(57)【要約】【課題】電気式差動部を備える車両用動力伝達装置において、動力伝達装置の暖機促進や温度低下促進、エンジンの暖機促進を図る。【解決手段】動力伝達装置１０の温度状態、或いはエンジン８の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法が変更されるので、動力伝達装置の暖機促進、温度低下促進、或いはエンジン８の暖機促進を図ることができる。例えば、動力伝達装置１０の暖機が必要なときは、動力伝達装置１０の温度変化との関連が強い電気パスにおける電気パス量が増加するように電気パスの使用方法を変更することができ、その電気パスにおける損失による暖機促進が可能になる。また、例えばエンジン８の暖機が必要なときは、動力伝達装置１０の伝達効率が低下するように電気パスの使用方法を変更することができ、エンジン出力増加分だけ伝達効率を低下させれば出力トルクを増加することなくエンジン８を暖機することが可能になる。【選択図】図６
2010143291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに動力伝達可能に連結された差動機構と該差動機構に動力伝達可能に連結された第１電動機とを有し該第１電動機の運転状態が制御されることにより該差動機構の差動状態が制御される電気式差動部を備える車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記エンジンの動力の一部を電気エネルギに変換し該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を複数有し、前記エンジン又は前記車両用動力伝達装置の温度状態に基づいて前記複数の電気パスの使用方法を変更す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】
前記車両用動力伝達装置の冷間時には、該車両用動力伝達装置の伝達効率の向上よりも該車両用動力伝達装置の暖機が促進されるように前記複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記車両用動力伝達装置の高温時には、該車両用動力伝達装置の伝達効率の向上よりも該車両用動力伝達装置の冷却が促進されるように前記複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
前記エンジンの冷間時には、該車両用動力伝達装置の伝達効率の向上よりも該エンジンの暖機が促進されるように前記複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変更することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項５】
前記差動機構は、前記エンジンに動力伝達可能に連結された第１回転要素と前記第１電動機に動力伝達可能に連結された第２回転要素と第２電動機に動力伝達可能に連結された第３回転要素との３つの回転要素を有しており、
前記エンジンには、第３電動機が動力伝達可能に連結されており、
前記第１電動機、第２電動機、及び第３電動機が、何れも電力授受可能に構成されるように、前記複数の電気パスを有していることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項６】
前記複数の電気パスの使用方法の変更は、前記第３電動機の作動状態によるものであることを特徴とする請求項５に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項７】
前記車両用動力伝達装置の冷間時には、前記第３電動機を介しての電気パス量を低下させることを特徴とする請求項５又は６に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項８】
前記車両用動力伝達装置の伝達効率が向上する場合に前記第１電動機及び第２電動機の作動に加えて前記第３電動機が作動させられる動力循環域において、前記第３電動機を介しての電気パス量を低下させることを特徴とする請求項７に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項９】
前記車両用動力伝達装置の高温時には、前記第３電動機を介しての電気パス量を増加させることを特徴とする請求項５乃至８の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１０】
前記車両用動力伝達装置の伝達効率が向上する場合に前記第１電動機及び第２電動機のみが作動させられる非動力循環域において、前記第３電動機を介しての電気パス量を増加させることを特徴とする請求項９に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１１】
前記エンジンの冷間時には、前記車両用動力伝達装置の伝達効率が向上する場合に前記第１電動機及び第２電動機の作動に加えて前記第３電動機が作動させられる動力循環域においては、前記第３電動機を介しての電気パス量を低下させる一方で、前記車両用動力伝達装置の伝達効率が向上する場合に前記第１電動機及び第２電動機のみが作動させられる非動力循環域においては、前記第３電動機を介しての電気パス量を増加させることを特徴とする請求項５乃至１０の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１２】
前記エンジンの暖機の際は、予め設定された動作曲線である最適燃費率曲線に沿って該エンジンの動作点を変更して該エンジンの出力を増加させるものであり、
前記エンジンの出力増加分を相殺するように、前記車両用動力伝達装置の伝達効率の低下させることを特徴とする請求項１１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１３】
前記電気式差動部は、前記第１電動機の運転状態が制御されることにより無段変速機として作動することを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項１４】
前記エンジンから駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載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、有段式の自動変速機であることを特徴とする請求項１４に記載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、電動機の運転状態が制御されることにより差動状態が制御される電気式差動部を備える車両用動力伝達装置の制御装置に係り、特に、複数の電気パスの使用方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに動力伝達可能に連結された差動機構とその差動機構に動力伝達可能に連結された第１電動機とを有し第１電動機の運転状態が制御されることにより差動機構の差動状態が制御される電気式差動部を備えた車両用動力伝達装置が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された動力出力装置がそれである。この動力出力装置においては、差動部としての遊星歯車装置と、その遊星歯車装置のサンギヤに動力伝達可能に連結された第１電動機と、リングギヤに動力伝達可能に連結された第２電動機とを備え、それら第１電動機及び第２電動機の運転状態を制御することにより、遊星歯車装置のキャリアへ入力されるエンジンからの入力回転速度と出力部材としてのリングギヤの出力回転速度との差動状態が制御されるように構成されている。
【０００３】
この差動状態が制御される際には、エンジンの動力の主要部は機械的に出力部材へ出力されると共に、動力の一部は例えば第１電動機の発電のために消費されて電気エネルギに変換され、その電気エネルギが第２電動機へ供給されてその第２電動機から出力される駆動力が出力部材へ出力される。このように、エンジンの動力の一部が電気エネルギに変換され、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。一般に、エンジンの動力が伝達される際、専ら機械的な伝達経路が構成される場合の方が上記電気パスが構成される場合に比較して車両用動力伝達装置の動力伝達効率（＝動力伝達装置の出力／動力伝達装置へ入力されたエンジン出力；明細書全体を通して伝達効率という）は高くなるとされている。反面、差動機構の差動状態を制御することでエンジンをより効率良い運転状態として燃費を改善（向上）することができる。
【０００４】
ところで、前述したような動力伝達装置では、例えば所定速度以上の高速走行中等において、第１電動機が負回転で力行する逆転力行状態とされる場合がある。すなわち、機械的に出力部材へ出力されたエンジンの動力を用いて第２電動機が回生発電を行い、その第２電動機により発電された電力が第１電動機に供給される動力循環状態が成立する場合がある。このような場合において、第２電動機から第１電動機へ供給される電力の増大に伴って、動力伝達装置の伝達効率が一層低下してしまう恐れがあった。
【０００５】
このような問題に対して、特許文献１には、エンジン軸に第３電動機を連結し、第１電動機、第２電動機、及び第３電動機が何れも電力授受可能に接続される複数の電気パスを備えて、動力循環状態における動力伝達装置の伝達効率を向上させる技術が記載されている。すなわち、第１電動機が逆転力行状態とされるときには第３電動機により回生された電力が第１電動機に供給されるように運転制御することにより第２電動機から第１電動機への電気パス量すなわち電気パスを流れる電気エネルギ量（動力循環状態では動力循環量）を低減して、動力循環状態における動力伝達装置の伝達効率を向上させる技術が記載されている。
【０００６】
ここで、一般的に、動力伝達装置やエンジンには、動作上好ましい温度域が存在することから、動力伝達装置の暖機促進や温度低下促進、エンジンの暖機促進の為に種々の提案が行われている。例えば、特許文献２には、差動機構と第１、第２電動機との潤滑や冷却を行う潤滑油が所定温度以上となったら、差動機構と第１、第２電動機との和の損失が小さくなるようにエンジンの運転ポイントを移動させ、要求駆動トルクが出力されるようにエンジンと第１、第２電動機の駆動を制御し、潤滑油の温度を調整する動力出力装置が記載されている。また、特許文献３には、エンジンの暖機が必要なときはエンジンを暖機用エンジン回転速度に上昇させて暖機を促進する車両用駆動装置の制御装置が記載されている。また、特許文献４には、差動機構の潤滑油の温度が閾値未満のときには差動機構の暖機が完了していないとして、エンジン最適動作ライン上のトルクよりも小さい目標エンジントルクを設定し、この目標エンジントルクに基づいた第２電動機のトルク指令値を大きくして第２電動機の発熱量を増加することにより差動機構の暖機を促進する動力出力装置が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３３６９８３号公報
【特許文献２】特開２００６−１４４６４１号公報
【特許文献３】特開２００６−４６３８６号公報
【特許文献４】特開２００３−９７３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述したように、複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変化させることにより、伝達効率を改善することは可能である。しかしながら、各々の電気パス量が変化すると、例えば動力伝達装置の温度変化との関連が強い電気パスにおける電気パス量が減少して動力伝達装置の暖機が遅れる可能性がある。或いはまた、各々の電気パス量が変化すると、例えば動力伝達装置の温度変化との関連が強い電気パスにおける電気パス量が増加して動力伝達装置の温度が上がる可能性がある。これとは別に、上述したようにエンジンの暖機促進の為にエンジン出力を上げると、電気式差動部を持つ動力伝達装置の場合、第１電動機の発電電力が増加するので余分な電気エネルギーは例えば蓄電装置に充電される。しかしながら、蓄電装置への充電量にも上限があり、エンジン出力を上げるのに限界があることから、所望の通りエンジンの暖機を行うことができない可能性がある。このような課題は未公知であり、複数の電気パスを有して各々の電気パス量を変更することが可能なものにおいて、車両用動力伝達装置又はエンジンの温度状態と電気パス量の変化とを関連付ける技術思想は未だ提案されていない。
【０００９】
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、電気式差動部を備える車両用動力伝達装置において、車両用動力伝達装置の暖機促進や温度低下促進、エンジンの暖機促進を図ることができる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】
【００１０】
前記目的を達成するための本発明の要旨とするところは、(a) エンジンに動力伝達可能に連結された差動機構とその差動機構に動力伝達可能に連結された第１電動機とを有しその第１電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部を備える車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b) 前記エンジン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を複数有し、前記エンジン又は前記車両用動力伝達装置の温度状態に基づいて前記複数の電気パスの使用方法を変更することにある。
【発明の効果】
【００１１】
このようにすれば、電気式差動部を備える車両用動力伝達装置の制御装置において、エンジン又は車両用動力伝達装置の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法が変更されるので、車両用動力伝達装置の暖機促進や温度低下促進、エンジンの暖機促進を図ることができる。例えば、動力伝達装置の暖機が必要な温度状態のときは、複数の電気パスのうちで動力伝達装置の温度変化との関連が強い電気パス（例えば動力伝達装置内の電気パス）における電気パス量が増加するように複数の電気パスの使用方法を変更することができて、動力伝達装置内の電気パスにおける損失による暖機促進が可能になる。或いはまた、動力伝達装置の冷却が必要な温度状態のときは、複数の電気パスのうちで動力伝達装置の温度変化との関連が強い電気パス（例えば動力伝達装置内の電気パス）における電気パス量が減少するように複数の電気パスの使用方法を変更することができて、動力伝達装置内の温度が高い部品の損失低減による動力伝達装置の温度低下促進が可能になる。或いはまた、エンジンの暖機が必要な温度状態のときは、動力伝達装置の伝達効率が低下するように複数の電気パスの使用方法を変更することができて、その伝達効率の低下分だけエンジンの出力を増加させてエンジンを暖機することが可能になる。つまり、エンジンの出力が増加しても伝達効率が低下しているので出力の増加分は熱として放射されるだけでその増加分が駆動トルクの増加分として駆動輪へ伝達されず、駆動トルクの増加が可及的に抑制されまた蓄電装置への充電電力の増加が可及的に抑制される。よって、エンジンの出力の増加による暖機促進が可能になる。
【００１２】
ここで、好適には、前記車両用動力伝達装置の冷間時には、その車両用動力伝達装置の伝達効率の向上よりもその車両用動力伝達装置の暖機が促進されるように前記複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変更する。このようにすれば、動力伝達装置の暖機が促進されることにより早期に伝達効率を向上させることが可能になる。また、動力伝達装置の暖機が促進されることにより作動油の油温が上がるので、例えば変速に関与する油圧式係合装置を備える場合、作動油の油温が上がれば油圧の特性が安定し、変速ショックも低減することができる。
【００１３】
また、好適には、前記車両用動力伝達装置の高温時には、その車両用動力伝達装置の伝達効率の向上よりもその車両用動力伝達装置の冷却が促進されるように前記複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変更する。このようにすれば、動力伝達装置の冷却が促進されることにより動力伝達装置内の温度の高い部品や動力伝達装置の温度が抑えられる。また、動力伝達装置の冷却が促進されることにより早期に伝達効率を向上させることが可能になる。
【００１４】
また、好適には、前記エンジンの冷間時には、その車両用動力伝達装置の伝達効率の向上よりもそのエンジンの暖機が促進されるように前記複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変更する。このようにすれば、エンジンの暖機が促進されることにより早期に伝達効率を向上させることが可能になる。
【００１５】
また、好適には、前記差動機構は、前記エンジンに動力伝達可能に連結された第１回転要素と前記第１電動機に動力伝達可能に連結された第２回転要素と第２電動機に動力伝達可能に連結された第３回転要素との３つの回転要素を有しており、前記エンジンには、第３電動機が動力伝達可能に連結されており、前記第１電動機、第２電動機、及び第３電動機が、何れも電力授受可能に構成されるように、前記複数の電気パスを有している。このようにすれば、第１電動機、第２電動機、及び第３電動機により適宜発電乃至力行を行うように制御することで、エンジン又は車両用動力伝達装置の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法を適切に変更することができる。
【００１６】
また、好適には、前記複数の電気パスの使用方法の変更は、前記第３電動機の作動状態によるものである。このようにすれば、第３電動機の作動状態を変更することにより複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変更することが可能になる。
【００１７】
また、好適には、前記車両用動力伝達装置の冷間時には、前記第３電動機を介しての電気パス量を低下させる。このようにすれば、動力伝達装置内の電気パス量例えば第１電動機・第２電動機間の電気パスにおける電気パス量が増加させられるので、動力伝達装置内の電気パスにおける損失による動力伝達装置の暖機が促進される。つまり、エネルギの流れを動力伝達装置内に替えることにより動力伝達装置の暖機が促進される。
【００１８】
また、好適には、前記車両用動力伝達装置の伝達効率が向上する場合に前記第１電動機及び第２電動機の作動に加えて前記第３電動機が作動させられる動力循環域において、前記第３電動機を介しての電気パス量を低下させる。このようにすれば、動力循環域において動力伝達装置の伝達効率の向上よりも動力伝達装置の暖機が促進されるように複数の電気パスにおける各々の電気パス量が変更される。尚、車両用動力伝達装置の伝達効率が向上する場合に第１電動機及び第２電動機のみが作動させられてもともと第３電動機が作動させられない非動力循環域では、第１電動機・第２電動機間の電気パスのみが使用されているので、動力伝達装置の暖機促進の為に電気パスの使用方法を変更する必要がない。
【００１９】
また、好適には、前記車両用動力伝達装置の高温時には、前記第３電動機を介しての電気パス量を増加させる。このようにすれば、動力伝達装置内の電気パス量例えば第１電動機・第２電動機間の電気パスにおける電気パス量が減少させられるので、動力伝達装置内の電気パスにおける損失による動力伝達装置の温度上昇が抑制される。見方を換えれば、動力伝達装置内の電気パスにおける損失低減による動力伝達装置の温度低下が促進される。つまり、エネルギの流れを動力伝達装置外に替えることにより動力伝達装置の温度低下が促進される。
【００２０】
また、好適には、前記車両用動力伝達装置の伝達効率が向上する場合に前記第１電動機及び第２電動機のみが作動させられる非動力循環域において、前記第３電動機を介しての電気パス量を増加させる。このようにすれば、非動力循環域において動力伝達装置の伝達効率の向上よりも動力伝達装置の冷却が促進されるように複数の電気パスにおける各々の電気パス量が変更される。尚、車両用動力伝達装置の伝達効率が向上する場合に第１電動機及び第２電動機の作動に加えて第３電動機が作動させられる動力循環域では、もともと効率よく第３電動機を介しての電気パス量が使用されて温度上昇が抑制されているので、動力伝達装置の温度低下促進の為に電気パスの使用方法を変更する必要がない。
【００２１】
また、好適には、前記エンジンの冷間時には、前記車両用動力伝達装置の伝達効率が向上する場合に前記第１電動機及び第２電動機の作動に加えて前記第３電動機が作動させられる動力循環域においては、前記第３電動機を介しての電気パス量を低下させる一方で、前記車両用動力伝達装置の伝達効率が向上する場合に前記第１電動機及び第２電動機のみが作動させられる非動力循環域においては、前記第３電動機を介しての電気パス量を増加させる。このようにすれば、エンジンの冷間時には、動力伝達装置の伝達効率の向上よりもエンジンの暖機が促進されるように複数の電気パスにおける各々の電気パス量が変更されるので、伝達効率の低下分だけエンジンの出力を増加させてエンジンを暖機することが可能になる。
【００２２】
また、好適には、前記エンジンの暖機の際は、予め設定された動作曲線である最適燃費率曲線に沿ってそのエンジンの動作点を変更してそのエンジンの出力を増加させるものであり、前記エンジンの出力増加分を相殺するように、前記車両用動力伝達装置の伝達効率の低下させる。このようにすれば、エンジンの出力の増加によるエンジンの暖機が促進される。この際、エンジンの出力が増加した分、効率が低下させられるので、駆動トルクは増加せず、蓄電装置への充電電力も増加しない。また、エンジン動作点変更によるエンジン燃焼効率の悪化も抑制される。
【００２３】
また、好適には、前記電気式差動部は、前記第１電動機の運転状態が制御されることにより無段変速機として作動する。このようにすれば、電気的な無段変速機として機能する電気式差動部を備えた実用的な動力伝達装置において、エンジン又は動力伝達装置の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法が変更されて、動力伝達装置の暖機促進や温度低下促進、エンジンの暖機促進を図ることができる。また、電気式差動部から出力される駆動トルクを滑らかに変化させることが可能である。尚、電気式差動部は、その変速比を連続的に変化させて電気的な無段変速機として作動させる他に変速比を段階的に変化させて有段変速機として作動させることも可能である。
【００２４】
