(57)【要約】【課題】第１変速部および第２変速部を直列に備えているとともに、両変速部の変速比が予め定められた関係に従って制御される車両用動力伝達装置において、急制動による停車後の再発進時の駆動性能を向上させる。【解決手段】第１変速部１４および第２変速部２０の変速比γ０、γCVT は、通常はエンジン８を燃費最適動作線ＬEF上の動作点ＰEGで作動させるとともに第１変速部１４における伝達効率η11が所定値以上となるように制御されるが、車両の急制動時には、トータル変速比γＴを変化させることがないように、機械式の第２変速部２０の変速比γCVT をローギヤ側へ変化させるとともに、電気式の第１変速部１４の変速比γ０をハイギヤ側へ変化させることにより、機械式の第２変速部２０の変速比γCVT が速やかに最大変速比付近まで変化させられるようになり、再発進時の駆動性能が向上する。【選択図】図１５
2009191956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに独立に変速比を変更可能な第１変速部および第２変速部が動力伝達経路上に直列に設けられ、該第１変速部および該第２変速部の各々の変速比によって総合変速比が定まるとともに、該第１変速部および該第２変速部の変速比が予め定められた関係に基づいて制御される車両用動力伝達装置において、
車両の急制動時には、前記第１変速部および前記第２変速部の変速比を前記予め定められた関係から変更する
ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
【請求項２】
互いに独立に変速比を変更可能な第１変速部および第２変速部が動力伝達経路上に直列に設けられ、該第１変速部および該第２変速部の各々の変速比によって総合変速比が定まるとともに、原動機を予め定められた動作点上で作動させるように該第１変速部および該第２変速部の各変速比の相互の関係が定められる車両用動力伝達装置において、
車両の急制動時には、前記第１変速部および前記第２変速部の変速比の関係を変更する
ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
【請求項３】
前記第１変速部は、変速比γ０を電気的に無段階で変化させることができる電気式無段変速機で、
前記第２変速部は、変速比γCVT を機械的に無段階で変化させることができる機械式無段変速機で、
前記車両の急制動時には、前記第１変速部の変速比γ０をハイギヤ側へ変化させるとともに前記第２変速部の変速比γCVT をローギヤ側へ変化させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１変速部および第２変速部を動力伝達経路上に直列に備えている車両用動力伝達装置に係り、特に、急制動時の変速制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
互いに独立に変速比を変更可能な第１変速部および第２変速部が動力伝達経路上に直列に設けられ、それ等の第１変速部および第２変速部の各々の変速比により総合変速比が定まる車両用動力伝達装置が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例で、第１変速部として変速比を電気的に無段階で変化させることができる電気式無段変速機（遊星歯車式差動機構）が備えられ、第２変速部として変速比を機械的に無段階で変化させることができるベルト式無段変速機が備えられている。また、特許文献２はトロイダル式無段変速機を有する車両に関し、急制動時には変速速度を速くしてローギヤ側の最大変速比付近まで変速比を速やかに変化させ、再発進時に所定の駆動力が得られるようになっている。
【特許文献１】特開平１１−２１７０２５号公報
【特許文献２】特開平１０−１８４８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に記載のような一対の変速部を有する車両用動力伝達装置においても、急制動時には特許文献２に記載のように総合変速比がローギヤ側の最大変速比付近まで速やかに変化するように一対の変速部の各々の変速速度を速くすることが考えられるが、このような総合変速比の変化は原動機の回転速度変化を伴うため、必ずしも十分な変速応答性が得られず、最大変速比付近まで変化させることができずに再発進時の駆動性能が損なわれる可能性があった。このような課題は、第１変速部および第２変速部を動力伝達経路上に直列に備えている車両用動力伝達装置に特有の新規なものである。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、第１変速部および第２変速部を動力伝達経路上に直列に備えている車両用動力伝達装置において、急制動による停車後の再発進時の駆動性能を向上させることにある。
【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、第１発明は、互いに独立に変速比を変更可能な第１変速部および第２変速部が動力伝達経路上に直列に設けられ、それ等の第１変速部および第２変速部の各々の変速比によって総合変速比が定まるとともに、その第１変速部および第２変速部の変速比が予め定められた関係に基づいて制御される車両用動力伝達装置において、車両の急制動時には、前記第１変速部および前記第２変速部の変速比を前記予め定められた関係から変更することを特徴とする。
【０００６】
第２発明は、互いに独立に変速比を変更可能な第１変速部および第２変速部が動力伝達経路上に直列に設けられ、それ等の第１変速部および第２変速部の各々の変速比によって総合変速比が定まるとともに、原動機を予め定められた動作点上で作動させるようにその第１変速部および第２変速部の各変速比の相互の関係が定められる車両用動力伝達装置において、車両の急制動時には、前記第１変速部および前記第２変速部の変速比の関係を変更することを特徴とする。
【０００７】
第３発明は、第１発明または第２発明の車両用動力伝達装置において、(a) 前記第１変速部は、変速比γ０を電気的に無段階で変化させることができる電気式無段変速機で、(b) 前記第２変速部は、変速比γCVT を機械的に無段階で変化させることができる機械式無段変速機で、(c) 前記車両の急制動時には、前記第１変速部の変速比γ０をハイギヤ側へ変化させるとともに前記第２変速部の変速比γCVT をローギヤ側へ変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明の車両用動力伝達装置においては、第１変速部および第２変速部の変速比が予め定められた関係に基づいて制御されるが、車両の急制動時には、それ等の第１変速部および第２変速部の変速比がその予め定められた関係から変更されるため、総合変速比の変化すなわち原動機の回転速度変化を抑制しつつそれ等の第１変速部および第２変速部の変速比を変化させることにより、両変速比を速やかに変化させ、再発進時の総合変速比が大きくなるようにして発進性能を向上させることができる。
【０００９】
例えば第３発明のように、電気式無段変速機から成る第１変速部の変速比γ０をハイギヤ側へ変化させるとともに、機械式無段変速機から成る第２変速部の変速比γCVT をローギヤ側へ変化させれば、原動機の回転速度変化を抑制しつつ第２変速部の変速比γCVT を速やかに最大変速比付近まで変化させることが可能で、停車後の再発進時の駆動性能が向上する。すなわち、電気式の第１変速部については、入出力部材の回転速度によって変速比γ０が必然的に定まるため、急制動時に積極的にローギヤ側へ変速比γ０を変化させる必要はなく、機械式の第２変速部の変速比γCVT をローギヤ側へ変化させることにより、停車後の再発進時の総合変速比を最大変速比付近まで大きくすることが可能で、その再発進時の駆動性能を向上させることができるのである。なお、第１変速部および第２変速部は必ずしも電気式と機械式との組み合わせである必要はなく、機械式と機械式との組合せであっても、その変速比範囲や変速応答性等を考慮して両変速部の変速比の関係を変化させることにより、再発進時の総合変速比が大きくなるようにして発進性能を向上させることができる。
【００１０】
第２発明は、原動機を予め定められた動作点上で作動させるように第１変速部および第２変速部の各変速比の相互の関係が定められる場合で、急制動時には、第１変速部および第２変速部の変速比の関係が変更されるため、原動機の動作点が予め定められた動作点上からずれる可能性があるものの、第１発明と同様に総合変速比の変化すなわち原動機の回転速度変化を抑制しつつ第１変速部および第２変速部の変速比を変化させることにより、両変速比を速やかに変化させ、再発進時の総合変速比が大きくなるようにして発進性能を向上させることができる。この第２発明は、実質的に第１発明の一実施態様に相当する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、原動機としてガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関、或いは電動モータ等を備えている車両や、内燃機関に加えて電動モータやモータジェネレータ等を駆動力源として備えているハイブリッド車両など、種々の車両に適用され得る。第１変速部として、遊星歯車装置等の差動機構と、その差動機構の反力を受け止める発電機等の第１回転機と、差動機構の出力要素に連結された電動モータ等の第２回転機とを有する電気式差動部（電気式無段変速機）を備えている場合、その第２回転機は駆動力源としても機能する。回転機は、回転電気機械のことで、具体的には電動モータや発電機、或いはそれ等の両方の機能を選択的に発揮することができるモータジェネレータである。
【００１２】
上記差動機構が遊星歯車装置にて構成されている場合、例えば遊星歯車装置のキャリアは入力要素として機能して原動機に連結され、サンギヤは反力要素として機能して第１回転機に連結され、リングギヤは出力要素として機能して第２変速部に連結されるとともに、そのリングギヤに第２回転機が接続されるが、それ等の連結形態は適宜変更することができるし、必要に応じてクラッチ等の断続機構を介して接続することも可能である。上記遊星歯車装置は、シングルピニオン型でもダブルピニオン型でも差し支えないし、複数の遊星歯車装置を組み合わせて差動機構を構成することもできる。
【００１３】
上記第２回転機が、主として力行制御されて駆動トルクを発生させるものである場合には、第１変速部とは別個に設けることが可能で、例えば第２変速部よりも駆動輪側に接続しても良いとともに、変速機や遊星歯車装置等を介して動力伝達経路に接続することもできる。
【００１４】
上記第２回転機を回生制御して発電機として用いることがある場合には、クラッチ等の断続機構を介して前記差動機構の出力要素に連結するとともに、同じくクラッチ等の断続機構を介して差動機構の入力要素或いは原動機に連結可能とし、原動機により直接回転駆動されるようにして発電するとともに、その電気エネルギーで第１回転機を力行制御することにより、例えば出力要素を介して回転駆動されて発電する場合に比較して電気パスによるエネルギーロスを低減できる。
【００１５】
第１変速部および第２変速部としては、第３発明のように電気式や機械式の無段変速機が好適に用いられるが、遊星歯車式や平行２軸式等の有段の自動変速機を採用することもできる。機械式無段変速機としては、ベルト式無段変速機が広く用いられているが、トロイダル式等の他の無段変速機を用いることもできる。これ等の無段変速機は、例えば原動機を所定の動作点上で作動させる上で、変速比を無段階で連続的に変化させることが望ましいが、有段変速機と同様に変速比を段階的に変化させる態様で使用することも可能である。
【００１６】
