(57)【要約】【課題】電動機の運転状態が制御されることにより差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部の差動を制限する差動制限機構とを備えた車両用動力伝達装置の制御装置において、差動制限切換時に発生するショックを抑制することができる車両用動力伝達装置の制御装置を提供する。【解決手段】切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０による差動制限の切換時、差動制限切換後の差動部１１の差動制限状態の相違を予測して、差動部１１の各回転要素の回転速度制御方法を変更するため、差動制限切換後に予測される差動部１１の差動制限状態に応じて好適な回転速度制御を実施して、切換時のショックを抑制することができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動機構の回転要素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駆動源に連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、該電気式差動部の差動を制限する差動制限機構とを備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記差動制限機構による差動制限の切換時、前記差動制限切換後の前記電気式差動部の差動制限状態の相違を予測して、前記電気式差動部の各回転要素の回転速度制御方法を変更する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】
前記駆動源と駆動輪との間の動力伝達経路上には、有段変速部が備えられており、前記差動制限機構による前記電気式差動部の差動制限により複数の定変速比状態が達成されるものであり、
前記定変速比状態での変速においては、前記差動制限機構の第１の定変速比状態と第２の定変速比状態との切換と前記有段変速部の変速とが同時に行われるものであることを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記電気式差動部の差動制限切換後において、該電気式差動部の所定の回転要素が固定されると予測されるとき、該所定の回転要素がそれを目標に回転速度制御されることを特徴とする請求項１または２の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項４】
前記電気式差動部の差動制限切換後において、該電気式差動部の各回転要素が一体回転させられると予測されるとき、所定の回転要素がその回転速度を目標に回転速度制御されることを特徴とする請求項１または２の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項５】
前記所定の回転要素が目標とする回転速度へ制御される際、前記所定の回転要素の回転速度変化が正負反転しないように制御されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項６】
前記所定の回転要素の回転速度は、前記電動機によって制御されることを特徴とする請求項５の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項７】
前記電気式差動部の差動制限切換の際、駆動源の始動を伴うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項８】
前記駆動源と駆動輪との間の動力伝達経路上には、有段変速部が備えられており、前記電気式差動部の差動制限の際に該有段変速部のダウン変速が実行される場合、変速終了時にトルクダウン制御が実施されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれ１つの車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項９】
前記有段変速部の変速は、クラッチツウクラッチ変速であることを特徴とする請求項８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、電動機の運転状態が制御されることにより差動機構の差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部の差動を制限する差動制限機構とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置に係り、特に、差動制限切換時に発生するショックを抑制する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
差動機構の回転要素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駆動源に連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部の差動を制限する差動制限機構とを備えた車両用動力伝達装置の制御装置がよく知られている。例えば特許文献１に記載されている車両用駆動装置の制御装置がその一例である。このようなハイブリッド形式の車両用動力伝達装置では、電気式差動部が例えば遊星歯車装置で構成され、電気式差動部の差動作用により変速比が連続的に変更される変速機として機能させられ、例えば電気的な無段変速機として機能させられ、駆動源を最適な差動状態に維持しつつ車両を走行させるように制御されて燃費が向上させられる。また、差動制限装機構が作動されると、電気式差動部が非無段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路で駆動輪の出力が駆動輪へ伝達されるので、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させられる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２６４７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の電気式差動部の差動制限の切換は、電気式差動部の出力軸の回転速度が駆動源に連結された入力軸の回転速度よりも増速されて出力される状態と、出力軸の回転速度が入力軸の回転速度と同等の回転速度で出力される状態とに、車両の状態に応じて選択的に切り換えられるようになっている。このような、差動制限の切換制御は車両走行中に頻繁に発生するが、差動制限の切換中において前記電動機の回転速度が上下すると制御が難しく、さらに、例えばエンジン始動などを伴うと、エンジンの回転速度変動が発生してショックが発生する可能性があった。なお、この課題は今まで未公知であったため、この課題に対する解決法は考案されていなかった。また、未公知ではあるが特許文献１において差動制限の切換と有段変速部の変速との同時変速を行う構成においては、例えばアクセル踏み込み時には切換クラッチロックにより変速比がロー側となる差動部の差動制限状態とする場合だけでなく、切換ブレーキロックにより変速比がハイ側となる差動部の差動制限状態とする場合もあることがわかったが、このような同時変速を行う構成においても上記と同様の課題（電動機の回転速度が上下すると制御が難しく、ショックが発生する）が発生する。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、差動機構の回転要素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駆動源に連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部の差動を制限する差動制限機構とを備えた車両用動力伝達装置の制御装置において、差動制限切換時に発生するショックを抑制することができる車両用動力伝達装置の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】
上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）差動機構の回転要素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駆動源に連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部の差動を制限する差動制限機構とを備えた車両用動力伝達装置の制御装置において、（ｂ）前記差動制限機構による差動制限の切換時、前記差動制限切換後の前記電気式差動部の差動制限状態の相違を予測して、前記電気式差動部の各回転要素の回転速度制御方法を変更することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記駆動源と駆動輪との間の動力伝達経路上には、有段変速部が備えられており、前記差動制限機構による前記電気式差動部の差動制限により複数の定変速比状態が達成されるものであり、前記定変速比状態での変速においては、前記差動制限機構の第１の定変速比状態と第２の定変速比状態との切換と前記有段変速部の変速とが同時に行われるものであることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記電気式差動部の差動制限切換後において、その電気式差動部の所定の回転要素が固定されると予測されるとき、その所定の回転要素がそれを目標に回転速度制御されることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記電気式差動部の差動制限切換後において、その電気式差動部の各回転要素が一体回転させられると予測されるとき、所定の回転要素がその回転速度を目標に回転速度制御されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至３のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置において、前記所定の回転要素が目標とする回転速度へ制御される際、前記所定の回転要素の回転速度変化が正負反転しないように制御されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、請求項５の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記所定の回転要素の回転速度は、前記電動機によって制御されることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至６のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置において、前記電気式差動部の差動制限切換の際、駆動源の始動を伴うを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至７のいずれか１つの車両用動力伝達装置の制御装置において、前記駆動源と駆動輪との間の動力伝達経路上には、有段変速部が備えられており、前記電気式差動部の差動制限の際にその有段変速部のダウン変速が実行される場合、変速終了時にトルクダウン制御が実施されることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９にかかる発明の要旨とするところは、請求項８の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記有段変速部の変速は、クラッチツウクラッチ変速であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記差動制限機構による差動制限の切換時、前記差動制限切換後の前記電気式差動部の差動制限状態の相違を予測して、前記電気式差動部の各回転要素の回転速度制御方法を変更するため、差動制限切換後に予測される電気式差動部の差動制限状態に応じて好適な回転速度制御を実施して、切換時のショックを抑制することができる。
