JP2008114625A

JP2008114625A - 車両用駆動装置の制御装置

Info

Publication number: JP2008114625A
Application number: JP2006297176A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tabata; 淳田端; Toru Matsubara; 亨松原; Hiroyuki Shibata; 寛之柴田; Kenta Kumazaki; 健太熊▲崎▼
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2008-05-22
Anticipated expiration: 2026-10-31
Also published as: JP4462258B2

Abstract

【課題】差動部１１の有段変速状態と無段変速状態との切換と自動変速部２０の変速との同時切換において切換ショックが抑制される車両用駆動装置の制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置４０によれば、差動部１１( 無段変速部) の有段変速状態と無段変速状態との切換と、自動変速部２０( 有段変速部) の変速との同時切換の場合に、その自動変速部２０の変速中に差動部１１の有段変速状態と無段変速状態との間の切換えが実行されるので、自動変速部２０の変速に合わせて差動部１１の切換が実行されることができ、切換ショックが好適に抑制される。
【選択図】図５

Description

本発明は、電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部と、複数の変速段の間で有段変速可能な有段変速部とを直列に備え、その無段変速部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と無段変速作動しない有段変速状態とに選択的に切換え可能な車両用駆動装置の制御装置に係り、特に、無段変速部における無段変速状態と有段変速状態との間の切換えと、有段変速部における変速との両方が実行される場合に発生する切換ショックを抑制する技術に関するものである。

電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部と、複数の変速段の間で有段変速可能な有段変速部とを直列に備え、その無段変速部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と無段変速作動しない有段変速状態とに選択的に切換え可能な車両用駆動装置が知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両用駆動装置がそれである。このような車両用駆動装置では、無段変速部から有段変速部へ動力を伝達する伝達部材から駆動輪に至る動力伝達経路に第２電動機を設けることに加えて、有段変速部が有段式自動変速機構で構成されており、この有段式自動変速機構によって伝達部材の回転すなわちエンジンからの動力が入力される入力部材の回転を多段に変速して伝達することが可能とされている。

特開２００５−２０６１３６号公報

ところで、上記特許文献１に示すような従来の車両用駆動装置では、動力伝達装置全体を多段の有段式自動変速機として作動させ、ワイドレンジ且つクロスレシオの複数のギヤ段変速段を構成することが望まれる。

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、動力伝達装置を多段の有段式自動変速機として作動させるときの切換ショックを好適に抑制する車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。

前記目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、(a) 電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部と、複数の変速段の間で有段変速可能な有段変速部とを直列に備え、その無段変速部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と無段変速作動しない有段変速状態とに選択的に切換え可能な車両用駆動装置の制御装置であって、(b) 前記無段変速部における無段変速状態と有段変速状態との間の切換えと、前記有段変速部における変速との両方が実行される場合に、その有段変速部の変速中にその無段変速部における無段変速状態と有段変速状態との間の切換えを実行させることにある。

また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、前記有段変速部における変速のイナーシャ相中に、前記無段変速部の無段変速状態と有段変速状態との間の切換えを開始させかつ完了させることにある。

また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、(a) 前記無段変速部および有段変速部はエンジンから駆動輪に至る動力伝達経路に介そうされ、(b) 前記有段変速部における変速中において、前記エンジンの回転速度が同じ方向に変化させられることにある。

また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、(a) 前記無段変速部は、前記エンジンの出力を第１電動機および前記第２変速部の入力軸へ分配する差動機構を備え、(b) 前記有段変速部の入力回転速度の変化に応じて前記第１電動機の回転速度を制御することにある。

前記目的を達成するための請求項５に係る発明の要旨とするところは、(a) 差動機能を有する差動機構を備え、その差動機構が差動状態と非差動状態とに切り換えられる差動部と、複数の変速段の間で有段変速可能な有段変速部とを直列に備え、その差動部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と無段変速作動しない有段変速状態とに選択的に切換え可能な車両用駆動装置の制御装置であって、(b) 前記差動部における差動状態と非差動状態との間の切換えと、前記有段変速部における変速との両方が実行される場合に、その有段変速部の変速中にその差動部における無段変速状態と有段変速状態との間の切換えを実行させることにある。

また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、前記有段変速部における変速のイナーシャ相中に、前記差動部における差動状態と非差動状態との間の切換えを開始させかつ完了させることにある。

また、請求項７にかかる発明の要旨とするところは、(a) 前記差動部および有段変速部はエンジンから駆動輪に至る動力伝達経路に介そうされ、(b) 前記有段変速部における変速中において、前記エンジンの回転速度が同じ方向に変化させられることにある。

また、請求項８にかかる発明の要旨とするところは、(a) 前記差動部は、前記エンジンの出力を第１電動機および前記第２変速部の入力軸へ分配する差動機構を備え、(b) 前記有段変速部の入力回転速度の変化に応じて前記第１電動機の回転速度を制御することにある。