第２発明の動作点は、例えば原動機単独で燃費が最小となるように回転速度およびトルク等をパラメータとして定められた燃費最適動作線上の点であるが、第１変速部および第２変速部を含む動力伝達装置のシステム全体のトータルのエネルギー効率、例えば電気パス等のエネルギー循環の効率や各部のフリクションロス等を含めたエネルギー効率が最も良くなるように原動機の動作点（システム最適動作点）を設定することもできる。上記燃費最適動作線は、車両走行に必要な所定のトルク特性を満足しつつ燃費が最適になるように定められた動作点で、必ずしも現実に燃費が最適すなわち最小であることを意味するものではない。また、基本的には原動機を上記燃費最適動作線上等の動作点で作動させるように変速比を制御しつつ、各部の伝達効率やエネルギー効率等に基づいて変速比を補正するようにしても良いなど、種々の態様が可能である。上記原動機は、内燃機関等の燃料の燃焼で動力を発生する場合だけでなく、電気エネルギーで動力を発生する電動モータなどでも良い。電動モータも、燃費すなわち電気エネルギーの消費が最小となるように定められた燃費最適動作線上の動作点で作動させることが望ましい。燃費は、原動機のエネルギー源の消費量を意味する。
【００１７】
第１発明における第１変速部および第２変速部の変速比の予め定められた関係は、例えば第２発明のように原動機を燃費最適動作点等の所定の動作点上で作動させるための関係であるが、第１発明では、原動機の作動とは別の基準に基づいて定められた関係で両変速部の変速比が設定される場合であっても良い。また、第１変速部および第２変速部の両方或いは何れか一方が有段変速機の場合、原動機を常に上記動作点上で作動させることができなかったり、システム全体のトータルのエネルギー効率や伝達効率の点で動作点から外れた点で作動させることが望ましい場合があり、その動作点から外れた点で原動機を作動させるような変速段を選択して各変速部の変速制御を行なう場合も、第１発明の一実施態様である。
【００１８】
原動機を所定の動作点上で作動させるために、機械式無段変速機の第２変速部は、例えば車速をパラメータとして予め定められた変速比マップ等に基づいて変速比γCVT が設定され、電気式無段変速機の第１変速部は、例えば電気パス量が所定の許容範囲内となるように、言い換えれば伝達効率が所定値以上になるように変速比γ０が制御される。電気式無段変速機の場合、発電制御で反力を受け止める反力要素の回転速度が略０になるように制御すれば、電気パスのエネルギー効率すなわち伝達効率が良くなる。第１変速部の出力側に第２変速部が設けられている場合、第２変速部の変速比γCVT および車速に応じて第１変速部の出力側の回転速度は定まるため、その第１変速部の変速制御は、入力側の回転速度や反力要素の回転速度を制御して行なうことができる。
【００１９】
機械式無段変速機の第２変速部についても、第１変速部の変速比および第２変速部の伝達効率、或いはトータルの伝達効率などをパラメータとして予め定められた変速比マップ等に基づいて変速比γCVT が設定されるようにすることができる。このように第２変速部の変速比γCVT が制御されるとともに、原動機が予め定められた動作点上で作動させられることにより、第１変速部の変速比γ０が結果的に所定値に制御される場合も、予め定められた関係の一態様である。
【００２０】
急制動時は、例えば車両を停止させるための急制動時で、その急制動の可能性が高い場合や急制動が予測される場合であり、具体的には予め定められた所定車速以下でブレーキがＯＮ操作（踏込み操作等）されたか否か、所定車速以下のブレーキＯＮで且つ車両の減速度が所定値以上か否か、或いは所定車速以下のブレーキＯＮで且つブレーキ油圧が所定値以上か否か、等によって判断することができる。急制動か否かによって１段階で変速比を変更するだけでも良いが、急制動の程度によって２段階、或いは３段階等に分けて段階的に変速比を変更することもできる。なお、中高速走行時等に車両停止以外の目的で急制動が為された場合に、本発明に従って第１変速部および第２変速部の関係が変更されるようになっていても良い。
【００２１】
第３発明では、車両の急制動時に第１変速部の変速比γ０をハイギヤ側へ変化させるとともに第２変速部の変速比γCVT をローギヤ側へ変化させるが、総合変速比を変化させることなくそれ等の変速比γ０およびγCVT を変化させるようにすれば、原動機の回転速度変化が０となり、両変速部の変速制御を高い応答性で速やかに行なうことができるとともに、原動機の回転速度変化に起因する変速ショック等が抑制される。なお、第３発明の実施に際しては、総合変速比が多少変化しても差し支えない。
【００２２】
エンジンが原動機として用いられる場合、理論空燃比の混合気を燃焼させるストイキ燃焼方式と理論空燃比よりも燃料が希薄な混合気を燃焼させるリーン燃焼方式との２つの燃焼方式を切り換えて使用する場合があるが、その場合には、前記燃費最適動作線や、その燃費最適動作線上の動作点で原動機を作動させるための第２変速部の変速比マップ等は、燃焼方式毎にそれぞれ設定することが望ましい。軽負荷時にはエンジンを４気筒で駆動し、高負荷時には８気筒で駆動するような可変気筒の運転方式など、複数の運転方式を切り換えてエンジンを作動させる場合には、同様に構成することができる。
【００２３】
エンジン等の原動機は、例えば第１変速部の入力要素に一体的に連結しても良いが、クラッチ等の断続機構を介して連結したり、トルクコンバータ等の流体式動力伝達装置を介して連結したりしても良い。第１変速部は、例えばエンジン等の原動機と第２変速部との間に配設され、その第２変速部から駆動輪に駆動力が出力されるが、その第１変速部と第２変速部とを入れ換えても良い。
【実施例１】
【００２４】
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。
図１は、本発明の一実施例である車両用動力伝達装置１０を説明する骨子図である。この車両用動力伝達装置１０は、ハイブリッド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、入力回転部材として入力軸１２を備えている第１変速部１４、その第１変速部１４の出力回転部材である中間軸１８、その中間軸１８に連結された第２変速部２０、および出力回転部材である出力軸２２が、同一の軸線上にその順番で車両前側から後方に向かって配設されている。第１変速部１４の入力軸１２は、原動機として設けられた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のクランク軸に、直接或いは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）を介して連結されて回転駆動されるようになっている。本実施例では、エンジン８と第１変速部１４とが直結、すなわち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。また、第２変速部２０はカウンタ軸１５２を備えており、出力歯車１５０からカウンタ軸１５２を介して出力軸２２に動力が伝達されるようになっており、その出力軸２２からは、図示しないプロペラシャフトや差動歯車装置（終減速装置）、左右の車軸等を介して左右の駆動輪に動力が伝達される。
【００２５】
第１変速部１４は、電気式無段変速機としても機械式の有段変速機としても機能するもので、第１回転機Ｍ１と、入力軸１２の動力すなわちエンジン８の動力を第１回転機Ｍ１および前記中間軸１８に機械的に分配する動力分配機構１６と、中間軸１８と一体的に回転するように設けられている第２回転機Ｍ２とを備えている。第１回転機Ｍ１および第２回転機Ｍ２は、本実施例では電動モータ（電動機）およびジェネレータ（発電機）の両方の機能を択一的に発揮できるモータジェネレータである。但し、第１回転機Ｍ１を、反力を発生させるためだけに用いる場合にはジェネレータを採用しても良いし、第２回転機Ｍ２を、駆動力源として駆動力を出力するためだけに用いる場合には、電動モータを採用しても良い。
【００２６】
上記動力分配機構１６は、所定のギヤ比（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ０のシングルピニオン型の遊星歯車装置２４と、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを備えている。遊星歯車装置２４は、差動歯車機構として機能するもので、サンギヤＳ０、遊星歯車Ｐ０を自転および公転可能に支持するキャリアＣＡ０、遊星歯車Ｐ０を介してサンギヤＳ０と噛み合うリングギヤＲ０を、回転要素（要素）として備えている。
【００２７】
この動力分配機構１６においては、キャリアＣＡ０が入力要素でサンギヤＳ０が反力要素でリングギヤＲ０が出力要素であり、キャリアＣＡ０は入力軸１２すなわちエンジン８に連結され、サンギヤＳ０は第１回転機Ｍ１に連結され、リングギヤＲ０は中間軸１８に連結されている。また、切換ブレーキＢ０は、サンギヤＳ０と固定部材であるトランスミッションケース（以下、単にケースという）１１との間に設けられ、切換クラッチＣ０は、サンギヤＳ０とキャリアＣＡ０との間に設けられている。これ等の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、単板式、多板式、或いはベルト式等の油圧式摩擦係合装置で、油圧アクチュエータにより任意に係合、解放されるようになっており、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とにより、動力分配機構１６は、遊星歯車装置２４の３要素であるサンギヤＳ０、キャリアＣＡ０、およびリングギヤＲ０がそれぞれ相互に相対回転可能となり、差動作用が作動可能な状態すなわち差動作用が働く差動状態とされる。
【００２８】
このような差動状態では、エンジン８の出力が第１回転機Ｍ１と中間軸１８とに分配され、その分配されたエンジン８の出力で回転駆動される第１回転機Ｍ１が発電制御されることにより、その回生制動によってサンギヤＳ０の回転速度が制限され、サンギヤＳ０の回転速度に応じて中間軸１８の回転速度がエンジン８の回転速度に拘わらず連続的に変化させられるため、第１変速部１４（動力分配機構１６）が電気的な差動装置として機能する。すなわち、第１変速部１４の変速比γ０（入力軸１２の回転速度ＮIN／中間軸１８の回転速度Ｎ18）が最小値γ０min から最大値γ０max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する無段変速状態とされるのである。このように動力分配機構１６が差動状態とされると、動力分配機構１６（第１変速部１４）に動力伝達可能に連結された第１回転機Ｍ１、第２回転機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１２の回転速度と中間軸１８の回転速度との差動状態が任意に制御される。なお、第１回転機Ｍ１の発電制御で得られた電気エネルギーで第２回転機Ｍ２が回転駆動（力行制御）され、或いは蓄電装置９４（図５参照）が充電される。
【００２９】
上記差動状態から切換クラッチ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、切換クラッチＣ０が係合させられてサンギヤＳ０とキャリアＣＡ０とが一体的に係合させられると、動力分配機構１６は遊星歯車装置２４の３要素であるサンギヤＳ０、キャリアＣＡ０、およびリングギヤＲ０が一体回転させられるロック状態とされ、前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、第１変速部１４も非差動状態となる。また、エンジン８の回転と中間軸１８の回転速度とが一致する状態となるので、第１変速部１４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。
【００３０】
上記切換クラッチＣ０に代えて切換ブレーキＢ０が係合させられ、サンギヤＳ０がケース１１に固定されて回転停止させられると、動力分配機構１６は前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、第１変速部１４も非差動状態となる。また、リングギヤＲ０はキャリアＣＡ０よりも増速回転させられるので、動力分配機構１６は増速機構として機能するようになり、第１変速部１４は変速比γ０が「１」より小さい一定値（例えば０．７程度等）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。
【００３１】
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が、第１変速部１４の変速状態を差動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選択的に切り換える差動状態切換装置として機能する。これにより、第１変速部１４は、変速比γ０を電気的に連続的に変化させることができる電気式無段変速機として機能する状態と、変速比γ０＝１と１より小さい増速状態との２段の有段変速機として機能する状態とに選択的に切り換えられる。
