(57)【要約】【課題】変速部のダウン変速を実施する際にバッテリへの充電が制限されている場合であっても、変速中の係合ショックを低減しながら、変速後の駆動力応答性を確保する。【解決手段】差動作用が可能な差動部、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２を有する電気式差動部と、電気式差動部の入力軸に連結されたエンジンと、動力伝達経路の一部を構成する変速部と、蓄電装置とを備えた車両用駆動装置において、蓄電装置への充電制限時に変速部入力軸トルクダウンを実施する際に、第２電動機ＭＧ２のトルクダウン量が制限されないように、エンジン軸に連結した第３電動機ＭＧ３による電力消費により蓄電装置の充電制限を解除側に制御する。このような制御により、係合ショックを低減するための変速部入力軸トルクダウン制御を第２電動機ＭＧ２のみで実施することが可能となり、変速終了時の変速部入力軸トルクを瞬時に立ち上げることができる。【選択図】図１０
2009166606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動部の回転要素に連結された第１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の差動状態が制御される電気式差動部と、前記入力軸に連結された動力源と、前記入力軸に連結された第３電動機と、前記電気式差動部から当該車両用駆動装置の出力軸との間の動力伝達経路の一部を構成する変速部と、前記差動部の回転要素に連結された第２電動機と、前記第１乃至第２乃至第３電動機からの発電電力の充電及び前記第１乃至第２乃至第３電動機への電力供給が可能な蓄電装置とを備えた車両用駆動装置の制御装置において、
前記蓄電装置への充電制限時に前記変速部の入力軸のトルクダウン要求がある場合には、前記第１乃至第２電動機のトルク制御及び第３電動機による電力消費を行うことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記変速部の入力軸のトルクダウンは、当該変速部の変速中の係合ショック低減のために実施す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】
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、
前記第３電動機による電力消費時に発生するトルクを考慮して前記動力源の出力低減を行うことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記第３電動機による電力消費量は前記第２電動機のトルクダウン量を考慮して制御され、前記第３電動機による電力消費タイミングは前記第２電動機のトルクダウンタイミングを考慮して制御され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】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記第３電動機による電力消費開始または終了の際の電力消費量、及び、電力消費開始または終了タイミングは、前記駆動源の応答遅れを補償するように制御され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】
請求項１〜５のいずれか１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、有段式の変速機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７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の車両用駆動装置の制御装置において、
前記差動部は遊星歯車装置であり、前記電気式差動部は、電動機の運転状態が制御されることにより、無段変速機構として作動するように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部及び電動機を有する電気式差動部と、その電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路に設けられた機械式変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から、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と燃料消費率（燃費）の向上が望まれており、これ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】
ハイブリッド車両は、ガソリンエンジンやディーゼル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、エンジン及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、車速及びアクセル開度に基づいて、エンジン及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】
ハイブリッド車両の駆動装置の１つとして、差動部の回転要素に連結された第１電動機、差動部の入力軸に入力されたエンジンの出力を第１電動機及び出力軸（伝達軸）に分配（もしくはエンジンの出力と第１電動機の出力とを合成して伝達軸に出力）する動力分配機構、及び、前記出力軸に連結された第２電動機などによって構成される電気式差動部と、この電気式差動部から当該駆動装置の出力軸との間の動力伝達経路の一部を構成する変速部（例えば有段式の変速機）と、第１乃至第２電動機からの発電電力の充電及び第１乃至第２電動機への電力供給が可能な蓄電装置（以下、バッテリともいう）とを備えた車両用駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような車両用駆動装置では、第１電動機及び第２電動機の運転状態を制御することにより、電気式差動部が無段変速機構（電気式無段変速部）として作動する。
【特許文献１】特開２００５−２６４７６２号公報
【特許文献２】特開２００６−２６２６４５号公報
【特許文献３】特開２００６−１０７１０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、上記した電気式差動部と変速部とを備えた車両用駆動装置において、パワーオンダウン変速要求があった場合、そのダウン変速中の係合ショックを低減するために変速部の入力軸トルクダウン制御を実施している。こうした変速中の変速部入力軸トルクダウンは、バッテリへの充電制限（入力制限Ｗｉｎ）がない場合には、電気式差動部の出力軸（変速部の入力軸）に連結した第２電動機のみで実施している。これに対し、バッテリへの充電制限がある場合、第２電動機によるトルクダウン量（充電量）が制限されるため、第２電動機だけの制御では変速部入力軸トルクダウン量が不足する場合があり、そのトルクダウン不足量を補うために、従来制御では、駆動源であるエンジンのパワーダウン（トルクダウン）を実施して変速部入力軸トルクを低下させているが、変速中にエンジンパワーが下がると変速後の駆動力応答性が悪化する可能性がある。このような課題は開示されておらず未公知の事項である。
