(57)【要約】【課題】  差動機構と、その差動機構と駆動輪との間に有段変速機とを備える車両用駆動装置において、後進走行時に有段変速機への入力回転方向が反転せず、後進トルクに十分な余裕がとれる制御装置を提供する。【解決手段】  有段変速制御手段５４により有段変速部２０からの出力回転方向を有段変速部２０への入力回転方向に対して反転させることで後進ギヤ比が成立させられるので、後進走行時の有段変速部２０への入力回転方向が前進走行時と同じとされて有段変速部２０にとって設計的に好ましくない状態が回避される。また、切換クラッチＣ０を備えて差動状態と非差動状態とに切り換えられる動力分配機構１６が、後進走行用の駆動力源の種類すなわちエンジン８、電動機Ｍ１およびＭ２のうちのいずれか或いはそれらの組合せに基づいて切換制御手段５０により差動状態と非差動状態とが切り換えられるので、後進走行の際に適切な駆動トルクが確保される。【選択図】      図５
2005321056.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、該伝達部材と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた第２電動機とを備えた無段変速部と、前記動力伝達経路の一部を構成し有段の自動変速機として機能する有段変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
前記差動機構を、差動作用が作動可能な差動状態と前記差動作用が不能な非差動状態とに選択的に切換える差動状態切換装置と、
有段変速部から出力される回転方向を前記有段変速部へ入力される回転方向に対して反転させることで後進走行用ギヤ比を成立させる有段変速制御手段と、
該有段変速制御手段により成立させられた後進走行用ギヤ比における後進走行の際には、該後進走行に用いる駆動力源の種類に基づいて前記差動機構を差動状態と非差動状態とに選択的に切り換える切換制御手段と
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】
前記切換制御手段は、前記エンジンが走行用駆動力源とされるときには前記差動機構を差動状態に切り換えるものである請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項３】
前記切換制御手段は、前記第２電動機が走行用駆動力源とされるときには前記差動機構を差動状態に切り換えるものである請求項１または２の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項４】
前記切換制御手段は、前記第１電動機が走行用駆動力源とされるときには前記差動機構を非差動状態に切り換え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】
前記切換制御手段による前記差動機構の非差動状態への切換えは、前記第２電動機に加え前記第１電動機が走行用駆動力源とされるときである請求項４の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項６】
前記切換制御手段による前記差動機構の非差動状態への切換えは、所定値以上の駆動力関連値が要求されたときである請求項４または５の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項７】
前記切換制御手段による前記差動機構の非差動状態への切換えは、前記第２電動機が走行用駆動力源として用いることができないときである請求項４の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項８】
前記差動機構は、前記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、前記差動状態とするために該第１要素乃至第３要素を相互に相対回転可能とし、前記非差動状態とするために該第１要素乃至第３要素を共に一体回転させるか或いは該第２要素を非回転状態とするものである請求項１乃至７いずれかの車両用駆動装置の制御装置。
【請求項９】
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請求項８の車両用駆動装置の制御装置。
【請求項１０】
前記差動機構はシングルピニオン型遊星歯車装置である請求項１乃至９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、差動作用により変速機構として機能する差動機構と、その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変速機とを、備えた車両用駆動装置において、後進走行の際の駆動装置の制御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。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１３０２０２号公報
【特許文献２】特開２００３−１３０２０３号公報
【特許文献３】特開２００３−１２７６８１号公報
【特許文献４】特開平１１−１９８６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、一般的にハイブリッド車両用駆動装置における車両後進走行は、大別すると以下に示す２つの方法が良く知られている。１つは、例えば第２電動機の回転方向を前進走行時に対して反転させることであり、もう１つは、例えば前後進切換装置を設けて駆動輪への回転方向を前進走行時に対して反転させることである。一方、特許文献１に記載されたハイブリッド車両用駆動装置には、第１電動機や第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の自動変速機（以下、有段変速機と表す）がさらに設けられている。そうすると第２電動機の回転方向を反転させて後進走行させる場合すなわち有段変速機への入力回転を前進走行時と後進走行時とで反転することで後進走行させる場合には、有段変速機内の回転方向が前進走行時と後進走行時とで全て反転することになり有段変速機にとって設計的に好ましくない状態になる可能性があった。
【０００５】
ところで、上記差動機構の使い方の一態様として、差動機構を差動作用が働く状態である差動状態と働かない状態すなわち機械的な動力伝達経路が構成される非差動状態とに切り換え可能に構成することが考えられ、また上記特許文献１と同様にこの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変速機がさらに設けられて駆動装置を構成することも考えられる。しかしながら、このように差動機構が差動状態と非差動状態とに切り換え可能に構成される場合に、後進走行の際の駆動装置の制御方法すなわち差動状態と非差動状態との切換制御を含めた差動機構の制御方法および有段変速機の制御方法によっては後進走行の際に有段変速機にとって設計的に好ましくない状態になる可能性があった。