(57)【要約】【課題】動力源と、その動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された電動機とを、備える車両用動力伝達装置において、駆動力を確保しつつ駆動力応答性の低下を抑制することができる車両用動力伝達装置の制御装置を提供する。【解決手段】加速操作時における第２電動機Ｍ２の出力制限に応じてダウン変速幅を制限するためのダウン変速制限領域の可変制御を実行するダウン変速制限領域変更手段１０６を備えるものである。このようにすれば、第２電動機Ｍ２の出力制限に応じてダウン変速幅が適宜制限されるので、駆動力を確保しつつ駆動力応答性の低下を抑制することができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源と、該動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された電動機とを、備える車両用動力伝達装置の制御装置であって、
加速操作時における前記電動機の出力制限に応じてダウン変速制限領域の可変制御を実行するダウン変速制限領域変更手段を備えることを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項２】
動力源と、該動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された電動機とを、備える車両用動力伝達装置の制御装置であって、
加速操作時における前記動力源による駆動力に応じてダウン変速制限領域の可変制御を実行するダウン変速制限領域変更手段を備えることを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
動力源と、該動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された電動機とを、備える車両用動力伝達装置の制御装置であって、
運転者の加速操作量の変化に応じてダウン変速制限領域の可変制御を実行するダウン変速制限領域変更手段を備えることを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
前記電動機の出力制限が実施されるとき、前記ダウン変速制限領域変更手段は、前記ダウン変速制限領域を狭くすることを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項５】
前記電動機の出力制限が実施されるときとは、前記電動機の温度が定格的に定められた出力制限温度にあるときであることを特徴とする請求項４の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項６】
前記電動機の出力制限が実施されるときとは、前記変速部の作動油の油温が予め設定された高温領域または低温領域にあるときであることを特徴とする請求項４の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項７】
前記電動機の出力制限が実施されるときとは、前記電動機に電力を供給する蓄電装置の出力電力が制限されるときであることを特徴とする請求項４の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項８】
前記変速部のダウン変速幅が制限された場合の駆動力と、ダウン変速幅が制限されない場合の駆動力との駆動力差が所定値以内の領域において、ダウン変速制限領域が設定されることを特徴とする請求項２の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項９】
前記駆動力差が、前記電動機によって補償可能なとき、ダウン変速制限領域が設定されることを特徴とする請求項８の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１０】
前記運転者の加速操作量の変化が所定値以上であるとき、前記ダウン変速制限領域が設定されることを特徴とする請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１１】
前記ダウン変速幅が制限された駆動状態において、所定時間内に車速が上昇しない場合、前記ダウン変速制限領域が解除されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１２】
キックダウンスイッチがオン操作された場合、前記ダウン変速制限領域が解除されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１３】
前記動力源および前記電動機の動力は、差動機構によって動力が分配される電気式差動部を介して前記駆動輪に動力が伝達されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１４】
前記電気式差動部は、遊星歯車装置と前記電動機を含む２つの電動機で構成される電気的な無段変速部であることを特徴とする請求項１３の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１５】
前記変速部は、機械的に変速比が設定される有段変速部であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源と、その動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された電動機とを、備える車両用動力伝達装置に係り、特に、ダウン変速時の駆動力応答性向上に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動力源と、その動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された電動機とを、備える車両用動力伝達装置がよく知られている。例えば、特許文献１の車両用駆動装置の制御装置がその一例である。特許文献１には、電動機のアシストトルク発生可能量に応じて変速部の変速比を小さく変更する技術が開示されている。上記によれば、例えばアシストトルクの発生可能量が大きいとき、変速部の変速比の変化によって車両の駆動力を補う必要性が緩和されるので、所定の回転要素の高回転化が抑制され、その回転要素を回転可能に支持する軸受の耐久性低下が抑制される。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３３７３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１をはじめとするハイブリッド型式の車両用動力伝達装置において、例えば変速部が高速ギヤ段（第４速ギヤ段など）で走行中に、アクセルペダルが大きく踏み込まれることで、低速ギヤ段（第１速ギヤ段など）へのダウン変速出力判断が為される領域がある。ここで、高速ギヤ段と低速ギヤ段とで共通する係合要素を有さない場合、具体的には、それぞれのギヤ段を成立させるために係合される係合要素が共通しない場合、直接の高速ギヤ段から低速ギヤ段への飛び変速が困難となるため、例えば高速ギヤ段から低速ギヤ段への間の中間ギヤ段を介して順番に変速させることになる。上記のように変速を実行すると、変速時間が長くなり駆動力応答性が低下する可能性があった。また、仮に飛び変速が可能であってもギヤ比幅が大きいため、高速ギヤ段から低速ギヤ段への変速は、回転変化に時間がかかり応答性が低下する可能性があった。上記課題は未公知の課題であったため、その課題に対する解決策は何ら見出されていなかった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、動力源と、その動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された電動機とを、備える車両用動力伝達装置において、変速部を高速ギヤ段から低速ギヤ段へ飛び変速させる変速判断が為されたとき、駆動力を確保しつつ駆動力応答性の低下を抑制することができる車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）動力源と、該動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された電動機とを、備える車両用動力伝達装置の制御装置において、（ｂ）加速操作時における前記電動機の出力制限に応じてダウン変速制限領域の可変制御を実行するダウン変速制限領域変更手段を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、上記目的を達成するための請求項２にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）動力源と、該動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された電動機とを、備える車両用動力伝達装置の制御装置において、（ｂ）加速操作時における動力源による駆動力に応じてダウン変速制限領域の可変制御を実行するダウン変速制限領域変更手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、上記目的を達成するための請求項３にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）動力源と、該動力源と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する変速部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された電動機とを、備える車両用動力伝達装置の制御装置において、（ｂ）運転者の加速操作量の変化に応じてダウン変速制限領域の可変制御を実行するダウン変速制限領域変更手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記電動機の出力制限が実施されるとき、前記ダウン変速制限領域変更手段は、前記ダウン変速制限領域を狭くすることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項４の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記電動機の出力制限が実施されるときとは、前記電動機の温度が定格的に定められた出力制限温度にあるときであることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、請求項４の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記電動機の出力制限が実施されるときとは、前記変速部の作動油の油温が予め設定された高温領域または低温領域にあるときであることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７にかかる発明の要旨とするところは、請求項４の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記電動機の出力制限が実施されるときとは、前記電動機に電力を供給する蓄電装置の出力電力が制限されるときであることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８にかかる発明の要旨とするところは、請求項２の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記変速部のダウン変速幅が制限された場合の駆動力と、ダウン変速幅が制限されない場合の駆動力との駆動力差が所定値以内の領域において、ダウン変速制限領域が設定されることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９にかかる発明の要旨とすることろは、請求項８の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