(57)【要約】【課題】モータジェネレータ１０、エンジン１２及び駆動輪１４間の動力分割のための回転体であって且つ互いに連動して回転する複数の動力分割用回転体を備えるものにあって、エンジン１２の始動処理を適切に行うことが困難なこと。【解決手段】動力分割機構２０は、１の遊星歯車機構にて構成される。動力分割機構２０のサンギアＳにはモータジェネレータ１０が機械的に連結されるとともに、ＣＶＴ２２およびクラッチＣ２、ギアＧ５を介してリングギアＲに機械的に連結され、またＣＶＴ２２，クラッチＣ２およびギアＧ６を介して駆動輪１４に機械的に連結されている。こうした状況下、クラッチＣ３を締結状態とすることで、キャリアＣのトルクをワンウェイベアリング２６を介してエンジン１２に付与する。【選択図】      図１
2011105110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機、内燃機関、および駆動輪間の動力分割のための回転体であって且つ互いに連動して回転する複数の動力分割用回転体を備える車載動力伝達装置において、
前記動力分割用回転体には、共線図上において回転速度が一直線上に並ぶ回転体である第１の回転体、第２の回転体および第３の回転体が含まれ、
前記動力分割用回転体のうちの第１の回転体と前記内燃機関との間のトルクの伝達および遮断を行なうトルク伝達制御手段と、
前記第２の回転体と前記第３の回転体とを機械的に連結する連結手段とを備え、
該連結手段は、変速比を可変とする変速装置を備え、
前記トルク伝達制御手段によってトルクの伝達がなされる場合、前記第２の回転体および前記第３の回転体の動力の符号が互いに逆となることを特徴とする車載動力伝達装置。
【請求項２】
前記連結手段によって連結された前記第２の回転体および前記第３の回転体に、前記回転電機および前記駆動輪が機械的に連結されることを特徴とする請求項１記載の車載動力伝達装置。
【請求項３】
前記第１の回転体、前記第２の回転体、および前記第３の回転体は、互いのトルクが比例関係を有するものであることを特徴とする請求項２記載の車載動力伝達装置。
【請求項４】
前記第２の回転体には、前記変速装置を介すことなく前記回転電機が機械的に連結され、
前記第３の回転体には、前記変速装置を介すことなく前記駆動輪が機械的に連結されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車載動力伝達装置。
【請求項５】
前記第２の回転体と前記内燃機関とを機械的に連結して且つ前記第２の回転体側に前記内燃機関のトルクを付与するトルク付与手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車載動力伝達装置。
【請求項６】
前記トルク付与手段は、前記変速装置を介すことなく前記内燃機関を第２の回転体に機械的に連結する手段であることを特徴とする請求項５記載の車載動力伝達装置。
【請求項７】
前記トルク付与手段は、前記第２の回転体側である出力側に対する前記内燃機関側である入力側の相対回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させる一方向伝達機構を備えることを特徴とする請求項５または６記載の動力伝達装置。
【請求項８】
前記第１の回転体と前記第２の回転体とを機械的に連結する手段であって且つ変速比を可変とする変速装置を備える連結手段を更に備え、
前記第１の回転体と前記第２の回転体とを機械的に連結する前記連結手段としての第１連結手段と、前記第２の回転体と前記第３の回転体とを機械的に連結する前記連結手段としての第２連結手段とが操作されることで、前記第１連結手段による連結状態が実現されて且つ前記第２連結手段による連結状態が実現されていない第１モードと、前記第２連結手段による連結状態が実現されて且つ前記第１連結手段による連結状態が実現されていない第２モードとを切り替え可能としたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の車載動力伝達装置。
【請求項９】
前記回転電機の回転速度の符号を特定の符号に固定した場合、前記第１モードにおいて、前記第１の回転体の動力と前記第２の回転体の動力との符号が互いに逆となって且つ、前記第２モードにおいて、前記第２の回転体の動力と前記第３の回転体の動力との符号が互いに逆とならないことを特徴とする請求項８記載の車載動力伝達装置。
【請求項１０】
前記第１連結手段の備える前記変速装置と前記第２連結手段の備える前記変速装置とが同一であることを特徴とする請求項８または９記載の車載動力伝達装置。
【請求項１１】
前記回転電機または前記内燃機関から前記駆動輪までのトータルの変速比を従属変数とし前記変速装置の変速比を独立変数とする関数について、前記第１モードおよび前記第２モードのそれぞれにおける前記独立変数による前記関数の１階の微分値同士の符号が互いに逆となるように設定されていることを特徴とする請求項１０記載の車載動力伝達装置。
【請求項１２】
前記第１モードから前記第２モードへの切替によって前記第２の回転体と前記第３の回転体とを機械的に連結するに際し、前記第２の回転体の回転速度と前記第３の回転体の回転速度との差を補償すべく、前記第１連結手段および前記第２連結手段の少なくとも一方は、前記第２の回転体および前記第３の回転体の少なくとも一方の回転速度を変速する第２モード切替用変速手段を備えることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載の車載動力伝達装置。
【請求項１３】
前記第２モード切替用変速手段は、変速比が固定された手段であることを特徴とする請求項１２記載の車載動力伝達装置。
【請求項１４】
前記第２モードから前記第１モードへの切替によって前記第１の回転体と前記第２の回転体とを機械的に連結するに際し、前記第１の回転体の回転速度と前記第２の回転体の回転速度との差を補償すべく、前記第１連結手段および第２連結手段の少なくとも一方は、前記第１の回転体および前記第２の回転体の少なくとも一方の回転速度を変速する第１モード切替用変速手段を備えることを特徴とする請求項８〜１３のいずれか１項に記載の車載動力伝達装置。
【請求項１５】
前記第１モード切替用変速手段は、変速比が固定された手段であることを特徴とする請求項１４記載の車載動力伝達装置。
【請求項１６】
前記トルク伝達制御手段は、前記第１の回転体と前記内燃機関との動力の伝達を遮断するための電子制御式の遮断手段を備えることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の車載動力伝達装置。
【請求項１７】
前記トルク伝達制御手段は、前記遮断手段に加えて、前記内燃機関側である出力側に対する前記第１の回転体側である入力側の相対的な回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させる一方向伝達機構を更に備えることを特徴とする請求項１６記載の車載動力伝達装置。
【請求項１８】
前記動力分割用回転体は、１の遊星歯車機構のサンギア、キャリアおよびリングギアであることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の車載動力伝達装置。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項に記載の車載動力伝達装置と、
前記内燃機関の回転速度が規定回転速度以下である状況下、前記トルク伝達制御手段を操作することで前記第１の回転体のトルクを前記内燃機関に伝達させる制御手段とを備えることを特徴とする車載動力伝達制御システム。
【請求項２０】
請求項８〜１５のいずれか１項に記載の車載動力伝達装置と、
車両の走行許可スイッチがオフされる場合、前記第１連結手段による連結状態および前記第２連結手段による連結状態の双方が実現されないようにする手段とを備えることを特徴とする車載動力伝達制御システム。
【請求項２１】
請求項８〜１５のいずれか１項に記載の車載動力伝達装置と、
車両の走行許可スイッチがオフされる場合、前記変速装置の変速比を操作することで前記回転電機または前記内燃機関から前記駆動輪までのトータルの変速比が前記第１モードと前記第２モードとで相違するようにした状態で前記第１連結手段による連結状態および前記第２連結手段による連結状態の双方が実現されるようにする手段とを備えることを特徴とする車載動力伝達制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機、内燃機関、および駆動輪間の動力分割のための回転体であって且つ互いに連動して回転する複数の動力分割用回転体を備える車載動力伝達装置およびこれを備える車載動力伝達制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエネルギ消費量低減等の観点から、車載動力発生装置として、内燃機関に加えて、電動機や発電機からなる回転電機を備えるいわゆるハイブリッド車が実用化されている。ハイブリッド車では、低回転速度運転領域において内燃機関の効率が低いことに鑑み、低回転速度運転領域において内燃機関を稼動させない制御がなされる傾向にある。ただし、この場合、車両の走行中において、内燃機関をいかに始動させるかが問題となる。すなわち、この際には、駆動輪に連結される回転体が比較的高回転で回転している。そして、高回転で回転している回転体を、未だ停止状態にある内燃機関の回転軸（クランク軸）に連結させることは困難なものとなる。
【０００３】
そこで従来、電動機の回転軸と内燃機関の回転軸（クランク軸）とを直結したものも実用化されている。これにより、電動機の生成するトルクによって、内燃機関の回転軸に回転力を付与することができ、ひいては内燃機関を始動させることができる。そして、内燃機関の始動後には、内燃機関の生成するトルクが駆動軸に伝達されるようになる。
【０００４】
また従来、回転電機、内燃機関及び駆動輪の動力を分割するための動力分割用回転体としてのサンギア、キャリア及びリングギアを備える遊星歯車機構を利用したハイブリッド車も実用化されている。ここで、駆動輪および電動機は、リングギアに機械的に連結され、発電機は、サンギアに機械的に連結され、内燃機関は、キャリアに機械的に連結されている。これにより、サンギアやリングギアにトルクが付与されることでキャリアを回転させることができ、ひいては内燃機関の回転軸を回転させることができる。このため、キャリアの回転力を利用して内燃機関を始動させることができる。そして、内燃機関の始動後には、キャリアを介して内燃機関のトルクを駆動輪に伝達することができる。
