(57)【要約】【課題】  差動作用により電気的な差動装置として機能する差動機構と、その差動機構と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機とを備える車両用駆動装置において、変速制御が適切に実行される制御装置を提供する。【解決手段】  変速機構１０の変速制御に際して、エンジン８の運転点が目標エンジン出力ＰＥ＊とされるように且つ予め記憶された最適燃費率曲線に近づくように目標エンジン出力ＰＥ＊と車速Ｖとに基づいて、車両出力制御手段８２により無段変速部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとが決定され、無段変速部１１の変速制御と自動変速部２０の変速制御とが略同時に実行されるので、エンジン回転速度ＮＥが連続的に変化して変速ショックが抑制される。また、無段変速部１１の変速比γ０言い換えればエンジン回転速度ＮＥが第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２を用いて変化させられるので、変速応答性が向上する。【選択図】      図１０
2006070979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構と該伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを有して電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部と、前記動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する自動変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記エンジンの運転点が目標エンジン出力となるように車両の目標出力と車速とに基づいて前記無段変速部の変速比と前記自動変速部の変速比とを決定する車両出力制御手段を含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項２】
エンジンの出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構と該伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを有して電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部と、前記動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する自動変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記エンジンの運転点が目標エンジン出力となるように該目標エンジン出力と車速とに基づいて前記無段変速部の変速比と前記自動変速部の変速比とを決定する車両出力制御手段を含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項３】
エンジンの出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構と該伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを有して電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部と、前記動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する自動変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記エンジンの運転点が目標エンジン出力となるように運転者の出力要求量と車速とに基づいて前記無段変速部の変速比と前記自動変速部の変速比とを決定する車両出力制御手段を含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項４】
予め記憶された関係から運転者の出力要求量に基づいて車両の目標出力を算出する目標出力算出手段と、該目標出力に基づいて前記目標エンジン出力を算出する目標エンジン出力算出手段とを含み、
前記車両出力制御手段は、前記エンジンの運転点が該目標エンジン出力となるように且つ予め記憶された最適燃費率曲線に近づくように該目標エンジン出力と車速とに基づいて前記無段変速部の変速比と前記自動変速部の変速比とを決定するものである請求項１乃至３のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
【請求項５】
前記車両出力制御手段により決定された前記無段変速部の変速比と前記自動変速部の変速比とに基づいて、該無段変速部の変速制御と該自動変速部の変速制御とが略同時に実行されるものである請求項１乃至４のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
【請求項６】
前記車両出力制御手段により決定された無段変速部の変速比は、第１電動機および／または第２電動機を用いて変化させられるものである請求項１乃至５のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用駆動装置の制御装置に係り、差動作用により電気的な差動装置として機能する差動機構と、その差動機構と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機とを備える車両用駆動装置において、特に、その駆動装置の変速制御を適切に実行する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力を第１電動機および出力軸へ分配する差動機構と、その差動機構の出力軸と駆動輪との間に設けられた第２電動機とを、備えた車両用駆動装置が知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両用駆動装置がそれである。このようなハイブリッド車両用駆動装置では差動機構が例えば遊星歯車装置で構成され、その差動作用によりエンジンからの動力の主部を駆動輪へ機械的に伝達し、そのエンジンからの動力の残部を第１電動機から第２電動機への電気パスを用いて電気的に伝達することにより電気的に変速比が変更される変速機例えば電気的な無段変速機として機能させられ、エンジンを最適な作動状態に維持しつつ車両を走行させるように制御装置により制御されて燃費が向上させられる。また、特許文献１の車両用駆動装置は、第２電動機の小型化等を目的として差動機構の出力軸と駆動輪との間の動力伝達経路に有段式自動変速機がさらに設けられて全体が構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３２７号公報
【特許文献２】特開２０００−３４６１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、一般的に、トルクコンバータ等の流体伝動装置を有する自動変速機を備えた駆動装置において、例えばアクセルペダルの踏み込み時には、エンジン回転速度がトルクコンバータ内にて生じる滑りにより上昇させられると共に自動変速機のダウンシフトに伴う変速完了後の同期回転速度とされるように変速制御が実行される。
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に示すような車両用駆動装置では、上記トルクコンバータ等の流体伝動装置を備えていないため、変速制御に際して差動機構と自動変速機とで各々実行される変速制御のタイミングによってはエンジン回転速度の変化が適切に制御されなかったりして駆動装置の変速制御が適切に実行されない可能性があった。
【０００６】
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、差動作用により電気的な差動装置として機能する差動機構と、その差動機構と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機とを備える車両用駆動装置において、その駆動装置の変速制御が適切に実行され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】
【０００７】
すなわち、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、エンジンの出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構とその伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを有して電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部と、前記動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する自動変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(a) 前記エンジンの運転点が目標エンジン出力となるように車両の目標出力と車速とに基づいて前記無段変速部の変速比と前記自動変速部の変速比とを決定する車両出力制御手段を含むことにある。
【発明の効果】
【０００８】
このようにすれば、電気的な無段変速作動可能な無段変速部と自動変速機として機能する自動変速部とを備える駆動装置において、前記エンジンの運転点が目標エンジン出力となるように車両の目標出力と車速とに基づいて車両出力制御手段により前記無段変速部の変速比と前記自動変速部の変速比とが決定されるので、駆動装置の変速制御に際して前記無段変速部の変速制御と前記自動変速部の変速制御とが適切に実行されて前記エンジンの運転点すなわちエンジン回転速度とエンジントルクとで定まるエンジン出力が適切に制御される。
【０００９】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、エンジンの出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構とその伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを有して電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部と、前記動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する自動変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(a) 前記エンジンの運転点が目標エンジン出力となるようにその目標エンジン出力と車速とに基づいて前記無段変速部の変速比と前記自動変速部の変速比とを決定する車両出力制御手段を含むことにある。
【００１０】
このようにすれば、電気的な無段変速作動可能な無段変速部と自動変速機として機能する自動変速部とを備える駆動装置において、前記エンジンの運転点が目標エンジン出力となるようにその目標エンジン出力と車速とに基づいて車両出力制御手段により前記無段変速部の変速比と前記自動変速部の変速比とが決定されるので、駆動装置の変速制御に際して前記無段変速部の変速制御と前記自動変速部の変速制御とが適切に実行されて前記エンジンの運転点すなわちエンジン回転速度とエンジントルクとで定まるエンジン出力が適切に制御される。
【００１１】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、エンジンの出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構とその伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを有して電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部と、前記動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する自動変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(a) 前記エンジンの運転点が目標エンジン出力となるように運転者の出力要求量と車速とに基づいて前記無段変速部の変速比と前記自動変速部の変速比とを決定する車両出力制御手段を含むことにある。
【００１２】
このようにすれば、電気的な無段変速作動可能な無段変速部と自動変速機として機能する自動変速部とを備える駆動装置において、前記エンジンの運転点が目標エンジン出力となるように運転者の出力要求量と車速とに基づいて車両出力制御手段により前記無段変速部の変速比と前記自動変速部の変速比とが決定されるので、駆動装置の変速制御に際して前記無段変速部の変速制御と前記自動変速部の変速制御とが適切に実行されて前記エンジンの運転点すなわちエンジン回転速度とエンジントルクとで定まるエンジン出力が適切に制御される。
【００１３】
また、請求項４にかかる発明では、予め記憶された関係から運転者の出力要求量に基づいて車両の目標出力を算出する目標出力算出手段と、その目標出力に基づいて前記目標エンジン出力を算出する目標エンジン出力算出手段とを含み、前記車両出力制御手段は、前記エンジンの運転点がその目標エンジン出力となるように且つ予め記憶された最適燃費率曲線に近づくようにその目標エンジン出力と車速とに基づいて前記無段変速部の変速比と前記自動変速部の変速比とを決定するものである。このようにすれば、駆動装置の変速制御に際して前記無段変速部の変速制御と前記自動変速部の変速制御とが適切に実行される。
【００１４】
また、請求項５にかかる発明では、前記車両出力制御手段により決定された前記無段変速部の変速比と前記自動変速部の変速比とに基づいて、その無段変速部の変速制御とその自動変速部の変速制御とが略同時に実行されるものである。このようにすれば、エンジン回転速度が連続的に変化して変速ショックが抑制される。
【００１５】
また、請求項６にかかる発明では、前記車両出力制御手段により決定された無段変速部の変速比は、第１電動機および／または第２電動機を用いて変化させられるものである。このようにすれば、エンジン回転速度が第１電動機および／または第２電動機を用いて変化させられるので変速応答性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
