(57)【要約】【課題】動力循環状態における伝達効率を向上させる車両用駆動装置を提供する。【解決手段】遊星歯車装置２４のサンギヤＳ１に連結された第１電動機ＭＧ１と、リングギヤＲ１に連結された第２電動機ＭＧ２と、キャリアＣＡ１に連結された第３電動機ＭＧ３とを、有し、それら電動機のうち少なくとも１つの運転状態を制御することにより差動部１６の入力回転速度と出力回転速度との差動状態を制御する動力分配機構３６を備え、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び第３電動機ＭＧ３は、何れも電力授受可能に構成されたものであることから、それら電動機により適宜発電乃至力行を行うように制御することで、特に第２電動機ＭＧ２により発電された電力が第１電動機ＭＧ１に供給される動力循環状態における伝達効率を高めることができる。【選択図】図６
2009154808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動部と、該差動部の第１回転要素に連結された第１電動機と、第２回転要素に連結された第２電動機と、第３回転要素に連結された第３電動機とを、有し、それら第１電動機、第２電動機、及び第３電動機のうち少なくとも１つの運転状態を制御することにより前記差動部の入力回転速度と出力回転速度との差動状態を制御する動力分配機構を備え、前記第１電動機、第２電動機、及び第３電動機は、何れも電力授受可能に構成されたものであることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
前記差動部はシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、該遊星歯車装置のサンギヤに前記第１電動機が、リングギヤに前記第２電動機が、キャリアに前記第３電動機がそれぞれ連結されたものである請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記差動部の第３回転要素は該差動部の入力部材に、前記第２回転要素は出力部材にそれぞれ連結されたものである請求項１又は２に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記第３電動機により発電を行わない状態と比較して、該第３電動機により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合に該第３電動機により発電を行うものである請求項１から３の何れか１項に記載の車両用駆動装置。
【請求項５】
前記第２電動機により発電を行う状態と比較して、前記第３電動機により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合に該第３電動機により発電を行うものである請求項１から４の何れか１項に記載の車両用駆動装置。
【請求項６】
前記第１電動機、第２電動機、及び第３電動機のうち主動力源に連結された電動機は、該主動力源に付属するものである請求項１から５の何れか１項に記載の車両用駆動装置。
【請求項７】
前記第３電動機は、その発電量を連続的に変更可能に構成されたものである請求項１から６の何れか１項に記載の車両用駆動装置。
【請求項８】
前記第３電動機により発電を行う場合には、予め定められた関係から伝達効率が可及的に高くなるように該第３電動機による発電量を決定するものである請求項１から７の何れか１項に記載の車両用駆動装置。
【請求項９】
前記第３電動機の負荷が予め定められた所定値を超えない範囲内において該第３電動機による発電量を決定するものである請求項１から８の何れか１項に記載の車両用駆動装置。
【請求項１０】
機械的に所定の変速比を成立させる変速部を、前記動力分配機構と駆動輪との間の動力伝達経路に備えたものである請求項１から９の何れか１項に記載の車両用駆動装置。
【請求項１１】
前記動力分配機構は、電気的な無段変速部として機能するものである請求項１から１０の何れか１項に記載の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動部の回転要素に連結された電動機の運転状態を制御することによりその差動部の差動状態を制御する動力分配機構を備えた車両用駆動装置に関し、特に、動力循環状態における伝達効率を向上させるための改良に関する。
【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を制御することによりその差動状態を制御する動力分配機構を備えた車両用駆動装置が知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両の駆動装置がそれである。この技術によれば、差動部としての遊星歯車装置と、その遊星歯車装置のサンギヤに連結された第１電動機と、リングギヤに連結された第２電動機とを、備え、それら第１電動機及び第２電動機の運転状態を制御することにより、上記遊星歯車装置のキャリアから入力されるエンジンからの入力回転速度と出力部材としての上記リングギヤの出力回転速度との差動状態が制御されるように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３２４６１５号公報
【特許文献２】特開２００５−３３７３７３号公報
【特許文献３】特開２００５−１３８８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前述したような従来の技術では、例えば所定速度以上の高速走行中等において、前記第１電動機が負回転で力行する逆転力行状態とされる場合がある。すなわち、前記第２電動機が回生発電を行い、その第２電動機により発電された電力が前記第１電動機に供給される動力循環状態が成立するが、斯かる場合において、前記第２電動機から第１電動機へ供給される電力の増大に伴い、動力伝達装置の伝達効率が低下するという不具合があった。このため、動力循環状態における伝達効率を向上させる車両用駆動装置の開発が求められていた。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、動力循環状態における伝達効率を向上させる車両用駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、差動部と、その差動部の第１回転要素に連結された第１電動機と、第２回転要素に連結された第２電動機と、第３回転要素に連結された第３電動機とを、有し、それら第１電動機、第２電動機、及び第３電動機のうち少なくとも１つの運転状態を制御することにより前記差動部の入力回転速度と出力回転速度との差動状態を制御する動力分配機構を備え、前記第１電動機、第２電動機、及び第３電動機は、何れも電力授受可能に構成されたものであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
このようにすれば、差動部と、その差動部の第１回転要素に連結された第１電動機と、第２回転要素に連結された第２電動機と、第３回転要素に連結された第３電動機とを、有し、それら第１電動機、第２電動機、及び第３電動機のうち少なくとも１つの運転状態を制御することにより前記差動部の入力回転速度と出力回転速度との差動状態を制御する動力分配機構を備え、前記第１電動機、第２電動機、及び第３電動機は、何れも電力授受可能に構成されたものであることから、前記第１電動機、第２電動機、及び第３電動機により適宜発電乃至力行を行うように制御することで、特に前記第２電動機により発電された電力が前記第１電動機に供給される動力循環状態における伝達効率を高めることができる。すなわち、動力循環状態における伝達効率を向上させる車両用駆動装置を提供することができる。
【０００８】
ここで、好適には、前記差動部はシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、その遊星歯車装置のサンギヤに前記第１電動機が、リングギヤに前記第２電動機が、キャリアに前記第３電動機がそれぞれ連結されたものである。このようにすれば、実用的な態様の差動部から成る動力分配機構を備えた駆動装置において、動力循環状態における伝達効率を向上させることができる。
【０００９】
また、好適には、前記差動部の第３回転要素はその差動部の入力部材に、前記第２回転要素は出力部材にそれぞれ連結されたものである。このようにすれば、実用的な態様の差動部から成る動力分配機構を備えた駆動装置において、動力循環状態における伝達効率を向上させることができる。
【００１０】
また、好適には、前記第３電動機により発電を行わない状態と比較して、その第３電動機により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合にその第３電動機により発電を行うものである。このようにすれば、前記第３電動機の発電により動力循環量が減少する場合に、その第３電動機により発電を行うことで伝達効率を向上させることができる。
【００１１】
また、好適には、前記第２電動機により発電を行う状態と比較して、前記第３電動機により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合にその第３電動機により発電を行うものである。このようにすれば、前記第３電動機の発電により動力循環量が減少する場合に、その第３電動機により発電を行うことで伝達効率を向上させることができる。
【００１２】
また、好適には、前記第１電動機、第２電動機、及び第３電動機のうち主動力源に連結された電動機は、その主動力源に付属するものである。このようにすれば、例えばスタータとして機能する比較的小型の電動機を備えた駆動装置において、動力循環状態における伝達効率を向上させることができる。
【００１３】
また、好適には、前記第３電動機は、その発電量を連続的に変更可能に構成されたものである。このようにすれば、前記第３電動機により発電量を連続的に変更しつつ発電を行うことで伝達効率を可及的に向上させることができる。
【００１４】
また、好適には、前記第３電動機により発電を行う場合には、予め定められた関係から伝達効率が可及的に高くなるようにその第３電動機による発電量を決定するものである。このようにすれば、駆動装置の伝達効率を可及的に向上させることができる。
【００１５】
また、好適には、前記第３電動機の負荷が予め定められた所定値を超えない範囲内においてその第３電動機による発電量を決定するものである。このようにすれば、前記第３電動機の負荷が大きくなり過ぎないようにすることで、駆動装置の耐久性を向上させることができる。
【００１６】
また、好適には、機械的に所定の変速比を成立させる変速部を、前記動力分配機構と駆動輪との間の動力伝達経路に備えたものである。このようにすれば、主動力源から駆動輪までの動力伝達経路に動力分配機構及び機械式変速部を備えた実用的な駆動装置において、動力循環状態における伝達効率を向上させることができる。
【００１７】
また、好適には、前記動力分配機構は、電気的な無段変速部として機能するものである。このようにすれば、電気的な無段変速部として機能する動力分配機構を備えた実用的な駆動装置において、動力循環状態における伝達効率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】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１９】