【０００５】
なお、車載主機と駆動輪との間の動力を分割する動力分割用回転体としては、他にも例えば下記特許文献１に記載されたものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００４−５１４１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のように電動機の回転軸と内燃機関の回転軸とを直結する場合、内燃機関の稼動前であっても、電動機には内燃機関の負荷トルクが加わることとなるため、エネルギ消費量が増大する。また、内燃機関を始動した際に、内燃機関の回転軸に生じるトルク脈動がドライバビリティの低下を招くことも懸念される。
【０００８】
また、上記遊星歯車機構を備える構成の場合、上記トルク脈動の問題に加えて、キャリアの回転速度が小さいときに内燃機関を始動させると、内燃機関の始動後であっても、しばらくは内燃機関が低回転速度運転領域において運転されることとなり、効率の良い領域で内燃機関を稼動させるというハイブリッド車の狙いに反するおそれがある。
【０００９】
このように、従来のハイブリッド車は、内燃機関の始動に際して様々な問題を抱えている。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、回転電機、内燃機関及び駆動輪間の動力分割のための回転体であって且つ互いに連動して回転する複数の動力分割用回転体を備えるものにあって、内燃機関の始動処理をより適切に行うことのできる車載動力伝達装置およびこれを備える車載動力伝達制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【００１２】
請求項１記載の発明は、回転電機、内燃機関、および駆動輪間の動力分割のための回転体であって且つ互いに連動して回転する複数の動力分割用回転体を備える車載動力伝達装置において、前記動力分割用回転体には、共線図上において回転速度が一直線上に並ぶ回転体である第１の回転体、第２の回転体および第３の回転体が含まれ、前記動力分割用回転体のうちの第１の回転体と前記内燃機関との間のトルクの伝達および遮断を行なうトルク伝達制御手段と、前記第２の回転体と前記第３の回転体とを機械的に連結する連結手段とを備え、該連結手段は、変速比を可変とする変速装置を備え、前記トルク伝達制御手段によってトルクの伝達がなされる場合、前記第２の回転体および前記第３の回転体の動力の符号が互いに逆となることを特徴とする。
【００１３】
上記発明では、トルク伝達制御手段によって第１の回転体のトルクが内燃機関に伝達される場合、第２の回転体と第３の回転体との動力の符号が相違する設定とすることで、第１の回転体の回転速度をゼロや極低速としたり、第１の回転体の動力を非常に小さい値にしたりすることが容易となる。このため、内燃機関の停止状態において第１の回転体の動力を用いて内燃機関に初期回転を付与する場合であっても、この初期回転の付与によって動力伝達装置に振動が生じることを好適に抑制することができる。そして、第１の回転体の動力を用いた初期回転の付与後においては、内燃機関のトルクを動力分割用回転体（第１の回転体または別の回転体）側に出力することができる。
【００１４】
また、上記発明では、第２の回転体と第３の回転体とを上記連結手段を介して機械的に連結することで、この連結手段を介した動力循環が可能となる。このため、第２の回転体および第３の回転体のいずれか一方の動力を入力する回転電機といずれか他方の入力回転エネルギを出力する回転電機との各別の回転電機を備えることなく、上記動力の符号の設定を実現できる。
【００１５】
さらに、接続手段が変速装置を備えるため、変速装置の変速比を操作することで、共線図の傾きを制御することができる。このため、駆動輪が様々な速度をとる場合であっても、変速比の操作によって第１の回転体の回転速度を制御することができる。このため、トルク伝達制御手段によって第１の回転体のトルクが内燃機関に伝達される際の第１の回転体の回転速度を好適に制御することができる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記連結手段によって連結された前記第２の回転体および前記第３の回転体に、前記回転電機および前記駆動輪が機械的に連結されることを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記第１の回転体、前記第２の回転体、および前記第３の回転体は、互いのトルクが比例関係を有するものであることを特徴とする。
【００１８】
上記発明では、トルク伝達制御手段により第１の回転体と内燃機関との間のトルクの伝達が遮断される場合、動力分割用回転体によるトルク伝達を遮断することが可能となる。そしてこの場合、動力分割用回転体を介すことなく回転電機のトルクを駆動輪に付与することができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記第２の回転体には、前記変速装置を介すことなく前記回転電機が機械的に連結され、前記第３の回転体には、前記変速装置を介すことなく前記駆動輪が機械的に連結されていることを特徴とする。
【００２０】
上記発明が請求項３の発明特定事項を有する場合、動力分割用回転体を介すことなく回転電機の出力を駆動輪に付与するに際し、回転電機の回転速度を変速装置によって変速することができる。
【００２１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記第２の回転体と前記内燃機関とを機械的に連結して且つ前記第２の回転体側に前記内燃機関のトルクを付与するトルク付与手段を更に備えることを特徴とする。
【００２２】
上記発明では、第１の回転体が内燃機関を起動させる際に内燃機関と機械的に連結される起動用回転体となり、第２の回転体が内燃機関の駆動力を伝達させる際に内燃機関と機械的に連結される伝達用回転体となる。このように、起動用回転体と伝達用回転体とを相違させることで、内燃機関の始動後、内燃機関を極力早期に効率のよい運転領域にて運転させることが可能となる。
【００２３】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記トルク付与手段は、前記変速装置を介すことなく前記内燃機関を第２の回転体に機械的に連結する手段であることを特徴とする。
【００２４】
上記発明が請求項３の発明特定事項を有する場合、動力分割用回転体を介すことなく内燃機関の出力を駆動輪に伝達させるに際し、内燃機関の回転速度を変速装置によって変速することができる。
【００２５】
請求項７記載の発明は、請求項５または６記載の発明において、前記トルク付与手段は、前記第２の回転体側である出力側に対する前記内燃機関側である入力側の相対回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させる一方向伝達機構を備えることを特徴とする。
【００２６】
内燃機関の始動後、内燃機関の回転軸を第２の回転体に機械的に連結させることで内燃機関の駆動力を第２の回転体に付与するに際し、これを円滑に行う手法としては、内燃機関の回転軸の回転速度と第２の回転体の回転速度とを一致させた状態でこれらを機械的に連結させることが考えられる。ただしこれを好適に行うためには、きめ細かい制御が要求される。この点、上記発明では、一方向伝達機構を備えることで、入力側の回転速度が出力側の回転速度に一致することで内燃機関のトルクが第２の回転体側に付与されるようになるため、第２の回転体側に対する内燃機関の駆動力の付与を簡易に開始することができる。
【００２７】
請求項８記載の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発明において、前記第１の回転体と前記第２の回転体とを機械的に連結する手段であって且つ変速比を可変とする変速装置を備える連結手段を更に備え、前記第１の回転体と前記第２の回転体とを機械的に連結する前記連結手段としての第１連結手段と、前記第２の回転体と前記第３の回転体とを機械的に連結する前記連結手段としての第２連結手段とが操作されることで、前記第１連結手段による連結状態が実現されて且つ前記第２連結手段による連結状態が実現されていない第１モードと、前記第２連結手段による連結状態が実現されて且つ前記第１連結手段による連結状態が実現されていない第２モードとを切り替え可能としたことを特徴とする。
【００２８】
上記発明では、第１モードと第２モードとを切り替え可能なため、回転電機、内燃機関、および駆動輪のそれぞれと動力分割用回転体との機械的な連結を、これらの駆動状態に応じてより適切なものとすることができる。
【００２９】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記回転電機の回転速度の符号を特定の符号に固定した場合、前記第１モードにおいて、前記第１の回転体の動力と前記第２の回転体の動力との符号が互いに逆となって且つ、前記第２モードにおいて、前記第２の回転体の動力と前記第３の回転体の動力との符号が互いに逆とならないことを特徴とする。
【００３０】
上記発明では、第１モードにおいて、第１の回転体の動力と第２の回転体の動力との符号が逆となるため、動力循環が生じる。動力循環は、第１の回転体および第２の回転体の回転速度の絶対値がゼロよりも大きい場合であっても、第３の回転体の回転速度をゼロとするいわゆるギアードニュートラル状態を実現することが可能となる等の特有のメリットを有する反面、エネルギ利用効率を低下させるデメリットもある。このため、上記デメリットの方が顕著となる状況下にあっては、第１モードを利用することは望ましくない。ここで、第２モードでは、第２の回転体と第３の回転体との間で動力循環は生じない。そして、上記発明では、第１の回転体および第２の回転体の回転速度の符号を固定した状態で動力循環の生じる第１モードから動力循環の生じない第２モードに切替可能であるため、回転電機の回転方向を反転させることなく、動力循環の生じる状態から動力循環の生じない状態へと切り替えることができる。