また、有段変速機を設ける目的として上述したように第１電動機や第２電動機の小型化があるが、その電動機の小型化によっては後進走行時の駆動トルクに十分な余裕がと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、差動作用により変速機構として機能する差動機構と、その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変速機とを、備える車両用駆動装置において、車両後進走行時に有段変速機への入力回転方向が反転せず、後進トルクに十分な余裕がと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、その伝達部材と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた第２電動機とを備えた無段変速部と、前記動力伝達経路の一部を構成し有段の自動変速機として機能する有段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) 前記差動機構を、差動作用が作動可能な差動状態と前記差動作用が不能な非差動状態とに選択的に切換える差動状態切換装置と、(b) 有段変速部から出力される回転方向を前記有段変速部へ入力される回転方向に対して反転させることで後進走行用ギヤ比を成立させる有段変速制御手段と、(c) その有段変速制御手段により成立させられた後進走行用ギヤ比における後進走行の際には、その後進走行に用いる駆動力源の種類に基づいて前記差動機構を差動状態と非差動状態とに選択的に切り換える切換制御手段とを、含むことにある。
【発明の効果】
【０００８】
このようにすれば、有段変速制御手段により有段変速部から出力される回転方向を前記有段変速部へ入力される回転方向に対して反転させることで後進走行用ギヤ比が成立させられるため、その後進走行用ギヤ比における後進走行の際には有段変速部への入力回転方向が反転せずすなわち有段変速部の入力回転が前進走行時と同じ方向とされて有段変速部内の回転方向が前進走行時と後進走行時とで同じ回転方向となって、有段変速部にとって設計的に好ましくない状態になることが回避される。また、有段変速制御手段により成立させられた後進走行用ギヤ比における後進走行の際には、差動状態切換装置により差動作用が作動可能な差動状態とその差動作用が不能な非差動状態とに選択的に切り換えられるように構成された差動機構が、その後進走行に用いる駆動力源の種類すなわち前記エンジン、第１電動機、および第２電動機のうちのいずれか或いはそれらの組合せに基づいて前記差動機構が切換制御手段により差動状態と非差動状態とに選択的に切り換えられるので、後進走行の際に適切な駆動トルクが確保される。
【０００９】
ここで、好適には、請求項２にかかる発明では、前記切換制御手段は、前記エンジンが走行用駆動力源とされるときには前記差動機構を差動状態に切り換えるものである。このようにすれば、差動機構の差動作用により車両停止時であってもエンジンの作動が維持されて後進走行のための駆動トルクが後進走行の発進時からエンジンを駆動力源として確保される。
【００１０】
また、好適には、請求項３にかかる発明では、前記切換制御手段は、前記第２電動機が走行用駆動力源とされるときには前記差動機構を差動状態に切り換えるものである。このようにすれば、差動機構の差動作用により第１電動機を空転させてエンジン回転速度を略零に維持しながら後進走行のための駆動トルクが第２電動機を駆動力源として確保される。
【００１１】
また、好適には、請求項４にかかる発明では、前記切換制御手段は、前記第１電動機が走行用駆動力源とされるときには前記差動機構を非差動状態に切り換えるものである。このようにすれば、非差動状態とされて機械的な動力伝達経路が構成された差動機構により第１電動機の回転トルクが伝達部材に伝達可能とされて後進走行のための駆動トルクが第１電動機を駆動力源として確保される。
【００１２】
また、好適には、請求項５にかかる発明では、前記切換制御手段による前記差動機構の非差動状態への切換えは、前記第２電動機に加え前記第１電動機が走行用駆動力源とされるときである。このようにすれば、後進走行のための駆動トルクが第２電動機に加えて第１電動機を駆動力源として確保される。
【００１３】
また、好適には、請求項６にかかる発明では、前記切換制御手段による前記差動機構の非差動状態への切換えは、所定値以上の駆動力関連値が要求されたとき例えば追い越し等の急加速、登坂路走行等の際のアクセル踏み込みにより予め記憶された所定値以上の駆動トルクが要求されたときである。このようにすれば、後進走行のための所定値以上の駆動トルクが第２電動機に加えて第１電動機を駆動力源として確保される。
【００１４】
また、好適には、請求項７にかかる発明では、前記切換制御手段による前記差動機構の非差動状態への切換えは、前記第２電動機が走行用駆動力源として用いることができないときである。このようにすれば、例えば第２電動機が故障（フェール）により回転駆動トルクを発生させられないときであっても、後進走行のための駆動トルクが第１電動機を駆動力源として確保される。
【００１５】
また、好適には、請求項８にかかる発明では、前記差動機構は、前記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、前記差動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、前記非差動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、差動機構が差動状態と非差動状態とに切り換えられるように構成される。
【００１６】
また、好適には、請求項９にかかる発明では、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、差動機構が差動状態と非差動状態とに簡単に切り換えられるように構成される。
【００１７】
また、好適には、請求項１０にかかる発明では、前記差動機構はシングルピニオン型遊星歯車装置である。このようにすれば、差動機構の軸方向寸法が小さくなるとともに、差動機構が１つのシングルピニオン型遊星歯車装置によって簡単に構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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】
【００１９】
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）などを介して間接に連結された無段変速部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機能する有段変速部２０と、この有段変速部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、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。
【００２０】
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）機能およびジェネレータ（発電）機能を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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、例えば所謂無段変速状態（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がその変速比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。