【０００７】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、上記した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、変速部のダウン変速を実施する際にバッテリへの充電が制限されている場合であっても、変速中の係合ショックを低減しながら、変速後の駆動力応答性を確保することが可能な制御の実現を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
−課題の解決原理−
上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、蓄電装置への充電制限時に変速部入力軸トルクダウンを実施する際に、差動部の回転要素に連結の電動機（第２電動機）のトルクダウン量が制限されないように、動力源に連結した電動機（第３電動機）による電力消費（放電）にて蓄電装置の充電制限を解除側に制御することで、変速部入力軸トルクダウン制御を第２電動機のみで実施できるようにする。
【０００９】
−解決手段−
具体的に、本発明は、差動部の回転要素に連結された第１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の差動状態が制御される電気式差動部と、前記入力軸に連結された動力源（以下、エンジンともいう）と、前記入力軸に連結された第３電動機と、前記電気式差動部から当該車両用駆動装置の出力軸との間の動力伝達経路の一部を構成する変速部と、前記差動部の回転要素に連結された第２電動機と、前記第１乃至第２乃至第３電動機からの発電電力の充電及び前記第１乃至第２乃至第３電動機への電力供給が可能な蓄電装置（以下、バッテリともいう）とを備えた車両用駆動装置の制御装置を前提としており、このような車両用駆動装置の駆動装置において、前記蓄電装置への充電制限時に、前記変速部の入力軸のトルクダウン要求がある場合には、前記第１乃至第２電動機のトルク制御及び第３電動機による電力消費を行うことを特徴としている。
【００１０】
本発明において、変速部の入力軸のトルクダウンは、当該変速部の変速中の係合ショック低減のために実施する。
【００１１】
本発明の具体的な構成として、第３電動機による電力消費を実施する際に、その電力消費によって発生するトルク（第３電動機の出力正トルク）を考慮して動力源の出力低減を行うという構成を挙げることができる。また、第３電動機による電力消費量を第２電動機のトルクダウン量を考慮して制御し、第３電動機による電力消費タイミングを第２電動機のトルクダウンタイミングを考慮して制御するという構成を挙げることができる。さらに第３電動機による電力消費開始または終了の際の電力消費量、及び、電力消費開始または終了タイミングを、駆動源の応答遅れを補償するように制御するという構成を挙げることができる。
【００１２】
本発明の他の具体的な構成として、前記差動部が遊星歯車装置であり、前記電気式差動部が、電動機の運転状態が制御されることにより、無段変速機構として作動するという構成を挙げることができる。また、動力伝達経路の一部を構成する変速部（機械式変速部）の具体的な例として有段式の変速機を挙げることができる。
【００１３】
次に、本発明の作用について述べる。
【００１４】
まず、本発明においては、パワーオンダウン変速中（変速終期）に係合ショック低減のために変速部入力軸トルクダウン制御を実施する。この変速部入力軸トルクダウン制御を実施する際にバッテリへの充電制限（入力制限Ｗｉｎ）がない場合、変速部入力軸トルクダウン制御を第２電動機のみで実施する。一方、バッテリ充電制限時には、電気式差動部の入力軸（以下、エンジン軸ともいう）に連結された第３電動機による電力消費を行ってバッテリ充電制限を解除側に制御する。このような第３電動機による電力消費により、第２電動機のトルクダウン量が制限されずに済むので、バッテリへの充電制限がない場合と同様に、変速部入力軸トルクダウン制御を第２電動機のみで実施することが可能になり、変速終了時の変速部入力軸トルクを瞬時に立ち上げることができる。これによって変速後の駆動力応答性を向上させることができる。
【００１５】
次に、第３電動機による電力消費量について説明する。まず、変速中の係合ショック低減のために必要な変速部入力軸トルクダウン量と、現在のバッテリ充電制限（許容最大充電電力）で可能な第２電動機のトルクダウン量との差（トルクダウン不足量）を求め、このトルクダウン不足量に相当する電力量（第２電動機のトルクダウンを行うのに必要な充電パワー）を算出する。このようにして算出した電力量でバッテリの電力消費を行うと、第２電動機のトルクダウン量が制限されずに済むので、その算出した電力量を第３電動機で消費（正トルク出力）するように制御すれば、変速部入力軸トルクダウン制御を第２電動機のみで実施することが可能になる。
【００１６】
ここで、以上のような第３電動機による電力消費を行うと、電気式差動部の入力軸（エンジン軸）のトルクが第３電動機の正トルク分だけ大きくなるが、そのトルク増加分を考慮して、エンジンのトルクダウンを実施することで、エンジン軸トルクをバッテリ充電制限がない場合と同等にすることができる。また、このようなエンジントルクダウンを行った場合、エンジントルクの復帰（ダウンからの復帰）が、第２電動機のトルクに比べると遅れるため、そのエンジントルクの応答遅れを補償するように第３電動機の作動を制御する。具体的には、エンジントルクの遅れ分を考慮して、第３電動機のトルクを元に戻すタイミングを遅らせることでエンジン軸トルクの変動を抑制する。また、第３電動機のトルクを元に戻す際に、所定の勾配でトルクを徐々に低減するという制御（スイープ制御）を実施すれば、エンジン軸トルクの変動をより効果的に抑制することができる。なお、第３電動機による電力消費開始の際の電力消費量及び電力消費開始タイミングについても、同様に、エンジントルクの応答遅れを補償するように制御してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、第１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の差動状態が制御される電気式差動部と、前記入力軸に連結された動力源と、差動部の回転要素に連結された第２電動機と、動力伝達経路の一部を構成する変速部と、蓄電装置とを備えた車両用駆動装置において、蓄電装置への充電制限時に変速部入力軸トルクダウンを実施する際に、第２電動機のトルクダウン量が制限されないように、動力源に連結した第３電動機による電力消費により蓄電装置の充電制限を解除側に制御しているので、変速部入力軸トルクダウン制御を第２電動機のみで実施することが可能になる。これによって、変速ショックの軽減と変速後の駆動力応答性の向上を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
−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骨子図である。
【００２０】
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、電気的差動部２０及び機械式変速部３０などを備え、動力を差動歯車装置（終減速機）２及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。
【００２１】