また、好適には、前記エンジンから駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部を更に備える。このようにすれば、変速部を備えた実用的な動力伝達装置において、エンジン又は動力伝達装置の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法が変更されて、動力伝達装置の暖機促進や温度低下促進、エンジンの暖機促進を図ることができる。
【００２５】
また、好適には、前記変速部は、有段式の自動変速機である。このようにすれば、有段式の自動変速機の各変速段において、動力伝達装置の暖機促進や温度低下促進、エンジンの暖機促進を図ることができる。
【００２６】
また、好適には、前記有段式の自動変速機は、複数組の遊星歯車装置の回転要素が摩擦係合装置によって選択的に連結されることにより複数のギヤ段（変速段）が択一的に達成される例えば前進４段、前進５段、前進６段、更にはそれ以上の変速段を有する等の種々の遊星歯車式多段変速機により構成される。この遊星歯車式多段変速機における摩擦係合装置としては、油圧アクチュエータによって係合させられる多板式、単板式のクラッチやブレーキ、或いはベルト式のブレーキ等の油圧式摩擦係合装置が広く用いられる。この油圧式摩擦係合装置を係合させるための作動油を供給するオイルポンプは、例えば走行用駆動力源により駆動されて作動油を吐出するものでも良いが、走行用駆動力源とは別に配設された専用の電動モータなどで駆動されるものでも良い。また、クラッチ或いはブレーキは、油圧式摩擦係合装置以外に電磁式係合装置例えば電磁クラッチや磁粉式クラッチ等であってもよい。
【００２７】
また、好適には、上記油圧式摩擦係合装置を含む油圧制御回路は、例えばリニアソレノイドバルブの出力油圧を直接油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）にそれぞれ供給することが応答性の点で望ましいが、そのリニアソレノイドバルブの出力油圧をパイロット油圧として用いることによりシフトコントロールバルブを制御して、そのコントロールバルブから油圧アクチュエータに作動油を供給するように構成することもできる。
【００２８】
また、好適には、上記リニアソレノイドバルブは、例えば複数の油圧式摩擦係合装置の各々に対応して１つずつ設けられるが、同時に係合したり係合、解放制御したりすることがない複数の油圧式摩擦係合装置が存在する場合には、それ等に共通のリニアソレノイドバルブを設けることもできるなど、種々の態様が可能である。また、必ずしも全ての油圧式摩擦係合装置の油圧制御をリニアソレノイドバルブで行う必要はなく、一部乃至全ての油圧制御をＯＮ−ＯＦＦソレノイドバルブのデューティ制御など、リニアソレノイドバルブ以外の調圧手段で行っても良い。尚、この明細書で「油圧を供給する」という場合は、「油圧を作用させ」或いは「その油圧に制御された作動油を供給する」ことを意味する。
【００２９】
また、好適には、前記エンジンとしては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関が広く用いられる。さらに、補助的な走行用動力源として、電動機等がこのエンジンに加えて用いられても良い。
【００３０】
また、好適には、前記第３電動機は前記エンジンに付属し直結されている。このようにすれば、第３電動機を設置するための必要スペースを小さくできる。また、動力伝達装置内の電気パスとしての第１電動機・第２電動機間の電気パスに対して、この第３電動機を介しての電気パスを動力伝達装置外の電気パスとして用いることができる。よって、第３電動機の作動状態を変化させることにより動力伝達装置内の電気パス量を増減することができる。
【００３１】
また、好適には、前記車両用動力伝達装置の筐体内に前記第１、第２電動機が備えられている。このようにすれば、例えば、車両用動力伝達装置内の作動流体の温度を測定することにより第１、第２電動機の温度を検出できる。
【００３２】
また、好適には、前記差動機構はシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、前記第１回転要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第２回転要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第３回転要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。このようにすれば、前記差動機構の軸心方向寸法が小さくなる。また、差動機構が１つのシングルピニオン型遊星歯車装置によって簡単に構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
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。
【実施例１】
【００３４】
図１は、本発明の制御装置が適用される車両用動力伝達装置１０（以下、動力伝達装置１０と表す）を説明する骨子図であり、この動力伝達装置１０はハイブリッド車両に好適に用いられる。図１において、動力伝達装置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と表す）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に直接に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と駆動輪３４（図６参照）との間の動力伝達経路で伝達部材（伝動軸）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。この動力伝達装置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駆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と一対の駆動輪３４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）及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。
【００３５】
このように、本実施例の動力伝達装置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る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。なお、動力伝達装置１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。
【００３６】
本発明の電気式差動部に対応する差動部１１は、動力分配機構１６と、動力分配機構１６に動力伝達可能に連結されて動力分配機構１６の差動状態を制御するための差動用電動機として機能する第１電動機Ｍ１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。また、動力伝達装置１０には、エンジン連結電動機である第３電動機Ｍ３がエンジン８に動力伝達可能に連結されている。
【００３７】
本実施例の第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３は、何れも電力授受可能に構成されたものである。すなわち、電気エネルギから機械的な駆動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な駆動力から電気エネルギを発生させる発電機としての機能を有する所謂モータジェネレータである。換言すれば、動力伝達装置１０において、電動機Ｍは何れも主動力源であるエンジン８の代替として、或いはそのエンジン８と共に走行用の駆動力を発生させる動力源（副動力源）として機能し得る。また、他の動力源により発生させられた駆動力から回生により電気エネルギを発生させ、インバータ５４（図６参照）を介して他の電動機Ｍに供給したり、その電気エネルギを蓄電装置５６（図６参照）に蓄積する等の作動を行う。尚、第３電動機Ｍ３は、主動力源であるエンジン８の補機であり、例えばスタータとしてそのエンジン８の出力軸に直結される等して付属的に設けられたものである。
【００３８】
第１電動機Ｍ１及び第３電動機Ｍ３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は走行用の駆動力源として駆動力を出力する走行用電動機として機能するためモータ（電動機）機能を少なくとも備える。また、好適には、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３は、何れもその発電機としての発電量を連続的に変更可能に構成されたものである。また、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は、動力伝達装置１０の筐体であるケース１２内に備えられ、動力伝達装置１０の作動流体である自動変速部２０の作動油により冷却される。また、第３電動機Ｍ３は、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２とは別にケース１２外に備えられて、図１のようにエンジン８に直結されている。尚、第３電動機Ｍ３は、エンジン８の出力軸に連結されているが、省スペース化のためエンジン８に付属し両者が一体的に構成されていてもよいし、両者が同軸に配置される必要はなく両者の連結関係はこれに限定されるものでもない。
【００３９】
動力分配機構１６は、エンジン８に動力伝達可能に連結された差動機構であって、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置２４と、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０とを主体として構成されており、入力軸１４に入力されたエンジン８の出力を機械的に分配する機械的機構である。この差動部遊星歯車装置２４は、差動部サンギヤＳ０、差動部遊星歯車Ｐ０、その差動部遊星歯車Ｐ０を自転及び公転可能に支持する差動部キャリヤＣＡ０、差動部遊星歯車Ｐ０を介して差動部サンギヤＳ０と噛み合う差動部リングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えている。差動部サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、差動部リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。
【００４０】
この動力分配機構１６においては、差動部キャリヤＣＡ０は入力軸１４すなわちエンジン８及び第３電動機Ｍ３に連結され、差動部サンギヤＳ０は第１電動機Ｍ１に連結され、差動部リングギヤＲ０は伝達部材１８に連結されている。また、切換ブレーキＢ０は差動部サンギヤＳ０とケース１２との間に設けられ、切換クラッチＣ０は差動部サンギヤＳ０と差動部キャリヤＣＡ０との間に設けられている。このように構成された動力分配機構１６は、それら切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が解放されると、差動部遊星歯車装置２４の３要素である差動部サンギヤＳ０、差動部キャリヤＣＡ０、差動部リングギヤ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なすなわち差動作用が働く差動可能状態（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と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（電気的ＣＶＴ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、動力分配機構１６が差動状態とされると差動部１１も差動状態とされ、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無段変速状態とされる。このように動力分配機構１６が差動状態とされると、動力分配機構１６（差動部１１）に動力伝達可能に連結された第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２の一方又は両方の運転状態（動作点）が制御されることにより、動力分配機構１６の差動状態、すなわち入力軸１４の回転速度と伝達部材１８の回転速度の差動状態が制御される。
【００４１】
この状態で、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が係合させられると動力分配機構１６は前記差動作用をしないすなわち差動作用が不能な非差動状態（差動制限状態）とされる。具体的には、切換クラッチＣ０が係合させられて差動部サンギヤＳ０と差動部キャリヤＣＡ０とが一体的に係合させられると、動力分配機構１６は差動部遊星歯車装置２４の３要素である差動部サンギヤＳ０、差動部キャリヤＣＡ０、差動部リングギヤＲ０が共に回転すなわち一体回転させられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部１１も非差動状態とされる。また、エンジン８の回転と伝達部材１８の回転速度とが一致する状態となるので、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」に固定された変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。次いで、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられて差動部サンギヤＳ０がケース１２に連結させられると、動力分配機構１６は差動部サンギヤＳ０が非回転状態とさせられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部１１も非差動状態とされる。また、差動部リングギヤＲ０は差動部キャリヤＣＡ０よりも増速回転されるので、動力分配機構１６は増速機構として機能するものであり、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定された増速変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。尚、動力分配機構１６は切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０が滑らされるスリップ係合状態とされることもあり、切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０が係合させられた動力分配機構１６の非差動状態も上記スリップ係合状態も、差動部１１（動力分配機構１６）の予め定められた差動状態つまり差動部遊星歯車装置２４の３要素Ｓ０，ＣＡ０，Ｒ０が自由に相対回転可能な差動状態が得られない差動制限状態であると言える。また本実施例では、動力分配機構１６の差動可能状態は切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が解放され差動部遊星歯車装置２４の３要素が自由に相対回転可能な差動状態であるとして説明しているので、上記差動可能状態には差動制限状態は含まれない。
【００４２】
このように、本実施例では、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０は、差動部１１（動力分配機構１６）の変速状態を差動状態すなわち非ロック状態と非差動状態すなわちロック状態とに、すなわち差動部１１（動力分配機構１６）を電気的な差動装置として作動可能な差動状態例えば変速比が連続的変化可能な無段変速機として作動する電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と、電気的な無段変速作動しない変速状態例えば無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化を一定にロックするロック状態すなわち１または２種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動する電気的な無段変速作動をしないすなわち電気的な無段変速作動不能な定変速状態（非差動状態）、換言すれば変速比が一定の１段または複数段の変速機として作動する定変速状態とに選択的に切換える差動状態切換装置として機能している。言い換えれば、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０は差動部１１（動力分配機構１６）を非差動状態やスリップ係合状態を含む差動制限状態にすることができる差動制限装置として機能している。
【００４３】
自動変速部２０は、差動部１１から駆動輪３４へ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、及びシングルピニオン型の第３遊星歯車装置３０を備え、有段式の自動変速機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を自転及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、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ１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を自転及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、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置３０は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転及び公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ３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、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３である。
【００４４】
自動変速部２０では、第１サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２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、第１キャリヤＣＡ１は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第３リングギヤＲ３は第３ブレーキＢ３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と第３キャリヤＣＡ３とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第２リングギヤＲ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第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。
【００４５】
このように、自動変速部２０内と差動部１１（伝達部材１８）とは自動変速部２０の変速段を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１又は第２クラッチＣ２を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２は、動力分配機構１６（差動部１１）と駆動輪３４との間の動力伝達経路の一部に設けられた動力伝達を選択的に遮断可能な係合装置であり、すなわち、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、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の少なくとの一方が係合さ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、或いは第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が解放さ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。
【００４６】
前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、及び第３ブレーキＢ３（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、従来の車両用有段式自動変速機においてよく用いられている係合装置すなわち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本又は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。
【００４７】
以上のように構成された動力伝達装置１０では、例えば、図２の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、及び第３ブレーキＢ３が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第５速ギヤ段（第５変速段）の何れか或いは後進ギヤ段（後進変速段）或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構１６に切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、差動部１１は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。従って、動力伝達装置１０では、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部１１と自動変速部２０とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部１１と自動変速部２０とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、動力伝達装置１０は、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。また、差動部１１も有段変速状態と無段変速状態とに切り換え可能な変速機であると言える。
【００４８】
