(57)【要約】【課題】差動作用が作動可能な差動機構と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置において燃費低下を抑制する制御装置を提供する。【解決手段】選択手段８４は、車両の燃費低下を抑制するように、第１電動機によってエンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲを発生させる電気的反力制御と切換ブレーキＢ０のスリップによって反力トルクＴＲを発生させる機械的反力制御とを比較してそれらの選択をし、その選択に従って、機械的反力制御手段８６が上記機械的反力制御を実行し、或いは電気的反力制御手段８８が上記電気的反力制御を実行するので、エンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲを発生させる場合において前記機械的反力制御を実行することが無い制御装置と比較して、燃費低下を抑制し得る選択肢をより多く有し、燃費低下を抑制できる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用駆動源と駆動輪との間に連結された差動機構と該差動機構に動力伝達可能に連結された差動用電動機とを有し該差動用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、該電気式差動部に備えられ前記差動機構を差動作用が不能な非差動状態とすることができる摩擦係合装置と、を備えたハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記差動機構の差動作用が作動可能な差動可能状態において前記走行用駆動源の出力トルクに対する前記差動用電動機の反力トルクを制御することである電気的反力制御を実行する電気的反力制御手段と、
前記差動可能状態において前記摩擦係合装置をスリップさせるスリップ係合状態とすることにより前記走行用駆動源の出力トルクに対する反力トルクを制御することである機械的反力制御を実行する機械的反力制御手段と、
車両の燃費低下を抑制するように前記電気的反力制御と機械的反力制御の選択をする選択手段と
を、備えたことを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項２】
前記選択手段は、前記電気的反力制御の実行によるエネルギ損失の増減量である電気パス損失増減量と前記走行用駆動源の出力の増減量である駆動源出力増減量とに基づき前記選択をする
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記選択手段は、前記電気的反力制御の実行によるエネルギ損失の増減量である電気パス損失増減量と前記走行用駆動源の動作点の移動量とに基づき前記選択をする
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
前記選択手段は、前記電気パス損失増減量と前記走行用駆動源の動作点の移動量と前記機械的反力制御の実行によるエネルギ損失の増減量であるスリップ損失増減量とに基づき前記選択をする
ことを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項５】
前記選択手段は、前記摩擦係合装置のスリップが可能とされる予め定められた作動領域であるスリップ可能領域の範囲内で前記摩擦係合装置が作動するように前記機械的反力制御の選択をする
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項６】
前記選択手段は、前記電気的反力制御と前記機械的反力制御との併用制御を選択することが可能である
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項７】
前記機械的反力制御、電気的反力制御、又は併用制御では、予め設定された前記走行用駆動源の動作曲線に該走行用駆動源の動作点が沿うように前記反力トルクが制御される
ことを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項８】
前記電気式差動部から前記駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部が設けられ、
前記選択手段は、前記変速部の変速比にかかわらず前記選択をすることができる
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のハイブリッド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、ハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置に係り、ハイブリッド車両の燃費向上を図る技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、走行用駆動源である内燃機関と駆動輪との間に連結された差動機構と、その差動機構に連結されその差動機構の差動状態を制御するための差動用電動機である第１電動機と、上記差動機構を非差動状態にすることができる摩擦係合装置と、上記差動機構から上記駆動輪への動力伝達経路に連結された第２電動機とを備えた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に示されたハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置がそれである。その特許文献１の制御装置によれば、上記内燃機関と第１電動機と第２電動機との出力により走行するＨＶ走行モードにおいて、上記第１電動機が発電機としてではなく電動機として機能しその第１電動機への電力供給のために上記第２電動機が発電機として機能する運転状態である動力循環状態になってしまう場合には、燃費低下を抑制するため、前記摩擦係合装置が係合すなわちロックされて前記差動機構が差動作用の不能な非差動状態とされ、前記内燃機関の回転が所定の変速比で変速されて前記駆動輪に伝達される。
【特許文献１】特開２００４−２８４５５０号公報
【特許文献２】特開２００７−１４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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の制御装置によれれば、確かに、前記摩擦係合装置の係合により前記動力循環状態になってしまうことは回避され、前記第１電動機の電力消費による燃費低下に対して一定の抑制効果は期待できる。しかし、前記差動機構が非差動状態とされその差動機構の変速比が固定された場合には、前記内燃機関の回転速度は車速に拘束されるので、その内燃機関の回転速度及び出力トルクなどで示される内燃機関の動作状態を示す動作点、すなわち内燃機関の動作点が内燃機関の運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に定められた最適燃費率曲線から外れる場合があり、そのように上記最適燃費率曲線から上記内燃機関の動作点が外れれば、その分、燃費低下を生じさせることになっていた。
【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と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置において、燃費低下を抑制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）走行用駆動源と駆動輪との間に連結された差動機構とその差動機構に動力伝達可能に連結された差動用電動機とを有しその差動用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、その電気式差動部に備えられ前記差動機構を差動作用が不能な非差動状態とすることができる摩擦係合装置と、を備えたハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置であって、（ｂ）前記差動機構の差動作用が作動可能な差動可能状態において前記走行用駆動源の出力トルクに対する前記差動用電動機の反力トルクを制御することである電気的反力制御を実行する電気的反力制御手段と、（ｃ）前記差動可能状態において前記摩擦係合装置をスリップさせるスリップ係合状態とすることにより前記走行用駆動源の出力トルクに対する反力トルクを制御することである機械的反力制御を実行する機械的反力制御手段と、（ｄ）車両の燃費低下を抑制するように前記電気的反力制御と機械的反力制御の選択をする選択手段とを、備えたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明では、前記選択手段は、前記電気的反力制御の実行によるエネルギ損失の増減量である電気パス損失増減量と前記走行用駆動源の出力の増減量である駆動源出力増減量とに基づき前記選択をすることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明では、前記選択手段は、前記電気的反力制御の実行によるエネルギ損失の増減量である電気パス損失増減量と前記走行用駆動源の動作点の移動量とに基づき前記選択をすることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る発明では、前記選択手段は、前記電気パス損失増減量と前記走行用駆動源の動作点の移動量と前記機械的反力制御の実行によるエネルギ損失の増減量であるスリップ損失増減量とに基づき前記選択をすることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る発明では、前記選択手段は、前記摩擦係合装置のスリップが可能とされる予め定められた作動領域であるスリップ可能領域の範囲内で前記摩擦係合装置が作動するように前記機械的反力制御の選択をすることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る発明では、前記選択手段は、前記電気的反力制御と前記機械的反力制御との併用制御を選択することが可能であることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係る発明は、前記機械的反力制御、電気的反力制御、又は併用制御では、予め設定された前記走行用駆動源の動作曲線にその走行用駆動源の動作点が沿うように前記反力トルクが制御されることを特徴とする。
【００１２】
請求項８に係る発明では、（ａ）前記電気式差動部から前記駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部が設けられ、（ｂ）前記選択手段は、前記変速部の変速比にかかわらず前記選択をすることができることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置によれば、（ａ）前記差動可能状態において前記走行用駆動源の出力トルクに対する前記差動用電動機の反力トルクを制御することである電気的反力制御を実行する電気的反力制御手段と、（ｂ）上記差動可能状態において前記摩擦係合装置をスリップさせるスリップ係合状態とすることにより前記走行用駆動源の出力トルクに対する反力トルクを制御することである機械的反力制御を実行する機械的反力制御手段と、（ｃ）車両の燃費低下を抑制するように前記電気的反力制御と機械的反力制御の選択をする選択手段とを備えているので、前記機械的反力制御を実行することが無い制御装置と比較して、燃費低下を抑制し得る選択肢をより多く有し、燃費低下を抑制できる。
【００１４】
請求項２に係る発明のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記選択手段は、前記電気的反力制御の実行によるエネルギ損失の増減量である電気パス損失増減量と前記走行用駆動源の出力の増減量である駆動源出力増減量とに基づき前記選択をするので、前記差動用電動機及び上記走行用駆動源のそれぞれの運転状態の燃費低下に及ぼす影響が比較され車両全体として燃費低下を抑制する制御が選択される。
【００１５】
請求項３に係る発明のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記選択手段は、前記電気的反力制御の実行によるエネルギ損失の増減量である電気パス損失増減量と前記走行用駆動源の動作点の移動量とに基づき前記選択をするので、前記差動用電動機及び上記走行用駆動源のそれぞれの運転状態の燃費低下に及ぼす影響が比較され車両全体として燃費低下を抑制する制御が選択される。
【００１６】
請求項４に係る発明のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記選択手段は、前記電気パス損失増減量と前記走行用駆動源の動作点の移動量と前記機械的反力制御の実行によるエネルギ損失の増減量であるスリップ損失増減量とに基づき前記選択をするので、前記請求項３に係る発明のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置と比較して、上記選択手段が考慮するパラメータが増え、より適切に燃費低下を抑制する制御が選択される。
【００１７】
請求項５に係る発明のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記選択手段は、前記摩擦係合装置のスリップが可能とされる予め定められた作動領域であるスリップ可能領域の範囲内で前記摩擦係合装置が作動するように前記機械的反力制御の選択をするので、その摩擦係合装置の耐久性が維持される。
【００１８】
請求項６に係る発明のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記選択手段は、前記電気的反力制御と前記機械的反力制御との併用制御を選択することが可能であるので、上記選択手段の選択肢が増え、一層、燃費低下を抑制できることがある。
【００１９】
請求項７に係る発明のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記機械的反力制御、電気的反力制御、又は併用制御では、予め設定された前記走行用駆動源の動作曲線にその走行用駆動源の動作点が沿うように前記反力トルクが制御されるので、前記機械的反力制御、電気的反力制御、又は併用制御の実行により上記動作曲線に従った上記走行用駆動源の動作状態を車速に左右されずに維持できる。
【００２０】
請求項８に係る発明のハイブリッド車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記選択手段は、前記変速部の変速比にかかわらず前記選択をすることができるので、幅広い走行状態において燃費低下を抑制することができる。
【００２１】
ここで好適には、前記走行用駆動源は内燃機関である。
【００２２】
また好適には、前記差動用電動機は発電機としても電動機としても機能することができ、上記差動用電動機が発電機として機能する場合には前記機械的反力制御手段は機械的反力制御を実行しない。
【００２３】
