(57)【要約】【課題】車両用動力伝達装置において変速ショックを低減できる制御装置を提供する。【解決手段】自動変速部２０が変速中である場合に、第1電動機出力抑制手段１１２は、第１電動機Ｍ１の回転を抑えるために第１電動機回転速度Ｎgを、零を含む予め定められた回転速度範囲Ｒng内に収めるので、自動変速部２０の変速中に第１電動機トルクＴgが変動したとしても、第1電動機トルクＴgと第1電動機回転速度Ｎgと比例定数との積で表される第１電動機出力Ｐgは小さく抑えられる。そのため、第１電動機トルクＴgの変動の第２電動機トルク上限値Ｔm_maxおよび第２電動機トルク下限値Ｔm_minに対して与える影響が低減されて第２電動機トルクＴmが大きく変動することが抑えられ、その結果、変速ショックの低減を図り走行時の快適性を損なわないようすることが可能である。【選択図】図６
2009227097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン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第１電動機とを有し該第１電動機の運転状態が制御されることにより該差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路に連結された第２電動機と、該動力伝達経路の一部を構成する自動変速部とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記自動変速部の変速中には、前記第１電動機の回転を抑えるために該第１電動機の回転速度を、零を含む予め定められた回転速度範囲内に収める第１電動機出力抑制手段
を含むことを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項２】
前記第１電動機出力抑制手段は、前記第１電動機が前記エンジンと同じ回転方向である正方向に回転している場合には前記エンジンの出力トルクを低下させることにより該第１電動機の回転速度を前記予め定められた回転速度範囲内に収め、前記第１電動機が負方向に回転している場合には前記エンジンの出力トルクを上昇させることにより該第１電動機の回転速度を前記予め定められた回転速度範囲内に収める
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記エンジンが該エンジンの目標とする動作点で作動するように前記第１電動機の出力トルクを制御する第１電動機制御手段と、
前記自動変速部の変速中には、前記エンジンの目標とする動作点が示す目標エンジン回転速度を、前記第１電動機の回転速度が前記予め定められた回転速度範囲内の値となる前記エンジンの回転速度に変更する目標エンジン回転速度変更手段と
を、含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
前記第１電動機もしくは第２電動機が発電した電力を蓄電し該第１電動機もしくは第２電動機へ電力を供給するための蓄電装置が備えられ、
前記第１電動機の出力と第２電動機の出力との合計が前記蓄電装置の予め定められた入出力許容範囲内に収まるように、該第１電動機および第２電動機を運転する
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項５】
前記第１電動機出力抑制手段は、前記自動変速部のダウンシフト時に、前記第１電動機の回転速度を前記予め定められた回転速度範囲内に収める
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項６】
前記第１電動機出力抑制手段は、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度が予め定められたアクセル開度判定値以上である場合に、前記第１電動機の回転速度を前記予め定められた回転速度範囲内に収める
ことを特徴とする請求項５に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用動力伝達装置の制御装置に係り、車両走行時の快適性を向上させる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジン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第１電動機とを有しその第１電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部と上記駆動輪との間に連結された変速機と、その変速機の入力側に連結された第２電動機と、上記第1電動機および第２電動機と電力のやりとりが可能なバッテリなどの蓄電装置とを備えた車両用動力伝達装置が、従来から知られている。この車両用動力伝達装置はハイブリッド車両に好適に用いられ、例えば、特許文献１の車両用動力伝達装置がそれである。一般に、そのような車両用動力伝達装置の制御装置では，上記蓄電装置の耐久性等を考慮してその蓄電装置の充放電能力に相当しその充電電力および放電電力を制限する入出力制限範囲が予め設定されており、上記制御装置はその入出力制限範囲内に上記第1電動機の出力および第２電動機の出力の合計が収まるようにその第1電動機の出力および第２電動機の出力を調整する。
【特許文献１】特開２００７−１１８６９６号公報
【特許文献２】特開２００６−１８２２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１の車両用動力伝達装置の制御装置は、上記蓄電装置の入出力制限範囲内に上記第1電動機の出力および第２電動機の出力の合計が収まるようにそれらの出力を調整するので、その第1電動機の発電電力もしくは消費電力が変化すればそれに応じて上記第２電動機の出力上限値もしくは出力下限値は変化するという相互関係がある。
【０００４】
例えばアクセルペダルが最大操作量まで踏込まれ前記変速機でダウンシフトが実行される場合には、上記制御装置は運転者の意思に沿うように可能な限り上記第２電動機の出力を高めるので、上記第２電動機の出力が上記出力上限値に達しその第２電動機はその出力上限値によって出力制限されつつ運転される。そして、上記制御装置は、上記第２電動機の回転速度を上昇させ上記第１電動機の回転速度を下降させるようにして前記差動機構の差動状態を変化させて、上記ダウンシフトを成立させる。このように上記差動機構の差動状態が変化させられる場合に上記第１電動機は、その第１電動機に生じる慣性トルクを打ち消すために出力トルクを増大するので、通常はその第1電動機の発電電力が増大する。そうなると、上記第１電動機と第２電動機との間での出力の相互関係から、上記第1電動機の発電電力増大に応じて上記第２電動機の出力上限値およびそれに制限されている第２電動機の出力が上記ダウンシフト中に一時的に大きくなることが考えられる。更に、前記変速機の変速（ダウンシフト，アップシフト）中は上記差動機構の差動状態の変化が大きいので上記第２電動機の出力変動はより顕著に現れると考えられる。しかし、上記特許文献１の制御装置では、上記第２電動機の出力変動を抑える対策は採用されていないので、上述のような上記第２電動機の出力変動すなわちその出力トルクの変動が上記変速機の変速中に現れる場合があり、その出力トルクの変動が変速ショックとして前記駆動輪にまで伝達され走行時の快適性を損なうおそれがあった。なお、このような課題は未公知である。
【０００５】
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、車両用動力伝達装置において、走行時の快適性を損なうおそれがある変速ショックを低減でき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】
【０００６】
かかる目的を達成するために、請求項１に係る発明は、（ａ）エンジンと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第１電動機とを有しその第１電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路に連結された第２電動機と、その動力伝達経路の一部を構成する自動変速部とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、（ｂ）前記自動変速部の変速中には、前記第１電動機の回転を抑えるためにその第１電動機の回転速度を、零を含む予め定められた回転速度範囲内に収める第１電動機出力抑制手段を含むことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明では、前記第１電動機出力抑制手段は、前記第１電動機が前記エンジンと同じ回転方向である正方向に回転している場合には前記エンジンの出力トルクを低下させることによりその第１電動機の回転速度を前記予め定められた回転速度範囲内に収め、前記第１電動機が負方向に回転している場合には前記エンジンの出力トルクを上昇させることによりその第１電動機の回転速度を前記予め定められた回転速度範囲内に収めることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、（ａ）前記エンジンがそのエンジンの目標とする動作点で作動するように前記第１電動機の出力トルクを制御する第１電動機制御手段と、（ｂ）前記自動変速部の変速中には、前記エンジンの目標とする動作点が示す目標エンジン回転速度を、前記第１電動機の回転速度が前記予め定められた回転速度範囲内の値となる前記エンジンの回転速度に変更する目標エンジン回転速度変更手段とを、含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、（ａ）前記第１電動機もしくは第２電動機が発電した電力を蓄電しその第１電動機もしくは第２電動機へ電力を供給するための蓄電装置が備えられ、（ｂ）前記第１電動機の出力と第２電動機の出力との合計が前記蓄電装置の予め定められた入出力許容範囲内に収まるように、その第１電動機および第２電動機を運転することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明では、前記第１電動機出力抑制手段は、前記自動変速部のダウンシフト時に、前記第１電動機の回転速度を前記予め定められた回転速度範囲内に収めることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明では、前記第１電動機出力抑制手段は、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度が予め定められたアクセル開度判定値以上である場合に、前記第１電動機の回転速度を前記予め定められた回転速度範囲内に収めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記第１電動機出力抑制手段は、前記自動変速部の変速中には、前記第１電動機の回転を抑えるためにその第１電動機の回転速度を、零を含む予め定められた回転速度範囲内に収めるので、上記自動変速部の変速中に上記第１電動機の出力トルクが変動したとしても、その第1電動機の出力トルクと回転速度との積で表される第１電動機の消費電力および発電電力は抑えられる。そのため、上記第２電動機の出力トルクの上限値と下限値とに対して上記第１電動機の出力トルクの変動の与える影響が低減されて上記第２電動機の出力トルクが大きく変動することが抑えられ、その結果、変速ショックの低減を図り走行時の快適性を損なわないようすることが可能である。
