(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪速度を制御する車両挙動制御装置を有する車両に搭載され、無段変速部と複数の前進段を設定する有段変速部との各変速比によってトータル変速比を設定する変速機の制御装置において、
前記車両挙動制御装置によって車輪速度が制御された場合に、動力源の回転数の変化を抑制する方向に前記各変速部の少なくともいずれか一方の変速比を変更する変速比制御手段を備え、
前記無段変速部は、前記動力源が連結された差動機構を備えるとともにその差動機構に連結された電動機の回転数を変化させることにより前記動力源の回転数を連続的に変化させるように変速比を連続的に変化させることのできる電気的無段変速機構によって構成され、
前記変速比制御手段は、前記車両挙動制御装置による車輪速度の制御が実行された場合の前記動力源の回転数の変化を抑制するように前記電気的無段変速機構の変速比を変更する手段を含むことを特徴とする変速機の制御装置。
【請求項２】
前記変速比制御手段は、前記車両挙動制御装置による車輪速度の制御が実行された時点の前記動力源の回転数を維持するように前記電気的無段変速機構の変速比を変更する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の変速機の制御装置。
【請求項３】
前記変速比制御手段は、前記有段変速部の変速比と車速変化量とから前記無段変速部の変速比変化量を変更する手段を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、それぞれ独立して変速比を設定できる複数の変速部を備えた変速機の制御装置に関し、特に車輪速度を制御する挙動安定化制御を行う車両挙動制御装置を備えた車両に搭載されている変速機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の変速部を直列に配列した駆動装置の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された装置は、ハイブリッド車の駆動装置として使用されるものであって、遊星歯車機構のキャリヤに内燃機関が連結されるとともに、その遊星歯車機構のサンギヤに第一の電動発電機が連結されている。さらにリングギヤが変速機の入力側の部材に連結されている。その変速機は、自動変速機などの有段の変速機であって、その変速機の出力側の部材がプロペラ軸に連結され、そのプロペラ軸に第二の電動発電機が連結されている。したがってこのハイブリッド車用駆動装置では、遊星歯車機構が、エンジンの動力を第一の電動発電機と変速機とに分配する分配機構を構成しており、その第一の電動発電機の回転数を変更することにより、リングギヤの回転数すなわちこのリングギヤに連結されている変速機の入力回転数が連続的に変化するので、その遊星歯車機構および第一の電動発電機が無段変速機として機能する。その結果、ハイブリッド車用駆動装置の全体としての変速比は、無段変速機として機能する遊星歯車機構による変速比と、その出力側に配置されている前記変速機での変速比とによって決定される。
【特許文献１】特開２００３−１２７６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、駆動輪と路面との間に作用する駆動トルクが急激に変化すると、駆動輪のいわゆるグリップ力が低下するので、最近では、このような状況になっても車両の挙動を安定させる制御が実行されるようになってきている。その例がアンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ）や車両安定化制御装置（ＶＳＣ：商標）などである。前者のＡＢＳは、車輪ブレーキを効かせた場合には、車輪のロックを回避するように車輪ブレーキ力を低下させ、車輪の回転を維持しつつ制動を行うシステムである。また、後者のＶＳＣは、駆動トルクを増大させた場合のスリップを防止するために、グリップ力の小さい車輪を制動し、また必要に応じてエンジン出力を低下させるように構成された装置である。
【０００４】
上述した特許文献１に記載されている駆動装置を有するハイブリッド車でこれらの車両挙動制御を行った場合、変速機構からの出力回転数が変化するので、それに伴って動力源としてのエンジンの回転数が変化する。そのため、慣性トルクが生じ、特にエンジンの回転モーメントが相対的に大きいので、エンジンの回転数の変化に伴う慣性トルクが大きく、これが上記の車両挙動制御に影響を及ぼす。例えばＡＢＳによる制動力の解除もしくは低減が一時的に過剰になったり、あるいは反対にＶＳＣによる駆動輪の制動に過不足が生じ、その結果、車両挙動制御の応答性が低下する可能性がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、第１変速部と第２変速部とを備えた変速機の制御装置であって、車両挙動制御装置の応答性を向上させることのできる制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、車輪速度を制御する車両挙動制御装置を有する車両に搭載され、無段変速部と複数の前進段を設定する有段変速部との各変速比によってトータル変速比を設定する変速機の制御装置において、前記車両挙動制御装置によって車輪速度が制御された場合に、動力源の回転数の変化を抑制する方向に前記各変速部の少なくともいずれか一方の変速比を変更する変速比制御手段を備え、前記無段変速部は、前記動力源が連結された差動機構を備えるとともにその差動機構に連結された電動機の回転数を変化させることにより前記動力源の回転数を連続的に変化させるように変速比を連続的に変化させることのできる電気的無段変速機構によって構成され、前記変速比制御手段は、前記車両挙動制御装置による車輪速度の制御が実行された場合の前記動力源の回転数の変化を抑制するように前記電気的無段変速機構の変速比を変更する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記変速比制御手段は、前記車両挙動制御装置による車輪速度の制御が実行された時点の前記動力源の回転数を維持するように前記電気的無段変速機構の変速比を変更する手段を含むことを特徴とする変速機の制御装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記変速比制御手段は、前記有段変速部の変速比と車速変化量とから前記無段変速部の変速比変化量を変更する手段を含むことを特徴とする変速機の制御装置である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、車両挙動制御装置が動作した場合、車輪速度がその車両制御装置の制御によって変化させられ、それに伴って変速機の出力回転数が変化するが、変速機の入力側に設けられている動力源の回転数が変化しないように、出力回転数の変化に合わせて、無段変速部を構成している電気的無段変速機構の変速比が前記電動機を電気的に制御することにより連続的に変更させられる。