(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと動力伝達可能に連結された差動機構を有し第１電動機の運転状態が制御されることにより該差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、該差動機構と駆動輪との間に連結され動力伝達の遮断をすることができる機械式動力伝達部とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記差動機構は、前記エンジンと動力伝達可能に連結された第１回転要素と、前記第１電動機と動力伝達可能に連結された第２回転要素と、前記機械式動力伝達部と動力伝達可能に連結された第３回転要素とから構成されており、
前記エンジンの回転に連動して回転し該エンジンと前記駆動輪との間の動力伝達経路に連結された回転要素であるエンジン連動回転要素が、予め設定された高回転速度判定値を超えて高速回転している高速回転状態、または該高回転速度判定値を超えた高速回転に至ることが予測される高速回転予測状態であるか否かを判定する回転状態判定手段と、
前記エンジン連動回転要素が前記高速回転状態または高速回転予測状態である場合に、前記エンジンの回転速度を抑制すると共に、前記第１電動機の運転状態を制御することにより前記第２回転要素の回転速度を前記第３回転要素の回転速度に近付ける回転抑制手段と
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】
前記差動機構と駆動輪との間に連結された第２電動機が備えられており、
前記エンジン連動回転要素は該第２電動機である
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記機械式動力伝達部は動力伝達を遮断できる係合装置を備えており、
前記エンジン連動回転要素は該係合装置である
ことを特徴とする請求項１に記載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、前記第１回転要素に対応するキャリヤと前記第２回転要素に対応するサンギヤと前記第３回転要素に対応するリングギヤとを有する遊星歯車装置を含んでおり、
前記エンジン連動回転要素は該遊星歯車装置の一要素である遊星歯車である
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項５】
前記エンジンに連結され該エンジンの回転速度を制御することができる第３電動機が備えられており、
前記回転抑制手段は、該第３電動機によって前記エンジンの回転速度を抑制する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項６】
前記回転抑制手段は、前記エンジン連動回転要素の回転速度が高いほど低く設定されるエンジン回転速度制限値以下に前記エンジンの回転速度を抑制する
ことを特徴とする請求項５に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項７】
前記回転抑制手段は、前記エンジンへの燃料供給を遮断すること、または前記エンジンに備えられ該エンジンへの燃料供給量を調整するスロットル弁を予め設定されたスロットル弁開度まで開かないようにすることにより前記エンジンの回転速度を抑制する
ことを特徴とする請求項５又は６に記載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、差動作用が作動可能な差動機構を備えた車両用動力伝達装置において、動力伝達経路に連結された回転要素の耐久性を維持する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
（ａ）エンジンと動力伝達可能に連結された差動機構を有し第１電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、その差動機構から駆動輪への動力伝達経路に連結された第２電動機と、その動力伝達経路の一部を構成する変速部としての機械式動力伝達部とを備えたハイブリッド車両用動力伝達装置において、（ｂ）上記エンジンを始動する際は、上記差動機構の差動作用を利用し、上記第１電動機及び上記第２電動機を回転させことにより上記エンジンを回転駆動し始動させるハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置が知られている。例えば、特許文献１に示された制御装置がそれである。
【特許文献１】特開２００５−３３７３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば前記特許文献１に示されたハイブリッド車両用動力伝達装置では、少なくともエンジンを走行用の駆動力源として走行するエンジン走行により高車速で走行している場合において、乗員のシフト操作によるＤポジションからＮポジションへの切替えや前記変速部（機械式動力伝達部）の変速比が大きく減速方向へ変動するなどして、上記変速部の入力軸（差動機構の出力軸）の回転速度上昇を抑える方向に働く走行負荷が急に低下した場合には、前記差動機構又は変速部が備える係合要素、歯車などの回転要素やこれらに連結された回転要素である第２電動機の回転速度が急速に上昇して高速回転となり、それらの耐久性が低下する可能性があった。なお、このような課題は公然に知られているものではない。
【０００４】
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、差動作用が作動可能な差動機構を備える車両用動力伝達装置において、車両走行中にＤポジションからＮポジションへの切替えなどにより上記差動機構の出力軸の回転速度上昇を抑える方向に働く走行負荷が急低下した場合等に、前記差動機構などが備える回転要素や前記第２電動機がその耐久性を低下させる可能性のある高速回転をすることを回避す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】
【０００５】
かかる目的を達成するために、請求項１に係る発明は、（ａ）エンジンと動力伝達可能に連結された差動機構を有し第１電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、その差動機構と駆動輪との間に連結され動力伝達の遮断をすることができる機械式動力伝達部とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、（ｂ）前記差動機構は、前記エンジンと動力伝達可能に連結された第１回転要素と、前記第１電動機と動力伝達可能に連結された第２回転要素と、前記機械式動力伝達部と動力伝達可能に連結された第３回転要素とから構成されており、（ｃ）前記エンジンの回転に連動して回転しそのエンジンと前記駆動輪との間の動力伝達経路に連結された回転要素であるエンジン連動回転要素が、予め設定された高回転速度判定値を超えて高速回転している高速回転状態、またはその高回転速度判定値を超えた高速回転に至ることが予測される高速回転予測状態であるか否かを判定する回転状態判定手段と、（ｄ）前記エンジン連動回転要素が前記高速回転状態または高速回転予測状態である場合に、前記エンジンの回転速度を抑制すると共に、前記第１電動機の運転状態を制御することにより前記第２回転要素の回転速度を前記第３回転要素の回転速度に近付ける回転抑制手段とを、含むことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明では、前記差動機構と駆動輪との間に連結された第２電動機が備えられており、前記エンジン連動回転要素はその第２電動機であることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明では、前記機械式動力伝達部は動力伝達を遮断できる係合装置を備えており、前記エンジン連動回転要素はその係合装置であることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る発明では、（ａ）前記差動機構は、前記第１回転要素に対応するキャリヤと前記第２回転要素に対応するサンギヤと前記第３回転要素に対応するリングギヤとを有する遊星歯車装置を含んでおり、（ｂ）前記エンジン連動回転要素はその遊星歯車装置の一要素である遊星歯車であることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る発明では、前記エンジンに連結されそのエンジンの回転速度を制御することができる第３電動機が備えられており、前記回転抑制手段はその第３電動機によって前記エンジンの回転速度を抑制することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る発明では、前記回転抑制手段は、前記エンジン連動回転要素の回転速度が高いほど低く設定されるエンジン回転速度制限値以下に前記エンジンの回転速度を抑制することを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明では、前記回転抑制手段は、前記エンジンへの燃料供給を遮断すること、または前記エンジンに備えられそのエンジンへの燃料供給量を調整するスロットル弁を予め設定されたスロットル弁開度まで開かないようにすることにより前記エンジンの回転速度を抑制することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置は、（ａ）前記エンジンの回転に連動して回転しそのエンジンと前記駆動輪との間の動力伝達経路に連結された回転要素であるエンジン連動回転要素が、予め設定された高回転速度判定値を超えて高速回転している高速回転状態、またはその高回転速度判定値を超えた高速回転に至ることが予測される高速回転予測状態であるか否かを判定する回転状態判定手段と、（ｂ）前記エンジン連動回転要素が前記高速回転状態または高速回転予測状態である場合に、前記エンジンの回転速度を抑制すると共に、前記第１電動機の運転状態を制御することにより前記第２回転要素の回転速度を前記第３回転要素の回転速度に近付ける回転抑制手段とを含むので、上記エンジンの回転速度上昇により上記エンジン連動回転要素が高速回転してしまうことが回避され、そのエンジン連動回転要素の耐久性低下が抑えられる。