【００１３】
また、請求項２に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記第１電動機出力抑制手段は、前記第１電動機が前記エンジンと同じ回転方向である正方向に回転している場合には前記エンジンの出力トルクを低下させることによりその第１電動機の回転速度を前記予め定められた回転速度範囲内に収め、前記第１電動機が負方向に回転している場合には前記エンジンの出力トルクを上昇させることによりその第１電動機の回転速度を前記予め定められた回転速度範囲内に収めるので、上記第１電動機の回転速度を上記予め定められた回転速度範囲内にするときの第１電動機の消費電力および発電電力の変動が抑えられる。その結果、その第１電動機の消費電力または発電電力の変動に起因する上記第２電動機の出力トルクの変動を抑制することが可能である。
【００１４】
また、請求項３に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置は、（ａ）前記エンジンがそのエンジンの目標とする動作点で作動するように前記第１電動機の出力トルクを制御する第１電動機制御手段と、（ｂ）前記自動変速部の変速中には、上記エンジンの目標とする動作点が示す目標エンジン回転速度を、前記第１電動機の回転速度が前記予め定められた回転速度範囲内の値となる上記エンジンの回転速度に変更する目標エンジン回転速度変更手段とを、含むので、上記変速中においては上記第１電動機の回転速度が零もしくは略零であることにより、上記自動変速部の変速中に上記第１電動機の出力トルクが変動したとしても、それが上記第１電動機の消費電力または発電電力の変動としては殆ど現れないようにすることが可能である。その結果、その第１電動機の出力トルクの変動に起因する上記第２電動機の出力トルクの変動を抑制することが可能である。
【００１５】
また、請求項４に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、（ａ）前記第１電動機もしくは第２電動機が発電した電力を蓄電しその第１電動機もしくは第２電動機へ電力を供給するための蓄電装置が備えられ、（ｂ）上記第１電動機の出力と第２電動機の出力との合計が上記蓄電装置の予め定められた入出力許容範囲内に収まるように、上記第１電動機および第２電動機が運転されるので、上記蓄電装置の過放電および過充電を回避できる。
【００１６】
また、請求項５に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記第１電動機出力抑制手段は、前記自動変速部のダウンシフト時に、前記第１電動機の回転速度を前記予め定められた回転速度範囲内に収めるので、変速ショックが大きく現れ易いダウンシフト時に変速ショックの低減を図り得る。
【００１７】
また、請求項６に係る発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記第１電動機出力抑制手段は、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度が予め定められたアクセル開度判定値以上である場合に、前記第１電動機の回転速度を前記予め定められた回転速度範囲内に収めるので、その第１電動機の出力変化が上記第２電動機の出力トルク変化となる可能性が高い状況下でその第１電動機の出力変化を抑制することが可能であり、制御負荷の軽減を図り得る。
【００１８】
ここで好適には、前記エンジンの所定の動作状態を実現するため予め設定されたエンジンの動作曲線の一種である最適燃費率曲線に上記エンジンの動作点が沿ってそのエンジンが作動するように前記電気式差動部の変速比つまり差動状態が制御される。このようにすれば、前記第１電動機の運転状態の制御によりエンジンの最適燃費が実現するようにエンジンが作動し燃費向上を図ることが可能である。ここで、上記エンジンの動作点とはそのエンジンの回転速度及び出力トルクなどで示されるそのエンジンの動作状態を示す動作点である。
【００１９】
また好適には、前記エンジンと前記駆動輪との間の動力伝達経路において、そのエンジン、前記電気式差動部、前記自動変速部、その駆動輪の順に連結されている。すなわち、その自動変速部は上記電気式差動部と駆動輪との間の動力伝達経路の一部を構成する。
【００２０】
また好適には、前記差動機構は、前記エンジンに動力伝達可能に連結された第１回転要素と前記第１電動機に動力伝達可能に連結された第２回転要素と前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第３回転要素とを有するシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、上記第１回転要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、上記第２回転要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、上記第３回転要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。このようにすれば、前記差動機構の軸心方向寸法が小さくなる。また、その差動機構が１つの遊星歯車装置によって簡単に構成される。
【００２１】
また好適には、前記自動変速部の変速比と前記電気式差動部の変速比とに基づいて前記車両用動力伝達装置の総合変速比が形成されるものである。このようにすれば、上記自動変速部の変速比を利用することで駆動力が幅広く得られるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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】
【００２３】
本発明の制御装置は好適にはハイブリッド車両に用いられる。図１は、本発明の制御装置が適用される車両用動力伝達装置１０（以下、「動力伝達装置１０」と表す）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。
【００２４】
このように、本実施例の動力伝達装置１０においてはエンジン８と差動部１１とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。なお、動力伝達装置１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。
【００２５】
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は何れも電動機としても発電機としても機能することが可能な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として機能する第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）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走行用電動機として機能するためモータ（電動機）機能を少なくとも備える。
【００２６】
本発明の差動機構に対応する動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置２４と、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを主体的に備えている。この差動部遊星歯車装置２４は、差動部サンギヤＳ０、差動部遊星歯車Ｐ０、その差動部遊星歯車Ｐ０を自転および公転可能に支持する差動部キャリヤＣＡ０、差動部遊星歯車Ｐ０を介して差動部サンギヤＳ０と噛み合う差動部リングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えている。差動部サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、差動部リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。
【００２７】
この動力分配機構１６においては、差動部キャリヤＣＡ０は入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、差動部サンギヤＳ０は第１電動機Ｍ１に連結され、差動部リングギヤＲ０は伝達部材１８に連結されている。また、切換ブレーキＢ０は差動部サンギヤＳ０とケース１２との間に設けられ、切換クラッチＣ０は差動部サンギヤＳ０と差動部キャリヤＣＡ０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は差動部遊星歯車装置２４の３要素である差動部サンギヤＳ０、差動部キャリヤＣＡ０、差動部リングギヤＲ０がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動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。
【００２８】