記駆動力差が、前記電動機によって補償可能なとき、ダウン変速制限領域が設定されることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項１０にかかる発明の要旨とすることろは、請求項３の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記運転者の加速操作量の変化が所定値以上であるとき、前記ダウン変速制限領域が設定されることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１１にかかる発明の要旨とすることろは、請求項１乃至１０のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置において、前記ダウン変速幅が制限された駆動状態において、所定時間内に車速が上昇しない場合、ダウン変速制限領域が解除されることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１２にかかる発明の要旨とすることろは、請求項１乃至１０のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置において、キックダウンスイッチがオン操作された場合、前記ダウン変速制限領域が解除されることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１３にかかる発明の要旨とすることろは、請求項１乃至１２のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置において、前記動力源および前記電動機の動力は、差動機構によって動力が分配される電気式差動部を介して前記駆動輪に動力が伝達されることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１４にかかる発明の要旨とすることろは、請求項１３の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記電気式差動部は、遊星歯車装置と前記電動機を含む２つの電動機で構成される電気的な無段変速部であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１５にかかる発明の要旨とすることろは、請求項１乃至１４のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置において、前記変速部は、機械的に変速比が設定される有段変速部であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、加速操作時における前記電動機の出力制限に応じてダウン変速制限領域の可変制御を実行するダウン変速制限領域変更手段を備えるものである。このようにすれば、電動機の出力制限に応じてダウン変速幅が適宜制限されるので、駆動力を確保しつつ駆動力応答性の低下を抑制することができる。具体的には、電動機の出力制限が実施されない場合、例えばダウン変速制限領域を広くすることで変速部のダウン変速幅が制限され、速やかなダウン変速が可能な変速段に変速される領域が広くなるので、駆動力応答性の低下が抑制される。ここで、ダウン変速幅が制限されると、制限されない場合と比べて車両駆動力が低下するが、電動機の出力トルクによってその駆動力差をアシストすることで、制限されない場合と同様の駆動力を得ることができる。また、電動機の出力制限が実施される場合、例えばダウン変速制限領域を狭くすることで、ダウン変速幅が制限されない領域が広くなるので、電動機の出力制限が実施された状態であっても必要な車両駆動力を得ることができる。
【００２２】
また、請求項２にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、加速操作時における動力源による駆動力に応じてダウン変速制限領域の可変制御を実行するダウン変速制限領域変更手段を備えるものである。このようにすれば、動力源による駆動力に応じてダウン変速幅が適宜制限されるので、駆動力を確保しつつ駆動力応答性の低下を抑制することができる。具体的には、ダウン変速幅制限時の動力源による駆動力とダウン変速幅非制限時の動力源による駆動力との駆動力差が小さいとき、ダウン変速制限領域を設定することで変速部の変速比幅が制限され、速やかなダウン変速が可能な変速段に変速されるので、駆動力応答性の低下が抑制される。また、駆動力差が小さいときに変速比幅が制限されることで、制限されない場合と略同様の駆動力を得ることができる。また、ダウン変速幅制限時の動力源による駆動力とダウン変速幅非制限時の動力源による駆動力との駆動力差が大きいとき、ダウン変速制限領域を設定しないことで、ダウン変速幅が大きくなり、必要な駆動力を得ることができる。
【００２３】
また、請求項３にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、運転者の加速操作量の変化に応じてダウン変速制限領域の可変制御を実行するダウン変速制限領域変更手段を備えるものである。このようにすれば、運転者の加速操作量の変化に応じてダウン変速幅が適宜制限されるので、駆動力応答性の低下を抑制することができる。具体的には、例えば運転者の加速操作量の変化が大きいとき、ダウン変速制限領域を設定することで、ダウン変速幅が制限され、速やかなダウン変速が可能な変速段に変速されるので、駆動力応答性の低下を抑制することができる。
【００２４】
また、請求項４にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電動機の出力制限が実施されるとき、前記ダウン変速制限領域変更手段は、前記ダウン変速制限領域を狭くするので、電動機の出力制限による駆動力不足に対して、大きな変速比幅でダウン変速されるため、その駆動力不足をなくすことができる。
【００２５】
また、請求項５にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電動機の出力制限が実施されるときとは、前記電動機の温度が定格的に定められた出力制限温度にあるときであるため、電動機の温度を検出することで、速やかに電動機の出力制限を判断することができる。
【００２６】
また、請求項６にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電動機の出力制限が実施されるときとは、前記変速部の作動油の油温が予め設定された高温領域または低温領域にあるときであるため、作動油の油温を検出することで、速やかに電動機の出力制限を判断することができる。
【００２７】
また、請求項７にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電動機の出力制限が実施されるときとは、前記電動機に電力を供給する蓄電装置の出力電力が制限されるときであるため、蓄電装置の出力電力の制限を検出することで、速やかに電動機の出力制限を判断することができる。
【００２８】
また、請求項８にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記変速部のダウン変速幅が制限された場合の駆動力と、ダウン変速幅が制限されない場合の駆動力との駆動力差が所定値未満の領域において、ダウン変速制限領域が設定されるため、上記領域ではダウン変速幅が制限されることによって速やかなダウン変速が可能な変速段に変速されるので、駆動力応答性の低下を抑制することができる。
【００２９】
また、請求項９にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記駆動力差が、前記電動機によって補償可能なとき、ダウン変速制限領域が設定されるため、上記駆動力差を電動機によって補償することで、駆動力差に基づく駆動力不足をなくすことができる。
【００３０】
また、請求項１０にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記運転者の加速操作量の変化が所定値以上であるとき、前記ダウン変速制限領域が設定されるため、運転者の加速要求に対する駆動力応答性の低下を効果的に抑制することができる。
【００３１】
また、請求項１１にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記ダウン変速幅が制限された駆動状態において、所定時間内に車速が上昇しない場合、ダウン変速制限領域が解除されるため、変速部がさらにダウン変速されるに伴い加速に必要な駆動力が得られ、車両が増速されて運転者の加速要求を満たすことができる。
【００３２】
また、請求項１２にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、キックダウンスイッチがオン操作された場合、前記ダウン変速制限領域が解除されるため、ダウン変速幅の制限が解除され、運転者の加速要求を過不足無く満たすことができる。
【００３３】
また、請求項１３にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記動力源および前記電動機の動力は、差動機構によって動力が分配される電気式差動部を介して前記駆動輪に動力が伝達されるため、動力源および電動機の動力が適宜分配或いは合成されて、好適な車両駆動力を得ることができる。
【００３４】
また、請求項１４にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電気式差動部は、遊星歯車装置と前記電動機を含む２つの電動機で構成される電気的な無段変速部であるため、変速比が無段階的に変更されることで好適な車両駆動力を得ることができる。
【００３５】
また、請求項１５にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記変速部は、機械的に変速比が設定される有段変速部であるため、ダウン変速制限領域の変更に従って、変速比が適宜変更されて好適な車両駆動力を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
ここで、好適には、変速比幅が制限される場合に変速される変速段は、現在の変速段から速やかに変速可能な変速段であるものとする。このようにすれば、変速比幅が制限されない場合に変速される変速段に比べて駆動力応答性が向上する。なお、速やかに変速可能な変速段とは、そのときの変速段から直接的に変速可能な変速段であり、例えば１つのクラッチツウクラッチ変速で変速可能な変速段等が対応する。
【００３７】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００３８】
図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置の一部を構成する変速機構１０を説明する骨子図である。図１において、変速機構１０は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸１４と、この入力軸１４に直接或いは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）などを介して間接的に連結された無段変速部としての差動部１１と、その差動部１１から駆動輪３４（図６参照）への動力伝達経路で伝達部材１８を介して直列に連結されている動力伝達部としての自動変速部２０と、この自動変速部２０に連結されている出力回転部材としての出力軸２２とを直列に備えている。この変速機構１０は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン８（動力源）と一対の駆動輪３４（図６参照）との間に設けられて、エンジン８からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置（終減速機）３２（図６参照）および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３４へ伝達する。