【００３１】
なお、上記動力の符号は、動力分割用回転体から外部に出力されるか入力されるかに応じて互いに相違するものとすればよい。
【００３２】
請求項１０記載の発明は、請求項８または９記載の発明において、前記第１連結手段の備える前記変速装置と前記第２連結手段の備える前記変速装置とが同一であることを特徴とする。
【００３３】
上記発明では、第１連結手段と第２連結手段とで変速装置を共有することで、部品点数を低減することができる。
【００３４】
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の発明において、前記回転電機または前記内燃機関から前記駆動輪までのトータルの変速比を従属変数とし前記変速装置の変速比を独立変数とする関数について、前記第１モードおよび前記第２モードのそれぞれにおける前記独立変数による前記関数の１階の微分値同士の符号が互いに逆となるように設定されていることを特徴とする。
【００３５】
上記発明では、第１モードから第２モードへと移行させるに際し変速装置の変速比を上記切り替え前とは逆方向に変化させることで、上記トータルの変速比を第１モードにおける変化方向と同一方向に更に変化させることができるようになる。このため、変速装置の変速比を操作することによってトータルの変速比の可変領域を拡大することができる。さらに、このようにトータルの変速比を拡大することができることから、変速装置自体を小型化することも可能となる。
【００３６】
請求項１２記載の発明は、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の発明において、前記第１モードから前記第２モードへの切替によって前記第２の回転体と前記第３の回転体とを機械的に連結するに際し、前記第２の回転体の回転速度と前記第３の回転体の回転速度との差を補償すべく、前記第１連結手段および前記第２連結手段の少なくとも一方は、前記第２の回転体および前記第３の回転体の少なくとも一方の回転速度を変速する第２モード切替用変速手段を備えることを特徴とする。
【００３７】
上記発明では、第１モードから第２モードへと切り替えるに際し、第２の回転体と第３の回転体との締結および解除を行なう手段（第２連結手段の備える手段）の入力回転速度および出力回転速度の差を略ゼロとすることができる。このため、トルクの伝達が中断される事態を好適に回避することが可能となる。
【００３８】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の発明において、前記第２モード切替用変速手段は、変速比が固定された手段であることを特徴とする。
【００３９】
上記発明では、第２モード切替用変速手段の構成を簡素化することができる。
【００４０】
請求項１４記載の発明は、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の発明において、前記第２モードから前記第１モードへの切替によって前記第１の回転体と前記第２の回転体とを機械的に連結するに際し、前記第１の回転体の回転速度と前記第２の回転体の回転速度との差を補償すべく、前記第１連結手段および第２連結手段の少なくとも一方は、前記第１の回転体および前記第２の回転体の少なくとも一方の回転速度を変速する第１モード切替用変速手段を備えることを特徴とする。
【００４１】
上記発明では、第２モードから第１モードへと切り替えるに際し、第２の回転体と第１の回転体との締結および解除を行なう手段（第１連結手段の備える手段）の入力回転速度および出力回転速度の差を略ゼロとすることができる。このため、トルクの伝達が中断される事態を好適に回避することが可能となる。
【００４２】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の発明において、前記第１モード切替用変速手段は、変速比が固定された手段であることを特徴とする。
【００４３】
上記発明では、第１モード切替用変速手段の構成を簡素化することができる。
【００４４】
請求項１６記載の発明は、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の発明において、前記トルク伝達制御手段は、前記第１の回転体と前記内燃機関との動力の伝達を遮断するための電子制御式の遮断手段を備えることを特徴とする。
【００４５】
上記発明では、遮断手段を備えることで、内燃機関を始動させる以前において第１の回転体から内燃機関の回転軸へと動力が伝達されることを回避することができ、ひいては、内燃機関の始動処理以前に回転軸に回転力が付与されることに起因する無駄なエネルギ消費を回避することができる。
【００４６】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の発明において、前記トルク伝達制御手段は、前記遮断手段に加えて、前記内燃機関側である出力側に対する前記第１の回転体側である入力側の相対的な回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させる一方向伝達機構を更に備えることを特徴とする。
【００４７】
内燃機関の燃焼室における燃焼開始に伴ってトルクが生成されると、内燃機関の回転軸の回転速度が急上昇する。ここで、燃焼開始に伴うトルクの急上昇は非常に短い時間で発生するため、燃焼開始を検出して内燃機関と第１の回転体との機械的な連結を解除する制御を行なうことは非常に困難であるか不可能である。そして、この回転変動が第１の回転体に伝達される場合には、動力伝達装置にトルク脈動が生じるおそれがある。一方、上記一方向伝達機構によれば、内燃機関の回転軸の回転速度が上昇し一方向伝達機構の出力側の回転速度が入力側の回転速度を上回る際には、内燃機関の回転軸から第１の回転体への動力の伝達が生じない。上記発明では、一方向伝達機構のこうした機能を利用することで、内燃機関の燃焼室における燃焼開始に伴ってトルク脈動が生じる際、このトルク脈動が第１の回転体を介してドライバに体感されることを好適に回避することができる。
【００４８】
請求項１８記載の発明は、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の発明において、前記動力分割用回転体は、１の遊星歯車機構のサンギア、キャリアおよびリングギアであることを特徴とする。
【００４９】
請求項１９記載の発明は、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の車載動力伝達装置と、前記内燃機関の回転速度が規定回転速度以下である状況下、前記トルク伝達制御手段を操作することで前記第１の回転体のトルクを前記内燃機関に伝達させる制御手段とを備えることを特徴とする。
【００５０】
上記規定回転速度は、アイドリング回転速度等、内燃機関を安定して稼動状態に保つための最低回転速度とすることが望ましい。
【００５１】
請求項２０記載の発明は、請求項８〜１５のいずれか１項に記載の車載動力伝達装置と、車両の走行許可スイッチがオフされる場合、前記第１連結手段による連結状態および前記第２連結手段による連結状態の双方が実現されないようにする手段とを備えることを特徴とする。
【００５２】
上記発明では、牽引時等において変速装置が回転することを回避することが可能となる。
【００５３】
請求項２１記載の発明は、請求項８〜１５のいずれか１項に記載の車載動力伝達装置と、車両の走行許可スイッチがオフされる場合、前記変速装置の変速比を操作することで前記回転電機または前記内燃機関から前記駆動輪までのトータルの変速比が前記第１モードと前記第２モードとで相違するようにした状態で前記第１連結手段による連結状態および前記第２連結手段による連結状態の双方が実現されるようにする手段とを備えることを特徴とする。
【００５４】
上記発明では、駆動輪をロックさせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】第１の実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】同実施形態における車両発進時の動力伝達態様を示す図。
【図３】同実施形態にかかるＥＶ走行時の動力伝達態様を示す図。
【図４】同実施形態にかかるエンジン始動時の動力伝達態様を示す図。
【図５】同実施形態にかかるエンジン走行時の動力伝達態様を示す図。
【図６】同実施形態にかかる動力伝達装置の変速比と伝達効率とを示す図。
【図７】第２の実施形態にかかるシステム構成図。
【図８】上記実施形態の変形例を説明するためのシステム構成図。
【図９】上記実施形態の変形例を説明するためのシステム構成図。
【図１０】上記第２の実施形態の変形例を説明するためのシステム構成図。
【図１１】上記第２の実施形態の変形例を説明するためのシステム構成図。
【図１２】上記実施形態の変形例を説明するためのシステム構成図。
【図１３】上記実施形態の変形例を説明するためのシステム構成図。
【図１４】上記実施形態の変形例を説明するためのシステム構成図。
【図１５】上記実施形態の変形例におけるエンジン始動時の動力伝達態様を示す図。
【図１６】上記第１の実施形態におけるトータル変速比等の導出に用いる図。
【図１７】停車に際しての処理手順を示す流れ図。
【図１８】停車に際しての処理手順を示す流れ図。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる車載動力伝達装置の第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００５７】
図１（ａ）に、本実施形態にかかるシステム構成図を示し、図１（ｂ）に、このシステムにおける動力分割装置のスケルトン図を示す。
【００５８】
図示されるモータジェネレータ１０は、３相交流の電動機兼発電機である。このモータジェネレータ１０は、内燃機関（エンジン１２）とともに、車両走行用の動力発生装置としての機能を有する。一方、動力分割機構２０は、これらモータジェネレータ１０、エンジン１２、および駆動輪１４間の動力を分割する装置である。
【００５９】