また好適には、上記差動用電動機が電動機として機能する場合には前記選択手段は上記機械的反力制御または前記併用制御を選択する。このようにした場合には、上記差動用電動機の電力消費による燃費低下を適切に抑制できる。ここで、上記差動用電動機は、その回転速度の絶対値を大きくする方向にトルクを出力する場合に電動機として機能する。
【００２４】
また好適には、前記選択手段は、前記摩擦係合装置を係合させることにより前記差動機構を非差動状態にすることを選択することが可能である。このようにした場合には、上記選択手段の選択肢が増え、一層、燃費低下を抑制できることがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は、本発明の制御装置が適用されハイブリッド車両用動力伝達装置に対応する動力伝達装置１０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）を介して直接に連結された差動部１１と、その差動部１１と駆動輪３８（図６参照）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、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（走行用駆動源）として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン８と一対の駆動輪３８（図６参照）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）３６および一対の車軸等を順次介して左右の駆動輪３８へ伝達する。
【００２７】
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（走行用駆動源）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。
【００２８】
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設けられている第２電動機Ｍ２とを備えている。なお、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、動力分配機構１６の差動状態を制御するための差動用電動機である第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、走行用電動機である第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。
【００２９】
本発明の差動機構に対応する動力分配機構１６は、所定のギヤ比ρXを有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４と、所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置２５と、油圧式の摩擦係合装置である切換ブレーキＢ０および切換クラッチＣ０とを主体的に備えている。この第１遊星歯車装置２４は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第２遊星歯車装置２５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ρXはＺＳ１／ＺＲ１であり、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とすると、例えば「０．４１８」程度の上記ギヤ比ρ０はＺＳ２／ＺＲ２である。また、上記ギヤ比ρXとρ０との大きさを比較すると「ρX＜ρ０」の関係にある。
【００３０】
この動力分配機構１６においては、一体的に連結された第１キャリヤＣＡ１と第２キャリヤＣＡ２とは入力軸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、一体的に連結された第１リングギヤＲ１と第２リングギヤＲ２とは伝達部材１８に連結されている。また、切換ブレーキＢ０は第２サンギヤＳ２とケース１２との間に設けられ、切換クラッチＣ０は第２サンギヤＳ２と第２キャリヤＣＡ２との間に設けられている。それら切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が解放されると、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動可能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、動力分配機構１６が差動可能状態とされると差動部１１も差動可能状態とされ、差動部１１はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度／伝達部材１８の回転速度）が最小値γ０minから最大値γ０maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する無段変速状態とされる。このように動力分配機構１６が差動可能状態とされると、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。
【００３１】
この状態で、上記切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が係合させられると動力分配機構１６は前記差動作用をしないすなわち差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチＣ０が係合させられて第２サンギヤＳ２と第２キャリヤＣＡ２とが一体的に係合させられると、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１及び第２遊星歯車装置２５の３要素である第２サンギヤＳ２、第２キャリヤＣＡ２、第２リングギヤＲ２が共に回転すなわち一体回転させられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部１１も非差動状態とされる。また、エンジン８の回転と伝達部材１８の回転速度とが一致する状態となるので、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」に固定された変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。次いで、上記切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられて第２サンギヤＳ２がケース１２に連結させられると、第２遊星歯車装置２５は第１サンギヤＳ１が非回転状態とさせられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、差動部１１（動力分配機構１６）も非差動状態とされる。また、第１リングギヤＲ１は第１キャリヤＣＡ１よりも増速回転されるので、動力分配機構１６は増速機構として機能するものであり、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定された増速変速機として機能する定変速状態すなわち有段変速状態とされる。
【００３２】
このように、本実施例では、上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、差動部１１（動力分配機構１６）の変速状態を差動可能状態すなわち非ロック状態と非差動状態すなわちロック状態とに、すなわち差動部１１（動力分配機構１６）を電気的な差動装置として作動可能な差動可能状態例えば変速比が連続的変化可能な無段変速機として作動する電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と、電気的な無段変速作動しない変速状態例えば無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化を一定にロックするロック状態すなわち１または２種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動する電気的な無段変速作動をしないすなわち電気的な無段変速作動不能な定変速状態（非差動状態）、換言すれば変速比が一定の１段または複数段の変速機として作動する定変速状態とに選択的に切換える差動状態切換装置として機能している。
【００３３】
本発明の変速部に対応する自動変速部２０は、その変速比（＝伝達部材１８の回転速度Ｎ18／出力軸２２の回転速度ＮOUT）を段階的に変化させることができる有段式の自動変速機として機能する変速部であり、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第４遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第５遊星歯車装置３０を備えている。第３遊星歯車装置２６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「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ１を有している。第４遊星歯車装置２８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「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第５遊星歯車装置３０は、第５サンギヤＳ５、第５遊星歯車Ｐ５、その第５遊星歯車Ｐ５を自転および公転可能に支持する第５キャリヤＣＡ５、第５遊星歯車Ｐ５を介して第５サンギヤＳ５と噛み合う第５リングギヤＲ５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、第５サンギヤＳ５の歯数をＺＳ５、第５リングギヤＲ５の歯数をＺＲ５とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ２はＺＳ４／ＺＲ４、上記ギヤ比ρ３はＺＳ５／ＺＲ５である。
【００３４】
自動変速部２０では、第３サンギヤＳ３と第４サンギヤＳ４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３キャリヤＣＡ３は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第５リングギヤＲ５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３リングギヤＲ３と第４キャリヤＣＡ４と第５キャリヤＣＡ５とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第４リングギヤＲ４と第５サンギヤＳ５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。このように、自動変速部２０と伝達部材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との間すなわち差動部１１（伝達部材１８）と駆動輪３８との間の動力伝達経路を、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。
【００３５】
前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３は従来の車両用有段式自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介装されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。
【００３６】
以上のように構成された動力伝達装置１０では、例えば、図２の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第５速ギヤ段（第５変速段）のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮIN／出力軸回転速度ＮOUT）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構１６に切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、差動部１１は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、動力伝達装置１０では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部１１と自動変速部２０とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部１１と自動変速部２０とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、動力伝達装置１０は、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。また、差動部１１も有段変速状態と無段変速状態とに切り換え可能な変速機であると言える。
【００３７】
例えば、動力伝達装置１０が有段変速機として機能する場合には、図２に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γ１が最大値例えば「３．３５７」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．１８０」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．４２４」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第４速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキＢ０の係合により、変速比γ５が第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７０５」程度である第５速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「３．２０９」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば全てのクラッチ及びブレーキＣ０，Ｃ１，Ｃ２，Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が解放される。
【００３８】
しかし、動力伝達装置１０が無段変速機として機能する場合には、図２に示される係合表の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、差動部１１が無段変速機として機能し、それ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の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速部２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって動力伝達装置１０全体としてのトータル変速比（総合変速比）γＴが無段階に得られるようになる。
【００３９】