例えば、動力伝達装置１０が有段変速機として機能する場合には、図２に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γ１が最大値例えば「３．３５７」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．１８０」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第１ブレーキＢ１の係合により、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．４２４」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２の係合により、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第４速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び切換ブレーキＢ０の係合により、変速比γ５が第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７０５」程度である第５速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２及び第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「３．２０９」程度である後進ギヤ段が成立させられる。尚、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば全てのクラッチ及びブレーキＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が解放される。
【００４９】
一方、動力伝達装置１０が無段変速機として機能する場合には、図２に示される係合表の切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、差動部１１が無段変速機として機能し、それ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の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速部２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度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。従って、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動力伝達装置１０全体としてのトータル変速比（総合変速比）γＴ（＝エンジン回転速度ＮＥ／出力軸２２の回転速度ＮＯＵＴ）が無段階に得られるようになる。
【００５０】
図３は、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部２０とから構成される動力伝達装置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、３０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、横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。
【００５１】
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（第２要素）ＲＥ２に対応する差動部サンギヤＳ０、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する差動部キャリヤＣＡ０、第３回転要素（第３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部遊星歯車装置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５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第１サンギヤＳ１及び第２サンギヤＳ２を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第１キャリヤＣＡ１を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第３リングギヤＲ３を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第１リングギヤＲ１、第２キャリヤＣＡ２、第３キャリヤＣＡ３を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３サンギヤＳ３をそれぞれ表し、それらの間隔は第１、第２、第３遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ１、ρ２、ρ３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、第３遊星歯車装置２６、２８、３０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。
【００５２】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の動力伝達装置１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、差動部遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（差動部キャリヤＣＡ０）が入力軸１４すなわちエンジン８及び第３電動機Ｍ３に連結されると共に切換クラッチＣ０を介して第２回転要素（差動部サンギヤＳ０）ＲＥ２と選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結されると共に切換ブレーキＢ０を介してケース１２に選択的に連結され、第３回転要素（差動部リングギヤＲ０）ＲＥ３が伝達部材１８及び第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により差動部サンギヤＳ０の回転速度と差動部リングギヤＲ０の回転速度との関係が示される。
【００５３】
例えば、差動部１１において上記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の解放により無段変速状態（差動可能状態）に切換えられたときは、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るので、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部サンギヤＳ０の回転が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される差動部リングギヤ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、直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される差動部キャリヤＣＡ０の回転速度が上昇或いは下降させられる。また、切換クラッチＣ０の係合により差動部サンギヤＳ０と差動部キャリヤＣＡ０とが連結されると、動力分配機構１６は上記３回転要素が一体回転する非差動状態とされるので、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転で伝達部材１８が回転させられる。或いは、切換ブレーキＢ０の係合によって差動部サンギヤＳ０の回転が停止させられると動力分配機構１６は増速機構として機能する非差動状態とされるので、直線Ｌ０は図３に示す状態となり、その直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される差動部リングギヤＲ０すなわち伝達部材１８の回転速度は、エンジン回転速度ＮＥよりも増速された回転で自動変速部２０へ入力される。
【００５４】
また、自動変速部２０において第４回転要素ＲＥ４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１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７は出力軸２２に連結され、第８回転要素ＲＥ８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ている。
【００５５】
自動変速部２０では、図３に示すように、第１クラッチＣ１と第３ブレーキＢ３とが係合させられることにより、第８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８と横線ＸＧ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７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第１速（1st）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２ブレーキＢ２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７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第２速（2nd）の出力軸２２の回転速度が示され、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Ｌ３と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第３速（3rd）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Ｌ４と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第４速（4th）の出力軸２２の回転速度が示される。上記第１速乃至第４速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転速度で第８回転要素ＲＥ８に差動部１１すなわち動力分配機構１６からの動力が入力される。一方、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられると、差動部１１からの動力がエンジン回転速度ＮＥよりも高い回転速度で入力されることから、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び切換ブレーキＢ０が係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ５と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第５速（5th）の出力軸２２の回転速度が示される。
【００５６】
図４は、本実施例の動力伝達装置１０を制御するための制御装置である電子制御装置８０に入力される信号及びその電子制御装置８０から出力される信号を例示している。この電子制御装置８０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や各電動機Ｍに関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の各種制御を実行するものである。
【００５７】
電子制御装置８０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８の冷却流体の温度であるエンジン水温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、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動を表す信号、出力軸２２の回転速度ＮＯＵＴに対応する車速Ｖ及び車両の進行方向を表す信号、自動変速部２０の作動油の作動油温ＴＨＯＩＬ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、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１（以下、「第１電動機回転速度ＮＭ１」と表す）及びその回転方向を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２（以下、「第２電動機回転速度ＮＭ２」と表す）及びその回転方向を表す信号、第３電動機Ｍ３の回転速度ＮＭ３（以下、「第３電動機回転速度ＮＭ３」と表す）及びその回転方向を表す信号、各電動機Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３との間でインバータ５４を介して充放電を行う蓄電装置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の温度ＴＨＭ１（以下、「第１電動機温度ＴＨＭ１」と表す）を表す信号、第２電動機Ｍ２の温度ＴＨＭ２（以下、「第２電動機温度ＴＨＭ２」と表す）を表す信号などが、それぞれ供給される。
【００５８】
また、上記電子制御装置８０からは、エンジン８の出力ＰＥ（単位は例えば「ｋＷ」。以下、「エンジン出力ＰＥ」と表す。）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、Ｍ２、及びＭ３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（ソレノイドバルブ）等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等が、それぞれ出力される。
【００５９】
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。
【００６０】
そのシフトレバー５２は、動力伝達装置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）」、動力伝達装置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）」、動力伝達装置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）」、又は手動変速走行モード（手動モード）を成立させて上記自動変速制御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。
【００６１】
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、例えば油圧制御回路７０が電気的に切り換えられる。
【００６２】
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」ポジション及び「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、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及び第２クラッチＣ２の何れもが解放されるような自動変速部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第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２によ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」ポジション及び「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、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及び第２クラッチＣ２の少なくとも一方が係合されるような自動変速部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第１クラッチＣ１及び／又は第２クラッチＣ２によ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。
【００６３】
具体的には、シフトレバー５２が「Ｐ」ポジション或いは「Ｎ」ポジションから「Ｒ」ポジションへ手動操作されることで、第２クラッチＣ２が係合されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされ、シフトレバー５２が「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジションへ手動操作されることで、少なくとも第１クラッチＣ１が係合されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされる。また、シフトレバー５２が「Ｒ」ポジションから「Ｐ」ポジション或いは「Ｎ」ポジションへ手動操作されることで、第２クラッチＣ２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可能状態から動力伝達遮断状態とされ、シフトレバー５２が「Ｄ」ポジションから「Ｎ」ポジションへ手動操作されることで、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２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可能状態から動力伝達遮断状態とされる。
【００６４】
図６は、電子制御装置８０による制御機能の要部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８２は、自動変速部２０の変速を行う変速制御手段として機能するものである。例えば、有段変速制御手段８２は、図７に示すような車速Ｖと自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴ（或いはアクセル開度Ａcc等）とを変数として記憶手段８４に予め記憶されたアップシフト線（実線）及びダウンシフト線（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及びアクセル開度Ａcc等に対応する自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴ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。
【００６５】
このとき、有段変速制御手段８２は、例えば図２に示す係合表に従って変速段が達成されるように、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０を除いた自動変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合及び／又は解放させる指令（変速出力指令、油圧指令）を、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することによりクラッチツウクラッチ変速を実行させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。油圧制御回路７０は、その指令に従って、例えば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の変速が実行されるように、油圧制御回路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。
【００６６】
ハイブリッド制御手段８６は、エンジン出力制御装置５８を介してエンジン８の駆動を制御するエンジン駆動制御手段としての機能と、インバータ５４を介して第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３による駆動力源又は発電機としての作動を制御する電動機作動制御手段としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン８、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３によるハイブリッド駆動制御等を実行する。
【００６７】
また、ハイブリッド制御手段８６は、動力伝達装置１０の無段変速状態すなわち差動部１１の差動状態においてエンジン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（要求）出力を算出し、その車両の目標出力と充電要求値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、補機負荷、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（要求エンジン出力）ＰＥＲを算出し、その目標エンジン出力ＰＥＲが得られるエンジン回転速度ＮＥとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）ＴＥとなるようにエンジン８を制御すると共に各電動機Ｍの出力乃至発電を制御する。
【００６８】
以上のように、動力伝達装置１０全体としての変速比である総合変速比γＴは、有段変速制御手段８２によって制御される自動変速部２０の変速比γと、ハイブリッド制御手段８６によって制御される差動部１１の変速比γ０とによって決定される。すなわち、ハイブリッド制御手段８６及び有段変速制御手段８２は、シフトポジションＰＳＨに対応するシフトレンジの範囲内において、油圧制御回路７０、エンジン出力制御装置５８、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３等を介して動力伝達装置１０全体としての変速比である総合変速比γＴを制御する変速制御手段として機能する。
【００６９】
例えば、ハイブリッド制御手段８６は、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エンジン８及び各電動機Ｍの制御を実行する。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及び自動変速部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８６は、例えばエンジン回転速度ＮＥとエンジントルク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た例えば図８の破線に示すようなエンジン８の動作曲線の一種である最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）を予め記憶しており、その最適燃費率曲線にエンジン８の動作点（以下、「エンジン動作点」と表す）が沿わされつつエンジン８が作動させられるように、例えば目標出力（トータル目標出力、要求駆動力）を充足するために必要なエンジン出力ＰＥ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、動力伝達装置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γＴをその変速可能な変化範囲内で制御する。ここで、上記エンジン動作点とは、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジントルクＴＥなどで例示されるエンジン８の動作状態を示す状態量を座標軸とした二次元座標においてエンジン８の動作状態を示す動作点である。尚、本実施例では、燃費とは例えば単位燃料消費量当たりの走行距離であったり、車両全体としての燃料消費率（＝燃料消費量／駆動輪出力）等である。
