(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動部の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、入力軸回転速度と出力軸回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の一部を構成し有段の自動変速部として機能する変速部とを備える車両の動力伝達装置の制御装置において、
要求駆動力の変化量が大きいほど同一車速における変速点がより高要求駆動力側となるように、該要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮して変速点が設定されることを特徴とする車両の動力伝達装置の制御装置。
【請求項２】
差動部の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の一部を構成し有段の自動変速部として機能する変速部とを備える車両の動力伝達装置の制御装置において、
要求駆動力の変化量が大きいほど同一車速における運転モード切換点がより高要求駆動力側となるように、該要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮して前記動力伝達装置の運転モード切換点が設定されることを特徴とする車両の動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
差動部の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、入力軸回転速度と出力軸回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の一部を構成し有段の自動変速部として機能する変速部とを備える車両の動力伝達装置の制御装置において、
エンジン回転速度が低いほど同一車速における変速点がより高要求駆動力側となるように、要求駆動力に対する前記エンジン回転速度の応答遅れを考慮して変速点が設定されることを特徴とする車両の動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
差動部の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の一部を構成し有段の自動変速部として機能する変速部とを備える車両の動力伝達装置の制御装置において、
エンジン回転速度が低いほど同一車速における変速点がより高要求駆動力側となるように、要求駆動力に対する前記エンジン回転速度の応答遅れを考慮して前記動力伝達装置の運転モード切換点が設定されることを特徴とする車両の動力伝達装置の制御装置。
【請求項５】
差動部の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、入力軸回転速度と出力軸回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の一部を構成し有段の自動変速部として機能する変速部とを備える車両の動力伝達装置の制御装置において、
動力伝達装置の出力軸回転速度が低いほど同一車速における変速点がより高要求駆動力側となるように、要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮して変速点が設定されることを特徴とする車両の動力伝達装置の制御装置。
【請求項６】
差動部の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の一部を構成し有段の自動変速部として機能する変速部とを備える車両の動力伝達装置の制御装置において、
動力伝達装置の出力軸回転速度が低いほど同一車速における運転モード切換点がより高要求駆動力側となるように、要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮して前記動力伝達装置の運転モード切換点が設定されることを特徴とする車両の動力伝達装置の制御装置。
【請求項７】
前記変速点はダウンシフト方向の変速点であることを特徴とする請求項１、３、５のいずれか１に記載の車両の動力伝達装置の制御装置。
【請求項８】
前記運転モード切換点はダウンシフト方向の運転モード切換点であることを特徴とする請求項２、４、６のいずれか１に記載の車両の動力伝達装置の制御装置。
【請求項９】
前記変速点は前記電動機の回転速度が前記電動機の高回転規制領域を規定する回転速度を超えないように設定されることを特徴とする請求項１、３、５、７のいずれか１に記載の車両の動力伝達装置の制御装置。
【請求項１０】
前記運転モード切換点は前記電動機の回転速度が前記電動機の高回転規制領域を規定する回転速度を超えないように設定されることを特徴とする請求項２、４、６、８のいずれか１に記載の車両の動力伝達装置の制御装置。
【請求項１１】
前記電気式差動部は、電動機の運転状態が制御されることにより、無段変速機として作動することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１に記載の車両の動力伝達装置の制御装置。
【請求項１２】
前記動力伝達装置は前記電気式差動部と動力伝達装置の出力軸との間に前記変速部を備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１に記載の車両の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、車両の動力伝達装置の制御装置に係り、電気式差動部と変速部とを備える車両の動力伝達装置において、特に、変速部の有する変速比を適切に切り換える技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
差動部の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、入力軸回転速度と出力軸回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の一部を構成し有段の自動変速部として機能する変速部とを備える車両の動力伝達装置が知られている。例えば特許文献１に記載の車両用動力伝達装置がそれである。このような動力伝達装置においては、電気式差動部の差動状態に対応して定まる変速比と自動変速部の変速比との間で種々の組み合わせが存在し、電気式差動部の変速比をどのようにするかなどにおいて燃費改善の余地が残されている。
【０００３】
変速に際し、燃費を最適にする変速を行なうためには、理論的にはアップ変速、ダウン変速とも、車両の動力伝達効率を最もよくする車両状態において変速を実行することが望ましい。しかしながら、アップ変速とダウン変速を行なう車両の状態が同一とされる、すなわち変速線が重なるように設定されると、アップ変速の直後にダウン変速が生ずるようないわゆるビジーシフトが生ずることとなり、ドライバビリティを悪化させるという問題があった。そのため、ダウン変速が行なわれる車両状態とアップ変速が行なわれる車両状態との間にヒステリシスが設けられる。このとき、変速判断のための車両状態は、例えばスロットル開度と車速によって規定されるが、前記ヒステリシスは、ダウン変速がアップ変速に比べてより低車速側あるいは高アクセル開度側などの高要求駆動力側において行なわれるように、ヒステリシスを設けて設定される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６４７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述の車両の動力伝達効率は、少なくともエンジンなどの車両の原動機の回転速度と動力伝達装置の出力軸回転速度とに依存して算出される。一方で、変速判断のための車両状態としては、一般に車速あるいは車速と一対一に対応することにより車速に変換可能な量と、例えばアクセル開度などの要求駆動力との組み合わせが用いられている。そして、車両が定常状態やゆっくりと加速あるいは減速を行なう状態においては、原動機の回転速度はアクセル開度に追従して変化することとなる。そのため、アクセル開度と原動機の回転速度とが関連付けることができ、原動機の回転速度に依存する動力伝達効率が最適となるような変速を、アクセル開度に基づいて実行することができる。
【０００６】
しかしながら、例えばアクセルペダルが急激に多く踏み込まれたような場合には、いわゆるキックダウンと呼ばれるダウン変速が実行されるが、このような場合においては、アクセル開度が急激に変化するため、車両の定常状態や緩やかに加減速を行なう場合にくらべて、原動機の回転速度の追従性が悪くなる。すなわち、アクセル開度の上昇に対して原動機の回転速度の上昇の応答が大きく遅れることから、アクセル開度と原動機の回転速度とを関連付けることができない。そのため、原動機のある目標回転速度に関連付けられるアクセル開度に基づいて変速を実行した場合において、実際のアクセル開度の時点における原動機の回転速度が前記目標回転速度と相違してしまう。従って、動力伝達効率が最適となる状態で変速を実行することができないという問題があった。そして、かかる問題は前述のようにビジーシフトを防止すべく設定されたヒステリシスによっては考慮されていない。
【０００７】