駆動装置１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。また、駆動装置１の入力軸１１には第３電動機ＭＧ３の回転軸が連結されている。第３電動機ＭＧ３はエンジン１０を始動・停止する際にエンジン１０の回転数を上昇・下降させるのに用いられる。
【００２２】
−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及び伝達軸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及び第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。
【００２３】
動力分配機構２１は、例えば「０．４１８」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及び切替ブレーキ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を自転及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、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１である。
【００２４】
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。
【００２５】
これら切替クラッチＣ０及び切替ブレーキＢ０が解放されると、第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１サンギヤＳ１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バッテリ（ＨＶバッテリ）７０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。
【００２６】
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。
【００２７】
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０．７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とされる。
【００２８】
以上のように、この例では、切替クラッチＣ０及び切替ブレーキＢ０は、電気式差動部２０を、変速比が連続的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。
【００２９】
−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、及び、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。
【００３０】
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を自転及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。
【００３１】
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を自転及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。
【００３２】
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を自転及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。
【００３３】
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、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４である。
【００３４】
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。
【００３５】
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、及び、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。
【００３６】
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、及び、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。
【００３７】
特に、この例では、電気式差動部２０に切替クラッチＣ０及び切替ブレーキＢ０が設けられており、それら切替クラッチＣ０及び切替ブレーキ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及び切替ブレーキ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及び切替ブレーキ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。
【００３８】
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及び第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及び第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。
【００３９】
また、切替クラッチＣ０、第１クラッチＣ１及び第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及び第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及び切替ブレーキ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。
【００４０】
一方、第２クラッチＣ２及び第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。
【００４１】
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及び切替ブレーキ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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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及び第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、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。
【００４６】
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及び第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）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。
【００４７】