【００３２】
また、第１変速部１４は、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が何れも解放され、且つ第１回転機Ｍ１が反力を発生させない自由回転状態とされた場合には、第１変速部１４内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（ニュートラル状態）とされ、第１回転機Ｍ１が反力を発生させ或いは切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れか一方が係合された場合には、第１変速部１４内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される。そして、第１変速部１４が動力伝達遮断状態または動力伝達可能状態とされることにより、車両用動力伝達装置１０全体が動力伝達遮断状態または動力伝達可能状態とされる。但し、本実施例では第２回転機Ｍ２と駆動輪との間の動力伝達経路は遮断されることがないので、車両用動力伝達装置１０全体が動力伝達遮断状態とされるためには第２回転機Ｍ２も自由回転状態にされる。
【００３３】
前記第２変速部２０は、その変速比γCVT を機械的作用により連続的に変化させることができる機械式無段変速機として機能する所謂トロイダル式無段変速機である。この第２変速部２０は、中間軸１８に一体的に連結されるとともに軸線方向において相対向するように配設された一対の入力ディスク１４２ａ、１４２ｂ（以下、特に区別しない場合には単に入力ディスク１４２という）と、その一対の入力ディスク１４２ａ、１４２ｂの間において入力ディスク１４２ａ、１４２ｂのそれぞれに対向するように同軸上に配設されて出力歯車１５０に一体的に連結された一対の出力ディスク１４４ａ、１４４ｂ（以下、特に区別しない場合には単に出力ディスク１４４という）と、相対向するそれぞれの入力ディスク１４２ａ、１４２ｂと出力ディスク１４４ａ、１４４ｂとの間に複数個ずつ配設されたパワーローラ１４６ａ、１４６ｂ（以下、特に区別しない場合には単にパワーローラ１４６という）とを備えている。相対向する入力ディスク１４２および出力ディスク１４４は、その対向面に円弧状断面の環状溝が中間軸１８と同心に設けられているとともに、互いに接近する方向に押圧されており、その環状溝にパワーローラ１４６の外周面が所定の摩擦力を有して接触させられ、且つその接触を維持しつつパワーローラ１４６の回転軸が揺動可能とされている。
【００３４】
このように構成された第２変速部２０では、第１の動力伝達経路を成す一組の入力ディスク１４２ａ、パワーローラ１４６ａ、出力ディスク１４４ａと、第２の動力伝達経路をなす一組の入力ディスク１４２ｂ、パワーローラ１４６ｂ、出力ディスク１４４ｂとが機械的配置としては中間軸１８の軸線上に直列に、動力伝達経路としては並列に設けられており、中間軸１８から入力された駆動トルクは第２変速部２０内の並列な２つの動力伝達経路でそれぞれ入力ディスク１４２、パワーローラ１４６、出力ディスク１４４の順に伝達され、出力歯車１５０からカウンタ軸１５２および出力軸２２を経て図示しない駆動輪へ伝達される。
【００３５】
第２変速部２０では、入力ディスク１４２および出力ディスク１４４の各々に対して外周面が摩擦接触する複数のパワーローラ１４６の回転軸を、中間軸１８の軸線方向すなわち図１における左右方向に同時に揺動させることが可能で、その回転軸と中間軸１８の軸線との成す傾斜角度θPRを連続的に変化させることができる。すなわち、この第２変速部２０は、油圧シリンダ等の変速アクチュエータ１５４（図５参照）を備えており、油圧制御回路６２から供給される油圧によって変速アクチュエータ１５４が作動させられることにより、パワーローラ１４６の傾斜角度θPRが連続的に変化させられるとともに、所定の傾斜角度θPRに維持されるようになっている。これにより、入力ディスク１４２におけるパワーローラ１４６との接触点の半径（有効径）と出力ディスク１４４におけるパワーローラ１４６との接触点の半径（有効径）との比、すなわち第２変速部２０の変速比γCVT （＝中間軸１８の回転速度Ｎ18／出力軸２２の回転速度ＮOUT ）が連続的に変化する。具体的には、上記傾斜角度θPRが小さくされるほど、入力ディスク１４２における上記接触点の半径は大きくなるとともに出力ディスク１４４における上記接触点の半径は小さくなり、第２変速部２０の変速比γCVT は小さくなってハイギヤ側へ変化する。なお、この変速比γCVT は、カウンタ軸１５２による変速を含んだ値で、カウンタ軸１５２を含んで第２変速部２０が構成されている。
【００３６】
このような車両用動力伝達装置１０において、第１変速部１４および第２変速部２０を合わせたトータル変速比（総合変速比）γＴ（＝入力軸１２の回転速度ＮIN／出力軸２２の回転速度ＮOUT ）は、第１変速部１４の変速比γ０と第２変速部２０の変速比γCVT との積（γ０×γCVT ）で表され、第１変速部１４が有段変速状態か無段変速状態かに拘らず、第２変速部２０の無段変速作用により無段階で変化させられる。
【００３７】
図２は、第１変速部１４と第２変速部２０とから構成される車両用動力伝達装置１０の各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図で、各回転要素を示す縦軸と相対的回転速度を示す横軸とから成る二次元座標であり、２本の横線のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度０を示し、上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１２に連結されたエンジン８の回転速度ＮE を表している。また、縦線Ｙ１はサンギヤＳ０および第１回転機Ｍ１を含む第２回転要素ＲＥ２を、縦線Ｙ２はキャリアＣＡ０およびエンジン８を含む第１回転要素ＲＥ１を、縦線Ｙ３はリングギヤＲ０、第２回転機Ｍ２、および中間軸１８を含む第３回転要素ＲＥ３を、縦線Ｙ４は出力軸２２にて構成されている第４回転要素ＲＥ４を、それぞれ表しており、第１変速部１４における縦線Ｙ１とＹ２との間の間隔と、縦線Ｙ２とＹ３との間の間隔との比は、遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０を用いて１：ρ０となる。
【００３８】
上記図２の共線図において、直線Ｌ０は第１変速部１４における各回転要素ＲＥ１〜ＲＥ３の回転速度の関係を表しており、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が何れも解放されて第１変速部１４が無段変速状態（差動状態）とされている場合には、第１回転機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２回転要素ＲＥ２すなわちサンギヤＳ０の回転速度が上昇或いは下降させられる。したがって、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第３回転要素ＲＥ３の回転速度、すなわち車速Ｖおよび第２変速部２０の変速比γCVT に応じて定まる中間軸１８の回転速度Ｎ18が略一定であれば、直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される第１回転要素ＲＥ１すなわちエンジン回転速度ＮE が、第１回転機Ｍ１の回転速度に応じて連続的に変化させられ、第１変速部１４の変速比γ０（＝ＮE ／Ｎ18）が変化する。
【００３９】
また、切換クラッチＣ０の係合によりサンギヤＳ０とキャリアＣＡ０とが連結されると、動力分配機構１６はサンギヤＳ０、キャリアＣＡ０、およびリングギヤＲ０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 と同じ回転で中間軸１８が回転させられるようになり、第１変速部１４の変速比γ０（＝ＮE ／Ｎ18）は１になる。また、切換ブレーキＢ０の係合によってサンギヤ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２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リングギヤＲ０すなわち中間軸１８の回転速度Ｎ18は、エンジン回転速度ＮE よりもギヤ比ρ０に応じて増速された値となり、第１変速部１４の変速比γ０（＝ＮE ／Ｎ18）は１／（１＋ρ０）になる。
【００４０】
第２変速部２０においては、その変速比γCVT は連続的に変化し、その変速比γCVT に応じて縦線Ｙ３とＹ４との間の直線Ｌ１の勾配が変化して、その直線Ｌ１と縦線Ｙ４との交点で第４回転要素ＲＥ４すなわち出力軸２２の回転速度が示される。
【００４１】
図３は、車両用動力伝達装置１０が備えている制御系統の要部を説明するブロック線図で、電子制御装置６０に入力される信号及びその電子制御装置６０から出力される信号を例示している。この電子制御装置６０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回転機Ｍ１、第２回転機Ｍ２に関するハイブリッド制御、第２変速部２０の変速制御等を実行するもので、必要に応じてハイブリッド制御用や変速制御用等に分けて構成される。
【００４２】
電子制御装置６０には、図３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回転機Ｍ１の回転速度ＮM1（以下、第１回転機回転速度ＮM1という）を表す信号、第２回転機Ｍ２の回転速度ＮM2（以下、第２回転機回転速度ＮM2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、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動状態を表すエアコン信号、出力軸２２の回転速度ＮOUT （以下、出力軸回転速度ＮOUT という）に対応する車速Ｖを表す信号、ＣＶＴ油温センサにより検出される第２変速部２０等の作動油温度ＴＥＭＰCVT を表す油温信号、サイドブレーキ操作の有無を表す信号、フットブレーキ操作の有無を表す信号、触媒温度を表す触媒温度信号、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であるアクセル開度Ａccを表すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定の有無を表すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を表す加速度信号、オートクルーズ走行の設定の有無を表すオートクルーズ信号、車両の重量を表す車重信号、各車輪の車輪速を表す車輪速信号、エンジン８の空燃比Ａ／Ｆを表す信号、エンジン８の吸気管９５（図５参照）に備えられた電子スロットル弁９６の開度（スロットル弁開度）θTHを表す信号などが、それぞれ供給される。
【００４３】
また、上記電子制御装置６０からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置６４（図５参照）への制御信号、例えばスロットル弁開度θTHを制御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、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、回転機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、トータル変速比γＴ等の変速比を表示させるための変速比表示信号、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、第１変速部１４及び第２変速部２０の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路６２（図５参照）に含まれる電磁ソレノイド弁を作動させるバルブ指令信号、その電磁ソレノイド弁に供給されるライン圧を調整するためのライン圧コントロールソレノイド弁を作動させるバルブ指令信号、油圧制御回路６２の油圧源である電動オイルポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