【００７０】
このとき、ハイブリッド制御手段８６は、例えば第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５６や第２電動機Ｍ２へ供給したり、第３電動機Ｍ３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５６や第１電動機Ｍ１乃至第２電動機Ｍ２へ供給したりするので、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の動力の一部は電動機Ｍ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を通してその電気エネルギが他の電動機Ｍへ供給され、電気エネルギによりその電動機Ｍから出力される駆動力が伝達部材１８へ伝達される。この発電に係る電動機Ｍによる電気エネルギの発生から駆動に係る電動機Ｍで消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部が電気エネルギに変換され、その電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスが構成される。
【００７１】
尚、上記電気パスは、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エネルギの流れを表すものである。その他に、この電気パスは、その一連のエネルギの流れに関連する機器、例えば各電動機、それら電動機間を電気的に接続する伝送路としてのワイヤリングハーネス等を表すものでもある。本実施例の電気パスとしては、例えば第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２との間の電気パスＥＰ１−２、第１電動機Ｍ１と第３電動機Ｍ３との間の電気パスＥＰ１−３、第２電動機Ｍ２と第３電動機Ｍ３との間の電気パスＥＰ２−３等の複数の電気パスが備えられている。
【００７２】
ここで、有段変速制御手段８２により自動変速部２０の変速制御が実行される場合には、その自動変速部２０の変速比が段階的に変化させられることに伴ってその変速前後で動力伝達装置１０のトータル変速比γＴが段階的に変化させられる。このような制御では、トータル変速比γＴを段階的に変化させることにより、すなわち変速比が連続的ではなく飛び飛びの値をとることにより、連続的なトータル変速比γＴの変化に比較して速やかに駆動トルクを変化させることが可能となる。その反面、変速ショックが発生したり、最適燃費率曲線に沿うようにエンジン回転速度ＮＥを制御できず燃費が悪化する可能性がある。そこで、ハイブリッド制御手段８６は、そのトータル変速比γＴの段階的変化が抑制されるように、自動変速部２０の変速に同期してその自動変速部２０の変速比の変化方向とは反対方向の変速比の変化となるように差動部１１の変速を実行する。換言すれば、自動変速部２０の変速前後で動力伝達装置１０のトータル変速比γＴが連続的に変化するように自動変速部２０の変速制御に同期して差動部１１の変速制御を実行する。例えば、自動変速部２０の変速前後で過渡的に動力伝達装置１０のトータル変速比γＴが変化しないような所定のトータル変速比γＴを形成するために自動変速部２０の変速制御に同期して、その自動変速部２０の変速比の段階的な変化に相当する変化分だけその変化方向とは反対方向に変速比を段階的に変化させるように差動部１１の変速制御を実行する。
【００７３】
また、ハイブリッド制御手段８６は、車両の停止中又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及び／又は第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する。言い換えれば、ハイブリッド制御手段８６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及び／又は第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。
【００７４】
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８６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。このときハイブリッド制御手段８６は、第１電動機回転速度ＮＭ１の引き上げに替えて又はこれと並行して、第３電動機回転速度ＮＭ３の引き上げを実行してエンジン回転速度ＮＥを引き上げてもよい。また、ハイブリッド制御手段８６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。
【００７５】
また、ハイブリッド制御手段８６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ＰＥを発生するようにエンジン８の出力制御を実行する。すなわち、エンジン８の駆動を制御するエンジン駆動制御手段として機能する。
【００７６】
例えば、ハイブリッド制御手段８６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、エンジン出力制御装置５８は、ハイブリッド制御手段８６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。
【００７７】
また、ハイブリッド制御手段８６は、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によって、例えば第２電動機Ｍ２を走行用の駆動力源とするモータ走行（ＥＶモード走行）をさせることができる。例えば、前記図７の実線Ａは、車両の発進／走行用（以下、走行用という）の駆動力源をエンジン８と電動機例えば第２電動機Ｍ２とで切り換えるための、言い換えればエンジン８を走行用の駆動力源として車両を発進／走行（以下、走行という）させる所謂エンジン走行と第２電動機Ｍ２を走行用の駆動力源として車両を走行させる所謂モータ走行とを切り換えるための、エンジン走行領域とモータ走行領域との境界線である。この図７に示すエンジン走行とモータ走行とを切り換えるための境界線（実線Ａ）を有する予め記憶された関係は、車速Ｖと自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴとを変数とする二次元座標で構成された駆動力源切換線図（駆動力源マップ）の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図７中の実線及び一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）と共に記憶手段８４に予め記憶されている。
【００７８】
そして、ハイブリッド制御手段８６は、例えば図７の駆動力源切換線図から実際の車速Ｖ及び自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて、モータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。このように、ハイブリッド制御手段８６によるモータ走行は、図７から明らかなように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（比較的低アクセル開度Ａcc）域すなわち低エンジントルクＴＥ域、或いは車速Ｖの比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。
【００７９】
また、ハイブリッド制御手段８６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、第１電動機回転速度ＮＭ１を負の回転速度で制御して例えば第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより空転させて、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（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。
【００８０】
また、ハイブリッド制御手段８６は、エンジン８を走行用の駆動力源とするエンジン走行を行うエンジン走行領域であっても、前述した電気パスによる第１電動機Ｍ１や第３電動機Ｍ３からの電気エネルギ及び／又は蓄電装置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。よって、本実施例のエンジン走行にはエンジン８を走行用の駆動力源とする場合と、エンジン８及び第２電動機Ｍ２の両方を走行用の駆動力源とする場合とがある。そして、本実施例のモータ走行とはエンジン８を停止して第２電動機Ｍ２を走行用の駆動力源とする走行である。
【００８１】
また、ハイブリッド制御手段８６は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態として自由回転すなわち空転させることにより、差動部１１がトルクの伝達を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することが可能である。すなわち、ハイブリッド制御手段８６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）とすることが可能である。
【００８２】
また、ハイブリッド制御手段８６は、アクセルオフの惰性走行時（コースト走行時）やフットブレーキによる制動時などには、燃費を向上（燃料消費率を低減）させるためにエンジン８を非駆動状態にして、駆動輪３４から伝達される車両の運動エネルギを差動部１１で電気エネルギに変換する回生制御を実行する。具体的には、駆動輪３４からエンジン８側へ伝達される逆駆動力により第２電動機Ｍ２を回転駆動させて発電機として作動させ、その電気エネルギすなわち第２電動機発電電流をインバータ５４を介して蓄電装置５６へ充電する回生制御を実行する。すなわち、ハイブリッド制御手段８６は上記回生制御を実行する回生制御手段として機能する。
【００８３】
増速側ギヤ段判定手段８８は、動力伝達装置１０を有段変速状態とする際に切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れを係合させるかを判定するために、例えば車両状態に基づいて記憶手段８４に予め記憶された前記図７に示す変速線図に従って動力伝達装置１０の変速されるべき変速段が増速側ギヤ段例えば第５速ギヤ段であるか否かを判定する。
【００８４】
切換制御手段９０は、車両状態に基づいて前記差動状態切換装置（切換クラッチＣ０、切換ブレーキＢ０）の係合／解放を切り換えることにより、前記無段変速状態と前記有段変速状態とを、すなわち前記差動状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段９０は、記憶手段８４に予め記憶された前記図７の破線及び二点鎖線に示す関係（切換線図、切換マップ）から車速Ｖ及び要求出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて、動力伝達装置１０（差動部１１）の変速状態を切り換えるべきか否かを判断して、すなわち動力伝達装置１０を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは動力伝達装置１０を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定することにより動力伝達装置１０の切り換えるべき変速状態を判断して、動力伝達装置１０を前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換える変速状態の切換えを実行する。
【００８５】
具体的には、切換制御手段９０は、有段変速制御領域内であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段８６に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可すなわち禁止とする信号を出力すると共に、有段変速制御手段８２に対しては、予め設定された有段変速時の変速を許可する。このときの有段変速制御手段８２は、記憶手段８４に予め記憶された例えば図７に示す変速線図に従って自動変速部２０の自動変速を実行する。例えば記憶手段８４に予め記憶された図２は、このときの変速において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の作動の組み合わせを示している。すなわち、動力伝達装置１０全体すなわち差動部１１及び自動変速部２０が所謂有段式自動変速機として機能し、図２に示す係合表に従って変速段が達成される。
【００８６】
例えば、増速側ギヤ段判定手段８８により第５速ギヤ段が判定される場合には、動力伝達装置１０全体として変速比が１．０より小さな増速側ギヤ段所謂オーバードライブギヤ段が得られるために切換制御手段９０は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が０．７の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を解放させ且つ切換ブレーキＢ０を係合させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段８８により第５速ギヤ段でないと判定される場合には、動力伝達装置１０全体として変速比が１．０以上の減速側ギヤ段が得られるために切換制御手段９０は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が１の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を係合させ且つ切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。このように、切換制御手段９０によって動力伝達装置１０が有段変速状態に切り換えられると共に、その有段変速状態における２種類の変速段のいずれかとなるように選択的に切り換えられて、差動部１１が副変速機として機能させられ、それ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、動力伝達装置１０全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
【００８７】
一方、切換制御手段９０は、動力伝達装置１０を無段変速状態に切り換える無段変速制御領域内であると判定した場合は、動力伝達装置１０全体として無段変速状態が得られるために差動部１１を無段変速状態として無段変速可能とするように切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段８６に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力すると共に、有段変速制御手段８２には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは記憶手段８４に予め記憶された例えば図７に示す変速線図に従って自動変速部２０を自動変速することを許可する信号を出力する。この場合、有段変速制御手段８２により、図２の係合表内において切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、切換制御手段９０により無段変速状態に切り換えられた差動部１１が無段変速機として機能し、それ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、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速部２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度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。従って、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動力伝達装置１０全体として無段変速状態となりトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【００８８】
ここで前記図７について詳述すると、図７は自動変速部２０の変速判断の基となる記憶手段８４に予め記憶された関係（変速線図、変速マップ）であり、車速Ｖと駆動力関連値である要求出力トルクＴＯＵＴとを変数とする二次元座標で構成された変速線図の一例である。図７の実線はアップシフトが判断されるための変速線（アップシフト線）であり、一点鎖線はダウンシフトが判断されるための変速線（ダウンシフト線）である。この図７の変速線図における変速線は、例えば自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴを示す横線上において実際の車速Ｖが線を横切ったか否か、また例えば車速Ｖを示す縦線上において自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴが線を横切ったか否か、すなわち変速線上の変速を実行すべき値（変速点）を横切ったか否かを判断するためのものであり、この変速点の連なりとして予め記憶されている。
【００８９】
また、図７の破線は切換制御手段９０による有段制御領域と無段制御領域との判定のための判定車速Ｖ１及び判定出力トルクＴ１を示している。つまり、図７の破線はハイブリッド車両の高速走行を判定するための予め設定された高速走行判定値である判定車速Ｖ１の連なりである高車速判定線と、ハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値例えば自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴが高出力となる高出力走行を判定するための予め設定された高出力走行判定値である判定出力トルクＴ１の連なりである高出力走行判定線とを示している。さらに、図７の破線に対して二点鎖線に示すように有段制御領域と無段制御領域との判定にヒステリシスが設けられている。
【００９０】
つまり、この図７は切換制御手段９０により有段制御領域と無段制御領域との何れであるかを領域判定する基となる記憶手段８４に予め記憶された高車速判定線及び高出力走行判定線を有する関係（切換線図、切換マップ）であり、車速Ｖと駆動力関連値である要求出力トルクＴＯＵＴとを変数とする二次元座標で構成された切換線図の一例である。見方を換えれば、高車速判定線及び高出力走行判定線は、差動部１１を差動状態と差動制限状態との間で切り換える為の切換線であり、例えば自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴを示す横線上において実際の車速Ｖが線を横切ったか否か、また例えば車速Ｖを示す縦線上において自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴが線を横切ったか否か、すなわち切換線上の切換を実行すべき値（切換点、判定車速Ｖ１或いは判定出力トルクＴ１）を横切ったか否かを判断するためのものであり、この切換点の連なりとして予め記憶されている。尚、この切換線図を含めて変速マップとして記憶手段８４に予め記憶されてもよい。また、この切換線図は判定車速Ｖ１及び判定出力トルクＴ１の少なくとも１つを含むものであってもよいし、車速Ｖ及び出力トルクＴＯＵＴの何れかを変数とする予め記憶された切換線であってもよい。
【００９１】
また、判定車速Ｖ１は、例えば高速走行において動力伝達装置１０が無段変速状態とされるとかえって燃費が悪化するのを抑制するように、その高速走行において動力伝達装置１０が有段変速状態とされるように設定されている。また、判定トルクＴ１は、車両の高出力走行において第１電動機Ｍ１の反力トルクをエンジンの高出力域まで対応させないで第１電動機Ｍ１を小型化するために、例えば第１電動機Ｍ１からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第１電動機Ｍ１の特性に応じて設定されている。
【００９２】
上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、マップとしてではなく例えば実際の車速Ｖと判定車速Ｖ１とを比較する判定式、出力トルクＴＯＵＴと判定出力トルクＴ１とを比較する判定式等として記憶されてもよい。この場合には、切換制御手段９０は、車両状態例えば実際の車速が判定車速Ｖ１を越えたときに動力伝達装置１０を有段変速状態とする。また、切換制御手段９０は、車両状態例えば自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴが判定出力トルクＴ１を越えたときに動力伝達装置１０を有段変速状態とする。
【００９３】
図７の関係に示されるように、出力トルクＴＯＵＴが予め設定された判定出力トルクＴ１以上の高トルク領域、或いは車速Ｖが予め設定された判定車速Ｖ１以上の高車速領域が有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン８の比較的高トルクとなる高駆動トルク時、或いは車速の比較的高車速時において実行され、無段変速走行がエンジン８の比較的低トルクとなる低駆動トルク時、或いは車速の比較的低車速時すなわちエンジン８の常用出力域において実行されるようになっている。
【００９４】