【００１６】
また、請求項２にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記駆動源と駆動輪との間の動力伝達経路上には、有段変速部が備えられており、前記差動制限機構による前記電気式差動部の差動制限により複数の定変速比状態が達成されるものであり、前記定変速比状態での変速においては、前記差動制限機構の第１の定変速比状態と第２の定変速比状態との切換と前記有段変速部の変速とが同時に行われるものであるため、電気式差動部の複数の定変速比状態と有段変速部の変速とによって多段化された変速段を形成することができる。
【００１７】
また、請求項３にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電気式差動部の差動制限切換後において、その電気式差動部の所定の回転要素が固定されると予測されるとき、その所定の回転要素がそれを目標に回転速度制御されるため、所定の回転要素の回転速度が上下に変動することなく固定される。これにより、切換時のショックを抑制することができる。
【００１８】
また、請求項４にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電気式差動部の差動制限切換後において、その電気式差動部の各回転要素が一体回転させられると予測されるとき、所定の回転要素がその回転速度を目標に回転速度制御されるため、所定の回転要素の回転速度が上下に変動することなく切換後に予測される回転速度へ到達される。これにより、切換時のショックを抑制することができる。
【００１９】
また、請求項５にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記所定の回転要素が目標とする回転速度へ制御される際、その所定の回転要素の回転速度変化が正負反転しないように制御されるため、切換時の制御の困難性が抑制されて切換時のショックを抑制することができる。
【００２０】
また、請求項６にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記所定の回転要素の回転速度は、前記電動機によって制御されるため、容易且つ迅速に所定の回転要素の回転速度を変化させることができる。
【００２１】
また、請求項７にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記電気式差動部の差動制限切換の際、駆動源の始動を伴うため、所定の回転要素の回転速度を好適に制御することで、駆動源の回転速度変動が抑制され、切換時のショックが抑制される。
【００２２】
また、請求項８にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記駆動源と駆動輪との間の動力伝達経路上には、有段変速部が備えられており、前記電気式差動部の差動制限の際にその有段変速部のダウン変速が実行される場合、変速終了時にトルクダウン制御が実施されるため、変速時に発生する変速ショックがさらに効果的に抑制される。
【００２３】
また、請求項９にかかる発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、前記有段変速部の変速は、クラッチツウクラッチ変速であるため、滑らかに変速されて変速時のショックが低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
ここで、好適には、前記切換後の差動制限状態の予測は、アクセル開度の変化率および車両の車速に基づいて予測されるものである。このようにすれば、容易に切換後の差動制限状態を予測することができる。
【００２５】
また、好適には、差動制限状態としては例えば差動機構の回転要素が一体回転状態とされる状態や、差動機構の回転要素の一部が回転速度零に固定される状態が含まれ、差動制限切換は差動機構の回転要素が一体回転状態とされる状態と差動機構の回転要素の一部が回転速度零に固定される状態との間の切換や、差動機構が４以上の回転要素を有す構成において差動機構の回転速度零に固定される回転要素を変更することによる切換が含まれる。
【００２６】
また、好適には、前記電気式差動部は遊星歯車装置から成り、前記遊星歯車装置のサンギヤは電動機に連結され、キャリヤは駆動源に連結され、リングギヤは前記有段変速部の入力軸に連結される。また、前記差動制限機構は、前記サンギヤを非回転部材に選択的に連結する切換ブレーキと、前記サンギヤ、キャリヤ、およびリングギヤの少なくとも２つを選択的に連結する切換クラッチと、からなる。このようにすれば、前記切換ブレーキが作動すると、サンギヤの回転速度が零となり、リングギヤの回転速度が駆動源に連結されたキャリヤよりも増速されて出力され、切換クラッチが作動すると、電気式差動部の各回転要素が一体回転される。これにより、切換ブレーキまたは切換クラッチが作動することで、電気式差動部の差動状態が制限され、所定の変速比を有する有段変速機として機能させることができる。さらに、切換ブレーキが作動すると、電気式差動部の変速比が１より小さい変速機として機能する一方、切換クラッチが作動すると、その変速比が１である変速機として機能する。すなわち、切換ブレーキおよび切換クラッチを選択的に作動させることで、電気式差動部を２速の段を有する変速機として機能させることができる。
【００２７】
また、好適には、前記電気式差動部の差動制限の切換制御は、前記切換ブレーキの作動と切換クラッチの作動とで異なる制御態様で回転要素の回転速度制御が実施されるものである。例えば切換ブレーキが作動されると、サンギヤの回転速度が零となるため、電動機によってサンギヤの回転速度を零に速やかに固定する。また、切換クラッチが作動されると、電気式差動部の各回転要素が一体回転されるため、電動機によってサンギヤの回転速度を切換後に予測される回転速度まで積極的に引き上げる。
【００２８】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２９】
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用動力伝達装置の一部を構成する変速機構１０を説明する骨子図である。図１において、変速機構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機能する入力軸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（差動機構の出力軸）１８を介して直列に連結されている有段式の変速部として機能する自動変速部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機能する出力軸２２とを直列に備えている。この変速機構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駆動源であるエンジン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。なお、本実施例の変速機構１０が本発明の車両用動力伝達装置に対応しており、差動部１１が本発明の電気式差動部に対応しており、エンジン８が本発明の駆動源に対応している。
【００３０】
このように、本実施例の変速機構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、変速機構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。
【００３１】
第１電動機Ｍ１の運転状態が制御されることにより差動状態が制御されるという点で電気式差動部と言うことができる差動部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とを、備えている。また、伝達部材１８と一体的に回転するように第２電動機Ｍ２が接続されている。また、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、第２電動機Ｍ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ（電動機）機能を少なくとも備える。なお、本実施例の第１電動機Ｍ１が、本発明の電動機に対応している。
【００３２】
本発明の差動機構に対応する動力分配機構１６は、例えば「０．３８０」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。
【００３３】
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に動力伝達可能に連結された第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２の運転状態が制御されることによりエンジン８に連結された入力軸１４の回転速度と出力軸として機能する伝達部材１８の回転速度との差動状態が制御される。なお、入力軸１４の回転速度が本発明の入力軸の回転速度に対応しており、伝達部材１８の回転速度が本発明の出力軸の回転速度に対応している。
【００３４】
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の回転速度、遊星歯車装置２４の各回転要素の回転速度、並びに伝達部材１８の回転速度とが同等となるので、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。なお、本実施例の切換クラッチＣ０が本発明の差動制限機構に対応している。
【００３５】
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（固定状態）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。なお、本実施例の切換ブレーキＢ０が本発明の差動制限機構に対応している。また、切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０が係合されると差動部１１が定変速比状態が達成されるため、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の一方が係合された状態を本発明の第１の定変速比状態とすると、他方が係合された状態が本発明の第２の定変速比状態となる。
【００３６】
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制限機構として機能している。
【００３７】
差動部１１と駆動輪３８との間の動力伝達経路上に配設された自動変速部２０は、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２６およびシングルピニオン型の第２遊星歯車装置２８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「０．５２９」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「０．３７２」程度の所定のギヤ比ρ２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とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２である。なお、自動変速部２０が本発明の有段変速部に対応している。
【００３８】
