(57)【要約】【課題】電気式差動部と変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置において、電動機の運転可能領域が制限される状況になっても、その制御性を良好に確保する。【解決手段】差動作用が可能な動力分配機構２１、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２を有する電気式差動部２０と、電気式差動部２０の入力軸１１に連結されたエンジン１０と、動力伝達経路の一部を構成する機械式変速部３０とを備えた車両用駆動装置において、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限された場合、機械式変速部３０の変速点を低車速側に変更する。これにより、第１電動機ＭＧ１の回転数が運転可能領域外に達する状況となる前に機械式変速部３０の変速動作が実行されるようにし、第１電動機ＭＧ１を運転可能領域外で駆動させねばならないといった状況を回避することで、その制御性を良好に確保する。【選択図】図１
2009190502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動機構の回転要素に対して動力伝達可能に連結された電動機の運転状態が制御されることにより入力軸回転数と出力軸回転数との差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の一部を構成する変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置において、
前記変速部の変速比を変更させる変速部制御手段と、
前記電動機の運転可能領域が変化した場合、前記変速部の変速比を変更するための変速点を変更する変速点変更手段とを備えていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項２】
前記請求項１記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記変速点変更手段は、前記電動機の運転可能領域が電動機出力の低下側に変化した際、前記変速部の変速比を変更するための変速点を車両の低車速側に変更するよう構成されていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項３】
前記請求項１または２記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記電動機の運転可能領域の変化とは、電動機における出力可能なトルクの変化または駆動可能な最高回転数の変化であることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項４】
前記請求項１または２記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記電動機の運転可能領域の変化とは、電動機における出力可能な出力変化であることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項５】
前記請求項１〜４のうち何れか一つに記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記変速点変更手段は、前記電動機の運転可能領域が変化したことに伴って変速点を変更した後に、前記電動機の運転可能領域が元の領域に戻った場合または元の領域に戻りつつある場合には、変速点を前記変更前の変速点に戻していく変速点復帰動作を行うよう構成されていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項６】
前記請求項５記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記変速点変更手段は、前記変速点復帰動作の実行時、変速部の変速動作が実行される毎に徐々に変速点を前記変更前の変速点に戻すよう構成されていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項７】
前記請求項１〜６のうち何れか一つに記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記変速点は、車速および運転負荷に基づいて設定されるよう構成されていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項８】
前記請求項１〜７のうち何れか一つに記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記変速点を変更する際の変更幅は、運転負荷に応じて変化するよう構成されていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項９】
前記請求項１〜８のうち何れか一つに記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記変速部は、変速比が段階的に変化する有段変速機構により構成されていることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動作用が可能な差動機構および電動機を有する電気式差動部と、動力伝達経路に設けられた変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置に関する。特に、本発明は、車両用駆動装置の制御性悪化を防止するための対策に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護等の観点から、車両に搭載されたエンジン（内燃機関）からの排気ガスの排出量低減および燃料消費率（燃費）の改善が望まれており、これらを満足する車両として、ハイブリッドシステムを搭載したハイブリッド車両が実用化されている。
【０００３】
このハイブリッド車両は、ガソリンエンジンなどの駆動源と、エンジンの出力により発電またはバッテリの電力により駆動する電動機（例えばモータジェネレータまたはモータ）とを備え、エンジンおよび電動機のいずれか一方または双方を走行駆動源としている。
【０００４】
この種のハイブリッド車両においては、車速およびアクセル開度に基づいて、エンジンおよび電動機の運転領域（具体的には駆動または停止）が制御される。例えば、発進時や低速走行時のようにエンジン効率が低くなる領域では、エンジンを停止させて電動機のみの動力で駆動輪を駆動する。また、通常走行時には、エンジンを駆動して、そのエンジンの動力で駆動輪を駆動するという制御を行う。さらに、全開加速等の高負荷時には、エンジンの動力に加えて、バッテリから電動機に電力を供給して電動機による動力を補助動力として追加するという制御を行う。
【０００５】
また、この種のハイブリッド車両に搭載されたハイブリッドシステムの駆動装置として、例えば下記の特許文献１および特許文献２に開示されているものが知られている。これら特許文献に開示されている駆動装置は、エンジンの出力を第１電動機および出力軸へ分配する動力分配機構と、その動力分配機構の出力軸に連結された第２電動機と、更に、その後段側に接続された変速機構（例えば有段式の変速機構）とを備えている。そして、前記動力分配機構は、差動機構として機能するように例えば遊星歯車装置で構成され、その差動作用により、エンジンからの動力の主部を駆動輪に向けて機械的に伝達し、そのエンジンからの動力の残部を第１電動機から第２電動機への電気パスを用いて電気的に伝達するようになっている。これにより、動力分配機構は、第１電動機の運転状態が制御されることに伴って電気的に変速比が変更される変速機（以下、電気式差動部と呼ぶ）として機能することになり、燃焼効率の高い領域でエンジンの運転を維持しながら車両を走行させることを可能にして、燃費の改善に寄与するようになっている。
【特許文献１】特開２００５−２６４７６２号公報
【特許文献２】特開２００６−２７３３０５号公報
【特許文献３】特開２００４−２０４９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、この種の駆動装置において、前記第１電動機の出力が低下し、その運転可能領域が制限される状況になると、以下に述べるような不具合を招くことがある。以下の不具合は未公知の事項であって、本発明の発明者らが新たに見出したものである。
【０００７】
例えば、第１電動機に電力を供給する蓄電装置（例えばバッテリ）の充電状態ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）において蓄電残量が少ない状況や、第１電動機の磁石温度が上昇することによって磁力が低下する状況や、第１電動機への供給電力量を制御しているインバータの温度が上昇することによりインバータ性能が低下する状況になると、第１電動機の出力が低下してしまう。つまり、第１電動機の運転可能領域が制限されることになる。例えば、第１電動機の正回転方向の最高回転数や負回転方向の最高回転数が制限されてしまうことになる。以下、このように運転可能領域が制限された場合における駆動装置の動作について具体的に説明する。
【０００８】
図１６は、第１電動機の運転可能領域を示す図であって、横軸が第１電動機の回転数であり、縦軸が第１電動機のトルクである。また、図中の実線は、第１電動機に出力低下が生じていない状態（運転可能領域が制限されていない状態）での運転可能領域を示している。一方、図中の破線は、上述したように第１電動機に出力低下が生じていることに起因して制限された運転可能領域を示している。
【０００９】
以下の説明では、エンジン駆動状態であって、例えばスロットル開度が比較的大きく設定されたＷＯＴ（Ｗｉｄｅ  Ｏｐｅｎ  Ｔｈｒｏｔｔｌｅ）とした場合における車両発進時について、第１電動機の出力低下が生じていない場合と出力低下が生じている場合とを比較する。また、遊星歯車装置で構成されている動力分配機構の差動部サンギヤに第１電動機が連結され、差動部キャリヤにエンジンが連結され、差動部リングギヤに有段式変速機構の入力軸が連結された電気式差動部を例に挙げて説明する。
【００１０】
−第１電動機の出力低下が生じていない場合の車両発進時−
先ず、第１電動機の出力低下が生じていない場合（運転可能領域が図１６に実線で示す範囲にある場合）、第１電動機が正回転で且つ比較的高い回転数で駆動した状態（図１６中の点Ａの状態）で、電気式差動部の出力軸の回転（差動部リングギヤの回転）が開始されて車両が発進する。図１７（ａ）は、この場合の共線図（電気式差動部を構成する各回転要素の回転数の相対関係を直線上で表す図であって、左側から順に、差動部サンギヤ（Ｓ１）、差動部キャリヤ（ＣＡ１）、差動部リングギヤ（Ｒ１）、有段式変速機構の出力軸（Ｏｕｔｐｕｔ）の各回転数を表している）の一例を示す。本来、有段式変速機構の共線図は例えば後述する図３に示すように表されるが、ここでは理解を容易にするために、有段式変速機構部分の線図を簡略して表している。
【００１１】
上述した車両発進後、第１電動機を正回転で且つ回転数が徐々に低下するように制御することに伴って、電気式差動部の出力軸の回転数および有段式変速機構の出力軸の回転数が上昇していき車両が加速される。尚、有段式変速機構の変速段は維持（例えば第１速段に維持）されている。図１６中の点Ｂの状態における共線図の一例を図１７（ｂ）に示す。
【００１２】
更に、その後、第１電動機を逆回転領域に移行させ且つ回転数を徐々に上昇（負側の回転数を上昇）させていくことに伴って、電気式差動部の出力軸の回転数および有段式変速機構の出力軸の回転数が上昇していき車両が更に加速される。図１６中の点Ｃの状態における共線図の一例を図１７（ｃ）に示す。
【００１３】
このような車両加速動作を行いながら、車速およびアクセル開度に基づいて選択すべき変速段を判断する変速線図を参照し、シフトアップの実行判定がなされると、有段式変速機構のシフトアップ動作が実行される。例えば図１７（ｃ）において有段式変速機構の出力軸の回転数がＮ１となった時点で車速が変速線図のシフトアップ線（例えば第１速段から第２速段へのシフトアップ線）を超えるように規定されたものにあっては、この図１７（ｃ）に示す状態になったことで有段式変速機構のシフトアップ動作が実行される。また、この有段式変速機構のシフトアップ動作に連動して電気式差動部はシフトダウンされることになる。この場合の共線図の一例を図１７（ｄ）に示す。
【００１４】
このように、第１電動機の出力低下が生じていない場合には、第１電動機の逆回転方向の回転数を高く得て充分に車速を高めることができるので（図１７（ｃ）の状態を参照）、有段式変速機構のシフトアップ動作への移行が円滑に行えることになる。
【００１５】
−第１電動機の出力低下が生じている場合の車両発進時−
これに対し、第１電動機の出力低下が生じている場合（運転可能領域が図１６に破線で示す範囲に制限されている場合）、第１電動機が正回転で且つ比較的高い回転数（制限された運転可能領域内の回転数）で駆動した状態（図１６中の点Ａ’の状態）で、電気式差動部の出力軸の回転が開始されて車両が発進する。この場合の共線図の一例を図１８（ａ）に示す。その後、第１電動機を正回転で且つ回転数が徐々に低下するように制御することに伴って、電気式差動部の出力軸の回転数および有段式変速機構の出力軸の回転数が上昇していき車両が加速される。図１６中の点Ｂ’の状態における共線図の一例を図１８（ｂ）に示す。