これによって、例えば、車両の低中速走行及び低中出力走行では、動力伝達装置１０が無段変速状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、実際の車速Ｖが前記判定車速Ｖ１を越えるような高速走行では動力伝達装置１０が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３４へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されて燃費が向上する。また、出力トルクＴＯＵＴなどの前記駆動力関連値が判定トルクＴ１を越えるような高出力走行では動力伝達装置１０が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３４へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる領域が車両の低中速走行及び低中出力走行となって、第１電動機Ｍ１が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第１電動機Ｍ１が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて第１電動機Ｍ１或いはそれを含む車両の動力伝達装置が一層小型化される。また、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態（定変速状態）に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、例えば有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度ＮＥの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度ＮＥの変化が楽しめる。
【００９５】
前記駆動力関連値とは、車両の駆動力に１対１に対応するパラメータであって、駆動輪３４での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴ、エンジントルクＴＥ、車両加速度や、例えばアクセル開度或いはスロットル弁開度θＴＨ（或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量）とエンジン回転速度ＮＥとに基づいて算出されるエンジントルクＴＥなどの実際値や、運転者のアクセルペダル操作量或いはスロットル開度等に基づいて算出される要求（目標）エンジントルクＴＥ、自動変速部２０の要求（目標）出力トルクＴＯＵＴ、要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクＴＯＵＴ等からデフ比、駆動輪３４の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。
【００９６】
このように、本実施例の差動部１１（動力伝達装置１０）は無段変速状態と有段変速状態（定変速状態）とに選択的に切換え可能であって、切換制御手段９０により車両状態に基づいて差動部１１の切り換えるべき変速状態が判断され、差動部１１が無段変速状態と有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換えられる。また、本実施例では、ハイブリッド制御手段８６により車両状態に基づいてモータ走行或いはエンジン走行が実行される。
【００９７】
尚、差動部１１を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば第１電動機Ｍ１における電気エネルギの発生からその電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスに関連する機器の機能低下すなわち第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、インバータ５４、蓄電装置５６、それらを接続する伝送路などの故障（フェイル）や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために切換制御手段９０は動力伝達装置１０を優先的に有段変速状態としてもよい。
【００９８】
また、ハイブリッド制御手段８６は、差動部１１乃至動力伝達装置１０全体としての伝達効率が可及的に高くなるように第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３それぞれの作動（運転状態、動作点）を制御する。具体的には、伝達効率が可及的に高くなるようにそれら第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３の力行（駆動）乃至回生（発電）を制御する。以下、斯かる制御について、図９乃至図１７を参照して詳述する。
【００９９】
図９は、第３電動機Ｍ３を作動させないときの差動部１１に関して、或いは第３電動機Ｍ３が備えられていない構成すなわち第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２のみを備えた従来の電気式差動部に関して、各電動機Ｍのトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機Ｍのトルク（作動状態、力行乃至回生）を、白抜き矢印で電気パスにおける電気エネルギの流れをそれぞれ示している。この図９（ａ）の状態は、例えば車速Ｖが所定速度以上の高速走行中等において、第１電動機Ｍ１が負回転で力行する逆転力行状態とされる場合、すなわち第２電動機Ｍ２が回生発電を行い、その第２電動機Ｍ２により発電された電力が第１電動機Ｍ１に供給される動力循環状態を示している。また、この図９（ｂ）の状態は、例えば第１電動機Ｍ１が正回転で回生する回生状態とされる場合、すなわち第１電動機Ｍ１が回生発電を行い、その第１電動機Ｍ１により発電された電力が第２電動機Ｍ２に供給される非動力循環状態を示している。尚、図９（ｃ）には、参考として、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２との間の電気パスＥＰ１−２、第１電動機Ｍ１と第３電動機Ｍ３との間の電気パスＥＰ１−３、第２電動機Ｍ２と第３電動機Ｍ３との間の電気パスＥＰ２−３を示した。
【０１００】
図１０は、図９の状態における入出力回転速度比ｉ（＝エンジン回転速度（入力側回転速度）ＮＥ／出力側回転速度ＮＯ）と理論伝達効率との関係を示す図である。図１０において、理論伝達効率が最大の「１」となる状態は、第１電動機回転速度ＮＭ１が零とされて第１電動機Ｍ１において回生も力行も行われていない状態であって、エンジンの動力が電気パスを介することなく全て機械的に伝達部材１８へ伝達されて上述した電気パスによる損失が零となる状態である。この状態は、図３の共線図における差動部１１において、第１電動機回転速度ＮＭ１が零となる状態すなわち第２回転要素ＲＥ２の回転速度が零となる状態であり、所謂メカニカルポイントと称される。理論伝達効率が最大の「１」となるときの入出力回転速度比ｉは、このメカニカルポイントとなる状態での差動部１１の変速比γ０に相当する。また、動力循環状態となる動力循環域は、入出力回転速度比ｉがメカニカルポイントとなる状態での差動部１１の変速比γ０（すなわち約０．７）未満の（ａ）の範囲（領域）に相当する。この動力循環状態では、入出力回転速度比ｉが低下するほど第２電動機Ｍ２から第１電動機Ｍ１へ供給される電力量は増大し、それに伴い図１０に示すように伝達効率が低下する。また、非動力循環状態となる非動力循環域は、入出力回転速度比ｉがメカニカルポイントとなる状態での差動部１１の変速比γ０（すなわち約０．７）を超える（ｂ）の範囲（領域）に相当する。この非動力循環状態では、入出力回転速度比ｉが増大するほど第１電動機Ｍ１から第２電動機Ｍ２へ供給される電力量は増大し、それに伴い図１０に示すように伝達効率が低下する。尚、入出力回転速度比ｉは、差動部１１単体における入出力回転速度比ｉと理論伝達効率との関係をみる場合にはｉ（＝エンジン回転速度ＮＥ／伝達部材回転速度Ｎ１８）となり、動力伝達装置１０全体における入出力回転速度比ｉと理論伝達効率との関係をみる場合にはｉ（＝エンジン回転速度ＮＥ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）となる。
【０１０１】
図１１は、本実施例の差動部１１における入出力回転速度比ｉと論理伝達効率との関係の一例として、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合（＝Ｍ３発電電力／エンジン出力）が０．２５である場合の関係を示す図であり、第３電動機Ｍ３により発電を行う場合に対応する関係を実線で示すと共に、比較のために全域で第３電動機Ｍ３を作動させない関係を破線で示している。また、図１２は、図１１の（ａ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５未満の範囲内の動力循環状態における各電動機Ｍのトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機Ｍのトルク（作動状態、力行乃至回生）を、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。また、図１３は、図１１の（ｂ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５以上約０．７未満の範囲内の動力循環状態における各電動機Ｍのトルク及び電力フローを説明する図であり、図１２と同様に矢印で各電動機Ｍのトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。また、図１４は、図１１の（ｃ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．７以上の範囲内の非動力循環状態における各電動機Ｍのトルク及び電力フローを説明する図であり、図１２と同様に矢印で各電動機Ｍのトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。尚、これら図１２、図１３、及び図１４において、Ｐｇは第１電動機Ｍ１の出力、Ｐｍは第２電動機Ｍ２の出力、Ｐｓは第３電動機Ｍ３の出力、ＴＥはエンジントルク、Ｔｇは第１電動機Ｍ１のトルク、Ｔｍは第２電動機Ｍ２のトルク、Ｔｓは第３電動機Ｍ３のトルク、ηは動力−電力変換効率をそれぞれ示している。
【０１０２】
ハイブリッド制御手段８６は、好適には、図１１の（ａ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５未満の範囲内の動力循環状態（動力循環域）において、図１２に示すように、第２電動機Ｍ２及び第３電動機Ｍ３を回生による発電を行うように作動させると共に、それら第２電動機Ｍ２及び第３電動機Ｍ３により発生させられた電気エネルギを第１電動機Ｍ１へ供給し、その第１電動機Ｍ１を負回転で力行するように作動させる制御を行う。斯かる制御により、図１１に示すように、第３電動機Ｍ３を作動させない制御に比べて差動部１１の伝達効率が向上する。また、図１１の（ｂ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５以上約０．７未満の範囲内の動力循環状態（動力循環域）においては、図１３に示すように、第３電動機Ｍ３を回生による発電を行うように作動させると共に、その第３電動機Ｍ３により発生させられた電気エネルギを第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２へ供給し、その第１電動機Ｍ１を負回転で力行するように作動させると共に第２電動機Ｍ２を正回転で力行するように作動させるのが好適である。しかし、図１１に示すように、斯かる範囲のうち入出力回転速度比ｉが約０．６以上である範囲においては第３電動機Ｍ３を作動させない制御の方が伝達効率が高くなる。また、図１１の（ｃ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．７以上の範囲内の非動力循環状態（非動力循環域）においては、図１４に示すように、第１電動機Ｍ１及び第３電動機Ｍ３を回生による発電を行うように作動させると共に、それら第１電動機Ｍ１及び第３電動機Ｍ３により発生させられた電気エネルギを第２電動機Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２を正回転で力行するように作動させるのが好適である。しかし、図１１に示すように、この非動力循環域においては第３電動機Ｍ３を作動させると機械的に伝達部材１８へ伝達されるエンジン動力の一部が電気パスＥＰ２−３を介して伝達されることから伝達効率が改善されず、第３電動機Ｍ３を作動させない制御の方が伝達効率が高くなる。
【０１０３】
ハイブリッド制御手段８６は、好適には、図１１において入出力回転速度比ｉが約０．６以上である範囲のように、第３電動機Ｍ３により発電を行わない方が差動部１１の伝達効率が高くなる場合には、その第３電動機Ｍ３による発電を非実行とし、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２により構成される電気パスＥＰ１−２にて差動部１１の差動状態を制御する。一方、図１１において入出力回転速度比ｉが約０．６未満となる範囲のように、第３電動機Ｍ３により発電を行わない状態と比較して、その第３電動機Ｍ３により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合には、発電を行うように第３電動機Ｍ３の作動を制御する。また、好適には、第１電動機Ｍ１或いは第２電動機Ｍ２により発電を行う状態と比較して、第３電動機Ｍ３により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合に、発電を行うようにその第３電動機Ｍ３の作動を制御する。
【０１０４】
図１５は、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合（＝Ｍ３発電電力／エンジン出力）を変化させた場合において、各割合における差動部１１における入出力回転速度比ｉと論理伝達効率との関係を示す図である。本実施例のような構成では、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合に応じて入出力回転速度比ｉと論理伝達効率との関係は変化し、例えばその割合を０から１．０まで０．１ずつ変化させていった場合、各割合における関係は図１５に示すようになる。この図１５に示すように、差動部１１の伝達効率が極大となる割合は入出力回転速度比ｉによって異なり、その入出力回転速度比ｉが約０．６では、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合が０．２である場合に極大値約０．９７となる。また、入出力回転速度比ｉが約０．５では、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合が０．３である場合に極大値約０．９３となる。また、入出力回転速度比ｉが約０．４では、第３電動機Ｍ３による発電力とエンジン８の出力との割合が０．４又は０．５である場合に極大値約０．９１となる。図１５では、そのように差動部１１の伝達効率が極大となる値を細い破線で繋いで示している。
【０１０５】
図１６は、図１５に細い破線で示す差動部１１の伝達効率が極大となる値に対応する関係、すなわちその差動部１１の伝達効率を可及的に向上させる関係を示す図である。また、比較のために、第３電動機Ｍ３を用いない制御に対応する関係を細い破線で示している。ハイブリッド制御手段８６は、好適には、差動部１１の動力伝達効率を可及的に高めるように第３電動機Ｍ３の発電量を制御する。すなわち、予め定められた関係から差動部１１の伝達効率が図１６に実線で示すような値をとるようにエンジン８の出力に対する第３電動機Ｍ３の発電量を決定する。また、斯かる第３電動機Ｍ３の発電に際しては、その第３電動機Ｍ３の負荷が予め定められた所定値（上限値）を超えない範囲内においてその第３電動機Ｍ３による発電量を決定する。斯かる制御により、例えば入出力回転速度比ｉが約０．４では、従来技術の制御に比べて約７．５％の効率改善効果があることがわかる。すなわち、図１６に破線で示す第３電動機Ｍ３を用いない制御に比べて、差動部１１の伝達効率を特に入出力速度比ｉが低い値となる程向上させることができる。尚、本実施例では、エンジン８の動力が機械的に伝達される機械パスにおける機械パス効率は、電気パス効率の変化に比較して極めて小さな変化である。従って、伝達効率の変化は電気パス効率の変化に略１対１で対応するものであり、伝達効率を向上することは電気パス効率を向上することと同じ意味である。
【０１０６】
図１７は、本実施例の制御による伝達効率の向上を説明するために、第３電動機Ｍ３を用いる制御と第３電動機Ｍ３を用いない制御との電気パス量（すなわち電気パスに流れる電気エネルギ量）を比較して示す図である。この図１７では、無次元化のために各出力乃至発電量をエンジン出力Ｐｅで割った値を示しており、線分の短い破線で第３電動機Ｍ３を用いない制御における第１電動機Ｍ１の出力Ｐｇ（／Ｐｅ）、線分の長い破線で第３電動機Ｍ３を用いない制御における第２電動機Ｍ２の出力Ｐｍ（／Ｐｅ）、二点鎖線で第３電動機Ｍ３を用いる制御における第１電動機Ｍ１の出力Ｐｇ（／Ｐｅ）、一点鎖線で第３電動機Ｍ３を用いる制御における第２電動機Ｍ２の出力Ｐｍ（／Ｐｅ）、実線で第３電動機Ｍ３を用いる制御における第３電動機Ｍ３の出力Ｐｓ（／Ｐｅ）をそれぞれ示している。動力循環状態においては、第２電動機Ｍ２により発生させられた電気エネルギが第１電動機Ｍ１へ供給され、その第１電動機Ｍ１による力行に用いられる。この第２電動機Ｍ２から第１電動機Ｍ１への電気エネルギの供給量すなわち電気パス量は、図１７に示す第１電動機Ｍ１の出力と第２電動機Ｍ２の出力との差（値の開き）に対応するものであり、斯かる図１７に示すように、本実施例の制御では入出力回転速度比ｉが約０．７未満の範囲内においてその電気パス量が第３電動機Ｍ３を用いない制御よりも小さく、特にその入出力回転速度比ｉが小さくなるほど電気パス量を低く抑えることができているのがわかる。これは、本実施例の制御では、第３電動機Ｍ３により適宜発電を行うことで、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２により構成される電気パスの一部が受け持たれるためであり、その第３電動機Ｍ３の発電量を好適な値とすることで、差動部１１の伝達効率を可及的に向上させることができる。
【０１０７】
図１８は、差動部１１及び自動変速部２０から構成される動力伝達装置１０全体としての、その自動変速部２０における変速段に応じた入出力回転速度比ｉと理論伝達効率との関係を示す図である。この図１８の各変速段１ｓｔ乃至４ｔｈにおける実線は図１６の実線に対応する関係すなわち第３電動機Ｍ３を用いる制御による伝達効率を可及的に向上させる関係を示しており、破線は同じく図１６の破線に対応する関係すなわち動力循環状態において第３電動機Ｍ３を用いない場合の制御に対応する関係を示している。この図１８に示すように、差動部１１及び自動変速部２０から構成される動力伝達装置１０全体としての伝達効率を最大とする関係は、自動変速部２０の変速比すなわちその自動変速部２０において成立している変速段によって異なり、各変速段に対応して伝達効率を最大とする第３電動機Ｍ３の作動（発電量）が定められる。ハイブリッド制御手段１０２は、好適には、予め定められた関係から自動変速部２０の変速比（変速段）に基づいて、差動部１１及び自動変速部２０から構成される変速部全体としての伝達効率が可及的に高くなるように第３電動機Ｍ３の作動を制御する。すなわち、入出力速度比ｉと伝達効率とが図１９の実線及び二点鎖線で示すような関係となるように第３電動機Ｍ３による回生乃至力行、及びその発電量等を制御する。この図１９は、図１８における関係に相当する図において、第３電動機Ｍ３を作動させない場合の入出力速度比ｉと伝達効率との関係を実線及び破線に、また動力循環域において第３電動機Ｍ３を作動させる場合の入出力速度比ｉと伝達効率との関係を二点鎖線にそれぞれ示す図である。
【０１０８】
ここで、一般的に、動力伝達装置１０には、動作上好ましい温度域が存在する。例えば、作動油温ＴＨＯＩＬが低いと油圧の特性が安定せず変速ショックが増大する可能性がある。また、電動機温度ＴＨＭが低いと電動機の出力が低下する可能性がある。ところで、上述したように、本実施例の動力伝達装置１０は複数の電気パスを有して各々の電気パス量を変更することが可能であり、複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変化させることにより、換言すれば複数の電気パスのうち何れを用いるのかやどのような割合で用いるのかなどの複数の電気パスの使用方法を変更することにより、伝達効率を改善することができる。しかしながら、各々の電気パス量が変化すると、動力伝達装置１０の暖機が遅れる可能性がある。例えば、動力伝達装置１０の温度変化との関連が強い電気パスにおける電気パス量が減少すると、動力伝達装置１０の暖機が遅れる可能性がある。
【０１０９】
より具体的には、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は動力伝達装置１０内に配置され、第３電動機Ｍ３は動力伝達装置１０外に配置されていることから、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２との間の電気パスＥＰ１−２は動力伝達装置１０の温度変化との関連が強いと考えられる。従って、例えば動力循環域にて伝達効率を向上する為に第３電動機Ｍ３を作動させると、第１電動機Ｍ１と第３電動機Ｍ３との間の電気パスＥＰ１−３や第２電動機Ｍ２と第３電動機Ｍ３との間の電気パスＥＰ２−３における電気パス量が増大し且つ電気パスＥＰ１−２における電気パス量が減少して一部の電気エネルギの流れが動力伝達装置１０外に換えられるので、動力伝達装置１０の暖機が遅れる可能性がある。尚、非動力循環域は、第３電動機Ｍ３を作動させない方が伝達効率は良いので、伝達効率を向上させることで動力伝達装置１０の暖機が遅れることはなく、寧ろ動力伝達装置１０の暖機促進にとっては好ましい状態であると考えられる。
【０１１０】
図６に戻り、本実施例では、動力伝達装置１０の暖機を促進する為に、動力伝達装置１０の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法を変更する電気パス方法設定手段９２を備える。複数の電気パスの使用方法の変更は、例えば第３電動機Ｍ３の作動状態によるものである。つまり、電気パスＥＰ１−２のみ使用中に第３電動機Ｍ３を作動させれば、電気パスＥＰ１−２に加え電気パスＥＰ１−３や電気パスＥＰ２−３を使用することになる。また、第３電動機Ｍ３を作動させなければ、電気パスＥＰ１−２のみ使用することになる。また、第３電動機Ｍ３の作動量例えば発電量を増減させれば、電気パスＥＰ１−３や電気パスＥＰ２−３に流れる電気パス量を増減することができる。例えば、第３電動機Ｍ３の発電量を減少させれば、電気パスＥＰ１−３や電気パスＥＰ２−３に流れる電気パス量を減少して電気パスＥＰ１−２に流れる電気パス量を増大することができる。このように、複数の電気パスの使用方法を変更することは、各電気パスにおける電気パス量を変更することであり、各電気パスの使用率を変更するものでもある。