動力分割機構２０は、１の遊星歯車機構からなり、動力分割用回転体としてのサンギアＳ，キャリアＣ、およびリングギアＲを備えている。そして、動力分割機構２０のサンギアＳには、モータジェネレータ１０の回転軸１０ａが機械的に連結されている。また、サンギアＳには、無段変速装置（ＣＶＴ２２）、クラッチＣ２、ギアＧ５を介してリングギアＲが機械的に連結されている。このため、モータジェネレータ１０も、ＣＶＴ２２，クラッチＣ２およびギアＧ５を介してリングギアＲに機械的に連結されている。すなわち、モータジェネレータ１０とリングギアＲとは、互いに連動して回転するための機械的な結合経路として、動力分割機構２０を構成するほかの動力分割用回転体を備えない経路を有している。ちなみに、ＣＶＴ２２として、本実施形態では、機械式のものを想定している。詳しくは、金属ベルトやゴムベルトを用いたベルト式のものを想定している。また、ギアＧ５は、入力側と出力側との回転速度の比を固定された比率で変換する手段であって且つ入力側と出力側との回転速度の符号を反転させる手段（カウンタギア）である。さらに、クラッチＣ２は、入力側および出力側間の動力の伝達を遮断すべく油圧駆動される電子制御式の遮断手段である。なお、入力側、出力側は、それぞれエネルギの入力側とエネルギの出力側とを意味するが、この関係は、固定されたものではなく変化しうるものである。
【００６０】
動力分割機構２０のリングギアＲには、駆動輪１４が機械的に連結されている。詳しくは、リングギアＲには、ギアＧ５、Ｇ６およびディファレンシャルギア２４を介して駆動輪１４が機械的に連結されている。ここで、ギアＧ６は、入力側と出力側との回転速度の比を固定された比率で変換する手段であるが、入力側と出力側とで回転速度の符号を同一に保つ手段（正転ギア）である。
【００６１】
動力分割機構２０のキャリアＣには、ギアＧ２α、ギアＧ２β、クラッチＣ１およびＣＶＴ２２を介してサンギアＳが機械的に連結されている。ここで、ギアＧ２αおよびギアＧ２βは、入力側と出力側との回転速度の比を固定された比率で変換する手段であって且ついずれも入力側と出力側との回転速度の符号を反転させる手段（カウンタギア）である。また、クラッチＣ１は、入力側および出力側間の動力の伝達を遮断すべく油圧駆動される電子制御式の遮断手段である。なお、クラッチＣ１とクラッチＣ２とは、その入力側および出力側のいずれか一方が同一の１の回転軸に直結されている。
【００６２】
上記キャリアＣには、さらに、ワンウェイベアリング２６およびクラッチＣ３を介してエンジン１２のクランク軸（回転軸１２ａ）が機械的に連結されている。ワンウェイベアリング２６は、回転軸１２ａ側（出力側）の回転速度に対するキャリアＣ側（入力側）の相対回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させる一方向伝達機構である。換言すれば、出力側の回転速度の方が入力側の回転速度よりも大きくならない限り、入力側によってサンギアＳがつれまわされるようにするものである。一方、クラッチＣ３は、入力側および出力側間の動力の伝達を遮断させるための電子制御式の遮断手段である。詳しくは、本実施形態では、ノーマリーオープン式のものを用いている。
【００６３】
エンジン１２の回転軸１２ａには、さらに、ワンウェイベアリング２８を介してサンギアＳが機械的に連結可能とされている。ここで、ワンウェイベアリング２８は、サンギアＳ側（出力側）の回転速度に対するエンジン１２側（入力側）の相対回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させる一方向伝達機構である。換言すれば、出力側の回転速度の方が入力側の回転速度よりも大きくならない限り、入力側によって出力側がつれまわされるようにするものである。このため、エンジン１２は、ワンウェイベアリング２８、ＣＶＴ２２，クラッチＣ２およびギアＧ５を介してリングギアＲに機械的に連結されている。
【００６４】
なお、ギアＧ２α、Ｇ２β、Ｇ５，Ｇ６は、実際には、複数の歯車を備えて入力側と出力側との回転速度の比を固定された比率で変換する手段であってもよい。
【００６５】
制御装置４０は、上記動力伝達装置を制御対象とする制御装置である。詳しくは、制御装置４０は、クラッチＣ１，Ｃ２、Ｃ３やＣＶＴ２２を操作することで動力伝達態様を制御する処理や、エンジン１２の制御量を制御する処理、更には、電力変換回路４２を操作することでモータジェネレータ１０の制御量を制御する処理を行う。
【００６６】
特に、制御装置４０は、クラッチＣ１が締結状態であって且つクラッチＣ２が解除状態であるモード１と、クラッチＣ１が解除状態であって且つクラッチＣ２が締結状態であるモード２とのいずれかの状態を実現する処理を行う。以下では、モード１に特有の処理を説明した後、モード２に特有の処理について説明し、最後にモード１からモード２への切替の一連の車両走行状態について説明する。
【００６７】
＜モード１＞
図２に、本実施形態にかかるモータジェネレータ１０による車両の発進処理について説明する。ここで、図２（ａ）に、発進時における動力伝達経路を示し、図２（ｂ）に、このときの動力分割機構２０の共線図を、エンジン１２の回転速度とともに示す。なお、図２（ｂ）において、リングギアＲの回転速度の負方向を前進と定義しているが、これは、ギアＧ５がカウンタギアであるためである。また、共線図において、矢印は、トルクの向きを示すものである。
【００６８】
図示されるように、この場合には、上記クラッチＣ３を解除状態とし、エンジン１２を停止状態とする。この場合、動力分割機構２０が備える動力分割用回転体の回転速度は、モータジェネレータ１０の回転速度と、ＣＶＴ２２の変速比とによって制御される。すなわち、共線図において、サンギアＳの回転速度、キャリアＣの回転速度、およびリングギアＲの回転速度は、一直線上に並ぶ。このため、サンギアＳの回転速度とキャリアＣの回転速度とを定めることで、残りの回転体であるリングギアＲの回転速度が一義的に定まることとなる。
【００６９】
特に、本実施形態では、モード１において、モータジェネレータ１０の稼働中であっても、駆動輪１４の回転速度がゼロとなるいわゆるギアードニュートラル状態を実現することが可能となる。これは、図２（ｃ）に示すように、動力分割機構２０を構成するリングギアＲ以外の回転体であるサンギアＳおよびキャリアＣの動力（パワー）の符号が互いに相違し、サンギアＳおよびキャリアＣ間で動力循環が生じるためである。すなわち、サンギアＳから入力された回転エネルギがキャリアＣから出力されサンギアＳに再入力されるためである。すなわち、ギアードニュートラル状態では、駆動輪１４への動力はゼロである。このため、サンギアＳとキャリアＣとの間のループ経路において動力循環状態が実現されないなら、エネルギ保存則の観点から、モータジェネレータ１０の出力エネルギは、動力分割機構２０内において熱エネルギとして全て消費されることとなる。しかし、これは、およそ動力分割機構２０の機能を果たさない非現実的な構成である。このため、ギアードニュートラル状態を実現するためには動力循環が必要条件となる。なお、各動力分割用回転体の動力の符号は、当該動力分割用回転体が動力分割機構２０の外部に対して仕事をする場合を正と定義する。
【００７０】
さらに、本実施形態にかかる動力伝達装置によれば、モータジェネレータ１０を大型化することなく、モータジェネレータ１０による発進に際して高トルクが生成可能となる。これは、以下の理由による。
【００７１】
動力分割機構２０のリングギアＲの歯数Ｚｒに対するサンギアＳの歯数Ｚｓの比Ｚｓ／Ｚｒを比ρとし、モータジェネレータ１０の回転速度（サンギアＳの回転速度Ｎｓ）に対するキャリアＣの回転速度Ｎｃの比Ｎｓ／Ｎｃを比βとし、同リングギアＲ、サンギアＳ、キャリアＣおよびモータジェネレータ１０のトルクをそれぞれトルクＴｒ，Ｔｓ、Ｔｃ、Ｔｍとすると、以下の式が成立する。
【００７２】
Ｔｒ＝−Ｔｃ／（１＋ρ）    …（ｃ１）
Ｔｓ＝−ρＴｃ／（１＋ρ）  …（ｃ２）
β（Ｔｍ＋Ｔｓ）＝−Ｔｃ      …（ｃ３）
上記の式（ｃ１）および式（ｃ２）を用いて上記式（ｃ３）からトルクＴｓ，Ｔｃを消去することで、下記の式（ｃ４）を得る。
【００７３】
Ｔｒ＝（β／ρ）Ｔｍ／｛（１／ρ）−１−β｝  …（ｃ４）
上記の式（ｃ４）によれば、比βを「（１／ρ）−１」に近似させることで、リングギアＲのトルクＴｒは、非常に大きなものとなり得ることがわかる。換言すれば、駆動輪１４に伝達されるトルクが非常に大きなものとなり得ることがわかる。このため、モータジェネレータ１０を大型化することなく、発進時のトルクを確保することができる。
【００７４】
＜モード２＞
図３（ａ）に、モード２において、特にモータジェネレータ１０のみによって車両を走行させるいわゆるＥＶ走行時の動力伝達経路を示し、図３（ｂ）に、その際の共線図を示す。なお、この際、クラッチＣ３は、解除状態とされている。
【００７５】
図示されるように、この場合には、動力分割機構２０を介すことなく、ＣＶＴ２２、クラッチＣ２，およびギアＧ６を介してモータジェネレータ１０および駆動輪１４間で動力が伝達される。これは、動力分割機構２０のキャリアＣにトルクが加わらないため、上記の式（ｃ１）、（ｃ２）からわかるように、サンギアＳおよびリングギアＲについてもトルクが加わらないためである。
【００７６】
図４（ａ）に、モード２におけるエンジン１２の始動時における動力伝達経路を示し、図４（ｂ）に、その際の共線図を示す。
【００７７】
図示されるように、クラッチＣ３が締結状態とされることで、動力分割機構２０を介したトルクの伝達が可能となる。すなわち、ワンウェイベアリング２６によって、エンジン１２を起動するための起動用回転体（キャリアＣ）の回転エネルギが、エンジン１２の回転軸１２ａに伝達される。図４（ｃ）に、動力分割機構２０の各回転体の動力等の符号を示す。図示されるように、この場合、サンギアＳの動力の符号とリングギアＲの動力の符号とが互いに相違し、サンギアＳおよびリングギアＲ間で動力循環が生じる。このため、モータジェネレータ１０や駆動輪１４の出力の絶対値がゼロではない場合であっても、キャリアＣの回転速度をゼロや極低速とすることや、キャリアＣの動力の絶対値を小さい値にすることができる。このため、エンジン１２の回転軸１２ａが停止している際にクラッチＣ３を締結状態に切り替えたとしても、ワンウェイベアリング２６の出力側に対する入力側の回転速度差を極めて小さくすることができる。このため、クラッチＣ３の締結状態への切替に起因して動力分割機構２０に振動が生じる事態を好適に抑制することができる。