例えば、上記切替クラッチ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、上記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自動変速部２０へ入力される。
【００４８】
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と横線Ｘ２との交点と第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、出力軸１２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第１速の出力軸１２の回転速度が示される。
【００４９】
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と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第２速の出力軸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と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第３速の出力軸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と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第４速の出力軸１２の回転速度が示される。
【００５０】
上記第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、及び、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と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第５速の出力軸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と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で後進Ｒの出力軸１２の回転速度が示される。
【００５１】
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。
【００５２】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ及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、第３電動機ＭＧ３の各駆動制御、及び、機械式変速部３０の変速制御等の駆動制御を実行する。
【００５３】
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、第３電動機ＭＧ３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、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。
【００５４】
また、上記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、第２電動機ＭＧ２及び第３電動機ＭＧ３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。
【００５５】
次に、ＥＣＵ１００の制御機能の要部を図５を参照して説明する。
【００５６】
ＥＣＵ１００は、切替制御部１０１、ハイブリッド制御部（ＨＢ制御部）１０２、有段変速制御部１０３、増速側ギヤ段判定部１０４、変速線図記憶部１０５、及び、エンジン制御部１０６などを備えている。
【００５７】
切替制御部１０１は、高車速判定部１１１、高出力走行判定部１１２、及び、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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、バッテリ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。
【００６１】
上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、上記駆動トルクは、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。上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。
【００６２】
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及び切替ブレーキ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速では切替クラッチＣ０が係合させられるか、あるいは第５速では切替ブレーキＢ０が係合させられるようにするためである。
【００６３】
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と駆動力関連値である出力トルクＴｏｕｔ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、シフトアップ線（変速線）を実線で示し、シフトダウン線（変速線）を破線で示している。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。
【００６４】
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及び判定出力トルクＴ１を示しており、高車速判定値である判定車速Ｖ１の連なりと、高出力走行判定値である判定出力トルクＴ１の連なりである高車速判定線と高出力走行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及びエンジントルク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。
【００６５】
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。
【００６６】
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、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、有段変速制御部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。
【００６７】
このときの有段変速制御部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及び機械式変速部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。
【００６８】
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０．７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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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、判定トルクＴ１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。