請求項１に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記無段変速部における無段変速状態と有段変速状態との間の切換えと、前記有段変速部における変速との両方が実行される場合に、その有段変速部の変速中にその無段変速部における無段変速状態と有段変速状態との間の切換えを実行させられるので、有段変速部のギヤ段の切換中に無段変速部の変速状態の切換えが実行されることができ、切換ショックを好適に抑制することができる。一般には、動力伝達経路を増やしてより多段の有段変速機構とすることが考えられる。しかし、この場合、無段変速部を無段変速状態から有段変速状態へ切換えと同時に有段変速部のギヤ段の切換( 変速) を実行させる場合があり、複雑且つ高精度な切換制御或いは変速制御が必要となり、制御が適切に行われ難くなって切換ショックが発生する可能性があったのである。

請求項５に係る発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記差動部における差動状態と非差動状態との間の切換えと、前記有段変速部における変速との両方が実行される場合に、その有段変速部の変速中にその差動部における無段変速状態と有段変速状態との間の切換えを実行させられるので、有段変速部のギヤ段の切換中に差動部の変速状態の切換えが実行されることができ、切換ショックを好適に抑制することができる。一般には、動力伝達経路を増やしてより多段の有段変速機構とすることが考えられる。しかし、この場合、差動部を無段変速状態から有段変速状態へ切換えと同時に有段変速部のギヤ段の切換( 変速) を実行させる場合があり、複雑且つ高精度な切換制御或いは変速制御が必要となり、制御が適切に行われ難くなって切換ショックが発生する可能性があったのである。

ここで、好適には、上記車両用駆動装置の制御装置において、前記有段変速部における変速のイナーシャ相中に、前記無段変速部の無段変速状態と有段変速状態との間の切換えを開始させかつ完了させられる。このようにすれば、有段変速部の変速による入力側回転部材の回転速度変化期間内に無段変速部または差動部の切換による回転速度変化が隠されるので、切換ショックを好適に抑制することができる。

また、好適には、上記車両用駆動装置の制御装置において、前記有段変速部における変速のイナーシャ相中に、前記差動部における差動状態と非差動状態との間の切換えを開始させかつ完了させられる。このようにすれば、有段変速部の変速による入力側回転部材の回転速度変化期間内に前記差動部の切換による回転速度変化が隠されるので、切換ショックを好適に抑制することができる。

また、好適には、上記車両用駆動装置の制御装置において、(a) 前記無段変速部又は差動部および有段変速部はエンジンから駆動輪に至る動力伝達経路に介そうされ、(b) その有段変速部における変速中において、そのエンジンの回転速度が同じ方向に変化させられる。このようにすれば、無段変速部又は差動部と有段変速部との同時切換中において、無段変速部又は差動部の切換によるエンジン回転速度の変化方向と有段変速部のギヤ段切換( 変速) によるエンジン回転速度の変化方向とが同じであって有段変速部の一つの変速と認識されるので、ドライバーが違和感を覚えることが防止される。

また、好適には、上記車両用駆動装置の制御装置において、(a) 前記無段変速部又は差動部は、前記エンジンの出力を第１電動機および前記第２変速部の入力軸へ分配する差動機構を備え、(b) 前記有段変速部の入力回転速度の変化に応じて前記第１電動機の回転速度が制御される。このようにすれば、無段変速部又は差動部と有段変速部との同時切換中において、有段変速部の変速の進行に応じてエンジン回転速度を変化させることができ、無段変速部又は差動部の切換によるエンジン回転速度の変化方向と有段変速部の切換によるエンジン回転速度の変化方向とが同じとなるように容易に制御できる利点がある。

また、好適には、前記無段変速部又は差動部は、前記差動機構とその差動機構を構成する遊星歯車装置の複数の回転要素のいずれかを相互に連結し或いは非回転部材に連結する複数の係合装置を備え、それらの係合装置により無段変速状態と有段変速状態との切換えが行われるものである。前記無段変速部又は差動部は、好適には、前記差動機構と、前記入力軸から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを有するものである。

また、好適には、前記無段変速部又は差動部の切換えと前記有段変速部のダウンシフトとが同時に実行される同時切換において、その有段変速部のダウンシフトの変速終了時に前記エンジンの出力トルクが一時的に低下させられる。このようにすれば、上記同時切換における有段変速部のダウンシフト終了時に伝達トルクが低下させられて、ダウンシフト終了による回転同期により発生する同期ショックが抑制される。

また、好適には、上記車両用駆動装置の制御装置によれば、前記有段変速部の変速は、解放側係合要素の解放と係合側係合要素の係合とにより達成されるクラッチツウクラッチ変速である。解放側係合要素の解放と係合側係合要素の係合とが同区間で実行されるクラッチツウクラッチ変速中に、無段変速部又は差動部の切換が実行されることにより、好適に切換ショックが抑制される。