【００３９】
このように、本実施例の変速機構１０においては、エンジン８と差動部１１とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介すことなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。
【００４０】
差動部１１は、第１電動機Ｍ１と、入力軸１４に連結されたエンジン８の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配機構１６と、伝達部材１８と一体的に回転するように作動的に連結されている第２電動機Ｍ２とを備えている。本実施例の第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、第２電動機Ｍ２は走行用の駆動源として駆動力を出力するためのモータ（電動機）機能を少なくとも備えている。なお、本実施例の差動部１１が、本発明の電気式差動部に対応しており、動力分配機構１６が、本発明の差動機構に対応している。
【００４１】
動力分配機構１６は、所定のギヤ比ρ０（＝０．４１６）を有するシングルピニオン型の差動遊星歯車装置２４を主体として構成されている。この差動遊星歯車装置２４は、差動サンギヤＳ０、差動遊星歯車Ｐ０、その差動遊星歯車Ｐ０を自転および公転可能に支持する差動キャリヤＣＡ０、差動遊星歯車Ｐ０を介して差動サンギヤＳ０と噛み合う差動リングギヤＲ０を回転要素として備えている。なお、差動サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、差動リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。
【００４２】
この動力分配機構１６においては、差動キャリヤＣＡ０は入力軸１４すなわちエンジン８に連結されて第１回転要素ＲＥ１を構成し、差動サンギヤＳ０は第１電動機Ｍ１に連結されて第２回転要素ＲＥ２を構成し、差動リングギヤＲ０は伝達部材１８に連結されて第３回転要素ＲＥ３を構成している。このように構成された動力分配機構１６は、差動遊星歯車装置２４の３要素である差動サンギヤＳ０、差動キャリヤＣＡ０、差動リングギヤＲ０がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能すなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８に分配されると共に、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、差動部１１（動力分配機構１６）は電気的な差動装置として機能させられて例えば差動部１１は所謂無段変速状態とされて、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、差動部１１はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度ＮＩＮ／伝達部材１８の回転速度Ｎ１８）が最小値γ０minから最大値γ０maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する。
【００４３】
自動変速部２０（変速部）は、エンジン８と駆動輪３４との間の動力伝達経路の一部を構成しており、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２８を備え、有段式の自動変速部として機能する遊星歯車式の多段変速機である。第１遊星歯車装置２６は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を備えており、所定のギヤ比ρ１（＝０．４８８）を有している。第２遊星歯車装置２８は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、所定のギヤ比ρ２（＝４５５）を有している。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１、第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２である。
【００４４】
自動変速部２０では、第１サンギヤＳ１は第３クラッチＣ３を介して伝達部材１８に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第１キャリヤＣＡ１と第２リングギヤＲ２とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に連結されると共に第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣＡ２とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第２サンギヤＳ２が第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。さらに第１キャリヤＣＡ１と第２リングギヤＲ２とは一方向クラッチＦ１を介して非回転部材であるケース１２に連結されてエンジン８と同方向の回転が許容され逆方向の回転が禁止されている。これにより、第１キャリヤＣＡ１および第２リングギヤＲ２は、逆回転不能な回転部材として機能する。
【００４５】
また、この自動変速部２０は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによりクラッチツウクラッチ変速が実行されて複数のギヤ段（変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速比γ（＝伝達部材１８の回転速度Ｎ１８／出力軸２２の回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られる。例えば、図２の係合作動表に示されるように、第１クラッチＣ１の係合および一方向クラッチＦにより変速比が「３．２０」程度となる第１速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により変速比が「１．７２」程度となる第２速ギヤ速段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により変速比が「１．００」程度となる第３速ギヤ段が成立させられ、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１の係合により変速比が「０．６７」程度となる第４速ギヤ段が成立させられ、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２の係合により変速比が「２．０４」程度となる後進ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２の解放によりニュートラル「Ｎ」状態とされる。また、第１速ギヤ段のエンジンブレーキの際には、第２ブレーキＢ２が係合させられる。
【００４６】
このように、自動変速部２０内の動力伝達経路は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２の係合と解放との作動の組合せにより、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態との間で切り換えられる。つまり、第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段および後進ギヤ段の何れかが成立させられることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、何れのギヤ段も成立させられないことで例えばニュートラル「Ｎ」状態が成立させられることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。
【００４７】
前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、従来の車両用自動変速機においてよく用いられている係合要素としての油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。
【００４８】
以上のように構成された変速機構１０において、無段変速機として機能する差動部１１と自動変速部２０とで無段変速機が構成される。また、差動部１１の変速比を一定となるように制御することにより、差動部１１と自動変速部２０とで有段変速機と同等の状態を構成することが可能とされる。
【００４９】
具体的には、差動部１１が無段変速機として機能し、且つ差動部１１に直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部２０の少なくとも１つの変速段Ｍに対して自動変速部２０に入力される回転速度（以下、自動変速部２０の入力回転速度）すなわち伝達部材１８の回転速度（以下、伝達部材回転速度Ｎ１８）が無段的に変化させられてその変速段Ｍにおいて無段的な変速比幅が得られる。したがって、変速機構１０の総合変速比γＴ（＝入力軸１４の回転速度ＮＩＮ／出力軸２２の回転速度ＮＯＵＴ）が無段階に得られ、変速機構１０において無段変速機が構成される。この変速機構１０の総合変速比γＴは、差動部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとに基づいて形成される変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴである。
【００５０】
例えば、図２の係合作動表に示される自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対し伝達部材回転速度Ｎ１８が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって、変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。
【００５１】
また、差動部１１の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチＣおよびブレーキＢが選択的に係合作動させられて第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。したがって、変速機構１０において有段変速機と同等の状態が構成される。
【００５２】
図３は、差動部１１と自動変速部２０とから構成される変速機構１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２４、２６、２８のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、３本の横線のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１４に連結されたエンジン８の回転速度ＮＥを示し、Ｘ３が差動部１１から自動変速部２０に入力される後述する第３回転要素ＲＥ３の回転速度を示している。
【００５３】
また、差動部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素ＲＥ２に対応する差動部サンギヤＳ０、第１回転要素ＲＥ１に対応する差動部キャリヤＣＡ０、第３回転要素ＲＥ３に対応する差動部リングギヤＲ０の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は差動遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素ＲＥ４に対応する第２サンギヤＳ２を、第５回転要素ＲＥ５に対応する相互に連結された第１リングギヤＲ１および第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素ＲＥ６に対応する相互に連結された第１キャリヤＣＡ１および第２リングギヤＲ２を、第７回転要素ＲＥ７に対応する第１サンギヤＳ１をそれぞれ表し、それらの間隔は第１、第２遊星歯車装置２６、２８のギヤ比ρ１、ρ２に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ０に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第１、第２遊星歯車装置２６、２８毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