【００１４】
請求項２に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記エンジン連動回転要素は前記第２電動機であるので、その第２電動機が高速回転してしまうことが回避され、その第２電動機の耐久性低下が抑えられる。
【００１５】
請求項３に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記エンジン連動回転要素は前記係合装置であるので、その係合装置が高速回転してしまうことが回避され、その係合装置の耐久性低下が抑えられる。
【００１６】
請求項４に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記エンジン連動回転要素は前記差動機構に含まれた遊星歯車装置の一要素である遊星歯車であるので、その遊星歯車が高速回転してしまうことが回避され、その遊星歯車の耐久性低下が抑えられる。
【００１７】
請求項５に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記回転抑制手段は、前記第３電動機によって前記エンジンの回転速度を抑制するので、上記第３電動機の電流を制御することにより容易に上記エンジンの回転速度を抑制することが可能である。
【００１８】
請求項６に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記回転抑制手段は、前記エンジン連動回転要素の回転速度が高いほど低く設定されるエンジン回転速度制限値以下に前記エンジンの回転速度を抑制するので、そのエンジン連動回転要素の耐久性を低下させる可能性が高いほど上記エンジン連動回転要素の回転速度はより強く抑制されることになり、そのエンジン連動回転要素の耐久性低下がより適切に抑えられる。
【００２０】
請求項７に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記回転抑制手段は、前記エンジンへの燃料供給を遮断すること、または前記エンジンに備えられそのエンジンへの燃料供給量を調整するスロットル弁を予め設定されたスロットル弁開度まで開かないようにすることにより前記エンジンの回転速度を抑制するので、上記エンジンが前記エンジン連動回転要素の回転速度上昇に対する回転負荷にされて上記エンジン連動回転要素の回転速度が抑制され、そのエンジン連動回転要素の耐久性低下が抑えられる。
【００２１】
ここで好適には、前記回転抑制手段は、前記エンジン駆動中において前記エンジンの回転速度を抑制する。
【００２２】
また好適には、（ａ）前記車両用動力伝達装置の制御装置は、前記エンジンの出力トルクに対抗してそのエンジンにかかる走行負荷の単位時間当たりの低下量である走行負荷低下率が予め設定された走行負荷低下率判定値を超えて上記走行負荷が低下したか否かを判定する動力伝達状態判定手段を含み、（ｂ）前記回転抑制手段は、上記走行負荷低下率が走行負荷低下率判定値を超えて走行負荷が低下した場合において上記エンジンの回転速度を抑制する。更に好適には、前記機械式動力伝達部はその変速比の変更または動力伝達の遮断をすることができる変速部として機能し、上記走行負荷低下率が走行負荷低下率判定値を超えて走行負荷が低下したか否かを判定することとは、前記機械式動力伝達部にて動力伝達が遮断され又は前記変速比の単位時間当たりの増大量である変速比勾配が予め設定された変速比勾配判定値以上で上記変速比が増大したか否かを判定することである。このようにした場合には、常に前記エンジン連動回転要素の回転速度を監視する必要がなくなり、上記制御装置の制御負荷を軽減することが可能である。
【００２３】
また好適には、上記高速回転予測状態とは、上記エンジン連動回転要素の単位時間当たりの回転速度上昇量である回転加速度が予め設定された回転加速度判定値を超えて上記エンジン連動回転要素の回転速度が上昇しており、かつ、そのエンジン連動回転要素が前記高回転速度判定値より低い予め設定された高速回転予測判定値を超えて高速回転している回転状態である。このようにした場合には、そのエンジン連動回転要素の回転速度を検出することにより、そのエンジン連動回転要素が上記高回転速度判定値を超えた高速回転に至ることを容易に予測することが可能である。
【００２５】
また好適には、前記機械式動力伝達部はその変速比を自動的に変更できる有段の自動変速部である。このようにした場合には、例えば電気的な無段変速機として機能させられる前記電気式差動部と機械式動力伝達部とで無段変速機が構成され、滑らかに駆動トルクを変化させることが可能であるとともに、上記電気式差動部の変速比を一定となるように制御した状態においては電気式差動部と機械式動力伝達部とで有段変速機と同等の状態が構成され、車両用動力伝達装置の総合変速が段階的に変化させられて速やかに駆動トルクを得ることもできる。
【００２６】
また好適には、前記差動機構に含まれる遊星歯車装置のキャリヤは前記エンジン及び前記第３電動機と動力伝達可能に連結され、その遊星歯車装置のサンギヤは前記第１電動機と動力伝達可能に連結され、その遊星歯車装置のリングギヤは前記機械式動力伝達部及び前記第２電動機と動力伝達可能に連結されている。
【００２７】
また好適には、前記電気式差動部は、前記第１電動機の運転状態が制御されることにより電気的な無段変速機として作動するものである。このようにした場合には、上記電気式差動部から出力される駆動トルクを滑らかに変化させることが可能である。尚、上記電気式差動部は、変速比を連続的に変化させて電気的な無段変速機として作動させる他に変速比を段階的に変化させて有段変速機として作動させることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
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】
【００２９】
図１は、本発明の制御装置が適用されるハイブリッド車両用動力伝達装置１０（以下、「動力伝達装置１０」という）を説明する骨子図である。図１において、動力伝達装置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としての差動部１１と、その差動部１１と駆動輪３４（図７参照）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動力伝達部としての自動変速部２０と、この自動変速部２０に連結されている出力回転部材としての出力軸２２とを直列に備えている。この動力伝達装置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３４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。
【００３０】
このように、本実施例の動力伝達装置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る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。なお、動力伝達装置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の骨子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。
【００３１】
本発明の電気式差動部に対応する差動部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作動的に連結されている第２電動機Ｍ２と、入力軸１４を介しエンジン８に連結された第３電動機Ｍ３とを備えている。本実施例の第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２および第３電動機Ｍ３は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１および第３電動機Ｍ３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。
【００３２】
本発明の差動機構に対応する動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置２４を主体として構成されている。この差動部遊星歯車装置２４は、差動部サンギヤＳ０、差動部遊星歯車Ｐ０、その差動部遊星歯車Ｐ０を自転および公転可能に支持する差動部キャリヤＣＡ０、差動部遊星歯車Ｐ０を介して差動部サンギヤＳ０と噛み合う差動部リングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えている。差動部サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、差動部リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。
【００３３】
この動力分配機構１６においては、差動部キャリヤＣＡ０は入力軸１４すなわちエンジン８および第３電動機Ｍ３に連結され、差動部サンギヤＳ０は第１電動機Ｍ１に連結され、差動部リングギヤＲ０は伝達部材１８に連結されている。このように構成された動力分配機構１６は、差動部遊星歯車装置２４の３要素である差動部サンギヤＳ０、差動部キャリヤＣＡ０、差動部リングギヤ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、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（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、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。このように、動力分配機構１６（差動部１１）に動力伝達可能に連結された第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、およびエンジン８の運転状態が制御されることにより、動力分配機構１６の差動状態、すなわち入力軸１４の回転速度と伝達部材１８の回転速度の差動状態が制御される。
