(57)【要約】【課題】電気式差動部と変速部とを備えた車両用動力伝達装置において、電気式差動部の回転要素が許容回転速度に到達することを防止しつつ、所望する減速力（駆動力）を得ることができる車両用動力伝達装置の制御装置を提供する。【解決手段】運転者のマニュアル操作に応じて設定された仮想ギヤ段に変速されると、差動部１１の所定の回転要素の回転速度が予め設定されている許容回転速度Ｎcrを超える場合には、自動変速部２０を変速させてその許容回転速度Ｎcrを超えないように制御されるので、仮想ギヤ段に変速された際に、差動部１１の所定の回転要素の回転速度が許容回転速度Ｎcrを超えることなく、仮想ギヤ段の変速が可能となる。すなわち、差動部１１の所定の回転要素が許容回転速度Ｎcrを超えることなく、運転者の所望する減速力或いは駆動力を得ることができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、差動機構の回転要素に動力伝達可能に連結された電動機の運転状態が制御されることにより該エンジンに連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度の差動状態が制御される電気式差動部と、該電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部と、運転者のマニュアル操作により前記エンジンの回転速度を変化させることで減速力或いは駆動力を操作する駆動力操作手段とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記電気式差動部において、運転者によるマニュアル操作に応じた仮想ギヤ段を設定する仮想ギヤ段設定手段と、
設定された前記仮想ギヤ段に変速されると、前記電気式差動部の所定の回転要素の回転速度が予め該回転要素に設定されている許容回転速度に到達すると判断される場合には、該仮想ギヤ段変速後に該所定の回転要素の回転速度を該許容回転速度に到達させないように前記変速部を変速する高回転防止変速手段とを、
含む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】
前記仮想ギヤ段設定手段によって設定された仮想ギヤ段に基づいて、該仮想ギヤ段変速後の前記電気式差動部の回転要素の回転速度を予め算出し、算出された回転要素の回転速度が予め該回転要素に設定されている前記許容回転速度に到達するか否かを判断する変速許容判断手段と、
該仮想ギヤ段変速後において、所定の該回転要素の回転速度が前記許容回転速度に到達する場合には、該仮想ギヤ段変速後に該所定の回転要素を該許容回転速度に到達させない前記変速部のギヤ段を設定する最適ギヤ段設定手段とを、
備えることを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記仮想ギヤ段は予め複数段設定されており、該仮想ギヤ段に応じて前記エンジンの回転速度が変更され、運転者のマニュアル操作に基づく減速或いは駆動要求が高くなるに従って、エンジンの回転速度が高くなる該仮想ギヤ段に変速されることを特徴とする請求項１または２の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
前記差動機構は、シングルピニオン型の遊星歯車装置から構成され、該遊星歯車装置のサンギヤが前記電動機に連結され、キャリヤが前記エンジンに連結され、リングギヤが前記変速部の入力軸に連結されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項５】
前記変速部は、有段式の自動変速部で構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１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、電動機によって回転要素の差動状態が制御可能な電気式差動部と、その電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部とを、備えたハイブリッド形式の車両用動力伝達装置の制御装置に係り、特に、運転者のマニュアル操作によって運転者の所望する減速力或いは駆動力を発生させる制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
差動機構の回転要素に動力伝達可能に連結された電動機の運転状態が制御されることにより入力軸の回転速度と出力軸の回転速度の差動状態が制御される電気式差動部と、該電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部とを、備えたハイブリッド車両用動力伝達装置がよく知られている。例えば特許文献１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置がその一例である。特許文献１では、変速部の変速が制限されている運転領域であっても、運転者によるマニュアルシフト指令があった場合には、変速部の変速が可能となるように、電気式差動部を制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−４０１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の車両用動力伝達装置をはじめとする電気式差動部と変速部とを備えた構成において、運転者が所望する減速力或いは駆動力を発生させるため、運転者がシフトレバーをマニュアル操作（手動操作）によって駆動力を操作可能なシーケンシャルポジション（「Ｓ」ポジション）に切り替えた場合には、電気式差動部において仮想的なギヤ段（仮想ギヤ段）が設定され、運転者のマニュアル操作に応じた仮想ギヤ段に変速することで、減速力或いは駆動力を発生させている。上記仮想ギヤ段は、予め電気式差動部において複数段設定されており、各仮想ギヤ段に応じたエンジンの動作点が設定されている。そして、運転者による所定の減速力或いは駆動力を発生させるマニュアル操作があった場合には、仮想ギヤ段の変速が実行されることで、エンジンの動作点が切り替えられることにより運転者の所望する減速力或いは駆動力が発生する。例えば、アクセルペダルを踏み込まない状態で、仮想ギヤ段が変速されてエンジンの動作点（回転速度）が現在の動作点よりも高回転の動作点に切り替えられると、エンジンのフリクショントルクが増加することで、減速力が増大する。また、エンジンの回転速度が高回転で制御されることで、アクセル踏み込み時の駆動力が増大する。
【０００５】
ここで、上記のように、仮想ギヤ段に基づいて電気式差動部が変速される（エンジンの動作点が切り替えられる）とき、電気式差動部の所定の回転要素が予め設定されている許容回転速度（上限値）を越える場合には、装置の耐久性低下を防止するため、その仮想ギヤ段への変速は制限（禁止）されていた。このような場合、エンジンを目標とする動作点に制御できないため、運転者の所望する減速力或いは駆動力を得ることができなかった。なお、特許文献１をはじめとする電気式差動部と変速部とを備えた構成の車両用動力伝達装置において、電気式差動部の回転速度の制限によって、運転者の所望する減速力或いは駆動力が得られないという課題は、従来では検討されていなかったため、未公知の課題となっていた。
【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、電気式差動部と変速部とを備えたハイブリッド形式の車両用動力伝達装置の制御装置において、電気式差動部の所定の回転要素が許容回転速度を越えることを防止しつつ、運転者が所望する減速力或いは駆動力を得ることができる車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、(a)エンジンと、差動機構の回転要素に動力伝達可能に連結された電動機の運転状態が制御されることによりそのエンジンに連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度の差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部と、運転者のマニュアル操作により前記エンジンの回転速度を変化させることで減速力或いは駆動力を操作する駆動力操作手段とを、備えたハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置において、(b)前記電気式差動部において、運転者によるマニュアル操作に応じた仮想ギヤ段を設定する仮想ギヤ段設定手段と、(c)設定された前記仮想ギヤ段に変速されると、前記電気式差動部の所定の回転要素の回転速度が予めその回転要素に設定されている許容回転速度に到達すると判断される場合には、その仮想ギヤ段変速後に該所定の回転要素の回転速度を該許容回転速度に到達させないように前記変速部を変速する高回転防止変速手段とを、含むことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置において、(a)前記仮想ギヤ段設定手段によって設定された仮想ギヤ段に基づいて、その仮想ギヤ段変速後の前記電気式差動部の回転要素の回転速度を予め算出し、算出された回転要素の回転速度が予めその回転要素に設定されている前記許容回転速度に到達するか否かを判断する変速許容判断手段と、(b)その仮想ギヤ段変速後において、所定のその回転要素の回転速度が前記許容回転速度に到達する場合には、該仮想ギヤ段変速後にその所定の回転要素をその許容回転速度に到達させない前記変速部のギヤ段を設定する最適ギヤ段設定手段とを、備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記仮想ギヤ段は予め複数段設定されており、その仮想ギヤ段に応じて前記エンジンの回転速度が変更され、運転者のマニュアル操作に基づく減速或いは駆動要求が高くなるに従って、エンジンの回転速度が高くなる仮想ギヤ段に変速されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至３のいずれか１の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記差動機構は、シングルピニオン型の遊星歯車装置から構成され、その遊星歯車装置のサンギヤが前記電動機に連結され、キャリヤが前記エンジンに連結され、リングギヤが前記変速部の入力軸に連結されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至４のいずれか１の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記変速部は、有段式の自動変速部で構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、運転者のマニュアル操作に応じて設定された仮想ギヤ段に変速されると、前記電気式差動部の所定の回転要素の回転速度が予め設定されている許容回転速度に到達する場合には、前記変速部を変速させてその許容回転速度に到達させないように制御されるので、仮想ギヤ段に変速された際に、電気式差動部の所定の回転要素の回転速度が許容回転速度に到達することなく、仮想ギヤ段の変速が可能となる。したがって、電気式差動部の所定の回転要素が許容回転速度に到達することなく、運転者の所望する減速力或いは駆動力を得ることができる。
【００１３】
また、請求項２にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、仮想ギヤ段変速後の前記電気式差動部の所定の回転要素の回転速度が許容回転速度に到達するか否かが予め判断され、その所定の回転要素の回転速度が許容回転速度に到達する場合には、仮想ギヤ段変速後においてその所定の回転要素を許容回転速度に到達させない変速部のギヤ段が設定されるので、変速部が設定されたギヤ段に変速されることで、所定の回転要素の回転速度が許容回転速度に到達することなく、電気式差動部を設定された仮想ギヤ段に変速させることができる。
【００１４】
また、請求項３にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、仮想ギヤ段に応じて前記エンジンの回転速度が変更され、運転者の減速要求が高くなるに従って、エンジンの回転速度が高くなる仮想ギヤ段に変速されるため、運転者のマニュアル操作に基づく減速要求が高くなると、エンジンの回転速度が高回転となるに従い、エンジンのフリクショントルクが大きくなって減速力したがって、運転者のマニュアル操作に応じたフリクショントルクを発生させて、運転者の要求する減速力を得ることができる。また、運転者の駆動要求が高くなるに従って、エンジンの回転速度が高くなる仮想ギヤ段に変速されてエンジンの回転速度が高回転となるため、アクセルペダル踏み込み時に運転者のマニュアル操作に応じた駆動力を得ることができる。
【００１５】
また、請求項４にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、電動機によって遊星歯車装置のサンギヤの回転速度を制御することで、エンジンの回転速度を制御することができるため、電動機によって電気式差動部を所定の仮想ギヤ段へ変速させることができる。
【００１６】
また、請求項５にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記変速部は、有段式の自動変速部で構成されるため、自動変速部の変速によって、電気式差動部の出力軸の回転速度を変更することができる。したがって、電気式差動部が所定の仮想ギヤ段へ変速された際に、所定の回転要素の回転速度を許容回転速度に到達させないように、差動機構の出力軸の回転速度を自動変速部の変速によって調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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】出力軸回転速度とエンジン回転速度とからなる２次元マップに基づいて設定される各仮想ギヤ段の動作点を示す図である。
【図７】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８】図１の車両用動力伝達装置において、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の一例と、エンジン走行と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を有する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９】図１のエンジンの最適燃費率曲線を表す図である。
【図１０】仮想ギヤ３速から仮想ギヤ２速に変速する際の動力分配機構および変速部の回転要素の回転状態を示す共線図であり、図３の共線図に対応するものである。
【図１１】電子制御装置の制御作動の要部であって、特に運転者のシフトレバー操作に応じた減速力或いは駆動力を発生させる際、動力分配機構の各回転要素がその回転要素に応じて設定されている上限を超えることなく、運転者の要求する減速力或いは駆動力を得ることができる制御作動を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
ここで、好適には、電気式差動部が仮想ギヤ段に変速された際の回転要素の回転速度は、仮想ギヤ段に変速された際に設定される差動機構の入力軸に連結されているエンジンの回転速度、変速部の出力軸の回転速度および変速部ギヤ比に基づいて算出される差動機構の出力軸の回転速度、差動機構を構成する遊星歯車装置のギヤ比等に基づいて、算出される。このようにすれば、電気式差動部の各回転要素の回転速度を算出することができ、その算出された各回転要素の回転速度と、各回転要素に応じて設定されている許容回転速度とを比較することで、所定の回転要素が仮想ギヤ段へ変速された際に許容回転速度を超えるか否かを判断することができる。
【００１９】
また、好適には、許容回転速度は、例えば回転要素に連結される電動機の定格的に設定される最高回転速度や、機械要素の耐久性実験に基づいて、回転要素に応じて各々設定される。
【００２０】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００２１】
図１は、本発明が適用されたハイブリッド車両用動力伝達装置の一部を構成する変速機構１０（車両用動力伝達装置）を説明する骨子図である。図１において、変速機構１０は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸１４と、この入力軸１４に直接或いは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）などを介して間接的に連結された無段変速部としての差動部１１（電気式差動部）と、その差動部１１から駆動輪３４（図７参照）への動力伝達経路で伝達部材１８（本発明の差動機構の出力軸に対応）を介して直列に連結されている変速部としての自動変速部２０（変速部）と、この自動変速部２０に連結されている出力回転部材としての出力軸２２とを直列に備えている。この変速機構１０は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン８と一対の駆動輪３４（図７参照）との間に設けられて、エンジン８からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置（終減速機）３２（図７参照）および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３４へ伝達する。
【００２２】
このように、本実施例の変速機構１０においては、エンジン８と差動部１１とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介すことなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。
【００２３】
差動部１１は、エンジン８と駆動輪３４との間の動力伝達経路に連結されており、動力分配機構１６の入力軸１４および伝達部材１８（出力軸）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ＭＧ１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ＭＧ１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、出力軸として機能する伝達部材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ＭＧ２とを、備えている。本実施例の第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２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ＭＧ１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ＭＧ２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。
【００２４】