その結果、車両挙動制御装置で制御される車輪に大きい慣性トルクが加わらないので、車両挙動制御装置による制御応答性を向上させることができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、車両挙動制御装置が動作する前後に亘って動力源の回転数を維持するように電気的無段変速機構の変速比が制御されるので、車両挙動制御装置の制御応答性を更に向上させることができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、有段変速部の変速比と車速変化量から無段変速部の変速比の変化量を変更できることにより、さらに確実に防止もしくは抑制して車両挙動制御装置の制御応答性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
つぎにこの発明を図に示す具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とする変速機１０が搭載される車両について説明すると、図４において、変速機１０の入力側に動力源としての内燃機関（エンジン）８が連結されており、そのエンジン８が出力した動力を変速機１０で変速されて出力軸２２から出力され、デファレンシャルＤｆを介して左右の駆動輪Ｗｄにトルクが伝達されるように構成されている。各駆動輪Ｗｄには、ブレーキペダル（図示せず）を踏み込むことにより制動力を生じる車輪ブレーキＢｗが設けられている。この車輪ブレーキＢｗは、従来知られているディスクブレーキやドラムブレーキからなるものであって、その制動力をブレーキペダルによる操作以外に車両挙動制御装置５０によって制御できるようになっている。
【００１３】
車両挙動制御装置５０は、前述したアンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ）や車両安定化制御装置（ＶＳＣ：商標）などであって、例えば車体速度と車輪速度とを比較し、その比較の結果に基づいて所定の車輪の制動力を低下させ、あるいは反対に制動を行い、さらにはこれらの制動力の制御と合わせてエンジン８のスロットル開度を制御することにより、車両の挙動を安定化させるように構成された装置である。したがって、この車両挙動制御装置５０が動作することにより、車輪ブレーキＢｗによる制動力が変化し、それに伴って車輪速度が変化する。
【００１４】
上記の車両は、ハイブリッド車であってよく、その駆動装置の一部を構成する変速機１０の一例を、図５にスケルトン図で示してある。図５において、変速機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に直接にある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に直接にあるいは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン８と一対の駆動輪（図示せず）との間に設けられている。なお、変速機１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図５のスケルトン図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。
【００１５】
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から駆動輪までの間の動力伝達経路を構成するいずれの部分に設けられてもよい。本実施例の第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は発電機能をも有するいわゆるモータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、第２電動機Ｍ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ（電動機）機能を少なくとも備える。
【００１６】
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。
【００１７】
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、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配されるとともに、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、無段変速部１１（動力分配機構１６）は電気的な差動装置として機能させられて例えば無段変速部１１はいわゆる無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構１６が差動状態とされると無段変速部１１も差動状態とされ、無段変速部１１はその変速比Ｙ０（入力軸１４の回転速度／伝達部材１８の回転速度）が最小値Ｙ０ｍｉｎから最大値Ｙ０ｍａｘ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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、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。
【００２１】
以上のように構成された変速機１０では、例えば、図６の係合作動表に示されるように、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、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：１ｓｔ）ないし第５速ギヤ段（第５変速段：５ｔｈ）のいずれかあるいは後進ギヤ段（後進変速段：Ｒ）あるいはニュートラル（Ｎ）が選択的に成立させられ、ほぼ等比的に変化する変速比Ｙ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度Ｎ０ＵＴ）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。
【００２２】
例えば、無段変速部１１の変速比を一定値に固定して変速機１０が有段変速機として機能する場合には、図６に示すように、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Ｙ１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、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Ｙ２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、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Ｙ３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、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Ｙ４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および第２クラッチＣ２の係合により、変速比Ｙ５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ＹＲ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、全ての係合機構が解放させられる。
【００２３】
一方、変速機１０が無段変速機として機能する場合には、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、無段変速部１１と有段変速部２０とで形成される変速比ＹＴ、すなわち無段変速部１１の変速比Ｙ０と有段変速部２０の変速比Ｙとに基づいて形成される変速機１０全体としての変速比ＹＴである総合変速比（以下、トータル変速比という）ＹＴが無段階に得られるようになる。
【００２４】
図７は、差動部あるいは第１変速部として機能する無段変速部１１と変速部（自動変速部）あるいは第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７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。
【００２５】
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に対応しか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に対応しか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に対応しか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。
【００２６】
上記図７の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機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、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１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。
【００２７】
また、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の回転が上昇ある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の回転速度が下降あるいは上昇させられる。
【００２８】
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。
【００２９】
有段変速部２０では、図７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速ないし第４速では、第１電動機Ｍ１の回転数を制御することにより、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。これに対して、第１電動機Ｍ１の回転を止めて第１サンギヤＳ１を固定した場合には、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および第２クラッチＣ２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。
【００３０】
上記の第１電動機Ｍ１を制御するための第１コントローラ３１と、第２電動機Ｍ２を制御するための第２コントローラ３２とが設けられている。これらのコントローラ３１，３２は、例えばインバータを主体として構成され、それぞれに対応する電動機Ｍ１，Ｍ２とを電動機として機能させ、あるいは発電機として機能させるように制御し、併せてそれぞれの場合における回転数やトルクを制御するように構成されている。また、各電動機Ｍ１，Ｍ２は、各コントローラ３１，３２を介して蓄電装置３３に接続されている。この蓄電装置３３は、各電動機Ｍ１，Ｍ２に電力を供給し、また各電動機Ｍ１，Ｍ２が発電機として機能した場合に、その電力を充電して蓄える装置であって、二次電池やキャパシタなどから構成されている。
【００３１】
一方、前記各クラッチやブレーキの係合圧や解放圧を制御するための油圧制御装置３４が設けられている。この油圧制御装置３４は、オイルポンプ（図示せず）で発生した油圧をライン圧に調圧するとともに、そのライン圧を元圧として各摩擦係合装置の係合圧を制御し、あるいは摩擦係合装置を解放させる際の解放圧を制御するように構成されており、具体的には従来の自動変速機で使用されている油圧制御装置を採用することができる。
【００３２】