【００４４】
図４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６６の一例を示す図である。このシフト操作装置６６は、例えば運転席の横に配設され、複数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６８を備えている。シフトレバー６８は、車両用動力伝達装置１０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）」、車両用動力伝達装置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）」、車両用動力伝達装置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比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。そして、このシフトレバー６８の手動操作により選択されたシフトポジションＰSHに応じて油圧制御回路６２が電気的に切り換えられ、車両用動力伝達装置１０内の動力伝達経路が上記選択されたシフトポジションＰSHに応じたものに変更される。
【００４５】
図５は、電子制御装置６０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図で、ハイブリッド制御手段７４、切換制御手段８０、第２変速部制御手段８２、急制動判断手段８４、および変速比変更手段８６を機能的に備えており、ハイブリッド制御手段７４は更に、エンジン始動停止制御手段７６および第１変速部制御手段７８を機能的に備えている。
【００４６】
ハイブリッド制御手段７４は、第１変速部１４の差動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回転機Ｍ２との駆動力の配分や第１回転機Ｍ１の発電による反力を最適になるように変化させて第１変速部１４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、そのときの車速Ｖにおいて、運転者の出力要求量としてのアクセル開度（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回転機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 およびエンジントルクＴE となるようにエンジン８を制御するとともに第１回転機Ｍ１の発電量を制御する。
【００４７】
ハイブリッド制御手段７４は、その制御を動力性能や燃費向上などのために第２変速部２０の変速比γCVT 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および第２変速部２０の変速比γCVT で定まる中間軸１８の回転速度Ｎ18とを整合させるために、第１変速部１４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７４は例えば図６の燃費マップ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、すなわちエンジン８の燃費向上のために予め実験的に定められたエンジン８の動作曲線である燃費最適動作線ＬEFを予め記憶しており、その燃費最適動作線ＬEF上の動作点でエンジン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 およびエンジン回転速度ＮE となるように車両用動力伝達装置１０のトータル変速比γＴの目標値を定め、その目標値となるように第１変速部１４の変速比γ０を制御する。具体的には、第２変速部２０の変速比γCVT および車速Ｖに応じて定まる中間軸１８の回転速度Ｎ18に応じて、第１回転機Ｍ１の発電制御などでサンギヤＳ０の回転速度を制御し、エンジン回転速度ＮE が上記燃費最適動作点ＬEF上の所定の目標回転速度となるようにする。
【００４８】
このとき、ハイブリッド制御手段７４は、第１回転機Ｍ１により発電された電気エネルギーをインバータ９２を通して蓄電装置９４や第２回転機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中間軸１８へ伝達されるが、エンジン８の動力の一部は第１回転機Ｍ１の発電のために消費されて電気エネルギーに変換されるとともに、インバータ９２を通して第２回転機Ｍ２へ供給され、その第２回転機Ｍ２が駆動されて中間軸１８へ伝達される。この電気エネルギーの発生から第２回転機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ーに変換し、その電気エネルギーを機械的エネルギーに変換するまでの電気パスが構成される。
【００４９】
ここで、本実施例のエンジン８は、理論空燃比の混合気を燃焼させるストイキ燃焼方式と理論空燃比よりも燃料が希薄な混合気を燃焼させるリーン燃焼方式との燃料消費特性が異なる２つの燃焼方式を備えており、走行状態に適した燃焼方式が採用される。すなわち、スロットル弁開度θTHやエンジン回転速度ＮE などからエンジン負荷を推定し、予め実験的に設定された条件に従ってエンジン８の燃焼方式をそのエンジン負荷に応じてストイキ燃焼方式またはリーン燃焼方式に切り換える。この燃焼方式の違いによりエンジン８の燃費最適動作点ＬEFも相違するため、燃焼方式に応じて２種類の燃費最適動作点ＬEF（最適燃費率曲線ＬEF、燃費マップ）が設定されており、図６の実線はストイキ燃焼方式の場合で、破線はリーン燃焼方式の場合である。そして、ハイブリッド制御手段７４は、エンジン８の燃焼方式に応じた燃費最適動作点ＬEFを選択した上で、その選択した燃費最適動作線ＬEF上の所定の動作点でエンジン８を作動させるように第１変速部１４の変速比γ０を制御する。
【００５０】
なお、本実施例では、エンジン８単独で所定のトルク特性を満足しつつ燃費が最小となるようにエンジン回転速度ＮE およびエンジントルクＴE をパラメータとして燃費最適動作点ＬEFが定められ、その燃費最適動作線ＬEF上の動作点でエンジン８が作動するように第１変速部１４および第２変速部２０の変速制御が互いに関連付けて行なわれるが、第１変速部１４および第２変速部２０を含む車両用動力伝達装置１０のシステム全体のトータルのエネルギー効率、例えば電気パス等のエネルギー循環の効率や各部のフリクションロス等を含めたエネルギー効率が最も良くなるようにエンジン８の動作点（システム最適動作線）を設定し、そのシステム最適動作線上の所定の動作点でエンジン８が作動するように第１変速部１４および第２変速部２０の変速制御を互いに関連付けて行なうこともできる。図６の一点鎖線は、このようなシステム最適動作点の一例である。
【００５１】
ハイブリッド制御手段７４はまた、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を開閉制御する他、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し、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す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６４に出力し、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７４は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ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。
【００５２】
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と第２回転機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回転機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とアクセル開度Ａcc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ＲＯＭ等に予め記憶されている。
【００５３】
そして、ハイブリッド制御手段７４は、例えば図７の駆動力源切換線図から車速Ｖとアクセル開度Ａccとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。モータ走行領域は、一般に高トルク域に比較してエンジン効率が悪いとされる低アクセル開度で且つ比較的低車速の領域、すなわち低負荷域に設定される。このモータ走行領域におけるモータ走行時には、停止しているエンジン８の引き摺り回転を抑制して燃費を向上させるために、第１変速部１４の差動作用でエンジン回転速度ＮE が０乃至は０付近に保持されるように、第２回転機回転速度ＮM2に応じて第１回転機Ｍ１を逆回転方向へ回転駆動（力行）する。
【００５４】
上記モータ走行領域であっても、蓄電装置９４の充電残量ＳＯＣが所定値以下となった場合や、温度が所定値以下で蓄電装置９４の充放電効率が著しく低下する場合等には、第２回転機Ｍ２を力行制御することなく、エンジン８のみを駆動力源として走行する。すなわち、車両の停止状態又は低車速状態に拘わらず、第１変速部１４の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によってエンジン８の運転状態を継続することが可能である。必要に応じて、車両停止時等にエンジン８により第１回転機Ｍ１を回転駆動するとともに、その第１回転機Ｍ１を発電制御することにより、発生した電気エネルギーで蓄電装置９４を充電することもできる。
【００５５】
上記モータ走行とエンジン走行とを選択的に切り換えるために、ハイブリッド制御手段７４は、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７６を備えており、例えば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回転機Ｍ１に通電して力行により第１回転機回転速度ＮM1を引き上げることで、すなわち第１回転機Ｍ１をスタータとして機能させることにより、エンジン８が自律回転可能な回転速度にまでエンジン回転速度ＮE を引き上げ、点火装置９９により点火するなどしてエンジン８を始動し、モータ走行からエンジン走行へ切り換える。逆に、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による燃料供給を停止させることにより、すなわちフューエルカットによりエンジン８を停止し、エンジン走行からモータ走行へ切り換える。
【００５６】
ハイブリッド制御手段７４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回転機Ｍ１からの電気エネルギーおよび／または蓄電装置９４からの電気エネルギーを第２回転機Ｍ２へ供給し、その第２回転機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回転機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。
【００５７】