【００５４】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、差動遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（差動キャリヤＣＡ０）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結され、第３回転要素（差動リングギヤＲ０）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により差動サンギヤＳ０の回転速度と差動リングギヤＲ０の回転速度との関係が示される。
【００５５】
例えば、差動部１１においては、第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３が相互に相対回転可能とされる差動状態とされており、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される差動リングギヤＲ０の回転速度が車速Ｖに拘束されて略一定である場合には、第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される差動サンギヤＳ０の回転が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される差動キャリヤＣＡ０の回転速度すなわちエンジン回転速度ＮＥが上昇或いは下降させられる。
【００５６】
また、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって差動サンギヤＳ０の回転がエンジン回転速度ＮＥと同じ回転とされると、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転で差動リングギヤＲ０の回転速度すなわち伝達部材１８が回転させられる。或いは、差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって差動サンギヤＳ０の回転が零とされると、直線Ｌ０は図３に示す状態とされ、エンジン回転速度ＮＥよりも増速されて伝達部材１８が回転させられる。
【００５７】
また、自動変速部２０において第４回転要素ＲＥ４は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は出力軸２２に連結され、第６回転要素ＲＥ６は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されると共に第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７は第３クラッチＣ３を介して伝達部材１８に選択的に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結されている。
【００５８】
自動変速部２０では、例えば差動部１１において第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって差動サンギヤＳ０の回転速度を略零とすると、直線Ｌ０は図３に示す状態とされ、エンジン回転速度ＮＥよりも増速されて第３回転要素ＲＥ３に出力される。そして図３に示すように、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とが係合させられることにより、第４回転要素ＲＥ４の回転速度を示す縦線Ｙ４と横線Ｘ３との交点と第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、出力軸２２と連結された第５回転要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５との交点で第１速の出力軸２２の回転速度が示される。同様に、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ２と出力軸２２と連結された第５回転要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５との交点で第２速の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ３と出力軸２２と連結された第５回転要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５との交点で第３速の出力軸２２の回転速度が示され、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ４と出力軸２２と連結された第５回転要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５との交点で第４速の出力軸２２の回転速度が示される。
【００５９】
図４は、本実施例の変速機構１０を制御するための電子制御装置１００に入力される信号及びその電子制御装置１００から出力される信号を例示している。この電子制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン８、第１、第２電動機Ｍ１、Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
【００６０】
電子制御装置１００には、図４に示すような各センサやスイッチなどから、エンジン水温ＴＥＭＰＷを表す信号、シフトレバー５２（図５参照）のシフトポジションＰＳＨや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮＥを表す信号、ギヤ比列設定値を表す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動状態A/Cを表す信号、車速センサ８０によって検出される出力軸２２の回転速度（以下、出力軸回転速度）ＮＯＵＴに対応する車速Ｖを表す信号、ＡＴ油温センサ８２によって検出される自動変速部２０の作動油温ＴＯＩＬを表す信号、サイドブレーキ操作を表す信号、フットブレーキ操作を表す信号、触媒温度を表す信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａccを表す信号、カム角を表す信号、スノーモード設定を表す信号、車両の前後加速度Ｇを表す信号、オートクルーズ走行を表す信号、車両の重量（車重）を表す信号、各車輪の車輪速を表す信号、レゾルバ等からなる回転速度センサ８４によって検出される第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１（以下、第１電動機回転速度ＮＭ１という）を表す信号、レゾルバ等からなる回転速度センサ８６によって検出される第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２（以下、第２電動機回転速度ＮＭ２という）を表す信号、蓄電装置５６（図６参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号、第１電動機Ｍ１または第２電動機Ｍ２の電動機温度センサ８８によって検出される第１電動機Ｍ１または第２電動機Ｍ２の電動機温度ＴＭＯを表す信号などが、それぞれ供給される。
【００６１】
また、上記電子制御装置１００からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置５８（図６参照）への制御信号例えばエンジン８の吸気管６０に備えられた電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θＴＨを操作するスロットルアクチュエータ６４への駆動信号や燃料噴射装置６６による吸気管６０或いはエンジン８の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置６８によるエンジン８の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機Ｍ１およびＭ２の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｍモードが選択されていることを表示させるＭモード表示信号、差動部１１や自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路７０（図６参照）に含まれる電磁弁（リニアソレノイドバルブ）を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路７０に設けられたレギュレータバルブ（調圧弁）によりライン油圧ＰＬを調圧するための信号、そのライン油圧ＰＬが調圧されるための元圧の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号、パーキングロック駆動モータを駆動するための信号等が、それぞれ出力される。
【００６２】
図５は複数種類のシフトポジションＰＳＨを人為的操作により切り換える切換装置としてのシフト操作装置５０の一例を示す図である。このシフト操作装置５０は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションＰＳＨを選択するために操作されるシフトレバー５２を備えている。
【００６３】
そのシフトレバー５２は、変速機構１０内つまり自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部２０の出力軸２２を回転不能に固定する（すなわちロックする）ための駐車ポジション「Ｐ（パーキング）」、後進走行のための後進走行ポジション「Ｒ（リバース）」、変速機構１０内の動力伝達経路が遮断された中立状態とするための中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、自動変速モードを成立させて差動部１１の無段的な変速比幅と自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる変速機構１０の変速可能なトータル変速比γＴの変化範囲内で自動変速制御を実行させる前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または手動変速走行モード（手動モード）を成立させて自動変速部２０における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための前進手動変速走行ポジション「Ｍ（マニュアル）」へ手動操作されるように設けられている。また、この「Ｍ」ポジションにおいては、変速レンジを切り換えることにより減速度を設定することが可能であることから、このシフト操作装置５０は減速度操作装置として機能させられる。
【００６４】
上記シフトレバー５２の各シフトポジションＰＳＨへの手動操作に連動して図２の係合作動表に示す後進ギヤ段「Ｒ」、ニュートラル「Ｎ」、前進ギヤ段「Ｄ」における各変速段等が成立するように、例えば電気制御により変速機構１０の動力伝達状態を切り替える所謂シフトバイワイヤシステムによって油圧制御回路が電気的に切り換えられる。
【００６５】