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が係合させられて差動部サンギヤＳ０と差動部キャリヤＣＡ０とが一体的に係合させられると、動力分配機構１６は差動部遊星歯車装置２４の３要素である差動部サンギヤＳ０、差動部キャリヤＣＡ０、差動部リングギヤＲ０が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が係合させられて差動部サンギヤＳ０がケース１２に連結させられると、動力分配機構１６は差動部サンギヤＳ０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も非差動状態とされる。また、差動部リングギヤＲ０は差動部キャリヤＣＡ０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。
【００２９】
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。
【００３０】
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１遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第３遊星歯車装置３０を備えている。第１遊星歯車装置２６は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ１を有している。第２遊星歯車装置２８は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置３０は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１、第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３である。
【００３１】
自動変速部２０では、第１サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第１キャリヤＣＡ１は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第３リングギヤＲ３は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣＡ２と第３キャリヤＣＡ３とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第２リングギヤＲ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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、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。
【００３７】
また、差動部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する差動部サンギヤＳ０、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する差動部キャリヤＣＡ０、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する差動部リングギヤＲ０の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は差動部遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第１サンギヤＳ１および第２サンギヤＳ２を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第１キャリヤＣＡ１を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第３リングギヤＲ３を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第１リングギヤＲ１、第２キャリヤＣＡ２、第３キャリヤＣＡ３を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３サンギヤＳ３をそれぞれ表し、それらの間隔は第１、第２、第３遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ１、ρ２、ρ３に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ０に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第１、第２、第３遊星歯車装置２６、２８、３０毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
【００３８】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の動力伝達装置１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、差動部遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（差動部キャリヤＣＡ０）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結されるとともに切換クラッチＣ０を介して第２回転要素（差動部サンギヤＳ０）ＲＥ２と選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結されるとともに切換ブレーキＢ０を介してケース１２に選択的に連結され、第３回転要素（差動部リングギヤＲ０）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部（有段変速部）２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により差動部サンギヤＳ０の回転速度と差動部リングギヤＲ０の回転速度との関係が示される。
【００３９】
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差動部サンギヤＳ０の回転が上昇或いは下降させられると、車速Ｖに拘束される差動部リングギヤＲ０の回転速度が略一定である場合には、直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される差動部キャリヤＣＡ０の回転速度が上昇或いは下降させられる。また、切換クラッチＣ０の係合により差動部サンギヤＳ０と差動部キャリヤＣＡ０とが連結されると、動力分配機構１６は上記３回転要素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の係合によって差動部サンギヤＳ０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Ｙ３との交点で示される差動部リングギヤＲ０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。
【００４０】
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。
【００４１】
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８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８と横線Ｘ２との交点と第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第１速の出力軸２２の回転速度が示される。同様に、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ２と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第２速の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ３と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第３速の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ４と出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第４速の出力軸２２の回転速度が示される。上記第１速乃至第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８回転要素ＲＥ８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７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第５速の出力軸２２の回転速度が示される。
【００４２】
図４は、本発明に係る動力伝達装置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。
【００４３】
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、第１電動機Ｍ１の回転速度Ｎg（以下、「第１電動機回転速度Ｎg」という）を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度Ｎm（以下、「第２電動機回転速度Ｎm」という）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、出力軸２２の回転速度ＮＯＵＴに対応する車速Ｖを表す信号、自動変速部２０の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダル４１の操作量（アクセル開度）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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。なお、自動変速部２０の変速時には、自動変速部２０の変速が実行されるべき旨の変速判断がなされてから上記変速出力指令が出力されるまでの間に第１電動機Ｍ１の回転を抑える制御が実行されるが、この点については後述する。また、アクセル開度Ａccと自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴ（図７の縦軸）とはアクセル開度Ａccが大きくなるほどそれに応じて上記要求出力トルクＴＯＵＴも大きくなる対応関係にあることから、図７の変速線図の縦軸はアクセル開度Ａccであっても差し支えない。
【００５１】