図１は、本発明が好適に適用される車両用駆動装置１０の構成を説明する骨子図である。この駆動装置１０は、例えば、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両において縦置きされて用いられるものであり、車体に取り付けられる非回転部材としてのハウジング４２内において共通の軸心上に配設された入力軸１４と、その入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパ（振動減衰装置）等を介して間接に連結された差動部１６と、その差動部１６と駆動輪３４（図６を参照）との間の動力伝達経路において伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結された自動変速部２０と、その自動変速部２０に連結された出力軸２２とを、直列に備えている。ここで、上記差動部１６から出力される駆動力（回転トルク）は、上記伝達部材１８を介して上記自動変速部２０へ伝達される。すなわち、その伝達部材１８は、上記差動部１６の出力回転要素として機能すると共に、上記自動変速部２０の入力回転要素として機能する。
【００２０】
上記駆動装置１０には、走行用の主動力源としてのエンジン１２が設けられており、その出力軸（クランク軸）が上記入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパを介して直接的に連結されている。このエンジン１２は、例えば、気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関である。また、上記エンジン１２と一対の駆動輪３４との間には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６を参照）が設けられており、上記エンジン１２から出力された動力は上記差動部１６、自動変速部２０、差動歯車装置３２、及び一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３４へ伝達される。このように、本実施例の駆動装置１０において上記エンジン１２と差動部１６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等を介する連結はこの直結に含まれる。なお、上記駆動装置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。
【００２１】
前記差動部１６は、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たものであり、その第１遊星歯車装置２４の第１回転要素としてのサンギヤＳ１に第１電動機ＭＧ１が、第２回転要素としてのリングギヤＲ１に第２電動機ＭＧ２が、第３回転要素としてのキャリアＣＡ１に第３電動機ＭＧ３がそれぞれ連結されている。これら第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、第３電動機ＭＧ３（以下、特に区別しない場合には単に電動機ＭＧという）及び前記差動部１６から動力分配機構３６が構成されている。この動力分配機構３６は、上記電動機ＭＧのうち少なくとも１つの運転状態（動作点）を制御することにより前記差動部１６の入力回転速度と出力回転速度との差動状態を制御できるように構成されたものである。
【００２２】
上記第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び第３電動機ＭＧ３は、何れも電力授受可能に構成されたものである。すなわち、電気エネルギから機械的な駆動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な駆動力から電気エネルギを発生させる発電機としての機能を有する所謂モータジェネレータである。換言すれば、前記駆動装置１０において、前記電動機ＭＧは何れも主動力源である前記エンジン１２の代替として、或いはそのエンジン１２と共に走行用の駆動力を発生させる動力源（副動力源）として機能し得る。また、他の動力源により発生させられた駆動力から回生により電気エネルギを発生させ、インバータ５４（図６を参照）を介して他の電動機ＭＧに供給したり、その電気エネルギを蓄電装置５６（図６を参照）に蓄積する等の作動を行う。なお、上記第３電動機ＭＧ３は、主動力源である前記エンジン１２の補機であり、例えばスタータとしてそのエンジン１２の出力軸に直結される等して付属的に設けられたものである。また、好適には、上記第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、第３電動機ＭＧ３は、何れもその発電機としての発電量を連続的に変更可能に構成されたものである。
【００２３】
上記第１遊星歯車装置２４は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するものであり、上記差動部１６は斯かる第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を自転及び公転可能に支持する第１キャリア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。
【００２４】
前記動力分配機構３６において、第１キャリアＣＡ１は前記入力軸１４すなわちエンジン１２に連結され、第１サンギヤＳ１は前記第１電動機ＭＧ１に連結され、第１リングギヤＲ１は前記伝達部材１８に連結されている。このように構成された上記動力分配機構３６は、前記第１遊星歯車装置２４に備えられた３つの回転要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリアＣＡ１、及び第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状態すなわち差動作用が働く差動状態とされることから、前記エンジン１２から出力される駆動力が前記第１電動機ＭＧ１と伝達部材１８とに分配されると共に、分配された駆動力の一部で前記第１電動機ＭＧ１や第３電動機ＭＧ３により発電が行われたり、前記第２電動機ＭＧ２が回転駆動されるというように、前記差動部１６（動力分配機構３６）は電気的な差動装置として機能させられる。これにより、例えば、前記差動部１６は所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、前記エンジン１２の所定回転にかかわらず前記伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、前記差動部１６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式の変速部に対応する。
【００２５】
前記自動変速部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、及びシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備え、有段式の第２変速部として機能する遊星歯車式の多段変速機である。上記第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を自転及び公転可能に支持する第２キャリアＣＡ２、及び第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。また、上記第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を自転及び公転可能に支持する第３キャリアＣＡ３、及び第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。また、上記第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を自転及び公転可能に支持する第４キャリアＣＡ４、及び第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。上記第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、上記第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、上記第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、上記第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３、上記第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、上記第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。
【００２６】
また、前記自動変速部２０は、その自動変速部２０において所定の変速段を成立させるための複数の係合要素として、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、及び第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）を備えている。これらクラッチＣ及びブレーキＢは、好適には、何れも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本又は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等により構成され、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装置である。すなわち、前記自動変速部２０は、複数の油圧式摩擦係合装置を選択的に係合させることにより、予め定められた複数の変速段を選択的に成立させる機械式の変速機である。
【００２７】
以上のように構成された自動変速部２０では、上記第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おり、第２クラッチＣ２を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介して前記ハウジング４２に選択的に連結されるようになっている。また、上記第２キャリアＣＡ２は第２ブレーキＢ２を介して前記ハウジング４２に選択的に連結されるようになっている。また、上記第４リングギヤＲ４は第３ブレーキＢ３を介して前記ハウジング４２に選択的に連結されるようになっている。また、上記第２リングギヤＲ２と第３キャリアＣＡ３と第４キャリアＣＡ４とが一体的に連結されて出力軸２２に連結されている。また、上記第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おり、第１クラッチＣ１を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されるようになっている。
【００２８】
このように、前記自動変速部２０内と差動部１６（伝達部材１８）とは、その自動変速部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及び／又は第２クラッチＣ２を介して選択的に連結されるようになっている。換言すれば、斯かる第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２は、前記伝達部材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１６（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、上記第１クラッチＣ１及び第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た車両の駆動状態とされ、上記第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が共に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た車両の非駆動状態とされる。