【００２３】
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、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、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、無段変速部１１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を、変速比が連続的変化可能な無段変速機として作動する無段変速状態と、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定変速状態、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。
【００２４】
有段変速部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。
【００２５】
有段変速部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。
【００２６】
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。
【００２７】
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と有段変速部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と有段変速部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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、それに直列の有段変速部２０が有段変速機として機能することにより、有段変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその有段変速部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。
【００３０】
図３は、無段変速部或いは第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有段変速部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。
【００３１】
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、有段変速部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、有段変速部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。
【００３２】
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。
【００３３】
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有段変速部２０へ入力される。
【００３４】
また、有段変速部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。
【００３５】
有段変速部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。また、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３が係合させられることにより決まる斜めの直線ＬＲ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との交点で後進ギヤ段の出力軸２２の負の回転速度が示される。
【００３６】
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、電動機Ｍ１、Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、有段変速部２０の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
【００３７】
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、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、有段変速部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４６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、車両の前後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を定変速状態（非差動状態）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ＮＭ１を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２を表す信号などが、それぞれ供給される。
【００３８】
また、上記電子制御装置４０からは、スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、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、エンジン８の点火時期を指令する点火信号、電動機Ｍ１およびＭ２の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｍモードが選択されていることを表示させるＭモード表示信号、無段変速部１１や有段変速部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等が、それぞれ出力される。
【００３９】
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、例えば変速線図記憶手段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および有段変速部２０の出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて有段変速部２０の変速を実行すべきか否かを判断してすなわち有段変速部２０の変速すべき変速段を判断して有段変速部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を実行する。
【００４０】
特に、有段変速制御手段５４は第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３を係合して車両後進走行のための前記後進ギヤ段に相当する後進走行用ギヤ比を成立させる。図３の共線図からも明らかなようにこの後進ギヤ段は、車両前進走行のための前進走行用ギヤ比である第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段と同じ回転方向となる有段変速部２０に入力される回転方向すなわち伝達部材１８の回転方向を有段変速部２０内で反転させることで、有段変速部２０から出力される回転方向すなわち出力軸２２の回転方向が第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段とは反転した回転方向となるようにして成立させられる。