【００３４】
本発明の機械式動力伝達部に対応する自動変速部２０は、差動部１１から駆動輪３４へ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、およびシングルピニオン型の第３遊星歯車装置３０を備え、有段式の自動変速機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、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ１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、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置３０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「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ３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、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とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３である。
【００３５】
自動変速部２０では、第１サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２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１キャリヤＣＡ１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３リングギヤＲ３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１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣＡ２と第３キャリヤＣＡ３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と第３サンギヤＳ３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。
【００３６】
このように、自動変速部２０内と差動部１１（伝達部材１８）とは自動変速部２０の変速段を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部２０との間の動力伝達経路すなわち差動部１１（伝達部材１８）から駆動輪３４への動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとの一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。
【００３７】
また、この自動変速部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各ギヤ段（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、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、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、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（後進変速段）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１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３の解放によりニュートラル「Ｎ」状態とされる。
【００３８】
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（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。
【００３９】
以上のように構成された動力伝達装置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とで全体として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。
【００４０】
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、動力伝達装置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、動力伝達装置１０において無段変速機が構成される。この動力伝達装置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動力伝達装置１０全体としてのトータル変速比γＴである。
【００４１】
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、動力伝達装置１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。
【００４２】
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動力伝達装置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、動力伝達装置１０において有段変速機と同等の状態が構成される。
【００４３】
例えば、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように制御されると、図２の係合作動表に示されるように自動変速部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応する動力伝達装置１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。また、自動変速部２０の第４速ギヤ段において差動部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制御されると、第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７」程度であるトータル変速比γＴが得られる。
【００４４】
図３は、差動部１１と自動変速部２０とから構成される動力伝達装置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、横線Ｘ１が回転速度零を示し、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。
【００４５】
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（第２要素）ＲＥ２に対応する差動部サンギヤＳ０、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する差動部キャリヤＣＡ０、第３回転要素（第３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部遊星歯車装置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１サンギヤＳ１および第２サンギヤＳ２を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第１キャリヤＣＡ１を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第３リングギヤＲ３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１リングギヤＲ１、第２キャリヤＣＡ２、第３キャリヤＣＡ３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２リングギヤＲ２、第３サンギヤＳ３をそれぞれ表し、それらの間隔は第１、第２、第３遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ１、ρ２、ρ３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、第３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。
【００４６】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の動力伝達装置１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、差動部遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（差動部キャリヤＣＡ０）が入力軸１４すなわちエンジン８および第３電動機Ｍ３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（差動部リングギヤＲ０）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部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により差動部サンギヤＳ０の回転速度と差動部リングギヤＲ０の回転速度との関係が示される。
【００４７】