【００２９】
前記自動変速部２０では、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Ｎ1N／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及び第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る。また、第１クラッチＣ１及び第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る。また、第１クラッチＣ１及び第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る。また、第１クラッチＣ１及び第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及び第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、及び第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。
【００３０】
以上のように構成された駆動装置１０において、無段変速機として機能する前記動力分配機構３６と、有段変速機として機能する自動変速部２０とで、全体として無段変速機が構成される。また、前記動力分配機構３６の変速比を一定となるように制御することにより、その動力分配機構３６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。具体的には、前記動力分配機構３６が無段変速機として機能し、且つその動力分配機構３６に直列された前記自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、その自動変速部２０の少なくとも１つの変速段に対してその自動変速部２０に入力される回転速度すなわち前記伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられてその変速段において無段的な変速比幅が得られる。従って、前記駆動装置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、前記駆動装置１０において無段変速機が構成される。この駆動装置１０の総合変速比γＴは、前記差動部１６の変速比γ０と前記自動変速部２０の変速比γとに基づいて形成される前記駆動装置１０全体としてのトータル変速比γＴである。
【００３１】
例えば、図２の係合作動表に示される前記自動変速部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て前記伝達部材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。従って、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、前記駆動装置１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。また、前記動力分配機構３６の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチＣ及びブレーキ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速ギヤ段の何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前記駆動装置１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。従って、前記駆動装置１０において有段変速機と同等の状態が構成される。例えば、前記動力分配機構３６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前記自動変速部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前記駆動装置１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。また、前記自動変速部２０の第４速ギヤ段において前記動力分配機構３６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。
【００３２】
図３は、前記動力分配機構３６及び自動変速部２０から構成される駆動装置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、前記第１遊星歯車装置２４、第２遊星歯車装置２６、第３遊星歯車装置２８、及び第４遊星歯車装置３０それぞれのギヤ比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」すなわち前記入力軸１４に連結された前記エンジン１２の回転速度ＮEを示し、横線ＸＧが前記伝達部材１８の回転速度を示している。また、前記動力分配機構３６を構成する差動部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１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１サンギヤＳ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１キャリアＣＡ１、第２回転要素（第２要素）ＲＥ２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、それらの間隔は前記第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。更に、前記自動変速部２０に対応する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及び第３サンギヤＳ３、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリアＣＡ２、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４、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キャリアＣＡ３、第４キャリアＣＡ４、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の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は前記第２遊星歯車装置２６、第３遊星歯車装置２８、及び第４遊星歯車装置３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４に応じてそれぞれ定められている。ここで、共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリアとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリア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、前記動力分配機構３６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、前記自動変速部２０では前記第２遊星歯車装置２６、第３遊星歯車装置２８、及び第４遊星歯車装置３０毎にそのサンギヤとキャリアとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリアとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
【００３３】
図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の駆動装置１０は、前記動力分配機構３６（差動部１６）において、前記第１遊星歯車装置２４の第３回転要素ＲＥ３（第１キャリアＣＡ１）が前記入力軸１４すなわちエンジン１２の出力軸に連結されている。また、第１回転要素ＲＥ１が前記第１電動機ＭＧ１に連結されている。また、第２回転要素（第１リングギヤＲ１）ＲＥ２が前記伝達部材１８及び第２電動機ＭＧ２に連結されており、前記入力軸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。この図３においては、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。例えば、前記動力分配機構３６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、前記エンジン回転速度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キャリア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ＭＧ１の回転速度が上昇或いは下降させられる。また、前記動力分配機構３６の変速比γ０が「１」に固定されるように前記第１電動機ＭＧ１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前記伝達部材１８が回転させられる。また、前記動力分配機構３６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前記第１電動機ＭＧ１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よりも増速された速度で前記伝達部材１８が回転させられる。
【００３４】
また、図３の共線図では、前記自動変速部２０において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介して前記ハウジング４２に選択的に連結される。また、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介して前記ハウジング４２に選択的に連結される。また、第６回転要素ＲＥ６は第３ブレーキＢ３を介して前記ハウジング４２に選択的に連結される。また、第７回転要素ＲＥ７は前記出力軸２２に連結されている。また、第８回転要素ＲＥ８は第１クラッチＣ１を介して前記伝達部材１８に選択的に連結される。前記自動変速部２０では、前記動力分配機構３６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と同じ回転速度がその動力分配機構３６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、前記出力軸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と前記出力軸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）の前記出力軸２２の回転速度が示される。また、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と前記出力軸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る。また、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と前記出力軸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。