【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。
【００４２】
ハイブリッド制御手段５２は、その制御を燃費向上などのために有段変速部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および有段変速部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は無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立した予め記憶されたエンジン８の最適燃費率曲線に沿ってエンジン８が作動させられるように変速機構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或いは第１電動機Ｍ１へ供給され、その第２電動機Ｍ２或いは第１電動機Ｍ１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。
【００４４】
また、ハイブリッド制御手段５２は、エンジン８の停止状態であっても無段変速部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走行させることができる。特に、ハイブリッド制御手段５２は、動力分配機構１６の差動作用によって第１電動機Ｍ１を空転させることでエンジン回転速度ＮＥを略零すなわちエンジン回転速度ＮＥを零或いは零に近い値に維持させられる。本実施例では、この状態の動力分配機構１６を差動状態の一態様であるフリー状態と表す。例えば、ハイブリッド制御手段５２によるモータ走行は、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時或いは車速の比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。
【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。具体的には、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、ハイブリッド制御手段５２によりエンジン８の動力により第１電動機Ｍ１が発電させられるようにその第１電動機Ｍ１の回転速度が引き上げられ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、エンジン８の停止状態且つ無段変速部１１が有段変速状態すなわち動力分配機構１６が非差動状態とされる場合であっても第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２を作動させてモータ走行させることもできる。具体的には、切換クラッチＣ０の係合による動力分配機構１６の非差動状態の場合には、動力分配機構１６の各回転要素が共に一体回転させられて第１電動機Ｍ１の回転駆動トルクが伝達部材１８へ伝達可能とされるので、ハイブリッド制御手段５２は第２電動機Ｍ２に加えて第１電動機Ｍ１を作動させるかまたは第１電動機Ｍ１のみを作動させて得られる駆動トルクによりモータ走行させられる。
【００４７】
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変速線図記憶手段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。
【００４８】
切換制御手段５０は、例えば変速線図記憶手段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の切り換えるべき変速状態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。
【００４９】
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。図２の○印および◎印は、この有段変速制御領域内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および有段変速部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。
【００５０】
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、それに直列の有段変速部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。
【００５１】
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、或いは変速線図記憶手段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有段変速部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、それに直列の有段変速部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、有段変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその有段変速部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。
【００５２】
ここで前記図６について詳述すると、図６は有段変速部２０の変速判断の基となる変速線図記憶手段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有段変速部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変速線図記憶手段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。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。
【００５３】
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、例えば有段変速部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とによっ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。
【００５４】
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ことになる。
【００５５】
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変速線図記憶手段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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