ここで、好適には、前記差動機構は、前記無段変速部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態とその電気的な無段変速作動しない有段変速状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置を備えるものである。このようにすれば、前記無段変速部が、無段変速状態と有段変速状態とに簡単に切り換えられるように構成される。また、前記車両出力制御手段は、無段変速部の無段変速状態と有段変速状態とで前記無段変速部の変速比と前記自動変速部の変速比との決定方法を変更するものである。このようにすれば、前記無段変速部の変速比が固定されてエンジン回転速度が車速に拘束される有段変速状態においては、前記車両出力制御手段により前記エンジンの運転点が目標エンジン出力とされ且つ予め記憶された最適燃費率曲線に相対的に近くなるように自動変速部の変速比と無段変速部の固定の変速比が決定される。或いは、第１電動機および／または第２電動機を用いて前記無段変速部の変速比が変化させられるすなわちエンジン回転速度が車速に拘束されない自由回転状態とされる無段変速状態においては、前記車両出力制御手段により前記エンジンの運転点が目標エンジン出力とされ且つ予め記憶された最適燃費率曲線に沿うように自動変速部の変速比と無段変速部の変速比とが決定される。
【００１７】
また、好適には、前記差動機構は、エンジンに連結された第１要素と前記第１電動機に連結された第２要素と前記伝達部材に連結された第３要素とを有するものであり、前記差動状態切換装置は、前記無段変速状態とするためにその第１要素乃至第３要素を相互に相対回転可能とし、前記有段変速状態とするためにその第１要素乃至第３要素を共に一体回転させるか或いはその第２要素を非回転状態とするものである。このようにすれば、前記無段変速部が、無段変速状態と有段変速状態とに簡単に切り換えられるように構成される。
【００１８】
また、好適には、前記差動状態切換装置は、前記第１要素乃至第３要素を共に一体回転させるために前記第１要素乃至第３要素のうちの少なくとも２つを相互に連結するクラッチおよび／または前記第２要素を非回転状態とするために前記第２要素を非回転部材に連結するブレーキを備えたものである。このようにすれば、前記無段変速部が、無段変速状態と有段変速状態とに簡単に切り換えられるように構成される。
【００１９】
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】
【００２０】
図１は、本発明の一実施例である制御装置が適用されるハイブリッド車両の駆動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に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）を介して直接に連結された動力伝達装置としての無段変速部１１と、その無段変速部１１と駆動輪３８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有段式の自動変速機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、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３８との間に設けられて、図５に示すようにエンジン８からの動力を駆動装置の他の一部として動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置（終減速機）３６および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３８へ伝達する。なお、変速機構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の変速機構１０を表す部分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。また、上述のように本実施例の変速機構１０においてはエンジン８と無段変速部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、上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結は直結的に含まれる。
【００２１】
無段変速部１１は、第１電動機Ｍ１と、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設けられている第２電動機Ｍ２とを備えている。なお、この第２電動機Ｍ２は伝達部材１８から駆動輪３８までの間の動力伝達経路を構成するいずれの部分に設けられてもよい。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は走行用の駆動力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る。
【００２２】
動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」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２４と、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを主体的に備えている。この第１遊星歯車装置２４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を回転要素（要素）として備えている。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とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１である。
【００２３】
この動力分配機構１６においては、第１キャリヤＣＡ１は入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は伝達部材１８に連結されている。また、切換ブレーキＢ０は第１サンギヤＳ１とケース１２との間に設けられ、切換クラッチＣ０は第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１との間に設けられている。それら切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が解放されると、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１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とに分配されるとともに、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、無段変速部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無段変速部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無段変速部１１も差動状態とされ、無段変速部１１はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度／伝達部材１８の回転速度）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。
【００２４】
この状態で、上記切換クラッチ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とされる。具体的には、上記切換クラッチＣ０が係合させられて第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが一体的に係合させられると、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１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、無段変速部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、無段変速部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、上記切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられて第１サンギヤＳ１がケース１２に連結させられると、動力分配機構１６は第１サンギヤＳ１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、無段変速部１１も非差動状態とされる。また、第１リングギヤＲ１は第１キャリヤＣＡ１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、無段変速部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。このように、本実施例では、上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、無段変速部１１（動力分配機構１６）を差動状態と非差動状態とに、すなわち無段変速部１１（動力分配機構１６）を電気的な差動装置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（差動状態）と、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。
【００２５】
自動変速部２０は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備えている。第２遊星歯車装置２６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、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置２８は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転およ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「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第４遊星歯車装置３０は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。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、第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、第４リングギヤＲ４の歯数をＺＲ４とすると、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４である。
【００２６】
自動変速部２０では、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３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ともに第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、第４リングギヤＲ４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２リングギヤＲ２と第３キャリヤＣＡ３と第４キャリヤＣＡ４とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４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。このように、自動変速部２０と伝達部材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または第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および第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部２０との間すなわち無段変速部１１（伝達部材１８）と駆動輪３８との間の動力伝達経路を、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および第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および第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。
【００２７】
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、および第３ブレーキＢ３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、それが介装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。
【００２８】
以上のように構成された変速機構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、および第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）のいず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および切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、無段変速部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。したがって、変速機構１０では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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無段変速部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および切換ブレーキ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無段変速部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、変速機構１０は、切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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および切換ブレーキ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、無段変速部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。
【００２９】
例えば、変速機構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および第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および第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および第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および第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、および切換ブレーキ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および第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「Ｒ」が成立させられる。なお、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば切換クラッチＣ０のみが係合される。