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、アクセル開度に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮して、車両の動力伝達装置の変速比を変更する制御を行なう車両の動力伝達装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）差動部の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、入力軸回転速度と出力軸回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、（ｂ）動力伝達経路の一部を構成し有段の自動変速部として機能する変速部とを備える車両の動力伝達装置の制御装置において、（ｃ）要求駆動力の変化量が大きいほど同一車速における変速点がより高要求駆動力側となるように、該要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮して変速点が設定されることにある。
【０００９】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）差動部の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、差動状態が制御される電気式差動部と、（ｂ）動力伝達経路の一部を構成し有段の自動変速部として機能する変速部とを備える車両の動力伝達装置の制御装置において、（ｃ）要求駆動力の変化量が大きいほど同一車速における運転モード切換点がより高要求駆動力側となるように、該要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮して前記動力伝達装置の運転モード切換点が設定されることにある。
【００１０】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）差動部の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、入力軸回転速度と出力軸回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、（ｂ）動力伝達経路の一部を構成し有段の自動変速部として機能する変速部とを備える車両の動力伝達装置の制御装置において、（ｃ）エンジン回転速度が低いほど同一車速における変速点がより高アクセル開度側となるように、要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮して変速点が設定されることにある。
【００１１】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）差動部の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、差動状態が制御される電気式差動部と、（ｂ）動力伝達経路の一部を構成し有段の自動変速部として機能する変速部とを備える車両の動力伝達装置の制御装置において、（ｃ）エンジン回転速度が低いほど同一車速における変速点がより高要求駆動力側となるように、要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮して前記動力伝達装置の運転モード切換点が設定されることにある。
【００１２】
また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）差動部の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、入力軸回転速度と出力軸回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、（ｂ）動力伝達経路の一部を構成し有段の自動変速部として機能する変速部とを備える車両の動力伝達装置の制御装置において、（ｃ）動力伝達装置の出力軸回転速度が低いほど同一車速における変速点がより高要求駆動力側となるように、要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮して変速点が設定されることにある。
【００１３】
また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）差動部の回転要素に連結された電動機の運転状態が制御されることにより、差動状態が制御される電気式差動部と、（ｂ）動力伝達経路の一部を構成し有段の自動変速部として機能する変速部とを備える車両の動力伝達装置の制御装置において、（ｃ）動力伝達装置の出力軸回転速度が低いほど同一車速における変速点がより高要求駆動力側となるように、要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮して前記動力伝達装置の運転モード切換点が設定されることにある。
【００１４】
また、請求項７にかかる発明の要旨とするところは、前記変速点はダウンシフト方向の変速点であることにある。
【００１５】
また、請求項８にかかる発明の要旨とするところは、前記運転モード切換点はダウンシフト方向の運転モード切換点であることにある。
【００１６】
また、請求項９にかかる発明の要旨とするところは、前記変速点は前記電動機の回転速度が前記電動機の高回転規制領域を規定する回転速度を超えないように設定されることにある。
【００１７】
また、請求項１０にかかる発明の要旨とするところは、前記運転モード切換点は前記電動機の回転速度が前記電動機の高回転規制領域を規定する回転速度を超えないように設定されることにある。
【００１８】
また、請求項１１にかかる発明の要旨とするところは、前記電気式差動部は、電動機の運転状態が制御されることにより、無段変速機として作動することにある。
【００１９】
また、請求項１２にかかる発明の要旨とするところは、前記動力伝達装置は前記電気式差動部と動力伝達装置の出力軸との間に前記変速部を備えることにある。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１にかかる発明の車両の動力伝達装置の制御装置によれば、前記動力伝達装置における変速を実行するための変速点は、要求駆動力に対するエンジンの回転速度の応答遅れを考慮して設定されるので、エンジン回転速度が変更された要求駆動力に対応する目標エンジン回転速度まで変化させられる過渡期においても適切な変速が実行され、変速時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。また、前記変速点は、要求駆動力の変化量が大きいほど同一車速における変速点がより高要求駆動力側となるように設定されるので、要求駆動力の変化に対するエンジン回転速度の追従が悪い場合である要求駆動力の変化量が大きい場合であっても、要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮した変速が実行され、変速時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【００２３】
また、請求項２にかかる発明の車両の動力伝達装置の制御装置によれば、前記動力伝達装置の運転状態を決定する運転モードを切換るための運転モード切換点は、要求駆動力に対するエンジンの回転速度の応答遅れを考慮して設定されるので、エンジン回転速度が変更された要求駆動力に対応する目標エンジン回転速度まで変化させられる過渡期においても適切な運転モードの切換が実行され、運転モード切換時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。また、前記運転モード切換点は、要求駆動力の変化量が大きいほど同一車速における運転モード切換点がより高要求駆動力側となるように設定されるので、要求駆動力の変化に対するエンジン回転速度の追従が悪い場合である要求駆動力の変化量が大きい場合であっても、要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮した運転モード切換が実行され、運転モード切換え時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【００２４】
請求項３にかかる発明の車両の動力伝達装置の制御装置によれば、前記動力伝達装置における変速を実行するための変速点は、要求駆動力に対するエンジンの回転速度の応答遅れを考慮して設定されるので、エンジン回転速度が変更された要求駆動力に対応する目標エンジン回転速度まで変化させられる過渡期においても適切な変速が実行され、変速時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。また、前記変速点は、エンジン回転速度が高いほど同一車速における変速点がより高要求駆動力側となるように設定されるので、要求駆動力の変化に対するエンジン回転速度の追従が悪い場合であるエンジン回転速度が低い場合であっても、要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮した変速が実行され、変速時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【００２５】
請求項４にかかる発明の車両の動力伝達装置の制御装置によれば、前記動力伝達装置の運転状態を決定する運転モードを切換るための運転モード切換点は、要求駆動力に対するエンジンの回転速度の応答遅れを考慮して設定されるので、エンジン回転速度が変更された要求駆動力に対応する目標エンジン回転速度まで変化させられる過渡期においても適切な運転モードの切換が実行され、運転モード切換時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。また、前記運転モード切換点は、エンジン回転速度が高いほど同一車速における運転モード切換点がより高要求駆動力側となるように設定されるので、要求駆動力の変化に対するエンジン回転速度の追従が悪い場合であるエンジン回転速度が低い場合であっても、要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮した運転モード切換が実行され、運転モード切換え時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【００２６】