図９は手動変速操作装置であるシフト操作装置９０の一例を示す図である。シフト操作装置９０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９２を備えている。そのシフトレバー９２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のいずれもが係合されないような変速機構１０内つまり有段変速部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有段変速部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。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り、「Ｒ」ポジション、「Ｄ」ポジションおよび「Ｍ」ポジションは車両を走行させるときに選択される走行ポジションである。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。
【００５９】
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９２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９２の操作に応じて変更される。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９２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」レンジの何れかへ切り換えられる。例えば、「Ｍ」ポジションにおける「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、また有段変速部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９２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、シフト操作装置９０にはシフトレバー９２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９４が備えられており、そのシフトレバー９２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。
【００６０】
例えば、「Ｄ」ポジションがシフトレバー９２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により動力分配機構１６の無段変速制御が実行され、有段変速制御手段５４により有段変速部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が動力分配機構１６の無段的な変速比幅と有段変速部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。
【００６１】
或いは、「Ｍ」ポジションがシフトレバー９２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が動力分配機構１６の無段的な変速比幅と各変速レンジに応じた有段変速部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。
【００６２】
或いは、「Ｒ」ポジションがシフトレバー９２の操作により選択された場合には、有段変速部２０において有段変速制御手段５４により第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３が係合させられて車両後進走行のための後進ギヤ段が成立させられる。
【００６３】
図５に戻り、前記切換制御手段５０は、更に、有段変速制御手段５４により成立させられた後進ギヤ段における車両後進走行の際にはその後進走行に用いる駆動力源の能力を可及的に生かせるようにその駆動力源の種類すなわちエンジン８、第１電動機Ｍ１、および第２電動機Ｍ２のいずれか或いはそれらの組合せに基づいて、動力分配機構１６の差動状態と非差動状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段５０による後進走行の際の動力分配機構１６の上記切換制御は、図６の切換線図に基づく切換制御に優先して実行される。図１０は、後進走行の際に駆動力源に基づいて切り換えられる無段変速部１１（図では無段部）の状態と有段変速部２０（図では有段部）の状態との設定例である。また、図１１は、後進走行の際の前記図３に相当する共線図であり、図１１(a) が図１０の（モード１）に、図１１(b) が図１０の（モード２）に、図１１(c) が図１０の（モード３、４）にそれぞれ対応している。
【００６４】
図１０の（モード１）および図１１(a) は、後進走行の際の駆動力源として第２電動機Ｍ２が用いられる場合であり、切換制御手段５０は無段変速部１１（動力分配機構１６）を差動状態に切り換える。特に、この場合にはエンジン８の引き摺りを抑制して燃費が向上されるためにエンジン回転速度ＮＥを略零に維持するように第１電動機Ｍ１が空転状態にされる動力分配機構１６の差動状態の一態様であるフリー状態とされてもよい。
【００６５】
図１０の（モード２）および図１１(b) は、後進走行の際の駆動力源としてエンジン８が用いられる場合であり、切換制御手段５０は無段変速部１１の電気的ＣＶＴ機能によってエンジン８の作動状態が維持させられるように無段変速部１１（動力分配機構１６）を差動状態に切り換える。
【００６６】
図１０の（モード３）および図１１(c) は、後進走行の際の駆動力源として第１電動機Ｍ１が用いられる場合であり、切換制御手段５０は動力分配機構１６の各回転要素が共に一体回転させられて第１電動機Ｍ１の回転駆動トルクが伝達部材１８へ伝達可能とされるように無段変速部１１（動力分配機構１６）を切換クラッチＣ０の係合による非差動状態に切り換える。なお、この場合には図１１(c) に図示されている無段変速部１１への第２電動機Ｍ２の入力はない。例えば、第１電動機Ｍ１のみが用いられる場合は第２電動機Ｍ２が走行用駆動力源として用いることができないときが想定される。
【００６７】
図１０の（モード４）および図１１(c) は、後進走行の際の駆動力源として第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２が用いられる場合であり、切換制御手段５０は動力分配機構１６の各回転要素が共に一体回転させられて第２電動機Ｍ２に加え第１電動機Ｍ１の回転駆動トルクが伝達部材１８へ伝達可能とされるように無段変速部１１（動力分配機構１６）を切換クラッチＣ０の係合による非差動状態に切り換える。例えば、第２電動機Ｍ２に加え第１電動機Ｍ１が用いられる場合は所定値以上の駆動トルクが要求されたときが想定される。
【００６８】
図１０および図１１に示すように後進走行の際には有段変速部２０は常に有段変速制御手段５４により第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３が係合される。
【００６９】
シフトポジション判定手段８０は、シフトポジションセンサ９４から出力される前記信号ＰＳＨに基づいてシフトレバー９２がいずれのポジションへ操作されたかを判定する。例えば、シフトポジション判定手段８０はシフトレバー９２のシフトポジションが「Ｒ」ポジションであるか否かを判定し、後進走行が選択されたことを判定する後進走行判定手段としても機能する。
【００７０】