【００７２】
一方、切替制御部１０１は、上記高車速判定部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及び切替ブレーキ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、有段変速制御部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、有段変速制御部１０３により、図２の係合表内において切替クラッチＣ０及び切替ブレーキＢ０の係合を除いた作動により自動変速が行われる。
【００７３】
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。
【００７４】
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及び／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。
【００７５】
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、車速及び機械式変速部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。
【００７６】
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を通してバッテリ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。
【００７７】
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及び／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。なお、ハイブリッド制御部１０２は、第３電動機ＭＧ３を、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の制御による入力軸１１への影響をフィードバック制御するという処理も行う。
【００７８】
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。
【００７９】
ここで、ＥＣＵ１００は、以上説明した種々の制御に加えて、後述する「変速部入力軸トルクダウン制御（第３電動機ＭＧ３の制御も含む）」を実行する。
【００８０】
−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。
【００８１】
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。
【００８２】
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及びクラッチ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。
【００８３】
「Ｐ」ポジション及び「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」ポジション及び「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。
【００８４】
「Ｍ」ポジションは、例えば車両の前後方向において上記「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「＋」及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。
【００８５】
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。
【００８６】
また、シフトレバー８１はスプリング等の付勢手段により上記アップシフト位置「＋」及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。
【００８７】
例えば、「Ｄ」ポジションがシフトレバー８１の操作により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、有段変速制御部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。
【００８８】
一方、「Ｍ」ポジションがシフトレバー８１の操作により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、及び、有段変速制御部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。
【００８９】
−変速部入力軸トルクダウン制御−
まず、図１及び図５に示すハイブリッド車両の駆動装置１において、パワーオンダウン変速要求があった場合、そのダウン変速中の係合ショックを低減するために機械式変速部３０の入力軸のトルクダウン（変速部入力軸トルクダウン）制御を実施している。こうした変速中の変速部入力軸トルクダウンは、バッテリ７０への入力制限（充電制限）Ｗｉｎがない場合には、機械式変速部３０の入力軸に連結した第２電動機ＭＧ２のみで実施している。
【００９０】
これに対し、バッテリ７０への入力制限Ｗｉｎがある場合、第２電動機ＭＧ２によるトルクダウン量（充電量）が制限されるため、第２電動機ＭＧ２だけの制御では変速部入力軸トルクダウン量が不足する場合があり、そのトルクダウン不足量（図１１参照）を補うために、従来制御では、エンジン１０のパワーダウン（トルクダウン）を実施して変速部入力軸トルクを落としている。このようにしてエンジン１０のパワーダウンを実施した場合、変速終了後にエンジントルクを元に戻す必要があるが、図１１に示すように、エンジントルクの応答性は第２電動機ＭＧ２のトルク（ＭＧ２トルク）に対して悪い（遅い）ため、変速部入力軸トルクの復帰が遅れてしまい、変速後の駆動力応答性が悪化する可能性がある。なお、このような課題は未公知である。
【００９１】
このような点を考慮し、この例では、バッテリ７０への入力制限Ｗｉｎ時に変速部入力軸トルクダウン要求がある場合、第２電動機ＭＧ２のトルクダウン量が制限されないように、入力軸１１（エンジン軸）に連結した第３電動機ＭＧ３による電力消費（放電）にてバッテリ７０の入力制限Ｗｉｎを解除側に制御することで、入力制限Ｗｉｎがない場合と同様に、変速部入力軸トルクダウン制御を第２電動機ＭＧ２のみで実施できるようにする点に特徴がある。
【００９２】
その具体的な制御について図９のフローチャート及び図１０のタイミングチャートを参照して説明する。図９の制御ルーチンはＥＣＵ１００において所定時間毎に繰り返して実行される。
【００９３】
ステップＳＴ３０１において、パワーオン（アクセル開度センサの出力信号にて判定）ダウン変速中（機械式変速部３０の変速中）であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合はステップＳＴ３０２に進む。ステップＳＴ３０１の判定結果が否定判定である場合（パワーオンダウン変速中でない場合）はリターンする。
【００９４】