そして、前記各コントローラ３１，３２や油圧制御装置３４を電気信号によって制御することにより変速機１０の全体を制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）４０が設けられている。図８は、その電子制御装置４０に入力される信号およ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，Ｒ０Ｍ，ＲＡＭ、および入出カインターフェースなどから成るいわゆる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Ｒ０Ｍに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン８、第１、第２電動機Ｍ１，Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、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。
【００３３】
電子制御装置４０には、図８に示すような各センサやスイッチなどから、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）モードを指含する信号、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Ｎ０ＵＴに対応する車速を表す信号、有段変速部２０の作動油温（ＡＴ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、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を示すアクセル開度信号、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、各車輸の車輪速を示す車輸速信号、第１電動機Ｍ１の回転速度（以下、第１電動機回転速度という）を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度（以下、第２電動機回転速度という）を表す信号などが、それぞれ入力される。
【００３４】
また、上記電子制御装置４０からは、電子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ヘの駆動信号、燃料噴射装置によるエンジン８への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、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、点火装置によるエンジン８の点火時期を指令する点火信号、電動機Ｍ１，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、制動時の車輸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、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装置３４に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御装置３４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ヘの信号等が、それぞれ出力される。
【００３５】
図９は、有段変速部２０の変速制御で使用される変速線図を示しており、車速を横軸にとり、要求出力を縦軸にとって、これら車速および要求出力をパラメータとして変速段領域が定められている。図９における実線は、アップシフト線を示し、アップシフトする際の各変速段領域の境界となっている。また、図９における破線は、ダウンシフト線を示し、ダウンシフトする際の各変速段領域の境界となっている。
【００３６】
これらの変速段の全ては、ドライブレンジ（ドライブポジション）が選択されている場合に設定可能であるが、手動変速モード（マニュアルモード）では高速側の変速段が制限されるようになっている。図１０は上記の電子制御装置４０に対してシフトポジション信号を出力するシフト装置４２におけるシフトポジションの配列を示しており、車両を停止状態に維持するパーキング（Ｐ）、後進段（Ｒ：リバース）、ニュートラル（Ｎ）、ドライブ（Ｄ）の各ポジションがほぼ直線的に配列されている。この配列方向は、例えば車両の前後方向に沿う方向である。そのドライブポジションに対して車両の幅方向で隣接する位置にマニュアルポジション（Ｍ）が設けられ、そのマニュアルポジションを挟んで車両の前後方向での両側にアップシフトポジション（＋）とダウンシフトポジション（−）とが設けられている。これらの各シフトポジションは、シフトレバー４３を案内するガイド溝４４によって連結されており、したがってシフトレバー４３をガイド溝４４に沿って移動させることにより適宜のシフトポジションが選択され、その選択されたシフトポジション信号が電子制御装置４０に入力されるようになっている。
【００３７】
そして、ドライブポジションが選択された場合には、有段変速部２０での第１速から第５速の全ての前進段が走行状態に応じて設定されるようになっている。これに対して、ドライブポジションからマニュアルポジションにシフトレバー４３を移動させた状態ではドライブポジションが維持され、第５速までの変速が可能であるが、この状態から１回ダウンシフトポジションにシフトレバー４３を移動する都度、ダウンシフト信号（ダウンレンジ信号）が出力され、第５速が禁止された４レンジ、第４速以上が禁止された３レンジ、第３速以上が禁止された３レンジ、第１速に固定されるＬレンジに切り替えられるようになっている。なお、アップシフトポジションを選択する都度、アップシフト信号（アップレンジ信号）が出力されて、順次、高速側のレンジに切り替えられるようになっている。
【００３８】
上記変速機１０では、駆動トルクに関する要求を満たしつつエンジン８を燃費が最適な回転数で運転し、さらに電力への変換を少なくして動力伝達効率の良い走行を行うために、車速が所定の幅の範囲内ではその車速に応じた変速段を有段変速部２０で設定し、その状態で第１電動機Ｍ１によって無段変速部１１の変速比を連続的に変化させる。これに対して、図９に変速線図で示す変速段領域を渡って走行状態が変化した場合、有段変速部２０がその変速線図に従って変速される。具体的には、図６に示す各変速段に応じて摩擦係合装置が係合・解放させられる。このような有段変速部２０での変速では、変速比がステップ的に変化するので、エンジン回転数に変化を防止もしくは抑制するために、無段変速部１１の変速比は、有段変速部２０での変速比の変化とは反対方向に変化させられる。例えば、有段変速部２０でダウンシフトすると、その変速比の増大によって、図５に示す入力部材である第８回転要素ＲＥ８（第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４）の回転数が増大するので、その第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に第１クラッチＣ１を介して連結されている第１リングギヤＲ１の回転数が同様に増大するように、第１電動機Ｍ１の回転数が増大させられる。これは、エンジン回転数を可及的に維持するように第１リングギヤＲ１の回転数を増大させる制御であるから、エンジン回転数が相対的に低下し、したがって無段変速部１１はアップシフトされられる。