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部リングギヤ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、エンジン回転速度ＮＥを制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される差動部キャリヤＣＡ０の回転速度が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される差動部サンギヤＳ０の回転速度すなわち第１電動機Ｍ１の回転速度が上昇或いは下降させられる。なお、正常動作では第２電動機Ｍ２は一方向にしか回転せず第１電動機Ｍ１は正逆両方向に回転し得るので、第２電動機Ｍ２の回転方向と同じ第１電動機Ｍ１の回転方向を第１電動機Ｍ１の正回転方向とする。従って、第１電動機Ｍ１が逆回転方向（負回転方向）に回転している場合にその回転速度ＮＭ１が零に近付けられることは回転方向（符号の正負）をも考慮すればその値は大きくなるので、第１電動機回転速度ＮＭ１が引き上げられるということである。
【００４８】
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Ｍ１の回転速度を制御することによって差動部サンギヤ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と同じ回転で差動部リングギヤ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Ｍ１の回転速度を制御することによって差動部サンギヤＳ０の回転が零とされると、エンジン回転速度ＮＥよりも増速された回転で伝達部材回転速度Ｎ１８が回転させられる。
【００４９】
また、自動変速部２０において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７は出力軸２２に連結され、第８回転要素ＲＥ８は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。
【００５０】
自動変速部２０では、差動部１１において出力回転部材である伝達部材１８（第３回転要素ＲＥ３）の回転が第１クラッチＣ１が係合されることで第８回転要素ＲＥ８に入力されると、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ＸＧ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（1st）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（2nd）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（3rd）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（4th）の出力軸２２の回転速度が示される。
【００５１】
図４は、本実施例の動力伝達装置１０を制御するための電子制御装置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、第２電動機Ｍ１、Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の駆動制御を実行する制御装置である。
【００５２】
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、エンジン水温ＴＥＭＰＷを表す信号、シフトレバー５２（図６参照）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、出力軸２２の回転速度ＮＯＵＴ（以下、「出力軸回転速度ＮＯＵＴ」という）に対応する車速Ｖ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、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１（以下、「第１電動機回転速度ＮＭ１」という）を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２（以下、「第２電動機回転速度ＮＭ２」という）を表す信号、第３電動機Ｍ３の回転速度ＮＭ３（以下、「第３電動機回転速度ＮＭ３」という）を表す信号、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。
【００５３】
また、上記電子制御装置８０からは、エンジン出力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に備えられアクセルペダル操作に電気的に連動して作動する電子スロットル弁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、第１電動機Ｍ１の作動を指令する指令信号、第２電動機Ｍ２の作動を指令する指令信号、第３電動機Ｍ３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。
【００５４】
図５は、油圧制御回路７０のうちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の作動を制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５に関する回路図である。
【００５５】
図５において、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３には、ライン油圧ＰＬがそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５により電子制御装置８０からの指令信号に応じた係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３に調圧されてそれぞれ直接的に供給されるようになっている。このライン油圧ＰＬは、図示しない電動オイルポンプやエンジン８により回転駆動される機械式オイルポンプから発生する油圧を元圧として例えばリリーフ型調圧弁（レギュレータバルブ）によって、アクセル開度或いはスロットル弁開度で表されるエンジン負荷等に応じた値に調圧されるようになっている。
【００５６】
リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５は、基本的には何れも同じ構成で、電子制御装置８０により独立に励磁、非励磁され、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の油圧が独立に調圧制御されてクラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３の係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３が制御される。そして、自動変速部２０は、例えば図２の係合作動表に示すように予め定められた摩擦係合装置が係合されることによって各変速段が成立させられる。また、自動変速部２０の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチＣやブレーキＢの解放と係合とが同時に制御される所謂クラッチツウクラッチ変速が実行される。
【００５７】
図６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。
【００５８】
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）」、または手動変速走行モード（手動モード）を成立させて自動変速部２０における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための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。
【００５９】
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。
【００６０】
上記「Ｐ」乃至「Ｍ」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および第２クラッチＣ２のいずれもが解放されるような自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とする第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択するための非駆動ポジションである。また、「Ｒ」ポジション、「Ｄ」ポジションおよび「Ｍ」ポジションは、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および第２クラッチＣ２の少なくとも一方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および／または第２クラッチＣ２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。
【００６１】
具体的には、シフトレバー５２が「Ｐ」ポジション或いは「Ｎ」ポジションから「Ｒ」ポジションへ手動操作されることで、第２クラッチＣ２が係合されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされ、シフトレバー５２が「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジションへ手動操作されることで、少なくとも第１クラッチＣ１が係合されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされる。また、シフトレバー５２が「Ｒ」ポジションから「Ｐ」ポジション或いは「Ｎ」ポジションへ手動操作されることで、第２クラッチＣ２が解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされ、シフトレバー５２が「Ｄ」ポジションから「Ｎ」ポジションへ手動操作されることで、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされる。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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Ｍ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力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Ｍ１の発電量を制御する。