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（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、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。すなわち、ハイブリッド制御手段５２は、その目標エンジン出力が得られるエンジン８の目標とする動作点ＰＥＧでエンジン８が作動するように第１電動機Ｍ１の出力トルクＴg（以下、「第１電動機トルクＴg」と表す）を制御する第１電動機制御手段として機能する。
【００５２】
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、例えば図８に示すようなエンジン回転速度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予め実験的に定められたエンジン８の動作曲線の一種である最適燃費率曲線ＬＥＦ（燃費マップ、関係）を予め記憶しており、その最適燃費率曲線ＬＥＦにエンジン８の動作点ＰＥＧ（以下、「エンジン動作点ＰＥＧ」と表す）が沿わされつつエンジン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。ここで、上記エンジン動作点ＰＥＧとは、エンジン回転速度Ｎe及びエンジントルクＴeなどで例示されるエンジン８の動作状態を示す状態量を座標軸とした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である。また、上記最適燃費率曲線ＬＥＦにエンジン動作点ＰＥＧが沿うようにエンジン８が作動させられる場合には、その最適燃費率曲線ＬＥＦは前記目標とするエンジン動作点ＰＥＧの連なりであると言える。
【００５３】
差動部１１の差動可能状態において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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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Ｎg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。
【００５８】
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。
【００５９】
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４１（図４参照）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Ｎg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Ｎg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。
【００６０】
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４１（図４参照）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Ｎg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Ｎg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。
【００６１】
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。
【００６２】
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Ｎm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。
【００６３】
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Ｎgおよび／または第２電動機回転速度Ｎm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Ｎmを略一定に維持しつつ第１電動機回転速度Ｎgの引き上げを実行する。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
蓄電装置６０は、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２とが発電した電力を蓄電し第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２とへ電力を供給するための二次電池であるが、その蓄電装置６０の耐久性の維持等の観点から、ハイブリッド制御手段５２は、充電残量ＳＯＣなどに基づき蓄電装置６０の充電電力および放電電力を制限する入出力制限範囲ＲＬＢＡＴを決定する。そして、ハイブリッド制御手段５２は、第１電動機Ｍ１の出力Ｐg（単位は例えば「kW」。以下、「第１電動機出力Ｐg」と表す）と第２電動機Ｍ２の出力Ｐm（単位は例えば「kW」。以下、「第２電動機出力Ｐm」と表す）との合計が蓄電装置６０の充放電能力に相当する上記入出力許容範囲ＲＬＢＡＴ内に収まるように、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２を運転する。例えば、その入出力許容範囲ＲＬＢＡＴの上限値Ｗoutが「３０ｋＷ」で下限値Ｗinが「−３０ｋＷ」であるとして第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２が運転される。そのような場合には、蓄電装置６０は上限値Ｗoutが示す３０ｋＷまで放電可能すなわち第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２へ合計３０ｋＷまで電力供給可能ということであり、下限値Ｗinの符号がマイナスであることは充電側を示すので下限値Ｗinが示す３０ｋＷまで充電可能ということである。
【００７９】
上述のようにハイブリッド制御手段５２は、第１電動機出力Ｐgと第２電動機出力Ｐmとの合計が蓄電装置６０の上記入出力許容範囲ＲＬＢＡＴ内に収まるように第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２を運転するので、第２電動機出力Ｐmの上限値Ｐm_max（以下、「第２電動機許容パワー上限値Ｐm_max」と表す）と下限値Ｐm_min（以下、「第２電動機許容パワー下限値Ｐm_min」と表す）とはそれぞれ、蓄電装置６０の入出力許容範囲（充放電能力）ＲＬＢＡＴと第１電動機出力Ｐgとに応じて決まる。具体的には、第２電動機許容パワー上限値Ｐm_maxは下記式（１）のように入出力許容範囲ＲＬＢＡＴの上限値Ｗoutから第１電動機出力Ｐgを差し引いた値となり、第２電動機許容パワー下限値Ｐm_minは下記式（２）のように入出力許容範囲ＲＬＢＡＴの下限値Ｗinから第１電動機出力Ｐgを差し引いた値となる。そしてハイブリッド制御手段５２は基本的に、第２電動機出力Ｐmが上記第２電動機許容パワー上限値Ｐm_maxと第２電動機許容パワー下限値Ｐm_minとの間に入るように第２電動機Ｍ２を運転する。第２電動機Ｍ２の出力トルクＴm（以下、「第２電動機トルクＴm」と表す）に着目すれば、ハイブリッド制御手段５２は、下記式（３）を用いて第２電動機許容パワー上限値Ｐm_max及び第２電動機回転速度Ｎmから求められる第２電動機トルクＴmの上限値Ｔm_max（以下、「第２電動機トルク上限値Ｔm_max」と表す）と下記式（４）を用いて第２電動機許容パワー下限値Ｐm_min及び第２電動機回転速度Ｎmから求められる第２電動機トルクＴmの下限値Ｔm_min（以下、「第２電動機トルク下限値Ｔm_min」と表す）との間に第２電動機トルクＴmが入るように第２電動機Ｍ２を運転すると言える。ここで、下記式（１），式（２）において、第２電動機許容パワー上限値Ｐm_max、第２電動機許容パワー下限値Ｐm_minの符号のプラスは第２電動機Ｍ２のモータとして機能する電力消費側を示し、第２電動機許容パワー上限値Ｐm_max、第２電動機許容パワー下限値Ｐm_minの符号のマイナスは第２電動機Ｍ２の発電側を示す。また、上限値Ｗout、下限値Ｗinの符号のプラスは蓄電装置６０の放電側を示し、上限値Ｗout、下限値Ｗinの符号のマイナスは蓄電装置６０の充電側を示す。また、第１電動機出力Ｐgの符号のプラスは第１電動機Ｍ１のモータとして機能する電力消費側を示し、第１電動機出力Ｐgの符号のマイナスは第１電動機Ｍ１の発電側を示す。また、下記式（３），式（４）において、Ｔm_max，Ｔm_minの単位は「Ｎｍ」であり、Ｔm_max，Ｔm_minはエンジン８の回転と同じ回転方向が正方向である。
Ｐm_max＝Ｗout−Ｐg  ・・・（１）
Ｐm_min＝Ｗin−Ｐg  ・・・（２）
Ｔm_max＝Ｐm_max／Ｎm／（２π／６０／１０００）  ・・・（３）
Ｔm_min＝Ｐm_min／Ｎm／（２π／６０／１０００）  ・・・（４）
【００８０】
上記式（１）〜式（４）から判るように、第２電動機トルク上限値Ｔm_maxおよび第２電動機トルク下限値Ｔm_minは第１電動機出力Ｐgに応じて変化する制限値であり、第２電動機Ｍ２はそのトルクＴmが第２電動機トルク上限値Ｔm_maxおよび第２電動機トルク下限値Ｔm_minに拘束されて運転されるので、差動部１１の差動状態が大きく変化する自動変速部２０の変速中には、第１電動機出力Ｐgが大きく変動しそれが第２電動機トルクＴmを変動させ、その第２電動機トルクＴmの変動が変速ショックとして現れうることが想定される。ここで、、第１電動機出力Ｐgと第１電動機トルクＴgとの関係は下記式（５）のようになるので、例えば、第１電動機回転速度Ｎgを零とすれば、差動部１１の差動状態を変化させるために第１電動機トルクＴgが変動したとしても第１電動機出力Ｐgは零のまま変動しない。また、第１電動機回転速度Ｎgが零でなくても充分に小さければ第１電動機トルクＴgが変動したとしても第１電動機出力Ｐgは殆ど変動しない。本実施例ではこの第１電動機出力Ｐgと第１電動機トルクＴgとの関係を利用して上記変速ショックの低減を図っている。以下に、その制御機能の要部について説明する。なお下記式（５）において、「π」は円周率であり、Ｐgの単位は「ｋＷ」であり、Ｔgの単位は「Ｎｍ」であり、Ｎgの単位は「ｒｐｍ」である。また、ＴgとＮgはエンジン８の回転と同じ回転方向を正方向とし、Ｐgは第１電動機Ｍ１が電動機（モータ）として機能する場合を「正（プラス）」、第１電動機Ｍ１が発電機（ジェネレータ）として機能する場合を「負（マイナス）」とする。