上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションＰＳＨにおいて、「Ｐ」ポジションおよび「Ｎ」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであって、自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とする動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択するための非駆動ポジションである。また、「Ｒ」ポジション、「Ｄ」ポジションおよび「Ｍ」ポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジションであって、自動変速部２０内の動力伝達経路が連結された車両を駆動可能とする動力伝達経路の動力伝達可能状態への切換えを選択するための駆動ポジションでもある。
【００６６】
具体的には、シフトレバー５２が「Ｐ」ポジションへ手動操作されることでクラッチＣおよびブレーキＢのいずれもが解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされると共に自動変速部２０の出力軸２２がロックされ、「Ｎ」ポジションへ手動操作されることでクラッチＣおよびブレーキＢのいずれもが解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされ、「Ｒ」、「Ｄ」、および「Ｍ」ポジションのいずれかへ手動操作されることで各ポジションに対応したいずれかのギヤ段が成立させられて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態とされる。
【００６７】
図６は、電子制御装置１００による制御機能の一部であるエンジン起動装置の制御機能を説明する機能ブロック線図である。図６において、有段変速制御手段１０２は、図７に示すような車速Ｖとアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａccとを変数として予め記憶されたアップシフト線（実線）およびダウンシフト線（一点鎖線）を有する関係（変速線図、変速マップ）から実際の車速Ｖおよびアクセル開度Ａccで示される車両状態に基づいて、自動変速部２０の変速を実行すべきか否かを判断しすなわち自動変速部２０の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部２０の自動変速制御を実行する。
【００６８】
このとき、有段変速制御手段１０２は、例えば図２に示す係合作動表に従って変速段が達成されるように、自動変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合および解放させる司令（変速出力指令、油圧指令）、すなわち自動変速部２０の変速に関与する解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合して自動変速部２０の変速を実行させる指令を出力することで、油圧式制御装置７０内のリニアソレノイドバルブを作動させてその変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。
【００６９】
ハイブリッド制御装置１０４は、エンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン８と第２電動機Ｍ２との駆動力の配分や第１電動機Ｍ１の発電による反力を最適になるように変化させて差動部１１の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御する。例えば、そのときの走行車速Ｖにおいて、運転者の出力要求量としてのアクセル開度Ａccや車速Ｖから車両の目標出力を算出し、その車両の目標出力と充電要求量から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、第２電動機Ｍ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとなるようにエンジン８を制御するとともに第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。
【００７０】
例えば、ハイブリッド制御手段１０４は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部２０の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン８を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度ＮＥと車速Ｖおよび自動変速部２０の変速段で定まる伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、差動部１１が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段１０４は、エンジン回転速度ＮＥとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）ＴＥとで構成される二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に求められて記憶された図８の破線に示すようなエンジン８の最適燃費率曲線に沿ってエンジン８が作動させられるように、例えば目標出力を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクＴＥとエンジン回転速度ＮＥとなるように、変速機構１０のトータル変速比γＴの目標値を定め、その目標値が得られるように自動変速部２０の変速段を考慮して差動部１１の変速比γ０を制御し、トータル変速比γ０をその変速可能な変化範囲内で制御する。
【００７１】
このとき、ハイブリッド制御手段１０４は、第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギをインバータ５４を通して蓄電装置５４や第２電動機Ｍ２に供給するので、エンジン８の動力の主要部は機械的に伝達部材１８へ伝達されるが、エンジン８の動力の一部は第１電動機Ｍ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ５４を通して電気エネルギが第２電動機Ｍ２へ供給され、その第２電動機Ｍ２が駆動されて第２電動機Ｍ２から伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。
【００７２】
また、ハイブリッド制御手段１０４は、車両の停止中または走行中に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能によって第１電動機回転速度ＮＭ１および／または第２電動機回転速度ＮＭ２を制御してエンジン回転速度ＮＥを略一定に維持したり任意の回転速度に回転制御させられる。言い換えれば、ハイブリッド制御手段１０４は、エンジン回転速度ＮＥを略一定に維持したり任意の回転速度に制御しつつ第１電動機回転速度ＮＭ１および／または第２電動機回転速度ＮＭ２を任意の回転速度に回転制御することができる。
【００７３】
例えば、図３の共線図からもわかるようにハイブリッド制御手段１０４は車両走行中にエンジン回転速度ＮＥを引き上げる場合には、車速Ｖ（駆動輪３４）に拘束される第２電動機回転速度ＮＭ２を略一定に維持しつつ第１電動機回転速度ＮＭ１の引き上げを実行する。また、ハイブリッド制御手段１０４は、自動変速部２０の変速中にエンジン回転速度ＮＥを略一定に維持する場合には、エンジン回転速度ＮＥを略一定に維持しつつ自動変速部２０の変速に伴う第２電動機回転速度ＮＭ２の変化とは反対方向に第１電動機回転速度ＮＭ１を変化させる。
【００７４】
また、ハイブリッド制御手段１０４は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ６４により電子スロットル弁６２を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置６６による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置６８による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせてエンジン出力制御装置５８に出力して、必要なエンジン出力を発生させるようにエンジン８の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。
【００７５】
例えば、ハイブリッド制御手段１０４は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ６４を駆動し、アクセル開度Ａccが増加するほどスロットル弁開度θＴＨを増加させるようにスロットル制御を実行する。また、このエンジン出力制御装置５８は、ハイブリッド制御手段１０４による指令に従って、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ６４により電子スロットル弁６２を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置６６による燃料噴射を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置６８による点火時期を制御するなどしてエンジントルク制御を実行する。
【００７６】
また、ハイブリッド制御手段１０４は、エンジン８の停止またはアイドル状態に拘わらず、差動装置１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によってモータ走行させることができる。例えば、ハイブリッド制御手段１０４は、一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクＴＯＵＴ域すなわち低エンジントルクＴＥ域、或いは車速Ｖの比較的低車速域すなわち低負荷域において、モータ走行を実行する。また、ハイブリッド制御手段１０４は、このモータ走行時には、停止しているエンジン８の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によって、第１電動機回転速度ＮＭ１を負の回転速度で制御例えば空転させて、差動部１１の差動作用により必要に応じてエンジン回転速度ＮＥを零乃至略零に維持する。
【００７７】
また、ハイブリッド制御手段１０４は、エンジン走行領域であっても、上述した電気パスによる第１電動機Ｍ１からの電気エネルギおよび／または蓄電装置５６からの電気エネルギを第２電動機Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２を駆動して駆動輪３４にトルクを付与することにより、エンジン８の動力を補助するための所謂トルクアシストが可能である。
【００７８】
また、ハイブリッド制御手段１０４は、蓄電装置５６からインバータ５４を介して供給される第１電動機Ｍ１への駆動電流を遮断して第１電動機Ｍ１を無負荷状態とする。第１電動機Ｍ１は無負荷状態とされると自由回転することすなわち空転することが許容され、差動部１１はトルクの伝達が不能な状態すなわち差動部１１内の動力伝達経路が遮断された状態と同等の状態であって、且つ差動部１１からの出力が発生されない状態とされる。すなわち、ハイブリッド制御手段１０４は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより差動部１１をその動力伝達経路が電気的に遮断される中立状態（ニュートラル状態）とする。
【００７９】
ところで、図７の変速線図に示すように、自動変速部２０が高速ギヤ段である第４速ギヤ段で走行中に、アクセルペダルの踏み込み操作が為されることで、最低速ギヤ段である第１速ギヤ段へ変速される領域がある。具体的には、図７の斜線部が対応しており、矢印で示すようにアクセル開度Ａccが増加すると、第４速ギヤ段から第１速ギヤ段への変速判定が出力される。
【００８０】