駆動力源判定手段８２は、エンジン走行判定手段８４、第２電動機走行可否判定手段８６、および駆動トルク要求判定手段８８を備え、車両後進走行の際に用いる駆動力源の種類を判定する。一般的にエンジン効率が悪いとされる例えば車両状態が低車速および低出力トルクとなるエンジン低負荷域ではモータ走行が優先的に選択される。よって、後進走行時の車両状態もその低負荷域が想定されるため通常はモータ走行が選択される。すなわち、後進走行時にはハイブリッド制御手段５２により通常はモータ走行特に前記図１０の（モード１）に示す第２電動機Ｍ２を用いた後進モータ走行が選択される。しかしながら、車両状態や走行条件等によっては後進走行の駆動力源として必ずしも第２電動機Ｍ２が用いられることが適切ではない。そこで、駆動力源判定手段８２は後進用駆動力源として適切な駆動力源の種類を車両状態や走行条件等により判定し、前記切換制御手段５０は、図１０に示すようにその駆動力源の作動を可能とするように動力分配機構１６の切換の状態を制御する。
【００７１】
エンジン走行判定手段８４は、後進走行用の駆動力源がエンジン８であるか否かすなわち後進走行用の駆動力源をエンジン８とするエンジン走行であるか否かを判定する。エンジン８を始動する必要が生じたり既にエンジン８が始動しているような第１電動機Ｍ１による発電が必要な蓄電装置６０の充電状態ＳＯＣ低下時或いはエンジンの暖気を行う必要があるエンジン冷間時例えば暖機後の暖機温度よりも低い低エンジン水温時等には、ハイブリッド制御手段５２により通常は後進モータ走行のために第２電動機Ｍ２が選択されることに替えて後進走行用の駆動力源としてエンジン８が選択される。
【００７２】
第２電動機走行可否判定手段８６は、後進走行用の駆動力源に第２電動機Ｍ２を用いることが可能か否かすなわち第２電動機Ｍ２を用いた後進モータ走行が可能であるか否かを、例えば第２電動機Ｍ２が回転駆動トルクを発生させられ得るか否かに基づいて判定する。例えば、第２電動機走行可否判定手段８６は、第２電動機Ｍ２への通電状態等に基づいて判定する第２電動機Ｍ２に電力を供給する伝送路などの故障（フェイル）や第２電動機Ｍ２自身の故障（フェイル）或いは蓄電装置６０の充電状態ＳＯＣ低下時に第２電動機Ｍ２が回転駆動トルクを発生させられないと判定する。駆動力源判定手段８２は第２電動機Ｍ２が回転駆動トルクを発生させられ得る場合には後進走行用の駆動力源に第２電動機Ｍ２を用いることが可能であると判定する。また、駆動力源判定手段８２は後進走行がエンジン走行でない場合であってさらに第２電動機Ｍ２が回転駆動トルクを発生させられない場合には後進走行用の駆動力源に第１電動機Ｍ１を用いるよう判定する。
【００７３】
駆動トルク要求判定手段８８は、前記所定値以上の駆動トルクが要求されたか否かを判定する。例えば、駆動トルク要求判定手段８８はアクセル開度信号Ａcc、スロットル開度θＴＨ、燃料噴射量、吸入吸気量等の駆動力関連値が予め実験等で求められ記憶された所定値以上となっている場合、或いはその駆動力関連値の変化が予め実験等で求められ記憶された所定値以上に増加している場合に前記所定値以上の駆動トルクが要求されたと判定する。そして、駆動力源判定手段８２は第２電動機Ｍ２を用いた後進モータ走行が可能な場合に所定値以上の駆動トルクが要求された場合は、後進走行用の駆動力源として第２電動機Ｍ２に加え第１電動機Ｍ１が必要である判断して後進走行用の駆動力源が第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２であると判定し、所定値以上の駆動トルクが要求されていない場合は後進走行用の駆動力源が第２電動機Ｍ２であると判定する。上記所定値は例えば車両の急発進、急加速、登坂路走行等のような第２電動機Ｍ２に加え第１電動機Ｍ１が後進走行の際の駆動力源として必要となる要求駆動トルク例えばアクセル急踏込みやアクセル操作量となっているかが予め実験等により求められて記憶されている値である。
【００７４】
図１２は、電子制御装置４０の制御作動の要部すなわち後進走行の際に用いられる駆動力源に基づく無段変速部１１の切換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。
【００７５】
先ず、シフトポジション判定手段８０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、シフトポジションセンサ９４から出力される信号ＰＳＨに基づいてシフトレバー９２のシフトポジションが「Ｒ」ポジションであるか否かが判定される。そしてシフトレバー９２のシフトポジションが「Ｒ」ポジションであると判定された場合には有段変速制御手段５４により有段変速部２０は第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３が係合されて後進ギヤ段が成立させられる。このＳ１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合はエンジン走行判定手段８４に対応するＳ２において、後進走行がエンジン走行であるか否かが判定される。このＳ２の判断が肯定される場合は駆動力源判定手段８２および切換制御手段５０に対応するＳ８において、図１０の（モード２）の状態すなわち後進走行用の駆動力源がエンジン８であると判定され、無段変速部１１（動力分配機構１６）が電気的ＣＶＴとして機能させられるように差動状態に切り換えられる。
【００７６】
前記Ｓ２の判断が否定される場合は第２電動機走行可否判定手段８６に対応するＳ３において、第２電動機Ｍ２を用いた後進モータ走行が可能であるか否かが、例えば第２電動機Ｍ２が回転駆動トルクを発生させられるか否かで判定される。このＳ３の判断が否定される場合は駆動力源判定手段８２および切換制御手段５０に対応するＳ７において、図１０の（モード３）の状態すなわち後進走行用の駆動力源が第１電動機Ｍ１であると判定され、第１電動機Ｍ１の回転駆動トルクが伝達部材１８へ伝達可能とされるように無段変速部１１（動力分配機構１６）が切換クラッチＣ０の係合による非差動状態に切り換えられる。
【００７７】
上記Ｓ３の判断が肯定される場合は駆動トルク要求判定手段８８に対応するＳ４において、前記所定値以上の駆動トルクが要求されたか否かが判定される。例えば、アクセル開度信号Ａccが所定値以上となるか或いはアクセル開度信号Ａccの変化が所定値以上に増加して前記所定値以上の駆動トルクが要求されたか否かが判定される。
【００７８】
上記Ｓ４の判断が肯定される場合は駆動力源判定手段８２および切換制御手段５０に対応するＳ６において、図１０の（モード４）の状態すなわち後進走行用の駆動力源が第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２であると判定され、第２電動機Ｍ２に加え第１電動機Ｍ１の回転駆動トルクが伝達部材１８へ伝達可能とされるように無段変速部１１（動力分配機構１６）が切換クラッチＣ０の係合による非差動状態に切り換えられる。
【００７９】
上記Ｓ４の判断が否定される場合は駆動力源判定手段８２および切換制御手段５０に対応するＳ５において、図１０の（モード１）の状態すなわち後進走行用の駆動力源が第２電動機Ｍ２であると判定され、第１電動機Ｍ１が空転状態とされてエンジン回転速度ＮＥが略零に維持されるように無段変速部１１（動力分配機構１６）が差動状態の一態様であるフリー状態に切り換えられる。
【００８０】