【０１１１】
具体的には、動力循環域判定手段９４は、差動部１１の状態が動力循環域にあるか或いは非動力循環域にあるかを判断する。
【０１１２】
温度判定手段９６は、動力伝達装置１０の温度を判定する。この動力伝達装置１０の温度としては、例えば動力分配機構１６、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、自動変速部２０等の潤滑や冷却にも用いられる自動変速部２０の作動油の作動油温ＴＨＯＩＬや、第１電動機温度ＴＨＭ１や第２電動機温度ＴＨＭ２などが用いられる。また、温度判定手段９６は、例えば作動油温ＴＨＯＩＬが所定油温ＴＨＯＩＬ’未満であるか否かを判定することで、動力伝達装置１０の暖機が必要な動力伝達装置１０の冷間時であるか否かを判定する暖機必要性判定手段として機能する。この所定油温ＴＨＯＩＬ’は、例えば動力伝達装置１０の暖機が必要である作動油温ＴＨＯＩＬとしてすなわち動力伝達装置１０の暖機が完了していない作動油温ＴＨＯＩＬとして予め実験的に求められて記憶された暖機促進判定温度である。
【０１１３】
電気パス方法設定手段９２は、温度判定手段９６により動力伝達装置１０の暖機が必要な動力伝達装置１０の冷間時であると判定された場合には、動力伝達装置１０の伝達効率の向上よりも動力伝達装置１０の暖機が促進されるように複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変更する。例えば、電気パス方法設定手段９２は、第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量すなわち電気パスＥＰ１−３や電気パスＥＰ２−３に流れる電気パス量を低下させて、動力伝達装置１０内の電気パス量例えば電気パスＥＰ１−２に流れる電気パス量を増大させる。より具体的には、電気パス方法設定手段９２は、作動油温ＴＨＯＩＬが低くなる程第３電動機電力（第３電動機発電電力）ＰＭ３が小さくなるように予め実験的に求められて記憶された例えば図２０に示すような第３電動機電力ＰＭ３と作動油温ＴＨＯＩＬとの関係から実際の作動油温ＴＨＯＩＬに基づいて決定した第３電動機電力ＰＭ３となるように第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量を低下させて動力伝達装置１０内の電気パス量を増大させる指令をハイブリッド制御手段８６に出力する。これにより、動力伝達装置１０内の電気パス量が増大することで、電気パスＥＰ１−２による損失が増大して動力伝達装置１０の暖機が促進される。尚、この第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量を低下させて動力伝達装置１０内の電気パス量を増大させることには、第３電動機Ｍ３を作動させず、電気パスＥＰ１−２のみを使用することも含むものとする。
【０１１４】
このように本実施例では、第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量を低下させることで動力伝達装置１０の暖機を促進するものである。従って、電気パス方法設定手段９２は、動力伝達装置の伝達効率が向上する場合に第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２の作動に加えて第３電動機Ｍ３が作動させられる動力循環域において、例えば動力循環域判定手段９４により差動部１１の状態が動力循環域にあると判断された場合において、第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量を低下させる。つまり、伝達効率を良くする為にもともと第３電動機Ｍ３が作動させられていない非動力循環域では、動力伝達装置１０の暖機を促進する為の電気パス方法設定手段９２による各々の電気パス量の変更は実行されない。
【０１１５】
図２１は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち動力伝達装置１０の暖機促進を図る為の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行される。
【０１１６】
図２１において、先ず、動力循環域判定手段９４に対応するステップ（以下、ステップを省略する）ＳＡ１０において、差動部１１の状態が動力循環域にあるか否かが判断される。つまり、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２に加えて第３電動機Ｍ３を作動させる複合動作において、伝達効率が向上されるのはこの動力循環域だけであるので、電気パス効率を良くする為にこの動力循環域だけが複合動作として使用される。よって、第３電動機Ｍ３を使用する選択があるのはこの動力循環域だけとなり、動力伝達装置１０の暖機を促進する為に第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量を低下させる制御はこの動力循環域だけが対象となる。そのため、このＳＡ１０において、差動部１１の状態が動力循環域にあるか否かが判断されるのである。
【０１１７】
差動部１１の状態が動力循環域にあると判断されて上記ＳＡ１０の判断が肯定される場合は温度判定手段９６に対応するＳＡ２０において、例えば作動油温ＴＨＯＩＬが所定油温ＴＨＯＩＬ’未満であるか否かに基づいて、動力伝達装置１０の暖機が必要な動力伝達装置１０の冷間時であるか否かが判定される。動力伝達装置１０の暖機が必要な場合としては、例えば動力伝達装置１０の冷間時からのエンジン８の始動発進状態等である。
【０１１８】
動力伝達装置１０の暖機が必要であると判断されて上記ＳＡ２０の判断が肯定される場合は電気パス方法設定手段９２に対応するＳＡ３０において、複数の電気パスの使用方法が変更される。例えば、複合動作が継続されるものの、例えば図２０に示すような関係に従って第３電動機Ｍ３の出力が低下させられて、第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量すなわち電気パスＥＰ１−３や電気パスＥＰ２−３に流れる電気パス量が低下させられる。これにより、電気エネルギの流れが動力伝達装置１０内に換えられ、動力伝達装置１０内の電気パス量例えば電気パスＥＰ１−２に流れる電気パス量が増大させられて、その損失による動力伝達装置１０の暖機が促進される。或いは、例えば複合動作が継続させられずすなわち第３電動機Ｍ３が作動させられず、電気パスＥＰ１−２のみを使用して動力伝達装置１０内の電気パス量が増大させられて、動力伝達装置１０の暖機が促進される。一方で、差動部１１の状態が非動力循環域にあると判断されて上記ＳＡ１０の判断が否定されるか、或いは動力伝達装置１０の暖機が必要でないと判断されて上記ＳＡ２０の判断が否定される場合はハイブリッド制御手段８６に対応するＳＡ４０において、差動部１１（動力伝達装置１０）の伝達効率を向上する為の制御に基づいて電気パス方法が設定される。すなわち、入出力速度比ｉと伝達効率とが図１９の実線及び二点鎖線で示すような関係となるように第３電動機Ｍ３による回生乃至力行、及びその発電量等が制御される。尚、差動部１１（動力伝達装置１０）の伝達効率を向上する為の本実施例における制御や動力伝達装置１０の暖機を促進する為の本実施例における制御は、差動部１１が差動状態とされているとき、すなわち電気パスが構成されるときに実行される。また、動力伝達装置１０の暖機を促進する為の本実施例における制御は、自動変速部２０の各変速段において実行されても良い。
【０１１９】
上述のように、本実施例によれば、差動部１１を備える動力伝達装置１０の電子制御装置８０において、動力伝達装置１０の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法が変更されるので、動力伝達装置の暖機促進を図ることができる。例えば、動力伝達装置１０の暖機が必要な温度状態のときは、複数の電気パスのうちで動力伝達装置１０の温度変化との関連が強い電気パス（例えば電気パスＥＰ１−２）における電気パス量が増加するように複数の電気パスの使用方法を変更することができて、動力伝達装置１０内の電気パスにおける損失による暖機促進が可能になる。
【０１２０】
また、本実施例によれば、動力伝達装置１０の冷間時には、動力伝達装置１０の伝達効率の向上よりも動力伝達装置１０の暖機が促進されるように複数の電気パスにおける各々の電気パス量が変更されるので、動力伝達装置１０の暖機が促進されることにより早期に伝達効率を向上させることが可能になる。また、動力伝達装置１０の暖機が促進されることにより作動油温ＴＨＯＩＬが上がるので、例えば自動変速部２０の変速に関与する油圧式係合装置を作動させる為の油圧の特性が安定し、変速ショックも低減することができる。
【０１２１】
また、本実施例によれば、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３が、何れも電力授受可能に構成されるように、複数の電気パスを有しているので、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３により適宜発電乃至力行を行うように制御することで、動力伝達装置１０の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法を適切に変更することができる。
【０１２２】
また、本実施例によれば、複数の電気パスの使用方法の変更は、第３電動機Ｍ３の作動状態によるものであるので、第３電動機Ｍ３の作動状態を変更することにより複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変更することが可能になる。
【０１２３】
また、本実施例によれば、動力伝達装置１０の冷間時には、第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量が低下させられるので、動力伝達装置１０内の電気パス量例えば電気パスＥＰ１−２における電気パス量が増加させられて、電気パスＥＰ１−２における損失による動力伝達装置１０の暖機が促進される。つまり、エネルギの流れを動力伝達装置１０内に替えることにより動力伝達装置１０の暖機が促進される。
【０１２４】
また、本実施例によれば、動力伝達装置１０の伝達効率が向上する場合に第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２の作動に加えて第３電動機Ｍ３が作動させられる動力循環域において、第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量が低下させられるので、動力循環域において動力伝達装置１０の伝達効率の向上よりも動力伝達装置１０の暖機が促進されるように複数の電気パスにおける各々の電気パス量が変更される。尚、動力伝達装置１０の伝達効率が向上する場合に第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２のみが作動させられてもともと第３電動機Ｍ３が作動させられない非動力循環域では、電気パスＥＰ１−２のみが使用されているので、動力伝達装置１０の暖機促進の為に電気パスの使用方法を変更する必要がない。
【０１２５】
また、本実施例によれば、差動部１１は、第１電動機Ｍ１の運転状態が制御されることにより電気的な無段変速機として作動するので、電気的な無段変速機として機能する差動部１１を備えた実用的な動力伝達装置１０において、動力伝達装置１０の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法が変更されて、動力伝達装置１０の暖機促進を図ることができる。
【０１２６】
また、本実施例によれば、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自動変速部２０を更に備えるので、自動変速部２０を備えた実用的な動力伝達装置１０において、動力伝達装置１０の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法が変更されて、動力伝達装置１０の暖機促進を図ることができる。
【０１２７】
また、本実施例によれば、自動変速部２０は、有段式の自動変速機であるので、有段式の自動変速機として機能する自動変速部２０を備えた実用的な動力伝達装置１０において、自動変速部２０の各変速段において、動力伝達装置１０の暖機促進を図ることができる。
【０１２８】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【０１２９】
前述の実施例１では、各々の電気パス量が変化するときに動力伝達装置１０の暖機が遅れる可能性があることに対処する為に動力伝達装置１０の暖機を促進するものであった。これとは反対に、例えば各々の電気パス量が変化すると、動力伝達装置１０の温度が上がる可能性がある。例えば、動力伝達装置１０の温度変化との関連が強い電気パスにおける電気パス量が増加すると、動力伝達装置１０の温度が部品の温度が高い領域を使用する可能性がある。そうすると、例えば電動機温度の上昇により耐久性が低下したり、電動機出力が低下する可能性がある。
【０１３０】
より具体的には、電気パスＥＰ１−２は動力伝達装置１０の温度変化との関連が強いと考えられる。従って、例えば非動力循環域にて伝達効率を向上する為に第３電動機Ｍ３を作動させないと、電気パスＥＰ１−２にのみ電気エネルギが流れるので、動力伝達装置１０の温度が高くなる可能性がある。例えば、第１電動機Ｍ１や第２電動機Ｍ２等の動力伝達装置１０内に配置された電気パスに関連する部品、電気パスには関連しないが動力伝達装置１０内に配置された部品等の温度が上昇する可能性がある。尚、動力循環域は、伝達効率を向上する為にもともと第３電動機Ｍ３を作動させる複合動作とされているので、伝達効率を向上させることで動力伝達装置１０の温度をより上昇させることはなく、寧ろ動力伝達装置１０の温度低下促進にとっては好ましい状態であると考えられる。
【０１３１】
そこで、電気パス方法設定手段９２は、前述の実施例に替えて、或いは加えて、動力伝達装置１０の温度低下を促進する為に、動力伝達装置１０の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法を変更する。
【０１３２】
温度判定手段９６は、前述の実施例に替えて、或いは加えて、例えば第１電動機温度ＴＨＭ１（或いは第２電動機温度ＴＨＭ２）が所定第１電動機温度ＴＨＭ１’（或いは所定第２電動機温度ＴＨＭ２’）を超えたか否かを判定することで、動力伝達装置１０の冷却が必要な動力伝達装置１０の高温時であるか否かを判定する冷却必要性判定手段として機能する。この所定第１電動機温度ＴＨＭ１’（所定第２電動機温度ＴＨＭ２’）は、例えば動力伝達装置１０を冷却して第１電動機Ｍ１（或いは第２電動機Ｍ２）の冷却が必要である第１電動機温度ＴＨＭ１（或いは第２電動機温度ＴＨＭ２）として予め実験的に求められて記憶された温度低下促進判定温度である。
【０１３３】
電気パス方法設定手段９２は、前述の実施例に替えて、或いは加えて、温度判定手段９６により動力伝達装置１０の冷却が必要な動力伝達装置１０の高温時であると判定された場合には、動力伝達装置１０の伝達効率の向上よりも動力伝達装置１０の冷却が促進されるように複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変更する。例えば、電気パス方法設定手段９２は、第３電動機Ｍ３を作動させ、第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量すなわち電気パスＥＰ１−３や電気パスＥＰ２−３に流れる電気パス量を増加させて、動力伝達装置１０内の電気パス量例えば電気パスＥＰ１−２に流れる電気パス量を減少させる。より具体的には、電気パス方法設定手段９２は、第１電動機温度ＴＨＭ１（或いは第２電動機温度ＴＨＭ２）が所定第１電動機温度ＴＨＭ１’（所定第２電動機温度ＴＨＭ２’）を超えた場合には、電気パスＥＰ２−３（或いは電気パスＥＰ１−３）に流れる電気パス量を増加させて、電気パスＥＰ１−２に流れる電気パス量を減少させる。つまり、温度が高くなった部品に関わる電気パスと成らないようにするか、その電気パスにおける電気パス量を減少させる。例えば、電気パス方法設定手段９２は、第１電動機温度ＴＨＭ１（或いは第２電動機温度ＴＨＭ２）が高くなる程第３電動機電力（第３電動機発電電力）ＰＭ３が大きくなるように予め実験的に求められて記憶された例えば図２２に示すような第３電動機電力ＰＭ３と第１電動機温度ＴＨＭ１（或いは第２電動機温度ＴＨＭ２）との関係から実際の第１電動機温度ＴＨＭ１（或いは第２電動機温度ＴＨＭ２）に基づいて決定した第３電動機電力ＰＭ３となるように第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量を増大させて動力伝達装置１０内の電気パス量を減少させる指令をハイブリッド制御手段８６に出力する。これにより、動力伝達装置１０内の電気パス量が減少することで、動力伝達装置１０の温度低下が促進される。尚、本実施例では、明細書全体を通し、電気パス量を減少させるということは電気パス量を零にすることも含むものとする。
【０１３４】
このように本実施例では、第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量を増加させることで動力伝達装置１０の温度低下を促進するものである。従って、電気パス方法設定手段９２は、動力伝達装置１０の伝達効率が向上する場合に第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２のみが作動させられる非動力循環域において、例えば動力循環域判定手段９４により差動部１１の状態が非動力循環域にあると判断された場合において、第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量を増加させる。つまり、伝達効率を良くする為にもともと第３電動機Ｍ３が作動させられている動力循環域では、動力伝達装置１０の温度低下を促進する為の電気パス方法設定手段９２による各々の電気パス量の変更は実行されない。
【０１３５】
図２３は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち動力伝達装置１０の温度低下促進（冷却促進）を図る為の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行される。
【０１３６】
図２３において、先ず、動力循環域判定手段９４に対応するＳＢ１０において、差動部１１の状態が非動力循環域にあるか否かが判断される。つまり、動力伝達装置１０の温度を低下させる為には、例えば第１電動機温度ＴＨＭ１（或いは第２電動機温度ＴＨＭ２）を低下させる為には、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２に加えて第３電動機Ｍ３を作動させる複合動作をさせるが、もともと効率の良い複合動作をさせているので温度が低い電気パスとなっており、動力伝達装置１０の温度低下を促進する為に第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量を増加させる制御はこの非動力循環域だけが対象となる。そのため、このＳＢ１０において、差動部１１の状態が非動力循環域にあるか否かが判断されるのである。
【０１３７】
差動部１１の状態が非動力循環域にあると判断されて上記ＳＢ１０の判断が肯定される場合は温度判定手段９６に対応するＳＢ２０において、例えば第１電動機温度ＴＨＭ１（或いは第２電動機温度ＴＨＭ２）が所定第１電動機温度ＴＨＭ１’（所定第２電動機温度ＴＨＭ２’）を超えているか否かに基づいて、動力伝達装置１０の冷却が必要な動力伝達装置１０の高温時であるか否かが判定される。動力伝達装置１０の冷却が必要な場合としては、例えばトーイング（牽引走行）時や登坂路走行時等である。
【０１３８】
動力伝達装置１０の冷却が必要であると判断されて上記ＳＢ２０の判断が肯定される場合は電気パス方法設定手段９２に対応するＳＢ３０において、複数の電気パスの使用方法が変更される。具体的には、温度が上昇している部品例えば第１電動機Ｍ１（或いは第２電動機Ｍ２）を通した電気パスに成らないように電気パスの使用方法が変更される。例えば電気パスＥＰ１−２のみを使用している状態から複合動作とされる。これにより、第１電動機電力が小さくされ、その結果、第１電動機Ｍ１の損失パワーが減少し、温度を下げることが可能になる。或いはまた、例えば図２２に示すような関係に従って第３電動機Ｍ３の出力が増加させられて、動力伝達装置１０内の温度が上がった部品を介しての電気パス量が低下させられる。これにより、電気エネルギの流れが動力伝達装置１０外に換えられ、動力伝達装置１０内の電気パス量例えば電気パスＥＰ１−２に流れる電気パス量が減少させられて、動力伝達装置１０の温度低下が促進される。一方で、差動部１１の状態が動力循環域にあると判断されて上記ＳＢ１０の判断が否定されるか、或いは動力伝達装置１０の冷却が必要でないと判断されて上記ＳＢ２０の判断が否定される場合はハイブリッド制御手段８６に対応するＳＢ４０において、差動部１１（動力伝達装置１０）の伝達効率を向上する為の制御に基づいて電気パス方法が設定される。尚、差動部１１（動力伝達装置１０）の伝達効率を向上する為の本実施例における制御や動力伝達装置１０の冷却を促進する為の本実施例における制御は、差動部１１が差動状態とされているとき、すなわち電気パスが構成されるときに実行される。また、動力伝達装置１０の冷却を促進する為の本実施例における制御は、自動変速部２０の各変速段において実行されても良い。
【０１３９】
上述のように、本実施例によれば、差動部１１を備える動力伝達装置１０の電子制御装置８０において、前述の実施例に替えて、或いは加えて、動力伝達装置１０の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法が変更されるので、動力伝達装置１０の温度低下促進を図ることができる。例えば、動力伝達装置１０の冷却が必要な温度状態のときは、複数の電気パスのうちで動力伝達装置１０の温度変化との関連が強い電気パス（例えば電気パスＥＰ１−２）における電気パス量が減少するように複数の電気パスの使用方法を変更することができて、動力伝達装置１０内の温度が高い部品（例えば第１電動機Ｍ１や第２電動機Ｍ２）の損失低減による動力伝達装置１０の温度低下促進が可能になる。