【００３９】
車両の車速は、車輪の回転速度（回転数）に基づいて検出されており、したがって上述した変速は、実際の車速が変化した場合以外に、車輪速度のみが変化した場合であっても実行される場合がある。例えば、前述したＡＢＳやＶＳＣなどの車両挙動制御装置５０が動作し、それに伴って車輪速度が変化すると、これは車速の変化として検出される。その結果、無段変速部１１での変速が生じたり、無段変速部１１と有段変速部２０との互いに反対方向の変速が生じたりする。図１は車両挙動制御装置５０が動作した場合におけるこの発明の装置による制御例を示しており、ＡＢＳやＶＳＣなどの車両挙動制御装置５０が動作中か否か、もしくは動作するか否かが判断される（ステップＳ１）。これは、車両挙動制御装置５０の出力信号の状態や車輪速度、車速とスロットル開度などの走行状態、車両の加速度などに基づいて判断することができる。
【００４０】
ステップＳ１で否定的に判断された場合には、特に制御を行うことなくリターンし、これとは反対に肯定的に判断された場合には、車輪速度が制御されているか否か、もしくは車輪速度が制御されるか否かが判断される（ステップＳ２）。車両挙動制御装置５０によって実行する制御には、エンジン出力のみの制御と前述したＡＢＳアクチュエータなどによって車輪ブレーキＢｗの制動力を変化させる車輪速度の制御を含む制御とがあり、したがってステップＳ２において後者の車輪速度の制御を含む制御が実行されるか否か、もしくは実行されているか否かを判断することとしたのである。
【００４１】
車輪速度が制御されることによりステップＳ２で肯定的に判断された場合には、無段変速部１１の変速比と有段変速部２０の変速比とが計算される（ステップＳ３）。これは、車両挙動制御装置５０が動作することに伴うエンジン回転数の変化を可及的に抑制するための制御ステップであり、例えば車両挙動制御装置５０が動作し始める時点のエンジン回転数を検出するとともに、車両挙動制御装置５０が動作することによる車速（もしくは車輪速度）の低下幅に対してエンジン回転数の変化を抑制する変速比を求める制御ステップである。ついで、このようにして求められた変速比を達成するように変速が実行される（ステップＳ４）。なお、その変速比を達成する変速は、車両の走行状態あるいは変速幅によっては、無段変速部１１のみでの変速と、有段変速部２０と無段変速部１１との両方での変速とのいずれかとなる。
【００４２】
ここで、車両挙動制御装置５０が動作することに伴う車速の変化量に対する無段変速部１１の変速比の変化量を、有段変速部２０の変速比（変速段）をパラメータとして示すと、図２のとおりである。すなわち、車速の変化量が大きいほど、また有段変速部２０での変速比が低車速側の変速比（大きい変速比）であるほど、エンジン回転数を維持するための無段変速部１１の変速比の変化量が大きくなる。したがって、ステップＳ３で無段変速部１１での変速比を求める場合には、このような関係からその変速比を求めればよい。
【００４３】
一方、車両挙動制御装置５０による制御が車輪速度の制御を含まないものであることによりステップＳ２で否定的に判断された場合、通常の変速制御が実施される（ステップＳ５）。すなわち、上記の車両挙動制御装置５０が動作した場合の車速の低下幅に基づく変速比の計算などを行わずに、検出された要求出力トルクや車速などの車両の走行状態に基づいて変速比を求め、その変速比を達成するように各変速部１１，２０が制御される。
【００４４】
車両挙動制御装置５０としてＶＳＣが動作し、それに伴う車速の低下が検出されて上記の制御を実行した場合のタイムチャートを図３に模式的に示してある。図３は有段変速部２０が第２速で走行している際にＶＳＣが動作して車速の低下が検出された場合の例を示しており、ｔ1時点にＶＳＣが作動して車速が低下し始めると、その車速の低下に伴うエンジン回転数Ｎｅの変化を防止もしくは抑制するように、無段変速部１１の変速比が変化させられる。具体的には、エンジン８に連結されている第１キャリヤＣＡ１の回転数を一定に維持しつつ出力要素である第１リングギヤＲ１の回転数を低下させるように、第１サンギヤＳ１の回転数すなわち第１電動機Ｍ１の回転数が増大させられる。これは、前述したように無段変速部１１のダウンシフトであり、その変速比は所定の勾配で増大する。
【００４５】
車両挙動制御装置５０が作動していることにより車速が更に低下すると、車両の走行状態が図９の変速線図で示す第１速の領域に入り、その結果、第１速への変速の判断が成立し、有段変速部２０が第１速にダウンシフトされる（ｔ2時点）。有段変速部２０の変速が開始されると、トータル変速比が大きく変化するから、その時点からは無段変速部１１の変速比の変化勾配が緩和される。すなわち、無段変速部１１の変速速度がそれ以前よりも相対的に遅くされる。
【００４６】
そして、ＶＳＣの作動が終了すると（ｔ3時点）、車速の低下が止まり、したがって出力軸２２の回転数の変化が無くなるので、各変速部１１，２０の変速が終了させられる。このような変速の過程では、車速の低下に応じて上述した図１の制御が実行されるために、エンジン回転数Ｎｅが車両挙動制御装置５０の作動前からの回転数にほぼ維持される。そのため、車両挙動制御装置５０の作動中にエンジン８の回転数の変化に伴う慣性トルクが生じることがなく、その結果、車輪にエンジン８側から伝達されるトルクがほぼ一定に保たれるので、車両挙動制御装置５０による車輪速度あるいは駆動トルクの制御が精度よく行われる。言い換えれば、車両挙動制御装置５０の制御が所期通りに実行できるので、その制御応答性が良好になる。
【００４７】
なお、この発明を適用できる変速機構は、前述した図５に示す構成のものに限定されないのであって、前進４段を設定できる有段変速部を備えた変速機構であってもよい。その例を図１１ないし図１３に示してある。
【００４８】
図１１において、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。
【００４９】