【００３５】
図４は、前記駆動装置１０を制御するためにその駆動装置１０に備えられた電子制御装置４０に入力される信号及びその電子制御装置４０から出力される信号を例示している。この電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェース等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前記エンジン１２の駆動制御、そのエンジン１２及び電動機ＭＧによるハイブリッド駆動制御、及び前記自動変速部２０における有段変速制御等の各種制御を実行するものである。
【００３６】
図４に示すように、上記電子制御装置４０には、各センサやスイッチ等から前記駆動装置１０に関する各種信号が供給されるようになっている。例えば、エンジン水温を表す信号、シフトレバー５２（図５を参照）のシフトポジションや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を表す信号、蓄電装置５６（図６を参照）の温度を表す信号、その蓄電装置５６の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号、前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮM1を表す信号、前記第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮM2を表す信号、前記エンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度ＮE（第３電動機ＭＧ３の回転速度ＮM3）を表す信号、各車輪の車輪速を表す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）スイッチのオン・オフを表す信号、エアコンの作動を表す信号、車速Ｖに対応する前記出力軸２２の回転速度ＮOUTを表す信号、前記自動変速部２０の制御作動に用いられるＡＴＦ温度を表す信号、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、そのフットブレーキに対応するブレーキマスタシリンダ圧を表す信号、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４４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）を表す信号等がそれぞれ供給される。
【００３７】
また、前記駆動装置１０の駆動を制御するために、前記電子制御装置４０から各種制御信号が出力されるようになっている。例えば、前記エンジン１２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１２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による前記エンジン１２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等、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置５８（図６を参照）への制御信号、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、前記第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び第３電動機ＭＧ３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、前記自動変速部２０等に備えられた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３８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、その油圧制御回路３８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オイル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。
【００３８】
図５は、前記駆動装置１０において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。そのシフトレバー５２は、前記駆動装置１０（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）」、前記駆動装置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前記差動部１６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前記駆動装置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）」、又は手動変速走行モード（手動モード）を成立させて前記自動変速部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。
【００３９】
前記駆動装置１０では、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前述した図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、例えば前記油圧制御回路３８における回路が電気的に切り換えられる。また、上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションＰSHに関して、「Ｐ」ポジション及び「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及び第２クラッチＣ２の何れもが解放されるような前記自動変速部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及び第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、及び「Ｍ」ポジションは、車両の走行に際して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及び第２クラッチＣ２の少なくとも一方が係合されるような前記自動変速部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及び／又は第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。
【００４０】
図５に示すシフト操作装置５０において、具体的には、前記シフトレバー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が係合されて前記自動変速部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、前記シフトレバー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が係合されて前記自動変速部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、前記シフトレバー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が解放されて前記自動変速部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。また、前記シフトレバー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及び第２クラッチＣ２が解放されて前記自動変速部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。
【００４１】
図６は、前記電子制御装置４０に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図６に示す有段変速制御手段１００及びハイブリッド制御手段１０２は、前記駆動装置１０に備えられた動力分配機構３６及び自動変速部２０を制御することで、その駆動装置１０の変速比を制御する。すなわち、上記有段変速制御手段１００は、以下に詳述する油圧制御回路３８を介して第２変速部としての前記自動変速部２０の段階的な自動変速を制御する。また、上記ハイブリッド制御手段１０２は、インバータ５４及びエンジン出力制御装置５８等を介して前記エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び第３電動機ＭＧ３の駆動を制御することにより電気式無段変速部としての前記動力分配機構３６の変速比を制御する。
【００４２】
上記有段変速制御手段１００は、例えば図７に示すような車速Ｖと前記自動変速部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）及びダウンシフト線（一点鎖線）を有する関係（変速線図、変速マップ）から、車速センサにより検出される実際の車速Ｖと例えばアクセル開度センサ４６により検出されるアクセル開度Ａcc等に対応する要求出力トルクＴOUTとに基づいて、前記自動変速部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前記油圧制御回路３８を介して前記自動変速部２０の自動変速制御を実行する。具体的には、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、前記自動変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合及び／又は解放させる指令（変速出力指令、油圧指令）を前記油圧制御回路３８に備えられた前記リニアソレノイド弁ＳＬ等へ出力する。換言すれば、前記自動変速部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前記油圧制御回路３８へ出力する。前記油圧制御回路３８においては、そのようにして出力される指令に従って、前記リニアソレノイド弁ＳＬ等により各油圧式摩擦係合装置すなわちブレーキＢ、クラッチＣに対応する油圧アクチュエータへ供給される油圧が調圧される。
【００４３】
また、前記有段変速制御手段１００は、好適には、前記自動変速部２０の変速に際してその変速に関与する係合要素のトルク容量を予め定められた所定の割合で変化させるスイープ制御を実行する。すなわち、前記自動変速部２０のクラッチ・ツウ・クラッチ変速に関して解放される側の係合要素のトルク容量を所定の割合で低下（漸減）させる解放側スイープ制御を実行すると共に、その変速に関して係合される側の係合要素のトルク容量を所定の割合で上昇（漸増）させる係合側スイープ制御を実行する。具体的には、前記自動変速部２０の変速に関して解放される側の油圧式摩擦係合装置に対応する油圧を所定の割合で（好適には一次関数的な変化となるように）漸減させると共に、その変速に関して係合される側の油圧式摩擦係合装置に対応する油圧を所定の割合で（好適には一次関数的な変化となるように）漸増させる油圧制御を行う。