【００６５】
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て記憶されたエンジン８の最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）に沿ってエンジン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。
【００６６】
このとき、ハイブリッド制御手段８４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５４を通して蓄電装置５６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５４を通してその電気エネルギが第２電動機Ｍ２へ供給され、その第２電動機Ｍ２が駆動されて第２電動機Ｍ２から伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。また必要に応じてハイブリッド制御手段８４は、エンジン８の出力軸に連結された第３電動機Ｍ３を発電機として機能させてエンジン８の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギはインバータ５４に供給される。
【００６７】
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。
【００６８】
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。このときハイブリッド制御手段８４は、第１電動機回転速度ＮＭ１の引き上げに替えて又はこれと並行して、第３電動機回転速度ＮＭ３の引き上げを実行してエンジン回転速度ＮＥを引き上げてもよい。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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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Ｍ２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Ｍ１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。
【００７２】
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Ｍ１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Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２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Ｍ２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Ｍ２を走行用の駆動力源とする走行である。
【００７３】
また、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態として自由回転すなわち空転させることにより、差動部１１がトルクの伝達を不能な状態すなわち差動部１１内の動力伝達経路が遮断された状態と同等の状態であって、且つ差動部１１からの出力が発生されない状態とすることが可能である。すなわち、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより差動部１１をその動力伝達経路が電気的に遮断される中立状態（ニュートラル状態）とすることが可能である。
【００７４】
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Ｍ２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。
【００７５】
ここで、エンジン走行中に乗員によりシフトレバー５２が「Ｄ」ポジションから「Ｎ」ポジションへ操作されたり、自動変速部２０のクラッチもしくはブレーキに供給される油圧を切り換えるための油圧制御回路７０に含まれる電磁弁が異常（フェイル状態）になることで、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が解放され第２電動機Ｍ２から駆動輪３４への動力伝達経路が遮断されるニュートラル状態に自動変速部２０がなった場合、エンジン走行中に乗員によるダウンシフトによって自動変速部２０の変速比γが急に大きくなった場合、或いは、エンジン走行中に何らかの原因で駆動輪３４が空転した場合には、自動変速部２０の入力軸であるの伝達部材１８の回転速度上昇を抑える方向に働く走行負荷が急に低下し、エンジン８の回転に連動して回転しエンジン８と駆動輪３４との間の動力伝達経路に連結された回転要素であるエンジン連動回転要素、例えば、伝達部材１８に連結されているクラッチＣ１，Ｃ２、差動部遊星歯車Ｐ０、伝達部材１８に連結されている第２電動機Ｍ２などの回転速度がエンジントルクＴＥと動力分配機構１６の差動作用とによって急速に上昇させられ高速回転となり、それらの耐久性が低下する可能性があった。
【００７６】
そこで、上記クラッチＣ１，Ｃ２、差動部遊星歯車Ｐ０、第２電動機Ｍ２などで例示される前記エンジン連動回転要素の回転速度ＮＲＥ（以下、「エンジン連動回転要素回転速度ＮＲＥ」という）が急速に上昇して高速回転となることを抑制する制御機能の要部について以下に説明する。
【００７７】
図７に戻り、エンジン駆動中つまりエンジン走行中において動力伝達状態判定手段９０は、エンジントルクＴＥに対抗してエンジン８にかかる走行負荷が急速に低下したか否か、つまり、上記走行負荷の単位時間当たりの低下量である走行負荷低下率が予め実験的に設定された走行負荷低下率判定値を超えて上記走行負荷が低下したか否かを判定する。上記走行負荷は、第１電動機Ｍ１の駆動電流から求めることができる第１電動機Ｍ１の出力トルクＴＭ１（以下、「第１電動機トルクＴＭ１」という）、第２電動機Ｍ２の駆動電流から求めることができる第２電動機Ｍ２の出力トルクＴＭ２（以下、「第２電動機トルクＴＭ２」という）、エンジントルクＴＥ、ギヤ比ρ０などから算出される。ここで、上記走行負荷の急速低下は専ら、自動変速部２０にて動力伝達が遮断された場合に生じ得るので、動力伝達状態判定手段９０は、簡便に判定するため上記走行負荷についての判定ではなく、自動変速部２０にて動力伝達が遮断されたか否かを判定する。そして、自動変速部２０にて動力伝達が遮断された場合には肯定的な判定をする。具体的に動力伝達状態判定手段９０は、シフトポジションセンサ１１０により検出されるシフトポジションＰＳＨが「Ｄ」ポジションや「Ｍ」ポジションなどの前進走行をするための前進ポジションから「Ｎ」ポジションに操作された場合、或いは、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２との少なくとも何れか一方が係合している状態からその両方が解放された状態に変化した場合には、自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされたと、すなわち、自動変速部２０にて動力伝達が遮断されたと肯定的な判定をする。
【００７８】
また、自動変速部２０の変速比γが急速に大きくなった場合にも前記走行負荷の急速低下は生じ得るので、動力伝達状態判定手段９０は上記自動変速部２０にて動力伝達が遮断されたか否かと併せて、自動変速部２０の変速比γの単位時間当たりの増大量である変速比勾配が予め実験的に設定された変速比勾配判定値以上になったか否かを判定し、自動変速部２０にて動力伝達が遮断された場合或いは自動変速部２０の上記変速比勾配が変速比勾配判定値以上になった場合に肯定的な判定をしてもよい。その判定につき例えば動力伝達状態判定手段９０は、上記変速比勾配が変速比勾配判定値以上になる変速パターンを予め記憶しており、自動変速部２０の変速前後の変速段を検出することによって上記変速比勾配が変速比勾配判定値以上になったか否かを判定する。
【００７９】
回転状態判定手段９２は、エンジン連動回転要素回転速度ＮＲＥ（例えば、第２電動機回転速度ＮＭ２）を検出し、前記エンジン連動回転要素（例えば、第２電動機Ｍ２）が、実験等により求められ予め設定された第１回転速度判定値LMT1である高回転速度判定値LMT1を超えて高速回転している高速回転状態、または高回転速度判定値LMT1を超えた高速回転に至ることが予測される高速回転予測状態であるか否かを判定する。要するに回転状態判定手段９２は、上記エンジン連動回転要素がその耐久性維持のためにその回転速度ＮＲＥを低下させるべき実験的に求められ予め設定された回転状態であるか否かを判定する。このとき回転状態判定手段９２は、上記エンジン連動回転要素が上記高速回転予測状態であるか否かを、エンジン連動回転要素回転速度ＮＲＥ及びそのエンジン連動回転要素回転速度ＮＲＥの単位時間当たりの上昇量であるエンジン連動回転要素の回転加速度ＡＲＥ（以下、「エンジン連動回転要素回転加速度ＡＲＥ」という）に基づいて判断する。例えば上記エンジン連動回転要素が第２電動機Ｍ２である場合には、回転状態判定手段９２は、第２電動機Ｍ２が上記高速回転予測状態であるか否かを、第２電動機回転速度ＮＭ２及びその第２電動機回転速度ＮＭ２の単位時間当たりの上昇量である第２電動機Ｍ２の回転加速度ＡＭ２（以下、「第２電動機回転加速度ＡＭ２」という）に基づいて判断する。詳細に言うと、上記エンジン連動回転要素が上記高速回転状態ではない場合において回転状態判定手段９２は、（ａ）エンジン連動回転要素回転加速度ＡＲＥが予め実験的に設定された回転加速度判定値Ｎ１を超えて上記エンジン連動回転要素の回転速度ＮＲＥが上昇していること、（ｂ）上記エンジン連動回転要素が、実験等により求められ高回転速度判定値LMT1より低い予め設定された第２回転速度判定値LMT2である高速回転予測判定値LMT2を超えた回転速度ＮＲＥで回転していること、という２つの条件（ａ），（ｂ）の両方ともが肯定的である場合にはそのエンジン連動回転要素が前記高速回転予測状態であると判断する。一方、上記条件（ａ），（ｂ）の少なくとも何れかが否定的である場合にはそのエンジン連動回転要素が上記高速回転予測状態であるとは判断しない。なお、高回転速度判定値（第１回転速度判定値）LMT1は、それ以上高速回転になると上記エンジン連動回転要素の耐久性が低下する可能性のある回転速度であり、高速回転予測判定値（第２回転速度判定値）LMT2及び回転加速度判定値Ｎ１は、それらの両方を超えるとエンジン連動回転要素回転加速度ＡＲＥが高回転速度判定値LMT1を超えた高速回転に至ることが予測される判定値である。また、上記回転加速度判定値Ｎ１は一定値であってもよいし、回転状態判定手段９２が図９のようにエンジン連動回転要素回転速度ＮＲＥ（例えば、第２電動機回転速度ＮＭ２）に応じてその回転速度ＮＲＥが高いほど回転加速度判定値Ｎ１を小さく設定変更するようにしてもよい。