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、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。また、第１キャリヤＣＡ１と第２リングギヤＲ２とが一体的に連結され、第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結されると共に第３クラッチＣ３を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。また、第１リングギヤＲ１は、第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結されると共に第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。また、第２キャリヤＣＡ２は出力軸２２に連結されている。
【００３９】
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、第２クラッチＣ２、および第３クラッチＣ３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、第２クラッチＣ２、および第３クラッチＣ３は、差動部１１の出力軸として機能する伝達部材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、伝達部材１８が自動変速部２０の入力部材としても機能し、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および第３クラッチＣ３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、第２クラッチＣ２、および第３クラッチＣ３のいずれも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。
【００４０】
前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２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。
【００４１】
以上のように構成された変速機構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、第３クラッチＣ３、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２が選択的に係合作動させられることにより、第１変速段乃至第第７変速段のいずれか或いは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）が各変速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、変速機構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、変速機構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。これより、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。
【００４２】
例えば、変速機構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２ブレーキＢ２の係合により、変速比γ１が最大値例えば「３．６８３」程度である第１変速段が成立させられる。切換ブレーキＢ０、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変速段よりも小さい値例えば「２．６６９」程度である第２変速段が成立させられる。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変速段よりも小さい値例えば「１．９０９」程度である第３変速段が成立させられる。切換ブレーキＢ０、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γ４が第３変速段よりも小さい値例えば「１．３８３」程度である第４変速段が成立させられる。第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、および切換クラッチＣ０の係合により、変速比γ５が第４変速段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第５変速段が成立させられる。第１ブレーキＢ１、第３クラッチＣ３、および切換クラッチＣ０の係合により、変速比γ６が第５変速段よりも小さい値例えば「０．６６１」程度である第６変速段が成立させられる。第１ブレーキＢ１、第３クラッチＣ３、および切換ブレーキＢ０の係合により、変速比γ７が第６変速段よりも小さい値例えば「０．４７９」程度である第７変速段が成立させられる。このように、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を選択的に作動させて差動部１１を２段の定変速機として機能させることにより、自動変速部２０の変速段と合わせて変速機構１０の多段化が可能となる。なお、第２変速段から第３変速段、および第４変速段から第５変速段への変速においては、切換ブレーキＢ０から切換クラッチＣ０への切換と、自動変速部２０の変速とが同時に行われる。また、第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２、および第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γＲが第２変速段と第３変速段との間の値例えば「１．９５１」程度である後進変速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、例えば第２ブレーキＢ２のみが係合される。
【００４３】
しかし、変速機構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４つの変速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変速段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各変速段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構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。
【００４４】
図３は、無段変速部として機能する差動部１１と有段変速部として機能する自動変速部２０とから構成される変速機構１０において、変速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。
【００４５】
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４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応する第１リングギヤＲ１を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する相互に連結された第１キャリヤＣＡ１および第２リングギヤＲ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応する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をそれぞれ表し、それらの間隔は第１、第２遊星歯車装置２６、２８のギヤ比ρ１、ρ２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遊星歯車装置２６、２８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。
【００４６】
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構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。
【００４７】
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。
【００４８】
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３クラッチＣ３を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第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は出力軸２２に連結され、第７回転要素ＲＥ７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る。
【００４９】
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２ブレーキＢ２とが係合させられることにより、第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７と横線Ｘ２との交点と第５回転要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５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６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６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６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６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６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６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Ｌ４と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第４速の出力軸２２の回転速度が示され、第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３と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６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第５速の出力軸２２の回転速度が示され、第１ブレーキＢ１と第３クラッチＣ３とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ６と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第６速の出力軸２２の回転速度が示され、第１ブレーキＢ１と第３クラッチＣ３とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ７と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第７速の出力軸２２の回転速度が示される。上記において、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４回転要素ＲＥ４、第５回転要素ＲＥ５、第７回転要素ＲＥ７のいずれかに差動部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自動変速部２０に入力される。
【００５０】
図４は、本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置の一部を構成する変速機構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。