【００４４】
前記ハイブリッド制御手段１０２は、前記エンジン出力制御装置５８を介して前記エンジン１２の駆動を制御するエンジン駆動制御手段１０４と、前記インバータ５４を介して前記第１電動機ＭＧ１による駆動力源又は発電機としての作動を制御するＭＧ１作動制御手段１０６と、同じく前記インバータ５４を介して前記第２電動機ＭＧ２による駆動力源又は発電機としての作動を制御するＭＧ２作動制御手段１０８と、同じく前記インバータ５４を介して前記第３電動機ＭＧ３による駆動力源又は発電機としての作動を制御するＭＧ３作動制御手段１１０とを、含んでおり、それら制御機能により前記エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び第３電動機ＭＧ３によるハイブリッド駆動制御を実行する。
【００４５】
また、前記ハイブリッド制御手段１０２は、前記動力分配機構３６の作動を制御する差動部制御手段として機能するものであり、前記エンジン１２を効率のよい作動域で作動させる一方で、そのエンジン１２と第２電動機ＭＧ２との駆動力の配分や前記第１電動機ＭＧ１の発電による反力を最適になるように変化させて前記動力分配機構３６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、その時点における走行車速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、前記第２電動機ＭＧ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度ＮE及びエンジントルクＴEとなるように前記エンジン１２を制御すると共に各電動機ＭＧの出力乃至発電を制御する。
【００４６】
以上のように、前記駆動装置１０全体としての変速比である総合変速比γＴは、前記有段変速制御手段１００によって制御される自動変速部２０の変速比γと、前記ハイブリッド制御手段１０２によって制御される前記動力分配機構３６の変速比γ０とによって決定される。すなわち、前記ハイブリッド制御手段１０２及び有段変速制御手段１００は、運転者による前記シフトレバー５２の操作に従い、前記シフト操作装置５０に備えられたシフトポジションセンサ４８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、例えばそのシフトポジションＰSHに対応するシフトレンジの範囲内において、前記油圧制御回路３８、エンジン出力制御装置５８、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び第３電動機ＭＧ３等を介して前記駆動装置１０全体としての変速比である総合変速比γＴを制御する変速制御手段として機能する。
【００４７】
また、前記ハイブリッド制御手段１０２は、例えば、前記駆動装置１０の動力性能や燃費向上等を考慮して前記ハイブリッド変速制御を実行する。すなわち、前記エンジン１２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及び自動変速部２０の変速段で定まる前記伝達部材１８の回転速度とを整合させるために前記動力分配機構３６を電気的な無段変速機として機能させる。換言すれば、前記ハイブリッド制御手段１０２は、エンジン回転速度ＮEとエンジントルク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最適燃費率曲線に沿って前記エンジン１２が作動させられるように、例えば目標出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となるように前記駆動装置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前記自動変速部２０の変速段を考慮して前記動力分配機構３６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。
【００４８】
このとき、前記ハイブリッド制御手段１０２は、例えば前記第１電動機ＭＧ１により発電された電気エネルギを前記インバータ５４を通して蓄電装置５６や第２電動機ＭＧ２へ供給したり、前記第３電動機ＭＧ３により発電された電気エネルギを前記インバータ５４を通して蓄電装置５６や第１電動機ＭＧ１乃至第２電動機ＭＧ２へ供給したりというように、前記エンジン１２の動力の主要部は機械的に前記伝達部材１８へ伝達されるが、そのエンジン１２の動力の一部は前記電動機ＭＧ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、上記インバータ５４を通してその電気エネルギが他の電動機ＭＧへ供給され、その電気エネルギによりその電動機ＭＧから出力される駆動力が前記伝達部材１８へ伝達される。この発電に係る電動機ＭＧによる電気エネルギの発生から駆動に係る電動機ＭＧで消費されるまでに関連する機器により、前記エンジン１２の動力の一部が電気エネルギに変換され、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。特に、前記有段変速制御手段１００により前記自動変速部２０の変速制御が実行される場合には、その自動変速部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前記駆動装置１０のトータル変速比γＴが段階的に変化させられる。
【００４９】
上述のような制御では、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び飛びの値をとることにより、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。そこで、前記ハイブリッド制御手段１０２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、前記自動変速部２０の変速に同期してその自動変速部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前記動力分配機構３６の変速を実行する。換言すれば、前記自動変速部２０の変速前後で前記駆動装置１０のトータル変速比γＴが連続的に変化するように前記自動変速部２０の変速制御に同期して前記動力分配機構３６の変速制御を実行する。例えば、前記自動変速部２０の変速前後で過渡的に前記駆動装置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を形成するために前記自動変速部２０の変速制御に同期して、その自動変速部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前記動力分配機構３６の変速制御を実行する。
【００５０】
また、前記ハイブリッド制御手段１０２は、車両の停止中又は走行中にかかわらず、前記動力分配機構３６の電気的ＣＶＴ機能によって、例えば前記第１電動機ＭＧ１の回転速度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、任意の回転速度に制御したりというように、前記第１電動機ＭＧ１を介して前記エンジン１２の回転速度を制御する。例えば、前述した図３の共線図からもわかるように、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の回転速度）に対応する前記第２電動機ＭＧ２の回転速度ＮM2を略一定に維持しつつ前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮM1の引き上げを実行する。
【００５１】
また、前記ハイブリッド制御手段１０２（エンジン駆動制御手段１０４）は、スロットル制御のために前記スロットルアクチュエータ６４を介して前記電子スロットル弁６２を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために前記燃料噴射装置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前記エンジン出力制御装置５８に出力し、必要なエンジン出力を発生するように前記エンジン１２の出力制御を実行するエンジン出力制御を実行する。すなわち、前記エンジン１２の駆動を制御するエンジン駆動制御手段として機能する。例えば、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に基づいて前記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、前記エンジン出力制御装置５８は、前記ハイブリッド制御手段１０２による指令に従ってスロットル制御のために前記スロットルアクチュエータ６４により前記電子スロットル弁６２を開閉制御する他、燃料噴射制御のために前記燃料噴射装置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上記点火装置６８による点火時期を制御する等してエンジントルク制御を実行する。
【００５２】
また、前記ハイブリッド制御手段１０２は、前記エンジン１２の停止又はアイドル状態にかかわらず、前記動力分配機構３６の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によって車両をモータ走行（ＥＶモード走行）させる。例えば、図７に示すような車速Ｖと前記自動変速部２０の出力トルクＴOUTとを変数として予め記憶された、走行用の駆動力源を前記エンジン１２と電動機ＭＧ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、実際の車速Ｖ及び前記自動変速部２０の要求出力トルクＴOUTで示される車両状態に基づいて、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７の実線Ａに示す駆動力源マップは、例えばその図７における実線及び一点鎖線に示す変速マップと共に予め記憶されたものである。この図７から明らかなように、前記ハイブリッド制御手段１０２によるモータ走行制御は、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で実行される。
【００５３】
斯かるモータ走行制御に際して、前記ハイブリッド制御手段１０２は、停止している前記エンジン１２の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、前記第１電動機ＭＧ１の回転速度ＮM1を負の回転速度で制御して例えばその第１電動機ＭＧ１を無負荷状態とすることにより空転させ、前記動力分配機構３６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。また、エンジン走行領域であっても、前述した電気パスによる前記第１電動機ＭＧ１や第３電動機ＭＧ３からの電気エネルギ及び／又は前記蓄電装置５６からの電気エネルギを前記第２電動機ＭＧ２へ供給し、その第２電動機ＭＧ２を駆動して前記駆動輪３４にトルクを付与することにより、前記エンジン１２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。また、前記第１電動機ＭＧ１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、前記動力分配機構３６がトルクの伝達を不能な状態すなわちその差動部１６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、且つその差動部１６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、前記ハイブリッド制御手段１０２は、前記第１電動機ＭＧ１を無負荷状態とすることにより前記動力分配機構３６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。