図３は、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部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、２５、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、３本の横線のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１４に連結されたエンジン８の回転速度ＮEを示し、横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。
【００４０】
また、差動部１１を構成する動力分配機構１６の４つの要素に対応する４本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４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４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応する第２サンギヤＳ２、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応し且つ相互に連結された第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤＣＡ２、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応し且つ相互に連結された第１リングギヤＲ１および第２リングギヤＲ２の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１、第２遊星歯車装置２４、２５のギヤ比ρX、ρ０に応じてそれぞれ定められている。さらに、自動変速部２０の５本の縦線Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８、Ｙ９は、左から順に、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応し且つ相互に連結された第３サンギヤＳ３および第４サンギヤＳ４を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第３キャリヤＣＡ３を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応する第５リングギヤＲ５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キャリヤＣＡ４、第５キャリヤＣＡ５を、第９回転要素（第９要素）ＲＥ９に対応し且つ相互に連結された第４リングギヤＲ４、第５サンギヤＳ５をそれぞれ表し、それらの間隔は第３、第４、第５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Ｙ２とＹ３との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ３とＹ４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３、第４、第５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。
【００４１】
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、第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１、第２キャリヤＣＡ２）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結されるとともに切換クラッチＣ０を介して第４回転要素ＲＥ４（第２サンギヤＳ２）と選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２（第１サンギヤＳ１）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、第２リングギヤＲ２）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結され、第４回転要素ＲＥ４が切換ブレーキＢ０を介してケース１２に選択的に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部（有段変速部）２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ３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。
【００４２】
例えば、上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の解放により無段変速状態（差動可能状態）に切換えられたときは、第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第１サンギヤＳ１の回転が上昇或いは下降させられると、車速Ｖに拘束される第１リングギヤＲ１の回転速度が略一定である場合には、直線Ｌ０と縦線Ｙ３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。また、切換クラッチＣ０の係合により第２サンギヤＳ２と第２キャリヤＣＡ２とが連結されると、動力分配機構１６は第１〜第４回転要素ＲＥ１〜ＲＥ４が一体回転する非差動状態とされるので、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度ＮEと同じ回転で伝達部材１８が回転させられる。或いは、切換ブレーキＢ０の係合によって第２サンギヤＳ２の回転が停止させられると動力分配機構１６は増速機構として機能する非差動状態とされるので、直線Ｌ０は図３に示す状態となり、その直線Ｌ０と縦線Ｙ４との交点で示される第１リングギヤＲ１すなわち伝達部材１８の回転速度は、エンジン回転速度ＮEよりも増速された回転で自動変速部２０へ入力される。
【００４３】
また、自動変速部２０において第５回転要素ＲＥ５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６回転要素ＲＥ６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７回転要素ＲＥ７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８回転要素ＲＥ８は出力軸２２に連結され、第９回転要素ＲＥ９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。
【００４４】
自動変速部２０では、図３に示すように、第１クラッチＣ１と第３ブレーキＢ３とが係合させられることにより、第９回転要素ＲＥ９の回転速度を示す縦線Ｙ９と横線Ｘ２との交点と第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７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８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８との交点で第１速の出力軸２２の回転速度が示される。同様に、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ２と出力軸２２と連結された第８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８との交点で第２速の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ３と出力軸２２と連結された第８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８との交点で第３速の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ４と出力軸２２と連結された第８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８との交点で第４速の出力軸２２の回転速度が示される。上記第１速乃至第４速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度ＮEと同じ回転速度で第９回転要素ＲＥ９に差動部１１すなわち動力分配機構１６からの動力が入力される。しかし、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられると、差動部１１からの動力がエンジン回転速度ＮEよりも高い回転速度で入力されることから、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキＢ０が係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ５と出力軸２２と連結された第８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８との交点で第５速の出力軸２２の回転速度が示される。
【００４５】
図４は、本発明に係るハイブリッド車両用動力伝達装置に対応する動力伝達装置１０を制御するための制御装置である電子制御装置４０に入力される信号及びその電子制御装置４０から出力される信号を例示している。この電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン８、第１電動機Ｍ１、第２電動機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。
【００４６】
電子制御装置４０には、図４に示す各センサやスイッチなどから、エンジン水温ＴＥＭＰWを示す信号、シフトポジションＰSHを表す信号、レゾルバなどの回転速度センサにより検出される第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）及びその回転方向を表す信号、レゾルバなどの回転速度センサ４４（図１参照）により検出される第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）及びその回転方向を表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮEを表す信号、ギヤ比列設定値を示す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、車速センサ４６（図１参照）により検出される出力軸２２の回転速度ＮOUTに対応する車速Ｖ及び車両の進行方向を表す信号、自動変速部２０の作動油温を示す油温信号ＴＥＭＰATF、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量Ａccを示すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各車輪の車輪速を示す車輪速信号、エンジン８の空燃比Ａ／Ｆを示す信号などが、それぞれ供給される。なお、上記回転速度センサ４４及び車速センサ４６は回転速度だけでなく回転方向をも検出できるセンサであり、車両走行中に自動変速部２０が中立ポジションである場合には車速センサ４６によって車両の進行方向が検出される。
【００４７】
また、上記電子制御装置４０からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置４３（図６参照）への制御信号例えばエンジン８の吸気管９５に備えられた電子スロットル弁９６の開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ９７への駆動信号や燃料噴射装置９８によるエンジン８の各気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９９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、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４２（図６参照）に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路４２の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
【００４８】
図５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４８の一例を示す図である。このシフト操作装置４８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４９を備えている。
【００４９】
そのシフトレバー４９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）」、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）を成立させて上記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。
【００５０】
上記シフトレバー４９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４２が電気的に切り換えられる。
【００５１】
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。
【００５２】
具体的には、シフトレバー４９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４９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４９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４９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。
【００５３】
図６は、電子制御装置４０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図６において、有段変速制御手段５４は、自動変速部２０の変速を行う変速制御手段として機能するものである。例えば、有段変速制御手段５４は、記憶手段５６に予め記憶された図７の実線および一点鎖線に示す関係（変速線図、変速マップ）から車速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の変速を実行する。このとき、有段変速制御手段５４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切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を除いた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）を油圧制御回路４２へ出力する。
【００５４】