【００７８】
なお、クラッチＣ３を締結状態とするのは、エンジン１２の回転速度がエンジン１２を安定して稼動状態に保つための最小回転速度以下である場合とすることが望ましい。それ以外の場合には、回転中のエンジン１２において燃焼制御を開始すればよい。
【００７９】
図５（ａ）に、モード２におけるエンジン１２による車両走行時における動力伝達経路を示し、図５（ｂ）に、その際の共線図を示す。
【００８０】
図示されるように、エンジン１２の回転速度が上昇し、ワンウェイベアリング２８の入力側の回転速度が出力側の回転速度となることで、ワンウェイベアリング２８を介してエンジン１２の駆動力がワンウェイベアリング２８の出力側に出力される。ただし、この場合、クラッチＣ３を解除状態とすることで、動力分割機構２０を介すことなく、モータジェネレータ１０およびエンジン１２と駆動輪１４との間で動力が伝達される。すなわち、エンジン１２やモータジェネレータ１０の出力は、その回転速度がＣＶＴ２２によって変速された後、駆動輪１４に伝達される。
【００８１】
なお、エンジン１２による走行時においては、モータジェネレータ１０を、必ずしも電動機として機能させる必要はなく、例えば発電機として機能させてもよい。また、これに代えて、モータジェネレータ１０の駆動を停止させることで、無負荷状態としてもよい。
＜モード１からモード２への切替＞
図６（ａ）に、モータジェネレータ１０やエンジン１２を駆動源とした場合の被駆動体としての駆動輪１４までのトータルの変速比と、ＣＶＴ２２の変速比との関係を示す。図示されるように、モード１において、ＣＶＴ２２の変速比を連続的に変化させていくことで、後退から前進まで変化させることができる。そして、所定の変速比となることで、モード２へと切り替える。これにより、トータルの変速比の可変領域を拡大することができる。
【００８２】
すなわち、図６（ａ）に示すように、モード１においてＣＶＴ２２の変速比を変化させることで、駆動輪１４の回転速度は後退回転からゼロを介して前進回転へと移行する。その後、ＣＶＴ３６の変速比を更に変化させることで、モータジェネレータ１０から駆動輪１４までのトータルの変速比を増加させることができる。そして、モード切替点Ｐにおいてモード２に切り替えるとともにＣＶＴ２２の変速比の変化方向を逆方向に切り替える（折り返し処理）ことで、トータルの変速比を更に増加させることができる。
【００８３】
この設定は、ＣＶＴ２２の変速比の変化に対するトータルの変速比の変化速度の符号を、モード１とモード２とで互いに逆とする設定によって実現されるものである。この条件は、ＣＶＴ２２の変速比を独立変数としトータルの変速比を従属変数とする関数のＣＶＴ２２の変速比による微分値について、モード１およびモード２のそれぞれにおける値の符号が互いに逆となる条件である。これを実現する手段は、上記ギアＧ２α、Ｇ２β、Ｇ５である。詳しくは、これらのギア比の積の符号によって、折り返し処理が実現可能か否かが定まる。なお、折り返し処理が可能となる条件については、この明細書の最後部における備考欄の「トータル変速比について」の欄において導出してある。
【００８４】
また、本実施形態では、モード切替を、モータジェネレータ１０やエンジン１２の回転速度を入力回転速度とし駆動輪１４の回転速度を出力回転速度とするトータルの変速比が変化しない条件で行っている。この場合、クラッチＣ１によって連結される一対の回転体の回転速度と、クラッチＣ２によって連結される一対の回転体の回転速度とが互いに等しい条件で切替がなされることとなる。このため、クラッチＣ１，Ｃ２の双方を締結状態とする状態を経由してモード１およびモード２間の切替を行うことができることから、駆動輪１４にトルクが伝達されない期間が生じるいわゆるトルク抜けを回避することができる。
【００８５】
トルク抜けを回避することを可能とする手段は、先の図１に示したギアＧ２α，Ｇ２β、Ｇ５である。すなわち、動力分割機構２０のサンギアＳ，キャリアＣおよびリングギアＲの回転速度は、全てが等しいか全てが相違する。ここで、本実施形態では、サンギアＳおよびリングギアＲの回転速度が共線図上互いに逆となる設定のため、回転速度がゼロとなる場合以外には、サンギアＳ、キャリアＣおよびリングギアＲの回転速度は全て相違する。このため、ＣＶＴ２２のみでは、クラッチＣによって連結される一対の回転体の回転速度とクラッチＣ２によって連結される一対の回転体の回転速度とが互いに等しい状態を実現することはできない。このため、動力分割機構２０のリングギアＲおよびクラッチＣ２間のギアＧ５と動力分割機構２０のキャリアＣおよびクラッチＣ１間のギアＧ２α、Ｇ２βとの少なくとも一方が、キャリアＣの回転速度とリングギアＲの回転速度との差を補償する手段として必要である。ちなみに、トルク抜けを生じさせないためのギアＧ２α，Ｇ２β、Ｇ５とＣＶＴ２２とのギア比の条件は、この明細書の最後部の備考欄における「トータル変速比」の欄において導出されている。
【００８６】
上記のように、本実施形態では、モード１とモード２との切替を行うことで、トータルの変速比の可変領域を拡大することができるため、ＣＶＴ２２を小型化することが可能となる。さらに、モード２においては、基本的に動力循環が生じないため、モード１のみとした場合と比較して、入力エネルギと出力エネルギとの比である動力伝達効率を高くすることもできる。図６（ｂ）に、トータル変速比と伝達効率との関係を示す。図示されるように、モード１においては伝達効率が非常に低い領域が存在するものの、モード２においては伝達効率は十分に高いものとなっている。なお、図６（ｂ）では、モード２への切替直前におけるモード１の伝達効率がモード２の伝達効率よりも高くなっているが、このことは、モード１のみとした場合にモード２に切り替える場合と比較して伝達効率を高くできることを意味しない。
【００８７】
このように、本実施形態では、モード１を採用することで、伝達効率は低いものの、モータジェネレータ１０の回転速度の符号が固定された状態で駆動輪１４の反転、ゼロ、正転が可能となる。そして駆動輪１４の回転速度が所定以上となる領域においてモード２に切り替えることで、伝達効率を向上させるとともに、トータル変速比の可変領域を拡大できるというメリットを有する。しかも、モード２に切り換えた場合、動力分割機構２０は、駆動輪１４へ駆動力を伝達させる上で必要がなくなるのであるが、利用されなくなったキャリアＣを用いてエンジン１２に初期回転を付与することが可能となる。このため、エンジン１２の起動のための手段を、モード２において利用されない部材を流用して構成することができる。
【００８８】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００８９】
（１）動力分割機構２０の起動用回転体（キャリアＣ）のトルクをエンジン１２に付与することでエンジン１２を始動させる場合、動力分割機構２０の備える他の動力分割用回転体であるサンギアＳおよびリングギアＲ間で動力循環が生じるようにした。これにより、エンジン１２の起動用回転体（キャリアＣ）の回転速度をゼロや極低速とすることが容易となり、ひいては、エンジン１２への初期回転の付与に際して動力分割機構２０に振動が生じることを好適に抑制することができる。
【００９０】
（２）モード２において、動力分割用回転体のうちの起動用回転体（キャリアＣ）以外の回転体をＣＶＴ２２によって機械的に連結した。これにより、ＣＶＴ２２の変速比を操作することで、動力分割用回転体の回転速度に関する共線図の傾きを制御することができるため、駆動輪１４が様々な速度をとる場合であっても、変速比の操作によって起動用回転体（キャリアＣ）の回転速度を制御することができる。
【００９１】
（３）モード２において、エンジン１２の始動時を除きクラッチＣ３を解除状態とした。これにより、モータジェネレータ１０やエンジン１２と駆動輪１４との動力の伝達を、動力分割機構２０を介すことなく行なうことができる。
【００９２】
（４）モード２において、モータジェネレータ１０および駆動輪１４間にＣＶＴ２２を介在させた。これにより、モード２において、モータジェネレータ１０の出力を駆動輪１４に伝達させるに際し、モータジェネレータ１０の回転速度をＣＶＴ２２によって変速することができる。
【００９３】
（５）エンジン１２とサンギアＳとを機械的に連結し、エンジン１２の始動後、エンジン１２のトルクをサンギアＳ側（ＣＶＴ２２）に付与するようにした。このように、エンジン１２の起動時に機械的に連結される起動用回転体と、エンジン１２の駆動力を伝達させる際に機械的に連結される伝達用回転体とを相違させることで、エンジン１２の始動後、エンジン１２を極力早期に効率のよい運転領域にて運転させることが可能となる。
【００９４】
（６）モード２において、エンジン１２および駆動輪１４間にＣＶＴ２２を介在させた。これにより、モード２において、エンジン１２の出力を駆動輪１４に伝達させるに際し、エンジン１２の回転速度をＣＶＴ２２によって変速することができる。
【００９５】
（７）エンジン１２とサンギアＳとの間に、出力側であるサンギアＳ側の回転速度に対する入力側であるエンジン１２側の相対回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させるワンウェイベアリング２８を備えた。これにより、入力側の回転速度が出力側の回転速度に一致することでエンジン１２のトルクがサンギアＳ側に付与されるようになるため、サンギアＳ側に対する内燃機関の駆動力の付与を簡易に開始することができる。
【００９６】
（８）モード１およびモード２の切替を行なった。これにより、モータジェネレータ１０、エンジン１２、および駆動輪１４のそれぞれと動力分割用回転体との機械的な連結を、これらの駆動状態に応じてより適切なものとすることができる。
【００９７】