また、好適には、前記差動機構は、１組の遊星歯車装置から構成され、その３つの回転要素のうち、第１回転要素が前記エンジンに連結され，第２回転要素が前記第１電動機に連結され、第３回転要素が伝達部材および第２電動機に連結される。

また、好適には、前記差動機構は，２組の遊星歯車装置から構成されてもよい。また、第１電動機或いは第２電動機は、減速機を介して差動機構或いは動力伝達経路に設けられてもよい。

また、好適には、上記差動機構には、その差動機構を差動状態と非差動状態とに選択的に切り換えるための摩擦係合装置が備えられる。これによって、差動作用の可能な非ロック状態すなわち第１変速部の無段変速状態と、上記差動作用を制限するロック状態として第１変速部を定変速比とする有段変速状態とが選択的に得られる。また、前記摩擦係合装置は、好適には、差動機構の回転要素の何れか２つを選択的に係合させて回転要素を相互に一体回転させることによって第１変速部の変速比を１とするための切換クラッチと、差動機構の回転要素の何れかを非回転部材に係合させることによって第１変速部を変速比が１より小さい増速機としてて作動させる状態とするための切換ブレーキとを含む。このようにすれば、差動機構が２段の副変速機として機能するので、軸心方向寸法を増加させることなく多段の変速段が得られる。

また、好適には、前記無段変速部又は差動部の切換と有段変速部のギヤ段の切換( 変速) とが同時期に実行される同時切換か否かを判断する同時切換判定手段と、その同時切換判定手段により同時切換が判断されると、前記有段変速部の変速を開始させる有段変速部制御手段と、その有段変速部の変速中に無段変速部又は差動部の無段変速状態と有段変速状態との間の切換を実行させる無段変速部制御手段と、その有段変速部の変速中にエンジン回転速度の変化方向を変えないように第１電動機の回転速度を制御する第１電動機回転速度制御手段と、無段変速部又は差動部の切換が完了したか否かを判定する切換完了判定手段と、この切換完了判定手段により無段変速部又は差動部の切換が完了したと判定されると、エンジンの出力トルクを一時的に低減するエンジン出力低減手段とが備えられ、上記有段変速部制御手段はその切換完了判定手段により無段変速部又は差動部の切換が完了したと判定されると、前記有段変速部の変速を終了させる。

また、好適には、前記有段変速部制御手段は、高トルク走行域、高出力走行域、又は高速走行域を含むように設定された有段変速域において前記有段変速部の有段変速を実行するものである。

また、前記無段変速部又は差動部の無段変速状態から有段変速状態への切換と前記有段変速部のダウンシフトのためのギヤ段の切換とによる同時切換において、前記第１電動機回転速度制御手段は、好適にはその同時切換中にエンジン回転速度の変化( 低下) 方向を変えないように前記第１電動機の回転速度を低下させる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例である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、エンジン８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）などを介して間接に連結された入力回転部材すなわち入力軸１４と、この入力軸１４に連結された第１変速部或いは無段変速部としての差動部１１と、その差動部１１と駆動輪３８（図５参照）との間の動力伝達経路において伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結されている有段式変速機として機能する第２変速部或いは有段変速部としての自動変速部２０と、この自動変速部２０の出力を後段へ伝達する出力回転部材すなわち出力軸２２とを直列に備えている。この変速機構１０では、差動部１１および自動変速部２０が同心に構成されて軸方向寸法が比較的大きいため、例えば車両長手方向に縦置きされる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。この変速機構１０は、エンジン８から一対の駆動輪３８に至る動力伝達経路に設けられ、エンジン８からの動力をその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一対の駆動輪３８へ伝達する。上記エンジン８は、車両用駆動力源であり、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関や外燃機関などによって構成される。

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。

差動部１１は、第１電動機Ｍ１と、入力軸１４に入力されたエンジン８の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配機構１６と、伝達部材１８と一体的に回転するように設けられている第２電動機Ｍ２とを備えている。なお、この第２電動機Ｍ２は伝達部材１８から駆動輪３８までの間の動力伝達経路を構成するいずれの部分に設けられてもよい。本実施例の第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）機能を少なくとも有する電動機であり、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）機能を少なくとも有する電動機である。

動力分配機構１６は、例えば「０．３８０」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の遊星歯車装置２４と、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを主体的に備えている。この遊星歯車装置２４は、サンギヤＳ０、遊星歯車Ｐ０、その第１遊星歯車Ｐ０を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ０、第１遊星歯車Ｐ０を介してサンギヤＳ０と噛み合うリングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えている。サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、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。