差動機構として機能する動力分配機構１６は、所定のギヤ比ρ０（＝０．４１６）を有するシングルピニオン型の差動遊星歯車装置２４を主体として構成されている。この差動遊星歯車装置２４は、差動サンギヤＳ０、差動遊星歯車Ｐ０、その差動遊星歯車Ｐ０を自転および公転可能に支持する差動キャリヤＣＡ０、差動遊星歯車Ｐ０を介して差動サンギヤＳ０と噛み合う差動リングギヤＲ０を回転要素として備えている。なお、差動サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、差動リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。
【００２５】
この動力分配機構１６においては、差動キャリヤＣＡ０は入力軸１４すなわちエンジン８に連結されて第１回転要素ＲＥ１を構成し、差動サンギヤＳ０は第１電動機ＭＧ１に連結されて第２回転要素ＲＥ２を構成し、差動リングギヤＲ０は伝達部材１８に連結されて第３回転要素ＲＥ３を構成している。このように構成された動力分配機構１６は、差動遊星歯車装置２４の３要素である差動サンギヤＳ０、差動キャリヤＣＡ０、差動リングギヤＲ０がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能すなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン８の出力が第１電動機ＭＧ１と伝達部材１８に分配されると共に、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機ＭＧ１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ＭＧ２が回転駆動されるので、差動部１１（動力分配機構１６）は電気的な差動装置として機能させられて例えば差動部１１は所謂無段変速状態とされて、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、差動部１１はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度Ｎin／伝達部材１８の回転速度Ｎ18）が最小値γ0minから最大値γ0maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する。
【００２６】
自動変速部２０（変速部）は、エンジン８と駆動輪３４との間の動力伝達経路の一部を構成しており、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２８を備え、有段式の自動変速部として機能する遊星歯車式の多段変速機である。第１遊星歯車装置２６は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を備えており、所定のギヤ比ρ１（＝０．４８８）を有している。第２遊星歯車装置２８は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、所定のギヤ比ρ２（＝０．４５５）を有している。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１、第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２である。
【００２７】
自動変速部２０では、第１サンギヤＳ１は第３クラッチＣ３を介して伝達部材１８に連結されると共に、第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結されている。また、第１キャリヤＣＡ１と第２リングギヤＲ２とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に連結されると共に、第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結されている。また、第１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣＡ２とが一体的に連結されて出力軸２２に連結されている。また、第２サンギヤＳ２が第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。さらに第１キャリヤＣＡ１と第２リングギヤＲ２とが一方向クラッチＦ１を介して非回転部材であるケース１２に連結されてエンジン８と同方向の回転が許容される一方、逆方向の回転が禁止されている。これにより、第１キャリヤＣＡ１および第２リングギヤＲ２は、逆回転不能な回転部材として機能する。
【００２８】
自動変速部２０は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによりクラッチツウクラッチ変速が実行されて複数のギヤ段（変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速比γ（＝伝達部材１８の回転速度Ｎ18／出力軸２２の回転速度Ｎout）が各ギヤ段毎に得られる。例えば、図２の係合作動表に示されるように、第１クラッチＣ１の係合および一方向クラッチＦにより変速比が「３．２０」程度となる第１速ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により変速比が「１．７２」程度となる第２速ギヤ速段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により変速比が「１．００」程度となる第３速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１の係合により変速比が「０．６７」程度となる第４速ギヤ段が成立させられる。また、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２の係合により変速比が「２．０４」程度となる後進ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２の解放によりニュートラル「Ｎ」状態とされる。また、第１速ギヤ段のエンジンブレーキの際には、第２ブレーキＢ２が係合させられる。
【００２９】
このように、自動変速部２０内の動力伝達経路は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２の係合と解放との作動の組合せにより、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態との間で切り換えられる。つまり、第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段および後進ギヤ段の何れかが成立させられることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、何れのギヤ段も成立させられないことで例えばニュートラル「Ｎ」状態が成立させられることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。
【００３０】
前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、従来の車両用自動変速機においてよく用いられている係合要素としての油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。
【００３１】
以上のように構成された変速機構１０において、無段変速機として機能する差動部１１と自動変速部２０とで無段変速機が構成される。また、差動部１１の変速比を一定となるように制御することにより、差動部１１と自動変速部２０とで有段変速機と同等の状態を構成することが可能とされる。
【００３２】
具体的には、差動部１１が無段変速機として機能し、且つ差動部１１に直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部２０の少なくとも１つの変速段Ｍに対して自動変速部２０に入力される回転速度（以下、自動変速部２０の入力回転速度）すなわち伝達部材１８の回転速度（以下、伝達部材回転速度Ｎ18）が無段的に変化させられてその変速段Ｍにおいて無段的な変速比幅が得られる。したがって、変速機構１０の総合変速比γＴ（＝入力軸１４の回転速度Ｎin／出力軸２２の回転速度Ｎout）が無段階に得られ、変速機構１０において無段変速機が構成される。この変速機構１０の総合変速比γＴは、差動部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとに基づいて形成される変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴである。
【００３３】
例えば、図２の係合作動表に示される自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対し伝達部材回転速度Ｎ18が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって、変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。
【００３４】
また、差動部１１の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチＣおよびブレーキＢが選択的に係合作動させられて第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。したがって、変速機構１０において有段変速機と同等の状態が構成される。
【００３５】
図３は、差動部１１と自動変速部２０とから構成される変速機構１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２４、２６、２８のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、３本の横線のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１４に連結されたエンジン８の回転速度Ｎeを示し、Ｘ３が差動部１１から自動変速部２０に入力される後述する第３回転要素ＲＥ３の回転速度を示している。