【００８０】
動力伝達状態判定手段９０が肯定的な判定をした場合、具体的に言えば、エンジン駆動中つまりエンジン走行中に自動変速部２０にて動力伝達が遮断された場合において、回転抑制手段９４は、回転状態判定手段９２が肯定的な判定をした場合、すなわち、前記エンジン連動回転要素が前記高速回転状態または高速回転予測状態である場合に、エンジン回転速度ＮＥをそのエンジン連動回転要素の高回転化防止のため実験等により予め設定されたエンジン回転速度制限値LMTE以下に抑制するエンジン回転抑制制御を実行する。回転抑制手段９４がエンジン回転速度ＮＥを抑制する方法としては種々考えられる。例えば、回転抑制手段９４は、（ａ）エンジン８の出力軸に連結された第３電動機Ｍ３を発電機としてつまりエンジン８の回転負荷として機能させ第３電動機Ｍ３の回転速度ＮＭ３を低下させること、（ｂ）エンジン８への燃料供給の遮断つまりフューエルカットをすること、例えばフューエルカットを実施するエンジン回転速度ＮＥであるフューエルカット回転速度が５６００ｒｐｍに設定されていた場合それを４８００ｒｐｍにまで低下させることによりフューエルカットをすること、（ｃ）電子スロットル弁６２をその上限開度として予め設定されたスロットル弁開度（以下、「上限スロットル弁開度」という）まで開かないようにすること、すなわちスロットル弁開度θＴＨを制限すること等の何れか単独で或いは複数の併用によってエンジン回転速度ＮＥを抑制する。
【００８１】
更に、回転抑制手段９４は、前記エンジン回転抑制制御を実行するに際し、そのエンジン回転抑制制御に替えて又はそれと併せて、第１電動機Ｍ１の運転状態を制御することによりエンジン連動回転要素回転速度ＮＲＥを低下させる差動制限制御を実行する。望ましくはエンジン連動回転要素回転速度ＮＲＥを高回転速度判定値LMT1未満に低下させるように上記差動制限制御を実行する。具体的に回転抑制手段９４は、図３の共線図から判るように第１電動機回転速度ＮＭ１が上昇するほど動力分配機構１６の変速比γ０は大きくなってその増速作用は低下し例えば第２電動機回転速度ＮＭ２は低下するので、第１電動機回転速度ＮＭ１を上昇させることにより望ましくは第１電動機回転速度ＮＭ１を第２電動機回転速度ＮＭ２に近付けるようにすることにより上記差動制限制御を実行する。
【００８２】
なお、上記エンジン回転抑制制御におけるエンジン回転速度制限値LMTEは一定値であってもよいが、望ましくは回転抑制手段９４が、図１０に示されるように前記エンジン連動回転要素の回転速度ＮＲＥが高いほどエンジン回転速度制限値LMTEを低く設定変更する。
【００８３】
図１１は、電子制御装置８０の制御作動の要部、すなわち上記エンジン連動回転要素の１つである第２電動機Ｍ２が高速回転になることを抑制するための制御作動を説明するフローチャートであり、エンジン走行中に、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。
【００８４】
先ず、動力伝達状態判定手段９０に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する）ＳＡ１においては、自動変速部２０にて動力伝達が遮断されたか否か、具体的には、シフトポジションセンサ１１０により検出されるシフトポジションＰＳＨが「Ｄ」ポジションや「Ｍ」ポジションなどの前進走行をするための前進ポジションから「Ｎ」ポジションに操作されたか否かが判定される。この判定が肯定的である場合、すなわち、シフトポジションＰＳＨが「Ｄ」ポジションや「Ｍ」ポジションなどの前進ポジションから「Ｎ」ポジションに操作された場合にはＳＡ２に移る。一方、この判定が否定的である場合にはＳＡ７に移る。
【００８５】
ＳＡ２においては、具体的には上記エンジン連動回転要素の１つである第２電動機Ｍ２が、８０００ｒｐｍ程度に予め設定された高速回転予測判定値LMT2を超えた回転速度ＮＭ２で回転していることという前記条件（ｂ）について判断される。この条件（ｂ）が肯定された場合、すなわち、第２電動機回転速度ＮＭ２が高速回転予測判定値LMT2を超えている場合にはＳＡ３に移る。一方、この条件（ｂ）が否定された場合にはＳＡ６に移る。
【００８６】
ＳＡ３においては、具体的には第２電動機回転加速度ＡＭ２が回転加速度判定値Ｎ１を超えて第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２が上昇していることという前記条件（ａ）について判断される。この条件（ａ）が肯定された場合、すなわち、第２電動機回転加速度ＡＭ２が回転加速度判定値Ｎ１を超えている場合にはＳＡ５に移る。一方、この条件（ａ）が否定された場合にはＳＡ４に移る。
【００８７】
ＳＡ４においては、第２電動機Ｍ２が、１００００ｒｐｍ程度に予め設定された高回転速度判定値LMT1を超えた回転速度ＮＭ２で回転しているか否か、すなわち、第２電動機Ｍ２が前記高速回転状態であるか否かが判定される。この判定が肯定的である場合、すなわち、第２電動機回転速度ＮＭ２が高回転速度判定値LMT1を超えている場合にはＳＡ５に移る。一方、この判定が否定的である場合にはＳＡ６に移る。なお、ＳＡ２乃至ＳＡ４は回転状態判定手段９２に対応する。
【００８８】
回転抑制手段９４に対応するＳＡ５においては、エンジン８の出力軸に連結された第３電動機Ｍ３が発電機としてつまりエンジン８の回転負荷として機能して、第３電動機Ｍ３によりエンジン回転速度ＮＥがエンジン回転速度制限値LMTE以下に抑制される。すなわち、第３電動機Ｍ３により前記エンジン回転抑制制御が実行される。換言すると、第３電動機Ｍ３によりエンジン回転速度ＮＥを低下させるエンジン回転速度低下制御が実行される。
【００８９】
更にＳＡ５においては、上記エンジン回転抑制制御に替えてまたはそれと併せて、第１電動機回転速度ＮＭ１を上昇させ望ましくは第１電動機回転速度ＮＭ１を第２電動機回転速度ＮＭ２に近付ける前記差動制限制御が実行される。
【００９０】
ＳＡ６においては、シフトポジションＰＳＨが「Ｄ」ポジションや「Ｍ」ポジションなどの前進ポジションから「Ｎ」ポジションに操作された場合に実行される通常のエンジン回転速度制御が実行される。例えば、エンジン８のフューエルカットが実施される。
【００９１】
ＳＡ７においては、その他の制御、例えば、自動変速部２０の変速制御などが実行される。
【００９２】
本実施例には次のような効果がある。
【００９３】
本実施例によれば、電子制御装置８０の回転状態判定手段９２は、前記エンジン連動回転要素が高回転速度判定値LMT1を超えて高速回転している前記高速回転状態、または高回転速度判定値LMT1を超えた高速回転に至ることが予測される前記高速回転予測状態であるか否かを判定する。そして、回転抑制手段９４は、上記エンジン連動回転要素が上記高速回転状態または高速回転予測状態である場合に、エンジン回転速度ＮＥをエンジン回転速度制限値LMTE以下に抑制する前記エンジン回転抑制制御を実行する。従って、エンジン回転速度ＮＥ上昇により上記第２電動機Ｍ２などのエンジン連動回転要素が高速回転してしまうことが回避され、そのエンジン連動回転要素の高速回転による耐久性低下が抑えられる。
【００９４】
また、上記エンジン連動回転要素の１つである第２電動機Ｍ２が高速回転してしまうことが回避された場合には、その第２電動機Ｍ２と同期して回転する他のエンジン連動回転要素、例えば、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２などが高速回転してしまうことも併せて回避され、それらのエンジン連動回転要素の高速回転による耐久性低下が抑えられる。
【００９５】
また本実施例によれば、回転抑制手段９４は、例えば、エンジン８の出力軸に連結された第３電動機Ｍ３をエンジン８の回転負荷として機能させ第３電動機Ｍ３によってエンジン回転速度ＮＥを抑制する。そのような場合には、第３電動機Ｍ３の電流を制御することにより容易にエンジン回転速度ＮＥを抑制することが可能である。
【００９６】
また本実施例によれば、前記エンジン回転抑制制御におけるエンジン回転速度制限値LMTEは一定値であってもよいが、望ましくは回転抑制手段９４が、図１０に示されるように前記エンジン連動回転要素の回転速度ＮＲＥが高いほどエンジン回転速度制限値LMTEを低く設定変更する。その図１０に示されるようになされた場合には、上記第２電動機Ｍ２などのエンジン連動回転要素の高速回転による耐久性低下を生じさせる可能性が高いほどそのエンジン連動回転要素の回転速度ＮＲＥはより強く抑制されることになり、そのエンジン連動回転要素の高速回転による耐久性低下がより適切に抑えられる。
【００９７】
また本実施例によれば、図１１のフローチャートのＳＡ５においては、前記エンジン回転抑制制御に替えてまたはそれと併せて、第１電動機回転速度ＮＭ１を上昇させ望ましくは第１電動機回転速度ＮＭ１を第２電動機回転速度ＮＭ２に近付けて動力分配機構１６の差動作用により第２電動機回転速度ＮＭ２を低下させる前記差動制限制御が実行されるので、第２電動機Ｍ２が高速回転してしまうことが動力分配機構１６の差動作用によって回避され、第２電動機Ｍ２の高速回転による耐久性低下が抑えられる。更に、上記差動制限制御において第１電動機回転速度ＮＭ１が第２電動機回転速度ＮＭ２に近付けられた場合には、第１電動機Ｍ１に連結された差動部サンギヤＳ０と第２電動機Ｍ２に連結された差動部リングギヤＲ０との間の相対回転速度が小さくなり、前記エンジン連動回転要素の１つである差動部遊星歯車Ｐ０の高速回転による耐久性低下が抑えられる。