【００１６】
更に、その後、第１電動機を逆回転領域に移行させ且つ回転数を、制限された運転可能領域内で徐々に上昇（負側の回転数を上昇）させていくことに伴って、電気式差動部の出力軸の回転数および有段式変速機構の出力軸の回転数が上昇していき車両が更に加速される。図１６中の点Ｃ’の状態における共線図の一例を図１８（ｃ）に示す。
【００１７】
ところが、このように第１電動機の運転可能領域が制限されていると、この第１電動機の回転数制御のみでは、変速線図におけるシフトアップ線を超える車速（有段式変速機構の出力軸の回転数として前記Ｎ１）が得られない可能性がある。この場合、有段式変速機構のシフトアップ動作が円滑に行えなくなったり、第１電動機を運転可能領域外で使用することが必要になってしまい、その制御性が悪化してしまう可能性がある。このような第１電動機の運転可能領域が制限されたことに伴う制御性の悪化は、車両発進時に限らず、車両の通常走行中においても生じる可能性がある。また、第１電動機の運転可能領域が制限されてその正回転側の回転数が制限される場合においても、同様に、制御性の悪化を招く可能性がある。上述した如く、このような課題は未公知の事項である。
【００１８】
尚、前記特許文献３には、バッテリの蓄電量が少なく電動機の制御が制限される場合に、変速機の変速点を変更することで変速ショックを軽減することについて開示されてはいるものの、上述したように第１電動機を運転可能領域外で使用することが必要になって、その制御性が悪化してしまうことに着目した技術的思想については何ら開示されていない。
【００１９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電気式差動部と変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置において、電動機の運転可能領域が制限される状況になっても、その制御性を良好に確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
−課題の解決原理−
前記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、電気式差動部の差動状態を制御するための電動機の運転可能領域が変化した場合（例えば運転可能領域が制限された場合）には、変速部の変速点（変速比を変更するための車速などの閾値）を変更するようにしている。これにより、電動機の駆動状態（例えば電動機の回転数）が運転可能領域外に達する状況となる前に変速部の変速動作が実行されるようにし、電動機を運転可能領域外で駆動させねばならないといった状況を回避することで、その制御性を良好に確保できるようにしている。
【００２１】
−解決手段−
具体的に、本発明は、差動機構の回転要素に対して動力伝達可能に連結された電動機の運転状態が制御されることにより入力軸回転数と出力軸回転数との差動状態が制御される電気式差動部と、動力伝達経路の一部を構成する変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置を前提とする。この車両用駆動装置の制御装置に対し、前記変速部の変速比を変更させる変速部制御手段と、前記電動機の運転可能領域が変化した場合、前記変速部の変速比を変更するための変速点を変更する変速点変更手段とを備えさせている。
【００２２】
より具体的には、前記電動機の運転可能領域が電動機出力の低下側に変化した際、前記変速点変更手段が、前記変速部の変速比を変更するための変速点を車両の低車速側に変更するようにしている。
【００２３】
これら特定事項により、電動機の運転可能領域が変化する前、例えば、電動機の運転可能領域が制限される状況とはなっていないときには、予め設定されている変速点（前記変速点変更手段によって変更される前の変速点）に従って前記変速部の変速動作が行われる。つまり、電動機の運転可能領域が制限されていない状況では、電動機の駆動状態（例えば回転数）の使用可能範囲は大きく確保されているので、この運転可能領域内での電動機の制御により車両の走行状態（例えば車速）が変速点を超えることになって変速部の変速動作が良好に行われ、この変速部に所定の変速比を得ながら車両を走行させることになる。
【００２４】
これに対し、電動機の運転可能領域が制限されるなど運転可能領域が変化する状況になると、電動機の駆動状態（例えば回転数）の使用可能範囲は縮小されることになり、予め設定されていた前記変速点（変更される前の変速点）に従って変速部の変速動作を行おうとしても、車両の走行状態（例えば車速）が変速点を超える状況が得られない可能性がある。この場合、電動機を運転可能領域外で駆動させねばならないといった状況を招いてしまう。本解決手段では、このように電動機の運転可能領域が変化する状況になった場合には、変速部の変速点を変更する（例えば低車速側に変更する）ことで、電動機の駆動状態（例えば電動機の回転数）が運転可能領域外に達する状況となる前に変速部の変速動作を実行させることを可能にしている。これにより、電動機の運転可能領域が制限されている状況であっても、その電動機を、その制限された運転可能領域内で制御しながら変速部の変速動作を実行させることができ、電動機の制御性を良好に確保することができる。
【００２５】
前記電動機の運転可能領域の変化として、具体的には以下の２タイプが挙げられる。先ず、電動機の運転可能領域の変化を、電動機における出力可能なトルクの変化または駆動可能な最高回転数の変化とするものである。また、電動機の運転可能領域の変化を、電動機における出力可能な出力変化とするものである。
【００２６】
前者の構成では、電動機における出力可能なトルクおよび駆動可能な最高回転数が制限される状況となった場合に、変更前の変速点を使用して変速部の変速動作を行おうとすると、電動機を運転可能領域外で駆動させねばならないといった状況を招く可能性がある際に、変速点を変更することにより、その制御性を良好に確保することができる。後者の構成においても同様に、電動機における出力可能なトルクが制限される状況となった場合に、変更前の変速点を使用して変速部の変速動作を行おうとすると、電動機を運転可能領域外で駆動せねばならないといった状況を招く可能性がある際に、変速点を変更することにより、その制御性を良好に確保することができる。
【００２７】
前記電動機の運転可能領域が、変化する前の領域に戻った場合や戻りつつある場合の動作としては以下のものが挙げられる。つまり、前記電動機の運転可能領域が変化したことに伴って変速点を変更した後に、前記電動機の運転可能領域が元の領域に戻った場合または元の領域に戻りつつある場合に、前記変速点変更手段が、変速点を前記変更前の変速点に戻していく変速点復帰動作を行う構成としている。
【００２８】
この変速点復帰動作を実行する場合、変速部の変速動作が実行される毎に徐々に変速点を前記変更前の変速点に戻すようにしている。
【００２９】
これらの構成により、変速部の変速比を変更するための変速点を初期の状態に戻すことが可能になり、燃費や動力伝達効率を考慮した適切なタイミングでの変速部の変速動作を復帰させることが可能になる。特に、この変速点復帰動作の実行時に、変速動作が実行される毎に徐々に変速点を戻すようにしていることで、変速点が急変することによる運転者の違和感（例えば変速点が急変することに起因して車両走行時の加速感が大きく変化する状況）を回避することができ、ドライバビリティの向上を図ることができる。
【００３０】
前記変速点としては、具体的には車速および運転負荷に基づいて設定される。また、この変速点を変更する際の変更幅は、運転負荷に応じて変化するようにしている。
【００３１】
例えば、運転負荷が高い場合（例えば運転者のアクセル踏み込み量が大きい場合）、車両の加速度が高い状況となり、電気式差動部を差動させるための電動機の回転数の変化量（電気式差動部の差動により車速を高めるための電動機の回転数の変化量）も大きくなる。つまり、電動機の回転数が急激に変化するような制御動作が行われることになる。これに対し、車速等が変速点に達して変速動作の実行判定がなされた後に実際に変速部の変速動作が開始されるまでの時間は運転負荷に関わらず略一定である。つまり、電動機の回転数の変化量に関わらず、変速動作の実行判定がなされてから変速部の変速動作が開始されるまでの時間（タイムラグ）は一定である。このため、上述したような電動機の回転数が急激に変化するような状況（高運転負荷時）では、変速部の変速動作が開始されるまでに、電動機の回転数が運転可能領域外にまで達してしまうことが懸念される状況となる。この点を考慮し、本解決手段では、運転負荷に応じて変速点を変更する際の変更幅を変化させ、具体的には、運転負荷が高い場合には、変速点を変更する際の変更幅を大きくし、変速部の変速動作が遅れて電動機の回転数が運転可能領域外にまで達してしまうといった状況を回避できるようにしている。言い換えると、前記時間（変速動作の実行判定がなされてから変速部の変速動作が開始されるまでの時間）に前記電動機の回転数変化量を乗じた値に相関のある値を車速として予め変速点に確保しておく。これにより、電動機を、制限された運転可能領域内で制御しながら変速部の変速動作を実行させることができ、電動機の制御性を良好に確保することができる。
【００３２】
また、前記変速部として、具体的には、変速比が段階的に変化する有段変速機構により構成されている。また、この変速部は、ベルト式やトロイダル式等の無段変速機構により構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、電気式差動部の差動状態を制御するための電動機の運転可能領域が変化した場合には、変速部の変速比を変更するための変速点を変更し、これにより、電動機の駆動状態が運転可能領域外に達する状況となる前に変速部の変速動作が実行されるようにしている。このため、電動機を、変化した後の運転可能領域内で制御しながら変速部の変速動作を実行させることができ、電動機の制御性を良好に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３５】
（第１実施形態）
−車両用の駆動装置−
図１は、本発明の制御装置が適用されるハイブリッド車両の駆動装置の一例を示すスケルトン図である。
【００３６】
この例の駆動装置１は、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に用いられるものであって、走行用の駆動力源としてのエンジン（例えばガソリンエンジン）１０、電気式差動部２０および機械式変速部（変速部）３０などを備え、動力を差動歯車装置（終減速機）２および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３（図５参照）へ伝達する。なお、駆動装置１はその軸心に対して対称的に構成されているので、図１の駆動装置１を表す部分においてはその下側が省略されている。
【００３７】
駆動装置１は、トランスミッションケース１Ａ（以下、ケース１Ａともいう）内において共通の軸心上に配設された入力軸１１と、この入力軸１１に直接に連結もしくは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）などを介して間接に連結された電気式差動部２０と、その電気式差動部２０と出力軸１２との間に伝達軸（出力軸）２２を介して直列に連結された機械式変速部３０とを備えている。駆動装置１の入力軸１１（電気式差動部２０の駆動源軸）には、エンジン１０の出力軸であるクランクシャフトが連結されている。
【００３８】
−電気式差動部−
電気式差動部２０は、第１電動機ＭＧ１と、入力軸１１に入力されたエンジン１０の出力を機械的に分配／合成する機械的機構であって、エンジン１０の出力を第１電動機ＭＧ１および伝達軸２２に分配するか、もしくはエンジン１０の出力と第１電動機ＭＧ１の出力とを合成して伝達軸２２に出力する動力分配機構（差動機構）２１と、伝達軸２２と一体的に回転するように設けられた第２電動機ＭＧ２とを備えている。この例の第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２は、電動機（駆動源）として機能するとともに発電機としても機能するモータジェネレータである。
【００３９】
動力分配機構２１は、例えば「０．４３６」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２１と、切替クラッチＣ０および切替ブレーキＢ０とを備えている。この第１遊星歯車装置２１は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素として備えている。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、前記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１である。
【００４０】