【００３６】
また、差動部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素ＲＥ２に対応する差動部サンギヤＳ０、第１回転要素ＲＥ１に対応する差動部キャリヤＣＡ０、第３回転要素ＲＥ３に対応する差動部リングギヤＲ０の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は差動遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素ＲＥ４に対応する第２サンギヤＳ２を、第５回転要素ＲＥ５に対応する相互に連結された第１リングギヤＲ１および第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素ＲＥ６に対応する相互に連結された第１キャリヤＣＡ１および第２リングギヤＲ２を、第７回転要素ＲＥ７に対応する第１サンギヤＳ１をそれぞれ表し、それらの間隔は第１、第２遊星歯車装置２６、２８のギヤ比ρ１、ρ２に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ０に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第１、第２遊星歯車装置２６、２８毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
【００３７】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、差動遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（差動キャリヤＣＡ０）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機ＭＧ１に連結され、第３回転要素（差動リングギヤＲ０）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機ＭＧ２に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により差動サンギヤＳ０の回転速度と差動リングギヤＲ０の回転速度との関係が示される。
【００３８】
例えば、差動部１１においては、第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３が相互に相対回転可能とされる差動状態とされており、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される差動リングギヤＲ０の回転速度が車速Ｖに拘束されて略一定である場合には、第１電動機ＭＧ１の回転速度を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される差動サンギヤＳ０の回転が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される差動キャリヤＣＡ０の回転速度すなわちエンジン回転速度Ｎeが上昇或いは下降させられる。
【００３９】
また、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように第１電動機ＭＧ１の回転速度を制御することによって差動サンギヤＳ０の回転がエンジン回転速度Ｎeと同じ回転とされると、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度Ｎeと同じ回転で差動リングギヤＲ０の回転速度すなわち伝達部材１８が回転させられる。或いは、差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように第１電動機ＭＧ１の回転速度を制御することによって差動サンギヤＳ０の回転が零とされると、直線Ｌ０は図３に示す状態とされ、エンジン回転速度Ｎeよりも増速されて伝達部材１８が回転させられる。
【００４０】
また、自動変速部２０において第４回転要素ＲＥ４は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は出力軸２２に連結され、第６回転要素ＲＥ６は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されると共に第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７は第３クラッチＣ３を介して伝達部材１８に選択的に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結される。
【００４１】
自動変速部２０では、例えば差動部１１において第１電動機ＭＧ１の回転速度を制御することによって差動サンギヤＳ０の回転速度を略零とすると、直線Ｌ０は図３に示す状態とされ、エンジン回転速度Ｎeよりも増速されて第３回転要素ＲＥ３に出力される。そして図３に示すように、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とが係合させられることにより、第４回転要素ＲＥ４の回転速度を示す縦線Ｙ４と横線Ｘ３との交点と第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、出力軸２２と連結された第５回転要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５との交点で第１速の出力軸２２の回転速度が示される。同様に、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ２と出力軸２２と連結された第５回転要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５との交点で第２速の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ３と出力軸２２と連結された第５回転要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５との交点で第３速の出力軸２２の回転速度が示され、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ４と出力軸２２と連結された第５回転要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５との交点で第４速の出力軸２２の回転速度が示される。
【００４２】
図４は、本実施例の変速機構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、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２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。
【００４３】
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、ギヤ比列設定値を表す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動を表す信号、車速センサ４６（図１参照）により検出される出力軸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の作動油温Ｔoilを表す信号、サイドブレーキ操作を表す信号、フットブレーキ操作を表す信号、触媒温度を表す信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａccを表す信号、カム角を表す信号、スノーモード設定を表す信号、車両の前後加速度Ｇを表す信号、オートクルーズ走行を表す信号、車両の重量（車重）を表す信号、各車輪の車輪速を表す信号、レゾルバなどの回転速度センサ４２により検出される第１電動機ＭＧ１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、レゾルバなどの回転速度センサ４４（図１参照）により検出される第２電動機ＭＧ２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、各電動機ＭＧ１，ＭＧ２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７参照）の充電残量（充電状態）ＳＯＣを表す信号などが、それぞれ供給される。
【００４４】
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７参照）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ＭＧ１、ＭＧ２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７参照）に含まれる電磁弁（リニアソレノイドバルブ）を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路７０に設けられたレギュレータバルブ（調圧弁）によりライン油圧ＰＬを調圧するための信号、そのライン油圧ＰＬが調圧されるための元圧の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
【００４５】
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。