【００５４】
このように、図７に示すような駆動力源マップにおいては、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域、或いは車速Ｖの比較的低車速域すなわち低負荷域で実行されるように定められている。また、図７には示されていないが、「Ｒ」ポジション、すなわち車両を後退させる場合においても、比較的低車速で走行するものであるから、前記エンジン１２を用いず前記第２電動機ＭＧ２によって走行するようにされている。従って、例えば所定の低車速時や車両停止時等に前記シフトレバー５２「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジション或いは「Ｒ」ポジションへ操作されるガレージシフト（Ｎ→Ｄシフト、Ｎ→Ｒシフト或いはＰ→Ｒシフト）が行なわれる際には、前記ハイブリッド制御手段１０２は、エンジンではなくモータによる動力によって車両を走行させる制御を行う。
【００５５】
また、前記ハイブリッド制御手段１０２は、前記動力分配機構３６乃至駆動装置１０全体としての伝達効率が可及的に高くなるように前記第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び第３電動機ＭＧ３それぞれの作動（運転状態、動作点）を制御する。具体的には、伝達効率が可及的に高くなるようにそれら第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び第３電動機ＭＧ３の力行（駆動）乃至回生（発電）を制御する。以下、斯かる制御について、図８乃至図１９を参照して詳述する。
【００５６】
図８は、前記第３電動機ＭＧ３が備えられていない構成すなわち第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２のみを備えた従来の動力分配機構に関して、動力循環状態における各電動機ＭＧのトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機ＭＧのトルク（作動状態、力行乃至回生）を、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。また、図９は、斯かる従来技術における入出力回転速度比ｉ（＝エンジン１２の回転速度ＮE／伝達部材１８の回転速度Ｎo）と論理伝達効率との関係を示す図である。この図８は、例えば車速Ｖが所定速度以上の高速走行中等において、前記第１電動機ＭＧ１が負回転で力行する逆転力行状態とされる場合、すなわち前記第２電動機ＭＧ１が回生発電を行い、その第２電動機ＭＧ２により発電された電力が前記第１電動機ＭＧ１に供給される動力循環状態を示している。この動力循環状態は、図９における入出力回転速度比ｉが０．７以下の範囲に相当し、その入出力回転速度比ｉが低下するほど前記第２電動機ＭＧ２から第１電動機ＭＧ１へ供給される電力量は増大し、それに伴い図９に示すように伝達効率が低下する。
【００５７】
図１０は、図３における前記動力分配機構３６に関する部分、すなわちその動力分配機構３６に含まれ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１０に示す実線Ｂは、前記動力分配機構３６の伝達効率が最大となる所謂メカニカルポイントを示している。また、図１１は、図１０に対応して前記動力分配機構３６における入出力回転速度比ｉ（＝エンジン１２の回転速度ＮE／伝達部材１８の回転速度Ｎo）と論理伝達効率との関係の一例を示す図であり、図１１に示す破線Ａ及び一点鎖線Ｃは、図１０に示す破線Ａ及び一点鎖線Ｃの状態に対応している。また、図１１では、図９を用いて前述した従来技術による制御における入出力回転速度比ｉと論理伝達効率との関係を対比のために実線で示している。
【００５８】
図１０に示す破線Ａは、前記差動部１６の第１回転要素であるサンギヤＳ１、第２回転要素であるリングギヤＲ１、及び第３回転要素であるキャリアＣＡ１が何れも正回転させられる状態であり、斯かる状態において前記第３電動機ＭＧ３を介して動力を伝達する場合の伝達効率が図１１の破線Ａに示される。このように、例えば入出力回転速度比ｉが０．７以上であって、前記差動部１６の全ての回転要素が正回転させられる破線Ａに示すような状態では、前記第３電動機ＭＧ３により発電を行い、その発電された電気エネルギを他の電動機ＭＧへ供給することにより、前記動力分配機構３６の伝達効率を従来技術に比べて高めることができる。
【００５９】
また、図１０に示す一点鎖線Ｃは、前記差動部１６の第１回転要素であるサンギヤＳ１が負回転させられると共に、第２回転要素であるリングギヤＲ１及び第３回転要素であるキャリアＣＡ１が正回転させられる状態であり、斯かる状態において前記第３電動機ＭＧ３を介して動力を伝達する場合の伝達効率が図１１の一点鎖線Ｃに示される。このように、例えば入出力回転速度比ｉが０．７以下であって、前記差動部１６の第１回転要素が負回転させられると共に、第２回転要素及び第３回転要素が正回転させられる一点鎖線Ｃに示すような状態では、前記第３電動機ＭＧ３により発電を行い、その発電された電気エネルギを他の電動機ＭＧへ供給することにより、前記動力分配機構３６の伝達効率を従来技術に比べて高めることができる。
【００６０】
図１２は、本実施例の動力分配機構３６における入出力回転速度比ｉと論理伝達効率との関係の一例として、前記第３電動機ＭＧ３による発電力と前記エンジン１２の出力との割合（＝ＭＧ３発電パワー／エンジンパワー）が０．２５である場合の関係を示す図であり、本実施例の構成による関係すなわち前記第３電動機ＭＧ３により発電乃至力行を行い得る構成に対応する関係を実線で示すと共に、比較のために従来技術の構成による関係すなわち前記第３電動機ＭＧ３を用いない関係を破線で示している。また、図１３は、図１２の（ａ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５未満の範囲内の動力循環状態における各電動機ＭＧのトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機ＭＧのトルク（作動状態、力行乃至回生）を、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。また、図１４は、図１２の（ｂ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５以上約０．７未満の範囲内の動力循環状態における各電動機ＭＧのトルク及び電力フローを説明する図であり、図１３と同様に矢印で各電動機ＭＧのトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。なお、これら図１３及び図１４において、Ｐｇは第１電動機ＭＧ１の出力、Ｐｍは第２電動機ＭＧ２の出力、Ｐｓは第３電動機ＭＧ３の出力、Ｔｅはエンジン１２のトルク、Ｔｇは第１電動機ＭＧ１のトルク、Ｔｍは第２電動機ＭＧ２のトルク、Ｔｓは第３電動機ＭＧ３のトルク、ηは動力−電力変換効率をそれぞれ示している。
【００６１】
前記ハイブリッド制御手段１０２は、好適には、図１２の（ａ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５未満の範囲内の動力循環状態において、図１３に示すように、前記第２電動機ＭＧ２及び第３電動機ＭＧ３を回生による発電を行うように作動させると共に、それら第２電動機ＭＧ２及び第３電動機ＭＧ３により発生させられた電気エネルギを前記第１電動機ＭＧ１へ供給し、その第１電動機ＭＧ１を負回転で力行するように作動させる制御を行う。斯かる制御により、図１２に示すように、従来技術の制御に比べて前記動力分配機構３６の伝達効率が向上する。また、図１２の（ｂ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比ｉが約０．５５以上約０．７未満の範囲内の動力循環状態においては、図１４に示すように、前記第３電動機ＭＧ３を回生による発電を行うように作動させると共に、その第３電動機ＭＧ３により発生させられた電気エネルギを前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２へ供給し、その第１電動機ＭＧ１を負回転で力行するように作動させると共に第２電動機ＭＧ２を正回転で力行するように作動させるのが好適である。しかし、図１２に示すように、斯かる範囲のうち入出力回転速度比ｉが約０．６以上である範囲においては従来技術の制御すなわち前記第３電動機ＭＧ３を用いない制御の方が伝達効率が高くなる。
【００６２】
前記ハイブリッド制御手段１０２（ＭＧ３作動制御手段１１０）は、好適には、図１２において入出力回転速度比ｉが約０．６以上である範囲のように、前記第３電動機ＭＧ３により発電を行わない方が前記動力分配機構３６の伝達効率が高くなる場合には、その第３電動機ＭＧ３による発電を非実行とし、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により構成される電気パスにて前記差動部１６の差動状態を制御する。一方、図１２において入出力回転速度比ｉが約０．６未満となる範囲のように、前記第３電動機ＭＧ３により発電を行わない状態と比較して、その第３電動機ＭＧ３により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合には、発電を行うように前記第３電動機ＭＧ３の作動を制御する。また、好適には、前記第１電動機ＭＧ１或いは第２電動機ＭＧ２により発電を行う状態と比較して、前記第３電動機ＭＧ３により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合に、発電を行うようにその第３電動機ＭＧ３の作動を制御する。
【００６３】
図１５は、前記第３電動機ＭＧ３による発電力と前記エンジン１２の出力との割合（＝ＭＧ３発電パワー／エンジンパワー）を変化させた場合において、各割合における前記動力分配機構３６における入出力回転速度比ｉと論理伝達効率との関係を示す図である。本実施例のような構成では、前記第３電動機ＭＧ３による発電力と前記エンジン１２の出力との割合に応じて入出力回転速度比ｉと論理伝達効率との関係は変化し、例えばその割合を０から１．０まで０．１ずつ変化させていった場合、各割合における関係は図１５に示すようになる。この図１５に示すように、前記動力分配機構３６の伝達効率が極大となる割合は入出力回転速度比ｉによって異なり、その入出力回転速度比ｉが約０．６では、前記第３電動機ＭＧ３による発電力と前記エンジン１２の出力との割合が０．２である場合に極大値約０．９７となる。また、前記入出力回転速度比ｉが約０．５では、前記第３電動機ＭＧ３による発電力と前記エンジン１２の出力との割合が０．３である場合に極大値約０．９３となる。また、入出力回転速度比ｉが約０．４では、前記第３電動機ＭＧ３による発電力と前記エンジン１２の出力との割合が０．４又は０．５である場合に極大値約０．９１となる。図１５では、そのように前記動力分配機構３６の伝達効率が極大となる値を細い破線で繋いで示している。