【００９８】
また本実施例によれば、例えば、回転抑制手段９４は、エンジン８への燃料供給の遮断つまりフューエルカットをすることと、電子スロットル弁６２を予め設定された上限スロットル弁開度まで開かないようにすることすなわちスロットル弁開度θＴＨを制限することとの何れか単独で或いは併用によってエンジン回転速度ＮＥを抑制する。そのようにしてエンジン回転速度ＮＥが抑制された場合には、エンジン８が第２電動機Ｍ２などのエンジン連動回転要素の回転速度ＮＲＥの上昇に対する回転負荷にされてエンジン連動回転要素回転速度ＮＲＥが抑制され、上記エンジン連動回転要素の高速回転による耐久性低下が抑えられる。
【００９９】
また本実施例によれば、電子制御装置８０の動力伝達状態判定手段９０は、エンジントルクＴＥに対抗してエンジン８にかかる走行負荷が急速に低下したか否か、つまり、前記走行負荷低下率が所定の走行負荷低下率判定値を超えて上記走行負荷が低下したか否かを判定する。そして、動力伝達状態判定手段９０が肯定的な判定をした場合において、回転抑制手段９４は前記エンジン回転抑制制御を実行する。従って、常にエンジン連動回転要素回転速度ＮＲＥが監視されていることを要せず、電子制御装置８０の制御負荷を軽減することが可能である。
【０１００】
また本実施例によれば、動力伝達状態判定手段９０は上記走行負荷についての判定に替えて、自動変速部２０にて動力伝達が遮断され或いは自動変速部２０の前記変速比勾配が所定の変速比勾配判定値以上で変速比γが増大したか否かを判定してもよく、そのようにした場合には、動力伝達状態判定手段９０はその判定を簡単に行うことができる。
【０１０１】
また本実施例によれば、回転状態判定手段９２は、（ａ）エンジン連動回転要素回転加速度ＡＲＥが回転加速度判定値Ｎ１を超えて前記エンジン連動回転要素の回転速度ＮＲＥが上昇していること、（ｂ）上記エンジン連動回転要素が高速回転予測判定値LMT2を超えた回転速度ＮＲＥで回転していること、という２つの条件（ａ），（ｂ）の両方ともが肯定的である場合にはそのエンジン連動回転要素が前記高速回転予測状態であると判断する。従って、第２電動機回転速度ＮＭ２などのエンジン連動回転要素回転速度ＮＲＥを検出することにより、そのエンジン連動回転要素が高回転速度判定値LMT1を超えた高速回転に至ることを容易に予測することが可能である。
【０１０２】
また本実施例によれば、回転状態判定手段９２は、図９のようにエンジン連動回転要素回転速度ＮＲＥに応じてその回転速度ＮＲＥが高いほど回転加速度判定値Ｎ１を小さく設定変更するようにしてもよく、そのようにした場合には、上記エンジン連動回転要素が高回転速度判定値LMT1を超えた高速回転に至るか否かを一層正確に予測することが可能である。
【０１０３】
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、これ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。
【０１０４】
例えば、前述の実施例において、例えば回転抑制手段９４は第３電動機Ｍ３をエンジン８の回転負荷として機能させてエンジン回転速度ＮＥを抑制するが、その場合、上記エンジン８の回転負荷を予め設定された負荷としてもよいし、エンジン回転速度ＮＥに応じてフィードバック制御により変化させてもよい。
【０１０５】
また前述の実施例では、前記エンジン連動回転要素の具体例として第２電動機Ｍ２を用い、その第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２が急速に上昇して高速回転となることを抑制する制御作動について説明されているが、上記エンジン連動回転要素は第２電動機Ｍ２に限られるわけではない。例えば、第１クラッチＣ１や第２クラッチＣ２や差動部遊星歯車Ｐ０であってもよい。そのように第２電動機Ｍ２以外の上記エンジン連動回転要素に前述の実施例に示された制御作動が適用される場合には、その制御作動における高回転速度判定値LMT1、高速回転予測判定値LMT2、回転加速度判定値Ｎ１、エンジン回転速度制限値LMTEなどの種々の判定値、制限値等の閾値は第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、差動部遊星歯車Ｐ０などの具体的要素に応じて変更される。例えば、上記エンジン連動回転要素の１つである第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２に前述の実施例に示された制御作動が適用される場合には、高回転速度判定値LMT1は８０００ｒｐｍ程度に設定され、高速回転予測判定値LMT2は６０００ｒｐｍ程度に設定される。また、差動部遊星歯車Ｐ０に前述の実施例に示された制御作動が適用される場合には、例えば、高回転速度判定値LMT1は１２０００ｒｐｍ程度に設定され、高速回転予測判定値LMT2は１００００ｒｐｍ程度に設定される。
【０１０６】
前述の実施例に示された制御作動が例えば上記エンジン連動回転要素の１つである第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２に適用された場合にはそのフローチャートは図１２に示されるようになり、差動部遊星歯車Ｐ０に適用された場合にはそのフローチャートは図１３に示されるようになる。図１２は、上記エンジン連動回転要素としての具体的要素を第２電動機Ｍ２とした図１１とは、その具体的要素を第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２とした点が異なり、図１３は上記具体的要素を差動部遊星歯車Ｐ０とした点が異なる。そのため図１２及び図１３は、ＳＡ２、ＳＡ３、ＳＡ４の内容が図１１と異なる。
【０１０７】
図１１に対する相違点を主として図１２の説明をすると、図１２のＳＡ２においては、具体的にはクラッチＣ１またはＣ２が高速回転予測判定値LMT2（例えば、６０００ｒｐｍ）を超えた回転速度で回転していることという前記条件（ｂ）について判断される。図１２のＳＡ３においては、具体的にはクラッチＣ１またはＣ２の回転速度ＮＣの単位時間当たりの上昇量である回転加速度ＡＣ（以下、「クラッチ回転加速度ＡＣ」という）が回転加速度判定値Ｎ１を超えてそのクラッチＣ１またはＣ２の回転速度ＮＣ（以下、「クラッチ回転速度ＮＣ」という）が上昇していることという前記条件（ａ）について判断される。図１２のＳＡ４においては、クラッチＣ１またはＣ２が高回転速度判定値LMT1（例えば、８０００ｒｐｍ）を超えた回転速度で回転しているか否か、すなわち、クラッチＣ１またはＣ２が前記高速回転状態であるか否かが判定される。
【０１０８】
次に図１１に対する相違点を主として図１３の説明をすると、図１３のＳＡ２においては、具体的には差動部遊星歯車Ｐ０が高速回転予測判定値LMT2（例えば、１００００ｒｐｍ）を超えた回転速度で回転していることという前記条件（ｂ）について判断される。図１３のＳＡ３においては、具体的には差動部遊星歯車Ｐ０の回転速度ＮＰ０の単位時間当たりの上昇量である回転加速度ＡＰ０（以下、「遊星歯車回転加速度ＡＰ０」という）が回転加速度判定値Ｎ１を超えてその差動部遊星歯車Ｐ０の回転速度ＮＰ０（以下、「遊星歯車回転速度ＮＰ０」という）が上昇していることという前記条件（ａ）について判断される。図１３のＳＡ４においては、差動部遊星歯車Ｐ０が高回転速度判定値LMT1（例えば、８０００ｒｐｍ）を超えた回転速度で回転しているか否か、すなわち、差動部遊星歯車Ｐ０が前記高速回転状態であるか否かが判定される。なお、遊星歯車回転速度ＮＰ０は直接検出されなくても、第１電動機回転速度ＮＭ１、第２電動機回転速度ＮＭ２、エンジン回転速度ＮＥがそれぞれ検出されるのでそれらから算出できる。
【０１０９】
このように例えば、油圧式の係合装置である第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２に前述の実施例に示された制御作動が適用された場合には、回転抑制手段９４が前記エンジン回転抑制制御を実行することによって、前記エンジン連動回転要素である第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２が高速回転してしまうことが回避され、その第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２の高速回転による耐久性低下が抑えられる。或いは、差動部遊星歯車Ｐ０に上記制御作動が適用された場合には、上記と同様に、回転抑制手段９４が上記エンジン回転抑制制御を実行することによって、差動部遊星歯車Ｐ０が高速回転してしまうことが回避され、その差動部遊星歯車Ｐ０の高速回転による耐久性低下が抑えられる。
【０１１０】
前述の実施例では例えば、回転抑制手段９４は、エンジン８のフューエルカットをすること、スロットル弁開度θＴＨを制限すること等によってエンジン回転速度ＮＥを抑制するが、エンジン回転速度ＮＥを抑制するために実施されるエンジン制御であるエンジン出力制限制御はこれらに限定されるわけではない。例えば、点火タイミングを変更したり点火しなかったりしてもよい。
【０１１１】
また、前述の実施例において、電子制御装置８０は動力伝達状態判定手段９０を含んでいるが、動力伝達状態判定手段９０が無くても本発明は適用される。
【０１１２】
また、前述の実施例において、回転抑制手段９４は、前記エンジン回転抑制制御を実行するに際し、そのエンジン回転抑制制御に替えて又はそれと併せて第１電動機Ｍ１により前記差動制限制御を実行するが、この差動制限制御の実行が必須というわけではない。
【０１１３】
また、前述の実施例の自動変速部２０は、その変速比γを変化させることができる有段の自動変速機であるが、変速機能を有さないことも考え得る。例えば、第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２だけを有し動力伝達の遮断可能な機械式動力伝達部として機能する場合が考え得る。