【０１４０】
また、本実施例によれば、前述の実施例に替えて、或いは加えて、動力伝達装置１０の高温時には、動力伝達装置１０の伝達効率の向上よりも動力伝達装置１０の冷却が促進されるように複数の電気パスにおける各々の電気パス量が変更されるので、動力伝達装置１０の冷却が促進されることにより動力伝達装置１０内の温度の高い部品や動力伝達装置１０の温度が抑えられる。また、動力伝達装置１０の冷却が促進されることにより早期に伝達効率を向上させることが可能になる。
【０１４１】
また、本実施例によれば、前述の実施例に替えて、或いは加えて、動力伝達装置１０の高温時には、第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量が増加させられるので、動力伝達装置１０内の電気パス量例えば電気パスＥＰ１−２における電気パス量が減少させられて、電気パスＥＰ１−２における損失による動力伝達装置１０の温度上昇が抑制される。見方を換えれば、電気パスＥＰ１−２における損失低減による動力伝達装置１０の温度低下が促進される。つまり、エネルギの流れを動力伝達装置１０外に替えることにより動力伝達装置１０の温度低下が促進される。
【０１４２】
また、本実施例によれば、前述の実施例に替えて、或いは加えて、動力伝達装置１０の伝達効率が向上する場合に第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２のみが作動させられる非動力循環域において、第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量が増加させられるので、非動力循環域において動力伝達装置１０の伝達効率の向上よりも動力伝達装置１０の冷却が促進されるように複数の電気パスにおける各々の電気パス量が変更される。尚、動力伝達装置１０の伝達効率が向上する場合に第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２の作動に加えて第３電動機Ｍ３が作動させられる動力循環域では、もともと効率よく第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量が使用されて温度上昇が抑制されているので、動力伝達装置１０の温度低下促進の為に電気パスの使用方法を変更する必要がない。
【０１４３】
また、本実施例によれば、前述の実施例に替えて、或いは加えて、差動部１１は、第１電動機Ｍ１の運転状態が制御されることにより電気的な無段変速機として作動するので、電気的な無段変速機として機能する差動部１１を備えた実用的な動力伝達装置１０において、動力伝達装置１０の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法が変更されて、動力伝達装置１０の温度低下促進を図ることができる。
【０１４４】
また、本実施例によれば、前述の実施例に替えて、或いは加えて、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自動変速部２０を更に備えるので、自動変速部２０を備えた実用的な動力伝達装置１０において、動力伝達装置１０の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法が変更されて、動力伝達装置１０の温度低下促進を図ることができる。
【０１４５】
また、本実施例によれば、前述の実施例に替えて、或いは加えて、自動変速部２０は、有段式の自動変速機であるので、有段式の自動変速機として機能する自動変速部２０を備えた実用的な動力伝達装置１０において、自動変速部２０の各変速段において、動力伝達装置１０の温度低下促進を図ることができる。
【実施例３】
【０１４６】
前述の実施例１、２では、動力伝達装置１０の温度状態に基づいて電気パスの使用方法を変更するものであった。これとは別に、エンジン８の暖機促進の為にエンジン出力ＰＥを上げると、第１電動機Ｍ１の発電電力が増加するので余分な電気エネルギーは例えば蓄電装置５６に充電される。しかしながら、蓄電装置への充電容量（充電状態）ＳＯＣにも上限があり、エンジン出力ＰＥを上げるのに限界があることから、所望の通りエンジン８の暖機を行うことができない可能性がある。
【０１４７】
そこで、電気パス方法設定手段９２は、前述の実施例に替えて、或いは加えて、エンジン８の暖機を促進する為に、エンジン８の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法を変更する。
【０１４８】
温度判定手段９６は、前述の実施例に替えて、或いは加えて、例えばエンジン水温ＴＥＭＰＷが所定水温ＴＥＭＰＷ’未満であるか否かを判定することで、エンジン８の暖機が必要なエンジン８の冷間時であるか否かを判定するエンジン暖機必要性判定手段として機能する。この所定水温ＴＥＭＰＷ’は、例えばエンジン８の暖機が必要であるエンジン水温ＴＥＭＰＷとしてすなわちエンジン８の暖機が完了していないエンジン水温ＴＥＭＰＷとして予め実験的に求められて記憶されたエンジン暖機促進判定温度である。
【０１４９】
電気パス方法設定手段９２は、前述の実施例に替えて、或いは加えて、温度判定手段９６によりエンジン８の暖機が必要なエンジン８の冷間時であると判定された場合には、動力伝達装置１０の伝達効率の向上よりもエンジン８の暖機が促進されるように複数の電気パスにおける各々の電気パス量を変更する。つまり、動力伝達装置１０の伝達効率が向上されている状態に対して、敢えて伝達効率を低下させることにより、エンジン８の暖機促進の為にエンジン出力ＰＥが増加してもその増加分を熱として動力伝達装置１０外に逃がすことで、出力トルクＴＯＵＴを増加させずに略一定とし、蓄電装置５６への充電電力も増加させないのである。
【０１５０】
例えば、電気パス方法設定手段９２は、エンジン８の冷間時には、動力伝達装置１０の伝達効率が向上する場合に第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２の作動に加えて第３電動機Ｍ３が作動させられる動力循環域においては、第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量を低下させる一方で、動力伝達装置１０の伝達効率が向上する場合に第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２のみが作動させられる非動力循環域においては、第３電動機Ｍ３を作動させて第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量を増加させる。より具体的には、電気パス方法設定手段９２は、エンジン出力増加分ΔＰＥが多い程動力伝達装置１０の伝達効率を低下させてエンジン出力増加分ΔＰＥを相殺するように予め実験的に求められて記憶された例えば図２４に示すようなエンジン出力増加分ΔＰＥと動力伝達装置１０の伝達効率との関係からエンジン暖機の為に要求されたエンジン出力増加分ΔＰＥに基づいて決定された伝達効率となるように動力伝達装置の伝達効率を低下させる指令をハイブリッド制御手段８６に出力する。また、本実施例では、ハイブリッド制御手段８６は、エンジン８の暖機の際は、エンジン燃焼効率の悪化が抑制されるように、図８の破線に示すような最適燃費率曲線に沿ってそのエンジンの動作点を変更してエンジン出力ＰＥを増加させる。
【０１５１】
図２５は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちエンジン８の暖機促進を図る為の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行される。
【０１５２】
図２５において、先ず、温度判定手段９６に対応するＳＣ１０において、例えばエンジン水温ＴＥＭＰＷが所定水温ＴＥＭＰＷ’未満であるか否かに基づいて、エンジン８の暖機が必要なエンジン８の冷間時であるか否かが判定される。エンジン８の暖機が必要な場合としては、例えばエンジン８の冷間時からのエンジン始動等である。エンジン８の暖機が必要であると判断されてこのＳＣ１０の判断が肯定される場合はハイブリッド制御手段８６に対応するＳＣ２０において、エンジン暖機の為に要求されたエンジン出力増加分ΔＰＥだけエンジン出力ＰＥが最適燃費率曲線に沿って増加させられる。このエンジン出力増加分ΔＰＥは、例えばエンジン水温ＴＥＭＰＷが低い程多くなるように予め求められて設定されたエンジン水温ＴＥＭＰＷとエンジン出力増加分ΔＰＥとの関係から実際のエンジン水温ＴＥＭＰＷに基づいて決定される。従って、エンジン水温ＴＥＭＰＷが低い程エンジン出力増加分ΔＰＥが多くされ、エンジン出力増加分ΔＰＥが多い程エンジン８にて消費されるエネルギが多くされ、エンジン８にて消費されるエネルギが多くされる程エンジン８の暖機が早くされる、すなわちエンジン８の暖機が促進される。
【０１５３】
次いで、電気パス方法設定手段９２に対応するＳＣ３０において、複数の電気パスの使用方法が変更される。具体的には、敢えて動力伝達装置１０の伝達効率が低下させられる電気パスの使用方法が選択される。例えば、動力循環域においては第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量が低下させられる。或いは、非動力循環域においては第３電動機Ｍ３を作動させて第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量が増加させられる。また、例えば図２４に示すような関係に従ってエンジン出力増加分ΔＰＥに基づいて動力伝達装置１０の伝達効率が低下させられる。これにより、エンジン８の暖機が促進される。また、この際、動力伝達装置１０の伝達効率の低下によりエンジン出力増加分ΔＰＥが熱として逃がされるだけであるので、出力トルクＴＯＵＴが略一定とされて例えばショックが抑制される。また、蓄電装置５６への充電電力が増加させられないので、充電容量（充電状態）ＳＯＣに制限がある場合でも適切にエンジン出力ＰＥが増加させられる。但し、動力伝達装置１０の伝達効率が低下させられることで動力伝達装置１０の何れかの部品の温度が上昇することが考えられる。また、動力伝達装置１０の部品には温度的な限界もある。従って、動力伝達装置１０の伝達効率を低下させる為の電気パス状態が温度的な限界によって不都合な場合には、上記電気パスの使用方法の選択が禁止される。一方で、エンジン８の暖機が必要でないと判断されて上記ＳＣ１０の判断が否定される場合はハイブリッド制御手段８６に対応するＳＣ４０において、差動部１１（動力伝達装置１０）の伝達効率を向上する為の制御に基づいて電気パス方法が設定される。尚、差動部１１（動力伝達装置１０）の伝達効率を向上する為の本実施例における制御やエンジン８の暖機を促進する為の本実施例における制御は、差動部１１が差動状態とされているとき、すなわち電気パスが構成されるときに実行される。また、エンジン８の暖機を促進する為の本実施例における制御は、自動変速部２０の各変速段において実行されても良い。
【０１５４】
上述のように、本実施例によれば、差動部１１を備える動力伝達装置１０の電子制御装置８０において、前述の実施例に替えて、或いは加えて、エンジン８の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法が変更されるので、エンジン８の暖機促進を図ることができる。例えば、エンジン８の暖機が必要な温度状態のときは、動力伝達装置１０の伝達効率が低下するように複数の電気パスの使用方法を変更することができて、その伝達効率の低下分だけエンジン出力ＰＥを増加させてエンジン８を暖機することが可能になる。つまり、エンジン出力ＰＥが増加しても伝達効率が低下しているのでエンジン出力増加分ΔＰＥは熱として放射されるだけでその増加分ΔＰＥが出力トルクＴＯＵＴの増加分として駆動輪３４へ伝達されず、出力トルクＴＯＵＴの増加が可及的に抑制されまた蓄電装置５６への充電電力の増加が可及的に抑制される。よって、エンジン出力ＰＥの増加による暖機促進が可能になる。特に、充電容量ＳＯＣに制限がある場合でも適切にエンジン出力ＰＥが増加させられる。つまり、本実施例は、充電容量ＳＯＣに制限がある場合に特に有効である。
【０１５５】
また、本実施例によれば、前述の実施例に替えて、或いは加えて、エンジン８の冷間時には、動力伝達装置１０の伝達効率の向上よりもエンジン８の暖機が促進されるように複数の電気パスにおける各々の電気パス量が変更されるので、エンジン８の暖機が促進されることにより早期に伝達効率を向上させることが可能になる。
【０１５６】
また、本実施例によれば、前述の実施例に替えて、或いは加えて、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３が、何れも電力授受可能に構成されるように、複数の電気パスを有しているので、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３により適宜発電乃至力行を行うように制御することで、エンジン８の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法を適切に変更することができる。
【０１５７】
また、本実施例によれば、前述の実施例に替えて、或いは加えて、エンジン８の冷間時には、動力伝達装置の伝達効率が向上する場合に第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２の作動に加えて第３電動機Ｍ３が作動させられる動力循環域においては、第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量が低下させられる一方で、動力伝達装置１０の伝達効率が向上する場合に第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２のみが作動させられる非動力循環域においては、第３電動機Ｍ３を介しての電気パス量が増加させられるので、エンジン８の冷間時には、動力伝達装置１０の伝達効率の向上よりもエンジン８の暖機が促進されるように複数の電気パスにおける各々の電気パス量が変更されて、伝達効率の低下分だけエンジン出力ＰＥを増加させてエンジン８を暖機することが可能になる。
【０１５８】
また、本実施例によれば、前述の実施例に替えて、或いは加えて、エンジン８の暖機の際は、予め設定された動作曲線である最適燃費率曲線に沿ってエンジン８の動作点が変更されてエンジン出力ＰＥが増加させられ、エンジン出力増加分ΔＰＥを相殺するように動力伝達装置１０の伝達効率の低下させられるので、エンジン出力ＰＥの増加によるエンジン８の暖機が促進される。この際、エンジン出力ＰＥが増加した分、伝達効率が低下させられるので、出力トルクＴＯＵＴは増加せず、蓄電装置５６への充電電力も増加しない。また、エンジン動作点変更によるエンジン燃焼効率の悪化も抑制される。
【０１５９】
また、本実施例によれば、前述の実施例に替えて、或いは加えて、差動部１１は、第１電動機Ｍ１の運転状態が制御されることにより電気的な無段変速機として作動するので、電気的な無段変速機として機能する差動部１１を備えた実用的な動力伝達装置１０において、エンジン８の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法が変更されて、エンジンの暖機促進を図ることができる。
【０１６０】
また、本実施例によれば、前述の実施例に替えて、或いは加えて、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自動変速部２０を更に備えるので、自動変速部２０を備えた実用的な動力伝達装置１０において、エンジン８の温度状態に基づいて複数の電気パスの使用方法が変更されて、エンジン８の暖機促進を図ることができる。
【０１６１】
また、本実施例によれば、前述の実施例に替えて、或いは加えて、自動変速部２０は、有段式の自動変速機であるので、有段式の自動変速機として機能する自動変速部２０を備えた実用的な動力伝達装置１０において、自動変速部２０の各変速段において、エンジン８の暖機促進を図ることができる。
【実施例４】
【０１６２】
図２６は本発明の他の実施例における動力伝達装置１１０の構成を説明する骨子図、図２７はその動力伝達装置１１０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み合わせを示す係合表、図２８はその動力伝達装置１１０の変速作動を説明する共線図である。
【０１６３】
動力伝達装置１１０は、前述の実施例と同様に第１電動機Ｍ１、動力分配機構１６、及び第２電動機Ｍ２を備えている差動部１１と、その差動部１１と出力軸２２との間で伝達部材１８を介して直列に連結されている前進３段の自動変速部１２０とを備えている。更に、動力伝達装置１１０には、エンジン連結電動機である第３電動機Ｍ３がエンジン８に動力伝達可能に連結されている。動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置２４と切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０とを有している。自動変速部１２０は、例えば「０．５３２」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置１２６と例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ２を有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置１２８とを備えている。第１遊星歯車装置１２６の第１サンギヤＳ１と第２遊星歯車装置１２８の第２サンギヤＳ２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、第１遊星歯車装置１２６の第１キャリヤＣＡ１と第２遊星歯車装置１２８の第２リングギヤＲ２とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第１リングギヤＲ１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２キャリヤＣＡ２は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結されている。
【０１６４】
このように、自動変速部１２０内と差動部１１（伝達部材１８）とは自動変速部１２０の変速段を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１又は第２クラッチＣ２を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部１２０との間の動力伝達経路すなわち差動部１１（伝達部材１８）から駆動輪３４への動力伝達経路を、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、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の少なくとの一方が係合さ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、或いは第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が解放さ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。
【０１６５】
以上のように構成された動力伝達装置１１０では、例えば、図２７の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第４速ギヤ段（第４変速段）の何れか或いは後進ギヤ段（後進変速段）或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構１６に切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、差動部１１は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。従って、動力伝達装置１１０では、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部１１と自動変速部１２０とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部１１と自動変速部１２０とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、動力伝達装置１１０は、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。
【０１６６】
例えば、動力伝達装置１１０が有段変速機として機能する場合には、図２７に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γ１が最大値例えば「２．８０４」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第１ブレーキＢ１の係合により、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．５３１」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第２クラッチＣ２の係合により、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び切換ブレーキＢ０の係合により、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７０５」程度である第４速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「２．３９３」程度である後進ギヤ段が成立させられる。尚、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば全てのクラッチ及びブレーキＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２が解放される。
【０１６７】
一方、動力伝達装置１１０が無段変速機として機能する場合には、図２７に示される係合表の切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、差動部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部１２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部１２０の第１速、第２速、第３速の各ギヤ段に対しその自動変速部１２０の入力回転速度ＮＩＮすなわち伝達部材回転速度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。従って、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動力伝達装置１１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【０１６８】