ハイブリッド制御手段５２は、動力伝達装置１０の前記無段変速状態すなわち差動部１１の差動可能状態においてエンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン８と第２電動機Ｍ２との駆動力の配分や第１電動機Ｍ１の発電による反力を最適になるように変化させて差動部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において、運転者の出力要求量としてのアクセルペダル操作量Ａccや車速Ｖから車両の目標（要求）出力を算出し、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。
【００５５】
ハイブリッド制御手段５２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５２は例えばエンジン回転速度ＮEとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）ＴEとをパラメータとす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図９に示すような予め実験的に定められたエンジン８の最適燃費率曲線ＬEF（燃費マップ、関係）を予め記憶しており、エンジン回転速度ＮE及びエンジントルクＴEなどを座標軸とする二次元座標においてエンジン８の動作状態を示す動作点ＰEG（エンジン動作点ＰEG）が上記最適燃費率曲線ＬEF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例えば１３〜０．５の範囲内で制御する。
【００５６】
このとき、ハイブリッド制御手段５２は、第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギをインバータ５８を通して蓄電装置６０や第２電動機Ｍ２へ供給するので、エンジン８の動力の主要部は機械的に伝達部材１８へ伝達されるが、エンジン８の動力の一部は第１電動機Ｍ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ５８を通して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。逆に、第１電動機Ｍ１が発電機としてではなく電動機とし電気エネルギを消費してエンジン８の出力トルクＴEに対する反力トルクを発生し、その第１電動機Ｍ１への電力供給のために第２電動機が発電機として機能する運転状態である動力循環状態になった場合にも、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２との間に上記電気パスは構成される。
【００５７】
ハイブリッド制御手段５２は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ９７により電子スロットル弁９６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９８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９９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４３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。例えば、ハイブリッド制御手段５２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信号Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ９７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。
【００５８】
前記図７の実線Ａは、車両の発進／走行用（以下、走行用という）の駆動力源をエンジン８と電動機例えば第２電動機Ｍ２とで切り換えるための、言い換えればエンジン８を走行用の駆動力源として車両を発進／走行（以下、走行という）させる所謂エンジン走行と第２電動機Ｍ２を走行用の駆動力源として車両を走行させる所謂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である。この図７に示すエンジン走行とモータ走行とを切り換えるための境界線（実線Ａ）を有する予め記憶された関係は、車速Ｖと駆動力関連値である出力トルクＴOUTとをパラメータとする二次元座標で構成された駆動力源切換線図（駆動力源マップ）の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図７中の実線および一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）と共に記憶手段５６に予め記憶されている。
【００５９】
そして、ハイブリッド制御手段５２は、例えば図７の駆動力源切換線図から車速Ｖと要求出力トルクＴOUT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。このように、ハイブリッド制御手段５２によるモータ走行は、図７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時すなわち低エンジントルクＴE時、或いは車速Ｖの比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。
【００６０】
ハイブリッド制御手段５２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、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によって、第１電動機回転速度ＮM1を負の回転速度で制御例えば空転させて、差動部１１の差動作用によりエンジン回転速度ＮEを零乃至略零に維持する。
【００６１】
ハイブリッド制御手段５２は、エンジン走行とモータ走行とを切り換えるために、エンジン８の作動状態を運転状態と停止状態との間で切り換える、すなわちエンジン８の始動および停止を行うエンジン始動停止制御手段６６を備えている。このエンジン始動停止制御手段６６は、ハイブリッド制御手段５２により例えば図７の駆動力源切換線図から車両状態に基づいてモータ走行とエンジン走行と切換えが判断された場合に、エンジン８の始動または停止を実行する。
【００６２】
例えば、エンジン始動停止制御手段６６は、図７の実線Ｂの点ａ→点ｂに示すように、アクセルペダルが踏込操作されて要求出力トルクＴOUTが大きくなり車両状態がモータ走行領域からエンジン走行領域へ変化した場合には、第１電動機Ｍ１に通電して第１電動機回転速度ＮM1を引き上げることで、すなわち第１電動機Ｍ１をスタータとして機能させることで、エンジン回転速度ＮEを引き上げ、所定のエンジン回転速度ＮE’例えば自律回転可能なエンジン回転速度ＮEで点火装置９９により点火させるようにエンジン８の始動を行って、ハイブリッド制御手段５２によるモータ走行からエンジン走行へ切り換える。このとき、エンジン始動停止制御手段６６は、第１電動機回転速度ＮM1を速やかに引き上げることでエンジン回転速度ＮEを速やかに所定のエンジン回転速度ＮE’まで引き上げてもよい。これにより、良く知られたアイドル回転速度ＮEIDL以下のエンジン回転速度領域における共振領域を速やかに回避できて始動時の振動が抑制される。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。
【００６３】
また、エンジン始動停止制御手段６６は、図７の実線Ｂの点ｂ→点ａに示すように、アクセルペダルが戻されて要求出力トルクＴOUTが小さくなり車両状態がエンジン走行領域からモータ走行領域へ変化した場合には、燃料噴射装置９８により燃料供給を停止させるように、すなわちフューエルカットによりエンジン８の停止を行って、ハイブリッド制御手段５２によるエンジン走行からモータ走行へ切り換える。このとき、エンジン始動停止制御手段６６は、第１電動機回転速度ＮM1を速やかに引き下げることでエンジン回転速度ＮEを速やかに零乃至略零まで引き下げてもよい。これにより、上記共振領域を速やかに回避できて停止時の振動が抑制される。或いは、エンジン始動停止制御手段６６は、フューエルカットより先に、第１電動機回転速度ＮM1を引き下げてエンジン回転速度ＮEを引き下げ、所定のエンジン回転速度ＮE’でフューエルカットするようにエンジン８の停止を行ってもよい。
【００６４】
また、ハイブリッド制御手段５２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６０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を駆動してエンジン８の動力を補助するトルクアシストが可能である。よって、本実施例ではエンジン８と第２電動機Ｍ２との両方を走行用の駆動力源とする車両の走行はモータ走行ではなくエンジン走行に含まれるものとする。
【００６５】
また、ハイブリッド制御手段５２は、車両の停止状態又は低車速状態に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能によってエンジン８の運転状態を維持させることができる。例えば、車両停止時に蓄電装置６０の充電残量ＳＯＣが低下して第１電動機Ｍ１による発電が必要となった場合には、エンジン８の動力により第１電動機Ｍ１が発電させられてその第１電動機Ｍ１の回転速度が引き上げられ、車速Ｖで一意的に決められる第２電動機回転速度ＮM2が車両停止状態により零（略零）となっても動力分配機構１６の差動作用によってエンジン回転速度ＮEが自律回転可能な回転速度以上に維持される。
【００６６】
また、ハイブリッド制御手段５２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を任意の回転速度に維持させられる。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５２はエンジン回転速度ＮEを引き上げる場合には、車速Ｖ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。
【００６７】
増速側ギヤ段判定手段６２は、動力伝達装置１０を有段変速状態とする際に切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０のいずれを係合させるかを判定するために、例えば車両状態に基づいて記憶手段５６に予め記憶された前記図７に示す変速線図に従って動力伝達装置１０の変速されるべき変速段が増速側ギヤ段例えば第５速ギヤ段であるか否かを判定する。
【００６８】
切換制御手段５０は、車両状態に基づいて前記差動状態切換装置（切換クラッチＣ０、切換ブレーキＢ０）の係合／解放を切り換えることにより、前記無段変速状態と前記有段変速状態とを、すなわち前記差動可能状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段５０は、記憶手段５６に予め記憶された前記図７の破線および二点鎖線に示す関係（切換線図、切換マップ）から車速Ｖおよび要求出力トルクＴOUTで示される車両状態に基づいて、動力伝達装置１０（差動部１１）の変速状態を切り換えるべきか否かを判断して、すなわち動力伝達装置１０を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは動力伝達装置１０を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定することにより動力伝達装置１０の切り換えるべき変速状態を判断して、動力伝達装置１０を前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換える変速状態の切換えを実行する。
【００６９】
具体的には、切換制御手段５０は有段変速制御領域内であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段５２に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可すなわち禁止とする信号を出力するとともに、有段変速制御手段５４に対しては、予め設定された有段変速時の変速を許可する。このときの有段変速制御手段５４は、記憶手段５６に予め記憶された例えば図７に示す変速線図に従って自動変速部２０の自動変速を実行する。例えば記憶手段５６に予め記憶された図２は、このときの変速において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の作動の組み合わせを示している。すなわち、動力伝達装置１０全体すなわち差動部１１および自動変速部２０が所謂有段式自動変速機として機能し、図２に示す係合表に従って変速段が達成される。
【００７０】
例えば、増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段が判定される場合には、動力伝達装置１０全体として変速比が１．０より小さな増速側ギヤ段所謂オーバードライブギヤ段が得られるために切換制御手段５０は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が０．７の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を解放させ且つ切換ブレーキＢ０を係合させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段でないと判定される場合には、動力伝達装置１０全体として変速比が１．０以上の減速側ギヤ段が得られるために切換制御手段５０は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が１の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を係合させ且つ切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。このように、切換制御手段５０によって動力伝達装置１０が有段変速状態に切り換えられるとともに、その有段変速状態における２種類の変速段のいずれかとなるように選択的に切り換えられて、差動部１１が副変速機として機能させられ、それ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、動力伝達装置１０全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
【００７１】
しかし、切換制御手段５０は、動力伝達装置１０を無段変速状態に切り換える無段変速制御領域内であると判定した場合は、動力伝達装置１０全体として無段変速状態が得られるために差動部１１を無段変速状態として無段変速可能とするように切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段５２に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力するとともに、有段変速制御手段５４には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは記憶手段５６に予め記憶された例えば図７に示す変速線図に従って自動変速部２０を自動変速することを許可する信号を出力する。この場合、有段変速制御手段５４により、図２の係合表内において切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、切換制御手段５０により無段変速状態に切り換えられた差動部１１が無段変速機として機能し、それ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、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速部２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって動力伝達装置１０全体として無段変速状態となりトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【００７２】