ステップＳＴ３０２では、変速中の係合ショック低減のための変速部入力軸トルクダウンを実施する要求があるか否かを判定する。具体的には、変速中の実変速部入力軸トルクと要求変速段（ダウンシフト後の変速段）の同期回転数との差回転が所定値（例えば１００ｒｐｍ）以下になったときに「変速部入力軸トルクダウン要求有り」と判定してステップＳＴ３０３に進む。ステップＳＴ３０２の判定結果が否定判定である場合はリターンする。
【００９５】
ステップＳＴ３０３では、バッテリ７０への入力制限（充電制限）Ｗｉｎがあるか否かを判定する。ここで、バッテリ７０への入力制限Ｗｉｎは、バッテリ７０が許容する最大充電電力であって、例えばバッテリ温度センサ（図４参照）にて検出されたバッテリ７０の電池温度とバッテリ７０の充電状態ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）とに基づいて設定される。
【００９６】
以上のステップＳＴ３０３の判定結果が否定判定である場合つまり入力制限Ｗｉｎがない場合は、係合ショック低減のための変速部入力軸トルクダウン制御を第２電動機ＭＧ２のトルクダウンのみで実施する（ステップＳＴ５）。
【００９７】
一方、ステップＳＴ３０３が肯定判定である場合つまりバッテリ７０への入力制限Ｗｉｎがある場合はステップＳＴ３０４に進む。ステップＳＴ３０４においては、第２電動機ＭＧ２のトルクダウン量が制限されないように、電気式差動部２０の入力軸（エンジン軸）に連結した第３電動機ＭＧ３による電力消費にてバッテリ７０の入力制限Ｗｉｎを解除側に制御して、変速部入力軸トルクダウン制御を第２電動機ＭＧ２のみで実施する。このステップＳＴ３０４の制御について図１０のタイミングチャートを参照して具体的に説明する。
【００９８】
（１）入力制限Ｗｉｎつまりバッテリ７０が許容する最大充電電力で制限される第２電動機ＭＧ２のトルクダウン量と、変速中の係合ショックを低減するために必要な変速部入力軸トルクダウン量とからトルクダウン不足量ΔＴｍを求め、そのトルクダウン不足量ΔＴｍ及び第２電動機ＭＧ２の回転数Ｎｍを用いて、第２電動機ＭＧ２のトルクダウンを行うのに必要なバッテリ充電パワーＰｍを、演算式［ΔＰｍ＝ΔＴｍ×Ｎｍ］に基づいて算出する。
【００９９】
（２）上記演算で算出したΔＰｍが制限されないようにするため、第３電動機ＭＧ３をパワーΔＰｓ（ΔＰｓ＝ΔＰｍ）で放電する（電力消費）。このとき、第３電動機ＭＧ３の出力トルク（正トルク）Ｔｓを、ΔＰｓ（ΔＰｓ＝ΔＰｍ＝ΔＴｍ×Ｎｍ）から演算式［Ｔｓ＝（ΔＴｍ×Ｎｍ）／Ｎｅ］に基づいて算出する。ただし、Ｎｅはエンジン回転数である。
【０１００】
そして、このようにして算出した第３電動機ＭＧ３の出力トルクＴｓを考慮して、エンジン軸トルク（エンジントルク＋ＭＧ３トルク）が、入力制限Ｗｉｎがない場合と同等となるようにエンジン１０のトルクダウン制御を実施する。具体的には、第３電動機ＭＧ３の出力トルクＴｓに相当する分だけエンジン１０のトルクダウン制御（例えば点火時期遅角によるトルクダウン）を実施して、図１０に示すように、変速部入力軸トルクダウン開始時にエンジン軸トルクが急激に変化しなようにする。
【０１０１】
（３）変速終了の際には、エンジントルクの応答遅れを補償するために、変速終了時に直ぐに第３電動機ＭＧ３のトルクＴｓ（ＭＧ３トルク）を「０」に戻さずに、所定のスイープ勾配で徐々に「０」に戻す。例えば、単位時間当たりトルク低減量をＴｓＳｗｅｅｐとすると、第３電動機ＭＧ３のトルクＴｓを演算式［Ｔｓ［ｉ］＝Ｔｓ［ｉ−１］−ＴｓＳｗｅｅｐ］に基づいて徐々に低下させて「０」に戻す。このようなスイープ制御により、エンジントルクの復帰遅れをなくすことができる。
【０１０２】
以上のように、この例の制御によれば、バッテリ７０への入力制限Ｗｉｎ時に変速部入力軸トルクダウンを実施する際に、第２電動機ＭＧ２のトルクダウン量が制限されないように、第３電動機ＭＧ３による電力消費によりバッテリ７０の充電制限を解除側に制御しているので、変速部入力軸トルクダウン制御を第２電動機ＭＧ２のみで実施することが可能になる。これによって、バッテリ７０への入力制限Ｗｉｎ時に、係合ショック低減のための変速部入力軸トルクダウンを実施しても、変速終了時の変速部入力軸トルクを瞬時に立ち上げることができる。その結果として、変速ショックの低減及び変速後の駆動力応答性の向上を実現することができる。
【０１０３】
なお、以上の例において、第２電動機ＭＧ２のトルクダウン量・トルクダウン開始タイミングは、例えば車速の進行度・進行速度、バッテリ７０のＳＯＣ、機械式変速部３０の作動油温、エンジン１０の冷却水温、車速・変速部変速比などのパラメータを反映して制御するようにしてもよい。
【０１０４】
−他の実施形態−
以上の例では、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。また、機械式変速部３０は無段変速機であってもよい。
【０１０５】
以上の例では、電気的差動部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。
【０１０６】
以上の例では、駆動装置１の入力軸１１に第３電動機ＭＧ３の回転軸を直接連結しているが、これに限られることなく、通常車両のオルタネータのように、エンジン１０側に第３電動機ＭＧ３を配置して駆動装置１の入力軸１１に間接的に連結する形態であってもよい。
【０１０７】
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。さらに、本発明は、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型車両に限れらることなく、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両や、４輪駆動車の制御にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【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骨子図である。
【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】目標ギヤ段の算出及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が実行する変速部入力軸トルクダウン制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】ＥＣＵが実行する変速部入力軸トルクダウン制御のタイミングチャートである。
【図１１】従来の変速部入力軸トルクダウン制御のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１０９】
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  電気的差動部
２１  動力分配機構
２２  伝達軸（電気式差動部の出力軸）
ＭＧ１  第１電動機
ＭＧ２  第２電動機
ＭＧ３  第３電動機
３０  機械式変速部
６０  ＨＶバッテリ（蓄電装置）
１００  ＥＣＵ
１０６  エンジン制御部
【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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