この動力分配機構１６において、キャリヤＣＡ０は入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、サンギヤＳ０は第１電動機Ｍ１に連結され、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はサンギヤＳ０とキャリヤ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が解放されるとすなわち解放状態へ切り換えられると、動力分配機構１６は遊星歯車装置２４の３要素であるサンギヤＳ０、キャリヤＣＡ０、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）は所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構１６が差動状態とされると、差動部１１はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度／伝達部材１８の回転速度）が最小値γ０min から最大値γ０max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する無段変速状態とされる。

この状態で、上記切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が係合状態へ切り換えられると、動力分配機構１６は前記差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチＣ０が係合されてサンギヤＳ０とキャリヤＣＡ０とが一体的に連結されると、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素であるサンギヤＳ０、キャリヤＣＡ０、リングギヤＲ０が共に回転すなわち一体回転させられる連結状態すなわちロック状態とされて前記差動作用をしない非差動状態とされ、差動部１１も非差動状態とされる。このとき、エンジン８の回転と伝達部材１８の回転速度とが一致する状態となるので、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」に固定された変速機として機能する非無段変速状態例えば定変速状態すなわち有段変速状態とされる。

また、上記切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合されてサンギヤＳ０がケース１２に連結されると、動力分配機構１６はサンギヤＳ０が非回転状態とされた非差動状態とされ、差動部１１も非差動状態とされる。このとき、リングギヤＲ０はキャリヤＣＡ０よりも増速回転させられるので、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非無段変速状態例えば定変速状態すなわち有段変速状態とされる。

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（非連結状態）と、非差動状態すなわちロック状態（連結状態）とに選択的に切換える差動状態切換装置として機能している。上記作動状態では、差動部１１（動力分配機構１６）が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電気的な無段変速機として作動する無段変速作動可能な無段変速状態とされる。また，上記非作動状態では、電気的な無段変速作動しない非無段変速状態、すなわち例えば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種類以上の一定変速比の単段または複数段の変速機として作動する定変速状態（非差動状態）とされる。

結局、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、動力分配機構１６を非差動状態として動力分配機構１６の差動作用を制限することにより、差動部１１を非無段変速状態として差動部１１の電気的な差動装置又は無段変速機としての作動を制限する差動制限装置として機能している。

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、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２８を備え、４速の有段式自動変速機として機能する。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。

自動変速部２０では、第１サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２とは相互に一体的に連結されるとともに第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結され、第２キャリヤＣＡ２と第２リングギヤＲ２とは相互に一体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且つ第３クラッチＣ３を介して伝達部材１８に選択的に連結され、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ともに第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結され、第２キャリヤＣＡ２は出力軸２２に連結されている。このように、自動変速部２０と伝達部材１８とは自動変速部２０の変速段を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１、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、自動変速部２０の入力クラッチであり、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動力伝達遮断用係合装置として機能している。第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および第３クラッチＣ３のうちの少なくとも１つ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、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および第３クラッチＣ３が共に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。

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（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）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、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するものである。

以上のように構成された変速機構１０の動力分配機構１６には切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられており、それら切換クラッチ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定変速状態とされた差動部１１と有段変速機として作動する自動変速部２０とで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。

差動部１１が非無段変速状態とされて変速機構１０が有段変速機として機能する場合には、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合させられ、且つ第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２が図２に示す組み合わせで選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第７速ギヤ段（第７変速段）のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）或いはニュートラルが選択的に成立させられ、前進段では、隣接するギヤ段の変速比間が略等比的に変化する変速機構１０の総合変速比γＴ（＝入力軸１４の回転速度Ｎ_ＩＮ／出力軸２２の回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が各ギヤ段毎に段階的に得られ、且つそれのトータル変速比幅( ＝第１速ギヤ段の変速比γＴ１／第７速ギヤ段の変速比γＴ７) が広範囲に得られるようになっている。この変速機構１０の総合変速比γＴは、差動部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γＡとに基づいて形成される変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴである。

図２の係合作動表に詳しく示されるように、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γＴ１が最大値例えば「３．６８３」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、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γＴ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．６６９」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により、変速比γＴ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．９０９」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、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γＴ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．３８３」程度である第４速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３の係合により、変速比γＴ５が第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第５速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第３クラッチＣ３およびブレーキＢ１の係合により、変速比γＴ６が第５速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．６６１」程度である第６速ギヤ段が成立させられ、切換ブレーキＢ０、第３クラッチＣ３および第１ブレーキＢ１の係合により、変速比γＴ７が第６速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．４７９」程度である第７速ギヤ段が成立させられる。また、第１クラッチＣ１又は第２クラッチＣ２と第２ブレーキＢ２との係合により、変速比γＲが第２速ギヤ段と第３速ギヤ段との間の値例えば「１．９５１」程度であるエンジン走行用またはモータ走行用後進ギヤ段が成立させられる。なお、この後進ギヤ段は、通常、差動部１１の無段変速状態において成立させられる。また、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えばブレーキＢ２のみが係合される。