【００３０】
しかし、変速機構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および切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、無段変速部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。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（総合変速比）γＴが無段階に得られるようになる。
【００３１】
図３は、差動部或いは第１変速部として機能する無段変速部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、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。
【００３２】
また、無段変速部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に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１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２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３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に対応する第４リングギヤＲ４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２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４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３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４をそれぞれ表し、それらの間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４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、無段変速部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ρ１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２、第３、第４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。
【００３３】
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（無段変速部１１）において、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結されるとともに切換クラッチＣ０を介して第２回転要素（第１サンギヤＳ１）ＲＥ２と選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結されるとともに切換ブレーキＢ０を介してケース１２に選択的に連結され、第３回転要素（第１リングギヤＲ１）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（有段変速部）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により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。
【００３４】
例えば、上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の解放により無段変速状態（差動状態）に切換えられたときは、第１電動機Ｍ１の発電による反力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第１サンギヤＳ１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第１リングギヤＲ１の回転速度が下降或いは上昇させられる。また、切換クラッチＣ０の係合により第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１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の係合によって第１サンギヤＳ１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第１リングギヤＲ１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。
【００３５】
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ともに第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。
【００３６】
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Ｘ２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に無段変速部１１すなわち動力分配機構１６からの動力が入力される。しかし、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、無段変速部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、および切換ブレーキ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速の出力軸２２の回転速度が示される。
【００３７】
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４０に入力される信号及びその電子制御装置４０から出力される信号を例示している。この電子制御装置４０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。
【００３８】
電子制御装置４０には、図４に示す各センサやスイッチから、エンジン水温を示す信号、シフトポジションを表す信号ＰＳＨ、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、ギヤ比列設定値を示す信号、Ｍ（モータ走行）モードを指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、出力軸２２の回転速度に対応する車速信号、自動変速部２０の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、アクセルペダル４５の操作量を示すアクセル開度信号Ａcc、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各駆動輪の車輪速を示す車輪速信号、変速機構１０を有段変速機として機能させるために無段変速部１１（動力分配機構１６）を有段変速状態（ロック状態）に切り換えるための有段スイッチ操作の有無を示す信号、変速機構１０を無段変速機として機能させるために無段変速部１１（動力分配機構１６）を無段変速状態（差動状態）に切り換えるための無段スイッチ操作の有無を示す信号、第１電動機Ｍ１の回転速度を表す信号ＮＭ１、第２電動機Ｍ２の回転速度を表す信号ＮＭ２、吸入空気量を示す信号等がそれぞれ供給される。
【００３９】
また、上記電子制御装置４０からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置４３（図５参照）への制御信号例えば電子スロットル弁の開度θＴＨを操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号や燃料噴射装置によるエンジン８への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置によるエンジン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、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、無段変速部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４２に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、上記油圧制御回路４２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への制御信号等が、それぞれ出力される。
【００４０】
図５は、電子制御装置４０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５において、有段変速制御手段５４は、例えば記憶手段５６に予め記憶された図６の実線および一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）から車速Ｖおよび自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて変速機構１０の変速を実行すべきか否かを判断してすなわち変速機構１０の変速すべき変速段を判断して自動変速部２０の自動変速制御を実行する。例えば、有段変速制御手段５４は、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および切換ブレーキＢ０を除いた油圧式摩擦係合装置を係合および／または解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。
【００４１】
ハイブリッド制御手段５２は、変速機構１０の前記無段変速状態すなわち無段変速部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無段変速部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において、アクセルペダル操作量Ａccや車速Ｖから運転者の要求出力を算出し、運転者の要求出力と充電要求値から必要な駆動力を算出し、エンジン回転速度ＮＥとトータル出力とを算出し、そのトータル出力とエンジン回転速度ＮＥとに基づいて、エンジン出力を得るようにエンジン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。言い換えれば、ハイブリッド制御手段５２は同じ車速および同じ自動変速部２０のギヤ比すなわち伝達部材１８の回転速度が同じであっても、第１電動機Ｍ１の発電量を制御することでエンジン回転速度ＮＥを制御することが可能である。
【００４２】
ハイブリッド制御手段５２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例えば目標エンジン回転速度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、無段変速部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５２は予め記憶されたエンジン回転速度ＮＥとエンジンの出力トルク（エンジントルク）ＴＥとをパラメータとす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設定されたエンジン８の最適曲線（マップ、関係）を記憶しており、その最適曲線に沿ってエンジン８が作動させられるように、例えば要求駆動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無段変速部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例えば１３〜０．５の範囲内で制御する。
【００４３】
このとき、ハイブリッド制御手段５２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５８を通して蓄電装置６０や第２電動機Ｍ２へ供給するので、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５８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。また、ハイブリッド制御手段５２は、運転者による加速要求が大きい場合には、第１電動機Ｍ１からの電気エネルギ以外に蓄電装置６０から第２電動機Ｍ２に電気エネルギを供給し第２電動機Ｍ２を駆動してエンジン８の動力を補助するトルクアシストが可能である。
【００４４】
また、ハイブリッド制御手段５２は、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、無段変速部１１の電気的ＣＶＴ機能によって電動機のみ例えば第２電動機Ｍ２のみを駆動力源としてモータ発進・走行させることができる。さらに、ハイブリッド制御手段５２は、前記モータ発進に替えてエンジン８を駆動力源として車両を発進させるすなわちエンジン発進させる場合には、第１電動機Ｍ１の発電による反力を制御することで動力分配機構１６の差動作用により伝達部材１８の回転速度を引き上げてエンジン発進を制御する。上述したように通常は前記モータ発進が優先して実行されるが、車両状態によってはこのエンジン発進制御も通常実行されるものである。
【００４５】
また、ハイブリッド制御手段５２は、車両の停止状態又は低車速状態に拘わらず、無段変速部１１の電気的ＣＶＴ機能によってエンジン８の作動状態を維持させられる。例えば、車両停止時に蓄電装置６０の充電状態ＳＯＣが低下して第１電動機Ｍ１による発電が必要となった場合には、エンジン８の動力により第１電動機Ｍ１が発電させられてその第１電動機Ｍ１の回転速度が引き上げられ、車速Ｖで一意的に決められる第２電動機Ｍ２の回転速度が車両停止状態により零（略零）となっても動力分配機構１６の差動作用によってエンジン回転速度ＮＥが自律回転可能な回転速度以上に維持される。
【００４６】
また、ハイブリッド制御手段５２は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、無段変速部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５２は、エンジン回転速度ＮＥを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。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５２は第２電動機回転速度ＮＭ２を引き下げる場合には、エンジン回転速度ＮＥを一定に維持しつつ第２電動機回転速度ＮＭ２の引き下げと第１電動機回転速度ＮＭ１の引き上げとを実行する。或いは、ハイブリッド制御手段５２は車両走行中にエンジン回転速度ＮＥを引き下げる場合には、第２電動機回転速度ＮＭ２は車速Ｖに拘束されるので第１電動機回転速度ＮＭ１を引き下げることによりエンジン回転速度ＮＥの引き下げを実行する。