ここで前記図７について詳述すると、図７は自動変速部２０の変速判断の基となる記憶手段５６に予め記憶された関係（変速線図、変速マップ）であり、車速Ｖと駆動力関連値である要求出力トルクＴOUTとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図の一例である。図７の実線はアップシフト線であり一点鎖線はダウンシフト線である。
【００７３】
また、図７の破線は切換制御手段５０による有段制御領域と無段制御領域との判定のための判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１を示している。つまり、図７の破線はハイブリッド車両の高速走行を判定するための予め設定された高速走行判定値である判定車速Ｖ１の連なりである高車速判定線と、ハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値例えば自動変速部２０の出力トルクＴOUTが高出力となる高出力走行を判定するための予め設定された高出力走行判定値である判定出力トルクＴ１の連なりである高出力走行判定線とを示している。さらに、図７の破線に対して二点鎖線に示すように有段制御領域と無段制御領域との判定にヒステリシスが設けられている。つまり、この図７は判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１を含む、車速Ｖと出力トルクＴOUTとをパラメータとして切換制御手段５０により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための予め記憶された切換線図（切換マップ、関係）である。なお、この切換線図を含めて変速マップとして記憶手段５６に予め記憶されてもよい。また、この切換線図は判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１の少なくとも１つを含むものであってもよいし、車速Ｖおよび出力トルクＴOUTの何れかをパラメータとする予め記憶された切換線であってもよい。
【００７４】
上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速Ｖと判定車速Ｖ１とを比較する判定式、出力トルクＴOUTと判定出力トルクＴ１とを比較する判定式等として記憶されてもよい。この場合には、切換制御手段５０は、車両状態例えば実際の車速が判定車速Ｖ１を越えたときに動力伝達装置１０を有段変速状態とする。また、切換制御手段５０は、車両状態例えば自動変速部２０の出力トルクＴOUTが判定出力トルクＴ１を越えたときに動力伝達装置１０を有段変速状態とする。
【００７５】
また、差動部１１を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば第１電動機Ｍ１における電気エネルギの発生からその電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスに関連する機器の機能低下すなわち第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、インバータ５８、蓄電装置６０、それらを接続する伝送路などの故障（フェイル）や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために切換制御手段５０は動力伝達装置１０を優先的に有段変速状態としてもよい。
【００７６】
前記駆動力関連値とは、車両の駆動力に１対１に対応するパラメータであって、駆動輪３８での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば自動変速部２０の出力トルクＴOUT、エンジントルクＴE、車両加速度や、例えばアクセル開度或いはスロットル弁開度θTH（或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量）とエンジン回転速度ＮEとに基づいて算出されるエンジントルクＴEなどの実際値や、運転者のアクセルペダル操作量或いはスロットル開度等に基づいて算出される要求（目標）エンジントルクＴE、自動変速部２０の要求（目標）出力トルクＴOUT、要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクＴOUT等からデフ比、駆動輪３８の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。
【００７７】
また、例えば判定車速Ｖ１は、高速走行において動力伝達装置１０が無段変速状態とされるとかえって燃費が悪化するのを抑制するように、その高速走行において動力伝達装置１０が有段変速状態とされるように設定されている。また、判定トルクＴ１は、車両の高出力走行において第１電動機Ｍ１の反力トルクをエンジンの高出力域まで対応させないで第１電動機Ｍ１を小型化するために、例えば第１電動機Ｍ１からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第１電動機Ｍ１の特性に応じて設定されている。
【００７８】
図８は、エンジン回転速度ＮEとエンジントルクＴEとをパラメータとして切換制御手段５０により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための境界線としてのエンジン出力線を有し、記憶手段５６に予め記憶された切換線図（切換マップ、関係）である。切換制御手段５０は、図７の切換線図に替えてこの図８の切換線図からエンジン回転速度ＮEとエンジントルクＴEとに基づいて、それらのエンジン回転速度ＮEとエンジントルクＴEとで表される車両状態が無段制御領域内であるか或いは有段制御領域内であるかを判定してもよい。また、この図８は図７の破線を作るための概念図でもある。言い換えれば、図７の破線は図８の関係図（マップ）に基づいて車速Ｖと出力トルクＴOUTとをパラメータとする二次元座標上に置き直された切換線でもある。
【００７９】
図７の関係に示されるように、出力トルクＴOUTが予め設定された判定出力トルクＴ１以上の高トルク領域、或いは車速Ｖが予め設定された判定車速Ｖ１以上の高車速領域が有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン８の比較的高トルクとなる高駆動トルク時、或いは車速の比較的高車速時において実行され、無段変速走行がエンジン８の比較的低トルクとなる低駆動トルク時、或いは車速の比較的低車速時すなわちエンジン８の常用出力域において実行されるようになっている。
【００８０】
同様に、図８の関係に示されるように、エンジントルクＴEが予め設定された所定値ＴＥ１以上の高トルク領域、エンジン回転速度ＮEが予め設定された所定値ＮＥ１以上の高回転領域、或いはそれらエンジントルクＴEおよびエンジン回転速度ＮEから算出されるエンジン出力が所定以上の高出力領域が、有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン８の比較的高トルク、比較的高回転速度、或いは比較的高出力時において実行され、無段変速走行がエンジン８の比較的低トルク、比較的低回転速度、或いは比較的低出力時すなわちエンジン８の常用出力域において実行されるようになっている。図８における有段制御領域と無段制御領域との間の境界線は、高車速判定値の連なりである高車速判定線および高出力走行判定値の連なりである高出力走行判定線に対応している。
【００８１】
これによって、例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、動力伝達装置１０が無段変速状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、実際の車速Ｖが前記判定車速Ｖ１を越えるような高速走行では動力伝達装置１０が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３８へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されて燃費が向上する。また、出力トルクＴOUTなどの前記駆動力関連値が判定トルクＴ１を越えるような高出力走行では動力伝達装置１０が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３８へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、第１電動機Ｍ１が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第１電動機Ｍ１が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて第１電動機Ｍ１或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。また、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態（定変速状態）に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、例えば有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度ＮEの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度ＮEの変化が楽しめる。
【００８２】
このように、本実施例の差動部１１（動力伝達装置１０）は無段変速状態と有段変速状態（定変速状態）とに選択的に切換え可能であって、前記切換制御手段５０により車両状態に基づいて差動部１１の切り換えるべき変速状態が判断され、差動部１１が無段変速状態と有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換えられる。また、本実施例では、ハイブリッド制御手段５２により車両状態に基づいてモータ走行或いはエンジン走行が実行されるが、このエンジン走行とモータ走行とを切り換えるために、エンジン始動停止制御手段６６によりエンジン８の始動または停止が行われる。
【００８３】
図１０は、図３の共線図から差動部１１に相当する部分を抜き出した共線図であって、走行中のエンジントルクＴEとそれに対抗する反力トルクＴＲとの関係を説明するための図である。なお、図１０の縦線Ｙ１乃至Ｙ４は図３のそれらと同じである。
【００８４】
ここで、動力分配機構１６の差動可能状態（無段変速状態）において通常は、走行用駆動源であるエンジン８の出力トルクＴEに対する反力トルクＴＲが差動用電動機である第１電動機Ｍ１から出力されるが、その第１電動機の出力トルクＴM1（以下、「第１電動機トルクＴM1」という）に替えて又はそれと併せて摩擦係合装置である切換ブレーキＢ０をスリップさせる（滑らせる）スリップ係合状態としてエンジントルクＴEに対する反力トルクＴＲが発生させられた方が燃費低下を抑制することに資する場合がある。
【００８５】
そこで、動力分配機構１６の差動可能状態において、予め設定されたエンジン８の動作曲線、具体的には図９の最適燃費率曲線ＬEFにエンジン動作点ＰEGが近付くように望ましくは沿うようにエンジントルクＴEに対する反力トルクＴＲである第１電動機トルクＴM1を制御することである電気的反力制御と、予め設定されたエンジン８の動作曲線、具体的には図９の最適燃費率曲線ＬEFにエンジン動作点ＰEGが近付くように望ましくは沿うように切換ブレーキＢ０をスリップ係合状態とすることによってエンジントルクＴEに対する反力トルクＴＲを制御することである機械的反力制御とが選択的に実行される。以下に、その制御機能の要部について説明する。
【００８６】
前記機械的反力制御は、切換ブレーキＢ０をスリップ係合状態としてその係合圧ＰB0に応じて前記反力トルクＴＲを発生させる制御であるので、予め設定されたエンジン８の動作曲線、具体的には図９の最適燃費率曲線ＬEFにエンジン動作点ＰEGが近付くように望ましくは沿うように切換ブレーキＢ０をスリップ係合状態にするスリップ制御と言うことができる。図１０の共線図において、例えば直線ＬＳ１に示す各回転要素ＲＥ１〜ＲＥ４の回転速度の関係である場合には図１０の縦線Ｙ２に対応する第４回転要素ＲＥ４（第２サンギヤＳ２）は正回転しているので、切換ブレーキＢ０のスリップ制御が実行されればそのスリップにより生じるスリップトルクはエンジントルクＴE（図１０中の矢印参照）に対抗する反力トルクＴＲとなるが、直線ＬＳ２に示す回転速度の関係である場合には第４回転要素ＲＥ４（第２サンギヤＳ２）は負回転しているので、上記正回転の場合に対し上記スリップトルクは反転してしまいエンジントルクＴE（図１０中の矢印参照）に対抗する反力トルクＴＲとはならなくなる。そこで、図６のスリップ制御可否判定手段８０は、前記切換ブレーキＢ０のスリップ制御（機械的反力制御）によりエンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲを発生させ得るか否か、言い換えれば、切換ブレーキＢ０のスリップトルクが上記反力トルクＴＲとなり得るか否か、すなわち、第４回転要素ＲＥ４が正回転方向に回転しているか否かを判定する。
【００８７】
切換ブレーキＢ０のスリップ（スリップ制御）が可能とされる作動領域であるスリップ可能領域が、摩擦係合装置としての耐久性、コントロール性等の観点から実験等により求められ予め定められている。例えば、上記スリップ可能領域は、切換ブレーキＢ０の係合圧ＰB0、切換ブレーキＢ０が選択的に連結するケース１２と第４回転要素ＲＥ４との間の相対回転速度差、切換ブレーキＢ０の作動油温である自動変速部２０の作動油温ＴＥＭＰATFなどの切換ブレーキＢ０の係合動作に関わる物理値を変数（パラメータ）として与えられる。また、上記スリップ可能領域は、例えば、上記相対回転速度差が所定の範囲を外れて大きいもしくは小さい場合、或いは、作動油温ＴＥＭＰATFが所定の温度範囲を外れて高温もしくは低温である場合にはそうで無い場合と比較して狭くなるか或いは零になる。スリップ制御制限判定手段８２は、図９のエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEF沿ってエンジン８の運転がなされるために必要なエンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲ（以下、「最適燃費反力トルクＴＲEF」という）を切換ブレーキＢ０のスリップ制御（機械的反力制御）の実行だけで発生させたとした場合に切換ブレーキＢ０が上記スリップ可能領域の範囲内で作動するか否か、換言すれば、前記機械的反力制御において切換ブレーキＢ０のスリップトルクを最適燃費反力トルクＴＲEFに達するまで上昇させることができないという制約又は制限は生じないか否かを判定する。更に言えば、スリップ制御制限判定手段８２は、切換ブレーキＢ０の耐久性、コントロール性等を考慮して、最適燃費反力トルクＴＲEFを切換ブレーキＢ０のスリップ制御（機械的反力制御）の実行だけで発生させることが可能であるか否かを判定する。このとき例えば、スリップ制御制限判定手段８２は、自動変速部２０の変速段、車速Ｖ、エンジントルクＴE、ケース１２と第４回転要素ＲＥ４との間の相対回転速度差、作動油温ＴＥＭＰATFなどの車両の運転状態から切換ブレーキＢ０の作動状態を推定する。