【００４６】
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）」、自動変速モードを成立させて差動部１１の無段的な変速比幅と自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる動力伝達装置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）」、または、エンジンブレーキ或いは加速力（駆動力）が必要な場合において、シフトレバー操作に応じたエンジンブレーキ力（アクセルペダル開放時）或いは加速力（アクセルペダル踏み込み時）を発生させる駆動力操作ポジション「Ｓ（シーケンシャル）」へ手動操作されるように設けられている。
【００４７】
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。
【００４８】
上記「Ｐ」乃至「Ｓ」ポジションに示す各シフトポジションＰSHにおいて、「Ｐ」ポジションおよび「Ｎ」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであって、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乃至第３クラッチＣ３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第１クラッチＣ１乃至第３クラッチＣ３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「Ｓ」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乃至第３クラッチＣ３の少なくとも１つ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乃至第３クラッチＣ３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。
【００４９】
また、シフトレバー５２が「Ｓ」ポジションに操作されると、運転者のシフトレバー操作に応じたエンジンブレーキ力（アクセルペダル開放時）或いは加速力（アクセルペダル踏み込み時）を得ることができるＳモード（シーケンシャルモード）に切り替えられる。Ｓモードに切り替えられると、差動部１１において予め記憶されている複数段（例えば８段階）の仮想ギヤ段が設定され、図５の「Ｓ」ポジションから、シフトレバー５２を「＋」側（仮想ギヤ段アップ）または「−」側（仮想ギヤ段ダウン）に操作することにより、仮想ギヤ段が切り替えられる。例えば、シフトレバー５２が「−」側に一回操作される度に、仮想ギヤ段が１段ダウンされ、「−」側に複数回操作されると、その操作回数に応じた仮想ギヤ段にダウンされる。なお、シフトレバー５２が「Ｓ」ポジションにある場合、シフトレバー５２を「＋」側または「−」側に操作した状態で手を離しても、図示しないスプリング等によってシフトレバー５２が「Ｓ」ポジションに自動的に復帰するように構成されている。
【００５０】
ここで、予め設定されてる仮想ギヤ段とは、差動部１１において仮想的に設定されているギヤ段であり、仮想ギヤ段に応じてエンジン８の動作点（回転速度）が予め設定されている。具体的には、仮想ギヤ段の段数が高くなるに従って、エンジン８の動作点（回転速度）は、小さくなるように設定されている。図６に出力軸回転速度Ｎoutとエンジン回転速度Ｎeとからなる２次元マップに基づいて設定される、各仮想ギヤ段（Ｓ１〜Ｓ８）に対応するエンジン動作点（エンジン回転速度Ｎe）の関係を示す。図６より、出力軸回転速度Ｎoutが検出されると、その回転速度に応じた各仮想ギヤ段（Ｓ１〜Ｓ８）のエンジン回転速度Ｎeが決定される。例えば、図６に示すように、出力軸回転速度ＮoutがＮout1である場合、各仮想ギヤ段（Ｓ１〜Ｓ８）に対応するエンジン回転速度Ｎeは、太実線で示す各仮想ギヤ段を規定する仮想ギヤ段曲線と出力軸回転速度Ｎout1との交点のエンジン回転速度Ｎe1〜Ｎe8となる。これより、運転者のシフトレバー操作によって仮想ギヤ段の変速指令が出力されると、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２によって変速が開始され、エンジン回転速度Ｎeが仮想ギヤ段に対応するエンジン回転速度Ｎeに制御される。なお、本実施例においては、仮想ギヤ段の数が８段に設定されているが、仮想ギヤ段の数は適宜変更される。また、図６の仮想ギヤ段のエンジン動作点を決定するマップは、例えばアクセル開度Ａcc等に応じて適宜変更されても構わない。
【００５１】
図７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７において、有段変速制御手段８２は、図８に示すような車速Ｖと自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴとを変数として予め記憶されたアップシフト線（実線）およびダウンシフト線（一点鎖線）を有する関係（変速線図、変速マップ）から実際の車速Ｖおよび自動変速部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。なお、アクセル開度Ａccと自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴ（図８の縦軸）とはアクセル開度Ａccが大きくなるほどそれに応じて上記要求出力トルクＴＯＵＴも大きくなる対応関係にあることから、図８の変速線図の縦軸はアクセル開度Ａccであっても差し支えない。
【００５２】
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、自動変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合および／または解放させる指令（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。
【００５３】
ハイブリッド制御手段８４は、エンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン８と第２電動機ＭＧ２との駆動力の配分や第１電動機ＭＧ１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ＭＧ２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とエンジントルクＴeとなるようにエンジン８を制御するとともに第１電動機ＭＧ１の発電量を制御する。
【００５４】
例えば、ハイブリッド制御手段８４は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部２０の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン８を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度Ｎeと車速Ｖおよび自動変速部２０の変速段で定まる伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、差動部１１が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン回転速度Ｎeとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）Ｔeとで構成される二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に求められた図９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。
【００５５】
このとき、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機ＭＧ１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ＭＧ２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ＭＧ１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第２電動機ＭＧ２へ供給され、その第２電動機ＭＧ２が駆動されて第２電動機ＭＧ２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ＭＧ２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。
【００５６】
また、ハイブリッド制御手段８４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および／または第２電動機回転速度Ｎm2を制御してエンジン回転速度Ｎeを略一定に維持したり任意の回転速度に回転制御する。言い換えれば、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン回転速度Ｎeを略一定に維持したり任意の回転速度に制御しつつ第１電動機回転速度Ｎm1および／または第２電動機回転速度Ｎm2を任意の回転速度に回転制御することができる。
【００５７】
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８４は車両走行中にエンジン回転速度Ｎeを引き上げる場合には、車速Ｖ（駆動輪３４）に拘束される第２電動機回転速度Ｎm2を略一定に維持しつつ第１電動機回転速度Ｎm1の引き上げを実行する。また、ハイブリッド制御手段８４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。