【００５１】
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ＳＰを表す信号、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２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並びに回転方向を表す信号、自動変速部２０の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量Ａccを示すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各車輪の車輪速を示す車輪速信号、エンジン８の空燃比Ａ／Ｆを示す信号、スロットル弁開度θＴＨを示す信号などが、それぞれ供給される。
【００５２】
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。
【００５３】
図５は複数種類のシフトポジションＳＰ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ＳＰ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。
【００５４】
そのシフトレバー４９は、変速機構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）」、変速機構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）」、変速機構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。
【００５５】
上記シフトレバー４９の各シフトポジションＳＰへの手動操作に連動して図２の係合作動表に示す後進変速段「Ｒ」、ニュートラル「Ｎ」、前進変速段「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。
【００５６】
上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションＳＰ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、第１クラッチＣ２、および第３クラッチＣ３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、第２クラッチＣ２、および第３クラッチＣ３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、第２クラッチＣ２、および第３クラッチＣ３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、第２クラッチＣ２、および第３クラッチＣ３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。
【００５７】
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１クラッチＣ１または第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が運転者によって「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、第２クラッチＣ２、および第３クラッチＣ３のいずれかが非係合状態から係合状態へ切り換えられて自動変速部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１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および第３クラッチＣ３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が運転者によって「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、第２クラッチＣ２、および第３クラッチＣ３が係合状態から非係合状態へ切り換えられて自動変速部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。
【００５８】
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の実線および破線に示す関係（変速線図、変速マップ）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、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。
【００５９】
ハイブリッド制御手段５２は、変速機構１０の前記無段変速状態すなわち差動部１１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。
【００６０】
ハイブリッド制御手段５２は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部２０の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン８を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度ＮＥと車速Ｖおよび自動変速部２０の変速段で定まる伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、差動部１１が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段５２は例えばエンジン回転速度ＮＥとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）ＴＥとをパラメータとする二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に定められたエンジン８の最適燃費率曲線（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に沿ってエンジン８が作動させられるように、例えば目標出力（トータル目標出力、要求駆動力）を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクＴＥとエンジン回転速度ＮＥとなるように変速機構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。
【００６１】
このとき、ハイブリッド制御手段５２は、第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギをインバータ５８を通して蓄電装置６０や第２電動機Ｍ２へ供給するので、エンジン８の動力の主要部は機械的に伝達部材１８へ伝達されるが、エンジン８の動力の一部は第１電動機Ｍ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ５８を通してその電気エネルギが第２電動機Ｍ２へ供給され、その第２電動機Ｍ２が駆動されて第２電動機Ｍ２から伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。
【００６２】
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。
【００６３】
前記図７の太実線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（太実線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、例えば同じ図７中の実線および破線に示す変速線図（変速マップ）と共に記憶手段５６に予め記憶されている。
【００６４】
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。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アクセル開度Ａcc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。
【００６５】
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電動機の回転速度ＮＭ１を負の回転速度で制御例えば空転させて、差動部１１の差動作用によりエンジン回転速度ＮＥを零乃至略零に維持する。
【００６６】
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、本実施例のエンジン走行には、エンジン走行＋モータ走行も含むものとする。
【００６７】
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の充電容量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電動機の回転速度ＮＭ２が車両停止状態により零（略零）となっても動力分配機構１６の差動作用によってエンジン回転速度ＮＥが自律回転可能な回転速度以上に維持される。
【００６８】
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Ｍ１の回転速度ＮＭ１および／または第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２を制御してエンジン回転速度ＮＥを任意の回転速度に維持させられる。例えば、図３の共線図からもわかるようにハイブリッド制御手段５２はエンジン回転速度ＮＥを引き上げる場合には、車速Ｖに拘束される第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２を略一定に維持しつつ第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１の引き上げを実行する。
【００６９】
増速側ギヤ段判定手段６２は、変速機構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変速機構１０の変速されるべき変速段が増速側変速段例えば第２速、第４、および第７速変速段のいずれかであるか否かを判定する。
【００７０】
差動状態切換制御手段５０は、車両状態に基づいて前記差動制限機構（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、すなわち前記差動状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、差動状態切換制御手段５０は、記憶手段５６に予め記憶された前記図７の一点鎖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およびアクセル開度Ａccで示される車両状態に基づいて、変速機構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、すなわち変速機構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変速機構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変速機構１０の切り換えるべき変速状態を判断して、変速機構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。
【００７１】