この動力分配機構２１において、第１キャリヤＣＡ１は入力軸１１すなわちエンジン１０に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機ＭＧ１に連結されており、第１リングギヤＲ１は伝達軸２２に連結されている。また、切替ブレーキＢ０は第１サンギヤＳ１とトランスミッションケース１Ａとの間に設けられ、切替クラッチＣ０は第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１との間に設けられている。
【００４１】
これら切替クラッチＣ０および切替ブレーキＢ０が解放されると、第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能な差動作用が働く差動状態となり、エンジン１０の出力が第１電動機ＭＧ１と伝達軸２２とに分配されるとともに、その分配されたエンジン１０の出力の一部で第１電動機ＭＧ１から発生した電気エネルギで蓄電装置（例えばＨＶバッテリ）７０（図５参照）が充電され、また、第２電動機ＭＧ２が回転駆動されるので、例えば無段変速状態とされて、エンジン１０の所定回転に関わらず伝達軸２２の回転が連続的に変化させられる。すなわち、電気式差動部２０が電気的にその変速比γ０（入力軸１１の回転数／伝達軸２２の回転数）が最小値γ０ｍｉｎから最大値γ０ｍａｘまで変化させられる差動状態、例えば変速比γ０が最小値γ０ｍｉｎから最大値γ０ｍａｘ０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。
【００４２】
そして、このような状態で、エンジン１０の出力による車両走行中に切替クラッチＣ０が係合して第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが一体的に係合すると、第１遊星歯車装置２１を構成する３つの要素Ｓ１、ＣＡ１、Ｒ１が一体回転する非差動状態となり、エンジン１０の回転数Ｎｅと伝達軸２２の回転数とが一致する状態となるので、電気式差動部２０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とされる。
【００４３】
次に、切替クラッチＣ０に替えて切替ブレーキＢ０が係合すると、第１サンギヤＳ１が非回転状態（非差動状態）となって、第１リングギヤＲ１が第１キャリヤＣＡ１よりも増速回転されるので、電気式差動部２０は変速比γ０が「１」よりも小さい値、例えば「０．６９６」に固定された増速変速機として機能する定変速状態とされる。
【００４４】
以上のように、この例では、切替クラッチＣ０および切替ブレーキＢ０は、電気式差動部２０を、変速比が連続的に変化可能な電気的な無段変速機として作動する無段変速状態と、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ロックするロック状態、すなわち、１種類または２種類の変速比の単段または複数段の変速機として作動可能な定変速状態とに選択的に切替える差動状態切替装置として機能している。
【００４５】
−機械式変速部−
機械式変速部３０は、有段式の自動変速機であって、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置３１、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置３２、および、シングルピニオン型の第４遊星歯車装置３３を備えている。
【００４６】
第２遊星歯車装置３１は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。
【００４７】
第３遊星歯車装置３２は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。
【００４８】
第４遊星歯車装置３３は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。
【００４９】
以上の第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３、第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、第４リングギヤＲ４の歯数をＺＲ４とすると、前記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、前記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、前記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４である。
【００５０】
この例の機械式変速部３０では、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達軸２２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１Ａに選択的に連結される。また、第２キャリヤＣＡ２は第２ブレーキＢ２を介してケース１Ａに選択的に連結され、第４リングギヤＲ４は第３ブレーキＢ３を介してケース１Ａに選択的に連結される。さらに、第２リングギヤＲ２と第３キャリヤＣＡ３と第４キャリヤＣＡ４とが一体的に連結されて出力軸１２に連結され、第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４とが一体的に連結されて第１クラッチＣ１を介して伝達軸２２に選択的に連結される。
【００５１】
切替クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切替ブレーキ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要素であって、例えば、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。
【００５２】
以上のように構成された駆動装置１においては、例えば、図２の係合作動表に示すように、切替クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切替ブレーキ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）〜第５速ギヤ段（第５変速段）のいずれか１つのギヤ段が選択的に成立させられ、後進ギヤ段（後進変速段）またはニュートラルが選択的に成立させられることによって、略等比的に変化する変速比γ（γ＝入力軸回転数Ｎｉｎ／出力軸回転数Ｎｏｕｔ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。
【００５３】
特に、この例では、電気式差動部２０に切替クラッチＣ０および切替ブレーキＢ０が設けられており、それら切替クラッチＣ０および切替ブレーキＢ０のいずれか一方が係合させられることによって、電気式差動部２０は前述した無段変速機として作動可能な無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動可能な定変速状態を構成することが可能である。従って、この例の駆動装置１では、切替クラッチＣ０および切替ブレーキＢ０のいずれか一方を係合させることで、定変速状態とされた電気式差動部２０と機械式変速部３０とで有段変速機が構成され、切替クラッチＣ０および切替ブレーキＢ０の双方を解放することで無段変速状態とされた電気式差動部２０と機械式変速部３０とで無段変速機が構成される。
【００５４】
例えば、駆動装置１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、切替クラッチ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（１ｓｔ）が成立し、切替クラッチ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（２ｎｄ）が成立する。
【００５５】
また、切替クラッチ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（３ｒｄ）が成立し、切替クラッチ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（４ｔｈ）が成立する。さらに、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２および切替ブレーキ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（５ｔｈ）が成立する。
【００５６】
一方、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（１ｓｔ）と第２速ギヤ段（２ｎｄ）との間の値、例えば「３．２０９」程度である後進ギヤ段（Ｒ）が成立する。なお、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば切替クラッチＣ０のみが係合される。
【００５７】
一方、駆動装置１が無段変速機として機能する場合には、図２の係合表に示すように、切替クラッチＣ０および切替ブレーキＢ０がともに解放される。これにより、電気式差動部２０が無段変速機として機能し、この電気式差動部２０に直列に連結された機械式変速部３０が有段変速機として機能することによって、機械式変速部３０の第１速ギヤ段、第２速ギヤ段、第３速ギヤ段、第４速ギヤ段の各ギヤ段に対し、その機械式変速部３０に入力される回転数すなわち伝達軸２２の回転数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。これによって機械式変速部３０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駆動装置１全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
【００５８】
図３は、無段変速部または第１変速部として機能する電気式差動部２０と、有段変速部または第２変速部として機能する機械式変速部３０とを備えた駆動装置１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数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。
【００５９】
この図３の共線図は、横軸方向において各遊星歯車装置２１，３１，３２，３３のギヤ比ρの相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す２次元座標であり、３本の横軸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１１に連結されたエンジン１０のエンジン回転数Ｎｅを示し、横軸ＸＧが伝達軸２２の回転速度を示している。
【００６０】
また、電気式差動部２０を構成する動力分配機構２１の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであって、それらの間隔は第１遊星歯車装置２１のギヤ比ρ１に応じて定められている。すなわち、縦線Ｙ１とＹ２との間隔を「１」に対応すると、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ１に対応するものとされる。
【００６１】
さらに、機械式変速部３０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、かつ、相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を表し、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を表し、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４を表し、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し、かつ、相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４を表し、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し、かつ、相互に連結された第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４を表しており、それらの間隔は３つの遊星歯車装置（第２〜第４）３１，３２，３３のギヤ比ρ２，ρ３，ρ４に応じてそれぞれ定められている。すなわち、図３に示すように、各遊星歯車装置（第２〜第４）３１、３２、３３ごとに、そのサンギヤとキャリヤとの間が１に対応するものされ、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応するものとされる。
【００６２】