【００８８】
選択手段８４は、車両の燃費低下を抑制するように、望ましくは車両全体としてエネルギ損失が最も低くなるように、前記電気的反力制御と機械的反力制御とを比較しそれらの選択をする。具体的に選択手段８４は、上記電気的反力制御が実行された場合と、前記スリップ可能領域の範囲内で切換ブレーキＢ０が作動させられて上記機械的反力制御が実行された場合との何れがエネルギ損失をより低くできるか、つまり燃費低下の抑制に有利かを比較判断し、上記電気的反力制御または機械的反力制御のエネルギ損失をより低くできる方を選択する。このとき、車両の燃費低下を抑制するためにはその車両は機械的或いは電気的なエネルギ損失が最も低くなる運転状態とされる必要があるので、選択手段８４は、前記エンジントルクＴEに対する反力トルクＴＲを発生させるための、前記電気的反力制御の実行によるエネルギ損失の増減量、具体的には第１電動機Ｍ１によりエンジントルクＴEに対する反力トルクＴＲを発生させた場合のエネルギ損失の増減量、言い換えれば第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２との間に構成された前記電気パスにおけるエネルギ損失の増減量である電気パス損失増減量と、図９のエンジン動作点ＰEGの最適燃費率曲線ＬEFからの移動量と、前記機械的反力制御の実行によるエネルギ損失の増減量、具体的には切換ブレーキＢ０のスリップ制御によるエネルギ損失の増減量であるスリップ損失増減量とに基づき前記比較及び選択をする。従って、端的に表現すると選択手段８４は、前記電気的反力制御の実行によるエネルギ損失とエンジン動作点ＰEGの最適燃費率曲線ＬEFからの移動（ずれ）によるエネルギ損失と前記機械的反力制御（スリップ制御）の実行によるエネルギ損失とを比較した上で、上記電気的反力制御または機械的反力制御のエネルギ損失をより低くできる方を選択する。更に、切換ブレーキＢ０もしくは切換クラッチＣ０の係合を選択肢に含めて前記比較及び選択してもよい。なお、選択手段８４は、自動変速部２０の変速比もしくは変速段にかかわらず前記比較及び選択をする。
【００８９】
上記電気的反力制御と機械的反力制御との何れも図９の最適燃費率曲線ＬEFにエンジン動作点ＰEGが近付くように望ましくは沿うように前記反力トルクＴＲを調整する制御であるにもかかわらず上記エンジン動作点ＰEGの最適燃費率曲線ＬEFからの移動量をも考慮されるのは、例えば、切換ブレーキＢ０のスリップ制御が制約されつつ実行された場合、或いは切換ブレーキＢ０もしくは切換クラッチＣ０が係合され動力分配機構１６は非差動状態とされた場合には、図９の燃費マップ上でエンジン動作点ＰEGの最適燃費率曲線ＬEFから移動すなわち外れることがあり、エンジン動作点ＰEGの最適燃費率曲線ＬEFからの移動量が大きい程すなわちエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFから離れる程、エネルギ損失が増大するからである。例えばエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFに沿ってエンジン８が運転されるためには図１１の共線図ではエンジン８が点ＰE1で示す回転速度で運転される必要があるとした場合において、上記スリップ制御で切換ブレーキＢ０は本来ＳＬＰ１のスリップ量（図１１参照）が要求されるところ、切換ブレーキＢ０のスリップ制御に制約がある場合には切換ブレーキＢ０はＳＬＰ２のスリップ量（図１１参照）しか実現できず、そのため図１１でのエンジン回転速度ＮEの点ＰE1から点ＰE2へ移動量に応じて図９の燃費マップでエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFから外れることになる。また切換ブレーキＢ０の係合により動力分配機構１６が非差動状態とされた場合には第２サンギヤＳ２の回転速度は零になるので、図１１でのエンジン回転速度ＮEの点ＰE1から点ＰE3へ移動量に応じて図９の燃費マップでエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFから外れることになる。
【００９０】
ここで、エンジントルクＴEはエンジン回転速度ＮEとスロットル弁開度θTHとから求めることができ、前記電気パス損失増減量は、例えば、エンジントルクＴEとエンジン回転速度ＮEと伝達部材１８の回転速度Ｎ18とから第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２の運転状態を推定しその運転状態から予め実験的に求められた関係に基づき算出される。上記エンジン動作点ＰEGの最適燃費率曲線ＬEFからの移動量とエネルギ損失との関係は予め実験的に設定された図９の燃費マップに基づいて求められる。前記スリップ損失増減量は、エンジン８の出力の一部が切換ブレーキＢ０のスリップで熱になり第１電動機Ｍ１によって回生されないことであるので、例えば、エンジントルクＴE、エンジン回転速度ＮE、動力分配機構１６の変速比γ０等から予め設定された関係に基づき算出される。
【００９１】
なお、エンジン８の出力（単位は例えば「Ｗ」）は図９の座標軸であるエンジン回転速度ＮE（単位は例えば「ｒｐｍ」）とエンジントルクＴE（単位は例えば「Ｎ・ｍ」）と比例定数との積であるので、エンジン（走行用駆動源）８の出力の増減量であるエンジン出力増減量（駆動源出力増減量）と前記図９のエンジン動作点ＰEGの最適燃費率曲線ＬEFからの移動量とは対応関係にある。従って、選択手段８４は上記図９のエンジン動作点ＰEGの最適燃費率曲線ＬEFからの移動量に替えて上記エンジン出力増減量を採用してもよい。
【００９２】
また、選択手段８４は、前記電気パス損失増減量と前記エンジン動作点ＰEGの移動量と前記スリップ損失増減量との３つのパラメータに基づき前記比較及び選択をするのが望ましいが、制御負荷軽減のため一つのパラメータを一定値とみなして例えば上記スリップ損失増減量を一定値とみなして、前記電気パス損失増減量と前記エンジン動作点ＰEGの移動量とに基づき前記比較及び選択をしてもよい。
【００９３】
また、スリップ制御可否判定手段８０によって切換ブレーキＢ０のスリップトルクがエンジントルクＴEの反力トルクＴＲとなり得ないと判定された場合には、制御負荷軽減のため、選択手段８４は前記比較及び選択をしなくてもよい。
【００９４】
選択手段８４は、上述のように前記電気的反力制御と機械的反力制御とを比較しそれらの選択をするが、切換ブレーキＢ０のスリップ制御を実行したとした場合にその制御に制約が生じる場合にはそれを考慮する必要がある。従って、スリップ制御制限判定手段８２が否定的な判定をした場合、すなわち、最適燃費反力トルクＴＲEFを切換ブレーキＢ０のスリップ制御（機械的反力制御）の実行だけで発生させたとした場合に切換ブレーキＢ０が前記スリップ可能領域の範囲内では作動しない場合、つまり、切換ブレーキＢ０のスリップ制御に制約又は制限がある場合には、前記機械的反力制御（スリップ制御）が実行されてもエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFに沿ってエンジン８の運転はなされずエンジン動作点ＰEGは最適燃費率曲線ＬEFから移動する（ずれる）ので、選択手段８４は、その場合のエンジン動作点ＰEGの最適燃費率曲線ＬEFからの移動量から燃費低下量すなわちエネルギ損失を算出し求める。その上で選択手段８４は、上記電気的反力制御と機械的反力制御とを比較しそれらの選択をする。要するに選択手段８４は、上記機械的反力制御を選択するとしても、前記スリップ可能領域の範囲内で切換ブレーキＢ０が作動するように前記機械的反力制御の選択をする。
【００９５】
一方、スリップ制御制限判定手段８２が肯定的な判定をした場合、すなわち、前記機械的反力制御において制約又は制限は生じない場合には、前記機械的反力制御（スリップ制御）と電気的反力制御の何れが実行されてもエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFに沿うようにエンジン８を運転することができるので、選択手段８４は上記エンジン動作点ＰEGの移動量に基づくエネルギ損失を求める必要はない。上記エンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFに沿うように運転される場合において、例えば、図１０の共線図で直線ＬＳ３と縦線Ｙ１との交点で示されるように第１電動機Ｍ１が正回転方向に回転する場合には第１電動機Ｍ１に分配されたエンジン８の出力は第１電動機Ｍ１が発電機として機能し回生されるので、選択手段８４はエネルギ損失がより低い前記電気的反力制御を選択し、また、直線ＬＳ１と縦線Ｙ１との交点で示されるように第１電動機Ｍ１が負回転方向に回転する場合には、第１電動機Ｍ１により反力トルクＴＲを発生させるために第１電動機Ｍ１が電動機として機能し電気エネルギを消費する動力循環状態になるので、選択手段８４はエネルギ損失がより低い前記機械的反力制御を選択する。
【００９６】
動力分配機構１６の差動可能状態において機械的反力制御手段８６は、スリップ制御可否判定手段８０により切換ブレーキＢ０のスリップトルクが上記反力トルクＴＲとなり得ると判定され、選択手段８４が前記機械的反力制御を選択した場合には、前記スリップ可能領域の範囲内で切換ブレーキＢ０を作動させて上記機械的反力制御を実行する。すなわち機械的反力制御手段８６は切換ブレーキＢ０のスリップ制御を実行しエンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲを発生させる。機械的反力制御手段８６はこの反力トルクＴＲを切換ブレーキＢ０の係合圧ＰB0すなわちその係合圧ＰB0を決定する電磁弁の駆動電流により調整する。また前述のように、選択手段８４は上記機械的反力制御を選択するにしても、前記スリップ可能領域の範囲内で切換ブレーキＢ０が作動するように前記機械的反力制御の選択をするので、その選択手段８４の選択に基づき上記機械的反力制御を実行する機械的反力制御手段８６は、前記スリップ可能領域の範囲内で切換ブレーキＢ０が作動するように上記機械的反力制御を実行することになる。上記スリップ可能領域の範囲内で切換ブレーキＢ０が作動するように上記機械的反力制御を実行するということは、例えば、スリップ制御制限判定手段８２が肯定的な判定をした場合、すなわち、前記機械的反力制御において制約又は制限は生じない場合には、図９のエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEF沿うようにエンジン８を運転することは可能であるが、スリップ制御制限判定手段８２が否定的な判定をした場合にはエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFからある程度外れて運転されるということである。
【００９７】
ここで、選択手段８４が切換ブレーキＢ０もしくは切換クラッチＣ０の係合を選択する場合もあり、その場合には、機械的反力制御手段８６は上記機械的反力制御ではなく選択手段８４により選択された切換ブレーキＢ０もしくは切換クラッチＣ０を係合し、動力分配機構１６を非差動状態にする。
【００９８】
動力分配機構１６の差動可能状態において電気的反力制御手段８８は、スリップ制御可否判定手段８０により切換ブレーキＢ０のスリップトルクが上記反力トルクＴＲとなり得ないと判定された場合には、前記電気的反力制御を実行する。その反力トルクＴＲである第１電動機トルクＴM1は具体的には第１電動機の駆動電流により制御される。
【００９９】
更に、電気的反力制御手段８８は、選択手段８４が上記電気的反力制御を選択した場合にも上記電気的反力制御を実行する。
【０１００】
図１２は、電子制御装置４０の制御作動の要部すなわち動力分配機構１６の差動可能状態においてエンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲを発生させるために前記電気的反力制御と機械的反力制御とが選択的に実行される場合の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。なお、図１２のフローチャートは動力分配機構１６が差動可能状態である場合に実行される。
【０１０１】
先ず、スリップ制御可否判定手段８０に対応するステップ（以下、「ステップ」を省略する）ＳＡ１においては、前記切換ブレーキＢ０のスリップ制御（機械的反力制御）によりエンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲを発生させ得るか否か、具体的には、第４回転要素ＲＥ４が正回転方向に回転してい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、上記切換ブレーキＢ０のスリップ制御によりエンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲを発生させ得る場合には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。
【０１０２】
スリップ制御制限判定手段８２に対応するＳＡ２においては、最適燃費反力トルクＴＲEFを切換ブレーキＢ０のスリップ制御（機械的反力制御）の実行だけで発生させたとした場合に切換ブレーキＢ０が上記スリップ可能領域から外れて作動するか否か、換言すれば、前記機械的反力制御において制約又は制限が生じ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、上記機械的反力制御において制約又は制限が生じる場合にはＳＡ３に移る。一方、この判定が否定的である場合にはＳＡ６に移る。
【０１０３】
上記機械的反力制御（スリップ制御）において制約又は制限が生じる場合には、切換ブレーキＢ０の上記スリップ制御が実行されてもエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFに沿ってエンジン８の運転はなされずエンジン動作点ＰEGは最適燃費率曲線ＬEFから外れることになる。そこで、ＳＡ３においては、上記制約又は制限を受けつつ切換ブレーキＢ０のスリップ制御が実行されたとした場合のエンジン動作点ＰEGの最適燃費率曲線ＬEFからの移動量から、燃費低下量すなわちエネルギ損失が算出され求められる。
【０１０４】