【００４７】
また、ハイブリッド制御手段５２は、第１電動機Ｍ１を空転させることすなわち第１電動機Ｍ１により反力を発生させないことで無段変速部１１をトルクの伝達が不能な状態すなわち無段変速部１１内の動力伝達経路が遮断された状態と同等の状態とすることができる。
【００４８】
増速側ギヤ段判定手段６２は、変速機構１０を有段変速状態とする際に切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０のいず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５６に予め記憶された図６に示す変速線図に従って変速機構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。
【００４９】
切換制御手段５０は、例えば記憶手段５６に予め記憶された前記図６の破線および二点鎖線に示す切換線図（切換マップ、関係）から車速Ｖおよび出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて変速機構１０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変速機構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変速機構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変速機構１０の切り換えるべき変速状態を判断して、変速機構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。
【００５０】
具体的には、切換制御手段５０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５２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ともに、有段変速制御手段５４に対しては、予め設定された有段変速時の変速制御を許可する。このときの有段変速制御手段５４は、記憶手段５６に予め記憶された例えば図６に示す変速線図に従って自動変速部２０の自動変速制御を実行する。例えば記憶手段５６に予め記憶された図２は、このときの変速制御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、変速機構１０全体すなわち無段変速部１１および自動変速部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。
【００５１】
例えば、増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段が判定される場合には、変速機構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５０は無段変速部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４２へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段でないと判定される場合には、変速機構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５０は無段変速部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４２へ出力する。このように、切換制御手段５０によって変速機構１０が有段変速状態に切り換えられるとともに、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、無段変速部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、変速機構１０全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
【００５２】
しかし、切換制御手段５０は、変速機構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、変速機構１０全体として無段変速状態が得られるために無段変速部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および切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段５２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ともに、有段変速制御手段５４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５６に予め記憶された例えば図６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５４により、図２の係合表内において切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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５０により無段変速状態に切り換えられた無段変速部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。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。
【００５３】
ここで前記図６について詳述すると、図６は自動変速部２０の変速判断の基となる記憶手段５６に予め記憶された変速線図（関係）であり、車速Ｖと駆動力関連値である出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図（変速マップ）の一例である。図６の実線はアップシフト線であり一点鎖線はダウンシフト線である。また、図６の破線は切換制御手段５０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および判定出力トルクＴ１を示している。つまり、図６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６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。つまり、この図６は判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１を含む、車速Ｖと出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとして切換制御手段５０により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための予め記憶された切換線図（切換マップ、関係）である。なお、この切換線図を含めて変速マップとして記憶手段５６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および判定出力トルク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および出力トルクＴＯＵＴの何れかをパラメータとする予め記憶された切換線であってもよい。
【００５４】
上記変速線図や切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速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５０は、車両状態例えば実際の車速が判定車速Ｖ１を越えたときに変速機構１０を有段変速状態とする。また、切換制御手段５０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を越えたときに変速機構１０を有段変速状態とする。また、無段変速部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５８、蓄電装置６０、それらを接続する伝送路などの故障や、故障（フェイル）とか低温による機能低下或いは機能不全が発生した場合には、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５０は変速機構１０を優先的に有段変速状態としてもよい。
【００５５】
上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３８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開度（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に基づいて算出されるエンジントルクＴＥや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３８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。
【００５６】
また、例えば判定車速Ｖ１は、高速走行において変速機構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変速機構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る。
【００５７】
図７は、エンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとをパラメータとして切換制御手段５０により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための境界線としてのエンジン出力線を有する例えば記憶手段５６に予め記憶された切換線図（切換マップ、関係）である。切換制御手段５０は、図６の切換線図に替えてこの図７の切換線図からエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとに基づいて、それらのエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとで表される車両状態が無段制御領域内であるか或いは有段制御領域内であるかを判定してもよい。また、この図７は図６の破線を作るための概念図でもある。言い換えれば、図６の破線は図７の関係図（マップ）に基づいて車速Ｖと出力トルクＴＯＵＴとをパラメータとする二次元座標上に置き直された切換線でもある。
【００５８】
図６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。同様に、図７の関係に示されるように、エンジントルクＴＥが予め設定された所定値ＴＥ１以上の高トルク領域、エンジン回転速度ＮＥが予め設定された所定値ＮＥ１以上の高回転領域、或いはそれらエンジントルクＴＥおよびエンジン回転速度ＮＥから算出されるエンジン出力が所定以上の高出力領域が、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、比較的高回転速度、或いは比較的高出力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、比較的低回転速度、或いは比較的低出力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。図７における有段制御領域と無段制御領域との間の境界線は、高車速判定値の連なりである高車速判定線および高出力走行判定値の連なりである高出力走行判定線に対応している。
【００５９】
これによって、例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、変速機構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変速機構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３８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させられる。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変速機構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３８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およ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駆動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、例えば図８に示すような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。
【００６０】
図９は複数種類のシフトポジションを手動操作により切り換える操作装置４６の一例を示す図である。操作装置４６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を選択するために操作されるシフトレバー４８を備えている。そのシフトレバー４８は、例えば図２の係合作動表に示されるようにクラッチＣ１およびクラッチＣ２のいずれの係合装置も係合されないような変速機構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中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または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】
例えば、上記シフトレバー４８の各シフトポジションへの手動操作に連動してそのシフトレバー４８に機械的に連結された油圧制御回路４２内のマニュアル弁が切り換えられて、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」等が成立するように油圧制御回路４２が機械的に切り換えられる。また、「Ｄ」または「Ｍ」ポジションにおける図２の係合作動表に示す1st乃至5thの各変速段は、油圧制御回路４２内の電磁弁が電気的に切り換えられることにより成立させられる。
【００６２】