Ｐg＝Ｔg×Ｎg×２π／６０／１０００  ・・・（５）
【００８１】
図６の有段変速制御手段（変速制御手段）５４は自動変速部２０の変速をすべき旨の変速判断を行う変速判断手段１１０を備えている。その変速判断手段１１０は図７に例示されるような変速線図を用いて車速Ｖとアクセル開度Ａccとに基づき自動変速部２０の変速が実行されるべきか否かを判断し、その変速が実行されるべきときには上記変速判断を行う。
【００８２】
第1電動機出力抑制手段１１２は、第１電動機回転速度Ｎgを検出して、第１電動機Ｍ１がエンジン８と同じ回転方向である正方向に回転しているか、或いは、第１電動機Ｍ１がエンジン８とは逆の回転方向である負方向に回転しているかを判断する。そして、自動変速部２０が変速中である場合、すなわち、変速判断手段１１０により自動変速部２０の変速が実行されるべき旨の変速判断が行われた場合に、第1電動機出力抑制手段１１２は、第１電動機Ｍ１の回転を抑えるためすなわち第１電動機出力Ｐgの絶対値を零に近づけるために、上記第１電動機Ｍ１の回転方向についての判断に基づき、第１電動機回転速度Ｎgを予め定められた回転速度範囲Ｒng内に収める。そのために第1電動機出力抑制手段１１２はエンジントルクＴeを増減させるエンジントルク制御を実行する。具体的に言えば、第1電動機出力抑制手段１１２は、第１電動機Ｍ１が正方向に回転している場合には、スロットル弁開度θＴＨを減少させるなどしてエンジントルクＴeを低下させることにより第１電動機回転速度Ｎgを上記回転速度範囲Ｒng内に収める上記エンジントルク制御を実行する。一方、第1電動機出力抑制手段１１２は、第１電動機Ｍ１が負方向に回転している場合には、スロットル弁開度θＴＨを増加させるなどしてエンジントルクＴeを上昇させることにより第１電動機回転速度Ｎgを上記回転速度範囲Ｒng内に収める上記エンジントルク制御を実行する。ここで、上記第１電動機回転速度Ｎgの回転速度範囲Ｒngは、自動変速部２０の変速中において差動部１１の差動状態が変化した場合に第１電動機出力Ｐgの変化が充分に低減されて変速ショックとして現れることを回避できるように実験的に決定された制御目標範囲である。そして、上記エンジントルク制御における第１電動機回転速度Ｎgの目標値は望ましくは零（０ｒｐｍ）であるので、上記回転速度範囲Ｒngは、零（０ｒｐｍ）を含む制御目標範囲であり、例えば、上記エンジントルク制御は、第１電動機回転速度Ｎgの絶対値が上記回転速度範囲Ｒngの上下限値に相当する所定の第１電動機回転速度制限値以下になるように実行されてもよい。
【００８３】
第1電動機回転速度判定手段１１４は第１電動機回転速度Ｎgを検出し、第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内に収まっているか否かを判定する。そして、第1電動機出力抑制手段１１２は、第1電動機回転速度判定手段１１４により第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内に収まっている旨を肯定する判定がなされた場合には、第１電動機回転速度Ｎgをそのときの上記回転速度範囲Ｒng内の回転速度で維持する上記エンジントルク制御を自動変速部２０の変速終了まで実行する。
【００８４】
自動変速部２０が変速中である場合、すなわち、変速判断手段１１０により自動変速部２０の変速が実行されるべき旨の変速判断が行われた場合に、目標エンジン回転速度変更手段１１６は、第２電動機回転速度Ｎmや差動部遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０に基づいて、最適燃費率曲線ＬＥＦ（図８参照）に関係なく、目標とするエンジン動作点ＰＥＧが示す目標エンジン回転速度Ｎe_mを、第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内の値（望ましくは零）となるエンジン８の回転速度に変更する。そして、第１電動機制御手段として機能するハイブリッド制御手段５２は、目標エンジン回転速度変更手段１１６により目標エンジン回転速度Ｎe_mが変更された場合には、エンジン８がその変更された目標エンジン回転速度Ｎe_mで作動するように第１電動機トルクＴgを制御する。
【００８５】
更に、目標エンジン回転速度変更手段１１６は、自動変速部２０の変速が終了した場合には、目標エンジン回転速度Ｎe_mを変更前のもの、すなわち、最適燃費率曲線ＬＥＦに沿った目標とするエンジン動作点ＰＥＧが示す目標エンジン回転速度Ｎe_mに戻す。その場合、目標エンジン回転速度変更手段１１６は、走行時の快適性を損なわない程度の駆動力変化になるように、目標エンジン回転速度Ｎe_mを変更前のものに戻す。
【００８６】
変速判断手段１１０により自動変速部２０の変速が実行されるべき旨の変速判断が行われ、かつ、第1電動機回転速度判定手段１１４により第１電動機回転速度Ｎgが前記回転速度範囲Ｒng内に収まっている旨を肯定する判定がなされた場合には、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自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置Ｃ１，Ｃ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３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。これにより自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置Ｃ１，Ｃ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が変速作動に入る。そして、有段変速制御手段５４は、上記変速出力指令を出力した後、自動変速部２０の変速が終了した場合にはその変速が終了した旨を第1電動機出力抑制手段１１２と目標エンジン回転速度変更手段１１６とに出力する。
【００８７】
図９は、電子制御装置４０の制御作動の要部すなわち自動変速部２０の変速中に第１電動機Ｍ１の回転が抑えら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。
【００８８】
先ず、変速判断手段１１０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、図７に例示されるような変速線図が用いられて車速Ｖとアクセル開度Ａccとに基づき自動変速部２０の変速が実行されるべきか否かが判断された結果、自動変速部２０の変速をすべき旨の変速判断が行われたか否かが判定される。このＳＡ１の判定が肯定的である場合、すなわち、変速判断手段１１０により上記変速をすべき旨の変速判断が行われた場合にはＳＡ２に移る。一方、このＳＡ１の判定が否定的である場合、すなわち、変速判断手段１１０により上記変速をすべき旨の変速判断が行われなかった場合には図９のフローチャートは終了する。
【００８９】
第1電動機出力抑制手段１１２に対応するＳＡ２においては、第１電動機回転速度Ｎgが検出され、第１電動機Ｍ１が正方向に回転しているか否か、すなわち、第１電動機回転速度Ｎgが零より大きいか否かが判断される。この判断が肯定的である場合、すなわち、第１電動機Ｍ１が正方向に回転している場合にはＳＡ３に移る。一方、この判断が否定的である場合、すなわち、第１電動機Ｍ１が負方向に回転している場合にはＳＡ４に移る。なお、第１電動機回転速度Ｎgが零である場合には第１電動機回転速度Ｎgを変化させる必要がないのでＳＡ３とＳＡ４との何れに移ってもよいが、本フローチャートではＳＡ４へ移るものとする。
【００９０】
第1電動機出力抑制手段１１２に対応するＳＡ３においては、エンジントルクＴeを低下させることにより第１電動機回転速度Ｎgを前記回転速度範囲Ｒng内に収めるエンジントルク制御が実行される。なお、後述のＳＡ６にて第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内に収まっている旨を肯定する判定がなされた場合には、第１電動機回転速度Ｎgをそのときの上記回転速度範囲Ｒng内の回転速度で維持する上記エンジントルク制御が自動変速部２０の変速終了まで実行される。ＳＡ３の次はＳＡ５に移る。
【００９１】
第1電動機出力抑制手段１１２に対応するＳＡ４においては、エンジントルクＴeを上昇させることにより第１電動機回転速度Ｎgを上記回転速度範囲Ｒng内に収めるエンジントルク制御が実行される。なお、後述のＳＡ６にて第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内に収まっている旨を肯定する判定がなされた場合には、第１電動機回転速度Ｎgをそのときの上記回転速度範囲Ｒng内の回転速度で維持する上記エンジントルク制御が自動変速部２０の変速終了まで実行される。ＳＡ４の次はＳＡ５に移る。
【００９２】
目標エンジン回転速度変更手段１１６に対応するＳＡ５においては、最適燃費率曲線ＬＥＦ（図８参照）に関係なく、第２電動機回転速度Ｎmや差動部遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０に基づいて、第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内の値（望ましくは零）となるエンジン８の回転速度に、目標とするエンジン動作点ＰＥＧが示す目標エンジン回転速度Ｎe_mが変更される。なお、自動変速部２０が変速中であるか否かに拘らず差動部１１が非ロック状態である場合には、エンジン回転速度Ｎeを目標エンジン回転速度Ｎe_mに一致させるように第１電動機トルクＴgが制御されるので、ＳＡ５にて目標エンジン回転速度Ｎe_mが変更された場合には、その変更後の目標エンジン回転速度Ｎe_mにエンジン回転速度Ｎeを一致させるように第１電動機トルクＴgが制御される。ＳＡ５の次はＳＡ６に移る。
【００９３】
第1電動機回転速度判定手段１１４に対応するＳＡ６においては、第１電動機回転速度Ｎgが検出され、その第１電動機回転速度Ｎgが零（０ｒｐｍ）付近にまで低下したか否かが判定される。つまり、その第１電動機回転速度Ｎgが前記回転速度範囲Ｒng内に収まっ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、第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内に収まっている場合にはＳＡ７に移る。一方、この判定が否定的である場合にはＳＡ２に移る。