前記切換制御手段８０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、第１変速部１４の前記無段変速状態と有段変速状態とを、すなわち前記差動状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、前記図７と同じ座標系に表された破線、一点鎖線及び二点鎖線で示す差動状態切換線図（差動状態切換マップ）を予め記憶しており、その差動状態切換線図から車速Ｖおよびアクセル開度Ａccで示される車両状態に基づいて切換ブレーキＢ０および切換クラッチＣ０をそれぞれ係合（ロック）させるべきか否かを判断して、油圧制御回路６２へ指令信号を出力することにより切換ブレーキＢ０および切換クラッチＣ０をそれぞれ係合し、或いは解放する。例えば、アクセル開度Ａccが図７の判定アセル開度Ａcc１を超えた高開度である場合には車両状態がＣ０ロック領域にあるので、切換制御手段８０は切換クラッチＣ０を係合させ、第１変速部１４の変速比γ０を１に固定する。また、アクセル開度Ａccが比較的低いため車両状態が上記Ｃ０ロック領域には入らず、車速Ｖが判定車速Ｖ１を超えた高車速である場合には、車両状態がＢ０ロック領域にあるので、切換制御手段８０は切換ブレーキＢ０を係合させ、第１変速部１４を変速比γ０が０より小さい所定の値に固定された増速変速機として機能させる。そして、切換ブレーキＢ０または切換クラッチＣ０を係合させた場合には、ハイブリッド制御手段７４に対して第１変速部１４を電気的な無段変速機として機能させるハイブリッド制御を禁止し、車両状態が上記Ｂ０ロック領域にもＣ０ロック領域にも属さない無段変速領域である場合、すなわち図７においてアクセル開度Ａccが比較的小さい低アクセル開度で且つ車速Ｖが比較的低い低車速の領域では、切換ブレーキＢ０および切換クラッチＣ０を共に解放し、ハイブリッド制御手段７４に対して上記ハイブリッド制御を許可する。
【００５８】
図７の太い破線および二点鎖線は第１変速部１４を無段変速状態或いは有段変速状態（Ｂ０ロック状態）から有段変速状態（Ｃ０ロック状態）に切り換える判定アクセル開度Ａcc１を示し、太い一点鎖線は第１変速部１４を無段変速状態から有段変速状態（Ｂ０ロック状態）に切り換える判定車速Ｖ１を示しており、判定アクセル開度Ａcc１を超えた高アクセル開度領域は、車速Ｖが判定車速Ｖ１を超えた高車速域か否かに拘らずＣ０ロック領域とされている。また、図７の細い破線は第１変速部１４を有段変速状態（Ｃ０ロック状態）から無段変速状態に切り換える判定線で、細い一点鎖線は第１変速部１４を有段変速状態（Ｂ０ロック状態）から無段変速状態に切り換える判定線で、細い二点鎖線は第１変速部１４を有段変速状態（Ｃ０ロック状態）から有段変速状態（Ｂ０ロック状態）に切り換える判定線で、それぞれ太い破線、一点鎖線、二点鎖線で示される逆向きの判定線に対して所定のヒステリシスが設けられている。
【００５９】
上記判定車速Ｖ１は、高速走行において第１変速部１４が差動状態とされると却って燃費が低下するため、これを抑制するために高速走行では第１変速部１４が非差動状態とされるように設定されている。また、判定アクセル開度Ａcc１は、車両の高出力走行において第１回転機Ｍ１の反力トルクをエンジン８の高出力域まで対応させないで第１回転機Ｍ１を小型化するために、例えば第１回転機Ｍ１からの電気エネルギーの最大出力を小さくして配設可能とされた第１回転機Ｍ１の特性に応じて設定されている。なお、この差動状態切換マップすなわち切換条件は、エンジン８や回転機Ｍ１、Ｍ２の出力特性等を考慮して適宜設定することが可能で、例えばアクセル開度Ａccおよび車速Ｖの両方をパラメータとして変化する切換判定線を設定することもできるし、アクセル開度Ａccおよび車速Ｖの何れか一方のみ、或いはその他の車両状態に基づいて切り換えるようにすることもできる。
【００６０】
第２変速部制御手段８２は、油圧制御回路６２へ指令信号を出力して変速アクチュエータ１５４に対する作動油の供給、排出状態を切り換えたり、その作動油の油圧を制御したりすることにより、前記パワーローラ１４６の傾斜角度θPRを連続的に変化させて変速比γCVT を無段階に変更する変速制御手段として機能するものである。
【００６１】
ここで、ハイブリッド制御手段７４による第１変速部１４の変速比γ０の制御によってエンジン走行中は燃費向上のため、エンジン回転速度ＮE 及びエンジントルクＴE などで示されるエンジン８の動作状態を示すエンジン動作点ＰEG（図６参照）が燃費最適動作線ＬEF上に位置するようにエンジン８が作動させられるが、更に、第１変速部１４におけるエンジン８からの出力（駆動エネルギー）の伝達効率η11を向上させてシステム全体としての燃費向上が図られており、上記第２変速部制御手段８２も、このような観点で第２変速部２０の変速比γCVT を制御する。
【００６２】
すなわち、第２変速部制御手段８２は、上述のように第２変速部２０の変速制御を実行するが、エンジン走行中において第１変速部１４が差動状態（無段変速状態）である場合には、図８に示される車速Ｖと第２変速部２０の変速比γCVT との関係を定める第２変速部変速比マップから車速Ｖに基づいて第２変速部２０の変速比γCVT を決定（設定）する。この図８の第２変速部変速比マップは、その第２変速部変速比マップに従って車速Ｖから上記変速比γCVT が決定され、燃費最適動作線ＬEF上のエンジン動作点ＰEGでエンジン８が作動させられた場合に、理想的には第１回転機回転速度ＮM1が０乃至は０付近になり、図２の共線図でサンギヤＳ０が回転停止するメカニカルロック点になるように、予め実験等により求められた車速Ｖと変速比γCVT との関係である。従って、図８の第２変速部変速比マップに従って第２変速部２０の変速比γCVT を決定する第２変速部制御手段８２は、車速Ｖおよび燃費最適動作線ＬEFに基づき、その燃費最適動作線ＬEF上にエンジン動作点ＰEGが位置するように第２変速部２０の変速比γCVT を設定すると言える。そして、第１回転機回転速度ＮM1が０に近付くほど第１変速部１４の伝達効率η11は向上するので、図８に従って決定される第２変速部２０の変速比γCVT は、上記第１変速部１４の伝達効率η11が充分に高くなるように、具体的に表現すればその伝達効率η11が予め定められた下限値以上になるように設定（決定）された変速比であると言える。
【００６３】
上記図８の第２変速部変速比マップは、２種類の燃焼方式に応じてそれぞれ設定された前記燃費最適動作線ＬEFに対応して、その２種類の燃焼方式に応じてそれぞれ設定され、ＲＯＭ等に予め記憶されている。実線はストイキ燃焼方式の場合で、破線はリーン燃焼方式の場合であり、何れも、その第２変速部変速比マップに従って車速Ｖから変速比γCVT が決定されることにより、燃費最適動作線ＬEF上でエンジン８が作動させられた場合に第１回転機回転速度ＮM1が０乃至は０付近（メカニカルロック点）になるように予め実験等により求められて設定されている。このように燃焼方式に応じて図８の第２変速部変速比マップにより第２変速部２０の変速比γCVT が決定された場合、各回転要素ＲＥ１〜ＲＥ４の相対回転速度を示す共線図は図９のようになり、何れの燃焼方式でも車速Ｖによって拘束される第４回転要素ＲＥ４の回転速度は変わらないとともに、第１回転機回転速度ＮM1は理想的にはメカニカルロック点からずれないように運転されるが、エンジン回転速度ＮE はそれぞれの燃焼方式の燃費最適動作線ＬEFに沿ったエンジン動作点ＰEGに対応した異なった回転速度になる。
【００６４】
ハイブリッド制御手段７４はまた、第１変速部１４の伝達効率η11を一層高めるために第１変速部制御手段７８を機能的に備えている。エンジン走行中において第１変速部１４が差動状態（無段変速状態）である場合に、第２変速部制御手段８２が図８の第２変速部変速比マップに従って第２変速部２０の変速比γCVT を決定すると、第１変速部制御手段７８は、第１変速部１４におけるエンジン８からの出力の伝達効率η11を高めるように第１回転機回転速度ＮM1を制御して第１変速部１４の変速比γ０を決定（設定）し、変更する。第１変速部１４の伝達効率η11は、第１回転機Ｍ１と第２回転機Ｍ２との間の電気パスで伝達される電気エネルギーである電気パス量、すなわち第１回転機Ｍ１の消費電力又は出力電力が０に近付くほど向上するので、第１変速部制御手段７８は、差動用回転機である第１回転機Ｍ１の消費電力又は出力電力を０に近付けることによって上記第１変速部１４の伝達効率η11を高める。
【００６５】
具体的には、第１変速部１４の伝達効率η11が充分に高いと見ることができる予め定められた電気パス許容範囲内に第１回転機Ｍ１の消費電力又は出力電力（電気パス量）が入っているか否かを判断し、その判断が肯定的である場合、すなわち電気パス量が電気パス許容範囲内に入っている場合には、第１変速部制御手段７８は現状の第１回転機回転速度ＮM1を維持する。一方、上記判断が否定的である場合には、第１変速部制御手段７８は、図１０に示されるような第１回転機回転速度ＮM1を０に近付ける方向に補正するための第１回転機回転速度変更値ΔＮM1と上記電気パス量との予め設定された関係から、その電気パス量すなわち第１回転機Ｍ１の消費電力又は出力電力に基づいて第１回転機回転速度変更値ΔＮM1を決定し、第１回転機回転速度ＮM1を０に近付ける方向すなわち上記電気パス量を０に近付ける方向に第１回転機回転速度ＮM1を第１回転機回転速度変更値ΔＮM1だけ補正する。第１回転機回転速度変更値ΔＮM1と上記電気パス量との関係は、図１０では上記電気パス量が蓄電装置９４の放電側或いは充電側に大きくなるほど第１回転機回転速度変更値ΔＮM1が大きくなるように定められているが、電気パス量の大きさに拘らず第１回転機回転速度を予め定められた一定値だけ増加または減少させるようにしても良いなど、種々の態様が可能である。第１変速部制御手段７８は、上記第１回転機回転速度ＮM1についての補正をした場合には、再び前記電気パス許容範囲内に第１回転機Ｍ１の消費電力又は出力電力（電気パス量）が入っているか否かを判断する。このように第１変速部制御手段７８は、上記第１回転機Ｍ１の消費電力又は出力電力（電気パス量）についての判断が肯定されるまで、その判断と上記第１回転機回転速度ＮM1についての補正とを繰り返す。第１回転機Ｍ１の消費電力や出力電力すなわち電気パス量は、例えば第１回転機Ｍ１の消費電流や発生電流、発生電圧などから求められる。
【００６６】
上述のように第１変速部制御手段７８は、第１回転機Ｍ１の消費電力又は出力電力を０に近付けることによって上記第１変速部１４の伝達効率η11を高めるが、第１回転機回転速度ＮM1が０に近付くほど上記第１回転機Ｍ１の消費電力又は出力電力は０に近付くので、第１変速部制御手段７８は第１回転機回転速度ＮM1を０に近付けることによって上記第１変速部１４の伝達効率η11を高めてもよい。そのような場合には、第１変速部制御手段７８が行う判断における前記電気パス許容範囲は、第１回転機回転速度ＮM1についての許容範囲である第１回転機回転速度許容範囲に置き換わり、第１変速部制御手段７８は、その第１回転機回転速度許容範囲内に第１回転機回転速度ＮM1が入っているか否かを判断し、必要に応じて第１回転機回転速度ＮM1を補正する。第１回転機回転速度変更値ΔＮM1を決定するための図１０では、横軸が前記電気パス量から第１回転機回転速度ＮM1に置き換わる。
【００６７】
このように、第２変速部制御手段８２が図８の第２変速部変速比マップにより第２変速部２０の変速比γCVT を決定し、更に第１変速部制御手段７８が前記電気パス量または第１回転機回転速度ＮM1を０に一層収束させることによって、第１変速部１４の伝達効率η11が高められることとなる。
【００６８】
図１１は、上記第１変速部制御手段７８および第２変速部制御手段８２による制御作動の要部、すなわちエンジン走行中において第１変速部１４が差動状態（無段変速状態）である場合に、第１変速部１４の伝達効率η11を向上させるための信号処理を具体的に説明するフローチャートで、例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ程度のサイクルタイムで繰り返し実行される。図１１のステップＳＡ１、ＳＡ３〜ＳＡ５は第１変速部制御手段７８に相当し、ステップＳＡ２は第２変速部制御手段８２に相当する。
【００６９】
図１１のステップＳＡ１では、前記第１回転機回転速度変更値ΔＮM1を初期化する。具体的には、第１回転機回転速度変更値ΔＮM1を０に設定する。ステップＳＡ２では、図８の第２変速部変速比マップから車速Ｖに基づいて第２変速部２０の変速比γCVT を決定し、その変速比γCVT が実現されるように、トロイダル式無段変速機にて構成されている第２変速部２０のパワーローラ１４６の傾斜角度θPRを変速アクチュエータ１５４によって変更する。続くステップＳＡ３では、第１回転機回転速度ＮM1を０に近付ける方向すなわち前記電気パス量を０に近付ける方向に、第１回転機回転速度ＮM1を第１回転機回転速度変更値ΔＮM1だけ補正する。具体的には、現在の第１回転機回転速度ＮM1に第１回転機回転速度変更値ΔＮM1を加算して目標とする第１回転機回転速度ＮM1を求め、その目標とする第１回転機回転速度ＮM1になるように第１回転機Ｍ１の力行トルク或いは発電トルク（回生トルク）を制御する。