上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションは、「Ｐ」ポジションおよび「Ｎ」ポジションの各非走行ポジションは例えば図２の係合作動表に示されるようにクラッチＣ１およびクラッチＣ２のいず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クラッチＣ１およびクラッチ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」ポジションおよび「Ｍ」ポジションの各走行ポジションは例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくともいずれか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クラッチＣ１および／またはクラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達可能状態へ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４８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４８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、「Ｄ」ポジションは最高速走行ポジションでもあり、「Ｍ」ポジションにおける例えば「４」レンジ乃至「Ｌ」レンジはエンジンブレーキ効果が得られるエンジンブレーキレンジでもある。
【００６４】
上記「Ｍ」ポジションは、例えば車両の前後方向において上記「Ｄ」ポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、シフトレバー４８が「Ｍ」ポジションへ操作されることにより、「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジの何れかがシフトレバー４８の操作に応じて選択される。具体的には、この「Ｍ」ポジションには、車両の前後方向にアップシフト位置「＋」、およびダウンシフト位置「−」が設けられており、シフトレバー４８がそれ等のアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ操作されると、「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジの何れかが選択される。例えば、「Ｍ」ポジションにおいて選択される「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジの５つの変速レンジは、変速機構１０の自動変速制御が可能なトータル変速比γＴの変化範囲における高速側（変速比が最小側）のトータル変速比γＴが異なる複数種類の変速レンジであり、また自動変速部２０の変速が可能な最高速側変速段が異なるように変速段（ギヤ段）の変速範囲を制限するものである。また、シフトレバー４８はスプリング等の付勢手段により上記アップシフト位置「＋」およびダウンシフト位置「−」から、「Ｍ」ポジションへ自動的に戻されるようになっている。また、操作装置４６にはシフトレバー４８の各シフトポジションを検出するためのシフトポジションセンサ４９が備えられており、そのシフトレバー４８のシフトポジションを表す信号ＰＳＨや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を電子制御装置４０へ出力する。
【００６５】
例えば、「Ｄ」ポジションがシフトレバー４８の操作により選択された場合には、図６に示す予め記憶された変速マップや切換マップに基づいて切換制御手段５０により変速機構１０の変速状態の自動切換制御が実行され、ハイブリッド制御手段５２により無段変速部１１の無段変速制御が実行され、有段変速制御手段５４により自動変速部２０の自動変速制御が実行される。例えば、変速機構１０が有段変速状態に切り換えられる有段変速走行時には変速機構１０が例えば図２に示すような第１速ギヤ段乃至第５速ギヤ段の範囲で自動変速制御され、或いは変速機構１０が無段変速状態に切り換えられる無段変速走行時には変速機構１０が無段変速部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される。この「Ｄ」ポジションは変速機構１０の自動変速制御が実行される制御様式である自動変速走行モード（自動モード）を選択するシフトポジションでもある。
【００６６】
或いは、「Ｍ」ポジションがシフトレバー４８の操作により選択された場合には、変速レンジの最高速側変速段或いは変速比を越えないように、切換制御手段５０、ハイブリッド制御手段５２、および有段変速制御手段５４により変速機構１０の各変速レンジで変速可能なトータル変速比γＴの範囲で自動変速制御される。例えば、変速機構１０が有段変速状態に切り換えられる有段変速走行時には変速機構１０が各変速レンジで変速機構１０が変速可能なトータル変速比γＴの範囲で自動変速制御され、或いは変速機構１０が無段変速状態に切り換えられる無段変速走行時には変速機構１０が無段変速部１１の無段的な変速比幅と各変速レンジに応じた自動変速部２０の変速可能な変速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の各変速レンジで変速可能なトータル変速比γＴの範囲で自動変速制御される。この「Ｍ」ポジションは変速機構１０の手動変速制御が実行される制御様式である手動変速走行モード（手動モード）を選択するシフトポジションでもある。
【００６７】
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前述の実施例と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】
【００６８】
図１０は、電子制御装置４０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１０において、目標出力算出手段８０は、運転者の出力要求量すなわちアクセルペダル４５の操作量を示すアクセル開度信号Ａccに基づいて車両の目標出力すなわち駆動輪３８における目標出力ＰＷ＊を算出（決定）する。例えば、目標出力算出手段８０は、図１１に示すようなアクセル開度Ａccと目標出力ＰＷ＊との予め定められて記憶手段５６に記憶された関係から実際のアクセル開度信号Ａccに基づいて目標出力ＰＷ＊を算出する。
【００６９】
目標エンジン出力算出手段８１は、上記目標出力算出手段８０により算出された目標出力ＰＷ＊が得られるための目標エンジン出力ＰＥ＊をその目標出力ＰＷ＊に基づいて算出（決定）する。具体的には、目標エンジン出力算出手段８１は、上記目標出力ＰＷ＊に対して変速機構１０等の駆動装置の伝達損失による損失分を補うように目標エンジン出力ＰＥ＊を算出する。また、目標エンジン出力算出手段８１は、上記伝達損失分を補うことに加えて、上記目標出力ＰＷ＊に対してエアコンやパワーステアリング等の補機負荷による損失分を補うように目標エンジン出力ＰＥ＊を算出する。例えば、目標エンジン出力算出手段８１は、上記伝達損失分や補機負荷損失分を考慮して予め実験等により定められて記憶手段５６に記憶された目標出力ＰＷ＊と目標エンジン出力ＰＥ＊との関係から目標出力算出手段８０により算出された目標出力ＰＷ＊に基づいて目標エンジン出力ＰＥ＊を算出する。
【００７０】
車両出力制御手段８２は、無段変速部１１の変速比γ０を決定する無段部変速比決定手段８４と自動変速部２０の変速比（変速段）γを決定する有段部変速比決定手段８６とを備え、エンジン８の運転点すなわちエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとで定められるエンジン出力ＰＥが目標エンジン出力ＰＥ＊となるように、実際の車速Ｖと目標エンジン出力算出手段８１により算出された目標エンジン出力ＰＥ＊とに基づいて無段変速部１１の変速比γ０＊と自動変速部２０の変速比（変速段）γ＊とを決定する。
【００７１】
ここで、変速機構１０（無段変速部１１）は前述のように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、無段変速部１１の無段変速状態においては、その電気的な無段変速作動により車速Ｖ換言すれば伝達部材１８の回転速度に拘束されることなく例えば第１電動機Ｍ１を用いて無段変速部１１の変速比γ０が変化させられ得る。反対に、無段変速部１１の有段変速状態においては、無段変速部１１は切換クラッチＣ０の係合により変速比γ０が１に、或いは切換ブレーキＢ０の係合により変速比γ０が０．７程度に固定される。以下に、無段変速部１１が無段変速状態の場合と有段変速状態の場合とに分けて上記車両出力制御手段８２による無段変速部１１の変速比γ０＊と自動変速部２０の変速比（変速段）γ＊との決定方法を説明する。
【００７２】
図１２は、エンジン８の燃料消費率曲線（マップ、関係；以下、燃費マップと表す）である。図１２において、実線ｆａ乃至ｆｆは例えばエンジン回転速度ＮＥとエンジントルクＴＥとをパラメータとする二次元座標内においてそれぞれ等しいエンジン燃料消費率の点を結んだ等高線のように表される等燃費率曲線ｆを示している。また、この等燃費率曲線ｆは内周側ほどエンジン燃料消費率が小さいすなわち良い燃費を表している。つまり、この等燃費率曲線ｆはエンジン８の中速高負荷域に最良燃費領域が形成される。図１２の破線は、上記等燃費率曲線のうちの最も低い燃費領域をエンジン回転速度ＮＥの上昇に伴って通過するように形成された予め実験的に求められた最適燃費点を結ぶ曲線である。この最適燃費率曲線は、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設定されて例えば記憶手段５６に記憶された最低燃費動作点を表す点の連なりでもある。
【００７３】
また、図１２の実線ａ、ｂ、ｃは、目標エンジン出力算出手段８１により算出されたそれぞれ等しい目標エンジン出力ＰＥ＊を表す一例であって、等しいエンジン出力ＰＥとなるエンジン８の運転点を表す点の連なりでもある。また、図１２の実線ａ、ｂ、ｃの順に目標エンジン出力ＰＥ＊は大きくなる。
【００７４】
前記切換制御手段５０により例えば図６に示す切換線図から車速Ｖと出力トルクＴＯＵＴとで表される実際の車両状態に基づいて変速機構１０が無段変速状態とされる無段変速制御領域内或いは変速機構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された場合には、車両出力制御手段８２は、エンジン運転点が上記図１２に示す最適燃費率曲線に沿うように且つ目標エンジン出力ＰＥ＊となるように、実際の車速Ｖと目標エンジン出力算出手段８１により算出された目標エンジン出力ＰＥ＊とに基づいて変速機構１０の変速可能な変速範囲内でトータル変速比γＴの目標トータル変速比γＴ＊を定めると共に目標吸入空気量ＱＡＩＲ＊を定める。
【００７５】
具体的には、有段部変速比決定手段８６は、エンジン運転点が目標エンジン出力ＰＥ＊となるように且つ上記図１２に示す最適燃費率曲線に相対的に近くなるように自動変速部２０の変速すべき変速段を判断して自動変速部２０の変速比（変速段）γ＊を決定する。例えばエンジン運転点が目標エンジン出力ＰＥ＊となるように且つ上記図１２に示す最適燃費率曲線に相対的に近くなるように予め実験等により定められて記憶手段５６に記憶された図６の実線および一点鎖線に示すような変速線図（変速マップ）から車速Ｖおよび自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴで示される実際の車両状態に基づいて自動変速部２０の変速すべき変速段を判断して自動変速部２０の変速比（変速段）γ＊を決定する。無段部変速比決定手段８４は、上記目標トータル変速比γＴ＊が得られるようにトータル変速比γＴに対する無段変速部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比（変速段）γとの関係から変速比γ０＊を決定する。言い換えれば、無段部変速比決定手段８４は、有段部変速比決定手段８６により決定された自動変速部２０の変速比（変速段）γ＊に基づくエンジン運転点が上記図１２に示す最適燃費率曲線に可及的に近くなるように変速比γ０＊を決定する。
【００７６】
また、車両出力制御手段８２は、目標エンジン出力ＰＥ＊であって最適燃費率曲線上の上記エンジン運転点におけるエンジントルクＴＥ＊が得られるような上記目標吸入空気量ＱＡＩＲ＊を、例えば図１３に示す吸入空気量ＱＡＩＲに対応するスロットル開度θＴＨおよびエンジン回転速度ＮＥに基づいてエンジントルク推定値ＴＥ０を算出するための予め記憶された関係（マップ）から上記エンジン運転点におけるエンジン回転速度ＮＥ＊とエンジントルクＴＥ＊とに基づいてスロットル開度θＴＨ＊として算出（決定）する。
【００７７】
そして、車両出力制御手段８２は、無段変速部１１の変速比γ０が上記無段部変速比決定手段８４により決定された変速比γ０＊となるように前記ハイブリッド制御手段５２に指令を出力すると共に、自動変速部２０の変速段γが上記有段部変速比決定手段８６により決定された変速段γ＊となるように前記有段変速制御手段５４に指令を出力する。同時に、車両出力制御手段８２は、スロットル開度θＴＨが上記スロットル開度θＴＨ＊となるように前記エンジン出力制御装置４３に指令を出力する。ハイブリッド制御手段５２は、前述の実施例における無段変速部１１の変速比γ０の制御作動に替えて、車両出力制御手段８２による指令に従って変速比γ０＊が得られるように第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２を用いて無段変速部１１の変速比γ０を制御する。また、有段変速制御手段５４は、前述の実施例における変速マップからの判断による自動変速部２０の変速段の制御作動に替えて、車両出力制御手段８２による指令に従って変速段γ＊が達成されるように油圧式摩擦係合装置を例えば図２に示す係合表に基づいて係合および／または解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。エンジン出力制御装置４３は、車両出力制御手段８２による指令に従って電子スロットル弁の開度を操作する指令をスロットルアクチュエータへ出力する。
【００７８】
前記図１２の点Ａ１および点Ａ２は、変速機構１０の無段変速状態におけるエンジン８の運転点を示す一例である。例えば、点Ａ１は目標エンジン出力ＰＥ＊が実線ａの場合であって、破線の最適燃費率曲線との交点で定められる。車両出力制御手段８２によりこの点Ａ１におけるエンジン回転速度ＮＥＡ１が得られるように車速Ｖに基づいて目標トータル変速比γＴ＊が決定されると共に、この点Ａ１におけるエンジントルクＴＥＡ１が得られるように吸入空気量ＱＡＩＲ＊が決定される。そして、車両出力制御手段８２によりこの点Ａ１における目標トータル変速比γＴ＊および吸入空気量ＱＡＩＲ＊となるように前記ハイブリッド制御手段５２、前記有段変速制御手段５４、および前記エンジン出力制御装置４３に指令が出力される。
【００７９】
また、エンジン運転点の点Ａ１から点Ａ２への変化は、例えばアクセルペダル４５が踏み増しされたことにより目標エンジン出力ＰＥ＊が実線ａから実線ｂへ変化させられると共に破線の最適燃費率曲線との交点とされるように変化させられた場合を示している。車両出力制御手段８２によりこの点Ａ２における目標トータル変速比γＴ＊が決定されると共にこの点Ａ２における吸入空気量ＱＡＩＲ＊が決定される。そして、車両出力制御手段８２によりこの点Ａ２における目標トータル変速比γＴ＊および吸入空気量ＱＡＩＲ＊となるように前記ハイブリッド制御手段５２、前記有段変速制御手段５４、および前記エンジン出力制御装置４３に指令が出力されて、アクセルペダル４５が踏み増しされたことによる変速機構１０の変速が実行される。