ここで、第４速ギヤ段は、図２に示すように、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合されることで成立される一方、第１速ギヤ段は、第１クラッチＣ１および一方向クラッチＦ１または第２ブレーキＢ２が係合されることで成立される。したがって、第４速ギヤ段および第１速ギヤ段には、互いに共通する摩擦係合装置が存在せず、第４速ギヤ段から第１速ギヤ段への直接の飛び変速は困難となる。そこで、第４速ギヤ段から第１速ギヤ段への変速を実施する場合、通常、例えば第４速ギヤ段から中間変速段として機能する第２速ギヤ段へのダウン変速を実施した後、次いで、第２速ギヤ段から第１速ギヤ段への変速を順番に実施する制御が実施される。なお、第２速ギヤ段は、第４速ギヤ段と共通する摩擦係合装置すなわち第１ブレーキＢ１が係合されるので、第４速ギヤ段から第２速ギヤ段への変速では、第２クラッチＣ２を解放すると共に、第１クラッチＣ１を係合する所謂クラッチツウクラッチ制御を実施することによる直接の飛び変速が可能となる。
【００８１】
上記のように変速を実施する場合、変速制御を２つに分けて実施するため、変速時間が長くなり、駆動力応答性が悪化する可能性があった。そこで、図７に矢印に示すように第４速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウン変速判定が為されるに際して、斜線で示す領域をダウン変速制限領域と定義し、この領域では、第１速ギヤ段へのダウン変速を禁止し、例えば第１速ギヤ段よりも変速比の小さい第２速ギヤ段に変速させる。このようにすれば、第４速ギヤ段から第２速ギヤ段への変速では、直接の変速が可能なことから駆動力応答性は上昇するものの、第１速ギヤ段に変速される場合に比べて得られる駆動力が低下する。
【００８２】
上記状態を図を用いて説明する。図９は、各ギヤ段（第１速ギヤ段〜第４速ギヤ段）に変速されたときに得られる車両駆動力の関係を示す駆動力線図である。図９によれば、例えば車速Ａの状態で第１速ギヤ段（１ｓｔ）へ変速されると駆動力Ｔ１が得られ、第２速ギヤ段へ変速されると駆動力Ｔ２が得られる。すなわち、第２速ギヤ段（２ｎｄ）へ変速された場合、第１速ギヤ段へ変速された場合と比べ、駆動力差ΔＴ１（＝Ｔ１−Ｔ２）だけ駆動力が低下する。なお、図９はエンジン８のみによって得られる車両駆動力を示すものとする。
【００８３】
これに対して、本実施例では、上記駆動力差ΔＴを本発明の電動機に対応する第２電動機Ｍ２のトルクアシストによって補償する。これにより、第２速ギヤ段へ変速されても駆動力の不足分を第２電動機Ｍ２によって補償することで、第１速ギヤ段に変速された場合と同様の駆動力を得ることができ、しかも、第２速ギヤ段へ変速された場合、第１速ギヤ段へ変速された場合と比べて速やかに変速されるので、駆動力応答性の低下も抑制される。
【００８４】
しかしながら、例えば第２電動機Ｍ２の出力制限が実施されるなどすると、第２電動機Ｍ２によるトルクアシストが困難となり、第２速ギヤ段への変速では十分な駆動力を得られなくなる可能性があった。そこで、ダウン変速制限領域変更手段１０６は、第２電動機Ｍ２の出力制限等に基づいて、ダウン変速制限領域を変更する。以下、上記ダウン変速制限領域変更手段１０６による制御作動について説明する。
【００８５】
図６に戻り、Ｄレンジ走行判断手段１０８は、現在の走行レンジが前進走行レンジである「Ｄ」レンジであるか否かを判定する。「Ｄ」レンジの判定は、例えばシフト操作装置５０から出力されるシフトポジション信号ＰＳＨに基づいて判定される。なお、ダウン変速制限領域変更手段１０６は前進走行レンジにおいて実施される制御であるため、Ｄレンジ走行判断手段１０８の判断結果に基づいて、ダウン変速制限領域変更手段１０６を実施するか否かが判断される。
【００８６】
ローギヤ変速出力判断手段１１０は、第４速ギヤ段から第１速ギヤ段への変速判定が為されるか否かを判断する。具体的には、例えば図７の矢印に示すようになアクセル開度Ａccの増加、或いは車速Ｖの低下に伴い、第４速ギヤ段の走行領域から第１速ギヤ段への走行領域へ車両の走行状態が変化した否かが判定される。なお、本実施例においては、第４速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウン変速に際して、ダウン変速制限領域が変更されるものであるため、ローギヤ変速出力判断手段１１０は、ダウン変速制限領域変更手段１０６を実施するか否かの判断手段として機能する。
【００８７】
そして、ダウン変速制限領域変更手段１０６は、アクセル操作変化量判断手段１１２、駆動力差判断手段１１４、および電動機出力制限判断手段１１６の各判断に基づいて、ダウン変速制限領域を変更する。アクセル操作変化量判断手段１１２は、運転者の加速操作量に対応するアクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度Ａccの変化が所定値以上であるか否か、具体的には、例えばアクセル開度Ａccが全閉もしくは低開度状態から高開度状態に変更された否か、言い換えれば、アクセル開度Ａccの増加に伴い、第４速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウン変速判断が為されるか否かを判断する。また、上記判定は、図７において矢印に示す状態が対応している。なお、例えばアクセル開度Ａccの変化量が略一定状態で車速Ｖが低下する場合、具体的には、トーイング時（牽引時）、坂路走行時、コースト走行時等において、上記判定が否定される。本発明は、運転者の加速操作に伴うパワーオンダウン変速時において実施されるものである。そこで、アクセル操作変化量判断手段１１２が否定される場合、具体的には、速度低下に伴う第１速ギヤ段へのダウン変速の場合、ダウン変速制限領域変更手段１０６は、ダウン変速制限領域をなくし、第１速ギヤ段へのダウン変速を実施させる。なお、上記のような速度低下に伴うダウン変速（パワーオフダウン）の場合、駆動力応答性は比較的要求されないので、中間変速段として第２速ギヤ段への変速を伴う変速であっても構わない。
【００８８】
駆動力差判断手段１１４は、自動変速部２０が図７の矢印に示すように、第４速ギヤ段から第１速ギヤ段へダウン変速されるに際して、第１速ギヤ段に変速されることにより得られる駆動力と、ダウン変速幅が制限された場合に対応する第１速ギヤ段よりも変速比の小さい第２速ギヤ段へ変速されることにより得られる駆動力との駆動力差ΔＴが予め設定された所定値以内の領域であるか否かを判定する。
【００８９】
例えば、図９に示す駆動力線図において、車速ＶがＡ(km/h)であるとき、第１速ギヤ段に変速された場合に得られる車両駆動力Ｔ１と、第２速ギヤ段へ変速された場合に得られる車両駆動力Ｔ２との駆動力差ΔＴ１（＝Ｔ１−Ｔ２）が予め設定された所定値ΔＴＳ以内か否かを判定する。上記所定値ΔＴＳは、予め実験的に設定され、例えば第２速ギヤ段へ変速された場合であっても、運転者が駆動力差ΔＴによる違和感を感じないような比較的小さい駆動力差ΔＴＳに設定される。さらに、所定値ΔＴＳが、第２電動機Ｍ２によって補償可能となるように、第２電動機Ｍ２の出力可能トルクに応じて適宜変更されるものであっても構わない。例えば、図９に示す駆動力線図において、車速ＶがＢ(km/h)であるとき、駆動力差ΔＴ２となり、車速Ａの駆動力差ΔＴ１よりも小さくなる。そして、図９に示すように、駆動力差ΔＴ２が所定値ΔＴＳ以内にあるとき、駆動力差判断手段１１４が肯定される。
【００９０】
電動機出力制限判断手段１１６は、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施されるか否かを判定する。例えば第２電動機Ｍ２の温度が予め定格的に設定された出力制限温度領域にあるとき、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施される。すなわち、電動機温度センサ８８によって検出された第２電動機Ｍ２の電動機温度ＴＭＯが予め設定された高温境界温度以上、または低温境界温度以下にあるとき、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施される。また、ＡＴ油温センサ８２によって検出される自動変速部２０の作動油温ＴＯＩＬが予め設定された高温領域または低温領域にあるとき、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施される。また、第２電動機Ｍ２に電力を供給する蓄電装置５６の出力電力（放電量）ＷＯＵＴが制限されるとき、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施される。上記より、電動機出力制限判断手段１１６は、電動機温度ＴＭＯ、作動油温ＴＯＩＬ、許容される放電量ＷＯＵＴを検出し、第２電動機Ｍ２の電動機温度ＴＭＯが出力制限温度領域にあるとき、自動変速部２０の作動油温ＴＯＩＬが予め設定された高温領域または低温領域にあるとき、蓄電装置５６の放電量ＷＯＵＴが制限されるとき、電動機出力制限判断手段１１６は、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施されるものと判断する。
【００９１】
ダウン変速制限領域変更手段１０６は、アクセル操作変化量判断手段１１２が肯定される場合、すなわち運転者の加速操作量の変化に対応するアクセル開度Ａccのの増加によって第４速ギヤ段から第１速ギヤ段への変速判定が為されるとき、ダウン変速制限領域を設定する。なお、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施されない場合、図７の斜線に示す領域をダウン変速制限領域に設定する。また、アクセルペダルが最大限に踏み込まれるに従い、キックダウンスイッチがオン操作された場合、ダウン変速制限領域が解除される。キックダウンスイッチがオン操作される場合、運転者の加速要求が強いため、駆動力応答性よりも運転者の駆動力増加要求が優先されて、第１速ギヤ段への変速が優先的に実施される。
【００９２】
また、ダウン変速制限領域変更手段１０６は、駆動力差判断手段１１４が肯定される場合、すなわち第１速ギヤ段に変速されることにより得られる駆動力と、ダウン変速幅が制限された場合に対応する第１速ギヤ段よりも変速比の小さい第２速ギヤ段へ変速されることにより得られる駆動力との駆動力差ΔＴが予め設定された所定値ΔＴＳ以内の領域である場合、その領域をダウン変速制限領域に設定する。具体的には、ダウン変速制限領域変更手段１０６は、予め記憶された図９に示す駆動力線図に基づいて、ダウン変速幅が制限された場合に対応する第２速ギヤ段に変速された場合の駆動力と、ダウン変速幅が制限されない場合に対応する第１速ギヤ段に変速された場合の駆動力との駆動力差ΔＴを算出し、その駆動力差ΔＴＳが所定値ΔＴＳの範囲内の領域をダウン変速制限領域に設定する。
【００９３】
図１０は、図７の変速線図において、駆動力差判断手段１１４に基づいて、ダウン変速制限領域の可変制御が実施される領域を拡大して示した図である。なお、図１０では、図７に示すアップシフト線図が省略されている。図１０の斜線に示す領域では、図９の駆動力線図に基づく駆動力差ΔＴＤが所定値ΔＴＤＳの範囲内となっている。そして、ダウン変速制限領域変更手段１０６は、上記領域をダウン変速制限領域に設定する。また、所定値ΔＴＳが道路勾配など車両の走行状態に応じて変更されるとき、ダウン変速制限領域変更手段１０６は、所定値ΔＴＳに応じてダウン変速制限領域を変更する。
【００９４】
また、ダウン変速制限領域変更手段１０６は、第２電動機Ｍ２の出力制限に応じてダウン変速制限領域の可変制御を実行する。具体的には、ダウン変速制限領域変更手段１０６は、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施されるとき、ダウン変速制限領域を狭く設定する。図１１は、図７の変速線図においてダウン変速制限領域の可変制御が実施される領域を拡大して示した図である。図１１に示すように、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施されない場合（電動機出力非制限時）、車速Ｃ〜車速Ｄの最も広い領域において、ダウン変速制限領域が設定される。一方、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施される場合（電動機出力制限時）、車速Ｅ〜車速Ｄの領域（網目領域）とダウン変速制限領域が、電動機出力非制限時と比べて狭くされる。