上述のように、本実施例によれば、有段変速制御手段５４により第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３が係合されて有段変速部２０から出力される回転方向を有段変速部２０へ入力される回転方向に対して反転させることで後進ギヤ段（後進走行用ギヤ比）が成立させられるため、その後進ギヤ段における後進走行の際には有段変速部２０への入力回転方向が反転させられずすなわち有段変速部２０の入力回転が前進走行時と同じ方向とされて有段変速部２０内の回転方向が前進走行時と後進走行時とで同じ回転方向となるので、有段変速部２０にとって設計的に好ましくない状態になることが回避される。また、有段変速制御手段５４により成立させられた後進走行用ギヤ比における後進走行の際には、切換クラッチＣ０を備えることで差動作用が作動可能な差動状態とその差動作用が不能な非差動状態とに選択的に切り換えられるように構成された動力分配機構１６が、その後進走行に用いる駆動力源の種類すなわちエンジン８、第１電動機Ｍ１、および第２電動機Ｍ２のうちのいずれか或いはそれらの組合せに基づいて切換制御手段５０により差動状態と非差動状態とに選択的に切り換えられるので、後進走行の際に適切な駆動トルクが確保される。
【００８１】
また、本実施例によれば、切換制御手段５０はエンジン８が後進走行用駆動力源とされるときには動力分配機構１６を差動状態に切り換えるものであるので、動力分配機構１６の差動作用により車両停止時であってもエンジン８の作動が維持されて後進走行のための駆動トルクが後進走行の発進時からエンジン８を駆動力源として確保される。
【００８２】
また、本実施例によれば、切換制御手段５０は第２電動機Ｍ２が走行用駆動力源とされるときには動力分配機構１６を差動状態（フリー状態）に切り換えるものであるので、動力分配機構１６の差動作用により第１電動機Ｍ１を空転させてエンジン回転速度ＮＥを略零に維持しながら後進走行のための駆動トルクが第２電動機Ｍ２を駆動力源として確保される。
【００８３】
また、本実施例によれば、切換制御手段５０は第１電動機Ｍ１が走行用駆動力源とされるときには動力分配機構１６を切換クラッチＣ０の係合による非差動状態に切り換えるものであるので、各回転要素が共に一体回転させられて機械的な動力伝達経路が構成された動力分配機構１６により第１電動機Ｍ１の回転トルクが伝達部材１８に伝達可能とされて後進走行のための駆動トルクが第１電動機Ｍ１を駆動力源として確保される。
【００８４】
また、本実施例によれば、切換制御手段５０による動力分配機構１６の非差動状態への切換えは、第２電動機Ｍ２に加え第１電動機Ｍ１が後進走行用駆動力源とされるときであるので、後進走行のための駆動トルクが第２電動機に加えて第１電動機を駆動力源として確保される。例えば、追い越し等の急加速、登坂路走行等の際のアクセル踏み込みにより予め記憶された所定値以上の駆動トルクが要求されるときに第２電動機Ｍ２に加え第１電動機Ｍ１が後進走行用駆動力源とされる。
【００８５】
また、本実施例によれば、切換制御手段５０による動力分配機構１６の非差動状態への切換えは、第２電動機Ｍ２が走行用駆動力源として用いることができないときであるので、例えば第２電動機が故障（フェール）により後進走行に必要な回転駆動トルクを発生させられないときであっても、後進走行のための駆動トルクが第１電動機Ｍ１を駆動力源として確保される。
【００８６】
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】
【００８７】
図１３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１４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１５はその変速機構７０の変速作動を説明する共線図である。
【００８８】
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段の有段変速部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。有段変速部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。
【００８９】
以上のように構成された変速機構７０では、例えば、図１４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と有段変速部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と有段変速部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。
【００９０】
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１４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。
【００９１】
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１４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、それに直列の有段変速部７２が有段変速機として機能することにより、有段変速部７２の第１速、第２速、第３速の各ギヤ段に対しその有段変速部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。
【００９２】
図１５は、無段変速部或いは第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有段変速部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。
【００９３】
図１５における自動変速機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、自動変速機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は自動変速機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。
【００９４】
有段変速部７２では、図１５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。
【００９５】
本実施例の変速機構７０においても、無段変速部或いは第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有段変速部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３】
【００９６】
図１６は、手動操作によって変速機構１０の変速状態を切り換え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である。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シーソー型スイッチ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てもよい。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。但し、切換制御手段５０による後進走行の際の動力分配機構１６の切換制御がこの手動切換制御に優先して実行される。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ればよいし、また有段変速部２０の変速に伴うエンジン回転速度の変化によるフィーリング向上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ればよい。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ればよい。