ＳＡ３に続くＳＡ４においては、前記電気的反力制御の実行によるエネルギ損失とエンジン動作点ＰEGの最適燃費率曲線ＬEFからの移動（ずれ）による前記ＳＡ３の処理結果を取り入れたエネルギ損失と前記機械的反力制御（スリップ制御）の実行によるエネルギ損失とが比較される。その上で、上記電気的反力制御の実行と前記スリップ可能領域の範囲内で切換ブレーキＢ０が作動させられる上記機械的反力制御の実行との何れがエネルギ損失をより低くできるか否か、つまり、上記電気的反力制御の実行よりも機械的反力制御の実行の方が燃費低下の抑制に有利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、上記機械的反力制御の実行の方が燃費低下の抑制に有利である場合には前記反力トルクＴＲを発生させるため上記機械的反力制御が選択されＳＡ５に移る。一方、この判定が否定的である場合には上記電気的反力制御が選択されＳＡ７に移る。
【０１０５】
機械的反力制御手段８６に対応するＳＡ５においては、前記スリップ可能領域の範囲内で切換ブレーキＢ０が作動させられて前記機械的反力制御が実行される。すなわち、切換ブレーキＢ０のスリップ制御の実行によりエンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲが発生させられる。ここで、切換ブレーキＢ０は上記スリップ可能領域の範囲内で作動するので、ＳＡ２の判定が肯定的であった場合、すなわち、上記機械的反力制御において制約又は制限が生じている場合にはエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFからある程度外れて運転されることになる。なお、切換ブレーキＢ０もしくは切換クラッチＣ０の係合の方が上記機械的反力制御の実行よりもエネルギ損失をより低くできる場合には、上記機械的反力制御ではなくエネルギ損失をより低くできる切換ブレーキＢ０もしくは切換クラッチＣ０の係合が実施され、動力分配機構１６が非差動状態とされてもよい。
【０１０６】
ＳＡ６においては、前記ＳＡ４と同様にエネルギ損失が比較され、その上で、上記電気的反力制御の実行よりも機械的反力制御の実行の方が燃費低下の抑制に有利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、上記機械的反力制御の実行の方が燃費低下の抑制に有利である場合には前記反力トルクＴＲを発生させるため上記機械的反力制御が選択されＳＡ５に移る。一方、この判定が否定的である場合には上記電気的反力制御が選択されＳＡ７に移る。ここで、前記ＳＡ２にて否定的な判定がなされた場合にＳＡ６が実行されるので、上記機械的反力制御の実行時においてエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFから外れることが考慮される必要はない。従ってＳＡ６では、例えば、図１０の共線図で直線ＬＳ１と縦線Ｙ１との交点で示されるように第１電動機Ｍ１が負回転方向に回転する場合には、第１電動機Ｍ１により反力トルクＴＲを発生させるために第１電動機Ｍ１が電動機として機能し電気エネルギを消費する動力循環状態になるので、上記機械的反力制御の実行の方が燃費低下の抑制に有利であると判定され、上記機械的反力制御が選択されてＳＡ５に移る。一方、直線ＬＳ３と縦線Ｙ１との交点で示されるように第１電動機Ｍ１が正回転方向に回転する場合には第１電動機Ｍ１に分配されたエンジン８の出力は第１電動機Ｍ１が発電機として機能し回生されるので、上記電気的反力制御の実行の方が燃費低下の抑制に有利であると判定され、上記電気的反力制御が選択されてＳＡ７に移る。なお、上記ＳＡ３、ＳＡ４及びＳＡ６は選択手段８４に対応する。
【０１０７】
電気的反力制御手段８８に対応するＳＡ７においては、前記電気的反力制御が実行され、第１電動機Ｍ１によりエンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲが発生させられる。
【０１０８】
本実施例の電子制御装置４０には次のような効果（Ａ１）乃至（Ａ７）がある。（Ａ１）選択手段８４は、車両の燃費低下を抑制するように前記電気的反力制御と機械的反力制御とを比較しそれらの選択をし、その選択に従って、機械的反力制御手段８６が上記機械的反力制御を実行し、或いは電気的反力制御手段８８が上記電気的反力制御を実行するので、エンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲを発生させる場合において前記機械的反力制御を実行することが無い制御装置と比較して、燃費低下を抑制し得る選択肢をより多く有し、燃費低下を抑制できる。
【０１０９】
（Ａ２）選択手段８４は、前記電気パス損失増減量と図９の前記エンジン動作点ＰEGの最適燃費率曲線ＬEFからの移動量とに基づき、言い換えると、上記電気パス損失増減量と前記エンジン出力増減量とに基づき、前記電気的反力制御と機械的反力制御とを比較しそれらの選択をしてもよく、そのようにした場合には、第１電動機Ｍ１及びエンジン８のそれぞれの運転状態の燃費低下に及ぼす影響が比較され車両全体として燃費低下を抑制する制御が選択される。
【０１１０】
（Ａ３）選択手段８４は、上記電気パス損失増減量と図９の上記エンジン動作点ＰEGの最適燃費率曲線ＬEFからの移動量と前記スリップ損失増減量とに基づき前記選択をするので、選択手段８４が考慮するパラメータが多く、より適切に燃費低下を抑制する制御が選択される。
【０１１１】
（Ａ４）選択手段８４は、前記機械的反力制御を選択するとしても、前記スリップ可能領域の範囲内で切換ブレーキＢ０が作動するように前記機械的反力制御の選択をするので、切換ブレーキＢ０の耐久性が維持される。
【０１１２】
（Ａ５）選択手段８４は、自動変速部２０の変速比もしくは変速段にかかわらず前記電気的反力制御と機械的反力制御とを比較しそれらの選択をするので、幅広い走行状態において燃費低下を抑制することができる。
【０１１３】
（Ａ６）選択手段８４は、上記電気的反力制御と機械的反力制御との比較及び選択をするが、更に、切換ブレーキＢ０もしくは切換クラッチＣ０の係合を選択肢に含めて上記比較及び選択してもよく、そのようにした場合には、選択手段８４の選択肢が増え、一層、燃費低下を抑制できることがある。例えば、（ａ）切換ブレーキＢ０もしくは切換クラッチＣ０が係合され動力分配機構１６が非差動状態になった場合には、図９の燃費マップにてエンジン動作点ＰEGの最適燃費率曲線ＬEFからの移動量は大きくなるが前記電気パスにおけるエネルギ損失及び切換ブレーキＢ０のスリップ制御によるエネルギ損失は零になるからである。なお、（ｂ）上記機械的反力制御が実行された場合には、切換ブレーキＢ０のスリップ制御によるエネルギ損失は大きくなるが上記電気パスにおけるエネルギ損失は零になり且つ上記エンジン動作点ＰEGの移動量は小さく或いは零になり、（ｃ）上記電気的反力制御が実行された場合には、上記電気パスにおけるエネルギ損失は大きくなるが切換ブレーキＢ０のスリップ制御によるエネルギ損失が零になりエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFに沿うようにエンジン８の運転をすることができる。
【０１１４】
（Ａ７）動力伝達装置１０では、エンジン８から駆動輪３８への動力伝達経路において差動部１１の後段に自動変速部２０が設けられており、高車速である場合には自動変速部２０はその変速比が小さくなるように変速される。従って、車速Ｖが高いほど動力分配機構１６を非差動状態にしたときにエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFから外れる移動量を小さくすることが可能であるので、差動部１１の後段に自動変速部２０が設けられていない場合と比較して燃費低下を一層抑制することが可能である。
【０１１５】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【０１１６】
第２実施例は第１実施例の電子制御装置１４を電子制御装置２００に置き換えたものであり、図６の機能ブロック線図は共通である。そして、第２実施例は第１実施例に係る選択手段８４を選択手段２０２に置き換えたものであって、その他は第１実施例と同じである。以下、その相違点について主に説明する。
【０１１７】
本実施例の選択手段２０２と第1実施例の選択手段８４との相違点の概要を説明すると、動力分配機構１６が差動可能状態である場合においてエンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲを発生させるため、選択手段８４は前記機械的反力制御または電気的反力制御を選択するが、選択手段２０２は上記機械的反力制御と電気的反力制御との何れか一方または両方を選択する。すなわち、選択手段２０２は上記電気的反力制御と機械的反力制御との併用制御を選択することがあるという点が選択手段８４と相違する。その他の点については、選択手段８４と選択手段２０２とは同じである。
【０１１８】
上記併用制御は、スリップ制御制限判定手段８２が否定的な判定をした場合、すなわち、最適燃費反力トルクＴＲEFを切換ブレーキＢ０のスリップ制御（機械的反力制御）の実行だけで発生させたとした場合に切換ブレーキＢ０が前記スリップ可能領域の範囲内では作動しない場合、つまり、切換ブレーキＢ０のスリップ制御に制約又は制限がある場合に実行されることがある制御である。具体的にこの併用制御は、切換ブレーキＢ０のスリップ制御（機械的反力制御）を上記制約を受けつつ実行しエンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲを切換ブレーキＢ０のスリップトルクによって発生させ、上記スリップトルクが最適燃費反力トルクＴＲEFに対して不足しているトルク不足分を第１電動機Ｍ１により補う制御である。要するに上記併用制御は、前記スリップ可能領域の範囲内で切換ブレーキＢ０を作動させる前記機械的反力制御と前記電気的反力制御とを、予め設定されたエンジン８の動作曲線、具体的には図９の最適燃費率曲線ＬEFにエンジン動作点ＰEGが近付くように望ましくは沿うように並行して実行する制御である。従って、切換ブレーキＢ０のスリップ制御に制約又は制限が生じると判定された場合にも、上記反力トルクＴＲの不足分を第１電動機Ｍ１で補う上記併用制御が実行されれば図９のエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFに沿うようにエンジン８を運転することができる。この併用制御について図１３を用いて説明すると、切換ブレーキＢ０のスリップ制御に制約（制限）が無ければ切換ブレーキＢ０はトルクＴＢ2を発生して必要トルクである最適燃費反力トルクＴＲEFが得られるところ、切換ブレーキＢ０のスリップ制御に制約（制限）が生じた場合には切換ブレーキＢ０はトルクＴＢ1しか発生できないので、上記併用制御では切換ブレーキＢ０がトルクＴＢ1を発生し、トルクＴＢ1とトルクＴＢ2との差分に相当する上記反力トルクＴＲの不足分が第１電動機Ｍ１により補われる。
【０１１９】
選択手段２０２は、選択手段８４と同様に各制御が実行された場合のエネルギ損失等を考慮して、前記電気的反力制御、機械的反力制御、又はその両者の併用制御から最もエネルギ損失を低くできる制御、すなわち燃費低下の抑制に最も有利な制御を選択する。具体的に選択手段２０２は、燃費低下の抑制に最も有利な制御が上記電気的反力制御であると判断した場合には電気的反力制御を選択する。一方、選択手段２０２は、燃費低下の抑制に最も有利な制御が上記機械的反力制御であると判断した場合には基本的には機械的反力制御を選択するが、その場合において、スリップ制御制限判定手段８２が否定的な判定をした場合、すなわち、最適燃費反力トルクＴＲEFを切換ブレーキＢ０のスリップ制御（機械的反力制御）の実行だけで発生させたとした場合に切換ブレーキＢ０が前記スリップ可能領域の範囲内では作動しない場合、つまり、切換ブレーキＢ０のスリップ制御に制約もしくは制限がある場合には上記機械的反力制御ではなく前記併用制御を選択する。但し、スリップ制御制限判定手段８２が否定的な判定をした場合において、上記併用制御であっても上記機械的反力制御の実行が不可能である場合、例えば、自動変速部２０の作動油温ＴＥＭＰATFが極端に高温あるいは低温であるため切換ブレーキＢ０のスリップにより前記反力トルクＴＲを発生させるべきでは無い場合には、選択手段２０２は上記併用制御でも機械的反力制御でもなく上記電気的反力制御を選択する。上記機械的反力制御の実行が不可能であるか否かを判断するための判断基準は例えば予め実験的に定められている。
【０１２０】
上述のように切換ブレーキＢ０のスリップ制御に制約もしくは制限がある場合には、選択手段２０２は上記併用制御又は上記電気的反力制御を選択することになるので、選択手段２０２は図９のエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFから外れてエンジン８の運転がなされることを考慮する必要はない。
【０１２１】
本実施例の機械的反力制御手段８６及び電気的反力制御手段８８は、第１実施例の場合と同様である。但し本実施例では選択手段２０２が上記併用制御を選択する場合がある。従って、選択手段２０２が上記併用制御を選択した場合には、機械的反力制御手段８６は前記スリップ可能領域の範囲内で切換ブレーキＢ０を作動させて機械的反力制御を実行し、電気的反力制御手段８８は、エンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲの不足分を第１電動機Ｍ１で補うように前記電気的反力制御を実行し、両者により上記併用制御を実現する。
【０１２２】
図１４は、電子制御装置２００の制御作動の要部すなわち動力分配機構１６の差動可能状態においてエンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲを発生させるために前記電気的反力制御と機械的反力制御とが選択的に実行される場合の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。なお、図１４のフローチャートは動力分配機構１６が差動可能状態である場合に実行される。
【０１２３】
図１４のＳＢ１、ＳＢ３、ＳＢ４、ＳＢ７はそれぞれ第１実施例のフローチャートである図１２のＳＡ１、ＳＡ２、ＳＡ５、ＳＡ７と同じである。以下、第１実施例との相違点について主に説明する。
【０１２４】
ＳＢ１の判定が否定的である場合にはＳＢ７に移り、ＳＢ１の判定が肯定的である場合にはＳＢ２に移る。ＳＢ２においては、図１２のＳＡ４と同様に、前記電気的反力制御の実行によるエネルギ損失とエンジン動作点ＰEGの最適燃費率曲線ＬEFからの移動（ずれ）によるエネルギ損失と前記機械的反力制御（スリップ制御）の実行によるエネルギ損失とが比較され、その上で、上記電気的反力制御の実行と機械的反力制御の実行との何れがエネルギ損失をより低くできるか否か、つまり、上記電気的反力制御の実行よりも機械的反力制御の実行の方が燃費低下の抑制に有利か否かが判定される。但し、図９のエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFから外れてエンジン８の運転がなされることは、切換ブレーキＢ０もしくは切換クラッチＣ０が係合され動力分配機構１６が非差動状態とされる場合にだけ考慮され、上記機械的反力制御が実行されるときは考慮される必要が無いという点が、図１２のＳＡ４と異なる。この判定が肯定的である場合、すなわち、上記機械的反力制御の実行の方が燃費低下の抑制に有利である場合にはＳＢ３に移る。一方、この判定が否定的である場合には上記電気的反力制御が選択されＳＢ７に移る。例えば、図１０の共線図で直線ＬＳ１と縦線Ｙ１との交点で示されるように第１電動機Ｍ１が負回転方向に回転し電動機として機能する場合には、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２との間の電気パスが前記動力循環状態になるので、上記機械的反力制御の実行の方が燃費低下の抑制に有利であると判定されてＳＢ３に移る。一方、直線ＬＳ３と縦線Ｙ１との交点で示されるように第１電動機Ｍ１が正回転方向に回転する場合には第１電動機Ｍ１に分配されたエンジン８の出力は第１電動機Ｍ１が発電機として機能し回生されるので、上記電気的反力制御の実行の方が燃費低下の抑制に有利であると判定され、上記電気的反力制御が選択されてＳＢ７に移る。