【００９５】
ダウン変速制限領域変更手段１０６は、第２電動機Ｍ２の出力制限量が大きくなるに従って、ダウン変速制限領域を狭く設定する。第２電動機Ｍ２の出力制限が実施される場合、第２速ギヤ段へ変速された際のアシストトルクが制限されるため、第１速ギヤ段に変速された場合に得られる駆動力を発生させることが困難となる。このように、第１速ギヤ段に変速されたときに得られる駆動力を第２速ギヤ段によって発生させられないとき、駆動力を確保するため、第１速ギヤ段へ変速させるように、ダウン変速制限領域を変更する。したがって、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施されても、第１速ギヤ段に変速されることで、必要な駆動力を発生させることができる。言い換えれば、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施される、すなわち第２電動機Ｍ２のアシストトルクが制限されるとき、駆動力応答性よりも駆動力確保を優先させて第１速ギヤ段に変速させる。
【００９６】
ここで、図９の駆動力線図に示すように、車速Ｖが高くなるに従って第２速ギヤ段と第１速ギヤ段との駆動力差ΔＴが小さくなるので、第２電動機Ｍ２の出力制限量に応じてダウン変速制限領域が変更される。具体的には、ダウン変速制限領域変更手段１０６は、第２電動機Ｍ２の出力制限量を考慮に入れて、第２速ギヤ段と第１速ギヤ段との駆動量差ΔＴを第２電動機Ｍ２によってアシストできるように、ダウン変速制限領域を適宜変更する。なお、第２電動機Ｍ２の出力制限量は、前記電動機温度ＴＭＯ、自動変速部２０の作動油温ＴＯＩＬ、蓄電装置５６の放電量ＷＯＵＴ等に応じて変更されるので、上記状態等に応じてダウン変速制限領域が実質的に変更される。
【００９７】
車両上昇判断手段１１８は、ダウン変速制限領域変更手段１０６に基づいて第２速ギヤ段へ変速されたとき、所定時間内に車速Ｖが上昇したか否かを判定する。運転者の加速操作に対して所定時間内に車速Ｖが上昇しない場合、駆動力不足が発生しているものと判断される。このようなとき、さらに第１速ギヤ段に変速させることで、駆動力不足をなくし、車速Ｖを上昇させる。また、駆動力不足に対して、第２電動機Ｍ２によるトルクアシストが可能な場合、第２電動機Ｍ２によるトルクアシストによって駆動力不足を解消しても構わない。
【００９８】
図１２は、電子制御装置１００の制御作動の要部すなわち運転者の加速操作によるダウン変速時において、駆動力を確保しつつ駆動力応答性の低下を抑制することができる制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実施される。
【００９９】
先ず、Ｄレンジ走行判断手段１０８に対応するステップＳＡ１（以下、ステップを省略する）において、走行レンジが前進走行レンジである「Ｄ」レンジで走行中であるか否かが判定される。ＳＡ１が否定されると、ＳＡ９において他の制御が実施され、本ルーチンが終了させられる。ＳＡ１が肯定されると、ローギヤ変速出力判断手段１１０に対応するＳＡ２において、変速線図に基づいて、第４速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウン変速判断が為されたか否かが判断される。ＳＡ２が否定されると、ＳＡ９において他の制御が実施され、本ルーチンが終了させられる。ＳＡ２が肯定されると、アクセル操作変化量判断手段１１２に対応するＳＡ３において、アクセル開度Ａccの変化量が所定値以上か否か、具体的には、アクセル開度Ａccの増加に伴う第１速ギヤ段へのダウン変速が実施される否かが判断される。ＳＡ３が否定される、例えば、アクセル開度Ａccが略一定状態で車速Ｖの減速に伴う第１速ギヤ段への変速出力が為される場合、有段変速制御手段１０２に対応するＳＡ８において、第１速ギヤ段へのダウン変速が実施される。なお、具体的には、例えば第４速ギヤ段から中間変速段として第２速ギヤ段への変速を実施したのち、第１速ギヤ段への変速が実施される。また、アクセルペダルが最大限まで踏み込まれることによるキックダウンスイッチのオン操作が為された場合、例外的にＳＡ３が否定され、ＳＡ８において第１速ギヤ段へのダウン変速が実施される。
【０１００】
ＳＡ３が肯定される場合、駆動力差判断手段１１４、電動機出力制限判断手段１１６、およびダウン変速制限領域変更手段１０６に対応するＳＡ４において、駆動力差ΔＴＤ、並びに第２電動機Ｍ２の出力制限量に応じたダウン変速制限領域に変更される。そして、有段変速制御手段１０２に対応するＳＡ５において、現在の走行状態がＳＡ４において設定されたダウン変速制限領域にあるか否かが判定される。ＳＡ５が否定されると、第２速ギヤ段へのダウン変速では、駆動力確保が困難と判断され、ＳＡ８において第１速ギヤ段へのダウン変速が実施される。言い換えれば、第２速ギヤ段へ変速されることによる駆動力応答性の低下の抑制よりも、第１速ギヤ段に変速されることによる駆動力確保が優先して実施される。ＳＡ５が肯定されると、有段変速制御手段１０２に対応するＳＡ６において、現在の走行状態がダウン変速制限領域にあることから、ダウン変速の変速幅が制限されるに伴い第２速ギヤ段への変速が実施される。なお、第４速ギヤ段から第２速ギヤ段への変速は１つのクラッチツウクラッチ変速で済むため、直接的に変速されるので駆動力応答性の低下が抑制される。なお、第２速ギヤ段へ変速されるため、駆動力不足が生じる可能性があるが、そのようなときは、第２電動機Ｍ２のトルクアシストによって駆動力不足を補償する。
【０１０１】
そして、車速上昇判断手段１１８に対応するＳＡ７において、所定時間内に車両の車速Ｖが上昇したか否かが判定される。ＳＡ７が否定される場合、運転者の加速操作に対して駆動力不足が発生したと判定され、ＳＡ８において第１速ギヤ段へのダウン変速が実施される。また、ＳＡ７が肯定される場合、第２速ギヤ段が継続され本ルーチンが終了させられる。
【０１０２】
上述のように、本実施例によれば、加速操作時における第２電動機Ｍ２の出力制限に応じてダウン変速制限領域の可変制御を実行するダウン変速制限領域変更手段１０６を備えるものである。このようにすれば、第２電動機Ｍ２の出力制限に応じてダウン変速幅が適宜制限されるので、駆動力を確保しつつ駆動力応答性の低下を抑制することができる。具体的には、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施されない場合、例えばダウン変速制限領域を広くすることで自動変速部２０のダウン変速幅が制限され、速やかなダウン変速が可能な変速段（第２速ギヤ段）に変速される領域が広くなるので、駆動力応答性の低下が抑制される。ここで、ダウン変速幅が制限されると、制限されない場合と比べて車両駆動力が低下するが、第２電動機Ｍ２の出力トルクによってその駆動力差ΔＴをアシストすることで、制限されない場合と同様の駆動力を得ることができる。また、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施される場合、ダウン変速制限領域を狭くすることで、ダウン変速幅が制限されない領域が広くなるので、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施された状態であっても必要な車両駆動力を得ることができる。
【０１０３】
また、本実施例によれば、加速操作時におけるエンジン８による駆動力に応じてダウン変速制限領域の可変制御を実行するダウン変速制限領域変更手段１０６を備えるものである。このようにすれば、エンジン８による駆動力に応じてダウン変速幅が適宜制限されるので、駆動力を確保しつつ駆動力応答性の低下を抑制することができる。具体的には、ダウン変速幅制限時のエンジン８による駆動力とダウン変速幅非制限時のエンジン８による駆動力との駆動力差ΔＴが小さいとき、ダウン変速制限領域を設定することで自動変速部２０の変速比幅が制限され、速やかなダウン変速が可能な変速段（第２速ギヤ段）に変速されるので、駆動力応答性の低下が抑制される。また、駆動力差ΔＴが小さいときに変速比幅が制限されることで、制限されない場合と略同様の駆動力を得ることができる。また、ダウン変速幅制限時のエンジン８による駆動力とダウン変速幅非制限時のエンジン８による駆動力との駆動力差ΔＴが大きいとき、ダウン変速制限領域を設定しないことで、ダウン変速幅が大きくなり、必要な駆動力を得ることができる。
【０１０４】
また、本実施例によれば、運転者によるアクセル開度Ａccの変化に応じてダウン変速制限領域の可変制御を実行するダウン変速制限領域変更手段１０６を備えるものである。このようにすれば、運転者によるアクセル開度Ａccの変化に応じてダウン変速幅が適宜制限されるので、駆動力応答性の低下を抑制することができる。具体的には、例えば運転者によるアクセル開度Ａccの変化が大きいとき、ダウン変速制限領域を設定することで、ダウン変速幅が制限され、速やかなダウン変速が可能な変速段に変速されるので、駆動力応答性の低下を抑制することができる。
【０１０５】
また、本実施例によれば、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施されるとき、ダウン変速制限領域変更手段１０６は、ダウン変速制限領域を狭くするので、第２電動機Ｍ２の出力制限による駆動力不足に対して、大きな変速比幅でダウン変速されるため、その駆動力不足をなくすことができる。
【０１０６】
また、本実施例によれば、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施されるときとは、第２電動機Ｍ２の電動機温度ＴＭＯが定格的に定められた出力制限温度にあるときであるため、第２電動機Ｍ２の電動機温度ＴＭＯを検出することで、速やかに第２電動機Ｍ２の出力制限を判断することができる。
【０１０７】
また、本実施例によれば、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施されるときとは、自動変速部２０の作動油の油温ＴＯＩＬが予め設定された高温領域または低温領域にあるときであるため、作動油の油温ＴＯＩＬを検出することで、速やかに第２電動機Ｍ２の出力制限を判断することができる。
【０１０８】
また、本実施例によれば、第２電動機Ｍ２の出力制限が実施されるときとは、第２電動機Ｍ２に電力を供給する蓄電装置５６の出力電力が制限されるときであるため、蓄電装置５６の出力電力の制限を検出することで、速やかに第２電動機Ｍ２の出力制限を判断することができる。
【０１０９】
また、本実施例によれば、自動変速部２０のダウン変速幅が制限された場合の駆動力と、ダウン変速幅が制限されない場合の駆動力との駆動力差ΔＴが所定値ΔＴＳ以内の領域において、ダウン変速制限領域が設定されるため、上記領域ではダウン変速幅が制限されることによって速やかなダウン変速が可能な変速段（第２速ギヤ段）に変速されるので、駆動力応答性の低下を抑制することができる。
【０１１０】
また、本実施例によれば、駆動力差ΔＴが、第２電動機Ｍ２によって補償可能なとき、ダウン変速制限領域が設定されるため、上記駆動力差ΔＴを第２電動機Ｍ２によって補償することで、駆動力差ΔＴに基づく駆動力不足をなくすことができる。
【０１１１】
また、本実施例によれば、運転者によるアクセル開度Ａccの変化が所定値以上であるとき、ダウン変速制限領域が設定されるため、運転者の加速要求に対する駆動力応答性の低下を効果的に抑制することができる。
【０１１２】
また、本実施例によれば、ダウン変速幅が制限された駆動状態において、所定時間内に車速Ｖが上昇しない場合、ダウン変速制限領域が解除されるため、自動変速部２０がさらにダウン変速されるに伴い加速に必要な駆動力が得られ、車両が増速されて運転者の加速要求を満たすことができる。