【００９７】
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。
【００９８】
例えば、前述の実施例のハイブリッド制御手段５２はエンジン８を始動する必要が生じる充電状態ＳＯＣ低下時、或いはエンジン冷間時に後進走行用の駆動力源としてエンジン８を選択するものであったが、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２による駆動トルク以上の駆動トルクが要求されるような場合、例えば駆動トルク要求判定手段８８（図１２のステップＳ４）で用いられた前記所定値より大きな値である第２所定値以上の駆動トルクが要求された場合に後進走行がエンジン走行であると判定してもよい。例えば、上記第２所定値は第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２による駆動トルク以上の要求駆動トルクを判定できるように予め実験等により求められて記憶されている値である。また、エンジン走行であると判定された場合に実行される図１２のステップＳ８（モード２）において、エンジントルク以外に駆動トルクを補助するための電動機によるトルクアシストが実行されてもよい。
【００９９】
また、前述の実施例の図１２のステップＳ１においてシフトレバー９２のシフトポジションが「Ｒ」ポジションであると判定された場合に有段変速制御手段５４により有段変速部２０は後進ギヤ段が成立させられたが、必ずしもステップＳ１にて後進ギヤ段が成立させられる必要はなく、例えばステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８にて後進ギヤ段が成立させられるようにしてもよい。
【０１００】
また、前述の実施例の変速機構１０、７０は、無段変速部１１が差動状態と非差動状態とに切り換えられることで電気的な無段変速機としての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、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の差動状態と非差動状態との切換えにおける一態様であり、例えば無段変速部１１が差動状態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て有段変速機として機能させられてもよい。言い換えれば、変速機構１０、７０（無段変速部１１）の差動状態／非差動状態と、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、変速機構１０、７０は必ずしも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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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く、少なくとも切換クラッチＣ０が備えられればよい。また、この切換クラッチ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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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、有段変速部２０、７２内の回転部材に連結されていてもよい。
【０１０８】
また、前述の実施例では、有段変速部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有段変速部２０、７２が配設されてもよい。この場合には、無段変速部１１と有段変速部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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
また、前述の実施例ではシフトレバー９２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、有段変速部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９２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、有段変速部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９２の操作に応じて設定される。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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】
【０１１４】
【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、有段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】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１０】後進走行の際に駆動力源に基づいて切り換えられる無段変速部の状態と有段変速部の状態との設定例である。
【図１１】後進走行の際の図３に相当する共線図であって、(a) が図１０のモード１に、(b) が図１０のモード２に、(c) が図１０のモード３、４にそれぞれ対応している。
【図１２】図５の電子制御装置の制御作動すなわち後進走行の際に用いられる駆動力源に基づく無段変速部１１の切換制御作動を説明するフローチャートである。
【図１３】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１４】図１３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１５】図１３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１６】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】
【０１１５】
８：エンジン
１０、７０：変速機構（駆動装置）
１１：無段変速部
１２：トランスミッションケース（非回転部材）
１６：動力分配機構（差動機構）
１８：伝達部材
２０、７２：有段変速部
３８：駆動輪
５０：切換制御手段
５４：有段変速制御手段
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
Ｃ０：切換クラッチ（差動状態切換装置）
Ｂ０：切換ブレーキ（差動状態切換装置）
【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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