【０１１４】
また、前述の実施例では、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に直接連結されているが、第２電動機Ｍ２の連結位置はそれに限定されず、エンジン８又は伝達部材１８から駆動輪３４までの間の動力伝達経路に直接的或いは変速機、遊星歯車装置、係合装置等を介して間接的に連結されていてもよい。
【０１１５】
また、前述の実施例では、第1電動機Ｍ１の運転状態が制御されることにより、差動部１１はその変速比γ０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ものであったが、たとえば差動部１１の変速比γ０を連続的ではなく差動作用を利用して敢えて段階的に変化させるものであっても本発明は適用することができる。
【０１１６】
また、前述の実施例において、差動部１１は、動力分配機構１６に設けられて差動作用を制限することにより少なくとも前進２段の有段変速機としても作動させられる差動制限装置としての油圧式摩擦係合装置を備えたものであってもよい。
【０１１７】
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及び第３電動機Ｍ３に連結され、差動部サンギヤＳ０が第１電動機Ｍ１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及び第３電動機Ｍ３、第１電動機Ｍ１、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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２及び第３電動機Ｍ３は、入力軸１４に同心に配置されて第１電動機Ｍ１は差動部サンギヤＳ０に連結され第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結され第３電動機Ｍ３は差動部キャリヤＣＡ０に連結されていたが、必ずしもそのように同心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Ｍ１は差動部サンギヤＳ０に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結され、第３電動機Ｍ３は差動部キャリヤＣＡ０に連結されていてもよい。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
また、前述の実施例の差動機構として動力分配機構１６は、たとえばエンジン８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および伝達部材１８（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。
【０１２３】
また、前述の実施例ではエンジン８と差動部１１とが直接連結されているが、必ずしも直接連結される必要はなく、エンジン８と差動部１１との間にクラッチを介して連結されていてもよい。
【０１２４】
また、前述の実施例では、差動部１１と自動変速部２０とが直列接続されたような構成となっているが、特にこのような構成に限定されず、動力伝達装置１０全体として電気式差動を行う機能と、動力伝達装置１０全体として電気式差動による変速とは異なる原理で変速を行う機能とを備えた構成であれば本発明は適用可能であり、機械的に独立している必要はない。また、これらの配設位置や配設順序も特に限定されない。要するに、自動変速部２０は、エンジン８から駆動輪３４への動力伝達経路の一部を構成するように設けられておればよい。
【０１２５】
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。また、その遊星歯車装置はシングルピニオン型に限られたものではなくダブルピニオン型の遊星歯車装置であってもよい。また、このような２以上の遊星歯車装置から構成された場合においても、これらの遊星歯車装置の各回転要素にエンジン８、第１および第２電動機Ｍ１、Ｍ２、伝達部材１８、構成によっては出力軸２２が動力伝達可能に連結され、さらに遊星歯車装置の各回転要素に接続されたクラッチＣおよびブレーキＢの制御により有段変速と無段変速とが切り換えられるような構成であっも構わない。
【０１２６】
また、前述の実施例のシフト操作装置５０は、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を備えていたが、そのシフトレバー５２に替えて、たとえば押しボタン式のスイッチやスライド式スイッチ等の複数種類のシフトポジションＰＳＨを選択可能なスイッチ、或いは手動操作に因らず運転者の音声に反応して複数種類のシフトポジションＰＳＨを切り換えられる装置や足の操作により複数種類のシフトポジションＰＳＨが切り換えられる装置等であってもよい。また、シフトレバー５２が「Ｍ」ポジションに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、ギヤ段が設定されることすなわち各変速レンジの最高速ギヤ段がギヤ段として設定されてもよい。この場合、自動変速部２０ではギヤ段が切り換えられて変速が実行される。たとえば、シフトレバー５２が「Ｍ」ポジションにおけるアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ手動操作されると、自動変速部２０では第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段のいずれかがシフトレバー５２の操作に応じて設定される。
【０１２７】
また、動力伝達装置１０において第１電動機Ｍ１と第２回転要素ＲＥ２とは直結されており、第２電動機Ｍ２と第３回転要素ＲＥ３とは直結されており、第３電動機Ｍ３と第１回転要素ＲＥ１とは直結されているが、第１電動機Ｍ１が第２回転要素ＲＥ２にクラッチ等の係合要素を介して連結され、第２電動機Ｍ２が第３回転要素ＲＥ３にクラッチ等の係合要素を介して連結され、第３電動機Ｍ３が第１回転要素ＲＥ１にクラッチ等の係合要素を介して連結されていてもよい。
【０１２８】
また、前述の実施例において、第２電動機Ｍ２はエンジン８から駆動輪３４までの動力伝達経路の一部を構成する伝達部材１８に連結されているが、第２電動機Ｍ２がその動力伝達経路に連結されていることに加え、クラッチ等の係合要素を介して動力分配機構１６にも連結可能とされており、第１電動機Ｍ１の代わりに第２電動機Ｍ２によって動力分配機構１６の差動状態を制御可能とする動力伝達装置１０の構成であってもよい。
【０１２９】
また、自動変速部２０は有段の自動変速機として機能する変速部であるが、無段のＣＶＴであってもよいし、手動変速機として機能する変速部であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明の制御装置が適用されるハイブリッド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のハイブリッド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のハイブリッド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のハイブリッド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】図１のハイブリッド車両用動力伝達装置が備える油圧制御回路のうち、自動変速部が有するクラッチ及びブレーキの各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）の作動を制御するリニアソレノイドバルブに関する回路図である。
【図６】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のハイブリッド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４の電子制御装置に含まれる回転状態判定手段が第２電動機回転速度に応じて回転加速度判定値を設定変更する場合において第２電動機回転速度と回転加速度判定値との関係を示した図である。
【図１０】図４の電子制御装置に含まれる回転抑制手段が第２電動機回転速度に応じてエンジン回転速度制限値を設定変更する場合において第２電動機回転速度とエンジン回転速度制限値との関係を示した図である。
【図１１】図４の電子制御装置の制御作動の要部、すなわちエンジン連動回転要素の１つである第２電動機が高速回転になることを抑制するための制御作動を説明するフローチャートである。
【図１２】図４の電子制御装置の制御作動の要部、すなわちエンジン連動回転要素の１つである第１クラッチ又は第２クラッチが高速回転になることを抑制するための制御作動を説明するフローチャートであって、そのフローチャートのＳＡ２、ＳＡ３、ＳＡ４の内容が図１１と異なる。
【図１３】図４の電子制御装置の制御作動の要部、すなわちエンジン連動回転要素の１つである差動部遊星歯車が高速回転になることを抑制するための制御作動を説明するフローチャートであって、そのフローチャートのＳＡ２、ＳＡ３、ＳＡ４の内容が図１１と異なる。
【符号の説明】
【０１３１】
８：エンジン
１０：動力伝達装置
１１：差動部（電気式差動部）
１６：動力分配機構（差動機構）
２０：自動変速部（機械式動力伝達部）
２４：差動部遊星歯車装置（遊星歯車装置）
８０：電子制御装置（制御装置）
９２：回転状態判定手段
９４：回転抑制手段
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
Ｍ３：第３電動機
Ｃ１：第１クラッチ（係合装置）
Ｃ２：第２クラッチ（係合装置）
Ｐ０：差動部遊星歯車（遊星歯車）
【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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