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、Ｃ３、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、作動の組み合わせを示している。すなわち、変速機構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。
【００７２】
例えば、増速側ギヤ段判定手段６２により第２、第４、および第７速変速段のいずれかへの変速と判定される場合には、差動部１１の変速比が１．０より小さな増速側変速段所謂オーバードライブ変速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２、第４、および第７速変速段でないと判定される場合には、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によって変速機構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、変速機構１０全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
【００７３】
しかし、切換制御手段５０は、変速機構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、変速機構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４つの変速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変速段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各変速段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構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。
【００７４】
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破線はダウンシフト線である。
【００７５】
また、図７の一点鎖線は、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および判定アクセル開度Ａcc１を示している。つまり、図７の一点鎖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アクセル開度Ａccに基づいて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アクセル開度Ａcc１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の一点鎖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および判定アクセル開度Ａcc１を含む、車速Ｖとアクセル開度Ａcc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および判定アクセル開度Ａcc１の少なくとも１つを含むものであってもよいし、車速Ｖおよびアクセル開度Ａcc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。
【００７６】
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と判定アクセル開度Ａccとを比較する判定式、アクセル開度Ａccと判定アクセル開度Ａcc１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を越えたときに変速機構１０を有段変速状態とする。また、切換制御手段５０は、車両状態例えばアクセル開度Ａccが判定アクセル開度Ａcc１を越えたときに変速機構１０を有段変速状態とする。
【００７７】
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は変速機構１０を優先的に有段変速状態としてもよい。
【００７８】
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。
【００７９】
また、例えば判定車速Ｖ１は、高速走行において変速機構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変速機構１０が有段変速状態とされるように設定されている。また、判定アクセル開度Ａcc１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。
【００８０】
図７の関係に示されるように、アクセル開度Ａccが予め設定された判定アクセル開度Ａcc１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。
【００８１】
これによって、例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、変速機構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変速機構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、アクセル開度Ａccなどの前記駆動力関連値が判定アクセル開度Ａcc１を越えるような高出力走行では変速機構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、有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度ＮＥの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度ＮＥの変化が楽しめる。
【００８２】
エンジン始動判定手段８８は、例えばモータ走行中からアクセルペダルが踏み込まれ、エンジン８を始動させる必要が生じたか否かを判定する。具体的には、車両の状態が図７の太実線Ａで示すモータ走行領域からエンジン走行領域に切り換えられたか否かを判定する。本判定が肯定される、すなわちエンジン８を始動させる必要が生じたと判定されると、エンジン始動判定手段８８は、ハイブリッド制御手段５２を通じてエンジン出力制御装置４３にエンジン８を始動させる指令を出力する。
【００８３】
ところで、差動状態切換制御手段５０による差動部１１の無段変速状態から有段変速状態への切換は、増速側ギヤ段判定手段６２に基づいて、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合される。例えば切換ブレーキＢ０が係合される場合、差動部サンギヤＳ０および第１電動機Ｍ１の回転速度が零に固定される。また、切換クラッチＣ０が係合される場合、差動部サンギヤＳ０、差動部キャリヤＣＡ０、および差動部リングギヤＲ０が一体回転されて各回転要素の回転速度が等しくなる。このような制御の中で第１電動機Ｍ１の回転速度が上下すると制御が難しくなり、ショックが発生する可能性があった。さらに、この切換制御と同時期にエンジン８の始動が開始されると、エンジン回転速度ＮＥの変動が発生し、ショックが発生する可能性があった。
【００８４】
具体的に説明すると、差動部１１が図１３の実線で示すような回転状態にあるとき、例えばアクセルペダル７０の踏み込みによって停止中のエンジン８が始動されると、破線に示すようにエンジン回転速度ＮＥの上昇によって差動部サンギヤＳ０の回転速度も同様に上昇させられる。このとき、差動部１１が有段変速状態に切り換えられて切換ブレーキＢ０が係合されると、再び差動部サンギヤの回転速度が一点鎖線に示すように零に向かって引き下げられる。これにより、差動部サンギヤＳ０および差動部サンギヤＳ０に連結された第１電動機Ｍ１の回転速度が上下させられる。また、エンジン回転速度ＮＥも同様に、切換ブレーキＢ０の作動に伴って上下させられる。そこで、差動状態切換制御手段５０は、差動部１１の差動制限切換時において、差動制限切換後の差動部の差動状態の相違を予測し、その予測に基づいて差動部１１の各回転要素の制御を実行する。具体的には、差動制限切換時において、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０のいずれが係合されるかを予測し、それに応じて差動部１１の回転速度制御方法を変更する。以下、差動制限に応じた切換制御について、説明を実施する。
【００８５】
アクセル開度変化率判定手段９０は、アクセルペダル７０の操作量（踏み込み量）を示すアクセル開度Ａccを検出し、その変化率θが所定の変化率θ１よりも大きいか否かを判定する。なお、所定の変化率θ１は、予め実験的に設定され、例えば、変化率θに基づいて予測されるアクセル開度Ａccが図７に示す判定アクセル開度Ａcc１よりも大きくなると予測される値に設定される。なお、この所定の変化率θ１は、例えば車速Ｖや現状のアクセル開度Ａccなどの他のパラメータに応じて変化するものであっても構わない。そして、アクセル開度変化率判定手段９０は、変化率θが所定の変化率θ１よりも大きいと判定すると、差動部１１の差動状態が制限されるものと予測し、差動状態切換制御手段５０へ差動制限制御を実施させる指令を出力する。一方、変化率が所定の変化率θ１よりも小さい場合、アクセル開度変化率判定手段９０は、アクセル開度Ａccが判定アクセル開度Ａcc１を越えないものと予測し、差動部１１の差動状態を継続させる指令を差動状態切換制御手段５０へ出力する。すなわち、アクセル開度変化率判定手段９０は、アクセル開度Ａccの変化率θに応じて、差動部１１の差動制限を実施するか否かを予測する予測手段として機能する。
【００８６】
増速側ギヤ段判定手段６２は、前記アクセル開度変化率判定手段９０によって差動部１１の差動制限が実施されると予測されると、その予測に従っても図７の変速線図に基づいて、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否かを判定する。具体的には、図７の変速線図において車速Ｖに応じて変速される変速段を判定し、図２の係合作動表に基づいて、その変速段に対応する係合装置（切換クラッチＣ０、切換ブレーキＢ０）を判定する。すなわち、本実施例の変速装置１０では、第１、第３、第５、および第６変速段へ変速されるときは切換クラッチＣ０が係合され、第２、第４、および第７変速段へ変速されるときは切換ブレーキＢ０が係合される。
【００８７】
そして、差動状態切換制御手段５０は、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０のいずれが作動されるかの予測に基づいてその制御方法を変更する。先ず、切換ブレーキＢ０の作動が予測された場合について説明する。この状態は、例えば図７の実線の矢印で示す状態が該当し、以下、この状態すなわちモータ走行による第３変速段の無段変速状態からエンジン走行による第２変速段の有段変速状態に切り換えられる状態を一例に説明する。なお、切換ブレーキＢ０が作動すると、差動部サンギヤＳ０が零に固定されるので、本発明の電気式差動部の所定の回転要素とは、差動部サンギヤＳ０が対応する。
【００８８】