以上のように構成された変速機構７０では、例えば、図１２の係合作動表に示されるように、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、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：１ｓｔ）ないし第４速ギヤ段（第４変速段：４ｔｈ）のいずれかあるいは後進ギヤ段（後進変速段：Ｒ）あるいはニュートラル（Ｎ）が選択的に成立させられ、ほぼ等比的に変化する変速比Ｙ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度Ｎ０ＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。
【００５０】
例えば、無段変速部１１の変速比を一定に維持すれば、変速機構７０が有段変速機として機能し、図１２に示すように、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Ｙ１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、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Ｙ２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、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Ｙ３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および第２クラッチＣ２の係合により、変速比Ｙ４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ＹＲ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、全ての係合機構が解放させられる。
【００５１】
一方、変速機構７０が無段変速機として機能する場合には、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ＹＴが無段階に得られるようになる。
【００５２】
図１３は、差動部あるいは第１変速部として機能する無段変速部１１と変速部（自動変速部）あるいは第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。
【００５３】
図１３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に対応しか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に対応しか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。
【００５４】
有段変速部７２では、図１３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速ないし第３速では、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。また、第１電動機Ｍ１で第１サンギヤＳ１の回転を止めて第１遊星歯車装置２４を増速機構として機能させると、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および第２クラッチＣ２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。
【００５５】
本実施例の変速機構７０においても、差動部あるいは第１変速部として機能する無段変速部１１と、変速部（自動変速部）あるいは第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。
【００５６】
ここで、上記の実施例とこの発明との関係を簡単に説明すると、図１に示すステップＳ３およびステップＳ４の機能的手段が、この発明の変速比制御手段に相当する。
【００５７】
なお、この発明においては、無段変速部を構成する遊星歯車装置は、シングルピニオン型以外にダブルピニオン型のものであってもよく、またその遊星歯車装置を一体化させるクラッチや増速機構として機能させるブレーキなどを設けてもよい。さらにこの発明では、無段変速部と有段変速部とはいずれがエンジン側に配置されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】この発明の制御装置で実行される変速制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】車速変化量に対する無段変速部の変速比変化量を有段変速部の変速比をパラメータとして示す図である。
【図３】ＶＳＣが作動した場合にこの発明による制御を実行したことによる各回転数などの変化を示すタイムチャートである。
【図４】この発明で対象とする車両の駆動系統および車両挙動制御装置とを模式的に示すブロック図である。
【図５】この発明で対象とすることのできるハイブリッド車用駆動装置の一例を示すスケルトン図である。
【図６】その有段変速部で設定される変速段とそのための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７】図５に示す各変速部の動作状態を説明するための共線図である。
【図８】電子制御装置の入力信号と出力信号との例を示す図である。
【図９】有段変速部についての変速線図の一例を模式的に示す図である。
【図１０】シフト装置におけるシフトポジションの配列の一例を示す図である。
【図１１】この発明で対象とすることのできるハイブリッド車用駆動装置の他の例を示すスケルトン図である。
【図１２】図１１に示す変速機の有段変速部で設定される変速段とそのための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１３】図１１に示す各変速部の動作状態を説明するための共線図である。
【符号の説明】
【００５９】
８…エンジン、  １０，７０…変速機構、  １１…無段変速部、  １６…動力分配機構（差動機構）、  １８…伝達部材、  ２０…有段変速部、  ３１，３２…コントローラ、  ３４…油圧制御装置、  ４０…電子制御装置（制御装置）、  ５０…車両挙動制御装置、  Ｍ１…第１電動機、  Ｍ２…第２電動機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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