図３の共線図を用いて表現すれば、この例の駆動装置１は、電気式差動部（無段変速部）２０において、第１遊星歯車装置２１の３回転要素（要素）の１つである第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１１に連結されるとともに、切替クラッチＣ０を介して他の回転要素の１つである第１サンギヤＳ１と選択的に連結される。これ以外の回転要素の１つである第２回転要素ＲＥ２（第１サンギヤＳ１）が第１電動機ＭＧ１に連結されるとともに、切替ブレーキＢ０を介してトランスミッションケース１Ａに選択的に連結される。また、残りの回転要素である第３回転要素ＲＥ３（第１リングギヤＲ１）が伝達軸２２および第２電動機ＭＧ２に連結されて、入力軸１１の回転を、前記伝達軸２２を介して機械式変速部（有段変速機）３０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。
【００６３】
例えば、前記切替クラッチＣ０および切替ブレーキＢ０の解放により無段変速状態に切替えられたときは、第１電動機ＭＧ１の発電による反力を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第１サンギヤＳ１の回転が上昇または下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１の回転速度が下降または上昇させられる。また、切替クラッチＣ０の係合により第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが連結されると、前記３つ回転要素が一体回転するロック状態となるので、直線Ｌ０は横線Ｘ２に一致し、エンジン回転数Ｎｅと同じ回転で伝達軸２２が回転する。また、切替ブレーキＢ０の係合によって第１サンギヤＳ１の回転が停止させられると、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第１リングギヤＲ１すなわち伝達軸２２の回転速度は、エンジン回転数Ｎｅよりも増速された回転で機械式変速部３０へ入力される。
【００６４】
機械式変速部３０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および横線Ｘ２の交点と第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６および横線Ｘ１の交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、出力軸１２に連結された第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１２の回転速度が示される。
【００６５】
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１２に連結された第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１２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１２に連結された第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１２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１２に連結された第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１２の回転速度が示される。
【００６６】
前記第１速〜第４速では、切替クラッチＣ０が係合させられているので、エンジン回転数Ｎｅと同じ回転数で第８回転要素ＲＥ８に電気式差動部２０からの動力が入力される。一方、切替クラッチＣ０に替えて切替ブレーキＢ０が係合させられると、電気式差動部２０からの動力がエンジン回転数Ｎｅよりも高い回転数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、切替ブレーキ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１２に連結された第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１２の回転速度が示される。また、第２クラッチＣ２と第３ブレーキＢ３とが係合させられることにより決まる斜めの直線ＬＲと出力軸１２に連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で後進Ｒの出力軸１２の回転速度が示される。
【００６７】
以上の駆動装置１はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１００（図５参照）によって制御される。
【００６８】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭおよび入出力インターフェースなどを備えており、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１０、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２の各駆動制御、および、機械式変速部３０の変速制御等の駆動制御を実行する。
【００６９】
ＥＣＵ１００には、図４に示す各種センサやスイッチから、エンジン１０の冷却水温を表す信号、シフトポジションを表す信号、エンジン１０の出力軸（クランクポジション）の回転数であるエンジン回転数Ｎｅを表す信号、第１電動機ＭＧ１の回転数を表す信号、第２電動機ＭＧ２の回転数を表す信号、Ｍ（ＥＶ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１２の回転数に対応する車速信号、機械式変速部３０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、蓄電装置（バッテリ）７０の温度を示すバッテリ温度信号、アクセルペダルの操作量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、車両の重量を示す車重信号、駆動装置１を有段変速機として機能させるために電気式差動部２０を定変速状態に切り替えるための有段スイッチ操作の有無を示す信号、駆動装置１を無段変速機として機能させるために電気式差動部２０を無段変速状態に切り替えるための無段スイッチ操作の有無を示す信号などが供給される。
【００７０】
また、前記ＥＣＵ１００からは、エンジン１０のスロットルバルブの開度（スロットル開度）を操作するスロットルモータへの駆動信号、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、エンジン１０の点火時期を指令する点火信号、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２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、電気式差動部２０や機械式変速部３０の油圧式摩擦係合要素の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路２００（図５参照）に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、油圧制御回路２００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。
【００７１】
次に、ＥＣＵ１００の制御機能の要部を、図５を参照して説明する。
【００７２】
ＥＣＵ１００は、切替制御部１０１、ハイブリッド制御部（ＨＢ制御部）１０２、変速制御部（変速部制御手段）１０３、増速側ギヤ段判定部１０４、変速線図記憶部１０５、および、エンジン制御部１０６などを備えている。
【００７３】
切替制御部１０１は、高車速判定部１１１、高出力走行判定部１１２、および、電気パス機能判定部１１３を備えており、車両状態に基づいて駆動装置１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替える。
【００７４】
高車速判定部１１１は、ハイブリッド車両の車両状態、例えば実際の車速Ｖが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以上の高車速となったか否かを判定する。
【００７５】
高出力走行判定部１１２は、ハイブリッド車両の車両状態、例えば駆動力に関連する駆動力関連値、例えば機械式変速部３０の出力トルクＴｏｕｔが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以上の高トルク（高駆動力）走行となったか否かを判定する。
【００７６】
電気パス機能判定部１１３は、駆動装置１を無段変速状態とするための車両状態、例えば制御機器の機能低下が判定される故障判定条件の判定を、例えば第１電動機ＭＧ１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ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、インバータ６０、蓄電装置７０、それらを接続する伝送路などの故障や、故障（フェイル）とか低温による機能低下あるいは機能不全の発生に基づいて判定する。
【００７７】
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、運転負荷、駆動輪３での駆動トルクや駆動力のみならず、例えば機械式変速部３０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あるいはスロットル開度（または吸入空気量、空燃比、燃料噴射量）とエンジン回転数Ｎｅとによっ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またはスロットル開度に基づいて算出される要求駆動力等の推定値であってもよい。また、前記駆動トルクは、出力トルクＴｏｕｔ等からデフ比、駆動輪３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。前記他の各トルク等も同様である。つまり、高出力走行判定部１１２では車両の駆動力を直接もしくは間接的に示す駆動力関連パラメータに基づいて車両の高出力走行が判定される。
【００７８】
増速側ギヤ段判定部１０４は、駆動装置１を有段変速状態とする際に切替クラッチＣ０および切替ブレーキ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下記の変速線図（図６）に従って駆動装置１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。これは、駆動装置１の全体が有段式自動変速機として機能する場合に、第１速〜第４速において切替クラッチＣ０を係合させたり、あるいは第５速とする際に切替ブレーキＢ０を係合させるようにするためである。尚、図６の変速線図では前記駆動力関連値（縦軸）として運転負荷を採用したものとなっている。
【００７９】
次に、変速線図について図６を参照して説明する。図６に示す変速線図は、車速Ｖと運転負荷Ｋ（上述した駆動力関連値である出力トルクＴｏｕｔに相関のある値であって、具体的には運転者のアクセルペダル操作量に基づいて得られる値である）とをパラメータとして、目標ギヤ段等を求めるための２次元マップであって、ＥＣＵ１００の変速線図記憶部１０５（図５参照）に記憶されている。図６に示す変速線図において、「アップ」と記載している線はシフトアップ線（変速線）であり、「ダウン」と記載している線はシフトダウン線（変速線）である。また、シフトアップ／シフトダウンの各切り換え方向およびシフトポジション（変速段）を図中に数字と矢印とを用いて示している。また、太線内の領域は電動機走行領域（ＥＶ走行領域）を示している。
【００８０】
図６の変速線図において、一点鎖線は有段制御領域と無段制御領域とを判定するための所定条件を定める判定車速Ｖ１および判定運転負荷Ｋ１を示しており、高車速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、高負荷走行判定値（高出力走行判定値）である判定運転負荷Ｋ１の連なりである高運転負荷判定線とを示している。なお、図６に示す一点鎖線は、例えば図７に示すエンジン回転数ＮｅおよびエンジントルクＴｅをパラメータとする無段制御領域と有段制御領域との関係（境界線）に基づいて設定されている。また、図６の変速線図には、一点鎖線に対して二点鎖線で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。
【００８１】
なお、無段制御領域と有段制御領域との判定は、実際のエンジン回転数ＮｅとエンジントルクＴｅとに基づいて図７の関係図に基づいて判定するようにしてもよい。
【００８２】
図５に示す切替制御部１０１は、所定条件としての高車速判定部１１１による高車速判定、高出力走行判定部１１２による高出力走行判定すなわち高トルク判定（高負荷判定）、電気パス機能判定部１１３による電気パス機能不全の判定のうち、少なくとも１つが発生したことに基づいて、駆動装置１を有段変速状態に切り替える有段変速制御領域であると判定して、ハイブリッド制御部１０２に対してハイブリッド制御または無段変速制御を不許可つまり禁止とする信号を出力するとともに、変速制御部１０３に対しては、予め設定された有段変速時の変速制御を許可する。