請求項５にかかる発明の車両の動力伝達装置の制御装置によれば、前記動力伝達装置における変速を実行するための変速点は、要求駆動力に対するエンジンの回転速度の応答遅れを考慮して設定されるので、エンジン回転速度が変更された要求駆動力に対応する目標エンジン回転速度まで変化させられる過渡期においても適切な変速が実行され、変速時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。また、前記変速点は、車両の動力伝達装置の出力軸回転速度が高いほど同一車速における変速点がより高要求駆動力側となるように設定されるので、要求駆動力の変化に対するエンジン回転速度の追従が悪い場合である車両の動力伝達装置の出力軸回転速度が低い場合であっても、要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮した変速が実行され、変速時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【００２７】
請求項６にかかる発明の車両の動力伝達装置の制御装置によれば、前記動力伝達装置の運転状態を決定する運転モードを切換るための運転モード切換点は、要求駆動力に対するエンジンの回転速度の応答遅れを考慮して設定されるので、エンジン回転速度が変更された要求駆動力に対応する目標エンジン回転速度まで変化させられる過渡期においても適切な運転モードの切換が実行され、運転モード切換時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。また、前記運転モード切換点は、車両の動力伝達装置の出力軸回転速度が高いほど同一車速における運転モード切換点がより高要求駆動力側となるように設定されるので、要求駆動力の変化に対するエンジン回転速度の追従が悪い場合である車両の動力伝達装置の出力軸回転速度が低い場合であっても、要求駆動力に対するエンジン回転速度の応答遅れを考慮した運転モード切換が実行され、運転モード切換え時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【００２８】
また、請求項７にかかる発明の車両の動力伝達装置の制御装置によれば、前記変速点はダウンシフト方向の変速点であるので、例えば急激にアクセルを踏み込んだことにより要求駆動力を表す一指標であるアクセル開度が変更され、エンジン回転速度が前記変更されたアクセル開度に対応する目標エンジン回転速度まで変化させられる過渡期においても、いわゆるキックダウンと呼ばれるダウン変速が適切に実行され、変速時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【００２９】
また、請求項８にかかる発明の車両の動力伝達装置の制御装置によれば、前記変速点はダウンシフト方向の運転モード切換点、すなわち、高速の走行に対応した運転モードからより低速の走行に対応した運転モードへの切換を行なう点であるので、例えば急激にアクセルを踏み込んだことにより要求駆動力を表す一指標であるアクセル開度が変更され、エンジン回転速度が前記変更されたアクセル開度に対応する目標エンジン回転速度まで変化させられる過渡期においても、いわゆるキックダウンに相当するモード切換が適切に実行され、変速時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【００３０】
また、請求項９にかかる発明の車両の動力伝達装置の制御装置によれば、前記変速点は前記電動機の回転速度が前記電動機の高回転規制領域を規定する回転速度を超えないように設定されるので、前記電動機が変速の際に過回転状態となることがなく変速が実行される。
【００３１】
また、請求項１０にかかる発明の車両の動力伝達装置の制御装置によれば、前記運転モード切換点は前記電動機の回転速度が前記電動機の高回転規制領域を規定する回転速度を超えないように設定されるので、前記電動機が運転モード切換の際に過回転状態となることがなく運転モード切換が実行される。
【００３２】
また、請求項１１にかかる発明の車両の動力伝達装置の制御装置によれば、前記電気式差動部は、電動機の運転状態が制御されることにより、無段変速機として作動するので、電気式差動部と変速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。尚、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。
【００３３】
また、請求項１２にかかる発明の車両の動力伝達装置の制御装置によれば、前記動力伝達装置は前記電気式差動部と動力伝達装置の出力軸との間に前記自動変速部を備えるので、前記電気式差動部と前記自動変速部とが直列に配置され、コンパクトな車両の動力伝達装置が構成される。
【００３４】
また、請求項１３にかかる発明の車両の動力伝達装置の制御装置によれば、前記電気式差動部は、電動機の運転状態が制御されることにより、無段変速機として作動するので、電気式差動部と変速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。尚、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。
【００３５】
また、請求項１４にかかる発明の車両の動力伝達装置の制御装置によれば、前記動力伝達装置は前記電気式差動部と動力伝達装置の出力軸との間に前記自動変速部を備えるので、前記電気式差動部と前記自動変速部とが直列に配置され、コンパクトな車両の動力伝達装置が構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例】
【００３７】
図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両の動力伝達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。この変速機構１０は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の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。
【００３８】
このように、本実施例の変速機構１０においてはエンジン８と差動部１１とは直結されている。この直結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、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の骨子図においてはその下側が省略されている。
【００３９】
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（以下、エンジン出力という）を機械的に分配する機械的機構であってエンジン出力を第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とを備えている。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。
【００４０】
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を主体として構成されている。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。
【００４１】
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。このように構成された動力分配機構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電気式差動部である。
【００４２】
自動変速部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、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。
【００４３】
自動変速部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。
【００４４】
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の各ギヤ段（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の少なくとも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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
以上のように構成された変速機構１０において、無段変速機として機能する差動部１１と自動変速部２０とで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。
【００４８】
具体的には、差動部１１が無段変速機として機能し、且つ差動部１１に直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部２０の少なくとも１つの変速段Ｍに対して自動変速部２０に入力される回転速度（以下、自動変速部２０の入力回転速度）すなわち伝達部材１８の回転速度（以下、伝達部材回転速度Ｎ18）が無段的に変化させられてその変速段Ｍにおいて無段的な変速比幅が得られる。したがって、変速機構１０の総合変速比γＴ（＝入力軸１４の回転速度ＮIN／出力軸２２の回転速度ＮOUT ）が無段階に得られ、変速機構１０において無段変速機が構成される。この変速機構１０の総合変速比γＴは、差動部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとに基づいて形成される変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴである。