図８は、図７の矢印に示す作動制御を示すタイムチャートである。モータ走行状態においては、車両は第２電動機Ｍ２によって駆動され、差動部サンギヤＳ０（および第１電動機Ｍ１）は差動部キャリヤＣＡ０の回転速度（エンジン回転速度ＮＥ）を零に維持するため、負の回転方向（逆転方向）に回転させられている。ここで、ｔ１時点において、例えばアクセルペダル７０の踏み込みによってエンジン始動判定が為されると、第１電動機制御手段９２は、第１電動機Ｍ１の回転速度を上昇させ、さらにその回転速度が目標である零を越えないように回転速度制御する。さらに、ｔ１時点乃至ｔ２時点において自動変速部２０のダウン変速、具体的には第３変速段から第２変速段へのダウン変速が開始される。自動変速部２０のダウン変速は、先ず第１ブレーキＢ１の係合油圧が低下されると共に、第２ブレーキＢ２の係合油圧が増加される所謂クラッチツウクラッチ変速が開始される。そして、差動部キャリヤＣＡ０の回転速度すなわちエンジン回転速度ＮＥが点火可能回転速度まで上昇すると、ｔ３時点においてエンジン８が点火される。このとき、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１は零に制御されるため、エンジン回転速度ＮＥの上昇は、第２電動機Ｍ２による回転速度の引き上げによって実施される。そして、エンジン８が点火されると、切換ブレーキＢ０の係合油圧を係合させて差動部サンギヤＳ０の回転をロックさせる。なお、自動変速部２０の変速は、ダウン変速であるため、クラッチツウクラッチ変速の終了時（ｔ５時点乃至ｔ６時点）において、自動変速部２０の入力軸のトルクダウン制御を実施することでショックが低減される。このトルクダウン制御は、例えば第２電動機Ｍ２の回生制御によるものが好ましいが、エンジン８の出力トルクを低下させて実施しても構わない。
【００８９】
ここで、図８に示すように、所定の回転要素に対応する差動部サンギヤＳ０は、第１電動機Ｍ１によって零回転に予め固定されることで、切換時において回転速度が正負反転しないように制御されている。これに伴って、エンジン８も同様に正負判定しないように制御されている。
【００９０】
次に切換クラッチＣ０が係合される場合について説明する。この状態は、例えば図７の破線の矢印で示す状態、すなわち自動変速部２０が第３変速段から第１変速段へダウンシフトされ、無段変速状態から切換クラッチＣ０の係合による有段変速状態へ切り換えられる状態を示している。切換クラッチＣ０が係合される場合、所定の回転要素に対応する差動部サンギヤＳ０の回転速度は最終的に差動部キャリヤＣＡ０の回転速度すなわちエンジン回転速度ＮＥと同じになるので、エンジン回転速度ＮＥを目標に差動部サンギヤＳ０の回転速度すなわち第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１を零を越えて上昇させる。次いで、第１変速段へのクラッチツウクラッチ変速を実行させ、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２によってエンジン回転速度ＮＥを点火可能回転速度まで引き上げてエンジン８を点火させる。そして、エンジン８が点火されると、切換クラッチＣ０を係合させて差動部１１の差動を制限する。なお、破線で示す矢印のように自動変速部２０の変速がダウン変速であれば、変速終了時にトルクダウン制御を実施することで、変速ショックが抑制される。
【００９１】
図９は、電子制御装置４０の要部すなわちモータ走行からエンジン走行へ切り換えられる際、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０のいずれが係合されるかに応じて差動部１１の回転要素の回転速度制御方法を変更する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ものである。
【００９２】
先ず、エンジン始動判定手段８８に対応するステップＳＡ１（以下、ステップを省略する）において、例えばアクセルペダル７０が踏み込まれることにより、エンジン８を始動させる必要が生じたか否かを判定する。ＳＡ１が否定されると、ＳＡ１４においてモータ走行が継続される。ＳＡ１が肯定されると、アクセル開度変化率判定手段９０に対応するＳＡ２において、アクセルペダルの踏み込みによるアクセル開度Ａccの変化率θが所定の変化率θ１よりも大きいか否かが判定される。ＳＡ２が否定されると、アクセル開度Ａccが図７に示す判定アクセル開度Ａcc１よりも大きくならないものと判定され、ＳＡ１３において、無段変速制御が継続される。ＳＡ２が肯定されると、増速側ギヤ段判定手段６２に対応するＳＡ３において、差動部１１が有段変速制御状態に切り換えられる際、切換ブレーキＢ０が係合されると予測されるか否かが判定される。
【００９３】
ここで、ＳＡ３が肯定される、すなわち切換ブレーキＢ０が係合されると予測されると、第１電動機制御手段９２に対応するＳＡ４において、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１が目標である零回転を越えて上昇しないように制御される。次いで、有段変速制御手段５４に対応するＳＡ５において、自動変速部２０のダウン変速が実施される。なお、図７の実線の矢印の状態においては、変速機構１０全体として第３変速段から第２変速段へのクラッチツウクラッチ変速が実施されるが、自動変速部２０として１速のダウン変速（第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合）が実施される。そして、ハイブリッド制御手段５２に対応するＳＡ６において、エンジン８を始動させる。なお、エンジン８の始動においては、第１電動機Ｍ１の回転速度は零を越えて上昇されないように制御されるため、第２電動機Ｍ２の回転速度を引き上げることで、差動部キャリヤＣＡ０の回転速度すなわちエンジン回転速度ＮＥをエンジン点火可能な回転速度にまで上昇させてエンジン点火を実施する。そして、エンジン８が始動されると略同時に、差動状態切換制御手段５０に対応するＳＡ７において、切換ブレーキＢ０の係合油圧を上昇させて切換ブレーキＢ０を係合させる。また、自動変速部２０の変速がダウン変速である場合、ハイブリッド制御手段５２に対応するＳＡ８において、変速終了時にエンジン８或いは第２電動機Ｍ２によるトルクダウン制御を実施させる。
【００９４】
一方、ＳＡ３が否定される、すなわち切換クラッチＣ０が係合されると予測されると、第１電動機制御手段９２に対応するＳＡ９において、第１電動機Ｍ１を制御することにより、差動部サンギヤＳ０の回転速度をエンジン始動後に予測されるエンジン回転速度ＮＥまで上昇させる。次いで、有段変速制御手段５４に対応するＳＡ１０において、自動変速部２０の変速が実施される。なお、図７の破線で示す矢印の状態においては、第３変速段から第１変速段へのクラッチツウクラッチ変速が実施される。そして、ハイブリッド制御手段５２に対応するＳＡ１１において、エンジン８を始動させる。なお、エンジン８の始動においては、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２の制御によって差動部キャリヤＣＡ０の回転速度すなわちエンジン回転速度ＮＥをエンジン点火可能な回転速度にまで上昇させてエンジン点火を実施する。そして、エンジン８が始動されると略同時に、差動状態切換制御手段５０に対応するＳＡ１２において、切換クラッチＣ０の係合油圧を上昇させて切換クラッチＣ０を係合させる。また、自動変速部２０の変速がダウン変速である場合、ハイブリッド制御手段５２に対応するＳＡ８において、変速終了時にエンジン８或いは第２電動機Ｍ２によるトルクダウン制御を実施させる。
【００９５】
上述のように、本実施例によれば、切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０による差動制限の切換時、差動制限切換後の差動部１１の差動制限状態の相違を予測して、差動部１１の各回転要素の回転速度制御方法を変更するため、差動制限切換後に予測される差動部１１の差動制限状態に応じて好適な回転速度制御を実施して、切換時のショックを抑制することができる。
【００９６】
また、本実施例によれば、差動部１１の２段の定変速段と自動変速部２０の４段の変速段とで、変速機構１０を多段化することができる。
【００９７】
また、本実施例によれば、差動部１１の差動制限切換後において、その差動部サンギヤＳ０が零に固定されると予測されるとき、差動部サンギヤＳ０がそれを目標に回転速度制御されるため、差動部サンギヤＳ０の回転速度が上下に変動することなく固定される。これにより、切換時のショックを抑制することができる。
【００９８】
また、本実施例によれば、差動部１１の差動制限切換後において、その差動部１１の各回転要素が一体回転させられると予測されるとき、差動部サンギヤＳ０がその回転速度を目標に回転速度制御されるため、差動部サンギヤＳ０の回転速度が上下に変動することなく切換後に予測される回転速度へ到達される。これにより、切換時のショックを抑制することができる。
【００９９】
また、本実施例によれば、差動部サンギヤＳ０が目標とする回転速度へ制御される際、その差動部サンギヤの回転速度変化が正負反転しないように制御されるため、切換時の制御の困難性が抑制されて切換時のショックを抑制することができる。
【０１００】
また、本実施例によれば、差動部サンギヤＳ０の回転速度は、第１電動機Ｍ１によって制御されるため、容易且つ迅速に差動部サンギヤＳ０の回転速度を変化させることができる。
【０１０１】
また、本実施例によれば、差動部１１の差動制限切換の際、エンジン８の始動を伴うため、差動部サンギヤＳ０の回転速度を好適に制御することで、エンジン８の回転速度変動が抑制され、切換時のショックが抑制される。
【０１０２】
また、本実施例によれば、エンジン８と駆動輪３８との間の動力伝達経路上には、自動変速部２０が備えられており、差動部１１の差動制限の際にその自動変速部２０のダウン変速が実行される場合、変速終了時にトルクダウン制御が実施されるため、変速時に発生する変速ショックがさらに効果的に抑制される。
【０１０３】
また、本実施例によれば、自動変速部２０の変速は、クラッチツウクラッチ変速であるため、滑らかに変速されて変速時のショックが低減される。
【０１０４】
また、本実施例によれば、切換後の差動制限状態の予測は、アクセル開度Ａccの変化率θおよび車両の車速Ｖに基づいて予測されるものである。このようにすれば、容易に切換後の差動制限状態を予測することができる。
【０１０５】
また、本実施例によれば、差動部１１は差動部遊星歯車装置２４から成り、差動部遊星歯車装置２４の差動部サンギヤＳ０は第１電動機Ｍ１に連結され、差動部キャリヤＣＡ０はエンジン８に連結され、差動部リングギヤＲ０は自動変速部２０の入力軸として機能する伝達部材１８に連結される。また、差動制限機構は、差動部サンギヤＳ０を非回転部材に選択的に連結する切換ブレーキＢ０と、差動部サンギヤＳ０、差動部キャリヤＣＡ０、および差動部リングギヤＲ０の少なくとも２つを選択的に連結する切換クラッチＣ０と、からなる。このようにすれば、切換ブレーキＢ０が作動すると、差動部サンギヤＳ０の回転速度が零となり、差動部リングギヤＲ０の回転速度がエンジン８に連結された差動部キャリヤＣＡ０よりも増速されて出力される。また、切換クラッチＣ０が作動すると、差動部１１の各回転要素が一体回転される。これにより、切換ブレーキＢ０または切換クラッチＣ０が作動することで、差動部１１の差動状態が制限され、所定の変速比を有する有段変速機として機能させることができる。さらに、切換ブレーキＢ０が作動すると、差動部１１の変速比が１より小さい変速機として機能する一方、切換クラッチＣ０が作動すると、その変速比が１である変速機として機能する。すなわち、切換ブレーキＢ０および切換クラッチＣ０を選択的に作動させることで、差動部１１を２速の段を有する変速機として機能させることができる。
【０１０６】
つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【０１０７】
図１０は、本発明の他の実施例であるハイブリッド車両用動力伝達装置の一部を構成する変速機構２００を説明する骨子図である。本実施例の変速機構２００は、軸心方法の寸法が短縮されたＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）駆動方式に適した配置となるように、変速機構２００を構成する動力分配機構１６、自動変速機２０２、および差動歯車装置３６を、互いに平行な第１軸心ＲＣ１、第２軸心ＲＣ２、および第３軸心ＲＣ３上にそれぞれ配置替えしたものであり、図１の変速機構１０の伝達部材１８がカウンタギヤ対ＣＧに替えられたものである。なお、動力分配機構１６は、前述の実施例と比べてギヤ比ρ０が「０．３００」と異なる他は構成が同様であるためその説明を省略する。なお、本実施例の変速機構２００が本発明の車両用動力伝達装置に対応する。