【００８３】
このときの変速制御部１０３は、変速線図記憶部１０５に記憶された図６に示す変速線図に従って機械式変速部３０の自動変速制御を実行する。図２は、このときの変速制御において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちクラッチＣ０，Ｃ１，Ｃ２、ブレーキＢ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の作動の組み合わせを示しており、駆動装置１の全体つまり動力分配機構２１および機械式変速部３０が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。
【００８４】
例えば、高車速判定部１１１による高車速判定、増速側ギヤ段判定部１０４による第５速ギヤ段判定、あるいは高出力走行判定部１１２による高出力走行判定であっても、増速側ギヤ段判定部１０４によって第５速ギヤ段が判定される場合には、駆動装置１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替制御部１０１は電気式差動部２０が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が「０．６９６」の副変速機として機能させられるように切替クラッチＣ０を解放させ、かつ切替ブレーキＢ０を係合させる指令を油圧制御回路２００へ出力する。
【００８５】
また、高出力走行判定部１１２による高出力走行判定または増速側ギヤ段判定部１０４により第５速ギヤ段でないと判定される場合には、駆動装置１全体として変速比が１．０以上の減速側ギヤ段を得るために、切替制御部１０１は、電気式差動部２０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替クラッチＣ０を係合させ、かつ切替ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路２００へ出力する。
【００８６】
このように、切替制御部１０１によって所定条件に基づいて駆動装置１が有段変速状態に切り替えられるとともに、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替えられる。これによって、電気式差動部２０が副変速機として機能し、それに直列の機械式変速部３０が有段変速機として機能することにより、駆動装置１の全体が有段式自動変速機として機能する。
【００８７】
例えば、判定車速Ｖ１は、高速走行において駆動装置１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駆動装置１が有段変速状態とされるように設定されている。また、判定運転負荷Ｋ１は、車両の高出力走行において第１電動機ＭＧ１の反力トルクをエンジン１０の高出力域まで対応させないで第１電動機ＭＧ１を小型化するために、例えば第１電動機ＭＧ１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ＭＧ１の特性に応じて設定されることになる。
【００８８】
一方、切替制御部１０１は、前記高車速判定部１１１による高車速判定、高出力走行判定部１１２による高出力走行判定、電気パス機能判定部１１３による電気パス機能不全の判定のいずれも発生しないときは、駆動装置１を無段変速状態に切り替える無段変速制御領域であると判定して、駆動装置１の全体として無段変速状態が得られるために前記電気式差動部２０を無段変速状態として無段変速可能とするように切替クラッチＣ０および切替ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路２００へ出力する。同時に、ハイブリッド制御部１０２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、変速制御部１０３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、あるいは、変速線図記憶部１０５に予め記憶された変速線図（図６）に従って機械式変速部３０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、変速制御部１０３により、図２の係合表内において切替クラッチＣ０および切替ブレーキＢ０の係合を除いた作動により自動変速が行われる。
【００８９】
このように、切替制御部１０１により所定条件に基づいて無段変速状態に切り替えられた電気式差動部２０が無段変速機として機能し、それに直列の機械式変速部３０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、機械式変速部３０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対し、その機械式変速部３０に入力される回転数すなわち伝達軸２２の回転数が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。従って、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駆動装置１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。
【００９０】
ハイブリッド制御部１０２は、エンジン１０を効率の良い運転域で作動させる一方で、エンジン１０と第１電動機ＭＧ１および／または第２電動機ＭＧ２との駆動力の配分を最適になるように変化させる。例えば、そのときの走行車速において、アクセルペダル操作量や車速から運転者の要求出力を算出し、その要求出力と充電要求値から必要な駆動力を算出する。さらに、エンジン回転数Ｎｅとトータル出力とを算出し、そのトータル出力とエンジン回転数Ｎｅとに基づいて、エンジン出力を得るようにエンジン１０を制御するとともに、第１電動機ＭＧ１の発電量を制御する。
【００９１】
また、ハイブリッド制御部１０２は、機械式変速部３０の変速段を考慮して制御を実行したり、あるいは燃費向上などのために機械式変速部３０に変速指令を行う。このようなハイブリッド制御では、エンジン１０を効率の良い運転域で作動させるエンジン回転数Ｎｅと、車速および機械式変速部３０の変速段で定まる伝達軸２２の回転数とを整合させるために、動力分配機構２１を電気的な無段変速機として機能させる。すなわち、ハイブリッド制御部１０２は無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立した最適燃費率曲線に基づいてエンジン１０が作動するように駆動装置１のトータル変速比γＴの目標値を求め、その目標値が得られるように動力分配機構２１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。
【００９２】
このとき、ハイブリッド制御部１０２は、第１電動機ＭＧ１により発電された電気エネルギを、インバータ６０を通して蓄電装置７０や第２電動機ＭＧ２へ供給するので、エンジン１０の動力の主要部は機械的に伝達軸２２へ伝達されるが、エンジン１０の動力の一部は第１電動機ＭＧ１の発電のために消費され電気エネルギに変換される。この電気エネルギはインバータ６０を介して第２電動機ＭＧ２または第１電動機ＭＧ１へ供給され、第２電動機ＭＧ２または第１電動機ＭＧ１から電気式差動部２０の伝達軸２２へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機ＭＧ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン１０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。
【００９３】
また、ハイブリッド制御部１０２は、エンジン１０の停止またはアイドル状態に関わらず、電気式差動部２０の電気的ＣＶＴ機能によってモータ走行させることができる。さらに、ハイブリッド制御部１０２は、エンジン１０の停止状態で電気式差動部２０が有段変速状態（定変速状態）であっても第１電動機ＭＧ１および／または第２電動機ＭＧ２を作動させてモータ走行させることもできる。
【００９４】
エンジン制御部１０６は、エンジン１０のスロットルバルブの開度制御（吸入空気量制御）、燃料噴射量制御、点火時期制御などを含むエンジン１０の各種制御を実行する。
【００９５】
また、ＥＣＵ１００は、以上説明した種々の制御に加えて、後述する「変速点変更制御」を実行する。
【００９６】
−シフト操作装置−
次に、手動変速操作装置であるシフト操作装置について図８を参照して説明する。
【００９７】
この例のシフト操作装置８０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を選択するために操作されるシフトレバー８１を備えている。
【００９８】
シフトレバー８１は、例えば図２の係合作動表に示すように、クラッチＣ１およびクラッチＣ２がともに解放され、機械式変速部３０内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態（中立状態）とするとともに、機械式変速部３０の出力軸１２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）」、駆動装置１内の動力伝達経路が遮断された中立状態とする中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または、前進手動変速走行ポジション「Ｍ（マニュアル）」のいずれかのポジションに手動操作されるように設けられている。
【００９９】
「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り、「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る。また、「Ｄ」ポジションは、最高速走行ポジションでもあり、「Ｍ」ポジションにおける例えば「４」レンジ乃至「Ｌ」レンジはエンジンブレーキ効果が得られるエンジンブレーキレンジでもある。
【０１００】
「Ｍ」ポジションは、例えば車両の前後方向において前記「Ｄ」ポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、シフトレバー８１が「Ｍ」ポジションへ操作されることにより、「Ｄ」レンジ〜「Ｌ」レンジのいずれかのレンジがシフトレバー８１の操作に応じて変更される。具体的には、この「Ｍ」ポジションには、車両の前後方向にアップシフト位置「＋」およびダウンシフト位置「−」が設けられており、シフトレバー８１がそれ等のアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ操作されると、「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジのいずれかに切り替えられる。
【０１０１】
例えば、「Ｍ」ポジションにおける「Ｄ」レンジ〜「Ｌ」レンジの５つの変速レンジは、駆動装置１の自動変速制御が可能なトータル変速比γＴの変化範囲における高速側（変速比が最小側）のトータル変速比γＴが異なる複数種類の変速レンジであり、また、機械式変速部３０の変速が可能な最高速側変速段が異なるように変速段（ギヤ段）の変速範囲を制限するものである。
【０１０２】
また、シフトレバー８１はスプリング等の付勢手段により前記アップシフト位置「＋」およびダウンシフト位置「−」から、「Ｍ」ポジションへ自動的に戻されるようになっている。また、シフト操作装置８０にはシフトレバー８１の各シフトポジションを検出するためのシフトポジションセンサ（図４参照）が備えられており、そのシフトレバー８１のシフトポジションや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等をＥＣＵ１００へ出力する。
【０１０３】
例えば、シフトレバー８１の操作により「Ｄ」ポジションが選択された場合には、図６の変速線図に基づいて切替制御部１０１により駆動装置１の変速状態の自動切替制御が実行され、ハイブリッド制御部１０２により電気式差動部２０の無段変速制御が実行され、変速制御部１０３により機械式変速部３０の自動変速制御が実行される。例えば、駆動装置１が有段変速状態に切り替えられる有段変速走行時には駆動装置１が、例えば図２に示すような第１速ギヤ段〜第５速ギヤ段の範囲で自動変速制御され、あるいは、駆動装置１が無段変速状態に切り替えられる無段変速走行時には駆動装置１が電気式差動部２０の無段的な変速比幅と機械式変速部３０の第１速ギヤ段〜第４速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる駆動装置１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される。この「Ｄ」ポジションは駆動装置１の自動変速制御が実行される制御様式である自動変速走行モード（自動モード）を選択するシフトポジションでもある。
【０１０４】