【００５８】
また、ハイブリッド制御手段８４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エンジン出力制御手段を機能的に備えている。
【００５９】
例えば、ハイブリッド制御手段８４は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ６４を駆動し、アクセル開度Ａccが増加するほどスロットル弁開度θthを増加させるようにスロットル制御を実行する。また、このエンジン出力制御装置５８は、ハイブリッド制御手段８４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。
【００６０】
また、ハイブリッド制御手段８４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、第２電動機ＭＧ２を走行用の駆動力源とするモータ走行をさせることができる。例えば、ハイブリッド制御手段８４は、一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクＴout域すなわち低エンジントルクＴe域、或いは車速Ｖの比較的低車速域すなわち低負荷域において、モータ走行を実行する。また、ハイブリッド制御手段８４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ＭＧ１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。
【００６１】
また、ハイブリッド制御手段８４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、上述した電気パスによる第１電動機ＭＧ１からの電気エネルギおよび／または蓄電装置５６からの電気エネルギを第２電動機ＭＧ２へ供給し、その第２電動機ＭＧ２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ＭＧ２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ＭＧ２を走行用の駆動力源とする走行である。
【００６２】
また、ハイブリッド制御手段８４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、燃費を向上させるために車両の運動エネルギすなわち駆動輪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ＭＧ２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手段としての機能を有する。この回生制御は、蓄電装置５６の充電残量ＳＯＣやブレーキペダル操作量に応じた制動力を得るための油圧ブレーキによる制動力の制動力配分等に基づいて決定された回生量となるように制御される。
【００６３】
駆動力操作手段８６は、運転者によるマニュアル操作に基づいて、エンジン回転速度Ｎeを変化させることで、減速力（アクセルペダル開放時）或いは駆動力（アクセルペダル踏み込み時）を操作する。具体的には、アクセルペダル開放時において、シフトレバー５２が「Ｓ」ポジションにある状態で、シフトレバー５２が「＋」側または「−」側に操作されると、駆動力操作手段８６は、上記運転者によるシフトレバー操作に応じて、差動部１１において予め設定されている仮想ギヤ段を切替え、エンジン回転速度Ｎeを変更してエンジンフリクショントルクを増減させることにより、減速力を操作する。なお、エンジンフリクショントルクとは、例えばエンジン回転時のエンジンのピストンとシリンダの間で発生する摩擦による回転抵抗等に基づいて生じる、車両を停止させる方向に作用するトルクである。したがって、エンジン回転速度Ｎeが高くなるにしたがって、回転抵抗が増加してエンジンフリクショントルクが増加する。また、アクセルペダル踏み込み時では、駆動力操作手段８６は、上記運転者によるシフトレバー操作に応じて、差動部１１において予め設定されている仮想ギヤ段を切替え、エンジン回転速度Ｎeを変更することで、差動部１１の変速比γ０を変更して、アクセルペダル踏み込み時の駆動力を操作する。
【００６４】
駆動力操作手段８６は、仮想ギヤ段設定手段８８およびシフトレバー操作判断手段９０によって判断される運転者の要求減速力或いは要求駆動力に基づいて、エンジン回転速度Ｎeを制御して減速力或いは駆動力の大きさを制御する。仮想ギヤ段設定手段８８は、図６に示すように、出力軸回転速度Ｎoutとエンジン回転速度Ｎeとで構成される２次元マップにおいて、シフトレバー５２が「Ｓ」ポジションにある状態から、運転者がシフトレバー５２を「＋」側または「−」側に移動させた際に切り替えられる仮想ギヤ段の動作点を予め記憶している。仮想ギヤ段設定手段８８は、運転者のマニュアル操作によってシフトレバー５２が「Ｓ」ポジションに移動されると、車速センサ４６によって車速Ｖに対応する出力軸回転速度Ｎoutを検出し、その出力軸回転速度Ｎoutに応じた仮想ギヤ段（Ｓ１〜Ｓ８）を設定する。例えば、図６において、出力軸回転速度ＮoutがＮout1であった場合、仮想ギヤ段設定手段８８は、その回転速度Ｎout1より垂直に伸ばした直線と、各仮想ギヤ段を規定する各加速ギヤ段（Ｓ１〜Ｓ８）の曲線との交点のエンジン回転速度（Ｎe1〜Ｎe8）を各仮想ギヤ段に対応する動作点に設定する。図６に示すように、仮想ギヤ段が小さくなるに従って、エンジン回転速度Ｎeは大きくなるように設定されている。なお、図６の仮想ギヤ段のエンジン８の動作点を決定するマップは、例えばアクセル開度Ａcc等に応じて変更されるものであってもよい。
【００６５】
シフトレバー操作判断手段９０は、シフトレバー５２のポジションを検出し、現在のシフトポジションがいずれにあるかを判断する。また、シフトレバー５２が「Ｓ」ポジションにある場合には、シフトレバー５２の運転者による「＋」側または「−」側への操作回数を検出する。このシフトレバー５２の操作回数が仮想ギヤ段の変速数に対応しており、シフトレバー５２が「＋」に一回操作されると、仮想ギヤ段が一段アップし、「−」方向に一回操作されると、仮想ギヤ段が一段ダウンする。したがって、シフトレバー５２の「＋」側または「−」側への操作回数に応じて仮想ギヤ段がその操作回数だけアップまたはダウンされる。なお、シフトレバー５２のポジションは、シフトレバー５２の近傍に設けられている図示しないシフトポジションセンサのシフトポジション信号に基づいて判断される。そして、仮想ギヤ段設定手段８８は、シフトレバー操作判断手段９０によって検出されるシフトレバー５２のマニュアル操作回数に応じた仮想ギヤ段数を設定する。
【００６６】
駆動力操作手段８６は、シフトレバー操作判断手段９０によって操作されたシフトレバー５２の操作回数および、その操作回数に基づいて設定される仮想ギヤ段を判断し、該当する仮想ギヤ段に対応するエンジン動作点（エンジン回転速度Ｎe）を仮想ギヤ段設定手段８８に基づいて決定し、その仮想ギヤ段に変速する指令をハイブリッド制御手段８４に出力する。そして、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン８が仮想ギヤ段に対応する動作点（エンジン回転速度Ｎe）で作動するように、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２によって制御する。
【００６７】
上記減速力（アクセルペダル開放時）は、シフトレバー５２を「−」側に操作して仮想ギヤ段をダウンすることにより、エンジン回転速度Ｎeを上昇させることで増加させることができる。例えば、シフトレバー５２を「Ｓ」ポジションから「−」側に一回操作すると、現在設定されている仮想ギヤ段に対して一段ダウンされ、エンジン回転速度Ｎeが現在の回転速度よりも高くなる。これより、エンジンフリクショントルクが増加するため、減速力が増加する。また、運転者の減速要求が高くなると、運転者によってシフトレバー５２が「−」側へ操作される回数が増加し、仮想ギヤ段がさらにダウン側に変速される。このとき、エンジン回転速度Ｎeがさらに高回転で制御されるので、エンジンフリクショントルクがさらに増加して減速力が大きくなる。一方、シフトレバー５２を「＋」側に操作すると、仮想ギヤ段がアップして、エンジン回転速度Ｎeが低下するので、減速力が減少する。また、上記駆動力（アクセルペダル踏み込み時）は、シフトレバー５２を「−」側に操作して仮想ギヤ段をダウンすることにより、エンジン回転速度Ｎeを上昇させることで増加させることができる。エンジン回転速度が上昇すると、差動部１１の変速比γ０が大きくなるため、アクセルペダル踏み込み時の駆動力が増加する。一方、シフトレバー５２を「＋」側に操作すると、仮想ギヤ段がアップして、エンジン回転速度Ｎeが低下するので、駆動力が減少する。
【００６８】
ここで、差動部１１が運転者によるシフトレバー操作に応じた仮想ギヤ段に変速されると、動力分配機構１６（差動機構）の所定の回転要素が高回転化され、動力分配機構１６の各回転要素に応じて予め設定されている許容回転速度Ｎcr（最高回転速度）に到達し、さらには越えてしまう問題がある。特に、仮想ギヤ段が小さくなるに従って、設定されるエンジン回転速度Ｎeが高くなるため、動力分配機構１６の回転要素が高回転化され、上記許容回転速度Ｎcrを超え易くなる。このような場合、従来では、仮想ギヤ段を変速した際に、動力分配機構１６の回転要素のいずれかが、その回転要素に設定されている許容回転速度Ｎcrに到達すると判断されると、その仮想ギヤ段への変速が制限されていた。このように、仮想ギヤ段への変速が制限されると、動力分配機構１６の所定の回転要素が許容回転速度Ｎcrに到達することが防止されるが、その背反として、エンジン回転速度Ｎeを仮想ギヤ段に対応する目標回転速度に制御することができず、運転者の所望する減速力或いは駆動力が得られない問題があった。