【０１０８】
図１１においては、変速機構２００の動力分配機構１６、自動変速部２０２、差動歯車装置３６が互いに平行な第１軸心ＲＣ１、第２軸心ＲＣ２、第３軸心ＲＣ３上にそれぞれ配置さている。カウンタギヤ対ＣＧは、第１軸心ＲＣ１上に動力分配機構１６と同心に回転可能に配設されてリングギヤＲ０に連結されるカウンタドライブギヤＣＧ１と、第２軸心ＲＣ２上に自動変速部２０２と同心に回転可能に配設されて自動変速部２０２の入力部材として機能するカウンタドリブンギヤＣＧ２とを、備え、これらカウンタドライブギヤＣＧ１およびカウンタドリブンギヤＣＧ２とが互いに噛み合わされることで、動力分配機構１６から出力される動力が自動変速部２０２へ伝達される。
【０１０９】
本実施例の変速機構２００において、カウンタギヤ対ＣＧは、動力分配機構１６に対してエンジン８の反対側の位置に動力分配機構１６に隣接して配設されている。言い換えれば、動力分配機構１６は、エンジン８とカウンタギヤ対ＣＧとの間に位置するように配設されている。第２電動機Ｍ２は、動力分配機構１６とカウンタギヤ対ＣＧとの間に位置するようにカウンタギヤ対ＣＧに隣接して第１軸心ＲＣ１上に配設され、カウンタドライブギヤＣＧ１に連結されている。デフドライブギヤ３２は、自動変速機２０２に対してカウンタギヤ対ＣＧの反対側すなわちエンジン８側の位置に配設されている。言い換えれば、自動変速部２０２は、カウンタギヤ対ＣＧとデフドライブギヤ３２との間に位置するようにカウンタギヤ対ＣＧに隣接して配設されている。
【０１１０】
自動変速部２０２は、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２０４およびシングルピニオン型の第２遊星歯車装置２０６とを備えている。第１遊星歯車装置２０４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「０．５２２」程度の所定のギヤ比ρ１を有している。第２遊星歯車装置２０６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「０．３０９」程度の所定のギヤ比ρ２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とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２である。なお、自動変速部２０２が本発明の有段変速部に対応している。
【０１１１】
自動変速部２０２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、第１クラッチＣ１を介してカウンタドリブンギヤＣＧ２に選択的に連結されると共に第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結される。また、第１キャリヤＣＡ１が第２クラッチＣ２を介してカウンタドリブンギヤＣＧ２に選択的に連結されると共に第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結される。第１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣＡ２とが一体的に連結され、デフドライブギヤ３２に連結されている。第２リングギヤＲ２が第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結される。
【０１１２】
以上のように構成された変速機構２００では、例えば、図１１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変速段乃至第第７変速段のいずれか或いは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）が各変速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、変速機構２００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２０２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２０２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、変速機構２００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。
【０１１３】
例えば、変速機構２００が有段変速機として機能する場合には、図１１に示すように、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γ１が最大値例えば「４．２４１」程度である第１変速段が成立させられる。切換ブレーキＢ０、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γ２が第１変速段よりも小さい値例えば「２．９８６」程度である第２変速段が成立させられる。切換クラッチＣ０、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１の係合により、変速比γ３が第２変速段よりも小さい値例えば「２．１１１」程度である第３変速段が成立させられる。切換ブレーキＢ０、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１の係合により、変速比γ４が第３変速段よりも小さい値例えば「１．４８２」程度である第４変速段が成立させられる。第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換クラッチＣ０の係合により、変速比γ５が第４変速段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第５変速段が成立させられる。第２ブレーキＢ２、第２クラッチＣ２、および切換クラッチＣ０の係合により、変速比γ６が第５変速段よりも小さい値例えば「０．６５７」程度である第６変速段が成立させられる。第２ブレーキＢ２、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γ７が第６変速段よりも小さい値例えば「０．４６３」程度である第７変速段が成立させられる。また、第１ブレーキＢ１（モータ走行）または第３ブレーキＢ３（エンジン走行）、および第１クラッチＣ１の係合により、変速比γＲが第３変速段と第４変速段との間の値例えば「１．９１７」程度である後進変速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、例えば第１クラッチＣ１のみが係合される。
【０１１４】
しかし、変速機構２００が無段変速機として機能する場合には、図１１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、それに自動変速部２０２が有段変速機として機能することにより、自動変速部２０２の４つの変速段に対しその自動変速部２０２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変速段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各変速段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構２００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。
【０１１５】
図１２は、無段変速部として機能する差動部１１と有段変速部として機能する自動変速部２０２とから構成される変速機構２００において、変速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１２の共線図は、各遊星歯車装置２４、２０４、２０６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。
【０１１６】
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２０２の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応する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に対応する相互に連結された第１リングギヤＲ１および第２キャリヤＣＡ２を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応する第２リングギヤＲ２をそれぞれ表し、それらの間隔は第１、第２遊星歯車装置２０４、２０６のギヤ比ρ１、ρ２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２０２では各第１、第２遊星歯車装置２０４、２０６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。
【０１１７】
上記図１２の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構２００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がカウンタドライブギヤＣＧ１および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４の回転をカウンタギヤ対ＣＧを介して自動変速部（有段変速部）２０２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。
【０１１８】
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と同じ回転でカウンタドリブンギヤＣＧ２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１２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すなわちカウンタドリブンギヤＣＧ２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２０２へ入力される。
【０１１９】
また、自動変速部２０２において第４回転要素ＲＥ４は第１クラッチＣ１を介してカウンタドリブンギヤＣＧ２に選択的に連結されるとともに第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２クラッチＣ２を介してカウンタドリブンギヤＣＧ２に選択的に連結されるとともに第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６はデフドライブギヤ３２に連結され、第７回転要素ＲＥ７は第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結される。
【０１２０】