一方、シフトレバー８１の操作により「Ｍ」ポジションが選択された場合には、変速レンジの最高速側変速段または変速比を超えないように、切替制御部１０１、ハイブリッド制御部１０２、および、変速制御部１０３により駆動装置１の各変速レンジで変速可能なトータル変速比γＴの範囲で自動変速制御される。例えば、駆動装置１が有段変速状態に切り替えられる有段変速走行時には駆動装置１が各変速レンジで駆動装置１が変速可能なトータル変速比γＴの範囲で自動変速制御され、あるいは、駆動装置１が無段変速状態に切り替えられる無段変速走行時には駆動装置１が電気式差動部２０の無段的な変速比幅と各変速レンジに応じた機械式変速部３０の変速可能な変速段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる駆動装置１の各変速レンジで変速可能なトータル変速比γＴの範囲で自動変速制御される。この「Ｍ」ポジションは駆動装置１の手動変速制御が実行される制御様式である手動変速走行モード（手動モード）を選択するシフトポジションでもある。
【０１０５】
−変速点変更制御−
次に、本実施形態の特徴とする制御動作である変速点変更制御について説明する。この変速点変更制御は、前記第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が変化した場合に、前記機械式変速部３０の変速点を変更するものである（変速点変更手段による変速点変更制御）。言い換えると、この変速点の集合である前記変速線を変更するものである。具体的には、図６で示した変速線図におけるシフトアップ線およびシフトダウン線を変更する。また、これに代えて、シフトアップ線およびシフトダウン線が互いに異なる変速線図を備えた複数のマップを、前記変速線図記憶部１０５に記憶させておき、前記第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が変化した場合には、機械式変速部３０の変速制御に使用する変速線図を切り換えるようにマップ切り換えを行うようにしてもよい。以下、具体的に説明する。
【０１０６】
例えば、前記蓄電装置７０における蓄電残量が少ない状況となったり、電気式差動部２０に供給されている作動油の温度上昇に伴って第１電動機ＭＧ１の磁石温度が上昇して磁力が低下する状況となったり、前記インバータ６０の温度が上昇することによりインバータ性能が低下する状況になったりした場合、第１電動機ＭＧ１の出力が低下し、その運転可能領域が制限される状況になる。例えば、上述した図１６に示す如く、実線で示している第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が、破線で示すように制限される状況になる。これにより、制御可能な第１電動機ＭＧ１の回転数の上限値（正側の回転の上限値および負側の回転の上限値）が制限されることになる。
【０１０７】
そして、このように第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況（第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が電動機出力の低下側に変化する状況）になった場合、本実施形態では、機械式変速部３０のシフトアップを行うための変速点の集合であるシフトアップ線およびシフトダウンを行うための変速点の集合であるシフトダウン線を共に低車速側に切り換えるようにしている。つまり、図６で示した変速線図において、実線で示しているシフトアップ線およびシフトダウン線（第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限されていない場合の変速線）を、破線で示すシフトアップ線およびシフトダウン線とするように低車速側に変更（図６に破線で示す矢印を参照）、または、マップ切り換えを行うようにしている。
【０１０８】
より具体的には、蓄電装置７０の電圧値を検出するセンサ、電気式差動部２０に供給されている作動油の温度を検出する油温センサ、インバータ６０の温度を検出する温度センサ等の出力から第１電動機ＭＧ１の出力が低下する状況、つまり、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況にあるか否かを判定し、運転可能領域が制限される状況であると判定（肯定的に判定）された場合には、図６で示した変速線図において、実線で示すシフトアップ線およびシフトダウン線を、破線で示すシフトアップ線およびシフトダウン線とするように低車速側に変更する。これにより、機械式変速部３０の変速タイミングとしては低車速側に移行されることになる。つまり、車両の加速時などにおいて機械式変速部３０のシフトアップを行っていく場合には、シフトアップの実行タイミングが早くなる（低車速側になる）ようにし、逆に、車両の減速時などにおいて機械式変速部３０のシフトダウンを行っていく場合には、シフトダウンの実行タイミングが遅くなる（低車速側になる）ようにしている。
【０１０９】
前記変速点変更制御の具体的な制御手順について図９のフローチャートに沿って説明する。この変速点変更制御は、例えば数ｍｓｅｃ〜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。
【０１１０】
先ず、ステップＳＴ１で、前記各センサの出力に基づいて第１電動機ＭＧ１の出力が低下する状況、つまり、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況にあるか否かを判定する。第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況にはなく、ステップＳＴ１でＮｏ判定された場合には、本ルーチンを終了する。
【０１１１】
一方、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況にあって、ステップＳＴ１でＹｅｓ判定された場合には、ステップＳＴ２に移り、シフトアップ線およびシフトダウン線（変速線）の変更を行う。つまり、図６で示した変速線図において、実線で示しているシフトアップ線およびシフトダウン線を、破線で示すシフトアップ線およびシフトダウン線とするように低車速側に変更する。これにより、機械式変速部３０の変速タイミングとしては低車速側に移行されることになる。
【０１１２】
このようにして変更されたシフトアップ線およびシフトダウン線に従って機械式変速部３０の変速動作を行っている状態で、ステップＳＴ３では、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況が解除された否かを判定しており、この状況が解除されるまでは、上述した如く変更された（低車速側に移行された）シフトアップ線およびシフトダウン線による機械式変速部３０の変速動作を行う。この低車速側に移行された変速線を使用した機械式変速部３０の変速動作の詳細については後述する。
【０１１３】
そして、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況が解除され、ステップＳＴ３でＹｅｓ判定された場合には、ステップＳＴ４に移り、シフトアップ線およびシフトダウン線を元の状態に戻すための変速点復帰動作を実行する。この変速点復帰動作の詳細についても後述する。
【０１１４】
そして、この変速点復帰動作が完了してシフトアップ線およびシフトダウン線が元の状態（図６において実線で示す状態）まで戻った後に本ルーチンを終了する。
【０１１５】
次に、前記ステップＳＴ２において低車速側に移行された変速線を使用した機械式変速部３０の変速動作について説明する。
【０１１６】
上述したように第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況となった場合、シフトアップ線およびシフトダウン線を低車速側に変更する。これにより、機械式変速部３０の変速タイミングが低車速側に移行することになり、以下の動作が行われることになる。尚、以下の説明では機械式変速部３０のシフトアップ動作時について主に説明する。
【０１１７】
第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況になると、第１電動機ＭＧ１の回転数の使用可能範囲は縮小されることになり（図１６に破線で示す運転可能領域を参照）、予め設定されていたシフトアップ線（図６において実線で示すもの）に従って機械式変速部３０の変速動作を行おうとしても、車速がシフトアップ線を超える状況が得られない可能性がある。つまり、上述した図１８（ｃ）で説明したように、機械式変速部３０の出力軸１２の回転数としてＮ１（図６に実線で示すシフトアップ線を超える車速に相当する回転数）が得られない可能性がある。この場合、従来の制御動作では、第１電動機ＭＧ１を運転可能領域外で駆動させねばならないといった状況を招き、その制御性が悪化してしまう。本実施形態では、このように第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況になった場合には、機械式変速部３０の変速点（変速線）を低車速側に変更することで、第１電動機ＭＧ１の回転数が運転可能領域外に達する状況となる前に機械式変速部３０の変速動作を実行させることを可能にしている。例えば図１８（ｃ）において、変速点を図中のＮ２まで移行させる（低車速側に移行させる）ことで、この図１８（ｃ）に示す状態になったタイミングで機械式変速部３０のシフトアップ動作を実行させることが可能になる。これにより、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限されている状況であっても、その第１電動機ＭＧ１を、その制限された運転可能領域内で制御しながら機械式変速部３０の変速動作を実行させることができ、第１電動機ＭＧ１の制御性を良好に確保することができる。
【０１１８】
また、本実施形態においては、変更前の変速線（シフトアップ線およびシフトダウン線）から、変更後の変速線への変更幅（変速タイミングを決定する車速値の変更幅）は、運転負荷に応じて変化するように設定されている。具体的には、図６に示すように、運転負荷が高いほど、変更前の変速線（実線）から、変更後の変速線（破線）への変更幅（図６における左方向への変更幅）が大きくなるように変更後のシフトアップ線およびシフトダウン線は設定されている。その理由について以下に説明する。
【０１１９】
運転負荷が高い場合（例えば運転者のアクセル踏み込み量が大きい場合）、車両の加速度が高い状況となり、電気式差動部２０を差動させるための第１電動機ＭＧ１の回転数の変化量（電気式差動部２０の差動により車速を高めるための第１電動機ＭＧ１の回転数の変化量）も大きくなる。つまり、第１電動機ＭＧ１の回転数が急激に変化するような制御動作が行われることになる。これに対し、車速がシフトアップ線に達して変速動作の実行判定がなされた後に実際に機械式変速部３０の変速動作が開始されるまでの時間は運転負荷に関わらず略一定である（メカ的に決定された時間である）。つまり、第１電動機ＭＧ１の回転数の変化量に関わらず、変速動作の実行判定がなされてから機械式変速部３０の変速動作が開始されるまでの時間（タイムラグ）は一定である。このため、上述したような第１電動機ＭＧ１の回転数が急激に変化するような状況（高運転負荷時）では、機械式変速部３０の変速動作が開始されるまでに、第１電動機ＭＧ１の回転数が運転可能領域外にまで達してしまうことが懸念される状況となる。そこで、本実施形態では、運転負荷が高い場合には、シフトアップ線およびシフトダウン線を変更する際の変更幅（低車速側への変更幅）を大きくし、機械式変速部３０の変速動作が遅れてしまって第１電動機ＭＧ１の回転数が運転可能領域外にまで達するといった状況を回避できるようにしている。
【０１２０】
次に、前記ステップＳＴ４において実行される変速点復帰動作について説明する。第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況が解除されると、変更していたシフトアップ線およびシフトダウン線（図６に破線で示す状態）を、元の状態（図６に実線で示す状態）に戻すための変速点復帰動作を実施する。そして、この変速点復帰動作では、機械式変速部３０の変速動作が実行される毎に徐々に変速点（シフトアップ線およびシフトダウン線）を前記変更前の変速点（実線で示すシフトアップ線およびシフトダウン線）に戻すようにしている。つまり、徐々にシフトアップ線およびシフトダウン線を元の状態に戻すようにしている。具体的には、図６に破線で示している変速線（第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限されたことに伴って変更された変速線）と、実線で示している変速線（第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限されていない場合の変速線）との間に例えば２段階の中間的な変速線を規定しておき、機械式変速部３０の変速動作が実行される毎に実線で示す変速線に向けて１段階ずつ戻すような制御が行われる。尚、この変速線を戻す制御は全ての変速線に対して略同時に実行される。これにより、変速線が急変することによる運転者の違和感（例えば変速線が急変することに起因して車両走行時の加速感が大きく変化する状況）を回避することができ、ドライバビリティの向上を図ることができる。