【００９４】
有段変速制御手段５４に対応するＳＡ７においては、例えば図２に示す係合表に従って変速段が達成されるように自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置Ｃ１，Ｃ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を係合および／または解放させる前記変速出力指令が油圧制御回路４２へ出力される。
【００９５】
有段変速制御手段５４に対応するＳＡ８においては、自動変速部２０の変速が終了したか否かが判定される。この判定が肯定的である場合、すなわち、自動変速部２０の変速が終了した場合にはＳＡ９に移る。一方、この判定が否定的である場合には再びＳＡ８の判定が行われる。要するに、ＳＡ８の判定が肯定的になるのを待ってＳＡ９が実行される。
【００９６】
第1電動機出力抑制手段１１２および目標エンジン回転速度変更手段１１６に対応するＳＡ９においては、前記ＳＡ３又はＳＡ４にて開始された第１電動機回転速度Ｎgを上記回転速度範囲Ｒng内に収めて維持するためのエンジントルク制御が終了する。また、目標エンジン回転速度Ｎe_mが、前記ＳＡ５にて変更される前のもの、すなわち、最適燃費率曲線ＬＥＦに沿った目標とするエンジン動作点ＰＥＧが示す目標エンジン回転速度Ｎe_mに戻される。
【００９７】
上記図９のフローチャートに示された制御作動について、図１０と図１１とを用いて説明する。図１０は、差動部１１の共線図であって、アクセル開度Ａccの最大までアクセルペダル４１（図４参照）が踏込まれ自動変速部２０にてダウンシフトが実行された場合を例とした、そのダウンシフト中の第１電動機回転速度Ｎg、エンジン回転速度Ｎe、第２電動機回転速度Ｎmの変化を示す共線図である。また、図１１は、図１０と同様にアクセル開度Ａccの最大までアクセルペダル４１が踏込まれ自動変速部２０にてダウンシフトが実行された場合を例として、そのダウンシフトが実行されているときの目標エンジン回転速度Ｎe_mの時間変化を図９のＳＡ５が実行された場合（図１１の実線）と図９のＳＡ５が実行されなかった場合（図１１の二点鎖線）とを比較説明するための図である。
【００９８】
図１０では変速開始前は実線Ｌ０１のように第１電動機Ｍ１が正回転しているので図９のＳＡ２にて肯定的な判定がなされる。そのため図９のＳＡ３にてエンジントルクＴeが低下させられ、更に、図９のＳＡ５にて第１電動機回転速度Ｎgが前記回転速度範囲Ｒng内の値（例えば、零）となるエンジン８の回転速度に目標エンジン回転速度Ｎe_mが変更されるので、図１０の矢印ＡＲ１のようにエンジン回転速度Ｎeが下降し、同期して、矢印ＡＲ２のように第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内の値（例えば、零）に下降する。そして、少なくとも変速のイナーシャ相開始前に、図１０の二点鎖線Ｌ０２のように第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内の値（例えば、零）に至り、そうなると、図９のＳＡ６にて肯定的な判定がなされ、上記ダウンシフト達成のため図１０の矢印ＡＲ３のように第２電動機回転速度Ｎmが上昇し、同期して、矢印ＡＲ４のようにエンジン回転速度Ｎeが上昇する。このとき、第１電動機回転速度Ｎgは上記回転速度範囲Ｒng内の値（例えば、零）のまま維持される。上記矢印ＡＲ３のように第２電動機回転速度Ｎmが上昇している期間が上記イナーシャ相に相当し、図１０の破線Ｌ０３は変速終了後の各回転速度Ｎg，Ｎe，Ｎmを示している。なお、図１０の実線Ｌ０１と破線Ｌ０３とが示すエンジン回転速度Ｎeは一致しているが特に一致している必要はない。
【００９９】
図９のＳＡ５にて目標エンジン回転速度Ｎe_mが変更されなかったとすれば、自動変速部２０のダウンシフト中には図１１の二点鎖線のように目標エンジン回転速度Ｎe_mは変化するが、図１０の矢印ＡＲ１のようにエンジン回転速度Ｎeを下降させるため上記ＳＡ５の実行により、図１１の実線で示すように、少なくとも上記イナーシャ相の開始前に一旦、目標エンジン回転速度Ｎe_mが低下する。そして、上記イナーシャ相内では図１０の矢印ＡＲ４のようにエンジン回転速度Ｎeを上昇させるため図１１の実線で示すように、イナーシャ相内の目標エンジン回転速度Ｎe_mが上昇する。
【０１００】
図１２は、アクセルペダル４１（図４参照）が最大操作量（アクセル開度Ａccが最大）まで踏込まれ可能な限り第２電動機出力Ｐmが高められているときに自動変速部２０のダウンシフトが発生した場合を例として、図９のフローチャートに示す制御作動が実行されなかったとした場合すなわち従来技術の場合と、本実施例の図９のフローチャートに示す制御作動が実行された場合とを比較説明するためのタイムチャートである。この図１２では、上から順に第２電動機回転速度Ｎm、第１電動機回転速度Ｎg、第１電動機トルクＴg、第２電動機トルクＴm（従来技術）、従来技術において第２電動機トルク上限値Ｔm_maxと第２電動機トルク下限値Ｔm_minとを抜粋したもの、第２電動機トルクＴm（本実施例）のタイムチャートとなっている。
【０１０１】
図１２には図示されていないが、ｔＡ１時点より前にアクセルペダル４１が最大操作量まで踏込まれ自動変速部２０のダウンシフトを実行するための前記変速出力指令が油圧制御回路４２へ出力されて、自動変速部２０のダウンシフトにおけるトルク相は開始している。そしてハイブリッド制御手段５２は、アクセルペダル操作量（アクセル開度）Ａccが最大であることから判断して運転者の要求出力は最大であるので、運転者の意思に沿うように可能な限り第２電動機出力Ｐmを高める。従って、ｔＡ１時点より前から、第２電動機トルクＴmが第２電動機トルク上限値Ｔm_maxにまで引き上げられその第２電動機トルク上限値Ｔm_maxによってトルク制限を受けつつ第２電動機Ｍ２は運転されている。つまり、図１２のタイムチャートでは、第２電動機トルク上限値Ｔm_maxと第２電動機トルクＴmとが、第２電動機トルク上限値Ｔm_maxが上昇すればそれに従って第２電動機トルクＴmも上昇する関係にある。
【０１０２】
ｔＡ１時点は、自動変速部２０のダウンシフトのイナーシャ相が開始したことを示している。そして、ｔＡ２時点は、そのイナーシャ相が終了したことを示している。従って、ｔＡ１時点からｔＡ２時点までは、自動変速部２０の入力回転速度である第２電動機回転速度Ｎmが上昇しており、それに伴って、従来技術ではエンジン８を最適燃費率曲線ＬＥＦ（図８参照）に沿って作動させるため第１電動機回転速度Ｎg（図１２の破線）が下降している。一方、本実施例では、少なくともイナーシャ相の開始前に第１電動機回転速度Ｎgが前記回転速度範囲Ｒng内に収められるので、図１２のｔＡ１時点の前から第１電動機回転速度Ｎg（実線）が上記回転速度範囲Ｒng内の値（図１２では０ｒｐｍ）に維持されている。なお、ｔＡ２時点以降も第１電動機回転速度Ｎg（実線）は零のままであるが、特に零を維持する必要は無い。
【０１０３】
図１３は、従来技術において上記ｔＡ１時点からｔＡ２時点までの期間での第１電動機回転速度Ｎg，エンジン回転速度Ｎe，第２電動機回転速度Ｎmの変化を説明するための差動部１１の共線図である。そして、図１４は、図１３と比較し、本実施例において上記ｔＡ１時点からｔＡ２時点までの期間での第１電動機回転速度Ｎgの変化を説明するための差動部１１の共線図である。図１３と図１４において実線Ｌ０５，Ｌ０７はｔＡ１時点（図１２参照）の各回転速度Ｎg，Ｎe，Ｎmを示し、破線Ｌ０６，Ｌ０８はｔＡ２時点（図１２参照）の各回転速度Ｎg，Ｎe，Ｎmを示している。
【０１０４】
上記ｔＡ１時点からｔＡ２時点までのイナーシャ相内では図１２に示すように第２電動機回転速度Ｎmが上昇し、それに同期して図１３（従来技術）のように第１電動機回転速度Ｎgを下降させるためには、第１電動機Ｍ１や差動部サンギヤＳ０や差動部遊星歯車Ｐ０などは現状の回転速度を維持しようとする慣性を有するので、その慣性により生じる慣性トルク（慣性力や慣性抵抗とも言う）を打ち消すための第１電動機トルクＴgであるイナーシャキャンセルトルクＴg_iner（図１２の斜線部、図１３の矢印）を第１電動機Ｍ１は発生する必要がある。このイナーシャキャンセルトルクＴg_inerは差動部１１の差動状態の変化が大きい自動変速部２０の変速中に大きくなる可能性が高く、特に、第１電動機回転速度Ｎgが大きく変化する場合すなわち第１電動機回転速度Ｎgの変化率である第１電動機回転加速度Ａgが大きい場合に顕著になる。
【０１０５】
図１３において上記イナーシャキャンセルトルクＴg_inerを第１電動機Ｍ１が発生すればそれに応じて下記式（６）により表されるイナーシャキャンセルパワーＰg_inerが第１電動機Ｍ１から発生する。図１３の第１電動機Ｍ１の回転状態ではイナーシャキャンセルパワーＰg_inerは発電方向である。そうすると、前記式（１）、式（２）、式（３）、式（４）の関係から、図１２に示すようにｔＡ１時点からｔＡ２時点までの期間でイナーシャキャンセルトルクＴg_iner（図１２の斜線部）の発生に応じて第２電動機トルク上限値Ｔm_maxおよび第２電動機トルク下限値Ｔm_minが変動する。図１２の場合は、第２電動機トルクＴmが第２電動機トルク上限値Ｔm_maxにまで引き上げられその第２電動機トルク上限値Ｔm_maxによってトルク制限を受けつつ第２電動機Ｍ２は運転されているので、図１２の第２電動機トルクＴm（従来技術）のタイムチャートに示すように、第２電動機トルク上限値Ｔm_maxの変動はそのまま第２電動機トルクＴmの変動となる。そのとき、イナーシャキャンセルパワーＰg_inerの発生によって生じる第２電動機出力Ｐmの変動量である第２電動機出力変動量ΔＰmは下記式（７）で求められ、その第２電動機出力変動量ΔＰmに応じた第２電動機トルクＴmの変動量である第２電動機トルク変動量ΔＴmは下記式（８）で求められる。
Ｐg_iner＝Ｔg_iner×Ｎg×２π／６０／１０００  ・・・（６）
ΔＰm＝−Ｐg_iner  ・・・（７）
ΔＴm＝ΔＰm／Ｎm／（２π／６０／１０００）  ・・・（８）
【０１０６】