図２８は、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部１２０とから構成される動力伝達装置１１０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。切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が解放される場合、及び切換クラッチＣ０又は切換ブレーキＢ０が係合させられる場合の動力分配機構１６（差動部１１）の各要素の回転速度は前述の場合と同様である。
【０１６９】
図２８における自動変速部１２０の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第１サンギヤＳ１及び第２サンギヤＳ２を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応し且つ相互に連結された第１キャリヤＣＡ１及び第２リングギヤＲ２を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応する第１リングギヤＲ１をそれぞれ表している。また、自動変速部１２０において第４回転要素ＲＥ４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１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は自動変速部１２０の出力軸２２に連結され、第７回転要素ＲＥ７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ている。
【０１７０】
自動変速部１２０では、図２８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７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７と横線Ｘ２との交点と第５回転要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５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６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第１速（1st）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６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第２速（2nd）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６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第３速（3rd）の出力軸２２の回転速度が示される。上記第１速乃至第３速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転速度で第７回転要素ＲＥ７に差動部１１からの動力が入力される。一方、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられると、差動部１１からの動力がエンジン回転速度ＮＥよりも高い回転速度で入力されることから、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び切換ブレーキＢ０が係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ４と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第４速（4th）の出力軸２２の回転速度が示される。
【０１７１】
本実施例においても、動力伝達装置１１０は無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と、有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部１２０と、エンジン８に動力伝達可能に連結された第３電動機Ｍ３とから構成されるので、前述の実施例と同様の効果が得られる。
【０１７２】
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、本発明は実施例相互を組み合わせて実施可能であると共にその他の態様においても適用される。
【０１７３】
例えば、前述の実施例における動力伝達装置１０の暖機を促進する為の制御や動力伝達装置１０の冷却を促進する為の制御は、エンジン動作点変更に比べて燃費的に有利なときに実行するようにしても良い。つまり、エンジン動作点変更による動力伝達装置１０の暖機促進や冷却促進では、エンジンの動力を増減して電気パスに流れるエネルギを増減するものであり、燃費が悪化する可能性がある。一方、本発明では、エンジンの動作点は変更せずにエネルギの流れを変えることですなわち熱の放射位置を変えることで電気パスにおける損失による排熱の持っていき方だけを変えるものである。このとき、伝達効率が低下するので燃費的には不利になる可能性がある。よって、エンジン動作点変更に比べて燃費的に有利なときに実行するのである。
【０１７４】
また、前述の実施例における図２０及び図２２において、第３電動機電力ＰＭ３が作動油温ＴＨＯＩＬ（第１電動機温度ＴＨＭ１（或いは第２電動機温度ＴＨＭ２））に対して一定となる領域と変化する領域との境界点を所定油温ＴＨＯＩＬ’（所定第１電動機温度ＴＨＭ１’（或いは所定第２電動機温度ＴＨＭ２’））としても良い。また、第３電動機電力ＰＭ３の値は、出力（発電）しても良い最大電力と見ても良い。
【０１７５】
また、前述の実施例では、差動部１１の伝達効率の変化は、第３電動機Ｍ３の作動に因るものであったが、この場合に限られるものではなく、例えば第２電動機Ｍ２の発電量の変化に因るもの等であっても良い。要は、各電気パスにおける電気パス量が変化すると伝達効率が変化する差動部１１であれば本発明は適用され得る。これに関連して、動力伝達装置１０、１１０は、複数の電気パスを有し、各電気パスにおける電気パス量を変更することが可能なもの、すなわち電気パス方法を変更することが可能なものであれば本発明は適用され得る。
【０１７６】
また、前述の実施例の動力伝達装置１０、１１０は、動力分配機構１６が差動状態と非差動状態とに切り換えられることで電気的な無段変速機として機能する無段変速状態と有段変速機として機能する有段変速状態とに切換可能に構成されたが、動力伝達装置１０、１１０が有段変速状態に切換可能に構成されない変速機構すなわち差動部１１が切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０を備えず電気的な無段変速機（電気的な差動装置）としての機能のみを有する電気式差動部（無段変速部）１１であっても本実施例は適用され得る。この場合には例えば切換制御手段９０や増速側ギヤ段判定手段８８は備えられる必要はない。
【０１７７】
また、前述の実施例において、動力分配機構１６が、差動制限装置として機能する切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０を備えているが、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０は動力分配機構１６とは別個に動力伝達装置１０、１１０に備えられていてもよい。また、切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れか一方がない構成も考え得る。また、切換クラッチＣ０は、サンギヤＳ１とキャリヤＣＡ１とを選択的に連結するものであったが、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間や、キャリヤＣＡ１とリングギヤＲ１との間を選択的に連結するものであってもよい。要するに、第１遊星歯車装置２４、１２６の３要素のうちのいずれか２つを相互に連結するものであればよい。
【０１７８】
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（動力分配機構１６）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、例えば差動部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よい。
【０１７９】
また、前述の実施例の動力伝達装置１０、１１０において、エンジン８と差動部１１とは直結されているが、エンジン８が差動部１１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。
【０１８０】
また、前述の実施例の動力伝達装置１０、１１０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とは直結されており、第３電動機Ｍ３と第１回転要素ＲＥ１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、第３電動機Ｍ３が第１回転要素ＲＥ１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。
【０１８１】
また、前述の実施例では、エンジン８から駆動輪３４への動力伝達経路において、差動部１１の次に自動変速部２０、１２０が連結されているが、自動変速部２０、１２０の次に差動部１１が連結されている順番でもよい。要するに、自動変速部２０、１２０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。
【０１８２】
また、前述の実施例の図１、２６によれば、差動部１１と自動変速部２０、１２０は直列に連結されているが、動力伝達装置１０、１１０全体として電気的に差動状態を変更し得る電気式差動機能とその電気式差動機能による変速とは異なる原理で変速する機能とが備わっていれば、差動部１１と自動変速部２０、１２０とが機械的に独立していなくても本発明は適用される。
【０１８３】
また、前述の実施例において、動力分配機構１６はシングルプラネタリであるが、ダブルプラネタリであってもよい。
【０１８４】
また、前述の実施例の差動機構として動力分配機構１６は、例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及び伝達部材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。
【０１８５】
また、前述の実施例においては、差動部遊星歯車装置２４を構成する第１回転要素ＲＥ１にはエンジン８が動力伝達可能に連結され、第２回転要素ＲＥ２には第１電動機Ｍ１が動力伝達可能に連結され、第３回転要素ＲＥ３には駆動輪３４への動力伝達経路が連結されているが、例えば、２以上の遊星歯車装置がそれを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、その遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン、電動機、駆動輪が動力伝達可能に連結されており、その遊星歯車装置の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により有段変速と無段変速とに切換可能な構成にも本発明は適用される。
【０１８６】
また、前述の実施例では、差動部１１すなわち動力分配機構１６の出力部材である伝達部材１８と駆動輪３４との間の動力伝達経路に、自動変速部２０、１２０が介挿されていたが、例えば自動変速機の一種である無段変速機（ＣＶＴ）、手動変速機としてよく知られた常時噛合式平行２軸型ではあるがセレクトシリンダおよびシフトシリンダによりギヤ段が自動的に切り換えられることが可能な自動変速機、手動操作により変速段が切り換えられる同期噛み合い式の手動変速機等の他の形式の動力伝達装置（変速機）が設けられていてもよい。その無段変速機（ＣＶＴ）の場合には、動力分配機構１６が定変速状態とされることで全体として有段変速状態とされても良い。有段変速状態とは、電気パスを用いないで専ら機械的伝達経路で動力伝達することである。或いは、上記無段変速機は有段変速機における変速段に対応するように予め複数の固定された変速比が記憶され、その複数の固定された変速比を用いて自動変速部２０、１２０の変速が実行されてもよい。また、自動変速部２０、１２０は、必ずしも備えられなくとも本発明は適用され得る。
【０１８７】
また、前述の実施例においては、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間接的に連結されていてもよい。
【０１８８】
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及び第３電動機Ｍ３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及び第３電動機Ｍ３、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のうちの何れと連結されていても差し支えない。
【０１８９】
また、前述の実施例において、エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、例えばギヤ、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。
【０１９０】
また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び第３電動機Ｍ３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、第３電動機Ｍ３は差動部キャリヤＣＡ０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、例えばギヤ、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、第３電動機Ｍ３は差動部キャリヤＣＡ０又はエンジン８に連結されていてもよい。
【０１９１】
また、前述の実施例において、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、例えば伝達部材１８としてカウンタギヤ対、スプロケット及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。
【０１９２】
また、前述の実施例の動力分配機構１６は１組の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。
【０１９３】
また、前述の実施例の第２電動機Ｍ２はエンジン８から駆動輪３４までの動力伝達経路の一部を構成する伝達部材１８に連結されているが、第２電動機Ｍ２がその動力伝達経路に連結されていることに加え、クラッチ等の係合要素を介して動力分配機構１６にも連結可能とされており、第１電動機Ｍ１の代わりに第２電動機Ｍ２によって動力分配機構１６の差動状態を制御可能とする動力伝達装置１０の構成であってもよい。
【０１９４】
また、前述の実施例において、差動部１１が、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２を備えているが、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は差動部１１とはそれぞれ別個に動力伝達装置１０に備えられていてもよい。
【０１９５】
また、前述の実施例では、第１クラッチＣ１や切換クラッチＣ０や切換ブレーキＢ０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。例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。
【０１９６】
また、前述した複数の実施例はそれぞれ、例えば優先順位を設けるなどして、相互に組み合わせて実施することができる。
【０１９７】
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】
【０１９８】
【図１】本発明の制御装置が適用される車両用動力伝達装置の構成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に備えられた自動変速部の変速作動とそれに用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせとの関係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の電子制御装置による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図７】図１の車両用動力伝達装置において、自動変速部の変速判断の基となる予め記憶された変速線図の一例と、動力伝達装置の変速状態の切換判断の基となる予め記憶された切換線図の一例と、エンジン走行とモータ走行とを切り換える為の予め記憶された駆動力源切換線図の一例とを示す図であって、それぞれの関係を示す図でもある。
【図８】図１のエンジンの最適燃費率曲線を表す図である。
【図９】第３電動機を作動させないときに関して動力循環状態における各電動機のトルク及び電力フローを説明する図であり、（ａ）の状態は動力循環状態を示し、（ｂ）の状態は非動力循環状態を示している。
【図１０】図９に対応して、従来技術における入出力回転速度比と論理伝達効率との関係を示す図である。
【図１１】図１の動力伝達装置に備えられた動力分配機構における入出力回転速度比と論理伝達効率との関係の一例として、第３電動機による発電力とエンジンの出力との割合が０．２５である場合の関係を示す図である。
【図１２】図１１の（ａ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比が約０．５５未満の範囲内の動力循環状態における各電動機のトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機のトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。
【図１３】図１１の（ｂ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比が約０．５５以上約０．７未満の範囲内の動力循環状態における各電動機のトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機のトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。
【図１４】図１１の（ｃ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．７以上の範囲内の非動力循環状態における各電動機Ｍのトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機Ｍのトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。
【図１５】図１の動力伝達装置にて第３電動機による発電力とエンジンの出力との割合を変化させた場合において、各割合における動力分配機構における入出力回転速度比と論理伝達効率との関係を示す図である。
【図１６】図１５に細い破線で示す動力分配機構の伝達効率が極大となる値に対応する関係、すなわちその動力分配機構の伝達効率を可及的に向上させる関係を示す図である。
【図１７】図４の電子制御装置による本実施例の制御の効果としての伝達効率の向上を説明するために、本実施例と従来技術との電気パス量を比較して示す図である。
【図１８】図１に示す動力分配機構及び自動変速部から構成される変速部全体としての、その自動変速部における変速段に応じた入出力回転速度比と理論伝達効率との関係を示す図である。
【図１９】図１８における関係に相当する図において、第３電動機を作動させない場合の入出力速度比と伝達効率との関係を実線及び破線に、また動力循環域において第３電動機を作動させる場合の入出力速度比と伝達効率との関係を二点鎖線にそれぞれ示す図である。
【図２０】動力伝達装置の温度が低くなるに従って第３電動機を介しての電気パス量を低下させる場合の一例を示す関係図である。
【図２１】電子制御装置の制御作動の要部すなわち動力伝達装置の暖機促進を図る為の制御作動を説明するフローチャートである。
【図２２】動力伝達装置の温度が高くなるに従って第３電動機を介しての電気パス量を増加させる場合の一例を示す関係図である。
【図２３】電子制御装置の制御作動の要部すなわち動力伝達装置の温度低下促進を図る為の制御作動を説明するフローチャートである。
【図２４】エンジン出力増加分が多くなるに従って動力伝達装置の伝達効率を低下させる場合の一例を示す関係図である。
【図２５】電子制御装置の制御作動の要部すなわちエンジンの暖機促進を図る為の制御作動を説明するフローチャートである。
【図２６】本発明の他の実施例における動力伝達装置の構成を説明する骨子図であって、図１に相当する図である。
【図２７】図２６の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み合わせを説明する作動図表であって、図２に相当する図である。
【図２８】図２６の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って、図３に相当する図である。
【符号の説明】
【０１９９】
８：エンジン
１０、１１０：車両用動力伝達装置
１１：差動部（電気式差動部）
１６：動力分配機構（差動機構）
２０、１２０：自動変速部（変速部）
３４：駆動輪
８０：電子制御装置（制御装置）
ＥＰ１−２、ＥＰ１−３、ＥＰ２−３：電気パス
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
Ｍ３：第３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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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