【０１２１】
図１０は、車両発進時における、車速、エンジン回転数、第１電動機ＭＧ１の回転数、第２電動機ＭＧ２の回転数それぞれの変化状態を示すタイミングチャートであって、図１０（ａ）は、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限されていない状況での各変化を示し、図１０（ｂ）は、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限されている状況での各変化、つまり、機械式変速部３０の変速制御に使用する変速線が低車速側に変更されたことに伴う各変化を示している。
【０１２２】
先ず、図１０（ａ）に示すように、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限されていない状況では、第１電動機ＭＧ１における負側の回転数を充分に高めることができ、それに伴って機械式変速部３０の変速動作を伴うことなく車速を変速線（シフトアップ線）まで上昇させることができる。
【０１２３】
具体的には、図１０（ａ）におけるタイミングＴ１から、第１電動機ＭＧ１の正側の回転数を低下させていき、その後、その回転数を負側に移行させて回転数上昇させることで、車速を上昇させていく。そして、タイミングＴ２で、車速が図中のＶ２となり変速線図上のシフトアップ線（図６において実線で示すシフトアップ線）を超えて、機械式変速部３０のシフトアップ動作が行われる。これに伴い、第１電動機ＭＧ１の回転数は正側に反転すると共に、正側に回転している第２電動機ＭＧ２の回転数は低下することになる（電気式差動部２０のシフトダウン動作）。また、タイミングＴ３で機械式変速部３０の変速動作が終了し、その後、再び、第１電動機ＭＧ１の正側の回転数を低下させていくことで車速を上昇させることになる。
【０１２４】
一方、図１０（ｂ）に示すように、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限されている状況（例えば、図１０（ａ）で示した回転数Ｎｇ１まで第１電動機ＭＧ１の回転数を上昇（負側に上昇）させることができない状況）では、機械式変速部３０の変速点を低車速側に変更しているため、図中の車速Ｖ３（タイミングＴ４：Ｖ３＜Ｖ２）において車速がシフトアップ線（図６において破線で示すシフトアップ線）を超えることになり、機械式変速部３０のシフトアップ動作が行われることになる。このため、第１電動機ＭＧ１の負側の回転数が比較的低い（図１０（ａ）で示したように第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限されていない状況での負側の回転数Ｎｇ１よりも低い）回転数Ｎｇ１’で機械式変速部３０の変速動作を実行することができる。その結果、第１電動機ＭＧ１の回転数が運転可能領域外にまで達してしまうといった状況は回避され、制限された運転可能領域内で第１電動機ＭＧ１を制御しながら機械式変速部３０の変速動作を実行させることができる。このため、第１電動機ＭＧ１の制御性を良好に確保することができる。また、この場合、タイミングＴ５で機械式変速部３０の変速動作が終了する。
【０１２５】
ここでは、車両発進時の動作について説明したが、これに限らず、車両の通常走行中においても同様に、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限されている状況になった際に機械式変速部３０の変速制御に使用する変速線を低車速側に変更ことで同様の効果を奏することができる。
【０１２６】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況になった場合に低車速側に切り換えられるシフトアップ線およびシフトダウン線が上述した第１実施形態のものと異なっている。その他、駆動装置１の構成や制御動作は前記第１実施形態のものと同様であるので、ここでは、この変更後のシフトアップ線およびシフトダウン線についてのみ説明する。
【０１２７】
図１１は、本実施形態における運転負荷と、機械式変速部３０の変速段と、変速線変更幅（変速線の低車速側への変更幅）との関係を示す図である。このように、運転負荷が高いほど、また、変速段数が低速段であるほど、前記変速線変更幅が大きくなるようになっている。
【０１２８】
図１２は、図１１で示した運転負荷と、機械式変速部３０の変速段と、変速線変更幅との関係に基づいて設定された変速線図を示している。このように、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況になった場合には、図中に実線で示しているシフトアップ線およびシフトダウン線を、破線で示すシフトアップ線およびシフトダウン線とするように低車速側に変更するようにしている。そして、変更前のシフトアップ線およびシフトダウン線（実線）から、変更後のシフトアップ線およびシフトダウン線（破線）への変更幅（変速タイミングを決定する車速値の変更幅）は、運転負荷および機械式変速部３０の変速段に応じて変化するように設定されている。具体的には、運転負荷が高いほど、変更前のシフトアップ線およびシフトダウン線から、変更後のシフトアップ線およびシフトダウン線への変更幅が大きくなるように変更後のシフトアップ線およびシフトダウン線は設定されている。それに加えて、本実施形態では、変速段数が低速段であるほど（機械式変速部３０における変速比が大きいほど）、変更前のシフトアップ線およびシフトダウン線から、変更後のシフトアップ線およびシフトダウン線への変更幅が大きくなるように変更後のシフトアップ線およびシフトダウン線は設定されている。
【０１２９】
運転負荷が高いほど、変更前のシフトアップ線およびシフトダウン線から、変更後のシフトアップ線およびシフトダウン線への変更幅が大きくなるように変更後のシフトアップ線およびシフトダウン線を設定している理由は、前記第１実施形態において説明したので、ここでの説明は省略する。
【０１３０】
変速段数が低速段であるほど、変更前のシフトアップ線およびシフトダウン線から、変更後のシフトアップ線およびシフトダウン線への変更幅が大きくなるように変更後のシフトアップ線およびシフトダウン線を設定する理由について以下に説明する。
【０１３１】
変速段数が低速段である場合、運転者のアクセル踏み込み量に対する車両の加速度が高い状況となり、電気式差動部２０を差動させるための第１電動機ＭＧ１の回転数の変化量（電気式差動部２０の差動により車速を高めるための第１電動機ＭＧ１の回転数の変化量）も大きくなる。つまり、第１電動機ＭＧ１の回転数が急激に変化するような制御動作が行われることになる。これに対し、上述した如く車速がシフトアップ線に達して変速動作の実行判定がなされた後に実際に機械式変速部３０の変速動作が開始されるまでの時間は運転負荷に関わらず略一定である。このため、上述したような第１電動機ＭＧ１の回転数が急激に変化するような状況（変速段数が低速段である状況）では、機械式変速部３０の変速動作が開始されるまでに、第１電動機ＭＧ１の回転数が運転可能領域外にまで達してしまうことが懸念される状況となる。そこで、本実施形態では、変速段数が低速段である場合には、シフトアップ線およびシフトダウン線を変更する際の変更幅（低車速側への変更幅）を大きくし、機械式変速部３０の変速動作が遅れてしまって第１電動機ＭＧ１の回転数が運転可能領域外にまで達するといった状況を回避できるようにしている。
【０１３２】
尚、本実施形態においても上述した第１実施形態の場合と同様に変速点復帰動作が実行されるが、この場合、図１２に破線で示している変速線（第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限されたことに伴って変更された変速線）と、実線で示している変速線（第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限されていない場合の変速線）との間に規定される中間的な変速線の本数は、高速段に比べて低速段の方が多くなるように設定される。例えば、第４速ギヤ段と第５速ギヤ段との間では１本、第３速ギヤ段と第４速ギヤ段との間では２本、第２速ギヤ段と第３速ギヤ段との間では３本、第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間では４本といったように、変速点復帰動作時に使用する中間的な変速線が規定されることになる。
【０１３３】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態は、機械式変速部の構成が前記第１実施形態のものと異なっている。具体的には、機械式変速部としてベルト式無段変速機（ベルト式ＣＶＴ）を適用したものであって、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に適用したものである。その他、駆動装置１の構成や制御動作は前記第１実施形態のものと同様であるので、ここでは、このベルト式無段変速機の構成についてのみ説明する。
【０１３４】
図１３は、本実施形態の駆動装置１を示すスケルトン図である。伝達部材２２の後段側に連結されているベルト式無段変速部１３０は、その変速比γCVT（＝伝達部材２２の回転速度Ｎ22／出力軸１２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無段の自動変速機として機能するものである。そして、第１軸心ＲＣ１上に設けられ且つ伝達部材２２に連結された入力側プーリ４０と、第２軸心ＲＣ２上に入力側プーリ４０と並列に設けられ且つ出力軸１２に連結された出力側プーリ４２と、これら一対のプーリ４０，４２の間に巻き付けられ、その一対のプーリ４０，４２間を摩擦力により動力伝達可能に連結するベルト４４とを備えている。尚、図１３における符号１３は、ベルト式無段変速部１３０の出力側に出力軸１２を介して連結されたデフドライブギヤであり、符号１４は、デフドライブギヤ１３に噛み合うデフリングギヤである。このデフリングギヤ１４は前記差動歯車装置２に連結されている。
【０１３５】
前記入力側プーリ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、入力側スライドプーリ４６と入力側フィックスプーリ４８が頂点を向けて相対向して組み合わされて、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。また出力側プーリ４２も入力側プーリ４０と同様の構成であり、出力側プーリ４２は出力側スライドプーリ５２と出力側フィックスプーリ５４とから構成されており、両者の間にベルト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。
【０１３６】
このベルト式無段変速部１３０では、入力側プーリ４０および出力側プーリ４２のそれぞれとベルト４４との間で動力伝達のための摩擦力を得るためにベルト４４に張力が与えられており、入力側プーリ溝５０と出力側プーリ溝５６との何れでも各プーリ４６，４８，５２，５４の円錐面でベルト４４と接触している。そのため、入力側プーリ４０において入力側スライドプーリ４６を入力側フィックスプーリ４８側に近付け、それと同期して出力側プーリ４２において出力側スライドプーリ５２を出力側フィックスプーリ５４側から離すほど、入力側プーリ４０のベルト４４との接触径（有効径）は大きくなり出力側プーリ４２のベルト４４との接触径（有効径）は小さくなって無段変速部２０の変速比γCVTは小さくなる。すなわち、油圧制御などによって入力側スライドプーリ４６と出力側スライドプーリ５２とが互いに同期してスライドされることにより無段変速部２０の変速比γCVTは連続的に変化する。
【０１３７】
この無段変速部２０を作動させるためのより具体的な構成として、前記入力側プーリ４０の入力側スライドプーリ４６および出力側プーリ４２の出力側スライドプーリ５２には、油圧アクチュエータ４７，５３がそれぞれ備えられている。つまり、これら油圧アクチュエータ４７，５３内に形成された作動油圧室に所定油圧を作用させることで各スライドプーリ４６，５２をフィックスプーリ４８，５４に対して進退移動させる構成となっている。
【０１３８】
また、入力側スライドプーリ４６の油圧アクチュエータ４７および出力側スライドプーリ５２の油圧アクチュエータ５３には、油圧制御回路２００（図５参照）を介して油圧がそれぞれ制御されて供給されるようになっている。つまり、入力側スライドプーリ４６に備えられた油圧アクチュエータ４７にはプライマリ制御油圧Ｐpriが供給され、出力側スライドプーリ５２に備えられた油圧アクチュエータ５３にはセカンダリ制御油圧Ｐsecが供給されるようになっている。
【０１３９】
より詳しくは、図示しないオイルパンから吸引されオイルポンプから吐出された作動油が、デューティ制御される調圧バルブにより調圧され、ライン圧ＰＬとして制御される。このライン圧ＰＬを有する作動油は、デューティ制御されるプライマリ側減圧バルブにより前記プライマリ制御油圧Ｐpriとされ、入力側（プライマリ側）の油圧アクチュエータ４７に供給される。更に、ライン圧ＰＬを有する作動油は、同じくデューティ制御され、セカンダリ側減圧バルブにより制御されて前記セカンダリ制御油圧Ｐsecとされ、出力側（セカンダリ側）の油圧アクチュエータ５３に供給される。