上記の説明および図２から明らかなように、本実施例の変速機構１０では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０のうちの一方の解放と他方の係合とで達成するクラッチツウクラッチ変速による２段階の変速と、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２のうちの一つの解放と他の１つ係合とで達成するクラッチツウクラッチ変速による４段階の変速とが組み合わせられることにより、前進７段の変速が行われるようになっている。すなわち、第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間、第２速ギヤ段と第３速ギヤ段との間、第３速ギヤ段と第４速ギヤ段との間、第４速ギヤ段と第５速ギヤ段との間、第６速ギヤ段と第７速ギヤ段との間が、第１変速部( 差動部１１）の変速と第２変速部( 自動変速部２０）の変速とが同じ変速期間内に同時に実行されることにより切り換えられ、第５速ギヤ段と第６速ギヤ段との間が専ら第２変速部のクラッチツウクラッチ変速により切り換えられる。ここで、たとえば図６に示すＧ点とＨ点との間、およびＩ点とＪ点との間の切換は、差動部( 無段変速部）１１の無段変速状態と有段変速状態との間の切換と、自動変速部( 有段変速部）２０の変速とが同時に実行される同時切換である。このような同時切換においては、差動部１１の無段変速状態から有段変速状態状態への切り換えによってその変速比γ０が変化するとともに、自動変速部２０のクラッチツウクラッチ変速によって変速比γＡが変化し、たとえば差動部１１の切り換えによりエンジン回転速度Ｎ_Ｅが下降させられると同時に自動変速部２０の変速によりエンジン回転速度Ｎ_Ｅが上昇させられるというようにエンジン回転速度Ｎ_Ｅが逆方向に変化させられる場合がある。

また、差動部１１が無段変速状態とされて変速機構１０が無段変速機として機能する場合には、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放されて差動部１１が無段変速機として機能し、且つ差動部１１に直列の自動変速部２０が前進４段の有段変速機として機能することにより、自動変速部２０の前進４段から自動的にギヤ段が選択されることにより自動変速部２０の変速比γＡが段階的に変化するにも拘わらず全体のトータル変速比γＴが連続的に変化するように、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その変速段Ｍにおいて無段的な変速比幅が得られる。したがって、変速機構１０のトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。

すなわち、変速機構１０が無段変速機として機能する場合には、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放された状態で、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対し、その各ギヤ段の間において無段的に連続して変化するトータル変速比γＴとなるように、差動部１１の変速比γ０が制御させられて、変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。

図３は、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と第２変速部として機能する自動変速部２０とから構成される変速機構１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２４、２６、２８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、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が相対回転速度「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Ｎ_Ｅを示し、破線に示す横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。

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ＲＥ２に対応するサンギヤＳ０、第１回転要素ＲＥ１に対応するキャリヤＣＡ０、第３回転要素ＲＥ３に対応するリングギヤＲ０の相対回転速度を示すものであり、それら縦線の間隔は第１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に対応し相互に連結された第１キャリヤＣＡ１及び第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に対応し且つ相互に連結された第１サンギア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遊星歯車装置２６のギヤ比ρ２および第２遊星歯車装置２８のギヤ比ρ３に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ０に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第２、第３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。

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、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（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（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（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の回転速度との相対関係が示される。

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、第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３を相互に相対回転可能とする無段変速状態（差動状態）、例えば少なくとも第２回転要素ＲＥ２および第３回転要素ＲＥ３を互いに異なる速度にて回転可能とする無段変速状態（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サンギヤＳ０の回転が上昇或い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、車速Ｖに拘束されるリングギヤ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キャリヤＣＡ０の回転速度すなわちエンジン回転速度Ｎ_Ｅが上昇或いは下降させられる。

また、切換クラッチＣ０の係合によりサンギヤＳ０とキャリヤＣＡ０とが連結されると、動力分配機構１６は上記３回転要素ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３が一体回転して第２回転要素ＲＥ２および第３回転要素ＲＥ３を互いに異なる速度にて回転可能としない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Ｎ_Ｅと同じ回転で伝達部材１８が回転させられる。また、切換ブレーキＢ０の係合によりサンギヤＳ０がケース１２に連結されると、動力分配機構１６は第２回転要素ＲＥ２の回転が停止させられて少なくとも第２回転要素ＲＥ２および第３回転要素ＲＥ３を互いに異なる速度にて回転可能としない非差動状態とされるので、直線Ｌ０は図３に示す状態となって差動部１１が増速機構として機能させられ、その直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示されるリングギヤＲ０の回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度は、エンジン回転速度Ｎ_Ｅよりも増速された回転で自動変速部２０へ入力される。