（９）モータジェネレータ１０（エンジン１２）の回転速度の符号を特定の符号に固定した場合、モード１において、キャリアＣの動力とサンギアＳの動力との符号が互いに逆となって且つ、モード２において、サンギアＳの動力とリングギアＲの動力とがゼロとなるようにした。これにより、第１モードにおいて、駆動輪１４に機械的に連結される回転体以外の回転体間で動力循環が生じるため、ギアードニュートラル状態を実現することが可能となる等のメリットがある。また、第２モードでは、動力循環が生じないため、動力伝達効率を向上させることなどができる。しかも、これらの切り替えに際し、モータジェネレータ（エンジン１２）の回転速度を反転させる必要もない。
【００９８】
（１０）第１モード、第２モードの双方で、共通のＣＶＴ２２を利用可能とした。これにより、部品点数を低減することができる。
【００９９】
（１１）駆動源（モータジェネレータ１０、エンジン１２）から駆動輪１４までのトータルの変速比を従属変数としＣＶＴ２２の変速比を独立変数とする関数について、第１モードおよび第２モードのそれぞれにおける上記独立変数による上記関数の１階の微分値同士の符号が互いに逆となるように設定した。これにより、折り返し処理が可能となり、トータルの変速比の可変領域を拡大することができる。さらに、このように変速比を拡大することができることから、ＣＶＴ２２自体を小型化することも可能となる。
【０１００】
（１２）第１モードと第２モードとの間の切替に際し、キャリアＣとリングギアＲとの回転速度の差を補償する手段（ギアＧ２α、Ｇ２β、Ｇ５）を備えた。これにより、第１モードと第２モードとの切り替えに際し、トルクの伝達が中断される事態を好適に回避することができる。
【０１０１】
（１３）エンジン１２の起動用回転体（キャリアＣ）とエンジン１２との間の動力の伝達を遮断するための電子制御式のクラッチＣ３を備えた。これにより、エンジン１２を始動させる以前において起動用回転体（キャリアＣ）からエンジン１２へと動力が伝達されることを回避することができ、ひいては、エンジン１２の始動処理以前に回転軸１２ａに回転力が付与されることに起因する無駄なエネルギ消費を回避することができる。
【０１０２】
（１４）出力側であるエンジン１２側の回転速度に対する入力側である起動用回転体（キャリアＣ）側の相対的な回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させるワンウェイベアリング２６を備えた。これにより、エンジン１２の燃焼室における燃焼開始に伴ってトルクが生成されることでエンジン１２の回転軸１２ａの回転速度が急上昇する場合であっても、この際、起動用回転体へとエンジン１２のトルクが伝達されない。これは、ワンウェイベアリング２６の入力側の回転速度よりも出力側（エンジン１２側）の回転速度の方が高くなることで、ワンウェイベアリング２６の出力側から入力側への動力伝達ができない状態となるためである。そしてこれにより、起動用回転体を介してドライバにトルク脈動が体感されることを好適に回避することができる。
【０１０３】
（１５）１つの回転軸にクラッチＣ１およびクラッチＣ２を直結させた。これにより、クラッチＣ１およびクラッチＣ２を近接配置することができ、ひいては動力伝達装置自体の小型化が容易となる。
【０１０４】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１０５】
図７に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。なお、図７において、先の図１に示した部材に準じた部材については、便宜上同一の符号を付している。
【０１０６】
図示されるように、本実施形態では、車載補機としての空調装置（図中、Ａ／Ｃ）の動力源として、動力分割機構２０を利用する。詳しくは、図示されるように、空調装置のコンプレッサ４４の従動軸が、動力分割機構２０のサンギアＳに機械的に連結されている。これにより、コンプレッサ４４の従動軸は、サンギアＳによって回転力を付与されることとなる。しかも、サンギアＳは、駆動輪１４が停止している場合であってもその回転速度をゼロ以外とすることができるため、車両の停止時においても空調装置を稼動させることが可能となる。
【０１０７】
しかも、車両停止時においてコンプレッサ４４を駆動する際のモータジェネレータ１０の効率を高く維持することも可能となる。これは、上述したように、本実施形態の構成が、モータジェネレータ１０を大型化することなく発進時のトルクを確保することができる構成であることによる。すなわち、モータジェネレータ１０を大型化することを回避することができるため、本実施形態では、モータジェネレータ１０の最大出力に占めるコンプレッサ４４の要求最大出力の割合が大きいもの（例えば、「２５〜５０％」程度）となっている。一方、モータジェネレータ１０の効率は、低出力から最大出力よりも小さい規定の出力までの領域において、出力が小さいほど効率が低下する傾向がある。このため、本実施形態の場合には、モータジェネレータ１０をコンプレッサ４４の駆動のためのみに稼動させたとしても、その効率を高く維持することが可能となる。これに対し、従来のハイブリッド車に搭載されるモータジェネレータのように最大出力が大きいもの（例えば「５０ｋＷ以上」）の場合には、これが、コンプレッサ４４に要求される最大出力（例えば「数ｋＷ」）の十倍近くから十数倍程度となる。このため、車両停止時にモータジェネレータ１０を利用してコンプレッサ４４を駆動したのでは、効率の非常に低い状態でモータジェネレータ１０が稼動されることとなる。
【０１０８】
さらに、車両に要求される走行性能に応じてモータジェネレータ１０に対する要求出力が大きくなる場合、コンプレッサ４４の駆動エネルギを制限することで、モータジェネレータ１０の出力を車両走行に優先利用することもできる。こうした出力量は、概して、車両の加速走行時におけるドライバビリティの向上を図るうえで要求されるものである。そして、こうした要求に応じるべくモータジェネレータ１０を大型化する場合には、コストアップ等が問題となる。これに対し、上記コンプレッサ４４の駆動エネルギを制限することで、モータジェネレータ１０を大型化することを回避しつつも、加速性能等を向上させることができ、ひいてはドライバビリティを向上させることができる。
【０１０９】
なお、コンプレッサ４４をサンギアＳに機械的に連結することは、上記第１の実施形態における動力循環の有無の議論を何ら変更させるものではない。このため、モード１、モード２のそれぞれのメリットは、本実施形態においても享受される。
【０１１０】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（１５）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。
【０１１１】
（１６）動力分割機構２０をコンプレッサ４４の駆動源として利用した。このため、コンプレッサ４４を稼動させるために新たに電動機を設けることを回避することができる。
【０１１２】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
＜変速装置の種類について＞
機械式の無段変速装置としては、ベルト式のものに限らず、例えばトラクションドライブ式のものであってもよい。また、機械式のものに限らず、油圧式のものであってもよい。更に、無段変速装置にも限らず、有段変速装置であってもよい。
＜モータジェネレータ１０等と動力分割用回転体との接続について＞
モータジェネレータ１０、エンジン１２、および駆動輪１４と、動力分割用回転体（サンギアＳ，キャリアＣおよびリングギアＲ）との機械的な連結態様としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。
【０１１３】
図８に、動力分割用回転体が１の遊星歯車機構の回転体のみからなるものにおける連結態様の一般的な構成を示す。ちなみに、図８では、ワンウェイベアリング２６の入力側にクラッチＣ３を連結させたが、出力側に連結させても良いことは言うまでもない。図において、動力分割機構２０の動力分割用回転体（サンギアＳ，キャリアＣ、リングギアＲ）は、ｘ、ｙ、ｚで表現されている。ここで、（ｘ、ｙ、ｚ）は、（Ｓ，Ｃ，Ｒ）、（Ｓ，Ｒ，Ｃ）、（Ｃ，Ｓ，Ｒ）、（Ｃ，Ｒ，Ｓ）、（Ｒ，Ｓ，Ｃ）、（Ｒ，Ｃ，Ｓ）の６通りとなる。
【０１１４】
こうした場合であっても、図示されるギアＧ２〜Ｇ１３のいくつかを採用することで、第１モードにおいてｘ、ｙ間で動力循環が生じる設定としたり、第２モードにおいてクラッチＣ３の締結時、ｙ、ｚ間で動力循環が生じるように設定したりすることができる。また、図示されるギアＧ２〜Ｇ１３のいくつかを採用することで、トルク抜けを回避したり、折り返し処理を実現したりすることができる。
【０１１５】
ちなみに、ギアＧ２〜Ｇ１３は、増速ギア、減速ギア、カウンタギア等である。また、こうした変速比固定の変速手段としては、ギアに限らず、チェーンやベルト等であってもよい。
【０１１６】
また、図８に示す構成において、モータジェネレータ１０の機械的な連結箇所を、図９に示すように変更してもよい。図９においても、動力分割機構２０の動力分割用回転体（サンギアＳ，キャリアＣ、リングギアＲ）は、ｘ、ｙ、ｚで表現されている。ここで、（ｘ、ｙ、ｚ）は、（Ｓ，Ｃ，Ｒ）、（Ｓ，Ｒ，Ｃ）、（Ｃ，Ｓ，Ｒ）、（Ｃ，Ｒ，Ｓ）、（Ｒ，Ｓ，Ｃ）、（Ｒ，Ｃ，Ｓ）の６通りとなる。この図９は、モータジェネレータ１０の機械的な連結箇所として、図８に示す箇所に加えて、別の２つの箇所を例示している。ただし、ギアについては便宜上記載を省略している。図１０および図１１に、上記第２の実施形態において、モータジェネレータ１０の機械的な連結箇所を変更した場合のスケルトン図の一例を示す。ここで、図１１は、クラッチＣ１，Ｃ２間にモータジェネレータ１０を介在させた場合のスケルトン図の一例である。
【０１１７】
さらに、モータジェネレータ１０、エンジン１２、および駆動輪１４と、動力分割用回転体（サンギアＳ，キャリアＣおよびリングギアＲ）との機械的な連結態様としては、図８に示すものにも限らない。例えば図１２に示すものであってもよい。図１２においては、駆動輪１４と動力分割機構２０との一対の接続経路のそれぞれにクラッチＣ１，Ｃ２が割り振られる例を示している。なお、図１２において、動力分割機構２０の動力分割用回転体（サンギアＳ，キャリアＣ、リングギアＲ）は、ｘ、ｙ、ｚで表現されている。ここで、（ｘ、ｙ、ｚ）は、（Ｓ，Ｃ，Ｒ）、（Ｓ，Ｒ，Ｃ）、（Ｃ，Ｓ，Ｒ）、（Ｃ，Ｒ，Ｓ）、（Ｒ，Ｓ，Ｃ）、（Ｒ，Ｃ，Ｓ）の６通りとなる。