【００４９】
例えば、図２の係合作動表に示される自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対し伝達部材回転速度Ｎ18が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって、変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。
【００５０】
また、差動部１１の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチＣおよびブレーキＢが選択的に係合作動させられて第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。したがって、変速機構１０において有段変速機と同等の状態が構成される。
【００５１】
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変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。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。
【００５２】
図３は、差動部１１と自動変速部２０とから構成される変速機構１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２４、２６、２８、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。
【００５３】
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、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、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ρ１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。
【００５４】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、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。
【００５５】
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第１リングギヤＲ１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第１キャリヤＣＡ１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第１サンギヤＳ１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。
【００５６】
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第１サンギヤＳ１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 と同じ回転で第１リングギヤＲ１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第１サンギヤＳ１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。
【００５７】
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。
【００５８】
自動変速部２０では、差動部１１において直線Ｌ０が横線Ｘ２と一致させられてエンジン回転速度ＮE と同じ回転速度が差動部１１から第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（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。
【００５９】
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ものである。
【００６０】
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、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動を表す信号、車速Ｖに対応する出力軸２２の回転速度（以下、出力軸回転速度）ＮOUT を表す信号、自動変速部２０の制御作動に用いられるＡＴＦの温度（以下、ＡＴＦ温度という）ＴＨATF 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（以下、第１電動機回転速度という）ＮM1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）ＮM2を表す信号等が、それぞれ供給される。
【００６１】
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に備えられた電子スロットル弁６２のスロットル弁開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ６４への駆動信号や燃料噴射装置６６による吸気管６０或いはエンジン８の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置６８によるエンジン８の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、電動機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、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５、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。
【００６２】
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。
【００６３】
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Ａcc或いはスロットル弁開度θTH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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
そのシフトレバー５２は、変速機構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）」、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の自動変速制御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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
なお、動力伝達装置の運転モードとは、動力伝達装置において切換可能な異なる作動状態のそれぞれであって、例えば本実施例においては、動力伝達装置の一部としての変速機構１１を構成する自動変速部２０の作動状態、すなわち、前進走行用の各変速段、後退走行用の変速段、および動力伝達遮断状態である「Ｎ」ポジション、「Ｐ」ポジションのそれぞれが成立させられた状態がそれぞれ運転モードに該当する。運転モードがこのように定義される場合、運転モードの切換は自動変速機の変速段間の変速、あるいは動力伝達可能状態と動力伝達遮断状態との切換に相当し、また、運転モードの切換が行なわれるモード切換点は、例えば後述する図８における変速線を構成する点である各変速点に相当する。
【００７１】
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、変速線変更手段９２、変速判断手段９４、変速実行手段９６を含んで構成される。このうち、変速判断手段９４は、図８に示すような変速機構１０の出力軸２２の回転速度（以下「出力軸回転速度」という）ＮOUT と要求駆動力を表す指標であるアクセルペダル１１６の開度Ａcc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ＮOUT およびアクセルペダル１１６の開度Ａcc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、変速実行手段９６は、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。このアクセルペダル１１６の開度（単に「アクセル開度」ともいう。）Ａccは、アクセルペダル１１６の踏み込み量であり、アクセル開度センサ１０２によって検出される。なお、出力軸回転速度ＮOUT は終減速機３２の減速比および駆動輪３４の径を介して一対一に対応する量である。
【００７２】
このとき、変速実行手段９６は、変速判断手段９４によって変速を行なうよう判断された変速段が達成されるように、例えば図２に示す係合表に従って自動変速部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ＳＬ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。
【００７３】