また、自動変速部２０において第４回転要素ＲＥ４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ている。

自動変速部２０では、図３に示すように、切換クラッチＣ０と第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、切換ブレーキＢ０と第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、切換クラッチＣ０と第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、切換ブレーキＢ０と第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、切換クラッチＣ０と第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、切換クラッチＣ０と第３クラッチＣ３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、切換ブレーキＢ０と第３クラッチＣ３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。上記第１速、第３速、第５速、第６速では、切換クラッチＣ０が係合させられる結果、エンジン回転速度Ｎ_Ｅと同じ回転速度で第４回転要素ＲＥ４、第５回転要素ＲＥ５、或いは第７回転要素ＲＥ７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、第２速、第４速、第７速では、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられる結果、第５回転要素ＲＥ５或いは第７回転要素ＲＥ７に差動部１１からの動力がエンジン回転速度Ｎ_Ｅよりも高い回転速度で入力される。

図４は、本実施例の変速機構１０を制御するための電子制御装置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、第２電動機Ｍ１、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。

電子制御装置４０には、図４に示すような各センサやスイッチなどから、エンジン水温ＴＥＭＰ_Ｗを表す信号、シフトポジションＰ_ＳＨ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Ｎ_Ｅを表す信号、ギヤ比列設定値を表す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動を表す信号、出力軸２２の回転速度Ｎ_ＯＵＴに対応する車速Ｖを表す信号、自動変速部２０の作動油温を表す信号、サイドブレーキ操作を表す信号、フットブレーキ操作を表す信号、触媒温度を表す信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量であるアクセル開度θ_ＡＣＣを表す信号、カム角を表す信号、スノーモード設定を表す信号、車両の前後加速度Ｇを表す信号、オートクルーズ走行を表す信号、車両の重量（車重）を表す信号、各車輪の車輪速を表す信号、変速機構１０を有段変速機として機能させるために差動部１１（動力分配機構１６）を有段変速状態（ロック状態）に切り換えるための有段スイッチ操作の有無を表す信号、変速機構１０を無段変速機として機能させるために差動部１１（動力分配機構１６）を無段変速状態（差動状態）に切り換えるための無段スイッチ操作の有無を表す信号、第１電動機Ｍ１の回転速度Ｎ_Ｍ１（以下、第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１という）を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度Ｎ_Ｍ２（以下、第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２という）を表す信号、蓄電装置６０（図５参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号などが、各センサ等からそれぞれ供給される。

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５参照）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のスロットル弁開度θ_ＴＨ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による上記吸気管９５或いはエンジン８の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５参照）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。

図５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５において、有段変速制御手段５４は、例えば記憶手段５６に予め記憶された図６の実線および一点鎖線に示す変速線図（関係、変速マップ）から車速Ｖおよび自動変速部２０の要求出力トルクＴ_ＯＵＴで示される車両状態に基づいて、変速機構１０の変速を実行すべきか否かを判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部２０の自動変速制御を実行する。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を含む変速に関与する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、油圧指令）を直接的或いは間接的に油圧制御回路４２へ出力する。油圧制御回路４２は、その指令に従って、例えば変速に関与する解放側の油圧式摩擦係合装置を解放すると共に、変速に関与する係合側の油圧式摩擦係合装置を係合して自動変速部２０の変速が実行されるように、油圧制御回路４２内の電磁弁を作動させてその変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。

ハイブリッド制御手段５２は、無段変速モードが選択された場合は無段変速制御手段として機能するものであり、変速機構１０の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、差動部１１の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御し、トータル変速比γＴを無段階に制御する。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θ_ＡＣＣや車速Ｖから車両の目標（要求）出力を算出し、その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Ｎ_ＥとエンジントルクＴ_Ｅとなるようにトータル変速比γＴおよびエンジン８の出力を制御するとともに第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。

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、上記無段変速制御中において自動変速部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Ｎ_Ｅ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、エンジン回転速度Ｎ_Ｅとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）Ｔ_Ｅとで構成され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求められて例えば記憶手段５６に記憶された図示しないエンジン８の最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）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Ｔ_Ｅとエンジン回転速度Ｎ_Ｅ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自動変速部２０の変速段を考慮して差動部１１の変速比γ０を制御し、トータル変速比γＴをその変速可能な変化範囲内例えば１３〜０．５の範囲内で制御する。

このとき、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。

また、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。エンジン出力制御装置４３は、ハイブリッド制御手段５２による指令に従って、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ９７により電子スロットル弁９６を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置９８による燃料噴射を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置９９による点火時期を制御するなどしてエンジントルク制御を実行する。

また、ハイブリッド制御手段５２は、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によって車両をモータ走行させることができる。図６の実線Ｅ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６の境界線（実線Ｅ）に示される関係は、車速Ｖと駆動力関連値である出力トルクＴ_ＯＵＴ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６中の実線および一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）と共に記憶手段５６に予め記憶されている。