【００７０】
次のステップＳＡ４では、第１回転機Ｍ１の消費電力又は出力電力（電気パス量）が前記電気パス許容範囲内に入っているか否かを判断する。電気パス許容範囲は、その範囲内に０を含み、その上限値および下限値の絶対値が予め実験的に定められた閾値ＸE とされており、電気パス量の絶対値がその閾値ＸE 以下か否かを判断する。ここで、電気パス量としては第１回転機Ｍ１の消費電力又は出力電力が用いられているが、別の物理量、例えば第１回転機Ｍ１の制御電流値が上記電気パス量として用いられてもよい。第１回転機Ｍ１の制御電流値とは、上記消費電力に対応する駆動電流値（消費電流値）または上記出力電力に対応する発電電流値をいう。この判断が肯定的である場合、すなわち、第１回転機Ｍ１の消費電力又は出力電力（電気パス量）が前記電気パス許容範囲内に入っている場合には、本フローチャートを終了する。一方、この判断が否定的である場合にはステップＳＡ５に移る。
【００７１】
上記ステップＳＡ４の判断対象は、第１回転機Ｍ１の消費電力又は出力電力（電気パス量）であるが、それに代えて第１回転機回転速度ＮM1について判断してもよい。その場合には、ステップＳＡ４は図１２のように置き換わり、例えば上限値および下限値の絶対値が予め実験的に定められた閾値ＸNM1 とされた第１回転機回転速度許容範囲内に第１回転機回転速度ＮM1が入っているか否か、言い換えれば、第１回転機回転速度ＮM1の絶対値が上記閾値ＸNM1 以下か否かを判断すれば良い。
【００７２】
ステップＳＡ５では、前記図１０に示されるような第１回転機回転速度変更値ΔＮM1と前記電気パス量との予め設定された関係から、その電気パス量すなわち第１回転機Ｍ１の消費電力又は出力電力に基づいて第１回転機回転速度変更値ΔＮM1を決定する。そして、その第１回転機回転速度変更値ΔＮM1を用いて前記ステップＳＡ３以下の実行を繰り返し、電気パス量の絶対値が所定の閾値ＸE 以下になってステップＳＡ４の判断が肯定されたら、一連の信号処理を終了する。
【００７３】
このようにすれば、図８により第２変速部２０の変速比γCVT を決定する第２変速部制御手段８２は、車速Ｖおよび燃費最適動作線ＬEFに基づき、その燃費最適動作線ＬEFにエンジン動作点ＰEGが沿うように第２変速部２０の変速比γCVT を設定すると言えるので、上記エンジン８を最適燃費で運転することが可能であり、エンジン８の動作状態に起因した燃費低下を抑制できる。また、第２変速部２０は、変速比γCVT を連続的に変化させることができるトロイダル式無段変速機にて構成されているため、その第２変速部２０の変速比γCVT を変化させることにより、エンジン回転速度ＮE が車速Ｖに拘束されないようにすることが可能であり、第１変速部１４をその伝達効率η11が充分に高い所定の差動状態に維持しつつ、燃費最適動作線ＬEFにエンジン動作点ＰEGが沿うようにエンジン８を運転させることができる。
【００７４】
また、第１変速部制御手段７８は、第１変速部１４におけるエンジン８からの出力の伝達効率η11を高めるように第１回転機回転速度ＮM1を制御して第１変速部１４の変速比γ０を決定し変更するので、第１変速部１４の伝達効率η11低下による燃費低下を抑制できる。
【００７５】
また、第１変速部制御手段７８は、第１回転機Ｍ１の消費電力又は出力電力を０に近付けることによって第１変速部１４の伝達効率η11を高めるので、その消費電力又は出力電力、すなわち電圧一定であればその制御電流値等を検出することにより、上記伝達効率η11を高めることを容易に実施し得る。
【００７６】
また、第１変速部制御手段７８は第１回転機回転速度ＮM1を０に近付けることによって第１変速部１４の伝達効率η11を高めてもよく、そのようにした場合には、第１回転機回転速度ＮM1を検出することにより上記伝達効率η11を高めることを容易に実施し得る。
【００７７】
図５に戻って、前記急制動判断手段８４および変速比変更手段８６は、車両を停止するための急制動時には、上記のような第１変速部１４の変速比γ０と第２変速部２０の変速比γCVT との関係、すなわち基本的にはエンジン８を燃費最適動作線ＬEF上で作動させるために図８の第２変速部変速比マップに従って定められる第２変速部２０の変速比γCVT と、第１変速部１４における伝達効率η11を高めるように電気パス量や第１回転機回転速度ＮM1に応じて制御される第１変速部１４の変速比γ０との関係を変更し、急停車後の再発進時のトータル変速比γＴをローギヤ側の最大変速比付近まで大きくできるようにして発進性能を向上させるためのものである。具体的には、急制動判断手段８４によって急制動時と判断された場合には、前記第１変速部制御手段７８によって決定された変速比γ０および第２変速部制御手段８２によって決定された変速比γCVT を、例えばトータル変速比γＴを変化させることなく、機械式のトロイダル式無段変速機にて構成されている第２変速部２０の変速比γCVT についてはローギヤ側へ変化させる一方、電気式無段変速機として機能する第１変速部１４の変速比γ０についてはハイギヤ側へ変化させる。
【００７８】
ここで、本実施例ではアクセルペダルが操作されていないアクセルＯＦＦの減速時には、図７の駆動力源切換線図から明らかなようにモータ走行領域に入るため、上記のように車両を停止するための急制動時にはモータ走行となるが、例えば蓄電装置９４の充電残量ＳＯＣが所定値以下になったり蓄電装置９４の温度が所定値以下であるなどして第２回転機Ｍ２の力行制御が禁止される場合、或いはエンジン水温ＴＥＭＰW が所定値以下の場合などでは、モータ走行領域においてもエンジン８のみを駆動力源として走行する。上記急制動判断手段８４および変速比変更手段８６は、このようにモータ走行領域においてもエンジン８のみを駆動力源として走行する場合を想定して設けられたものである。
【００７９】
図１３は、上記急制動判断手段８４および変速比変更手段８６によって実行される制御作動（信号処理）の要部を具体的に説明するフローチャートで、エンジン８を駆動力源として走行するエンジン走行時であって、且つ第１変速部１４が差動状態（無段変速状態）である場合に、例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ程度のサイクルタイムで繰り返し実行される。図１３のステップＳＳ１およびＳＳ２は急制動判断手段８４に相当し、ステップＳＳ３およびＳＳ４は変速比変更手段８６に相当する。
【００８０】
図１３のステップＳＳ１では、車速Ｖが予め定められた所定の判定車速Ｖｓ以下か否かを判断し、Ｖ≦Ｖｓの場合には続いてステップＳ２を実行し、急制動か否かを判断する。これ等のステップＳＳ１およびＳＳ２は、車両を停止させるための急制動時か否か、すなわち急制動の可能性が高い場合や急制動が予測される場合を判断するためのものであり、判定車速Ｖｓは、急制動時と判定した後でも機械式の第２変速部２０の変速比γCVT をローギヤ側の最大変速比付近まで変化させるのに十分な時間が得られるように、例えば１０〜２０ｋｍ／ｈ程度の車速が設定される。また、ステップＳＳ２の急制動か否かは、ブレーキがＯＮ操作（踏込み操作）されたか否かによって判断しても良いが、ブレーキＯＮで且つ車両の減速度が所定値以上か否か、或いはブレーキＯＮで且つブレーキ油圧が所定値以上か否か、等によって判断することができる。
【００８１】
そして、上記ステップＳＳ１およびＳＳ２の少なくとも一方の判断が否定（ＮＯ）の場合には、ステップＳＳ５を実行し、前記第１変速部制御手段７８によって決定された変速比γ０および第２変速部制御手段８２によって決定された変速比γCVT に基づく変速制御を共に許可する。これにより、基本的にはエンジン８が燃費最適動作線ＬEF上で作動させられるとともに、第１変速部１４が伝達効率η11が充分に高い所定の差動状態に維持され、優れた燃費効率、エネルギー効率で車両が走行させられる。
【００８２】
一方、ステップＳＳ１およびＳＳ２の判断が共に肯定（ＹＥＳ）の場合、すなわち車両を停止させるための急制動時と判断された場合には、ステップＳＳ３を実行し、前記第２変速部制御手段８２によって決定された変速比γCVT をローギヤ側へ変化させる。この変速比γCVT の変更（切換え）は、例えば図１４に実線で示すように予め車速Ｖをパラメータとして設定された急制動時の第２変速部変速比マップに従って行なわれる。図１４の破線は、エンジン８を燃費最適動作線ＬEF上で作動させるために図８の第２変速部変速比マップに従って定められる第２変速部２０の変速比γCVT を比較して示したもので、実線で示す急制動時の第２変速部変速比マップは、燃費最適制御時（破線）よりも大きく、且つ車速Ｖが低いほど大きくなる。これにより、車両が実際に停止するまでに、機械式の第２変速部２０の変速比γCVT をローギヤ側の最大変速比付近まで変化させることができる。
【００８３】
また、次のステップＳＳ４では、上記ステップＳＳ３による第２変速部２０の変速比γCVT の変更に拘らずトータル変速比γＴが変化しないように、前記第１変速部制御手段７８によって決定された変速比γ０を、第２変速部２０の変速比γCVT のローギヤ側への変更に対応してハイギヤ側へ変化させる。この第１変速部１４の変速比γ０の変更は、基本的には略０に保持されている第１回転機Ｍ１の回転速度ＮM1を負側へ変化させるように、第２回転機Ｍ２でリングギヤＲ０の回転速度を上げるとともに、サンギヤＳ０が所定の負回転速度になるように第１回転機Ｍ１を逆回転方向へ力行制御する。第２変速部２０の変速を早く進行させるために、変速アクチュエータ１５４による変速に加えて第２回転機Ｍ２でも変速を進行させている。蓄電装置９４の充電残量ＳＯＣが所定値以下になるなどして第１回転機Ｍ１および第２回転機Ｍ２の力行制御が不可の場合には、それ等の回転機Ｍ１、Ｍ２のトルクを何れも０とし、変速アクチュエータ１５４による第２変速部２０の変速比γCVT の変化に伴う中間軸１８すなわちリングギヤＲ０の回転速度変化に伴って、燃費最適動作線ＬEF上の動作点ＰEGで作動させられるエンジン８の回転速度ＮE に対して第１回転機回転速度ＮM1が従動的に負側へ回転させられるようにし、エンジン回転速度ＮE の上昇変化を避けて第２変速部２０の変速を早く進行させるか、或いはこの制御を全く実行しない。
【００８４】
ここで、トータル変速比γＴが変化しないように、第１変速部１４および第２変速部２０の変速比γ０およびγCVT が互いに関連付けて変更されるため、エンジン８の回転速度変化を伴うことなく第１変速部１４および第２変速部２０の変速が行なわれ、優れた応答性で各変速比γ０およびγCVT を速やかに変化させることができる。また、第１変速部１４の変速比γ０がハイギヤ側へアップシフトされるが、第１変速部１４は電気式無段変速機であるため、急制動時に積極的にローギヤ側へ変速比γ０を変化させる必要はなく、機械式の第２変速部２０の変速比γCVT さえローギヤ側へ変化させれば、停車後の再発進時のトータル変速比γＴを最大変速比付近まで大きくすることが可能で、その再発進時の駆動性能を向上させることができる。
【００８５】
上記ステップＳＳ３およびＳＳ４における第１変速部１４および第２変速部２０の変速制御は、例えばブレーキの踏込み速度やブレーキ油圧の変化速度、或いは車速Ｖの減速度等に応じて変速速度を変化させ、車速Ｖの減速度が大きい程変速速度を速くすることも可能であるが、この変速比γ０、γCVT の切換制御は通常は極短時間で行なわれるため、常に一定の変速速度で行なうようにしても良い。
【００８６】
図１５は、急制動時に図１３のフローチャートに従って信号処理が行なわれた場合の中間軸１８の回転速度Ｎ18や第１回転機回転速度ＮM1、変速比γ０、γCVT 等の変化を示すタイムチャートの一例で、時間ｔ１はブレーキがＯＮ操作されて急制動の判断が為された時間であり、時間ｔ２は、変速比γ０およびγCVT の変更が終了した時間、すなわち第２変速部２０の変速比γCVT が図１４に実線で示す急制動時の第２変速部変速比γCVT まで増加させられるとともに、その変速比γCVT の増加に対応して第２変速部１４の変速比γ０がハイギヤ側へ減少させられた時間である。