図９は、いわゆるクラッチツウクラッチ変速、すなわち、複数の摩擦係合装置のいずれかを解放し同時に他のいずれかを係合する変速において、解放される摩擦係合装置と係合される摩擦係合装置とのそれぞれに対して供給される係合油圧ＰSLの指令値の過程の一例を時間の経過と共に示すタイムチャートである。図９の横軸は時刻ｔ（ｓｅｃ）を、縦軸は摩擦係合装置に供給される油圧である係合圧ＰSL（ｋＰａ）の指令値をそれぞれ表す。また、図９において実線は変速によって係合される摩擦係合装置に対する係合油圧の指令値を表しており、破線は変速によって解放される摩擦係合装置に対する係合油圧の指令値を表している。
【００７４】
変速判断手段９４により、変速判断がされ変速により係合される摩擦係合装置に対し、係合のための指令がなされる。まず、図９において実線で表される、変速において係合される摩擦係合装置への係合油圧に着目すると、時刻ｔ１において、判断された変速により係合される摩擦係合装置に対し油圧の供給が開始される。このとき、まず時刻ｔ１からｔ２にかけては、摩擦係合装置のパッククリアランスを速やかに詰めるために作動油が急速に充填されるような高い係合圧が指示され（いわゆるファーストフィル制御が実行され）、続いて時刻ｔ２において、それよりも低い係合圧である係合待機圧ＰW が指示され、一旦その係合待機圧ＰW が所定時間維持される。この係合待機圧ＰW による待機は、前記ファーストフィル制御における高い係合圧によってそのまま係合が開始されるとショックが発生するので、これを避けるために係合開始時点で一旦低い係合圧を指示するものである。その後時刻ｔ３において、摩擦係合装置の係合が開始され、係合圧ＰSLの指令値が徐々に上昇させられる。そして、時刻ｔ５において係合圧の指令値が所定値に達すると、摩擦係合装置の完全係合状態に対応する係合圧が指示される。一方、図９において破線で表される、変速において解放される摩擦係合装置への係合油圧に着目すると、時刻ｔ１からｔ３にかけて、解放の準備のために徐々に係合油圧がゆるやかに低下させられた後、時刻ｔ３において、係合圧を急激に低下させ、解放側摩擦係合装置と係合側摩擦係合装置とのかけかえを実行するとともに、時刻ｔ４において完全に解放状態とする。
【００７５】
図７に戻って、ハイブリッド制御手段８４は、差動部制御手段として機能するものであり、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。
【００７６】
このように、変速機構１０全体としての変速比である総合変速比γＴは、ハイブリッド制御手段８４によって制御される差動部１１の変速比γ０と、有段変速制御手段８２によって制御される自動変速部２０の変速比γとによって決定されることから、有段変速制御手段８２およびハイブリッド制御手段８４を合わせて変速制御手段８１と見ることができる。この変速制御手段８１は、運転者によるシフトレバー５２の操作を受けシフト操作装置５０から出力されるシフトポジションを表す信号ＰSHに基づいて、例えばシフトポジションＰSHに対応するシフトレンジの範囲内において変速機構１０の総合変速比γＴを変化させる。
【００７７】
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図１０の破線に示すようなエンジン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、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無段階に制御する。
【００７８】
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。
【００７９】
特に、前記有段変速制御手段８２により自動変速部２０の変速制御が実行される場合には、自動変速部２０の変速比が段階的に変化させられることに伴ってその変速前後で変速機構１０のトータル変速比γＴが段階的に変化させられる。トータル変速比γＴが段階的に変化することにより、すなわち変速比が連続的ではなく飛ぶことにより、連続的なトータル変速比γＴの変化に比較して速やかに駆動トルクを変化させることが可能となる。その反面、変速ショックが発生したり、最適燃費率曲線に沿うようにエンジン回転速度ＮE を制御できず燃費が悪化する可能性がある。
【００８０】
そこで、ハイブリッド制御手段８４は、そのトータル変速比γＴの段階的変化が抑制されるように、自動変速部２０の変速に同期して自動変速部２０の変速比の変化方向とは反対方向の変速比の変化となるように差動部１１の変速を実行する。言い換えれば、自動変速部２０の変速前後で変速機構１０のトータル変速比γＴが連続的に変化するようにハイブリッド制御手段８４は自動変速部２０の変速制御に同期して差動部１１の変速制御を実行する。例えば、ハイブリッド制御手段８４は、自動変速部２０の変速前後で過渡的に変速機構１０のトータル変速比γＴが変化しないような所定のトータル変速比γＴを形成するために自動変速部２０の変速制御に同期して、自動変速部２０の変速比の段階的な変化に相当する変化分だけその変化方向とは反対方向に変速比を段階的に変化させるように差動部１１の変速制御を実行する。
【００８１】
別の見方をすれば、ハイブリッド制御手段８４は自動変速部２０の変速が実行されて自動変速部２０の変速比が段階的に変化させられたとしても、エンジン８の動作点が変速前後で変化しないように差動部１１の変速比γ０を制御するのである。例えば、図１０に示す曲線Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３はそれぞれエンジン８における等パワー線Ｐの一例であり、点Ａは必要なエンジン出力Ｐ２を発生する際にエンジン８の燃費効率（最適燃費率）に基づいて設定されたエンジン回転速度ＮE とエンジントルクＴE とで規定されるエンジン８の動作点すなわちエンジン８の駆動状態の一例である。そして、ハイブリッド制御手段８４は、自動変速部２０の変速前後で、この点Ａに示されるようなエンジン８の動作点が変化しないか、等パワー線上に位置するように、すなわちエンジン８の動作点が最適燃費率曲線に沿い且つ等パワーが維持されるように、差動部１１を変速する所謂等パワー変速を実行する。より具体的には、ハイブリッド制御手段８４は、自動変速部２０の変速中において、エンジントルクＴE を略一定に維持するようにスロットル制御を実行すると共に、エンジン回転速度ＮE を略一定に維持するように自動変速部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。
【００８２】
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機能によって例えば第１電動機回転速度ＮM1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させられる。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を任意の回転速度に回転制御することができる。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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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）によってモータ走行させることができる。
【００８６】
例えば、ハイブリッド制御手段８４は、図８に示すような出力軸回転速度ＮOUT と自動変速部２０の要求出力トルクＴOUT に対応するアクセル開度Ａccとを変数として予め記憶された走行用駆動力源をエンジン８と第２電動機Ｍ２とで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関係（駆動力源切換線図、駆動力源マップ）から実際の出力軸回転速度ＮOUT およびアクセル開度Ａccとで示される車両状態に基づいて、モータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。図８の実線Ａに示す駆動力源マップは、例えば同じ図８中の実線および一点鎖線に示す変速マップと共に予め記憶されている。このように、ハイブリッド制御手段８４によるモータ走行は、図８から明らかなように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 域に対応する低アクセル開度Ａcc域、あるいは出力軸回転速度ＮOUT の比較的低い低出力軸回転速度ＮOUT すなわち低負荷域で実行される。
【００８７】
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。
【００８８】
また、ハイブリッド制御手段８４は、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。
【００８９】
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。
【００９０】
このように、前記図８に示すような駆動力源速マップにおいては、モータ走行領域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トルク出力トルクＴOUT に対応する低アクセル開度域、あるいは出力軸回転速度ＮOUT の比較的低い領域、すなわち低負荷域に設定されている。
【００９１】
ところで、自動変速部２０の変速は、燃費を最適とする観点からは、変速機構１０全体の動力伝達効率が最適となったところで変速を実行するのが望ましい。図１１は、横軸を変速機構１０の入力軸１４の回転速度であるエンジン回転速度ＮE と変速機構１０の出力軸２２の回転速度である出力軸回転速度ＮOUT との比ｉ（ｉ＝ＮE ／ＮOUT ）とし、また、縦軸を変速機構１０全体の動力伝達効率ηとした場合のそれらの関係を、自動変速部２０の変速段毎に表した図であって、例えば自動変速部２０の第３速段と第４速段について表したものである。