【０１１３】
また、本実施例によれば、キックダウンスイッチがオン操作された場合、ダウン変速制限領域が解除されるため、ダウン変速幅の制限が解除され、運転者の加速要求を過不足無く満たすことができる。
【０１１４】
また、本実施例によれば、エンジン８および第２電動機Ｍ２の動力は、動力分配機構１６によって動力が分配される差動部１１を介して駆動輪３４に動力が伝達されるため、エンジン８および第２電動機Ｍ２の動力が適宜分配或いは合成されて、好適な車両駆動力を得ることができる。
【０１１５】
また、本実施例によれば、差動部１１は、差動遊星歯車装置２４と第２電動機Ｍ２を含む２つの電動機で構成される電気的な無段変速部であるため、変速比が無段階的に変更されることで好適な車両駆動力を得ることができる。
【０１１６】
また、本実施例によれば、自動変速部２０は、機械的に変速比が設定される有段変速部であるため、ダウン変速制限領域の変更に従って、変速比が適宜変更されて好適な車両駆動力を得ることができる。
【０１１７】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１１８】
例えば、前述の実施例では、車両の走行状態がダウン変速制限領域内にあると判定されると、第４速ギヤ段から第２速ギヤ段へダウン変速されたが、必ずしも第２速ギヤ段に限定されず、例えば第３速ギヤ段であっても構わない。
【０１１９】
また、前述の実施例では、自動変速部２０の構成上、第４速ギヤ段から第１速ギヤ段への直接的な変速が困難であったため、ダウン変速制限領域が設定されたが、必ずしも第４速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウン変速のみに限定されない。例えば、第４速ギヤ段から第２速ギヤ段への直接的な変速が困難である場合、上記変速において本発明を適用することができる。また、本発明は、第４速ギヤ段以上の多段変速機であっても適用することができる。
【０１２０】
また、前述の実施例では、第２電動機Ｍ２は、伝達部材１８に直接連結されているが、第２電動機Ｍ２の連結位置はそれに限定されず、エンジン８又は伝達部材１８から駆動輪３４までの間の動力伝達経路に直接的或いは変速機、遊星歯車装置、係合装置等を介して動力伝達可能に連結されていてもよい。
【０１２１】
また、前述の実施例では、第1電動機Ｍ１の運転状態が制御されることにより、差動部１１はその変速比γ０が最小値γ０minから最大値γ０maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能するものであったが、たとえば差動部１１の変速比γ０を連続的ではなく差動作用を利用して敢えて段階的に変化させるものであっても本発明は適用することができる。
【０１２２】
また、前述の実施例において、差動部１１は、動力分配機構１６に設けられて差動作用を制限することにより少なくとも前進２段の有段変速機としても作動させられる差動制限装置を備えたものであってもよい。
【０１２３】
また、前述の実施例の動力分配機構１６では、差動部キャリヤＣＡ０がエンジン８に連結され、差動部サンギヤＳ０が第１電動機Ｍ１に連結され、差動部リングギヤＲ０が伝達部材１８に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン８、第１電動機Ｍ１、伝達部材１８は、差動部遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ０、Ｓ０、Ｒ０のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
【０１２４】
また、前述の実施例では、エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、たとえばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
【０１２５】
また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は、入力軸１４に同心に配置されて第１電動機Ｍ１は差動部サンギヤＳ０に連結され第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、たとえばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は差動部サンギヤＳ０に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていてもよい。
【０１２６】
また、前述の実施例では、第１クラッチＣ１や第２クラッチＣ２などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー（磁紛）クラッチ、電磁クラッチ、噛合型のドグクラッチなどの磁紛式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。たとえば電磁クラッチであるような場合には、油圧制御回路７０は油路を切り換える弁装置ではなく電磁クラッチへの電気的な指令信号回路を切り換えるスイッチング装置や電磁切換装置等により構成される。
【０１２７】
また、前述の実施例では、自動変速部２０は伝達部材１８を介して差動部１１と直列に連結されていたが、入力軸１４と平行にカウンタ軸が設けられてそのカウンタ軸上に同心に自動変速部２０が配列されていてもよい。この場合には、差動部１１と自動変速部２０とは、たとえば伝達部材１８としてカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される１組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。
【０１２８】
また、前述の実施例の差動機構として動力分配機構１６は、たとえばエンジンによって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第１電動機Ｍ１および伝達部材１８（第２電動機Ｍ２）に作動的に連結された差動歯車装置であってもよい。
【０１２９】
また、前述の実施例ではエンジン８と差動部１１とが直接連結されているが、必ずしも直接連結される必要はなく、エンジン８と差動部１１との間にクラッチを介して連結されていてもよい。
【０１３０】
また、前述の実施例では、差動部１１と自動変速部２０とが直列接続されたような構成となっているが、特にこのような構成に限定されず、変速機構１０全体として電気式差動を行う機能と、変速機構１０全体として電気式差動による変速とは異なる原理で変速を行う機能と、を備えた構成であれば本発明は適用可能であり、機械的に独立している必要はない。また、これらの配設位置や配設順序も特に限定されない。要するに、自動変速部２０は、エンジン８から駆動輪３４への動力伝達経路の一部を構成するように設けられておればよい。
【０１３１】
また、前述の実施例の動力分配機構１６は、１組の遊星歯車装置（差動部遊星歯車装置２４）から構成されていたが２以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態（定変速状態）では３段以上の変速機として機能するものであってもよい。また、差動部遊星歯車装置２４はシングルピニオン型に限られたものではなくダブルピニオン型の遊星歯車装置であってもよい。また、このような２以上の遊星歯車装置から構成された場合においても、これらの遊星歯車装置の各回転要素にエンジン８、第１および第２電動機Ｍ１、Ｍ２、伝達部材１８、構成によっては出力軸２２が動力伝達可能に連結され、さらに遊星歯車装置の各回転要素に接続されたクラッチＣおよびブレーキＢの制御により有段変速と無段変速とが切り換えられるような構成であっても構わない。
【０１３２】
また、前述の実施例のシフト操作装置５０は、複数種類のシフトポジションＰＳＨを選択するために操作されるシフトレバー５２を備えていたが、そのシフトレバー５２に替えて、たとえば押しボタン式のスイッチやスライド式スイッチ等の複数種類のシフトポジションＰＳＨを選択可能なスイッチ、或いは手動操作に因らず運転者の音声に反応して複数種類のシフトポジションＰＳＨを切り換えられる装置や足の操作により複数種類のシフトポジションＰＳＨが切り換えられる装置等であってもよい。また、シフトレバー５２が「Ｍ」ポジションに操作されることにより、変速レンジが設定されるものであったが、ギヤ段が設定されることすなわち各変速レンジの最高速ギヤ段がギヤ段として設定されてもよい。この場合、自動変速部２０ではギヤ段が切り換えられて変速が実行される。たとえば、シフトレバー５２が「Ｍ」ポジションにおけるアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ手動操作されると、自動変速部２０では第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段のいずれかがシフトレバー５２の操作に応じて設定される。
【０１３３】
また、前述の実施例の変速機構１０において第１電動機Ｍ１と第２回転要素ＲＥ２とは直結されており、第２電動機Ｍ２と第３回転要素ＲＥ３とは直結されているが、第１電動機Ｍ１が第２回転要素ＲＥ２にクラッチ等の係合要素を介して連結され、第２電動機Ｍ２が第３回転要素ＲＥ３にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
【０１３４】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】本発明が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置の一部を構成する変速機構を説明する骨子図である。
【図２】図１の車両用動力伝達装置の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組合せを説明する作動図表である。
【図３】図１の車両用動力伝達装置における各ギヤ段の相対的回転速度を説明する共線図である。
【図４】図１の車両用動力伝達装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図５】シフトレバーを備えた複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフト操作装置の一例である。
【図６】図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図７】車両用動力伝達装置の変速制御において用いられる変速線図の一例を示す図である。
【図８】破線はエンジンの最適燃費率曲線であって燃費マップの一例である。
【図９】各ギヤ段に変速されたときに得られる車両駆動力の関係を示す駆動力線図である。
【図１０】図７の変速線図においてダウン変速制限領域の可変制御が実施される領域を拡大して示した図である。
【図１１】図７の変速線図においてダウン変速制限領域の可変制御が実施される領域を拡大して示した他の図である。
【図１２】電子制御装置の制御作動の要部すなわち運転者の加速操作によるダウン変速時において、駆動力を確保しつつ駆動力応答性の低下を抑制することができる制御作動を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３６】
８：エンジン（動力源）  
１０：変速機構（動力伝達装置）
１１：差動部（電気式差動部）
１６：動力分配機構（差動機構）
２４：差動遊星歯車装置（遊星歯車装置）
２０：自動変速部（変速部、有段変速部）
３４：駆動輪
５６：蓄電装置
１０６：ダウン変速制限領域変更手段
Ｍ２：第２電動機（電動機）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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