【００８７】
このように、本実施例の車両用動力伝達装置１０は、第１変速部１４および第２変速部２０の変速比γ０、γCVT が、通常はエンジン８を燃費最適動作線ＬEF上で作動させるとともに第１変速部１４における伝達効率η11が所定値以上となるように予め定められた関係に従って制御されるが、車両の急制動時には、それ等の第１変速部１４および第２変速部２０の変速比γ０、γCVT が変更されるため、トータル変速比γＴの変化すなわちエンジン８の回転速度変化を抑制しつつそれ等の第１変速部１４および第２変速部２０の変速比γ０、γCVT を変化させることにより、変速比γ０、γCVT を速やかに変化させて、再発進時のトータル変速比γＴが大きくなるようにして発進性能を向上させることができる。
【００８８】
また、本実施例では、電気式無段変速機から成る第１変速部１４の変速比γ０をハイギヤ側へ変化させるとともに、機械式無段変速機から成る第２変速部２０の変速比γCVT をローギヤ側へ変化させるため、エンジン８の回転速度変化を抑制しつつ機械式の第２変速部２０の変速比γCVT を速やかに最大変速比付近まで変化させることが可能で、停車後の再発進時の駆動性能が向上する。すなわち、電気式の第１変速部１４については、入出力部材の回転速度すなわちエンジン回転速度ＮE および中間軸回転速度Ｎ18によって変速比γ０が必然的に定まるため、急制動時に積極的にローギヤ側へ変速比γ０を変化させる必要はなく、機械式の第２変速部２０の変速比γCVT をローギヤ側へ変化させることにより、停車後の再発進時のトータル変速比γＴを最大変速比付近まで大きくすることが可能で、その再発進時の駆動性能を向上させることができるのである。
【００８９】
また、本実施例では、トータル変速比γＴが変化しないように、第１変速部１４の変速比γ０および第２変速部２０の変速比γCVT が互いに関連付けて変更されるため、エンジン８の回転速度変化を伴うことなく第１変速部１４および第２変速部２０の変速が行なわれ、優れた応答性で各変速比γ０、γCVT を速やかに変化させることができる。
【００９０】
また、通常はエンジン８を燃費最適動作線ＬEF上で作動させるように第１変速部１４および第２変速部２０の各変速比γ０、γCVT の相互の関係が定められており、急制動時にそれ等の第１変速部１４および第２変速部２０の変速比γ０、γCVT の関係が変更されることにより、エンジン８の動作点が上記燃費最適動作線ＬEF上からずれる可能性があるが、本実施例ではトータル変速比γＴが変化しないように変速比γ０、γCVT が変更されるため、第１変速部１４については第１回転機回転速度ＮM1の変化で伝達効率η11が低下するもののエンジン８の動作点（回転速度ＮE およびエンジントルクＴE ）は変化せず、優れた燃費性能が維持される。
【００９１】
また、車速Ｖが所定の判定車速Ｖｓ以下になっても急制動時でなければ、第１変速部１４および第２変速部２０の変速比γ０、γCVT はエンジン８を燃費最適動作線ＬEF上で作動させるとともに第１変速部１４における伝達効率η11が所定値以上となるように予め定められた関係に従って制御され、第２変速部２０の変速比γCVT を最大変速比付近まで戻すことが困難であると予想される急制動時のみ、それ等の変速比γ０、γCVT が変更されるため、変速比γ０、γCVT の変更制御に伴う燃費やエネルギー効率の悪化が必要最小限に抑えられる。
【実施例２】
【００９２】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００９３】
図１６は前記図５に対応する機能ブロック線図で、この車両用動力伝達装置１００は、前記実施例に比較して第１変速部制御手段７８、第２変速部制御手段８２の代わりに第１変速部制御手段１０２、第２変速部制御手段１０４を備えている点が相違する。
【００９４】
第２変速部制御手段１０４は、前記実施例の第２変速部制御手段８２と同様に第２変速部２０の変速を行う変速制御手段として機能し、エンジン走行中において第１変速部１４が差動状態（無段変速状態）である場合には、前記図８の第２変速部変速比マップから車速Ｖに基づいて第２変速部２０の変速比γCVT を基本変速比として決定（設定）するとともに、第１変速部１４の伝達効率η11と第２変速部２０における伝達効率ηCVT との乗算値ηP （以下、「全体効率ηP 」という）を高めるように、その第２変速部２０の変速比γCVT を変更する。具体的には、図１７に示すような第１変速部１４の変速比γ０に応じて変化する上記変速比γCVT と全体効率ηP との関係である伝達効率マップが実験的に求められてＲＯＭ等に予め記憶されており、第２変速部制御手段１０４は、第１変速部１４の変速比γ０をエンジン回転速度ＮE と第２回転機回転速度ＮM2とから検出するとともに、図１７の伝達効率マップからその検出された変速比γ０に基づいて現在の第２変速部２０の変速比γCVT に対応する全体効率ηP を把握する。その上で、図１７の伝達効率マップ上でその全体効率ηP がより高くなるように、図８の第２変速部変速比マップにより決定された第２変速部２０の前記基本変速比に対して補正を行い、最終的な変速比γCVT を決定（設定）する。
【００９５】
ここで、図８の第２変速部変速比マップに従って第２変速部２０の変速比γCVT が基本変速比に設定されることで、第１変速部１４においては理想的には第１回転機回転速度ＮM1が０乃至は０付近になってその伝達効率η11は高められるので、上記基本変速比に対する変速比γCVT の補正は上記全体効率ηP （η11×ηCVT ）がより高くなるようにすることではあるが、専ら第２変速部２０の伝達効率ηCVT （以下、「ＣＶＴ効率ηCVT 」という）がより高くなるようにすることである。
【００９６】
上記第２変速部制御手段１０４の機能を更に具体的に説明すると、図８の第２変速部変速比マップにより第２変速部２０の変速比γCVT を決定した後、図１７の伝達効率マップから現在の第１変速部１４の変速比γ０に対応する伝達効率曲線Ｌηを選択し、その選択された伝達効率曲線Ｌηにおいて現在の第２変速部２０の変速比γCVT に対応する全体効率ηP が点ＰMAX （図１７参照）で示される最高効率から所定量低い伝達効率下限判定値以上であるか否かを判断する。この伝達効率下限判定値は、全体効率ηP が充分に高いと見ることができる全体効率ηP の目標範囲の下限値である。その判断が肯定的である場合、すなわち上記全体効率ηP が上記伝達効率下限判定値以上である場合には、現状の第２変速部２０の変速比γCVT を維持する。一方、上記判断が否定的である場合、すなわち全体効率ηP が上記伝達効率下限判定値を下回っている場合には、最高効率を示す点ＰMAX に対応した目標となる変速比γCVT と現状の変速比γCVT との差に応じて、その最高効率点ＰMAX に近付く方向に第２変速部２０の変速比γCVT を所定の変速比変更値ΔγCVT だけ補正する。変速比変更値ΔγCVT は、最高効率点ＰMAX における変速比γCVT と現状の変速比γCVT との差をそのまま用いることもできるが、本実施例では、第２変速部２０の変速比γCVT が急に大きく変動することを防止するため、変速比変更値ΔγCVT の上限値である補正ガード値が予め設けられており、変速比変更値ΔγCVT （絶対値）がその補正ガード値を超えない範囲内で第２変速部２０の変速比γCVT を補正する。すなわち、図１７から求めた変速比変更値ΔγCVT の絶対値が上記補正ガード値を超えた場合には、その絶対値がその補正ガード値にまで小さくされるガード処理をした上で、上記第２変速部２０の変速比γCVT を補正をする。図１７に例示されるように、第２変速部２０の変速比γCVT が変速比変更値ΔγCVT だけ一度補正されただけでは、その補正後の全体効率ηP が上記伝達効率下限判定値に達しない場合がある。第２変速部制御手段１０４は、上記第２変速部２０の変速比γCVT の補正をした場合には、再び全体効率ηP が上記伝達効率下限判定値以上であるか否かを判断し、全体効率ηP が伝達効率下限判定値以上となるまで第２変速部２０の変速比γCVT の補正をを繰り返す。
【００９７】
第２変速部制御手段１０４が上記第２変速部２０の変速比γCVT の補正をすることは、前述したように、専ら第２変速部２０のＣＶＴ効率ηCVT がより高くなるようにすることでもあるので、この第２変速部制御手段１０４は、その判断対象を全体効率ηP ではなくＣＶＴ効率ηCVT としてもよい。そのようにした場合には、図１７の伝達効率マップは、その縦軸を第２変速部２０のＣＶＴ効率ηCVT とした伝達効率マップに置き換わり、第２変速部制御手段１０４は、全体効率ηP についてではなく、現在の第２変速部２０の変速比γCVT に対応するＣＶＴ効率ηCVT が点ＰMAX （図１７参照）で示される最高効率から所定量低いＣＶＴ効率下限判定値以上であるか否かを判断する。
【００９８】
図１８は、上記第２変速部制御手段１０４によって実行される制御作動の要部、すなわちエンジン走行中において第１変速部１４が差動状態（無段変速状態）である場合に、前記全体効率ηP を向上させるため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〜数十ｍｓｅｃ程度のサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００９９】
先ず、ステップＳＢ１では、第２変速部２０の変速比γCVT が補正される場合の補正量である前記変速比変更値ΔγCVT を初期化する。具体的には、変速比変更値ΔγCVT を０に設定する。ステップＳＢ２では、第２変速部２０の前記基本変速比として図８の第２変速部変速比マップから車速Ｖに基づいて第２変速部２０の変速比γCVT を決定し、ステップＳＢ３では、後述のステップＳＢ５およびステップＳＢ６で設定される変速比変更値ΔγCVT を現在の第２変速部２０の変速比γCVT に加算して補正する。具体的には、目標とする第２変速部２０の変速比γCVT として、現在の変速比γCVT に変速比変更値ΔγCVT を加算した変速比を設定し、その目標とする変速比γCVT になるように、トロイダル式無段変速機にて構成されている第２変速部２０のパワーローラ１４６の傾斜角度θPRを変速アクチュエータ１５４によって変更する。
【０１００】
ステップＳＢ４では、図１７の伝達効率マップから現在の第１変速部１４の変速比γ０に対応する伝達効率曲線Ｌηを選択し、その選択した伝達効率曲線Ｌηにおいて現在の第２変速部２０の変速比γCVT に対応する全体効率ηP が前記伝達効率下限判定値以上であるか否かを判断する。ここで、本来的にはその全体効率ηP が図１７の伝達効率マップでの前記最高効率点ＰMAX に達していないか否かを判断すべきところ、制御負荷軽減のため上記伝達効率下限判定値を用いて判断する。この判断が否定的である場合、すなわち、上記全体効率ηP が伝達効率下限判定値より低い場合にはステップＳＢ５を実行する一方、この判断が肯定的である場合には本フローチャートを終了する。
【０１０１】
上記ステップＳＢ４の判断対象は上記全体効率ηP であるが、それに代えて第２変速部２０のＣＶＴ効率ηCVT について判断してもよい。その場合にはステップＳＢ４は図１９のように置き換わり、図１７において縦軸を第２変速部２０のＣＶＴ効率ηCVT として予め設定された伝達効率マップに基づいて、現在の第２変速部２０の変速比γCVT に対応するＣＶＴ効率ηCVT がＣＶＴ効率下限判定値以上であるか否かを判断する。
【０１０２】
ステップＳＢ５では、最高効率点ＰMAX （図１７参照）に対応した目標となる変速比γCVT と現状の変速比γCVT との差を求め、その差を変速比変更値ΔγCVT とする。また、ステップＳＢ６では、その変速比変更値ΔγCVT のガード処理を行い、変速比変更値ΔγCVT の絶対値が予め定められた補正ガード値を超えた場合には、変速比変更値ΔγCVT をその補正ガード値に修正する。従って、ステップＳＢ５にて決定された変速比変更値ΔγCVT はステップＳＢ６を経て確定する。そして、その変速比変更値ΔγCVT を用いて前記ステップＳＢ３以下の実行を繰り返し、全体効率ηP が前記伝達効率下限判定値以上となってステップＳＢ４の判断が肯定されたら、一連の信号処理を終了する。
【０１０３】