【００９２】
自動変速部２０の第３速段と第４速段間の変速は、図１１において第３速段についての関係を表した曲線と第４速段についての関係を表した曲線の交点である点Ｉにおいて実行するのが理論上最も効率がよい。これは、点Ｉ以外の点において変速を実行する場合には、変速前あるいは変速後において変速機構１０の動力伝達効率ηの悪い状態での走行を行なわなければならないためである。例えば、点ＩＩにおいて第４速段から第３速段へのダウン変速が実行されると、変速の前後の微小な時間においては横軸をエンジン回転速度ＮE と変速機構１０の出力軸回転速度ＮOUT との比ｉは変化しないことから、変速後の変速機構１０の状態は点ＩＩＩで表される動力伝達効率ηの悪い状態とされる。そして、この動力伝達効率ηの悪い状態で走行しなければならないこととなる。
【００９３】
ここで、エンジン回転速度ＮE はアクセル開度Ａccに追従するものであるから、アクセル開度Ａccと対応づけられることができ、出力軸回転速度ＮOUT は終減速機３２の減速比および駆動輪３４の径の値を介して車速Ｖと一対一に変換可能な量である。一方、図１１の横軸である比ｉは、エンジン回転速度ＮE と変速機構１０の出力軸回転速度ＮOUT との比であるから、同一の比ｉの値に対するエンジン回転速度ＮE と変速機構１０の出力軸回転速度ＮOUT との組み合わせは無数に存在する。そこで、図１１における理論最適変速点である点Ｉに対応する比ｉの値となるエンジン回転速度ＮE と変速機構１０の出力軸回転速度ＮOUT との組み合わせを算出するとともに、算出された組み合わせのエンジン回転速度ＮE をアクセル開度Ａccに変換する。すると、算出された理論最適変速点に対応するアクセル開度Ａccと出力軸回転速度ＮOUT との組み合わせが得られる。また、この無数にある組み合わせを図８の変速線図に点列として表示すれば、理論上効率が最適となる変速を実行するための変速線である理論最適変速線が得られる。
【００９４】
図８の変速線図においては、実線で現れたアップ変速線は前記理論最適変速線に近づくように設定され、また、一点鎖線で表されるダウン変速線は、ビジーシフト、すなわち変速直後において逆方向の変速が実行されることを防止する程度に、前記理論最適変速線と離されて設定されている。
【００９５】
ところで、図８のように変速線図が出力軸回転速度ＮOUT とアクセル開度Ａccで規定される場合には、上述のように、エンジン回転速度ＮE はアクセル開度Ａccに追従するため、アクセル開度Ａccと対応づけられることを前提として、すなわち、エンジン回転速度ＮE とアクセル開度Ａccとを変換可能な量であるとして変換することにより変速線を算出している。かかる前提は、車両が定常状態にあるときや、アクセル開度の変化量が微小である場合には問題とならない。しかしながら、アクセル開度Ａccが急激に大きく変化させられる場合には、この前提が満たされない場合がある。例えば、急加速などのためにアクセル開度Ａccが急激に増加させられる場合には、エンジン回転速度ＮE の上昇は通常の加速のためのアクセル開度Ａccの増加の場合に比べて応答遅れを生ずるため、アクセル開度Ａccと対応づけられたエンジン回転速度ＮE の値と実際のエンジン回転速度ＮE とが相違してしまう。
【００９６】
このように、アクセル開度Ａccと対応づけられたエンジン回転速度ＮE の値と実際のエンジン回転速度ＮE とが相違してしまう場合においては、前記理論最適変速線に基づいて変速を実行しても、動力伝達効率ηが最適な変速とはならない場合がある。例えば、アクセル開度Ａccが急激に増加させられる際には、図１１の理論最適変速点である点Ｉに対応して設定された変速線に基づいて変速が実行される場合であっても、変速の際には十分に、すなわちアクセル開度Ａccに対応する程度にエンジン回転速度ＮE が上昇しておらず、例えば図１１の点ＩＩの状態であるにもかかわらず変速が実行されてしまうためである。このような場合には、動力伝達効率ηの観点から規定された理論最適変速線に従って直ちにダウン変速を行なうよりもそのダウン変速を遅らせて変速前の変速段を保持してエンジン回転速度ＮE を上昇させた方が効率がよいことになる。
【００９７】
図７に戻って変速線変更手段９２は、かかる場合すなわちアクセル開度Ａccの変化に対してエンジン回転速度ＮE の変化に応答遅れが生ずる場合においても、伝達効率ηが最適となる変速が実行できるよう、変速線図をアクセル開度Ａccの変化に対してエンジン回転速度ＮE の変化に応答遅れを考慮したものに変更する。具体的には例えば、変速線変更手段９７は、アクセル開度センサ１０２によって検出されるアクセル開度センサの変化量とエンジン回転速度ＮE とに基づいて、例えば新たな変速線図を算出するとともに、変速判断手段９４が変速判断を行なう際の変速線図を例えば図８のように予め電子制御装置などに記憶させられていた通常の変速線図に代えて前記新たな変速線図に変更する。
【００９８】
図１２は、所定のアクセル開度の変化量ΔＰＡＰおよびエンジン回転速度ＮE の場合における変速線変更手段９２によって算出される新たな変速線図の一例を表した図であって、変速判断手段９４によって図８の変速線図に代えて用いられるものである。図１２において、実線は第３速段から第４速段へのアップ変速線を、一点鎖線は第４速段から第３速段へのダウン変速線を表している。また、破線は第３速段と第４速段との間の理論最適変速線であり、点線は第４速段での走行における下限を表す許可下限線であり、具体的には例えば、電動機の仕様限界に基づいて許容される走行状態の下限側の限界を表している。従って点線よりも高アクセル開度側（すなわち図１２の上側）は、第１電動機の回転速度が高回転となるため運転が許容されない領域である。
【００９９】
図１２において実線で表される第３速段から第４速段へのアップ変速線は破線で表された第３速段と第４速段との間の理論最適変速線に略一致するように設計されている。一方、一点鎖線で表される第４速段から第３速段へのダウン変速線は、破線で表された理論最適変速線からずれ量Ｄだけ高アクセル開度側にずれるように設定されている。
【０１００】
ここで、ダウン変速線と理論最適変速線とのずれ量Ｄは次式（１）によって規定される。
Ｄ＝Ｋ1 ×ΔＰＡＰ−Ｋ2 ×ＮE                   ・・・（１）
ΔＰＡＰはアクセル開度Ａccの変化量、すなわち微小単位時間当たりのアクセル開度Ａccの変化量であり、係数Ｋ1 およびＫ2 は予めシミュレーションや実験などによって算出される。式（１）は、アクセル開度Ａccの変化に対するエンジン回転速度ＮE の応答遅れは、アクセル開度Ａccの変化が急であるほど、また、アクセル開度Ａccの変化が生じた際のエンジン回転速度ＮE が低回転速度であるほど顕著であることを考慮したものであり、本式（１）により算出したずれ量Ｄはこれを反映した値となる。
【０１０１】
なお、前述のように、図１２の破線で表された理論最適変速線は、エンジン回転速度ＮE と出力軸回転速度ＮOUT の比ｉが一定となる点の点列であるから、理論最適変速線上の点に対応する出力軸回転速度ＮOUT は比ｉを用いて、その際のエンジン回転速度ＮE を用いて
ＮOUT ＝ｉ×ＮE                                 ・・・（２）
のように表される。その結果、上記式（１）は、
Ｄ＝Ｋ1 ×ΔＰＡＰ−Ｋ2 ×ｉ×ＮOUT             ・・・（３）
となる。上式（３）は、特定のアクセル開度の変化量ΔＰＡＰの場合における、理論最適変速線とダウン変速線のずれ量Ｄを出力軸回転速度ＮOUT ごとに表した式であり、ダウン変速線はアクセル開度の変化量ΔＰＡＰ毎にこの式（３）によって算出される。このように設定される変速線は、アクセル開度の変化量ΔＰＡＰが大きいほど、またエンジン回転速度ＮE あるいは出力軸回転速度ＮOUT が低いほど、同一車速におけるずれ量Ｄが大きく、すなわち変速点が高アクセル開度側となるように設定されている。
【０１０２】
また、係数Ｋ1 およびＫ2 の算出にあたっては、式（１）あるいは式（３）によって算出されるダウン変速線が前記許可下限線によって規定される高回転規制域、すなわち図１２の許可下限線の上側の領域にかからないように算出される。すなわち、ダウン変速線上の変速点に対応する動力伝達装置の運転がされた場合において、第１電動機Ｍ１の回転速度が過回転とならないように係数Ｋ1 およびＫ2 は設定される。
【０１０３】
また、上述のように、図１２に示す変速線図は、あるアクセル開度Ａccの変化量ΔＰＡＰの場合における一例であって、変速線変更手段９２は、このような変速線図をアクセル開度変化量ΔＰＡＰの所定の刻み幅ごとに算出する。
【０１０４】
図１３は、本発明の車両用動力伝達装置の制御装置の制御作動の一例を示すフローチャートである。まず、変速判断手段９４に対応するステップ（以下「ステップ」を省略する。）Ｓ１およびＳ２においては、それぞれ、車速Ｖとアクセル開度Ａccの値が検出される。これらの値のうち、車速Ｖは例えば車速センサ１１２によって検出され、アクセル開度Ａccはアクセル開度センサ１０２によって検出される。
【０１０５】
続くＳ３乃至Ｓ６は変速線変更手段９２に対応する。このうち、Ｓ３においては、例えばエンジン回転速度センサ１０４に基づいてエンジン回転速度ＮE が検出される。また、Ｓ４においては、アクセル開度Ａccの変化量であるΔＰＡＰの値が算出される。このアクセル開度変化量ΔＰＡＰの値は、例えば本フローチャートがくり返し実行される場合においては、前回のフローチャート実行時においてＳ２で検出されたアクセル開度Ａccと、今回のフローチャート実行時のＳ２で検出されたアクセル開度Ａccとの差分に基づいて算出されても良いし、あるいはアクセル開度センサ１０２によって検出されるアクセル開度Ａccの値を取り込んでおき、Ｓ４の実行時におけるアクセル開度Ａccの値と、その所定時間だけ前のアクセル開度Ａccの値との差分によって算出されてもよい。