【０１４０】
前記変速制御部１０３には、前記伝達部材（プライマリシャフト）２２の回転数Ｎ22および出力軸（セカンダリシャフト）１２の回転数ＮOUT等、更には車速Ｖやアクセル開度Ａｃｃ等の情報が入力され、予め実験等により求められているマップ等に基づいて、所要の変速比γCVT（＝Ｎ22／ＮOUT）やベルト挟圧力を得るべく、上述のプライマリ制御油圧Ｐpriおよびセカンダリ制御油圧Ｐsecが形成される。
【０１４１】
そして、入力側の油圧アクチュエータ４７の作動油圧室に作用するプライマリ制御油圧Ｐpriを制御することにより、入力側プーリ溝５０の幅が調整される。その結果、入力側プーリ４０におけるベルト４４の巻き掛け半径が変化し、ベルト式無段変速部１３０の入力回転数Ｎ18と出力回転数ＮOUTとの比、すなわち変速比γCVTが無段階（連続的）に制御されることになる。
【０１４２】
更に、出力側の油圧アクチュエータ５３の作動油圧室に作用するセカンダリ制御油圧Ｐsecを制御することにより、出力側プーリ溝５６の幅が変化する。つまり、ベルト４４に対する出力側プーリ４２の軸線方向のベルト挟圧（言い換えれば推力）が制御される。このベルト挟圧によりベルト４４の張力が制御され、入力側プーリ４０および出力側プーリ４２とベルト４４との接触面圧が制御される。このセカンダリ制御油圧Ｐsecは、無段変速部２０の入力側プーリ４０に接続される伝達部材１８に入力されるトルクおよび変速比などに基づいて制御される。
【０１４３】
このように構成されたベルト式無段変速機で成る機械式変速部１３０を備えた駆動装置１においても、上述した第１実施形態の場合と同様に、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況になった場合、変速点を低車速側に切り換える変速点変更制御が実行されるようになっている。
【０１４４】
図１４は、本実施形態における自動変速マップを示している。一般に、ベルト式無段変速機の変速比制御は、図中に実線で示すように、運転者の出力要求量を表すアクセル操作量θACCおよび車速Ｖ（出力軸１２の回転数に対応）をパラメータとして予め定められた自動変速マップから入力側の目標回転速度ＮＩＮＴを算出し、実際の入力軸回転速度Ｎｉｎが目標回転速度ＮＩＮＴと一致するように、それらの偏差に応じてベルト式無段変速機の変速制御、具体的には油圧制御回路２００の電磁開閉弁などをフィードバック制御して、上記プライマリ制御油圧Ｐpriを制御する。また、車速Ｖが低くアクセル操作量θACCが大きい程、大きな変速比γになる目標回転速度ＮＩＮＴが設定されるようになっている。また、車速Ｖは出力軸１２の回転数に対応するため、入力軸回転速度Ｎｉｎの目標値である目標回転速度ＮＩＮＴは目標変速比に対応し、ベルト式無段変速部１３０の最小変速比γｍｉｎと最大変速比γｍａｘの範囲内で定められている。
【０１４５】
このような自動変速マップに対し、本実施形態では、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況になった場合、図１４に破線で示すように、変速点を切り換える変速点変更制御が実行される。つまり、目標回転速度を低い側に設定するようにしている。これにより、本実施形態の場合にも上述した第１実施形態の場合と同様の効果を奏することができ、第１電動機ＭＧ１の制御性を良好に確保することができる。尚、上述した第１実施形態の場合と同様に、変速点の異なる自動変速マップを、前記変速線図記憶部１０５に記憶させておき、前記第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が変化した場合には、ベルト式無段変速部１３０の変速制御に使用する自動変速マップを切り換えるようにしてもよい。
【０１４６】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態は、機械式変速部の構成が前記各実施形態のものと異なっている。具体的には、機械式変速部としてトロイダル式無段変速機（トロイダル式ＣＶＴ）を適用したものであって、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に適用したものである。その他、駆動装置１の構成や制御動作は前記第１実施形態のものと同様であるので、ここでは、このトロイダル式無段変速機の構成についてのみ説明する。
【０１４７】
図１５は、本実施形態の駆動装置１を示すスケルトン図である。伝達部材２２の後段側に連結されているトロイダル式無段変速部１４０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無段の自動変速機として機能するものである。そして、このトロイダル式無段変速部１４０は、伝達部材２２に連結されその回転軸上で相対向する２つの入力ディスク１４２ａ，１４２ｂ（以下、特に区別しない場合には「入力ディスク１４２」という）と、その２つ入力ディスク１４２ａ，１４２ｂの間において入力ディスク１４２ａ，１４２ｂのそれぞれに相対向して同軸上に設けられ出力軸１２に連結された２つの出力ディスク１４４ａ，１４４ｂ（以下、特に区別しない場合には「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との間にその回転軸を対称軸として２つずつ合計４つ設けられたパワーローラ１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄ（以下、特に区別しない場合には「パワーローラ１４６」という）とを備えている。そして、相対向する入力ディスク１４２と出力ディスク１４４とは互いが近付く方向に押圧され、それらの対向面はその間に設けられ伝達部材２２の回転軸と交差する回転軸を有する２つのパワーローラ１４６の外周面と摩擦力を発生して接触し、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なるように入力ディスク１４２および出力ディスク１４４の相対向するパワーローラ１４６との接触面は円弧状断面を有している。このように構成されたトロイダル式無段変速部１４０では、第１の動力伝達経路をなす一組の入力ディスク１４２ａ、パワーローラ１４６ａ，１４６ｂ、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１４６ｃ，１４６ｄ、出力ディスク１４４ｂとが機械的配置としては伝達部材２２の回転軸上に直列に、動力伝達経路としては並列に設けられており、伝達部材２２から入力された駆動トルクはトロイダル式無段変速部１４０内の並列な２つの動流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ディスク１４４に連結された出力軸１２を経て駆動輪３へ伝達される。
【０１４８】
トロイダル式無段変速部１４０では、入力ディスク１４２と出力ディスク１４４とのそれぞれと外周面で摩擦接触するパワーローラ１４６の回転軸と伝達部材２２の回転軸とのなす角度θPRを４つのパワーローラ１４６で同時に同じ角度に変化させることによって、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）との比が変化しトロイダル式無段変速部１４０の変速比γCVTが連続的に変化する。具体的には、前記角度θPRが小さくされるほど、入力ディスク１４２における前記接触点の半径は大きくなり出力ディスク１４４における前記接触点の半径は小さくなって、トロイダル式無段変速部１４０の変速比γCVTは小さくなる。
【０１４９】
このように構成されたトロイダル式無段変速機で成る機械式変速部１４０を備えた駆動装置１においても、上述した第１実施形態の場合と同様に、第１電動機ＭＧ１の運転可能領域が制限される状況になった場合、シフトアップ線およびシフトダウン線を低車速側に切り換える変速点変更制御が実行されるようになっている。
【０１５０】
これにより、本実施形態の場合にも上述した第１実施形態の場合と同様の効果を奏することができ、第１電動機ＭＧ１の制御性を良好に確保することができる。
【０１５１】
−他の実施形態−
上述した第１実施形態および第２実施形態では、機械式変速部３０として、前進４段変速の遊星歯車式自動変速機を用いているが、本発明はこれに限られることなく、他の任意の変速段の遊星歯車式自動変速機を機械式変速部３０に適用してもよい。
【０１５２】
以上の実施形態では、電気式差動部２０の動力分配機構２１を１組の遊星歯車装置によって構成しているが、本発明はこれに限られることなく、電気式差動部の動力分配機構を２組以上の遊星歯車装置で構成し、定速状態で動力分配機構が３段以上の変速機として機能するようにしてもよい。
【０１５３】
以上の例では、駆動源としてガソリンエンジンを搭載した車両用駆動装置の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ディーゼルエンジン等の他のエンジンを搭載した車両用駆動装置の制御にも適用可能である。また、本発明は、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両やＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に限られることなく、４輪駆動車の制御にも適用できる。
【０１５４】
また、上記各実施形態では、第１電動機ＭＧ１の最高回転数が制限された場合に変速線を変更する場合について説明したが、第１電動機ＭＧ１の出力可能なトルクが制限された場合にも同様に変速線を変更するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明を適用するハイブリッド車両の駆動装置の概略構成を示すスケルトン図である。
【図２】図１のハイブリッド車両の駆動装置が無段または有段変速作動する場合の作動表である。
【図３】図１のハイブリッド車両の駆動装置が有段変速作動する場合における各ギヤ段の相対的回転速度を説明する共線図である。
【図４】図１のハイブリッド車両を制御するＥＣＵの入力・出力信号を説明する図である。
【図５】図１のハイブリッド車両を制御するＥＣＵの制御機能の要部を示すブロック図である。
【図６】目標ギヤ段の算出および無段制御領域と有段制御領域との切替判定に用いる変速線図である。
【図７】図６の無段制御領域と有段制御領域との境界をマップ化するための概念図である。
【図８】シフト操作装置のシフトゲートを示す図である。
【図９】ＥＣＵが実行する変速点変更制御の制御ルーチンを示すフローチャート図である。
【図１０】車両発進時における、車速、エンジン回転数、第１電動機の回転数、第２電動機の回転数それぞれの変化状態を示すタイミングチャートであって、図１０（ａ）は、第１電動機の運転可能領域が制限されていない状況での各変化を示し、図１０（ｂ）は、第１電動機の運転可能領域が制限されている状況での各変化を示す図である。
【図１１】第２実施形態における運転負荷と、機械式変速部の変速段と、変速線変更幅との関係を示す図である。
【図１２】第２実施形態において目標ギヤ段の算出および無段制御領域と有段制御領域との切替判定に用いる変速線図である。
【図１３】第３実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置の概略構成を示すスケルトン図である。
【図１４】第３実施形態における自動変速マップを示す図である。
【図１５】第４実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置の概略構成を示すスケルトン図である。
【図１６】第１電動機の運転可能領域を示す図であって、第１電動機の運転可能領域が制限されていない状態での運転可能領域を実線で示し、運転可能領域が制限されている状態での運転可能領域を破線で示す図である。
【図１７】第１電動機の運転可能領域が制限されていない状態における車両発進時の動作を説明するための共線図である。
【図１８】第１電動機の運転可能領域が制限されている状態における車両発進時の動作を説明するための共線図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１      駆動装置
２      差動歯車装置
３      駆動輪
１０    エンジン
１１    入力軸（電気式差動部の入力軸）
１２    出力軸（駆動装置の出力軸）
２０    電気式差動部
２１    動力分配機構（差動機構）
２２    伝達軸（電気式差動部の出力軸）
３０    機械式変速部（変速部）
１０３  変速制御部（変速部制御手段）
１３０  ベルト式無段変速部
１４０  トロイダル式無段変速部
ＭＧ１  第１電動機
ＭＧ２  第２電動機
Ｓ１    第１サンギヤ（回転要素）
ＣＡ１  第１キャリヤ（回転要素）
Ｒ１    第１リングギヤ（回転要素）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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