図１６に戻って、前記第１変速部制御手段１０２は、上記第２変速部制御手段１０４によって制御される第２変速部２０の変速比γCVT に応じて変化する中間軸１８の回転速度Ｎ18に基づいて、エンジン８を前記燃費最適動作線ＬEF上で作動させる第１回転機回転速度ＮM1、第２回転機回転速度ＮM2を算出し、その第１回転機回転速度ＮM1、第２回転機回転速度ＮM2となるように第１回転機Ｍ１、第２回転機Ｍ２をそれぞれ回生或いは力行制御する。第２変速部２０の変速を早く進行させるために、変速アクチュエータ１５４による変速に加えて第２回転機Ｍ２でも変速を進行させている。蓄電装置９４の充電残量ＳＯＣが所定値以下になるなどして第１回転機Ｍ１や第２回転機Ｍ２の力行制御が不可の場合には、その第１回転機Ｍ１および第２回転機Ｍ２のトルクを何れも０とし、変速アクチュエータ１５４による第２変速部２０の変速比γCVT の変化に伴う中間軸１８すなわちリングギヤＲ０の回転速度変化に伴って、燃費最適動作線ＬEF上で作動させられるエンジン８の回転速度ＮE に対して第１回転機回転速度ＮM1が従動的に負側へ回転させられるようにし、エンジン回転速度ＮE の上昇変化を避けて第２変速部２０の変速を早く進行させるか、或いはこの制御を全く実行しない。
【０１０４】
本実施例によれば、第２変速部制御手段１０４は、第１変速部１４における伝達効率η11と第２変速部２０における伝達効率ηCVT との乗算値である全体効率ηP を高めるように第２変速部２０の変速比γCVT を決定（設定）し変更するので、第１変速部１４または第２変速部２０の伝達効率低下による燃費低下を抑制できる。
【０１０５】
また、上記全体効率ηP （ＣＶＴ効率ηCVT ）がより高くなるように、図８の第２変速部変速比マップにより決定された第２変速部２０の前記基本変速比に対して変速比γCVT の補正を行い、その変速比γCVT を決定し変更するので、図８による上記基本変速比の決定により上記全体効率ηP がある程度高い状態から上記補正が開始されることとなり、効率的に第２変速部２０の変速比γCVT を補正し設定できる。
【０１０６】
また、第２変速部制御手段１０４は、現在の第２変速部２０の変速比γCVT に対応する全体効率ηP が点ＰMAX （図１７参照）で示される最高効率から所定量低い伝達効率下限判定値以上であるか否かを判断し、その判断が否定的である場合には、上記点ＰMAX に近付く方向に第２変速部２０の変速比γCVT を変速比変更値ΔγCVT だけ補正するので、充分に第２変速部２０の伝達効率γCVT が高くなったところで上記補正が終了し制御負荷を軽減できる。
【０１０７】
また、上記変速比変更値ΔγCVT には予め補正ガード値が設けられており、第２変速部制御手段１０４は変速比変更値ΔγCVT （絶対値）がその補正ガード値を超えない範囲内で第２変速部２０の変速比γCVT を補正するので、第２変速部２０の変速比γCVT が急に大きく変化することが回避され、乗員に違和感を生じさせないようすることが可能である。
【０１０８】
また、図１７に示すような伝達効率マップが実験的に求められて予め記憶されており、第２変速部制御手段１０４は、その伝達効率マップに基づいて第２変速部２０の変速比γCVT を補正し、その変速比γCVT を決定（設定）し変更するので、いちいち全体効率ηP を算出する場合に比較して制御負荷を軽減できる。
【０１０９】
一方、このような車両用動力伝達装置１００においても、前記実施例と同様に急制動判断手段８４および変速比変更手段８６によって図１３のフローチャートに従って信号処理が行なわれ、車両の急制動時に第１変速部１４および第２変速部２０の変速比γ０、γCVT が変更されることにより、再発進時のトータル変速比γＴが大きくなるようにして発進性能を向上させることができるなど、前記実施例と同様の効果が得られる。
【実施例３】
【０１１０】
図２０は、本発明が好適に適用される他の車両用動力伝達装置１６０を説明する図で、前記図１に対応する骨子図であり、この車両用動力伝達装置１６０は、第１実施例に比較してトロイダル式無段変速機から成る第２変速部２０に代えて、ベルト式無段変速機から成る第２変速機１６２が設けられている点が主として相違する。第１回転機Ｍ１および第２回転機Ｍ２の配設位置等も相違しているが、機能的には第１実施例と変わらないため、以下、第２変速部１６２について具体的に説明する。
【０１１１】
この図２０の車両用動力伝達装置１６０は、ハイブリッド車両において横置きされるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に用いられるもので、前記中間軸１８と平行に出力軸１６４が配設されており、それ等の中間軸１８と出力軸１６４との間にベルト式無段変速機から成る第２変速部１６２が配設されている。そして、エンジン８から第１変速部１６、第２変速部１６２を経て出力軸１６４に伝達された駆動力は、更に、互いに噛み合うデフドライブギヤ３２およびデフリングギヤ３４、差動歯車装置（終減速機）３６、および一対の車軸３７等を順次介して左右の駆動輪３８へ伝達される。
【０１１２】
第２変速部１６２は、その変速比γCVT （＝中間軸１８の回転速度Ｎ18／出力軸１６４の回転速度ＮOUT ）を機械的作用により連続的に変化させることができるもので、中間軸１８に連結された入力側プーリ４０と、その入力側プーリ４０と並列に出力軸１６４に設けられた出力側プーリ４２と、それ等一対のプーリ４０、４２の間に巻き掛けられて摩擦力により動力伝達可能に連結する伝動ベルト４４とを備えている。入力側プーリ４０は、回転軸方向にスライド可能な円錐状の入力側スライドプーリ４６とスライド不能に固定された円錐状の入力側フィックスプーリ４８とから構成されており、それ等の間に伝動ベルト４４が接触するＶ字状の入力側プーリ溝５０が形成されている。出力側プーリ４２も入力側プーリ４０と同様に構成されており、出力側スライドプーリ５２および出力側フィックスプーリ５４を備えているとともに、両者の間に伝動ベルト４４が接触するＶ字状の出力側プーリ溝５６が形成されている。
【０１１３】
このような第２変速部１６２においては、例えば出力側プーリ４２のスライドプーリ５２が図示しない油圧シリンダによってフィックスプーリ５４に対して押圧されることにより、それ等のスライドプーリ５２とフィックスプーリ５４との間で伝動ベルト４４が挟圧されて所定の張力が付与され、動力伝達のための摩擦力が発生させられる。また、入力側プーリ４０のスライドプーリ４６が図示しない油圧シリンダによってフィックスプーリ４８に対して押圧されると、その入力側プーリ４０のベルト接触径（有効径）が大きくなるとともに、それに同期して出力側プーリ４２のベルト接触径が小さくなり、第２変速部１６２の変速比γCVT がハイギヤ側へ連続的に小さくされる一方、油圧シリンダの油圧が低下してスライドプーリ４６がフィックスプーリ４８から離間させられると、入力側プーリ４０のベルト接触径が小さくなるとともに、それに同期して出力側プーリ４２のベルト接触径が大きくなり、第２変速部１６２の変速比γCVT がローギヤ側へ連続的に大きくされる。
【０１１４】
このように、第２変速部１６２としてベルト式無段変速機を備えている車両用動力伝達装置１６０においても、トロイダル式無段変速機を備えている前記第１実施例と同様に変速制御やエンジン制御が行なわれることにより、第１実施例と同様の作用効果が得られる。
【０１１５】
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、これ等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。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の一実施例であ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において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図である。
【図３】図１の車両用動力伝達装置が備えている電子制御装置の入出力信号を説明する図である。
【図４】図１の車両用動力伝達装置が備えているシフトレバーの複数のシフトポジションの一例を説明する図である。
【図５】図３の電子制御装置によって実行される制御機能の要部を説明するブロック線図である。
【図６】図１の車両用動力伝達装置に連結されたエンジンの燃費最適動作線の一例を説明する図である。
【図７】図１の車両用動力伝達装置において、車速とアクセル開度とをパラメータとして予め定められた差動状態切換線図および駆動力源切換線図の一例を示す図である。
【図８】図５の第２変速部制御手段が第２変速部の変速比を決定する際に用いる変速比マップの一例を示す図である。
【図９】エンジンの燃焼方式が切り換えられた場合の各回転要素の回転速度の相対関係を例示した共線図である。
【図１０】図５の第１変速部制御手段が第１変速部の伝達効率を向上させるために第１回転機回転速度を補正する際に用いる変更値ΔＮM1と電気パス量との予め設定された関係を示す図である。
【図１１】図５の第１変速部制御手段が第１変速部の伝達効率を向上させるために第１回転機回転速度を補正する際の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１２】図１１のステップＳＡ４に置き換えることができる別のステップを示す図である。
【図１３】図５の急制動判断手段および変速比変更手段が停車後の再発進時の駆動性能を向上させるために変速比を変更する際の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１４】図１３のステップＳＳ３で第２変速部の変速比をローギヤ化する際に用いられる変速比マップの一例を説明する図である。
【図１５】図１３のフローチャートに従って信号処理が行なわれた場合の各部の回転速度や変速比等の変化を示すタイムチャートの一例である。
【図１６】本発明の他の実施例を説明する図で、図５に対応する機能ブロック線図である。
【図１７】図１６の第２変速部制御手段が伝達効率を向上させるために第２変速部の変速比を補正する際に用いる伝達効率マップの一例を示す図である。
【図１８】図１６の第２変速部制御手段が伝達効率を向上させるために第２変速部の変速比を補正する際の制御作動の要部を説明するフローチャートである。
【図１９】図１８のステップＳＢ４に置き換えることができる別のステップを示す図である。
【図２０】第２変速部としてベルト式無段変速機が設けられた車両用動力伝達装置の構成を説明する図で、図１に対応する骨子図である。
【符号の説明】
【０１１７】
８：エンジン（原動機）    １０、１００、１６０：車両用動力伝達装置    １４：第１変速部（電気式無段変速機）    ２０、１６２：第２変速部（機械式無段変速機）    ６０：電子制御装置    ８４：急制動判断手段    ８６：変速比変更手段    γＴ：トータル変速比（総合変速比）    γ０：変速比（第１変速部の変速比）    γCVT ：変速比（第２変速部の変速比）    ＰEG：動作点
【図１】
2009191956.tif 000003
【図２】
2009191956.tif 000004
【図３】
2009191956.tif 000005
【図４】
2009191956.tif 000006
【図５】
2009191956.tif 000007
【図６】
2009191956.tif 000008
【図７】
2009191956.tif 000009
【図８】
2009191956.tif 000010
【図９】
2009191956.tif 000011
【図１０】
2009191956.tif 000012
【図１１】
2009191956.tif 000013
【図１２】
2009191956.tif 000014
【図１３】
2009191956.tif 000015
【図１４】
2009191956.tif 000016
【図１５】
2009191956.tif 000017
【図１６】
2009191956.tif 000018
【図１７】
2009191956.tif 000019
【図１８】
2009191956.tif 000020
【図１９】
2009191956.tif 000021
【図２０】
2009191956.tif 000022