一方、図１２の第１電動機回転速度Ｎgのタイムチャート（本実施例）ではｔＡ１時点からｔＡ２時点までの期間では第１電動機回転速度Ｎgは零であるので、エンジン回転速度Ｎe上昇に引き摺られずに第１電動機回転速度Ｎgを零に維持するために、イナーシャキャンセルトルクＴg_inerを含む第１電動機トルクＴgが変動したとしても、第１電動機回転速度Ｎgが零である限り第１電動機出力Ｐgの変動量である第１電動機出力変動量ΔＰgは零である。そうすると「Ｐg_iner＝０」であるので、上記式（７）から「ΔＰm＝０」であり、更に式（８）から、図１４に示すように「ΔＴm＝０」となる。これを図１２のタイムチャートに表せば、ｔＡ１時点からｔＡ２時点までの期間で第１電動機トルクＴgが大きく変動（図１２の斜線部）したとしても、図１２の最下段のように、それが第２電動機トルク上限値Ｔm_max、第２電動機トルク下限値Ｔm_min、第２電動機トルクＴmの変動としては現れずに第２電動機トルクＴmは滑らかに変化する。
【０１０７】
ここで、図１２のｔＡ１時点からｔＡ２時点までの期間における第２電動機トルク上限値Ｔm_maxを、図１２の下から２段目のタイムチャートの二点鎖線で示すように大きな変動を取り除く補正（矢印を参照）をして、第２電動機トルク上限値Ｔm_maxに沿って変動する第２電動機トルクＴmを滑らかに変化させることも考え得るが、低温による蓄電装置６０の充電制限が大きい場合などには、図１２の下から２段目のタイムチャートに示すように、第２電動機トルク上限値Ｔm_maxと第２電動機トルク下限値Ｔm_minとの間の幅が狭くなり、上記二点鎖線のように補正がされたとした場合には第２電動機トルク上限値Ｔm_maxと第２電動機トルク下限値Ｔm_minとの大小関係が逆転しその補正ができないという場合がある。本実施例は第２電動機トルク上限値Ｔm_maxまたは第２電動機トルク下限値Ｔm_minを補正するものではないので、上記補正ができない場合に本実施例は特に有効であると言える。従って、図９のフローチャートに示す制御作動は、第２電動機トルク上限値Ｔm_maxと第２電動機トルク下限値Ｔm_minとの間の幅である第２電動機トルク許容幅が、上記第２電動機トルク上限値Ｔm_maxまたは第２電動機トルク下限値Ｔm_minの補正ができない場合を判断するための実験的に求められた所定の許容幅判定値以下である場合において実行されるとしてもよい。
【０１０８】
本実施例によれば、自動変速部２０が変速中である場合に、第1電動機出力抑制手段１１２は、第１電動機Ｍ１の回転を抑えるために第１電動機回転速度Ｎgを、零（０ｒｐｍ）を含む予め定められた回転速度範囲Ｒng内に収めるので、自動変速部２０の変速中に第１電動機トルクＴgが変動したとしても、前記式（５）に示すように第1電動機トルクＴgと第1電動機回転速度Ｎgと比例定数との積で表される第１電動機出力Ｐgは小さく抑えられる。そのため、図１２のタイムチャートに斜線部として示される第１電動機トルクＴgの変動の第２電動機トルク上限値Ｔm_maxおよび第２電動機トルク下限値Ｔm_minに対して与える影響が低減されて第２電動機トルクＴm（図１２参照）が大きく変動することが抑えられ、その結果、変速ショックの低減を図り走行時の快適性を損なわないようすることが可能である。
【０１０９】
また、本実施例によれば、第1電動機出力抑制手段１１２は、第１電動機Ｍ１が正方向に回転している場合には、スロットル弁開度θＴＨを減少させるなどしてエンジントルクＴeを低下させることにより第１電動機回転速度Ｎgを上記回転速度範囲Ｒng内に収めるエンジントルク制御を実行する。一方、第1電動機出力抑制手段１１２は、第１電動機Ｍ１が負方向に回転している場合には、スロットル弁開度θＴＨを増加させるなどしてエンジントルクＴeを上昇させることにより第１電動機回転速度Ｎgを上記回転速度範囲Ｒng内に収めるエンジントルク制御を実行する。従って、第１電動機回転速度Ｎgを上記回転速度範囲Ｒng内にするときの第１電動機出力Ｐg（消費電力、発電電力）の変動が抑えられる。その結果、自動変速部２０の変速中における第１電動機出力Ｐgの変動に起因した第２電動機トルクＴmの変動を抑制することが可能である。
【０１１０】
また、本実施例によれば、第１電動機制御手段として機能するハイブリッド制御手段５２は、目標とするエンジン動作点ＰＥＧでエンジン８が作動するように第１電動機トルクＴgを制御する。また、目標エンジン回転速度変更手段１１６は、自動変速部２０が変速中である場合には、最適燃費率曲線ＬＥＦ（図８参照）に関係なく、目標とするエンジン動作点ＰＥＧが示す目標エンジン回転速度Ｎe_mを、第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内の値（望ましくは零）となるエンジン８の回転速度に変更する。従って、自動変速部２０の変速中においては第１電動機回転速度Ｎgが零もしくは略零であることにより、自動変速部２０の変速中に第１電動機トルクＴgが変動したとしても、前記式（５）から、それが第１電動機出力Ｐg（消費電力、発電電力）の変動としては殆ど現れないようにすることが可能である。その結果、自動変速部２０の変速中における第１電動機トルクＴgの変動に起因した第２電動機トルクＴmの変動を抑制することが可能である。
【０１１１】
また、本実施例によれば、（ａ）蓄電装置６０は、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２とが発電した電力を蓄電し第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２とへ電力を供給するための二次電池であり、（ｂ）ハイブリッド制御手段５２は、第１電動機出力Ｐgと第２電動機出力Ｐmとの合計が蓄電装置６０の充放電能力に相当する前記入出力許容範囲ＲＬＢＡＴ内に収まるように、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２を運転する。従って、蓄電装置６０の過放電および過充電を回避できる。
【０１１２】
また、本実施例によれば、、ハイブリッド制御手段５２は、自動変速部２０の非変速時など基本的には、最適燃費率曲線ＬＥＦ（図８参照）にエンジン動作点ＰＥＧが沿わされつつエンジン８が作動させられるように、差動部１１の変速比γ０を制御する。従って、第１電動機Ｍ１の運転状態の制御によりエンジン８の最適燃費が実現するようにエンジン８が作動し燃費向上を図ることが可能である。
【０１１３】
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。
【０１１４】
例えば、前述の実施例において、第1電動機出力抑制手段１１２は、自動変速部２０が変速中である場合に、第１電動機回転速度Ｎgを前記回転速度範囲Ｒng内に収めるが、自動変速部２０のダウンシフト時に、或いは、自動変速部２０のダウンシフト時であってアクセル開度Ａccが予め定められたアクセル開度判定値ＬＡcc以上である場合に、第１電動機回転速度Ｎgを上記回転速度範囲Ｒng内に収めるとされてもよい。そのように、自動変速部２０のダウンシフト時であってアクセル開度Ａccが上記アクセル開度判定値ＬＡcc以上である場合に、第1電動機出力抑制手段１１２は第１電動機回転速度Ｎgを上記回転速度範囲Ｒng内に収めるとされたとすれば、そのフローチャートは図９のＳＡ１が図１５のＳＢ１乃至ＳＢ２に置き換わる。
【０１１５】
具体的に図１５では、変速判断手段１１０に対応するＳＢ１において、図７に例示されるような変速線図が用いられて車速Ｖとアクセル開度Ａccとに基づき自動変速部２０のダウンシフトが実行されるべきか否かが判断された結果、自動変速部２０のダウンシフトをすべき旨の変速判断が行われたか否かが判定される。このＳＢ１の判定が肯定的である場合、すなわち、変速判断手段１１０により上記ダウンシフトをすべき旨の変速判断が行われた場合にはＳＢ２に移る。一方、このＳＢ１の判定が否定的である場合、すなわち、変速判断手段１１０により上記ダウンシフトをすべき旨の変速判断が行われなかった場合には図９および図１５のフローチャートは終了する。
【０１１６】
第1電動機出力抑制手段１１２に対応するＳＢ２（図１５参照）においては、アクセル開度Ａccが上記アクセル開度判定値ＬＡcc以上であるか否かが判定される。このＳＢ２の判定が肯定的である場合、すなわち、アクセル開度Ａccが上記アクセル開度判定値ＬＡcc以上である場合には図９のＳＡ２に移る。一方、このＳＢ２の判定が否定的である場合には図９および図１５のフローチャートは終了する。なお、上記アクセル開度判定値ＬＡccとは、アクセル開度Ａccがそのアクセル開度判定値ＬＡcc以上であれば、第２電動機トルクＴmが第２電動機トルク上限値Ｔm_maxにまで引き上げられその第２電動機トルク上限値Ｔm_maxによってトルク制限を受けつつ第２電動機Ｍ２が運転されると判断される実験的に求められ予め定められた判定値であり、言い換えれば、第２電動機トルク上限値Ｔm_maxが変化すればそれに追従して第２電動機トルクＴmも変化する第２電動機Ｍ２の運転状態であると判断される判定値である。また、図１５のフローチャートにおいて上記ＳＢ２の無い制御作動も考え得る。
【０１１７】
このように、自動変速部２０のダウンシフト時に第１電動機回転速度Ｎgが前記回転速度範囲Ｒng内に収められるとした場合には、変速ショックが大きく現れ易い自動変速部２０のダウンシフト時に変速ショックの低減を図り得る。
【０１１８】
更に、自動変速部２０のダウンシフト時であってアクセル開度Ａccが前記予め定められたアクセル開度判定値ＬＡcc以上である場合に、第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内に収められるとした場合には、第１電動機出力Ｐgの変化が第２電動機トルクＴmの変化となる可能性が高い状況下でその第１電動機出力Ｐgの変化を抑制することが可能であり、電子制御装置４０の制御負荷の軽減を図り得る。
【０１１９】
また、前述の実施例においては、（ｉ）エンジントルクＴeを低下または上昇させることにより第１電動機回転速度Ｎgを前記回転速度範囲Ｒng内に収めるエンジントルク制御の実行と、（ｉｉ）目標とするエンジン動作点ＰＥＧが示す目標エンジン回転速度Ｎe_mを変更し、第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内の値（望ましくは零）となるように第１電動機トルクＴgが制御されることとが並行して行われるとされているが、何れか一方のみによって第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内に収められても差し支えない。また、エンジントルクＴeを低下または上昇させることにより第１電動機回転速度Ｎgを前記回転速度範囲Ｒng内に収める上記エンジントルク制御が優先的に実行され、その補完として、第１電動機回転速度Ｎgの絶対値が、第１電動機トルクＴgの変動が変速ショックとして現れたとしても許容範囲内であると判断できる実験的に定められた判定値以下になった場合に、第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内の値（望ましくは零）となるように第１電動機トルクＴgが制御されてもよい。