【００６９】
図１０に示す共線図を用いて、上記問題についてさらに具体的に説明する。図１０の左側に示す共線図は、例えば仮想ギヤ３速（Ｓ３）から仮想ギヤ２速（Ｓ２）に変速する際の差動部１１（動力分配機構１６）の各回転要素の回転状態を示している。図１０に示すように、実線で示す仮想ギヤ３速から破線で示す仮想ギヤ２速に変速されると、エンジン回転速度Ｎeが上昇するに従って、動力分配機構１６の差動作用によって差動サンギヤＳ０およびそれに連結されている第１電動機ＭＧ１の回転速度が上昇する。このとき、第１電動機回転速度Ｎm1が、破線で示す第１電動機ＭＧ１の予め定格的に設定されている許容回転速度Ｎcr（最高回転速度）を越えてしまう。なお、このとき差動リングギヤＲ０の回転速度は、駆動輪側の回転速度（出力軸回転速度Ｎout）によって拘束されるので、自動変速部２０が変速されない限り変化しない。
【００７０】
なお、第１電動機ＭＧ１の許容回転速度Ｎcr（最高回転速度）に限られず、仮想ギヤ段の変速に従って、例えば差動リングギヤＲ０に連結されている第２電動機回転速度Ｎm2が、第２電動機ＭＧ２の定格的に設定されている許容回転速度Ｎcr（最高回転速度）に到達する状態（越える状態を含む）、或いは、差動キャリヤＣＡ０に回転可能に保持されているピニオンギヤが、予め耐久実験等によって設定されている許容回転速度Ｎcr（最高回転速度）に到達する状態（越える状態を含む）が生じる問題がある。なお、上記各回転要素に予め設定される許容回転速度Ｎcrは、実際にはそれぞれ異なる値となるが、本実施例においては特に符号を区別せず、許容回転速度Ｎcrとした。
【００７１】
これに対して、高回転化防止変速手段９２は、仮想ギヤ段を変速した際に、動力分配機構１６の所定の回転要素の回転速度が予め設定されている許容回転速度Ｎcr（最高回転速度）に到達する（許容回転速度Ｎcrを越える場合も含む）と判断すると、差動部１１が設定された仮想ギヤ段に変速されても、その所定の回転要素の回転速度を許容回転速度に到達させないように自動変速部２０を変速する。
【００７２】
ここで、運転者のシフトレバー操作に基づいて設定される仮想ギヤ段に変速された際に動力分配機構１６の回転要素のいずれかが予め設定されている許容回転速度Ｎcrに到達する（越える場合を含む）か否かは、仮想ギヤ段変速許容判断手段９４（本発明の変速許容判断手段に対応する。以下、変速許容判断手段９４と記載）によって判断される。変速許容判断手段９４は、設定された仮想ギヤ段に変速された場合の動力分配機構１６の各回転要素の回転速度を予め算出し、回転要素のいずれかが、その回転要素に応じて予め設定されている許容回転速度Ｎcr（最高回転速度）に到達する（越える場合を含む）か否かを判断（予測）する。
【００７３】
変速許容判断手段９４は、差動キャリヤＣＡ０の回転速度を変速後の仮想ギヤ段に基づいて設定されるエンジン回転速度Ｎeに設定し、差動リングギヤＲ０の回転速度を、そのときの出力軸回転速度Ｎoutおよび自動変速部２０のギヤ比の積から算出する。そして、差動サンギヤＳ０の回転速度を、上記より算出された差動キャリヤＣＡ０、差動リングギヤＲ０の回転速度、および差動遊星歯車装置２４のギヤ比から算出する。また、ピニオンギヤの回転速度を、算出された各回転要素の回転速度から、公知であるピニオンギヤの式に基づいて算出する。そして、差動サンギヤＳ０、差動リングギヤＲ０、およびピニオンギヤ等の回転速度が、各々に設定されている許容回転速度Ｎcr（最高回転速度）に到達する（或いは越える）か否かを判断する。なお、各回転要素毎に設定される許容回転速度Ｎcrは、例えば差動サンギヤＳ０に連結されている第１電動機ＭＧ１の定格的に設定されている最高回転速度、差動リングギヤＲ０に連結されている第２電動機ＭＧ２の定格的に設定されている最高回転速度、ピニオンギヤの実験等に基づいて設定される最高回転速度等に基づいてそれぞれ設定される。
【００７４】
そして、動力分配機構１６のいずれかの回転要素がその回転要素に予め設定されている許容回転速度Ｎcrに到達すると判断されると、最適ギヤ段設定手段９６が実行される。最適ギヤ段設定手段９６は、設定された仮想ギヤ段に変速された際に、各回転要素を許容回転速度Ｎcrに到達させない自動変速部２０のギヤ段を設定する。
【００７５】
最適ギヤ段設定手段９６は、例えば現在の自動変速部２０のギヤ段以外のギヤ段に変速された場合の入力軸として機能する伝達部材１８の回転速度Ｎ18すなわち差動リングギヤＲ０の回転速度を算出し、算出された差動リングギヤＲ０の回転速度および設定された仮想ギヤ段に対応するエンジン回転速度Ｎe（差動キャリヤＣＡ０の回転速度）、差動遊星歯車装置２４のギヤ比に基づいて、各回転要素（差動サンギヤＳ０、ピニオンギヤ等）の回転速度を算出する。なお、伝達部材１８の回転速度は、例えばそのときに検出されている出力軸回転速度Ｎoutと、自動変速部２０の各ギヤ段に対応するギヤ比ρとの積に基づいて算出される。
【００７６】
そして、最適ギヤ段設定手段９６は、自動変速部２０の各ギヤ段を基準として算出された各回転要素の回転速度が、予め回転要素に各々設定されている許容回転速度Ｎcrに到達するか否かを判断し、上記許容回転速度Ｎcrにいずれも到達しない自動変速部２０のギヤ段を、仮想ギヤ段変速時において変速すべき最適ギヤ段として設定する。なお、各回転要素がいずれも各々に設定されている許容回転速度Ｎcrに到達しないギヤ段が複数ある場合、いずれのギヤ段が設定されても構わないが、変速性等の問題から、現在の自動変速部２０のギヤ段に最も近いギヤ段が選択されるのが好ましい。
【００７７】
最適ギヤ段設定手段９６は、自動変速部２０の全てのギヤ段に対応する各回転要素の回転速度を算出して、許容回転速度Ｎcrと比較する必要はなく、現在のギヤ段に隣接するギヤ段から順番に、そのギヤ段に基づく動力分配機構１６の各回転要素の回転速度を算出すると共に、算出された各回転要素が許容回転速度Ｎcrに到達するか否かを判断し、いずれの回転要素についても許容回転速度Ｎcrに到達しない場合には、そのギヤ段を変速すべき最適ギヤ段に設定することもできる。
【００７８】
高回転防止変速手段９２は、駆動力操作手段８６の開始時点と略同時に、自動変速部２０が最適ギヤ段設定手段９６によって設定されたギヤ段に変速されるように、有段変速制御手段８２に変速指令を出力する。例えば図１０の共線図に示すように、差動部１１において仮想ギヤ３速（Ｓ３）から仮想ギヤ２速（Ｓ２）へ変速される場合、自動変速機２０が第３速ギヤ段（Ｓ３）の状態では、破線に示すように、差動サンギヤＳ０（第１電動機ＭＧ１）の回転速度が許容回転速度Ｎcrを越えてしまう。これに対して、自動変速部２０が第２速ギヤ段に変速されると、差動リングギヤＲ０（第２電動機ＭＧ２）の回転速度が上昇することから、一点鎖線で示すように、仮想ギヤ２速（Ｓ２）に変速されても差動サンギヤＳ０（第１電動機ＭＧ１）の回転速度が第１電動機ＭＧ１に基づいて設定されている許容回転速度Ｎcrを越えることが回避される。すなわち、自動変速部２０が第２速ギヤ段へ変速されることで、動力分配機構１６の各回転要素がいずれも許容回転速度Ｎcrに到達することなく、仮想ギヤ２段（Ｓ２）へ変速させることが可能となる。
【００７９】
図１１は、電子制御装置８０の制御作動の要部、すなわち運転者のシフトレバー操作に応じた減速力（アクセルペダル開放時）或いは駆動力（アクセルペダル踏み込み時）を発生させる際、動力分配機構１６の各回転要素がその回転要素に応じて設定されている許容回転速度Ｎcrに到達することなく、運転者の要求する減速力或いは駆動力を得ることができる制御作動を説明するためのフローチャートであって、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。
【００８０】
先ず、シフトレバー操作判断手段９０に対応するステップＳＡ１（以下、ステップを省略する）において、シフトレバー５２のポジションが「Ｄ」ポジションにあるか否かが判断される。ＳＡ１が肯定される、すなわちシフトレバー５２が「Ｄ」ポジションにある場合、自動変速部２０において自動変速制御が優先して実施されるため、本ルーチンは終了させられる。ＳＡ１が否定される場合、シフトレバー操作判断手段９０に対応するＳＡ２において、車両の状態がシーケンシャルモードにあるか否か、すなわちシフトレバー５２が「Ｓ」ポジションにある状態か否かが判断される。ＳＡ２が否定される場合、本ルーチンは終了させられる。一方、ＳＡ２が肯定される場合、さらに、シフトレバー操作判断手段９０に対応するＳＡ３において、運転者のシフトレバー操作による仮想ギヤ段切替要求が発生したか否かが判断される。具体的には、運転者によるシフトレバー５２の「＋」側または「−」側への操作が少なくとも１回実行されることにより、仮想ギヤ段をその操作に応じて設定された仮想ギヤ段に切替える指令が出力されたか否かが判断される。ＳＡ３が否定される場合、本ルーチンは終了させられる。
【００８１】
ＳＡ３が肯定される場合、変速許容判断手段９４に対応するＳＡ４において、現在の自動変速部２０のギヤ段の状態で、ＳＡ３で設定された仮想ギヤ段に変速されると、動力分配機構１６の各回転要素のいずれかが、各回転要素に各々設定されている許容回転速度Ｎcr（上限値）に到達する、或いは越えるか否かが判断される。ＳＡ４が否定される場合、駆動力操作手段８６に対応するＳＡ６において、差動部１１の設定された仮想ギヤ段への変速が実行される。ＳＡ６においては、出力軸回転速度Ｎoutが一定であり、且つ、自動変速部２０のギヤ段も維持されるので、差動リングギヤＲ０の回転速度も変化しない。したがって、第１電動機ＭＧ１によってエンジン回転速度Ｎeを仮想ギヤ段に対応する回転速度に制御することで、その仮想ギヤ段に相当する減速力（アクセルペダル開放時）或いは駆動力（アクセルペダル踏み込み時）が発生する。