【０１２５】
図１２のＳＡ２と同じ内容であるＳＢ３の判定が肯定的である場合、すなわち、切換ブレーキＢ０のスリップ制御が実行されたとした場合にその制御に制約もしくは制限が生じる場合にはＳＢ５に移る。一方、この判定が否定的である場合には前記併用制御がなされなくても前記機械的反力制御の実行によって図９のエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFに沿うようにしてエンジン８の運転を行うことができるので、上記機械的反力制御が選択されＳＢ４が実行される。
【０１２６】
ＳＢ５においては、上記電気的反力制御と機械的反力制御との併用制御が実行可能であるか否かが判定される。例えば、自動変速部２０の作動油温ＴＥＭＰATFが極端に高温あるいは低温であるため切換ブレーキＢ０のスリップにより前記反力トルクＴＲを発生させるべきでは無い場合には、上記併用制御の実行は不可能であると判定される。この判定が肯定的である場合、すなわち、上記併用制御が実行可能である場合にはその併用制御が選択されてＳＢ６に移る。一方、この判定が否定的である場合には上記電気的反力制御が選択されてＳＢ７が実行される。なお、前記ＳＢ２及びＳＢ５は選択手段２０２に対応する。
【０１２７】
機械的反力制御手段８６及び電気的反力制御手段８８に対応するＳＢ６においては、前記併用制御が実行される。例えば、図９のエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFに沿うようにしてエンジン８を運転するために図１０の共線図において各回転要素が直線ＬＳ１で示す相対回転速度とされる必要がある場合には、上記併用制御の実行により、エンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲとして切換ブレーキＢ０のスリップにより反力トルクTR(B0)が発生させられ、第１電動機Ｍ１により反力トルクTR(M1)が発生させられる。その結果、図９のエンジン動作点ＰEGが最適燃費率曲線ＬEFに沿うようにして、すなわち最適燃費点でエンジン８が運転される。
【０１２８】
第１実施例の効果（Ａ１）乃至（Ａ７）に加え、本実施例の電子制御装置２００は次のような効果（Ｂ１）乃至（Ｂ２）がある。（Ｂ１）選択手段２０２は、前記電気的反力制御又は前記機械的反力制御を選択することに加え前記併用制御をも選択し得るので、上記選択手段２０２の選択肢が多く、一層、燃費低下を抑制できることがある。具体的に言うと、切換ブレーキＢ０のスリップ制御を実行したとした場合にその制御に制約が生じると判定された場合には、選択手段２０２は、前記機械的反力制御の実行における前記反力トルクＴＲの不足分を第１電動機Ｍ１で補う前記併用制御を選択し、その併用制御が実行されるので、図９のエンジン動作点ＰEGは最適燃費率曲線ＬEFに沿って運転される。その結果、切換ブレーキＢ０のスリップ制御だけでは充分に上記反力トルクＴＲが得られない場合においてもエンジン８の動作状態に起因する燃費低下を抑制できる。要するに、前記機械的反力制御、電気的反力制御、又は併用制御の何れが選択されても、最適燃費率曲線ＬEFにエンジン動作点ＰEGが沿うように前記反力トルクＴＲが制御されるので、最適燃費率曲線ＬEFに従ったエンジン８の動作状態が車速Ｖに左右されずに維持され、エンジン８の動作状態に起因する燃費低下を抑制できる。
【０１２９】
（Ｂ２）図１４のフローチャートのＳＢ２では、例えば、図１０の共線図で直線ＬＳ１と縦線Ｙ１との交点で示されるように第１電動機Ｍ１が負回転方向に回転し電動機として機能する場合には、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２との間の電気パスが前記動力循環状態になるので、前記機械的反力制御の実行の方が燃費低下の抑制に有利であると判定されてＳＢ３に移る。その後ＳＢ５にて前記併用制御の実行が不可能であると判定されない限り、上記機械的反力制御または上記併用制御が選択され実行される。従って、上記動力循環状態になるような場合にそれが回避され第１電動機Ｍ１の電力消費による燃費低下を適切に抑制できる。
【０１３０】
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。
【０１３１】
例えば、前述の第１実施例及び第２実施例の前記機械的反力制御では、切換ブレーキＢ０を滑らせることによりエンジントルクＴEに対抗する反力トルクＴＲが発生させられ、切換ブレーキＢ０はそれが連結された回転要素の回転を停止することができる摩擦係合装置であるブレーキであるが、一の回転要素を他の回転要素に固定することができる摩擦係合装置であるクラッチを滑らせることにより上記反力トルクＴＲが発生させられる機械的反力制御も考え得る。
【０１３２】
また、前述の第１実施例及び第２実施例において、選択手段８４，２０２が比較し選択する選択肢に、切換ブレーキＢ０もしくは切換クラッチＣ０が係合され動力分配機構１６が非差動状態とされることが含まれていてもよい。
【０１３３】
また、前述の第１実施例及び第２実施例において自動変速部２０が無い動力伝達装置１０も考え得る。
【０１３４】
また、前述の第１実施例及び第２実施例において、動力分配機構１６では第１遊星歯車装置２４と第２遊星歯車装置２５という２つの遊星歯車装置の一部回転要素が互いに連結されているが、本発明ではそのような構成に限定されるわけではない。
【０１３５】
また、前述の第１実施例及び第２実施例において、切換ブレーキＢ０、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１などは油圧式の摩擦係合装置であるが、パウダー（磁紛）クラッチ、電磁クラッチなどの磁紛式、電磁式の摩擦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。
【０１３６】
また、前述の第１実施例及び第２実施例において、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（動力分配機構１６）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、例えば差動部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よい。
【０１３７】
また、前述の第１実施例及び第２実施例の動力伝達装置１０においてエンジン８と差動部１１とは直結されているが、エンジン８が差動部１１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。
【０１３８】
また、前述の第１実施例及び第２実施例の動力伝達装置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ていてもよい。
【０１３９】
また、前述の第１実施例及び第２実施例では、エンジン８から駆動輪３８への動力伝達経路において、差動部１１の次に自動変速部２０が連結されているが、自動変速部２０の次に差動部１１が連結されている順番でもよい。要するに、自動変速部２０は、エンジン８から駆動輪３８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。
【０１４０】
また、前述の第１実施例及び第２実施例において、図１によれば、差動部１１と自動変速部２０は直列に連結されているが、動力伝達装置１０全体として電気的に差動状態を変更し得る電気式差動機能とその電気式差動機能による変速とは異なる原理で変速する機能とが備わっていれば、差動部１１と自動変速部２０とが機械的に独立していなくても本発明は適用される。
【０１４１】
また、前述の第１実施例及び第２実施例において、第１遊星歯車装置２４を構成する回転要素である第１キャリヤＣＡ１にはエンジン８が動力伝達可能に連結され、第１サンギヤＳ１には第１電動機Ｍ１が動力伝達可能に連結され、第１リングギヤＲ１には駆動輪３８への動力伝達経路が連結されているが、例えば、２つの遊星歯車装置がそれを構成する一部の回転要素で相互に連結された構成において、その遊星歯車装置の回転要素にそれぞれエンジン８、第１電動機Ｍ１、駆動輪３８が動力伝達可能に連結されており、その遊星歯車装置の回転要素に連結されたクラッチ又はブレーキの制御により有段変速と無段変速とに切換可能な構成にも本発明は適用される。
【０１４２】
また、前述の第１実施例及び第２実施例において、動力分配機構１６の第１、第２遊星歯車装置２４、２５は何れもシングルプラネタリであるが、ダブルプラネタリであってもよい。
【０１４３】
また、前述の第１実施例及び第２実施例において、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。
【０１４４】
また、前述の第１実施例及び第２実施例において、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３８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。
【０１４５】
また、前述の第１実施例及び第２実施例において、動力分配機構１６の第１遊星歯車装置２４では、第１キャリヤＣＡ１がエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１が第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１が伝達部材１８に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではない。
【０１４６】
また、前述の第１実施例及び第２実施例において、エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
【０１４７】
また、前述の第１実施例及び第２実施例において、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は、入力軸１４に同心に配置されて第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていてもよい。
【０１４８】
また、前述の第１実施例及び第２実施例において、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。
【０１４９】
また、前述の第１実施例及び第２実施例において、第２電動機Ｍ２はエンジン８から駆動輪３８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。
【０１５０】
また前述した複数の実施例はそれぞれ、例えば優先順位を設けるなどして、相互に組み合わせて実施することができる。
【０１５１】
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】
【０１５２】
【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が無段或いは有段変速作動させられる場合における変速作動とそれに用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表である。
【図３】図１のハイブリッド車両用動力伝達装置が有段変速作動させられる場合における各ギヤ段の相対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】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６】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７】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、動力伝達装置の変速状態の切換判断の基となる予め記憶された切換線図の一例と、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８】無段制御領域と有段制御領域との境界線を有する予め記憶された関係を示す図であって、図７の破線に示す無段制御領域と有段制御領域との境界をマップ化するための概念図でもある。
【図９】図１のハイブリッド車両用動力伝達装置において、最適燃費率曲線とエンジン動作点の一例を表す図である。
【図１０】図３の共線図から差動部に相当する部分を抜き出した共線図であって、走行中のエンジントルクとそれに対抗する反力トルクとの関係を説明するための図であり、縦線Ｙ１乃至Ｙ４は図３のそれらと同じである。
【図１１】図３の共線図から差動部に相当する部分を抜き出した共線図であって、切換ブレーキのスリップ制御に制約がある場合にエンジン動作点が燃費最適点からずれることを説明するための図であり、縦線Ｙ１乃至Ｙ４は図３のそれらと同じである。
【図１２】図４の電子制御装置の制御作動の要部すなわち動力分配機構の差動可能状態においてエンジントルクに対抗する反力トルクを発生させるために前記電気的反力制御と機械的反力制御とが選択的に実行される場合の制御作動を説明する第１実施例のフローチャートである。
【図１３】図４の電子制御装置が機械的反力制御と電気的反力制御との併用制御を実行する場合において、エンジントルクに対抗する反力トルクとしての機械的反力制御によるトルク不足分が第１電動機によって補われることを説明するための図である。
【図１４】図４の電子制御装置の制御作動の要部すなわち動力分配機構の差動可能状態においてエンジントルクに対抗する反力トルクを発生させるために前記電気的反力制御と機械的反力制御とが選択的に実行される場合の制御作動を説明するフローチャートであって、第１実施例に係る図１２に相当する第２実施例に係るフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５３】
８：エンジン（走行用駆動源）
１０：動力伝達装置（ハイブリッド車両用動力伝達装置）
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（変速部）
３８：駆動輪
４０，２０２：電子制御装置（制御装置）
８４，２０２：選択手段
８６：機械的反力制御手段
８８：電気的反力制御手段
Ｍ１：第１電動機（差動用電動機）
Ｂ０：切換ブレーキ（摩擦係合装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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