そして、ハイブリッド制御手段５２は、例えば図６の駆動力源切換線図から車速Ｖと要求出力トルクＴ_ＯＵＴ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６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低いとされる比較的低出力トルクＴ_ＯＵＴ域すなわち低エンジントルクＴ_Ｅ域、或いは車速Ｖの比較的低車速域すなわち低負荷域で実行される。よって、通常はモータ発進がエンジン発進に優先して実行されるが、例えば車両発進時に図６の駆動力源切換線図のモータ走行領域を超える要求出力トルクＴ_ＯＵＴすなわち要求エンジントルクＴ_Ｅとされる程大きくアクセルペダルが踏込操作されるような車両状態によってはエンジン発進も通常実行されるものである。

ハイブリッド制御手段５２は、上記のモータ走行時には、停止しているエンジン８の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によって、第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１を負の回転速度で制御例えば空転させて、差動部１１の差動作用により必要に応じてエンジン回転速度Ｎ_Ｅを零乃至略零に維持することも可能である。

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を駆動して駆動輪３８にトルクを付与することにより、エンジン８の動力を補助するための所謂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。

また、ハイブリッド制御手段５２は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能によって第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１および／または第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２を制御してエンジン回転速度Ｎ_Ｅを略一定に維持したり任意の回転速度に回転制御することができる。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は車両走行中にエンジン回転速度Ｎ_Ｅを引き上げる場合には、車速Ｖ（駆動輪３８）に拘束される第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２を略一定に維持しつつ第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１の引き上げを実行する。

切換制御手段５０は、車両状態に基づいて切換用係合装置（切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０）の係合／解放を切り換えることにより、前記無段変速状態すなわち前記差動状態と前記有段変速状態すなわち前記ロック状態との間で変速状態を選択的に切り換える。例えば、切換制御手段５０は、要求出力軸トルクＴout および車速Ｖにより示される車両状態が記憶手段５６に予め記憶された前記図６の無段領域内であるが有段領域内であるか基づいて、変速機構１０を無段変速状態とする無段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領域内であるかを判定し、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の係合とそれら切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の解放とを切り換えることにより、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。

すなわち、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に対して予め設定された有段変速時の変速を許可し、その有段変速制御手段５４の変速判断にしたがって切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０を係合させる。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６に示す変速線図に従って自動変速部２０の前進７速の自動変速制御を実行する。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の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。

しかし、切換制御手段５０は、要求出力軸トルクＴout および車速Ｖにより示される車両状態が図６の無段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ようにするために差動部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６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、自動変速部２０は図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の係合を除いた前進４速の変速段、すなわち第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により達成される第１のギヤ段( 変速比γＡ＝３．６８３) 、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により達成される第２のギヤ段( 変速比γＡ＝１．９０９) 、第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３の係合により達成される第３のギヤ段( 変速比γＡ＝１．０００) 、第３クラッチＣ３および第１ブレーキＢ１の係合により達成される第４のギヤ段( 変速比γＡ＝０．６６１) で自動変速が行われる。このように、切換制御手段５０により無段変速状態に切り換えられた差動部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部２０の第１、第２、第３、第４のギヤ段に対しその自動変速部２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構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。

なお、図６は自動変速部２０の変速判断の基となる記憶手段５６に予め記憶された変速線図（関係、変速マップ）であり、車速Ｖと駆動力関連値である要求出力トルクＴ_ＯＵＴ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６の実線はアップシフト線であり一点鎖線はダウンシフト線である。図６の破線は切換制御手段５０により無段制御領域から有段制御領域への切換判定のための判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ_ＯＵＴ１を示している。つまり、図６の破線はハイブリッド車両の高速走行域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要求駆動力に関連する駆動力関連値例えば自動変速部２０の出力トルクＴ_ＯＵＴが高出力となる高出力走行域、高トルク走行域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Ｔ_ＯＵＴ１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６の破線に対して２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６は判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ_ＯＵＴ１を含む、車速Ｖと出力トルクＴ_ＯＵＴとをパラメータとして切換制御手段５０により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための予め記憶された切換線図（切換マップ、関係）である。なお、この切換線図を含めて変速マップとして記憶手段５６に予め記憶されてもよい。また、この切換線図は判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ_ＯＵＴ１の少なくとも１つを含むものであってもよいし、車速Ｖおよび出力トルクＴ_ＯＵＴ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。

上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速Ｖと判定車速Ｖ１とを比較する判定式、出力トルクＴ_ＯＵＴと判定出力トルクＴ_ＯＵＴ１とを比較する判定式等として記憶されてもよい。例えば、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Ｖが判定車速Ｖ１を越えたか否かを判定し、判定車速Ｖ１を越えたときには切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０を係合して変速機構１０を有段変速状態とする。また、切換制御手段５０は、車両状態例えば自動変速部２０の出力トルクＴ_ＯＵＴが判定出力トルクＴ_ＯＵＴ１を越えたか否かを判定し、判定出力トルクＴ_ＯＵＴ１を越えたときには切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０を係合させて変速機構１０を有段変速状態とする。