【００６４】
図１６は、図１５に細い破線で示す前記動力分配機構３６の伝達効率が極大となる値に対応する関係、すなわちその動力分配機構３６の伝達効率を可及的に向上させる関係を示す図である。また、比較のために、従来技術の制御による関係すなわち前記第３電動機ＭＧ３を用いない制御に対応する関係を細い破線で示している。前記ハイブリッド制御手段１０２は、好適には、前記動力分配機構３６の動力伝達効率を可及的に高めるように前記第３電動機ＭＧ３の発電量を制御する。すなわち、予め定められた関係から前記動力分配機構３６の伝達効率が図１６に実線で示すような値をとるように前記エンジン１２の出力に対する前記第３電動機ＭＧ３の発電量を決定する。また、斯かる第３電動機ＭＧ３の発電に際しては、その第３電動機ＭＧ３の負荷が予め定められた所定値（上限値）を超えない範囲内においてその第３電動機ＭＧ３による発電量を決定する。斯かる制御により、例えば入出力回転速度比ｉが約０．４では、従来技術の制御に比べて約７．５％の効率改善効果があることがわかる。すなわち、図１６に破線で示す従来技術の制御に比べて、前記動力分配機構３６の伝達効率を特に入出力速度比ｉが低い値となる程向上させることができる。
【００６５】
図１７は、図１６に示す前記動力分配機構３６の伝達効率を可及的に向上させる関係を、前記入出力速度比ｉと第３電動機ＭＧ３の発電電力との関係に置き換えて表した図である。この図１７に示すように、前記ハイブリッド制御手段１０２は、好適には、前記入出力回転速度比ｉがメカニカルポイント（＝約０．７）以下の範囲においては、所定の入出力回転速度比ｉに対して、前記エンジン１２の出力が大きくなる程（エンジン高パワー側である程）前記第３電動機ＭＧ３の発電電力が大きくなるようにその第３電動機ＭＧ３の作動を制御する。換言すれば、所定の入出力回転速度比ｉに対して、前記エンジン１２の出力が小さくなる程（エンジン低パワー側である程）前記第３電動機ＭＧ３の発電電力が小さくなるようにその第３電動機ＭＧ３の作動を制御する。
【００６６】
図１８は、本実施例の制御による伝達効率の向上を説明するために、本実施例と従来技術との電気パス量（動力循環量）を比較して示す図である。この図１８では、無次元化のために各出力乃至発電量をエンジン出力Ｐｅで割った値を示しており、線分の短い破線で従来技術における第１電動機ＭＧ１の出力Ｐｇ（／Ｐｅ）、線分の長い破線で従来技術における第２電動機ＭＧ２の出力Ｐｍ（／Ｐｅ）、二点鎖線で本実施例における第１電動機ＭＧ１の出力Ｐｇ（／Ｐｅ）、一点鎖線で本実施例における第２電動機ＭＧ２の出力Ｐｍ（／Ｐｅ）、実線で本実施例における第３電動機ＭＧ３の出力Ｐｓ（／Ｐｅ）をそれぞれ示している。動力循環状態においては、前記第２電動機ＭＧ２により発生させられた電気エネルギが前記第１電動機ＭＧ１へ供給され、その第１電動機ＭＧ１による力行に用いられる。この第２電動機ＭＧ２から第１電動機ＭＧ１への電気エネルギの供給量すなわち電気パス量は、図１８に示す第１電動機ＭＧ１の出力と第２電動機ＭＧ２の出力との差（値の開き）に対応するものであり、斯かる図１８に示すように、本実施例の制御では入出力回転速度比ｉが０．７未満の範囲内においてその電気パス量が従来技術よりも小さく、特にその入出力回転速度比ｉが小さくなるほど電気パス量を低く抑えることができているのがわかる。これは、本実施例の制御では、前記第３電動機ＭＧ３により適宜発電を行うことで、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により構成される電気パスの一部が受け持たれるためであり、その第３電動機ＭＧ３の発電量を好適な値とすることで、前記動力分配機構３６の伝達効率を可及的に向上させることができる。
【００６７】
図１９は、前記動力分配機構３６及び自動変速部２０から構成される変速部全体としての、その自動変速部２０における変速段に応じた入出力回転速度比ｉと理論伝達効率との関係を示す図である。この図１９の各変速段１ｓｔ乃至４ｔｈにおける実線は図１６の実線に対応する関係すなわち本実施例の制御による伝達効率を可及的に向上させる関係を示しており、破線は同じく図１６の破線に対応する関係すなわち第３電動機ＭＧ３を用いない従来技術の制御に対応する関係を比較のために示している。この図１９に示すように、前記動力分配機構３６及び自動変速部２０から構成される変速部全体としての伝達効率を最大とする関係は、前記自動変速部２０の変速比すなわちその自動変速部２０において成立している変速段によって異なり、各変速段に対応して伝達効率を最大とする前記第３電動機ＭＧ３の作動（発電量）が定められる。前記ハイブリッド制御手段１０２は、好適には、予め定められた関係から前記自動変速部２０の変速比（変速段）に基づいて、前記動力分配機構３６及び自動変速部２０から構成される変速部全体としての伝達効率が可及的に高くなるように前記第３電動機ＭＧ３の作動を制御する。すなわち、入出力速度比ｉと伝達効率とが図１９に実線で示すような関係となるように前記第３電動機ＭＧ３による回生乃至力行、及びその発電量等を制御する。
【００６８】
図２０は、前記電子制御装置４０による第３電動機ＭＧ３の作動制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
【００６９】
先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、動力循環領域であるか否か、すなわち例えば前記入出力回転速度比ｉ（＝エンジン１２の回転速度ＮE／伝達部材１８の回転速度Ｎo）が０．７以下の範囲内であるか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合には、Ｓ２において、前記第３電動機ＭＧ３の発電制御は非実行とされた後、本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１の判断が肯定される場合には、Ｓ３において、前記動力分配機構３６延いては自動変速部２０を含めた駆動装置１０全体としての伝達効率を可及的に高める前記第３電動機ＭＧ３の発電量が算出される。次に、Ｓ４において、Ｓ３にて算出された発電量に基づいて前記第３電動機ＭＧ３の発電制御が実行された後、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、Ｓ１乃至Ｓ４が前記ハイブリッド制御手段１０２（ＭＧ３作動制御手段１１０）の動作に対応する。
【００７０】
続いて、本発明が好適に適用される他の車両用駆動装置について説明する。なお、以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７１】
図２１は、本発明が好適に適用される車両用駆動装置７０の構成を説明する骨子図である。この駆動装置７０は、車体に取り付けられる非回転部材であるハウジング７２内において、前記エンジン１２によって回転駆動させられる入力軸７４と、その入力軸７４に連結された前記第３電動機ＭＧ３と、差動部として機能する前記第１遊星歯車装置２４と、減速装置として機能する第２遊星歯車装置７６と、上記第１遊星歯車装置２４のサンギヤＳ１に連結された前記第１電動機ＭＧ１と、上記第２遊星歯車装置７６のサンギヤＳ５に連結された前記第２電動機ＭＧ２とを、備えて構成されている。この駆動装置７０は、車両において横置きされるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、図示しないカウンターギヤ及び差動歯車装置を介して前記エンジン１２の出力が駆動輪に伝達される。なお、この駆動装置７０は、軸心に対して略対称的に構成されているため、その下半分が省略されている。
【００７２】
上記第２遊星歯車装置７６は、減速装置として機能するシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ５、ピニオンギヤＰ５、そのピニオンギヤＰ５を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ５、ピニオンギヤＰ５を介してサンギヤＳ５と噛み合うリングギヤＲ２を回転要素として備えている。上記駆動装置７０において、前記第１遊星歯車装置２４のリングギヤＲ１及び第２遊星歯車装置７６のリングギヤＲ５は一体化された複合歯車となっており、その外周部には出力部材として機能する出力歯車７８が設けられている。この第１遊星歯車装置２４は動力分配機構として機能し、上記入力軸７４に伝達された前記エンジン１２の出力を機械的に分配する機械的機構であって、そのエンジン１２の出力を前記第１電動機ＭＧ１、第３電動機ＭＧ３、及び出力歯車７８に分配する。
【００７３】
前記第２遊星歯車装置７６において、キャリアＣＡ５は非回転部材であるハウジング７２に連結されることで回転が阻止され、サンギヤＳ５は前記第２電動機ＭＧ２に連結され、リングギヤＲ５は出力歯車７８に連結されている。斯かる構成により、例えば発進時などは前記第２電動機ＭＧ２が回転駆動することにより、サンギヤＳ５が回転させられ、前記第２遊星歯車装置ＭＧ２によって減速させられて出力歯車７８に回転が伝達される。なお、この構成において、前記第２電動機ＭＧ２は、前記第２遊星歯車装置７６を介して前記第１遊星歯車装置２４の第２回転要素ＲＥ２（リングギヤＲ１）に連結されているといえる。
【００７４】
前記第１遊星歯車装置２４においては、キャリアＣＡ１は入力軸７４及び第３電動機ＭＧ３に連結され、サンギヤＳ１は前記第１電動機ＭＧ１に連結され、リングギヤＲ１は出力歯車７８に連結されている。斯かる構成により、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１は、それぞれ相互に相対回転可能となることから、前記エンジン１２の出力が第１電動機ＭＧ１、第３電動機ＭＧ３、及び出力歯車７８に分配され、その第１電動機ＭＧ１に分配されたエンジン１２の出力で第１電動機ＭＧ１や第３電動機ＭＧ３において発電が行われ、その発電された電気エネルギや蓄電された電気エネルギで第２電動機ＭＧ２が回転駆動されたり、その第２電動機ＭＧ２において発電が行われ、その発電された電気エネルギや蓄電された電気エネルギで前記第１電動機ＭＧ１や第３電動機ＭＧ３による力行が行われる等、前記駆動装置７０が例えば無段変速状態とされて、前記エンジン１２の所定回転にかかわらず前記出力歯車７８の回転が連続的に変化させられる。
【００７５】
以上のように構成された駆動装置７０においても、前記第３電動機ＭＧ３の作動を適宜制御することによりその駆動装置７０の伝達効率を高めることができる。すなわち、本実施例の駆動装置７０の電子制御装置４０に備えられたハイブリッド制御手段１０２は、好適には、前記第３電動機ＭＧ３により発電を行わない状態と比較して、その第３電動機ＭＧ３により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合にその第３電動機ＭＧ３により発電を行う。また、好適には、前記第２電動機ＭＧ２により発電を行う状態と比較して、前記第３電動機ＭＧ３により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合にその第３電動機ＭＧ３により発電を行う。また、好適には、前記第３電動機ＭＧ３の負荷が予め定められた所定値を超えない範囲内において、予め定められた関係から伝達効率が可及的に高くなるようにその第３電動機ＭＧ３による発電量を決定する。斯かる制御を行うことで、前述した駆動装置１０と同様に、本実施例の駆動装置７０における伝達効率を可及的に高めることができる。