【００８０】
前記切換制御手段５０により例えば図６に示す切換線図から車速Ｖと出力トルクＴＯＵＴとで表される実際の車両状態に基づいて変速機構１０が有段変速状態とされる有段変速制御領域内或いは変速機構１０を有段変速状態に切り換える有段変速制御領域内であると判定された場合には、車両出力制御手段８２は、エンジン運転点が上記図１２に示す最適燃費率曲線に相対的に近くなるように且つ目標エンジン出力ＰＥ＊となるように、実際の車速Ｖと目標エンジン出力算出手段８１により算出された目標エンジン出力ＰＥ＊とに基づいて変速機構１０のトータル変速比γＴの目標トータル変速比γＴ＊を定めると共に目標吸入空気量ＱＡＩＲ＊を定める。例えば、車両出力制御手段８２は、エンジン運転点が目標エンジン出力ＰＥ＊となるように且つ上記図１２に示す最適燃費率曲線に相対的に近くなるように予め実験等により定められて記憶手段５６に記憶された図６の実線および一点鎖線に示すような変速線図（変速マップ）から車速Ｖおよび自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴで示される実際の車両状態に基づいて変速機構１０の変速すべき変速段を判断して変速機構１０の目標トータル変速比γＴ＊を決定する。
【００８１】
具体的には、上記目標トータル変速比γＴ＊が得られるように、その目標トータル変速比γＴ＊が第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の場合には、無段部変速比決定手段８４は無段変速部１１の変速比γ０＊として固定の１を決定すると共に、有段部変速比決定手段８６は自動変速部２０の変速比γ＊として第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段を決定する。或いは、上記目標トータル変速比γＴ＊が得られるように、その目標トータル変速比γＴ＊が第５速ギヤ段の場合には、無段部変速比決定手段８４は無段変速部１１の変速比γ０＊として固定の０．７程度を決定すると共に、有段部変速比決定手段８６は自動変速部２０の変速比γ＊として第４速ギヤ段を決定する。
【００８２】
また、車両出力制御手段８２は、前記エンジン運転点におけるエンジントルクＴＥ＊が得られるような上記目標吸入空気量ＱＡＩＲ＊を、変速機構１０を無段変速状態における制御作動と同様に、例えば図１３に示す予め記憶された関係（マップ）からスロットル開度θＴＨ＊として算出（決定）する。
【００８３】
そして、車両出力制御手段８２は、無段変速部１１の変速比γ０が上記無段部変速比決定手段８４により決定された変速比γ０＊となるように前記切換制御手段５０に指令を出力すると共に、自動変速部２０の変速段γが上記有段部変速比決定手段８６により決定された変速段γ＊となるように前記有段変速制御手段５４に指令を出力する。同時に、車両出力制御手段８２は、スロットル開度θＴＨが上記スロットル開度θＴＨ＊となるように前記エンジン出力制御装置４３に指令を出力する。切換制御手段５０は、車両出力制御手段８２による指令に従って変速比γ０＊が固定の１が得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４２へ出力するか、或いは変速比γ０＊が固定の０．７程度が得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４２へ出力する。また、有段変速制御手段５４は、前述の実施例における変速マップからの判断によ自動変速部２０の変速段の制御作動に替えて、車両出力制御手段８２による指令に従って変速段γ＊が達成されるように油圧式摩擦係合装置を例えば図２に示す係合表に基づいて係合および／または解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。エンジン出力制御装置４３は、車両出力制御手段８２による指令に従って電子スロットル弁の開度を操作する指令をスロットルアクチュエータへ出力する。
【００８４】
前記図１２の点Ｂ１および点Ｂ２は、変速機構１０の有段変速状態におけるエンジン８の運転点を示す一例である。変速機構１０の有段変速状態においては目標トータル変速比γＴ＊が第１速ギヤ段乃至第５速ギヤ段のいずれかとされるため破線の最適燃費率曲線上にエンジン運転点を定められない。例えば、点Ｂ１は目標エンジン出力ＰＥ＊が実線ａの場合であって、車両出力制御手段８２により決定された変速機構１０の目標トータル変速比γＴ＊と車速Ｖとから一意的に決定されるエンジン回転速度ＮＥＢ１とされる点である。車両出力制御手段８２によりこの点Ｂ１におけるエンジン回転速度ＮＥＢ１に基づいてエンジントルクＴＥＢ１すなわち目標エンジン出力ＰＥ＊が得られるように吸入空気量ＱＡＩＲ＊が決定される。そして、車両出力制御手段８２によりこの点Ｂ１における目標トータル変速比γＴ＊および吸入空気量ＱＡＩＲ＊となるように前記切換制御手段５０、前記有段変速制御手段５４、および前記エンジン出力制御装置４３に指令が出力される。
【００８５】
また、エンジン運転点の点Ｂ１から点Ｂ２への変化は、例えばアクセルペダル４５が踏み増しされたことにより目標エンジン出力ＰＥ＊が実線ａから実線ｂへ変化した場合を示している。車両出力制御手段８２により決定された変速機構１０の目標トータル変速比γＴ＊と車速Ｖとから一意的に決定されるエンジン回転速度ＮＥＢ２に基づいてエンジントルクＴＥＢ２すなわち目標エンジン出力ＰＥ＊が得られるように吸入空気量ＱＡＩＲ＊が決定される。そして、車両出力制御手段８２によりこの点Ｂ２における目標トータル変速比γＴ＊および吸入空気量ＱＡＩＲ＊となるように前記切換制御手段５０、前記有段変速制御手段５４、および前記エンジン出力制御装置４３に指令が出力されて、アクセルペダル４５が踏み増しされたことによる変速機構１０の変速が実行される。
【００８６】
図１４は、電子制御装置４０の制御作動の要部すなわち変速機構１０の変速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ものである。また、図１５および図１６は、図１４のフローチャートに示す制御作動の一例である。この図１５は変速機構１０の無段変速状態において変速が実行される場合の制御作動を説明するタイムチャートである。また、この図１６は変速機構１０の有段変速状態において変速が実行される場合の制御作動を説明するタイムチャートである。
【００８７】
先ず、車両出力制御手段８２に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、例えば記憶手段５６に予め記憶された変速線図（変速マップ）から車速Ｖおよび自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて変速機構１０の変速を実行すべきか否かが判断される。図１５のｔ１時点は、図６の矢印Ａに示すような変速機構１０の変速が判断されたことを示している。また、図１６のｔ１時点は、図６の矢印Ｂに示すような変速機構１０の変速が判断されたことを示している。このＳ１の判断が否定される場合は変速機構１０の変速制御作動以外の他の制御作動が実行されるか、或いは現在の車両状態が維持されて本ルーチンが終了させられる。
【００８８】
上記Ｓ１の判断が肯定される場合は目標出力算出手段８０および目標エンジン出力算出手段８１に対応するＳ２において、アクセル開度信号Ａccに基づいて駆動輪３８における目標出力ＰＷ＊が算出（決定）される。さらに、この目標出力ＰＷ＊が得られるための目標エンジン出力ＰＥ＊が算出（決定）される。例えば、変速機構１０等の駆動装置の伝達損失による損失分やエアコン等の補機負荷による損失分等を考慮して予め実験等により定められて記憶手段５６に記憶された目標出力ＰＷ＊と目標エンジン出力ＰＥ＊との関係から実際に算出された目標出力ＰＷ＊に基づいて目標エンジン出力ＰＥ＊が算出される。
【００８９】
上記Ｓ２に続いて切換制御手段５０に対応するＳ３において、例えば図６に示す切換線図から車速Ｖと出力トルクＴＯＵＴとで表される実際の車両状態に基づいて車両が有段変速走行中すなわち変速機構１０が有段変速状態とされる有段変速制御領域内であるか、或いは変速機構１０が有段変速状態に切り換えられる有段変速制御領域内であるかが判断される。
【００９０】
上記Ｓ３の判断が肯定される場合は車両出力制御手段８２（有段部変速比決定手段８６）に対応するＳ４において、エンジン運転点が前記図１２に示す最適燃費率曲線に相対的に近くなるように且つ目標エンジン出力ＰＥ＊となるように、実際の車速Ｖと前記Ｓ２にて算出された目標エンジン出力ＰＥ＊とに基づいて変速機構１０のトータル変速比γＴの目標トータル変速比γＴ＊が定められると共に目標吸入空気量ＱＡＩＲ＊が定められる。この目標トータル変速比γＴ＊が第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の場合には自動変速部（有段部）２０の変速比γ＊として第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段が決定され、或いは、その目標トータル変速比γＴ＊が第５速ギヤ段の場合には自動変速部２０の変速比γ＊として第４速ギヤ段が決定される。そして、自動変速部２０の変速段γが上記決定した変速段γ＊となるように前記有段変速制御手段５４に指令が出力される。同時に、スロットル開度θＴＨが上記目標吸入空気量ＱＡＩＲ＊に対応するスロットル開度θＴＨ＊となるように前記エンジン出力制御装置４３に指令が出力される。
【００９１】
上記Ｓ４と略同時にすなわちＳ４に同期して同じく車両出力制御手段８２（無段部変速比決定手段８４）に対応するＳ５において、目標トータル変速比γＴ＊が第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の場合には無段変速部１１の変速比γ０＊として固定の１が決定され、或いはその目標トータル変速比γＴ＊が第５速ギヤ段の場合には無段変速部１１の変速比γ０＊として固定の０．７程度が決定される。そして、無段変速部１１の変速比γ０が上記決定した変速比γ０＊となるように、或いは維持されるように前記切換制御手段５０に指令が出力される。切換制御手段５０によりその指令に従って変速比γ０＊が固定の１が得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を解放させる指令が油圧制御回路４２へ出力されるか、或いは変速比γ０＊が固定の０．７程度が得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を係合させる指令が油圧制御回路４２へ出力される。図１６のｔ２時点は、変速機構１０の変速指令が出力されたことを示している。
【００９２】
図１６のｔ２時点乃至ｔ４時点に示すように、車速Ｖが一定であると自動変速部２０のダウンシフトに伴い自動変速部２０の入力回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度（第２電動機回転速度ＮＭ２）が上昇させられる。この時、無段変速部１１は切換クラッチＣ０の係合により変速比γ０が固定（γ０＝１）のロック状態とされているので、エンジン回転速度ＮＥおよび第１電動機回転速度ＮＭ１も伝達部材１８の回転速度と同じ回転速度で変化させられる。このようにエンジン回転速度ＮＥは連続的に変化させられる。前記図１２に示すＢ１→Ｂ２の変速がこの図１６の実施例に相当する。また、図１６のｔ４時点前後すなわち変速終了前後において、この変速に際して変速機構１０内の回転部材の回転速度変化に伴って発生するイナーシャトルクを抑制するか或いは相殺するようにトルクダウン制御が実行される。
【００９３】
例えば、上記トルクダウン制御は、電子スロットル弁の開度を絞ったり、燃料噴射装置による燃料供給量を減少させたり、点火装置によるエンジン８の点火時期を遅角させたりして、エンジントルクＴＥを低下させるエンジントルクダウン制御である。また、このトルクダウン制御は、そのエンジントルクダウン制御に替えて或いは加えて、第２電動機回転速度ＮＭ２を変速完了後の伝達部材１８の回転速度に向かって強制的に同期制御するようにして上記イナーシャトルクの発生を抑制したり、或いは、第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２により一時的に逆駆動トルクや蓄電装置６０に充電が行われる回生制動トルクを発生させるようにしてイナーシャトルクを相殺するようなトルクを発生させる電動機トルクダウン制御である。
【００９４】
上記Ｓ３の判断が否定される場合は車両出力制御手段８２（有段部変速比決定手段８６）に対応するＳ６において、エンジン運転点が例えば前記図１２に示す最適燃費率曲線に沿うように且つ目標エンジン出力ＰＥ＊とされるように、実際の車速Ｖと前記Ｓ２にて算出された目標エンジン出力ＰＥ＊とに基づいて変速機構１０の変速可能な変速範囲内でトータル変速比γＴの目標トータル変速比γＴ＊が定められると共に目標吸入空気量ＱＡＩＲ＊が定められる。また、エンジン運転点が目標エンジン出力ＰＥ＊とされるように且つ上記図１２に示す最適燃費率曲線に相対的に近くされるように自動変速部２０の変速すべき変速段が判断されて自動変速部２０の変速比（変速段）γ＊が決定される。そして、自動変速部２０の変速段γが上記決定した変速段γ＊となるように前記有段変速制御手段５４に指令が出力される。
【００９５】
上記Ｓ６と略同時にすなわちＳ６に同期して同じく車両出力制御手段８２（無段部変速比決定手段８４）に対応するＳ７において、上記目標トータル変速比γＴ＊が得られるようにトータル変速比γＴに対する無段変速部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比（変速段）γとの関係から変速比γ０＊が決定される。そして、無段変速部１１の変速比γ０が上記決定した変速比γ０＊となるように前記ハイブリッド制御手段５２に指令が出力される。ハイブリッド制御手段５２によりその指令に従って変速比γ０＊が得られるように第１電動機Ｍ１を用いて無段変速部１１の変速比γ０が制御される。同時に、スロットル開度θＴＨが上記目標吸入空気量ＱＡＩＲ＊に対応するスロットル開度θＴＨ＊となるように前記エンジン出力制御装置４３に指令が出力される。図１５のｔ２時点は、変速機構１０の変速指令が出力されたことを示している。
【００９６】
図１５のｔ２時点乃至ｔ４時点に示すように、車速Ｖが一定であると自動変速部２０のダウンシフトに伴い自動変速部２０の入力回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度（第２電動機回転速度ＮＭ２）が上昇させられる。これと同時に、無段変速部１１は第１電動機Ｍ１を用いて変速比γ０が変化させられるので、トータル変速比γＴの変化に伴ってエンジン回転速度ＮＥも変化させられる。このようにエンジン回転速度ＮＥは連続的に変化させられる。前記図１２に示すＡ１→Ａ２の変速がこの図１５の実施例に相当する。また、図１５のｔ４時点前後すなわち変速終了前後において、この変速に際して変速機構１０内の回転部材の回転速度変化に伴って発生するイナーシャトルクを抑制するか或いは相殺するようにトルクダウン制御が実行される。