＜変速装置の配置について＞
変速比を可変とする変速装置の配置としては、モード１およびモード２間で共有できるものに限らない。例えば、モード１のみで利用できるものや、モード２のみで利用できるものとしてもよい。さらに、モード１およびモード２間で利用される変速装置に相違するものが含まれるように、複数の変速装置を備えてもよい。これは、例えば先の図８においてｘｙ間とｙｚ間とのそれぞれに各別の変速装置を備えることで実現することができる。
＜動力分割用回転体について＞
上記実施形態では、動力分割用回転体を構成する遊星歯車機構として、サンギアＳとリングギアＲの回転速度の符号が互いに相違する場合にキャリアＣの回転速度がゼロとなりうるものを採用したが、これに限らない。例えば、サンギアＳとリングギアＲとの回転速度の符号が同一である場合にキャリアＣの回転速度がゼロとなり得るものを用いてもよい。この遊星歯車機構は、いわゆるダブルピニオンを有する遊星歯車機構（例えば特開２００１−１０８０７３号公報参照）によって実現できる。
【０１１８】
図１３および図１４に、動力分割機構２０としてダブルピニオンを有する遊星歯車機構を用いた例を示す。これら図１３および図１４において、先の図１に示した部材に対応する部材については、便宜上同一の符号を付している。なお、ギアＧ２はカウンタギア、ギアＧ４は正転ギア、ギアＧ５は正転ギアである。
【０１１９】
さらに、動力分割用回転体としては、１の遊星歯車機構のサンギアＳ、キャリアＣおよびリングギアＲからなるものに限らない。例えば、デフギアの回転体のみを用いたり、デフギアの回転体を含めたりしてもよい。
＜トルク伝達制御手段について＞
エンジン１２を起動すべくエンジン１２と動力分割機構２０の起動用回転体（キャリアＣ）との間のトルクの伝達および遮断を行なうトルク伝達制御手段としては、クラッチＣ３およびワンウェイベアリング２６を備えて構成されるものに限らない。例えば、クラッチＣ３のみを備えるものであってもよい。この場合、例えばエンジン１２の回転軸１２ａに初期回転を付与した後、エンジン１２の燃焼開始に先立ちクラッチＣ３を解除状態とするなら、エンジン１２における燃焼開始時のトルクの急増の影響が動力分割機構２０に伝達されることを好適に回避することができる。また例えばワンウェイベアリング２６のみを備えるものであってもよい。ただし、この場合、エンジン１２の回転方向が一方向に規定されているなら、ワンウェイベアリング２６の入力側に機械的に連結される動力分割用回転体（起動用回転体：キャリアＣ）の回転速度の符号が反転しない範囲で動力分割機構２０を動作させる。
【０１２０】
また、ワンウェイベアリング２６の出力側にクラッチＣ３を設けてもよい。
【０１２１】
さらに、エンジン１２の回転軸１２ａ側（出力側）に対する動力分割機構２０の起動用回転体であるキャリアＣ側（入力側）の相対回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させる一方向伝達機構としては、ワンウェイベアリング２６に限らず、ワンウェイクラッチであってもよい。また、入力側によって出力側が滑ることなくつれまわされるものに限らず、滑りつつも動力が付与されるものであってもよい。
【０１２２】
エンジン１２を始動するために動力分割機構２０からエンジン１２の回転軸１２ａへと動力を伝達する経路の動力伝達を遮断する遮断手段としては、ノーマリーオープン式のクラッチＣ３に限らない。例えばノーマリークローズ式のクラッチであってもよい。
＜トルク付与手段について＞
エンジン１２のトルクを駆動輪１４に付与すべく動力分割機構２０の伝達用回転体（サンギアＳ）とエンジン１２とを機械的に連結するトルク付与手段としては、ワンウェイベアリング２８に限らない。例えばワンウェイクラッチであってもよい。また、動力分割機構２０側（出力側）に対するエンジン１２側（入力側）の相対回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させる一方向伝達機構としては、入力側によって出力側が滑ることなくつれまわされるものに限らず、滑りつつも動力が付与されるものであってもよい。
【０１２３】
さらに、一方向伝達機構に限らず、例えばクラッチを備えるものであってもよい。この場合であっても、例えばその入力側と出力側との回転速度が一致するようにエンジン１２の回転速度や伝達用回転体の回転速度を制御した状態でクラッチを締結するなら、締結に際して動力分割機構２０に振動が生じることを好適に回避することができる。
＜動力分割用回転体の回転力を駆動源とする補機について＞
この種の補機としては、車載空調装置のコンプレッサに限らない。例えば駆動輪１４等に制動力を付与するための油圧を生成するブレーキポンプや、エンジン１２の冷却水用のウォータポンプ、冷却ファン等であってもよい。
＜補機に連結される動力分割用回転体について＞
補機に連結される動力分割用回転体としては、第２の実施形態（図７）に示したものに限らない。例えば先の図７に示した動力分割機構２０のクラッチＣ３およびワンウェイベアリング２６間に機械的に連結してもよい。この場合、モード２において、エンジン１２の起動時以外であっても動力循環が生じるために、伝達効率が低下するデメリットはあるものの、キャリアＣの回転速度を車両走行中にゼロおよびゼロ以外の値の双方に制御できるメリットがある。また、モード１、２の双方において、車両の停止中であっても補機に駆動力を付与することができる。
＜エンジン１２の始動処理＞
エンジン１２を始動処理としては、モード２において行うものに限らない。例えばモード１においてエンジン１２を始動させてもよい。この場合、車両停止時にエンジン１２を始動させ、エンジン１２の動力で車両を発進させることもできる。図１５（ａ）に、上記第１の実施形態において、モード１におけるエンジン１２の始動処理時における動力伝達経路を示す。なお、図１５（ｂ）には、特に車両の停止時におけるエンジン１２の始動に伴う共線図を示している。ここでは、クラッチＣ３を締結状態とすることで、キャリアＣの回転エネルギがエンジン１２の回転軸１２ａに伝達されることでエンジン１２に初期回転が付与される。その後、エンジン１２の燃焼制御が完了すると、ワンウェイベアリング２８、動力分割機構２０等を介してエンジン１２の動力を駆動輪１４に伝達させることで車両を発進させることができる。特に、本実施形態の場合、モード１においてギアードニュートラル状態を実現できるため、エンジン１２の動力がワンウェイベアリング２８を介して出力される場合であっても、駆動輪１４の回転速度をゼロに保持することもできる。このため、トルクコンバータ等を設ける必要もない。なお、この場合、モード２で発進処理を行ってもよい。
【０１２４】
また、エンジン１２の始動処理としては、モード１，２のいずれかで行なうものにも限らない。例えば、クラッチＣ１，Ｃ２を解除した状態で行なってもよい。これは、車両停止時に駆動輪１４をブレーキにより固定し、クラッチＣ３を締結状態としつつ、モータジェネレータ１０を駆動することで、モータジェネレータ１０の動力を動力分割機構２０、ワンウェイベアリング２６およびクラッチＣ３を介して回転軸１２ａに付与することで行なうことができる。
【０１２５】
さらに、キャリアＣの回転速度と回転軸１２ａの回転速度との差が規定速度以下となるようにしてキャリアＣの動力を回転軸１２ａに付与するものに限らない。回転速度差が大きい場合であっても、クラッチＣ３の締結力を漸増させつつ半クラッチ状態で回転軸１２ａへの動力供給を開始してもよい。
＜クラッチＣ３の締結条件＞
上記各実施形態では、エンジン１２の回転速度がエンジン１２を安定して稼動状態に保つための最小回転速度以下である場合であって且つエンジン１２の始動要求が生じた場合にクラッチＣ３を締結状態としたがこれに限らない。例えば車両の制動力が要求されることを条件としてもよい。これは、モータジェネレータ１０を小型化しても、発進トルクを確保することができる上記各実施形態の構成にとって特に有効である。すなわち、モータジェネレータ１０を小型化（例えば十数ｋＷ）すると、モータジェネレータ１０の回生運転によって生成される車両の制動力を大きくすることができなくなる懸念がある。しかし、こうした場合であっても、クラッチＣ３を締結状態として動力分割機構２０にエンジン１２の負荷トルクを付与してエンジンブレーキを利用することで、制動力を大きくすることができる。
＜停車時、牽引時等＞
停車時、牽引時においては、クラッチＣ１，Ｃ２を解除状態とすればよい。これにより、牽引によってＣＶＴ２２が回転されることを回避することが可能となり、ＣＶＴ２２として金属ベルトを備えるもの等を利用する場合であってもＣＶＴ２２の劣化を抑制することができる。これは、例えば先の図１の構成の場合、クラッチＣ１，Ｃ２の双方を解除状態とすることで、モータジェネレータ１０の負荷等によってＣＶＴ２２が回転することなくクラッチＣ１，Ｃ２が空転する状態を実現可能であるためである。もっとも、図１の構成に限らず、モード１，２の双方においてＣＶＴ２２が一対の動力分割用回転体との間でループを構成するものであって且つ、ＣＶＴ２２の一端にモータジェネレータ１０が機械的に連結されている構成であればよい。図１７に、上記第１の実施形態における停車時の処理を示す。この処理は、制御装置４０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【０１２６】
この一連の処理では、ステップＳ１０において車両走行許可スイッチがオフであるか否かを判断する。ここで、車両走行許可スイッチは、ユーザによって操作されることで車両の走行の許可がなされるスイッチである。なお、ここで「操作」とは、ユーザの所持する無線機器と、制御装置４０を含む車両制御システムとの距離が近接することを含むものとする。なお、走行許可スイッチがオンされることによる具体的な処理としては、例えば電力変換回路４２とバッテリとの電気的な接続処理がある。ステップＳ１０において肯定判断される場合、ステップＳ１２においてクラッチＣ１，Ｃ２を解除する。なお、ステップＳ１０において否定判断される場合や、ステップＳ１２の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【０１２７】