【００７６】
このように、本実施例によれば、差動部１６と、その差動部１６の第１回転要素ＲＥ１に連結された第１電動機ＭＧ１と、第２回転要素ＲＥ２に連結された第２電動機ＭＧ２と、第３回転要素ＲＥ３に連結された第３電動機ＭＧ３とを、有し、それら第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び第３電動機ＭＧ３のうち少なくとも１つの運転状態を制御することにより前記差動部１６の入力回転速度と出力回転速度との差動状態を制御する動力分配機構３６を備え、前記第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び第３電動機ＭＧ３は、何れも電力授受可能に構成されたものであることから、それら第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び第３電動機ＭＧ３により適宜発電乃至力行を行うように制御することで、特に前記第２電動機ＭＧ２により発電された電力が前記第１電動機ＭＧ１に供給される動力循環状態における伝達効率を高めることができる。すなわち、動力循環状態における伝達効率を向上させる車両用駆動装置１０、７０を提供することができる。
【００７７】
また、前記差動部１６はシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４から成るものであり、その第１遊星歯車装置２４のサンギヤＳ１に前記第１電動機ＭＧ１が、リングギヤＲ１に前記第２電動機ＭＧ２が、キャリアＣＡ１に前記第３電動機ＭＧ３がそれぞれ連結されたものであるため、実用的な態様の差動部１６から成る動力分配機構３６を備えた駆動装置１０、７０において、動力循環状態における伝達効率を向上させることができる。
【００７８】
また、前記差動部１６の第３回転要素ＲＥ３はその差動部１６の入力部材としての入力軸１４に、前記第２回転要素ＲＥ２は出力部材としての伝達部材１８にそれぞれ連結されたものであるため、実用的な態様の差動部から成る動力分配機構３６を備えた駆動装置１０、７０において、動力循環状態における伝達効率を向上させることができる。
【００７９】
また、前記第３電動機ＭＧ３により発電を行わない状態と比較して、その第３電動機ＭＧ３により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合にその第３電動機ＭＧ３により発電を行うものであるため、前記第３電動機ＭＧ３の発電により動力循環量が減少する場合に、その第３電動機ＭＧ３により発電を行うことで伝達効率を向上させることができる。
【００８０】
また、前記第２電動機ＭＧ２により発電を行う状態と比較して、前記第３電動機ＭＧ３により発電を行う状態の伝達効率が高くなる場合にその第３電動機ＭＧ３により発電を行うものであるため、前記第３電動機ＭＧ３の発電により動力循環量が減少する場合に、その第３電動機ＭＧ３により発電を行うことで伝達効率を向上させることができる。
【００８１】
また、前記第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び第３電動機ＭＧ３のうち主動力源であるエンジン１２に連結された第３電動機ＭＧ３は、そのエンジン１２に付属するものであるため、例えばスタータとして機能する比較的小型の第３電動機ＭＧ３を備えた駆動装置１０、７０において、動力循環状態における伝達効率を向上させることができる。
【００８２】
また、前記第３電動機ＭＧ３は、その発電量を連続的に変更可能に構成されたものであるため、その第３電動機ＭＧ３により発電量を連続的に変更しつつ発電を行うことで伝達効率を可及的に向上させることができる。
【００８３】
また、前記第３電動機ＭＧ３により発電を行う場合には、予め定められた関係から伝達効率が可及的に高くなるようにその第３電動機ＭＧ３による発電量を決定するものであるため、駆動装置１０、７０の伝達効率を可及的に向上させることができる。
【００８４】
また、前記第３電動機ＭＧ３の負荷が予め定められた所定値を超えない範囲内においてその第３電動機ＭＧ３による発電量を決定するものであるため、前記第３電動機ＭＧ３の負荷が大きくなり過ぎないようにすることで、駆動装置１０、７０の耐久性を向上させることができる。
【００８５】
また、機械的に所定の変速比を成立させる自動変速部２０を、前記動力分配機構３６と駆動輪３４との間の動力伝達経路に備えたものであるため、前記エンジン１２から駆動輪３４までの動力伝達経路に動力分配機構３６及び機械式自動変速部２０を備えた実用的な駆動装置１０において、動力循環状態における伝達効率を向上させることができる。
【００８６】
また、前記動力分配機構３６は、電気的な無段変速部として機能するものであるため、電気的な無段変速部として機能する動力分配機構３６を備えた実用的な駆動装置１０、７０において、動力循環状態における伝達効率を向上させることができる。
【００８７】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００８８】
例えば、前述の実施例の駆動装置１０において、前記第２電動機ＭＧ２は、前記自動変速部２０の入力回転要素であるリングギヤＲ１に動力伝達可能に連結されたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記自動変速部２０を構成する何れの回転要素に動力伝達可能に連結されたものであってもよい。すなわち、前記第２電動機ＭＧ２は、前記エンジン１２から駆動輪３４の間の動力伝達経路における何れの部分に設けられたものであってもよい。
【００８９】
また、前述の実施例の駆動装置１０では、機械式の動力伝達部として第１速から第４速までを選択的に成立させ得る変速機である自動変速部２０が設けられた動力伝達装置１０に本発明が適用された例を説明したが、例えば、斯かる自動変速部２０の代替として、より簡単な構成の前後進切換装置としての遊星歯車装置が備えられた動力伝達装置等にも本発明は好適に適用される。
【００９０】
また、前述の実施例において、前記第３電動機ＭＧ３は、前記エンジン１２の出力軸に直結されたものであったが、そのエンジン１２の出力により発電可能に設けられたものであれば、必ずしもその出力軸に直結されたものでなくとも構わない。
【００９１】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明が好適に適用される車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の駆動装置に備えられた自動変速部において複数の変速段を成立させる際の油圧式摩擦係合装置の作動状態を説明する作動表である。
【図３】図１の駆動装置に備えられた差動部及び自動変速部に関して、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である。
【図４】図１の駆動装置を制御するためにその動力伝達装置に備えられた電子制御装置に入力される信号及びその電子制御装置から出力される信号を例示する図である。
【図５】図１の駆動装置において複数種類のシフトポジション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の一例を示す図である。
【図６】図４の電子制御装置に備えられた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】図１の駆動装置に関して、自動変速部の変速段を判定したりエンジン走行モードとモータ走行モードとを切り換えるための判断に用いられる、車速と自動変速部の出力トルクとを変数として予め記憶されたアップシフト線及びダウンシフト線を有する関係の一例である。
【図８】第３電動機が備えられていない構成の従来技術に関して動力循環状態における各電動機のトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機のトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。
【図９】図８に対応して、従来技術における入出力回転速度比と論理伝達効率との関係を示す図である。
【図１０】図３における動力分配機構に関する部分、すなわちその動力分配機構に含まれ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。
【図１１】図１０に対応して動力分配機構における入出力回転速度比と論理伝達効率との関係の一例を示す図である。
【図１２】図１の駆動装置に備えられた動力分配機構における入出力回転速度比と論理伝達効率との関係の一例として、第３電動機による発電力とエンジンの出力との割合が０．２５である場合の関係を示す図である。
【図１３】図１２の（ａ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比が約０．５５未満の範囲内の動力循環状態における各電動機のトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機のトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。
【図１４】図１２の（ｂ）で示す範囲すなわち入出力回転速度比が約０．５５以上約０．７未満の範囲内の動力循環状態における各電動機のトルク及び電力フローを説明する図であり、矢印で各電動機のトルクを、白抜き矢印で電気エネルギの流れをそれぞれ示している。
【図１５】図１の駆動装置にて第３電動機による発電力とエンジンの出力との割合を変化させた場合において、各割合における動力分配機構における入出力回転速度比と論理伝達効率との関係を示す図である。
【図１６】図１５に細い破線で示す動力分配機構の伝達効率が極大となる値に対応する関係、すなわちその動力分配機構の伝達効率を可及的に向上させる関係を示す図である。
【図１７】図１６に示す動力分配機構の伝達効率を可及的に向上させる関係を、入出力速度比と第３電動機の発電電力との関係に置き換えて表した図である。
【図１８】図４の電子制御装置による本実施例の制御の効果としての伝達効率の向上を説明するために、本実施例と従来技術との電気パス量を比較して示す図である。
【図１９】図１に示す動力分配機構及び自動変速部から構成される変速部全体としての、その自動変速部における変速段に応じた入出力回転速度比と理論伝達効率との関係を示す図である。
【図２０】図４の電子制御装置による第３電動機の作動制御の要部を説明するフローチャートである。
【図２１】発明が好適に適用される他の車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０、７０：車両用駆動装置
１２：エンジン（主動力源）
１４、７４：入力軸（入力部材）
１６：差動部
１８：伝達部材（出力部材）
２０：自動変速部
２４：第１遊星歯車装置
３４：駆動輪
３６：動力分配機構
ＭＧ１：第１電動機
ＭＧ２：第２電動機
ＭＧ３：第３電動機
ＣＡ１：キャリア（第３回転要素）
Ｒ１：リングギヤ（第２回転要素）
Ｓ１：サンギヤ（第１回転要素）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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