【００８２】
一方、ＳＡ４が肯定される場合、駆動力操作手段８６、最適ギヤ段設定手段９６、および高回転防止変速手段９２に対応するＳＡ５において、仮想ギヤ段へ変速された際に、動力分配機構１６の各回転要素がいずれも各々に設定されている許容回転速度Ｎcrに到達しない自動変速部２０のギヤ段が設定され、差動部１１の仮想ギヤ段への変速と自動変速部２０の設定されたギヤ段への変速が同時或いは略同時に実行される。自動変速部２０においては、自動変速部２０の変速が進行するに従って、自動変速部２０の入力軸としても機能する伝達部材１８の回転速度Ｎ18が変化し、伝達部材１８に連結されている差動リングギヤＲ０も同様に回転速度が変化する。また、差動部１１においては、自動変速部２０の変速後の差動リングギヤＲ０および仮想ギヤ段に基づいて設定されるエンジン回転速度Ｎe（差動キャリヤ）に基づいて、差動サンギヤＳ０の回転速度が算出され、第１電動機ＭＧ１の回転速度制御により、差動サンギヤＳ０が算出された回転速度に制御される。これより、差動部１１（動力分配機構１６）の回転要素が許容回転速度Ｎcrに到達することなく、差動部１１が仮想ギヤ段に変速されて、運転者の所望する減速力（アクセルペダル開放時）或いは駆動力（アクセルペダル踏み込み時）を得ることが可能となる。なお、自動変速部２０においては、自動変速部２０の出力軸回転速度Ｎoutと設定されたギヤ段のギヤ比に基づいて変速後の伝達部材１８の回転速度Ｎ18すなわち差動リングギヤＲ０の回転速度が算出されることから、第２電動機ＭＧ２によって予めその算出された回転速度に制御することもできる。
【００８３】
上述のように、本実施例によれば、運転者のマニュアル操作に応じて設定された仮想ギヤ段（Ｓ１〜Ｓ８）に変速されると、差動部１１の所定の回転要素の回転速度が予め設定されている許容回転速度Ｎcrに到達する場合には、自動変速部２０を変速させてその許容回転速度Ｎcrに到達させないように制御されるので、仮想ギヤ段に変速された際に、差動部１１の所定の回転要素の回転速度が許容回転速度Ｎcrに到達することなく、仮想ギヤ段の変速が可能となる。すなわち、差動部１１の所定の回転要素が許容回転速度Ｎcrに到達することなく、運転者の所望する減速力或いは駆動力を得ることができる。
【００８４】
また、本実施例によれば、仮想ギヤ段変速後の差動部１１の所定の回転要素の回転速度が許容回転速度Ｎcrに到達するか否かが予め判断され、その所定の回転要素の回転速度が許容回転速度Ｎcrに到達する場合には、仮想ギヤ段変速後においてその所定の回転要素を許容回転速度Ｎcrに到達させない自動変速部２０のギヤ段が設定されるので、自動変速部２０が設定されたギヤ段に変速されることで、所定の回転要素の回転速度が許容回転速度Ｎcrに到達することなく、差動部１１を設定された仮想ギヤ段に変速させることができる。
【００８５】
また、本実施例によれば、仮想ギヤ段に応じてエンジン回転速度Ｎeが変更され、運転者のマニュアル操作に基づく減速要求が高くなるに従って、エンジン回転速度Ｎeが高くなる仮想ギヤ段に変速されるため、運転者のマニュアル操作に基づく減速要求が高くなると、エンジン回転速度Ｎえが高回転となるに従い、エンジン８のフリクショントルクが大きくなって減速力が大きくなる。したがって、運転者のマニュアル操作に応じたフリクショントルクを発生させて、運転者の要求する減速力を得ることができる。また、運転者の駆動要求が高くなるに従って、エンジン回転速度Ｎeが高くなる仮想ギヤ段に変速されてエンジン回転速度Ｎeが高回転となるため、アクセルペダル踏み込み時に運転者のマニュアル操作に応じた駆動力を得ることができる。
【００８６】
また、本実施例によれば、第１電動機ＭＧ１によって差動遊星歯車装置２４の差動サンギヤＳ０の回転速度を制御することで、エンジン回転速度Ｎeを制御することができるため、第１電動機ＭＧ１によって差動部１１を所定の仮想ギヤ段へ変速させることができる。
【００８７】
また、本実施例によれば、自動変速部２０は、有段式の自動変速部で構成されるため、自動変速部２０の変速によって、差動部１１（動力分配機構１６）の出力軸としても機能する伝達部材１８の回転速度を変更することができる。したがって、差動部１１が所定の仮想ギヤ段へ変速された際に、所定の回転要素の回転速度を許容回転速度Ｎcrに到達させないように、動力分配機構１６の出力軸の回転速度を自動変速部２０の変速によって調整することができる。
【００８８】
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。
【００８９】
例えば、前述の実施例では、自動変速部２０が前進４段の変速機で構成されているが、本発明は、自動変速部２０の連結構成および変速段数は特に限定されるものではなく、自由に変更することができる。また、必ずしも有段式の変速部に限定されず、例えばベルト式無段変速機などの無段変速部が連結された構成であっても構わない。すなわち、変速部の変速によって差動部１１の出力軸の回転速度を変更することができる構成であれば、本発明を適用することができる。
【００９０】
また、前述の実施例では、差動部１１の仮想ギヤ段数が８段に設定されているが、仮想ギヤ段の数は特に限定されるものではなく、自由に変更することができる。
【００９１】
また、前述の実施例では、仮想ギヤ段に対応するエンジン８の動作点が、出力軸回転速度Ｎoutとエンジン回転速度Ｎeから構成される２次元マップに描かれる各仮想ギヤ段の曲線に基づいて設定されたが、仮想ギヤ段の設定方法が必ずしも上記に限定されるものではなく、例えば車速Ｖに基づいて設定されるなど適宜変更することができる。
【００９２】
また、前述の実施例では、差動部１１が仮想ギヤ３速から仮想ギヤ２速に切替える際、自動変速部２０を第３ギヤ段から第２速ギヤ段に変速する態様を一例として示したが、上記は一態様であって、走行状態や変速部のギヤ段数等に応じて適宜変更されるものである。例えば、差動部１１が仮想ギヤ４速から仮想ギヤ２速に切替えるなど、仮想ギヤ段を２段以上に切替える態様であっても、自動変速部２０をそれに応じたギヤ段に変速することで、本発明の効果を得ることができる。
【００９３】
また、前述の実施例の動力分配機構１６では、差動部キャリヤＣＡ０がエンジン８に連結され、差動部サンギヤＳ０が第１電動機ＭＧ１に連結され、差動部リングギヤＲ０が伝達部材１８に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン８、第１電動機ＭＧ１、伝達部材１８は、差動部遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ０、Ｓ０、Ｒ０のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
【００９４】
また、前述の実施例では、エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、たとえばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
【００９５】
また、前述の実施例では、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２は、入力軸１４に同心に配置されて第１電動機ＭＧ１は差動部サンギヤＳ０に連結され第２電動機ＭＧ２は伝達部材１８に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、たとえばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第１電動機ＭＧ１は差動部サンギヤＳ０に連結され、第２電動機ＭＧ２は伝達部材１８に連結されていてもよい。
【００９６】
また、前述の実施例では、第１クラッチＣ１や第２クラッチＣ２などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー（磁紛）クラッチ、電磁クラッチ、噛合型のドグクラッチなどの磁紛式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。たとえば電磁クラッチであるような場合には、油圧制御回路７０は油路を切り換える弁装置ではなく電磁クラッチへの電気的な指令信号回路を切り換えるスイッチング装置や電磁切換装置等により構成される。
【００９７】
また、前述の実施例では、自動変速部２０は伝達部材１８を介して差動部１１と直列に連結されていたが、入力軸１４と平行にカウンタ軸が設けられてそのカウンタ軸上に同心に自動変速部２０が配列されていてもよい。この場合には、差動部１１と自動変速部２０とは、たとえば伝達部材１８としてカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される１組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。
【００９８】
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。
【符号の説明】
【００９９】
８：エンジン
１０：変速機構（車両用動力伝達装置）
１１：差動部（電気式差動部）
１４：入力軸
１６：動力分配機構（差動機構）
１８：伝達部材（出力軸）
２０：自動変速部（変速部）
３４：駆動輪
８６：駆動力操作手段
８８：仮想ギヤ段設定手段
９２：高回転防止変速手段
９４：仮想ギヤ段変速許容判断手段（変速許容判断手段）
９６：最適ギヤ段設定手段
【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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