【００９７】
上述のように、本実施例によれば、電気的な無段変速作動可能な無段変速部１１と自動変速機として機能する自動変速部２０とを備える変速機構１０において、エンジン８の運転点がその目標エンジン出力ＰＥ＊とされるように且つ予め記憶された最適燃費率曲線に近づくように、車両出力制御手段８２により目標エンジン出力ＰＥ＊と車速Ｖとに基づいて無段変速部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとが決定されるので、変速機構１０の変速制御に際して無段変速部１１の変速制御と自動変速部２０の変速制御とが適切に実行されてエンジン出力ＰＥが適切に制御される。よって、燃費が向上したり、運転性が向上する。
【００９８】
また、車両出力制御手段８２により決定された無段変速部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとに基づいて無段変速部１１の変速制御と自動変速部２０の変速制御とが略同時に実行されるので、エンジン回転速度ＮＥが連続的に変化して変速ショックが抑制される。
【００９９】
また、車両出力制御手段８２により決定された無段変速部１１の変速比γ０は、第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２を用いて変化させられる、言い換えればエンジン回転速度ＮＥが第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２を用いて変化させられるので、変速応答性が向上する。
【０１００】
また、変速機構１０（無段変速部１１）は無段変速状態と有段変速状態とに切り換えられるように構成されており、車両出力制御手段８２は、変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態とで無段変速部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとの決定方法を変更するものである。例えば、無段変速部１１の変速比γ０が固定されてエンジン回転速度ＮＥが車速Ｖに拘束される有段変速状態においては、車両出力制御手段８２によりエンジン８の運転点が目標エンジン出力ＰＥ＊とされ且つ予め記憶された最適燃費率曲線に相対的に近くなるように自動変速部２０の変速比γと無段変速部１１の固定の変速比γ０が決定される。或いは、第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２を用いて無段変速部１１の変速比γ０が変化させられるすなわちエンジン回転速度ＮＥが車速Ｖに拘束されない自由回転状態とされる無段変速状態においては、車両出力制御手段８２によりエンジン８の運転点が目標エンジン出力ＰＥ＊とされ且つ予め記憶された最適燃費率曲線に沿うように自動変速部２０の変速比γと無段変速部１１の変速比γ０とが決定される。
【実施例３】
【０１０１】
図１７は本発明の他の実施例における変速機構７０の構成を説明する骨子図、図１８はその変速機構７０の変速段と油圧式摩擦係合装置の係合の組み合わせとの関係を示す係合表、図１９はその変速機構７０の変速作動を説明する共線図である。
【０１０２】
変速機構７０は、前述の実施例と同様に第１電動機Ｍ１、動力分配機構１６、および第２電動機Ｍ２を備えている無段変速部１１と、その無段変速部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７２とを備えている。動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４と切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを有している。自動変速部７２は、例えば「０．５３２」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２６と例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ３を有するシングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８とを備えている。第２遊星歯車装置２６の第２サンギヤＳ２と第３遊星歯車装置２８の第３サンギヤＳ３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ともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第２遊星歯車装置２６の第２キャリヤＣＡ２と第３遊星歯車装置２８の第３リングギヤＲ３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３キャリヤＣＡ３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。
【０１０３】
以上のように構成された変速機構７０では、例えば、図１８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、および第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）のいず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および切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、無段変速部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。したがって、変速機構７０では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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無段変速部１１と自動変速部７２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および切換ブレーキ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無段変速部１１と自動変速部７２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、変速機構７０は、切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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および切換ブレーキ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。
【０１０４】
例えば、変速機構７０が有段変速機として機能する場合には、図１８に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第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および第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および第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、および切換ブレーキ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および第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。なお、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば切換クラッチＣ０のみが係合される。
【０１０５】
しかし、変速機構７０が無段変速機として機能する場合には、図１８に示される係合表の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、無段変速部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部７２が有段変速機として機能することにより、自動変速部７２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７２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。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７０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。
【０１０６】
図１９は、差動部或いは第１変速部として機能する無段変速部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７２から構成される変速機構７０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および切換ブレーキＢ０が解放される場合、および切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０が係合させられる場合の動力分配機構１６の各要素の回転速度は前述の場合と同様である。
【０１０７】
図１９における自動変速部７２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２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第３キャリヤＣＡ３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２キャリヤＣＡ２および第３リングギヤＲ３を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応する第２リングギヤＲ２をそれぞれ表している。また、自動変速部７２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ともに第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７２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。
【０１０８】
自動変速部７２では、図１９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（Ｒ２）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（ＣＡ３）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（ＣＡ２，Ｒ３）の回転速度を示す縦線Ｙ６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に無段変速部１１からの動力が入力される。しかし、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、無段変速部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、および切換ブレーキ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速の出力軸２２の回転速度が示される。
【０１０９】
本実施例の変速機構７０においても、差動部或いは第１変速部として機能する無段変速部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７２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。
【実施例４】
【０１１０】
図２０は、手動操作により動力分配機構１６の差動状態と非差動状態（ロック状態）すなわち変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換え選択するための変速状態手動選択装置としてのシーソー型スイッチ４４（以下、スイッチ４４と表す）の一例でありユーザにより手動操作可能に車両に備えられている。このスイッチ４４は、ユーザが所望する変速状態での車両走行を選択可能とするものであり、無段変速走行に対応するスイッチ４４の無段と表示された無段変速走行指令釦或いは有段変速走行に対応する有段と表示された有段変速走行指令釦がユーザにより押されることで、それぞれ無段変速走行すなわち変速機構１０を電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態とするか、或いは有段変速走行すなわち変速機構１０を有段変速機として作動可能な有段変速状態とするかが選択可能とされる。
【０１１１】
前述の実施例では、例えば図６の関係図から車両状態の変化に基づく変速機構１０の変速状態の自動切換制御作動を説明したが、その自動切換制御作動に替えて或いは加えて例えばスイッチ４４が手動操作されたことにより変速機構１０の変速状態が手動切換制御される。つまり、切換制御手段５０は、スイッチ４４の無段変速状態とするか或いは有段変速状態とするかの選択操作に従って優先的に変速機構１０を無段変速状態と有段変速状態とに切り換える。例えば、ユーザは無段変速機のフィーリングや燃費改善効果が得られる走行を所望すれば変速機構１０が無段変速状態とされるように手動操作により選択する。また、ユーザは有段変速機の変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度ＮＥの変化を所望すれば変速機構１０が有段変速状態とされるように手動操作により選択する。また、スイッチ４４に無段変速走行或いは有段変速走行の何れも選択されない状態である中立位置が設けられる場合には、スイッチ４４がその中立位置の状態であるときすなわちユーザによって所望する変速状態が選択されていないときや所望する変速状態が自動切換のときには、変速機構１０の変速状態の自動切換制御作動が実行される。
【０１１２】
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。
【０１１３】
例えば、前述の実施例の目標出力算出手段８０は、運転者の出力要求量としてのアクセルペダル４５の操作量を示すアクセル開度信号Ａccに基づいて車両の目標出力としての駆動輪３８における目標出力ＰＷ＊を算出したが、その出力要求量はアクセルペダル４５の操作により入力されなくともよく、運転者の出力要求量に対する意思が反映される操作体により入力されればよい。例えば、その操作体は手動操作可能に備えられたレバー式の操作棒、シーソー型スイッチ、スライド式スイッチ等であってもよい。また、その出力要求量は、アクセル開度Ａccに替えて、スロットル開度θＴＨ、エンジンの吸気管に設けられたチャンバ内或いはシリンダ内へ噴射される燃料の噴射量を示す燃料噴射量、エンジンの吸気管により吸入される吸入空気量ＱＡＩＲなどが用いられてもよい。また、車両の目標出力は駆動輪３８における目標出力ＰＷ＊でなくともよく、例えば出力軸２２における目標出力ＰＯＵＴ、差動歯車装置３６の出力側回転部材における目標出力ＰＤＥＦ等であってもよい。