【０１２０】
また、前述の実施例においては、上記エンジントルク制御と、上記変更した目標エンジン回転速度Ｎe_mにエンジン回転速度Ｎeを一致させるように第１電動機トルクＴgが制御されることとによって、第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内に収められるが、第１電動機Ｍ１の回転を抑えるための係合要素として機能する切換ブレーキＢ０を係合またはスリップさせる第１電動機回転抑制係合制御の実行により、第１電動機回転速度Ｎgが上記回転速度範囲Ｒng内に収められてもよい。なお、上記第１電動機回転抑制係合制御は、第1電動機出力抑制手段１１２により単独で実行されてもよいし、上記変更した目標エンジン回転速度Ｎe_mにエンジン回転速度Ｎeを一致させる第１電動機トルクＴgの制御と上記エンジントルク制御との何れか一方または両方と併用されてもよい。
【０１２１】
また前述の実施例においては、自動変速部２０が変速中である場合に、第１電動機Ｍ１の回転を抑えるために第１電動機回転速度Ｎgが前記回転速度範囲Ｒng内に収められるが、自動変速部２０の変速中の一部の期間において第１電動機回転速度Ｎgが前記回転速度範囲Ｒng内で維持されるものであってもよいし、その自動変速部２０の変速前から第１電動機回転速度Ｎgが前記回転速度範囲Ｒng内で維持されていてもよい。なお、望ましくは、自動変速部２０の変速のイナーシャ相内においては第１電動機回転速度Ｎgが前記回転速度範囲Ｒng内で維持されるのがよい。
【０１２２】
また前述の実施例においては、第1電動機Ｍ１の運転状態が制御されることにより、差動部１１（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。
【０１２３】
また、前述の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。
【０１２４】
また、前述の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。
【０１２５】
また前述の実施例では、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。
【０１２６】
また、前述の実施例の図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。
【０１２７】
また、前述の実施例において動力分配機構１６は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。
【０１２８】
また前述の実施例においては、差動部遊星歯車装置２４を構成する第１回転要素ＲＥ１にはエンジン８が動力伝達可能に連結され、第２回転要素ＲＥ２には第１電動機Ｍ１が動力伝達可能に連結され、第３回転要素ＲＥ３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、電動機、駆動輪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。
【０１２９】
また前述の実施例においては、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。
【０１３０】
また前述の実施例においては、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に直接連結されているが、第２電動機Ｍ２の連結位置はそれに限定されず、エンジン８又は伝達部材１８から駆動輪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。
【０１３１】
また、前述の実施例の動力分配機構１６では、差動部キャリヤＣＡ０がエンジン８に連結され、差動部サンギヤＳ０が第１電動機Ｍ１に連結され、差動部リングギヤＲ０が伝達部材１８に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン８、第１電動機Ｍ１、伝達部材１８は、差動部遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ０、Ｓ０、Ｒ０のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
【０１３２】
また、前述の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。
【０１３３】
また、前述の実施例の第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は差動部サンギヤＳ０に連結され第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていたが、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は差動部サンギヤＳ０に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていてもよい。
【０１３４】
また、前述の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。
【０１３５】
また、前述の実施例の動力分配機構１６は１組の差動部遊星歯車装置２４から構成されていたが、２以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態（定変速状態）では３段以上の変速機として機能するものであってもよい。
【０１３６】
また、前述の実施例の第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。
【０１３７】
また前述の実施例において、動力分配機構１６が切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を備えているが、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は動力分配機構１６とは別個に動力伝達装置１０に備えられていてもよい。また、切換クラッチＣ０と切換ブレーキＢ０との何れか一方または両方がない構成も考え得る。
【０１３８】
また前述の実施例において、差動部１１が、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２を備えているが、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は差動部１１とは別個に動力伝達装置１０に備えられていてもよい。
【０１３９】
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】
【０１４０】
【図１】本発明の制御装置が適用される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、変速機構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】図１のエンジンの最適燃費率曲線を表す図である。
【図９】図４の電子制御装置の制御作動の要部すなわち自動変速部の変速中に第１電動機の回転が抑えられる場合の制御作動を説明するフローチャートである。
【図１０】アクセル開度の最大までアクセルペダルが踏込まれ自動変速部にてダウンシフトが実行された場合を例とした、そのダウンシフト中の第１電動機回転速度、エンジン回転速度、第２電動機回転速度の変化を示す差動部の共線図であって、図１０のＹ１〜Ｙ３は図３のそれと同じである。
【図１１】図１０と同様にアクセル開度の最大までアクセルペダルが踏込まれ自動変速部にてダウンシフトが実行された場合を例として、そのダウンシフトが実行されているときの目標エンジン回転速度の時間変化を図９のＳＡ５が実行された場合（図１１の実線）と図９のＳＡ５が実行されなかった場合（図１１の二点鎖線）とを比較説明するための図である。
【図１２】アクセルペダルが最大操作量まで踏込まれ可能な限り第２電動機出力が高められているときに自動変速部のダウンシフトが発生した場合を例として、図９のフローチャートに示す制御作動が実行されなかったとした場合すなわち従来技術の場合と、本実施例の図９のフローチャートに示す制御作動が実行された場合とを比較説明するためのタイムチャートである。
【図１３】従来技術において、図１２のｔＡ１時点からｔＡ２時点までの期間での第１電動機回転速度，エンジン回転速度，第２電動機回転速度の変化を説明するための差動部の共線図であって、図１３のＹ１〜Ｙ３は図３のそれと同じである。
【図１４】図１３と比較し、本実施例において図１２のｔＡ１時点からｔＡ２時点までの期間での第１電動機回転速度の変化を説明するための差動部の共線図であって、図１４のＹ１〜Ｙ３は図３のそれと同じである。
【図１５】図９のフローチャートにおいてその他の制御作動を示すため、図９のＳＡ１を置き換えるステップを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４１】
８：エンジン
１０：動力伝達装置（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
３８：駆動輪
４０：電子制御装置（制御装置）
５２：ハイブリッド制御手段（第１電動機制御手段）
６０：蓄電装置
１１２：第1電動機出力抑制手段
１１６：目標エンジン回転速度変更手段
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
ＰＥＧ：エンジン動作点（動作点）
Ｎe_m:目標エンジン回転速度
Ａcc：アクセル開度
ＬＡcc：アクセル開度判定値
【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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