【０１０６】
Ｓ５においては、Ｓ３において検出されたエンジン回転速度ＮE とＳ４において算出されたアクセル開度変化量ΔＰＡＰの値とに基づいて、変速線の変更を実行するか否かが判断される。上述のように、例えば急加速などアクセル開度Ａccが急激に大きく変化させられたような場合にはエンジン回転速度ＮE の応答遅れが生じ、効率のよい変速を実行するために変速線を変更する必要がある一方、そうでない場合には予め規定された変速線図に基づいて変速を実行すれば良いからである。具体的には例えば、アクセル開度変化量ΔＰＡＰの値が予め設けられた基準値ΔＰＡＰ0 を上回る場合には本判断が肯定される。そして、本ステップの判断が肯定された場合には、続くＳ６が実行される。Ｓ６においては、Ｓ３において検出されたエンジン回転速度ＮE とＳ４において算出されたアクセル開度変化量ΔＰＡＰの値とに基づいて新たな変速線図が算出され、予め記憶させられていた変速線図から変更される。なお、Ｓ５の判断が否定される場合には、本ステップが実行されることなく、続くＳ７が実行される。
【０１０７】
変速判断手段９４に対応するＳ７においては、Ｓ１およびＳ２においてそれぞれ検出された車速Ｖおよびアクセル開度Ａccの値に基づいて、変速を実行すべきか否かが判断される。このとき、Ｓ５における判断が肯定され，Ｓ６において新たな変速線図が適用された場合においては、その新たな変速線図に基づいて変速判断が行なわれる。一方、Ｓ５における判断が否定された場合には、予め記憶されていた変速線図に基づいて変速判断が行なわれる。そして、本ステップにおいて判断が肯定される場合、すなわち変速の実行が判断された場合においては、続くＳ８が実行され、本ステップにおける判断が否定される場合、すなわち変速の実行が判断されない場合には、変速が実行されることなく本フローチャートは終了する。
【０１０８】
変速実行手段９６に対応するＳ８においては、Ｓ７において実行すると判断された変速が実行される。すなわち、変速後の変速段が成立するよう、例えば図２に示すような作動図表に基づいて、解放される摩擦係合装置と係合される摩擦係合装置とを決定し、例えば図９に示すようなタイミングチャートに基づいてそれぞれの摩擦係合装置の係合圧の指令値を変化させる。
【０１０９】
前述の実施例によれば、動力伝達装置の制御装置としての有段変速制御手段８２を構成する変速線変更手段９２（Ｓ６）によって、差動部１１の差動状態によって定まる変速比γ０と、自動変速部２０の変速比γすなわち変速段を変更するための変速点は、要求駆動力としてのアクセル開度Ａccに対するエンジンの回転速度ＮE の応答遅れを考慮して設定されるので、アクセル開度Ａccが変更されエンジン回転速度ＮE が前記変更されたアクセル開度Ａccに対応する目標エンジン回転速度まで変化させられる過渡期においても適切な変速が実行され、変速時における車両の動力伝達装置としての変速機構１０の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【０１１０】
また、前述の実施例によれば、変速線変更手段９２（Ｓ６）によって、前記動力伝達装置としての変速機構１０の運転状態を決定する運転モードを切換るための運転モード切換点は、要求駆動力としてのアクセル開度Ａccに対するエンジンの回転速度ＮE の応答遅れを考慮して設定されるので、アクセル開度Ａccが変更され、エンジン回転速度ＮE が前記変更されたアクセル開度Ａccに対応する目標エンジン回転速度まで変化させられる過渡期においても適切な運転モードの切換が実行され、変速時における変速機構１０の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【０１１１】
また、前述の実施例によれば、変速線変更手段９２（Ｓ６）が変更する変速線すなわち変速点の点列は、ダウンシフト方向の変速点であるので、例えば急激にアクセルペダル１１６が踏み込まれたことによりアクセル開度Ａccが変更され、エンジン回転速度ＮE が前記変更されたアクセル開度Ａccに対応する目標エンジン回転速度まで変化させられる過渡期においても、いわゆるキックダウンと呼ばれるダウン変速が適切に実行され、変速時における車両の動力伝達装置としての変速機構１０の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【０１１２】
また、前述の実施例によれば、変速線変更手段９２（Ｓ６）が変更する運転モード切換線すなわち切換点の点列は、ダウンシフト方向の運転モード切換点、すなわち、高速の走行に対応した運転モードからより低速の走行に対応した運転モードへの切換を行なう点であるので、例えば急激にアクセルを踏み込んだことによりアクセル開度が変更され、エンジン回転速度が前記変更されたアクセル開度に対応する目標エンジン回転速度まで変化させられる過渡期においても、いわゆるキックダウンに相当するモード切換が適切に実行され、変速時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【０１１３】
また、前述の実施例によれば、変速線変更手段９２（Ｓ６）が変更する変速線すなわち変速点の点列は、図１４の点線よりも上側に規定された電動機の高回転規制領域よりも低アクセル開度側に設定されるので、変速の際に電動機Ｍ１の回転速度が過回転となることがなく変速が実行される。
【０１１４】
また、前述の実施例によれば、変速点変更手段９２（Ｓ６）が変更する運転モード切換線すなわち切換点の点列は、図１４の点線よりも上側に規定された電動機の高回転規制領域よりも低アクセル開度側に設定されるので、運転モード切換の際に電動機Ｍ１の回転速度が過回転となることがなく変速が実行される。
【０１１５】
また、前述の実施例によれば、変速線変更手段９２（Ｓ６）が変更する変速線すなわち変速点の点列は、要求駆動力としてのアクセル開度の変化量ΔＰＡＰが大きいほど同一車速Ｖにおける変速点がより高アクセル開度Ａcc側となるように設定されるので、アクセル開度Ａccの変化に対するエンジン回転速度ＮE の追従が悪い場合であるアクセル開度Ａccの変化量が大きい場合であっても、アクセル開度Ａccに対するエンジン回転速度ＮE の応答遅れを考慮した変速が実行され、変速時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【０１１６】
また、前述の実施例によれば、変速線変更手段９２（Ｓ６）が変更する運転モード切換線すなわち切換点の点列は、要求駆動力としてのアクセル開度の変化量ΔＰＡＰが大きいほど同一車速Ｖにおける運転モード切換点がより高アクセル開度Ａcc側となるように設定されるので、アクセル開度Ａccの変化に対するエンジン回転速度ＮE の追従が悪い場合であるアクセル開度Ａccの変化量が大きい場合であっても、アクセル開度Ａccに対するエンジン回転速度ＮE の応答遅れを考慮した運転モード切換が実行され、運転モード切換え時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【０１１７】
また、前述の実施例によれば、変速線変更手段９２（Ｓ６）が変更する変速線すなわち変速点の点列は、エンジン回転速度ＮE が低いほど同一車速Ｖにおける変速点がより高要求駆動力側である高アクセル開度Ａcc側となるように設定されるので、アクセル開度Ａccの変化に対するエンジン回転速度ＮE の追従が悪い場合であるエンジン回転速度が低い場合であっても、アクセル開度Ａccに対するエンジン回転速度ＮE の応答遅れを考慮した変速が実行され、変速時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【０１１８】
また、前述の実施例によれば、変速線変更手段９２（Ｓ６）が変更する運転モード切換線すなわち切換点の点列は、エンジン回転速度ＮE が低いほど同一車速Ｖにおける運転モード切換点がより高要求駆動力側である高アクセル開度Ａcc側となるように設定されるので、アクセル開度Ａccの変化に対するエンジン回転速度ＮE の追従が悪い場合であるエンジン回転速度ＮE が低い場合であっても、アクセル開度Ａccに対するエンジン回転速度ＮE の応答遅れを考慮した運転モード切換が実行され、運転モード切換え時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【０１１９】
また、前述の実施例によれば、変速線変更手段９２（Ｓ６）が変更する変速線すなわち変速点の点列は、変速機構１０の出力軸回転速度ＮOUT が低いほど同一車速Ｖにおける変速点がより高要求駆動力側である高アクセル開度Ａcc側となるように設定されるので、アクセル開度Ａccの変化に対するエンジン回転速度ＮE の追従が悪い場合である変速機構１０の出力軸回転速度ＮOUT が低いであっても、アクセル開度Ａccに対するエンジン回転速度ＮE の応答遅れを考慮した変速が実行され、変速時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【０１２０】
また、前述の実施例によれば、変速線変更手段９２（Ｓ６）が変更する運転モード切換線すなわち切換点の点列は、変速機構１０の出力軸回転速度ＮOUT が低いほど同一車速Ｖにおける運転モード切換点がより高要求駆動力側である高アクセル開度Ａcc側となるように設定されるので、アクセル開度Ａccの変化に対するエンジン回転速度ＮE の追従が悪い場合である変速機構１０の出力軸回転速度ＮOUT が低い場合であっても、アクセル開度Ａccに対するエンジン回転速度ＮE の応答遅れを考慮した運転モード切換が実行され、運転モード切換え時における車両の動力伝達装置の最適な伝達効率からのずれが抑制される。
【０１２１】