また、クラッチＣ１，Ｃ２を締結状態として且つ、トータル変速比が所定以上の高速変速比となる状態としてもよい。さらに、モード１，２でトータル変速比が相違するようにＣＶＴ２２の変速比を操作した状態で、クラッチＣ１，Ｃ２を締結状態としてもよい。これにより、駆動輪１４をロックさせることができる。図１８に、上記第１の実施形態における停車時の処理を示す。この処理は、制御装置４０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図１８において、先の図１７に示した処理と同一の処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【０１２８】
この一連の処理では、ステップＳ１０において肯定判断される場合、ステップＳ１４において、ＣＶＴ２２の変速比を操作することで、トータルの変速比を所定以上の高速変速比とするか、モード１とモード２とでトータル変速比が相違する状態とする。続くステップＳ１６では、クラッチＣ１，Ｃ２を締結状態とする。なお、ステップＳ１０において否定判断される場合や、ステップＳ１６の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
＜そのほか＞
・上記各実施形態では、動力分割用回転体のうちエンジン１２を起動する際にエンジン１２に機械的に連結される起動用回転体とエンジン１２の動力を駆動輪１４に伝達させる際にエンジン１２に機械的に連結される伝達用回転体とを各別の回転体としたがこれに限らない。例えば先の図１において、キャリアＣ側に対するエンジン１２側の相対的な回転速度が負でないことを条件に動力を伝達させる一方向伝達機構と、エンジン１２およびキャリアＣ間の動力を遮断するためのクラッチとを直列接続して備えるようにしてもよい。この場合、起動用回転体および伝達用回転体がともにキャリアＣとなる。
【０１２９】
・モード１とモード２との間の切り替えに際し、トルク抜けが生じる設定であっても上記第１の実施形態の（１）等の効果を得ることはできる。この場合、クラッチＣ１，Ｃ２のうち解除状態から締結状態へと切り替える側において、締結力を漸増させることで半クラッチを利用すればよい。もっとも、フェールセーフ処理時等、モード切替に伴うショック等よりも迅速なモード切替の優先度の方が高い状況下にあっては、モード１とモード２とでトータル変速比が相違するＣＶＴ２２の変速比において、上記締結力の漸増処理を行うことなく強制的にモード切替を行なってもよい。
【０１３０】
・モード１とモード２との間で折り返し処理が実現できるものにも限らない。例えばモード１において動力循環が生じて且つモード２において動力循環が生じないなら、モード２に切り換えることで動力伝達効率を向上できるメリットをうることはできる。
【０１３１】
・上記第１，２の実施形態では、ＣＶＴ２２を介すことなくモータジェネレータ１０をサンギアＳに機械的に連結したがこれに限らない。例えば、図８に示す構成において、モータジェネレータ１０をＣＶＴ２２とクラッチＣ１，Ｃ２との間に機械的に連結してもよい。
【０１３２】
・クラッチＣ１，Ｃ２を油圧駆動式のものとしなくてもよい。この場合であっても、例えば、上記第１の実施形態において、クラッチＣ１、Ｃ２を同一の回転軸に直結することで、クラッチＣ１，Ｃ２のレイアウトを容易とすることができる。なお、油圧駆動式以外の遮断手段（クラッチ）としては、例えば電磁クラッチや、ツースクラッチ、ドグクラッチ等がある。
【０１３３】
・クラッチＣ１，Ｃ２を、同一の回転軸に直結させなくても、例えば上記第１の実施形態において、上記（１）等の効果を得ることはできる。
【０１３４】
・上記第１、２の実施形態で、モード１を備えなくても、エンジン１２の始動に際して起動用回転体（キャリアＣ）の回転速度をゼロ付近に制御すること等はできる。
【０１３５】
・上記各実施形態では、車両走行用の回転電機を１つ備える構成としたが、複数備えるようにしてもよい。この際、各回転電機がそれぞれ電動機兼発電機として機能するものに限らず、例えば特定の回転電機については電動機または発電機に特化したものとしてもよい。ここで、発電機に特化したものである場合、これは、車載電動機に電力を供給する高電圧バッテリを充電するための機能を有する車両走行用の回転電機となる。なお、回転電機を２つ備える例としては、例えば先の図１において、動力分割機構２０のリングギアＲとギアＧ５との間に第２のモータジェネレータを備えるもの等がある。
【０１３６】
・回転電機としては、３相の交流回転電機に限らず、例えばブラシ付ＤＣモータや誘導モータ等であってもよい。
【０１３７】
・上記実施形態において、車両減速時にモード１とモード２とでトータル変速比が同一となる場合にモード２からモード１に切り替えてもよいが、切り替えなくてもよい。この場合、モード２の状態で車両の停止制御がなされる。
【０１３８】
（＊＊＊備考＊＊＊）
＜トータル変速比について＞
上記第１の実施形態のトータル変速比の導出は、図１６に示す一般的な構成におけるトータル変速比を導出することで導出されたこととなる。ここで、ギアＧ１は、ＣＶＴ２２に対応している。ちなみに、図に示す構成と第１の実施形態に示す構成との相違は、第１の実施形態にはギアＧ４が無く、ギアＧ２ａ、Ｇ２ｂを有する点である。図の構成は、第１の実施形態の構成を一般化したものであるにもかかわらず、ギアＧ２ａ，Ｇ２ｂをギアＧ２にまとめることとしたのは、クラッチＣ１およびキャリアＣ間に介在するギアをギアＧ２として一般化することができるためである。すなわち、この図１６の構成から第１の構成にいたるには、第１の実施形態のギアＧ２ａ，Ｇ２ｂのトータルのギア比を図１６の構成のギアＧ２のギア比ｒ２として且つ、ギアＧ４のギア比ｒ４を「１」とすればよい。
【０１３９】
今、ギアＧｎ（ｎ＝１、４〜６）について、ギア比ｒｎを、図中、ａの回転速度に対するｂの回転速度の比として定義する。また、遊星歯車機構のサンギアＳの歯数をリングギアＲの歯数で除算したものをギア比ρとする。更に、サンギアＳ、リングギアＲおよびキャリアＣの回転速度をそれぞれ、回転速度ｗＳ，ｗＲ，ｗＣとする。この場合、下記の式（ｃ５）が成立する。
【０１４０】
ρｗＳ−（１＋ρ）ｗＣ＋ｗＲ＝０  …（ｃ５）
１．モード１のトータルの変速比について
モード１においては、サンギアＳの回転速度ｗＳと、キャリアＣの回転速度ｗＣとの間には、以下の式（ｃ６）にて表現される関係がある。
【０１４１】
ｗＣ＝ｒ１・ｒ２・ｗＳ  …（ｃ６）
一方、ギアＧ６の出力側の回転速度ｗＧ６ｂは、以下の式（ｃ７）にて表現できる。
【０１４２】
ｗＧ６ｂ＝ｒ６・ｒ５・ｗＲ  …（ｃ７）
上記の式（ｃ６）、（ｃ７）を上記の式（ｃ５）に代入することで以下の式（ｃ８）を得る。
【０１４３】
ｗＧ６ｂ＝ｒ６・ｒ５・｛ｒ１・ｒ２・（１＋ρ）−ρ｝ｗＳ  …（ｃ８）
したがって、トータルの変速比は、以下の式（ｃ９）となる。
【０１４４】
（トータル変速比）＝ｒ６・ｒ５・｛ｒ１・ｒ２・（１＋ρ）−ρ｝  …（ｃ９）
２．モード２のトータル変速比について
モード２においては、ギアＧ１，Ｇ４，Ｇ６の経路を考えることで、トータル変速比は、以下の式（ｃ１０）となる。
【０１４５】
（トータルの変速比）＝ｒ１・ｒ４・ｒ６  …（ｃ１０）
＜トルク抜けの生じない切替条件＞
ギアＧ１の回転速度ｗＧ１ｂが、ギアＧ２の回転速度ｗＧ２ａとギアＧ４の回転速度ｗＧ４ａとの双方と一致することが条件となる。これは、以下の式にて表現することができる。
【０１４６】
ｗＣ／ｒ２＝ｗＳ・ｒ１＝ｗＲ・ｒ５／ｒ４  …（ｃ１１）
上記の式（ｃ１１）において、例えばサンギアＳおよびリングギアＲの回転速度ｗＳ，ｗＲをキャリアＣの回転速度ｗＣで表現して且つ、上記の式（ｃ５）に代入することで以下の式（ｃ１２）を得る。
【０１４７】
ｒ１=ρｒ５／｛ｒ２ｒ５（１＋ρ）−ｒ４｝  …（ｃ１２）
すなわち、ＣＶＴ２２（ギアＧ１）のギア比ｒ１が上記の式（ｃ１２）の右辺の値をとりうる設定とすれば、上記（ｃ１２）の条件成立時においてトルク抜けを回避した切替を行うことができる。
＜折り返し処理について＞
これは、トータルの変速比を従属変数としギア比ｒ１を独立変数とする関数をギア比ｒ１によって微分した値についてのモード１とモード２との積が負であることを条件とすればよい。
【０１４８】
上記の式（ｃ９）および式（ｃ１０）を用いる場合には、これは以下の式（ｃ１３）に示す条件となる。
【０１４９】
｛ｒ６・ｒ５・ｒ２・（１＋ρ）｝・｛ｒ４・ｒ６｝＜０
すなわち、ｒ５・ｒ４・ｒ２＜０  …（ｃ１３）
ちなみに、上記第１の実施形態では、ギアＧ５やギアＧ２ａ、Ｇ２ｂをカウンタギアとしたため、ギア比ｒ２＞０、ギア比ｒ５＜０であり、またギアＧ４を除いたため、ギア比ｒ４＝１であり、この条件を満たす。
【０１５０】
なお、先の図８に示した一般的な構成におけるトータル変速比等も同様にして導出可能である。
【符号の説明】
【０１５１】
２０…動力分割機構、Ｓ…サンギア（動力分割用回転体の一実施形態）、Ｃ…キャリア（動力分割用回転体の一実施形態）、Ｒ…リングギア（動力分割用回転体の一実施形態）、Ｃ３…クラッチ（遮断手段の一実施形態）、２６…ワンウェイベアリング（一方向伝達機構の一実施形態）、２８…ワンウェイベアリング（一方向伝達機構の一実施形態）。
【図１】
2011105110.tif 000003
【図２】
2011105110.tif 000004
【図３】
2011105110.tif 000005
【図４】
2011105110.tif 000006
【図５】
2011105110.tif 000007
【図６】
2011105110.tif 000008
【図７】
2011105110.tif 000009
【図８】
2011105110.tif 000010
【図９】
2011105110.tif 000011
【図１０】
2011105110.tif 000012
【図１１】
2011105110.tif 000013
【図１２】
2011105110.tif 000014
【図１３】
2011105110.tif 000015
【図１４】
2011105110.tif 000016
【図１５】
2011105110.tif 000017
【図１６】
2011105110.tif 000018
【図１７】
2011105110.tif 000019
【図１８】
2011105110.tif 000020