【０１１４】
また、前述の実施例の車両出力制御手段８２は、目標エンジン出力ＰＥ＊となるように実際の車速Ｖとその目標エンジン出力ＰＥ＊とに基づいて無段変速部１１の変速比γ０＊と自動変速部２０の変速比（変速段）γ＊とを決定したが、その目標エンジン出力ＰＥ＊は車両の目標出力に基づいて算出され、その車両の目標出力は運転者の出力要求量に基づいて算出されるので、車両出力制御手段８２は目標エンジン出力ＰＥ＊となるように、実際の車速Ｖとその車両の目標出力とに基づいて、或いは実際の車速Ｖとその運転者の出力要求量とに基づいて無段変速部１１の変速比γ０＊と自動変速部２０の変速比（変速段）γ＊とを決定してもよい。
【０１１５】
また、前述の実施例の目標エンジン出力算出手段８１は、目標出力ＰＷ＊が得られるための目標エンジン出力ＰＥ＊を目標出力ＰＷ＊に基づいて算出したが、運転者の出力要求量から直接目標エンジン出力ＰＥ＊を算出してもよい。また、この目標エンジン出力ＰＥ＊には第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２によるトルクアシストによるアシスト出力すなわち電動機出力ＰＭを含んでもよい。つまり、エンジン出力ＰＥと電動機出力ＰＭとで目標エンジン出力ＰＥ＊とされように、吸入空気量ＱＡＩＲと電動機Ｍ１、Ｍ２への電流量ＩＭ１、ＩＭ２が制御される。尚、エンジン低回転速度における低スロットル開度の時には、電動機Ｍ１、Ｍ２を発電して蓄電装置６０に蓄電する方が、この第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２による出力制御に比較して効率がよい。
【０１１６】
また、前述の実施例の図１４に示すフローチャートにおいて、自動変速部２０の変速判断がない場合でも目標エンジン出力ＰＥ＊に基づいて無段変速部１１の変速が実行されてもよい。
【０１１７】
また、前述の実施例の図１４に示すフローチャートのステップＳ３において、図６に示す切換線図から車速Ｖと出力トルクＴＯＵＴとで表される実際の車両状態に基づいて車両が有段変速走行中であるか否かが判断されたが、スイッチ４４の選択操作に基づいて車両が有段変速走行中であるか否かが判断されてもよい。
【０１１８】
また、前述の実施例の変速機構１０、７０は、無段変速部１１が無段変速状態と定変速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り換え可能に構成されていたが、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無段変速部１１が切換クラッチＣ０および切換ブレーキ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無段変速部１１であっても本実施例は適用され得る。
【０１１９】
また、前述の実施例の変速機構１０、７０は、無段変速部１１（動力分配機構１６）が電気的な無段変速機として作動可能な差動状態とそれを非作動とする非差動状態とに切り換えられることで無段変速状態と有段変速状態とに切り換え可能に構成され、この無段変速状態と有段変速状態との切換えは無段変速部１１が差動状態と非差動状態とに切換えられることによって行われていたが、例えば無段変速部１１が差動状態のままであっても無段変速部１１の変速比を連続的ではなく段階的に変化させることにより有段変速機として機能させられ得る。言い換えれば、無段変速部１１の差動状態／非差動状態と、変速機構１０、７０の無段変速状態／有段変速状態とは必ずしも一対一の関係にある訳ではないので、無段変速部１１は必ずしも無段変速状態と有段変速状態とに切換可能に構成される必要はなく、変速機構１０、７０（無段変速部１１、動力分配機構１６）が差動状態と非差動状態とに切換え可能に構成されれば本発明は適用され得る。
【０１２０】
また、前述の実施例の動力分配機構１６では、第１キャリヤＣＡ１がエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１が第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１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、第１遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ１、Ｓ１、Ｒ１のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
【０１２１】
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、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。
【０１２２】
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は第１サンギヤＳ１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、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されてもよい。
【０１２３】
また、前述の動力分配機構１６には切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられていたが、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は必ずしも両方備えられる必要はない。また、上記切換クラッチ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。
【０１２４】
また、前述の実施例の変速機構１０、７０では、ニュートラル「Ｎ」とする場合には切換クラッチＣ０が係合されていたが、必ずしも係合される必要はない。
【０１２５】
また、前述の実施例では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー（磁粉）クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチなどの磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。
【０１２６】
また、前述の実施例では、第２電動機Ｍ２が伝達部材１８に連結されていたが、出力軸２２に連結されていてもよいし、自動変速部２０、７２内の回転部材に連結されていてもよい。
【０１２７】
また、前述の実施例では、無段変速部１１すなわち動力分配機構１６の出力回転部材である伝達部材１８と駆動輪３８との間の動力伝達経路に、自動変速部２０、７２が介装されていたが、例えば自動変速機の一種である無段変速機（ＣＶＴ）等の他の形式の動力伝達装置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る。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、７２の変速が実行されてもよい。
【０１２８】
また、前述の実施例では、自動変速部２０、７２は伝達部材１８を介して無段変速部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そのカウンタ軸上に同心に自動変速部２０、７２が配設されてもよい。この場合には、無段変速部１１と自動変速部２０、７２とは、例えば伝達部材１８としてのカウンタギヤ対、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。
【０１２９】
また、前述の実施例の差動機構としての動力分配機構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および第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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
また、前述の実施例の操作装置４６は、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レバー４８を備えていたが、そのシフトレバー４８に替えて、例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を選択可能なスイッチであってもよい。また、シフトレバー４８が「Ｍ」ポジションへ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変速段が設定されることすなわち各変速レンジの最高速変速段が変速段として設定されてもよい。この場合、自動変速部２０、７２では変速段が切り換えられて変速が実行される。例えば、シフトレバー４８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速ギヤ段の何れかがシフトレバー４８の操作に応じて設定される。
【０１３２】
また、前述の実施例のスイッチ４４はシーソー型のスイッチであったが、例えば押しボタン式のスイッチ、択一的にのみ押した状態が保持可能な２つの押しボタン式のスイッチ、レバー式スイッチ、スライド式スイッチ等の少なくとも無段変速走行（差動状態）と有段変速走行（非差動状態）とが択一的に切り換えられるスイッチであればよい。また、スイッチ４４に中立位置が設けられる場合にその中立位置に替えて、スイッチ４４の選択状態を有効或いは無効すなわち中立位置相当が選択可能なスイッチがスイッチ４４とは別に設けられてもよい。
【０１３３】
また、前述の実施例の図１２に示す燃費マップは、基本的にはエンジン８の仕様に基づいて決定されるが、車両状態例えばエンジン８の内部的要因或いは外部的要因に影響される。つまり、この燃費マップはエンジン水温、触媒温度、エンジン作動油温、或いは燃焼状態すなわちリーンやストイキで示される空燃比等の内外的要因で変化させられる。従って、記憶手段５６は複数種類の燃費マップを記憶するか、或いは１種類の燃費マップを上記内外的要因に基づいてリアルタイムで燃費マップを変化させてもよい。車両出力制御手段８２は上記内外的要因に基づいてこの複数種類の燃費マップから１つを選択してもよい。
【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】本発明の一実施例であるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が無段或いは有段変速作動させられる場合における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の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が有段変速作動させられる場合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の実施例の駆動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】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６】車速と出力トルクとをパラメータとする同じ二次元座標に構成された、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と変速機構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との関係を示す図である。
【図７】無段制御領域と有段制御領域との境界線を有する予め記憶された関係を示す図であって、図６の破線に示す無段制御領域と有段制御領域との境界をマップ化するための概念図でもある。
【図８】有段式変速機におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度の変化の一例である。
【図９】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操作装置の一例である。
【図１０】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って、図５に相当する図である。
【図１１】アクセル開度と目標出力との予め記憶された関係（マップ）の一例を示す図である。
【図１２】エンジンの燃費マップであって、破線は運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に設定されたエンジンの最適燃費率曲線（マップ、関係）である。
【図１３】エンジントルクをスロットル開度およびエンジン回転速度に基づいてエンジントルク推定値として算出するための予め記憶された関係図（マップ）である。
【図１４】図５の電子制御装置の制御作動すなわち変速機構の変速制御作動を説明するフローチャートである。
【図１５】図１４のフローチャートに示す制御作動であって、変速機構の無段変速状態において変速が実行される場合の制御作動を説明するタイムチャートである。
【図１６】図１４のフローチャートに示す制御作動であって、変速機構の有段変速状態において変速が実行される場合の制御作動を説明するタイムチャートである。
【図１７】本発明の他の実施例におけるハイブリッド車両の駆動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１８】図１７の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が無段或いは有段変速作動させられる場合における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って、図２に相当する図である。
【図１９】図１７の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が有段変速作動させられる場合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。
【図２０】切換装置としてのシーソー型スイッチであって変速状態を選択するためにユーザによって操作される変速状態手動選択装置の一例である。
【符号の説明】
【０１３６】
８：エンジン（駆動力源）
１０、７０：変速機構（駆動装置）
１１：無段変速部
１６：動力分配機構（差動機構）
１８：伝達部材
２０、７２：自動変速部
３８：駆動輪
８０：目標出力算出手段
８１：目標エンジン出力算出手段
８２：車両出力制御手段
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２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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