自動変速部２０２では、図１２に示すように、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、第４回転要素ＲＥ４の回転速度を示す縦線Ｙ４と横線Ｘ２との交点と第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、デフドライブギヤ３２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第１速のデフドライブギヤ３２の回転速度が示される。同様に、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Ｌ２とデフドライブギヤ３２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第２速のデフドライブギヤ３２の回転速度が示され、第２クラッチＣ２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とデフドライブギヤ３２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第３速のデフドライブギヤ３２の回転速度が示され、第２クラッチＣ２と第ブレーキＢ１とが係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ４とデフドライブギヤ３２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第４速のデフドライブギヤ３２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Ｌ５とデフドライブギヤ３２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第５速のデフドライブギヤ３２の回転速度が示され、第２ブレーキＢ２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斜めの直線Ｌ６とデフドライブギヤ３２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第６速のデフドライブギヤ３２の回転速度が示され、第２ブレーキＢ２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斜めの直線Ｌ７とデフドライブギヤ３２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第７速のデフドライブギヤ３２の回転速度が示される。上記において、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４回転要素ＲＥ４および第５回転要素ＲＥ５のいずれかに差動部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自動変速部２０２に入力される。
【０１２１】
本実施例のＦＦ形式の変速機構２００においても、差動部１１および差動制限機構を備えた構成となっているため、差動部１１の差動制限制御の際、本発明を適用することで前述の実施例と同様の効果を得ることができる。
【０１２２】
また、本実施例によれば、図１の変速機構１０と比較して同一の軸心上に動力分配機構１６と自動変速部２０２とが配設されていないので、変速機構２００の軸心方向の寸法がより短縮される。よって、一般的に変速機構の軸心方向の寸法が車幅で制約されるＦＦ車両用やＲＲ車両用に横置き可能すなわち第１軸心ＲＣ１および第２軸心ＲＣ２が車幅方向と平行に搭載可能な変速機構として好適に用いられ得る。また、動力分配機構１６および自動変速部２０２がエンジン（デフドライブギヤ３２）とカウンタギヤ対ＣＧとの間に配設されているので、変速機構２００の軸心方向の寸法が一層短縮される。さらに、第２電動機Ｍ２が第１軸心ＲＣ１上に配設されているので、第２軸心ＲＣ２の寸法が一層短縮される。
【０１２３】
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、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１２４】
例えば、前述の実施例では、第３変速段から第２または第１変速段へのダウンシフトを一例に説明が為されているが、本発明は、これらに限定されず、変速線図に応じて他の変速段にも適用することができ、また、アップシフトにおいても本発明を適用することができる。
【０１２５】
また、前述の実施例では、差動部１１はそのギヤ比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、たとえば差動部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本発明は適用することができる。
【０１２６】
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。
【０１２７】
また、前述の実施例では、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、差動部１１から駆動輪３４の間の動力伝達経路に直接的或いは変速機等を介して間接的に連結されていてもよい。
【０１２８】
また、前述の実施例では、エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、たとえばギヤ、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。
【０１２９】
また、前述の実施例では、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、たとえばギヤ、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。
【０１３０】
また、前述の実施例では、第１クラッチＣ１や第２クラッチＣ２などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー（磁紛）クラッチ、電磁クラッチ、噛合型のドグクラッチなどの磁紛式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。たとえば電磁クラッチであるような場合には、油圧制御回路４２は油路を切り換える弁装置ではなく電磁クラッチへの電気的な指令信号回路を切り換えるスイッチング装置や電磁切換装置等により構成される。
【０１３１】
また、前述の実施例では、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。
【０１３２】
また、前述の実施例の差動機構としての動力分配機構１６は、たとえばエンジンによって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第１電動機Ｍ１および伝達部材１８（第２電動機Ｍ２）に作動的に連結された差動歯車装置であってもよい。
【０１３３】
また、前述の実施例の動力分配機構１６は、１組の遊星歯車装置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。また、差動部１１の回転要素が必ずしも３つに限定されず、４以上の回転要素を有し、２以上の定変速比状態を形成可能なものであっても構わない。また、その遊星歯車装置はシングルピニオン型に限られたものではなくダブルピニオン型の遊星歯車装置であってもよい。また、このような２以上の遊星歯車装置から構成された場合においても、これらの遊星歯車装置の各回転要素にエンジン８、第１および第２電動機Ｍ１、Ｍ２、伝達部材１８が動力伝達可能に連結され、さらに遊星歯車装置の各回転要素に接続されたクラッチＣおよびブレーキＢの制御により有段変速と無段変速とが切り換えられるような構成であっても構わない。
【０１３４】
また、前述の実施例ではエンジン８と差動部１１とが直接連結されているが、必ずしも直接連結される必要はなく、エンジン８と差動部１１との間にクラッチを介して連結されていてもよい。
【０１３５】
また、前述の実施例では、差動部１１と自動変速部２０とが直列接続されたような構成となっているが、特にこのような構成に限定されず、変速機構１０全体として電気式差動を行う機能と、変速機構１０全体として電気式差動による変速とは異なる原理で変速を行う機能と、を備えた構成であれば本発明は適用可能であり、機械的に独立している必要はない。また、これらの配設位置や配設順序も特に限定されず、自由に配設することができる。また、変速機構において、電気式差動を行う機能と変速を行う機能とを有するものであれば、その構成が一部重複する、或いは全てが共通するものであっても、本発明を適用することができる。
【０１３６】
また、前述の実施例では、自動変速部２０は４段の変速を可能とする有段変速機が適用されているが、自動変速部２０の変速段は４段に限定されず例えば５段変速など自由に変更することができる。また、自動変速部２０の連結関係は、特に本実施例に限定されるものではなく、自由に変更することができる。
【０１３７】
また、前述の実施例では、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との間を選択的に連結するものであったが、切換クラッチＣ０はこれに限定されず、例えば差動部サンギヤＳ０と差動部リングギヤＲ０との間など、差動部サンギヤＳ０、差動部キャリヤＣＡ０、および差動部リングギヤＲ０のうち２回転要素が選択的に連結される構造であっても構わない。
【０１３８】
なお、上述したの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】
【０１３９】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の実施例のハイブリッド車両の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の実施例のハイブリッド車両の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変速段の相対的回転速度を説明する共線図である。
【図４】図１の実施例の駆動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】複数種類のシフトポジションを人為的操作により切り換える切換装置としてのシフト操作装置の一例を示す図である。
【図６】図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図７】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７の矢印に示す作動制御を示すタイムチャートである。
【図９】電子制御装置の要部すなわちモータ走行からエンジン走行へ切り換えられる際、切換クラッチおよび切換ブレーキのいずれが係合されるかに応じて差動部の回転要素の回転速度制御方法を変更する制御作動を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施例であるハイブリッド車両の動力伝達装置の構成を説明する他の骨子図であり、動力伝達装置をＦＦ式に配置した構成を示す骨子図である。
【図１１】図１０の実施例のハイブリッド車両の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１２】図１０の実施例のハイブリッド車両の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変速段の相対的回転速度を説明する共線図である。
【図１３】差動部の回転状態を説明する共線図であり、図３に対応するものである。
【符号の説明】
【０１４０】
８：エンジン（駆動源）  １０、２００：変速機構（動力伝達装置）  １１：差動部（電気式差動部）  １４：入力軸  １６：動力分配機構（差動機構）  １８：伝達部材（出力軸）  ２０、２０２：自動変速部（有段変速部）  ３８：駆動輪  Ｂ０：切換ブレーキ（差動制限機構）  Ｃ０：切換クラッチ（差動制限機構）  Ｍ１：第１電動機（電動機）  
【図１】
2009173095.tif 000003
【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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