また、前述の実施例によれば、差動部１１は、電動機Ｍ１およびＭ２の運転状態が制御されることにより、無段変速機として作動するので、差動部１１と自動変速部２０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。尚、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。
【０１２２】
また、前述の実施例によれば、動力伝達装置としての変速機構１０は差動部１１と変速機構１０の出力軸２２との間に自動変速部２０を備えるので、差動部１１と自動変速部２０とが直列に配置され、コンパクトな車両の変速機構１０が構成される。
【０１２３】
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。
【０１２４】
例えば、前述の実施例においては、動力伝達装置の一部を構成する変速機構１０は、入力軸としてそれぞれ１つの入力軸１４を有していたが、このような構成に限られない。例えば、複数の入力軸を有し、これらを例えば摩擦係合装置や摩擦係合装置などを用いることにより選択的にあるいは同時に用いるような構成であってもよい。
【０１２５】
また、前述の実施例においては、動力伝達装置において切換可能な異なる作動状態のそれぞれである動力伝達装置の運転モードとして、自動変速部２０の作動状態、すなわち、前進走行用の各変速段、後退走行用の変速段、および動力伝達遮断状態である「Ｎ」ポジション、「Ｐ」ポジションのそれぞれが成立させられた状態であるとされ、また、運転モードの切換が行なわれるモード切換点は、変速線を構成する点である各変速点であるとされたが、これに限られない。例えば、差動部１１がその変速比を連続的に変更可能な無段変速機として使用されている状態であるか、あるいは所定の変速比に固定されて用いられているかを運転モードとしてもよい。また、駆動力源としてのエンジン８、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２のそれぞれの作動状況、すなわち、車両がエンジン８によってのみ駆動されている状態、エンジン８と第２電動機によって駆動されている状態、第２電動機によってのみ駆動されている状態のそれぞれを運転モードとすることもできる。また、複数の運転モードの組み合わせを運転モードとすることも可能である。
【０１２６】
また、図１３においては動力伝達装置の制御装置の作動の一例がフローチャートによって例示されたが、各ステップの実行される順序はこれに限られない。例えば車速Ｖの検出を行なうステップＳ１は、Ｓ７よりも前に実行されれば、いずれの段階で行なわれてもよい。
【０１２７】
また、前述の実施例においては、変速線変更手段９２は、ダウン変速線の理論最適変速線からのずれ量Ｄを前記式（１）に基づいて算出したが、他の式によって算出してもよい。
【０１２８】
また、前述の実施例においては、変速線変更手段９２は、予めアクセル開度の変化量ΔＰＡＰおよびエンジン回転速度ＮE ごとに新たな変速線を算出しておき、実際のアクセル開度の変化量ΔＰＡＰおよびエンジン回転速度ＮE に応じた変速線に変速するようにしたが、算出した新たな変速線図は線図として記憶される必要はなく、例えばマップ形式で記憶されてもよい。また、予めアクセル開度の変化量ΔＰＡＰおよびエンジン回転速度ＮE ごとに新たな変速線を算出することなく、例えば、前記式（１）のような新たな変速線を算出するための数式などのみを有していて、その都度実際のアクセル開度の変化量ΔＰＡＰおよびエンジン回転速度ＮE に応じた変速線を算出するようにしてもよい。
【０１２９】
また、前述の実施例においては、変速線変更手段９２（Ｓ３）において用いられるアクセル開度Ａccの変化量ΔＰＡＰは、微小単位時間あたりのアクセル開度Ａccの変化量であるとされたが、これに限られず、例えばアクセルペダルの一回の踏み込み操作における踏み込み量であってもよい。
【０１３０】
また、前述の実施例においては、理論最適変速線とダウン変速線とのずれ量Ｄを算出するための式（１）の係数Ｋ1 およびＫ2 は、前記ずれ量Ｄによって算出されるダウン変速線が前記許可下限線によって規定される高回転規制域にかからないように決定されたが、このような態様に限られない。例えば、算出されるダウン変速線が前記許可下限線によって規定される高回転規制域にかかるか否かの考慮は行なわずに係数Ｋ1 およびＫ2 を決定し、決定された係数Ｋ1 およびＫ2 を用いて算出したダウン変速線が前記高回転規制域にかかる場合にのみ、前記ダウン変速線を高回転規制域にかからなくなる補正を行なうようにしてもよい。
【０１３１】
また、前述の実施例においては、エンジン回転速度ＮE とアクセル開度変化量ΔＰＡＰの値とに基づいて、変速線の変更を実行するか否かが判断されたが（Ｓ５）、必ずしも本ステップは必要ではなく、常に変速線の変更を実行するようにしてもよい。
【０１３２】
また、前述の実施例においては、要求駆動力を表す指標の一例として、アクセル開度が用いられたが、これに限られず、アクセル開度の変化に関連して変化するパラメータであればよく、例えばスロットル開度や吸入空気量などが用いられても良い。
【０１３３】
また、前述の実施例においては、差動部１１は無段変速機として作動するようにされたが、これに限られず、複数設定された固定変速比のいずれかを達成する有段変速機として作動してもよい。
【０１３４】
また、前述の実施例においては、動力伝達装置としての変速機構１０は、動力源としてのエンジン８からの動力が差動部１１、自動変速部２０の順で伝達されるように直列に接続されが、これに限られず、逆に、エンジン８からの動力が自動変速部２０、差動部１１の順で伝達されるような構成であってもよい。
【０１３５】
また、前述の実施例においては、動力伝達装置としての変速機構１０は差動部１１と自動変速部２０とが伝達部材１８を介して直列に接続された変速機構であったが、これに限られない。動力伝達装置全体として電気式作動を行なう機能と、動力伝達装置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なう機能と、を備えた構成であれば適用が可能であり、差動部と自動変速部が機械的に独立している必要はない。
【０１３６】
例えば、２つの遊星歯車装置がその一部で連結された構成において、各回転要素に内燃機関、モータ、駆動輪が動力伝達可能に連結されており、プラネタリギヤの回転要素に接続されたクラッチまたはブレーキの制御により有段変速と無段変速とが切り替えられるような構成にも適用可能である。
【０１３７】
また、遊星歯車装置はシングルプラネタリ構造であったが、これにに限られず例えばダブルプラネタリ構造などの異なる構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】本発明が適用される車両用動力伝達装置の一部を構成する変速機構の骨子図である。
【図２】図１の変速機構を構成する自動変速部において成立させられる変速段とそれに用いられる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である。
【図３】図１の変速機構における各ギヤ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】油圧制御回路のうちクラッチおよびブレーキの各油圧アクチュエータ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の電子制御装置の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】駆動装置の変速制御において用いられる変速マップの一例と、エンジン走行とモータ走行とを切り換える駆動力源切換制御において用いられる駆動力源マップ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】自動変速部の変速によって係合および解放される摩擦係合要素装置のそれぞれについての、変速時における係合圧の指令値の時間変化を表すタイムチャートの一例である。
【図１０】燃費マップの一例であって、破線はエンジンの最適燃費率曲線でもある。
【図１１】動力伝達装置におけるエンジン回転速度と出力軸回転速度との比と、動力伝達装置の伝達効率との関係を、自動変速部における各変速段について示す図であって、第４速段と第３速段について例示したものである。
【図１２】本発明の動力伝達装置の制御装置によって新たに算出される変速線の一例を示した図である。
【図１３】図４の電子制御装置の制御作動すなわちエンジン回転速度の応答遅れが生じた場合において変速線が変更され、変更された変速線に基づいて変速が行なわれる場合の制御作動を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３９】
１０：車両の動力伝達装置
１１：電気式差動部（差動部）
１４：車両の動力伝達装置の入力軸
２０：変速部（自動変速部）
２２：車両の動力伝達装置の出力軸
８０：車両の動力伝達装置の制御装置（電子制御装置）
Ｍ１，Ｍ２：電動機
Ａcc：アクセル開度
ＮE ：エンジン回転速度
【図１】
0005092569.tif 000002
【図２】
0005092569.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005092569.tif 000005
【図５】
0005092569.tif 000006
【図６】
0005092569.tif 000007
【図７】
0005092569.tif 000008
【図８】
0005092569.tif 000009
【図９】
0005092569.tif 000010
【図１０】
0005092569.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0005092569.tif 000013
【図１３】
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