図６の縦軸は出力軸トルクＴout が示されていたが、要求駆動力関連値であればよい。要求駆動力関連値とは、車両の要求駆動力に１対１に対応するパラメータであって、駆動輪３８での要求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の要求出力トルクＴ_ＯＵＴ、要求エンジントルクＴ_Ｅ、要求車両加速度Ｇや、例えばアクセル開度θ_ＡＣＣ或いはスロットル弁開度θ_ＴＨ（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Ｎ_Ｅとに基づいて算出されるエンジントルクＴ_Ｅなどの等の要求値である。また、上記駆動トルクは出力トルクＴ_ＯＵＴ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。

また、前記判定車速Ｖ１は、例えば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、前記判定トルクＴ_ＯＵＴ１は、例えば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８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、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。

図６の関係に示されるように、出力トルクＴ_ＯＵＴが予め設定された判定出力トルクＴ_ＯＵＴ１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。

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、自動変速部２０が４段の変速段として機能するため第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。反対に、車速Ｖが前記判定車速Ｖ１を越えるような高速走行や、出力トルクＴ_ＯＵＴが判定トルクＴ_ＯＵＴ１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。

図７は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４６の一例を示す図である。この切換装置４６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４８を備えている。そのシフトレバー４８は、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２のいずれの係合装置も係合されないような変速機構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）」へ手動操作されるように設けられている。

例えば、「Ｄ」ポジションがシフトレバー４８の操作により選択された場合には、図６に示す予め記憶された変速マップや切換マップに基づいて切換制御手段５０により変速機構１０の変速状態の自動切換制御が実行され、ハイブリッド制御手段５２により動力分配機構１６の無段変速制御が実行され、有段変速制御手段５４により自動変速部２０の自動変速制御が実行される。この「Ｄ」ポジションは変速機構１０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。

「Ｍ」ポジションがシフトレバー４８の操作により選択された場合には、変速機構１０が有段変速状態に切り換えられた有段変速走行時には、指定された上限ギヤ段の範囲のレンジ内で変速機構１０が有段で自動変速制御され、或いは指定されたギヤ段が得られるように自動変速制御される。この「Ｍ」ポジションは変速機構１０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。

ところで、本実施例の変速機構１０は、図２に示すようにクロスレシオ且つ広い変速比幅を目的として前進７段に制御されるようになっていることから、前述のように、差動部( 無段変速部）１１の無段変速状態と有段変速状態との間の切換と、自動変速部( 有段変速部）２０の変速とが同時に実行される同時切換が発生する場合がある。たとえば図６のＧ点とＨ点との間、およびＩ点とＪ点との間の切換である。このような同時切換においては、差動部１１の無段変速状態から有段変速状態状態への切り換えによってその変速比γ０が変化するとともに、自動変速部２０のクラッチツウクラッチ変速によって変速比γＡが変化し、たとえば差動部１１の切り換えによりエンジン回転速度Ｎ_Ｅが下降させられると同時に自動変速部２０の変速によりエンジン回転速度Ｎ_Ｅが上昇させられるというようにエンジン回転速度Ｎ_Ｅが逆方向に変化させられる場合があるので、そのような場合には、わずかなタイミングのずれによりエンジン回転速度Ｎ_Ｅが上下し、それが変速ショックとして搭乗者に違和感を与える可能性があった。

そこで、図５に示すように、本実施例の有段変速制御手段５４は、切換制御手段５０により差動部１１の無段変速状態と有段変速状態との間の切換えが判断され且つその切換に関連する自動変速部２０の変速が判断された場合において同時切換を行うときは、上記自動変速部２０の変速中に差動部１１の切換を実行させるようにし、その自動変速部２０の有段変速のイナーシャ相区間内において差動部１１の切換を開始させかつ完了させる制御が実行されるようになっている。

すなわち、有段変速制御手段５４は、前記図６に示す関係から車速Ｖおよび要求出力トルクＴout に示される車両状態に基づいて、差動部１１の無段変速状態と有段変速状態との間の切換えと自動変速部２０の変速との同時切換の判断が行われたか否かを判定する同時切換判定手段６２と、同時切換判定手段６２によって同時切換が判断されたときは、その同時変速を達成するための自動変速部２０のクラッチツウクラッチ変速を先に実行させる有段変速部制御手段６４と、その自動変速部２０の変速中に上記差動部１１の無段変速状態と有段変速状態との間の切換を実行させる無段変速部制御手段６６と、その自動変速部２０の変速中にエンジン回転速度Ｎ_Ｅの変化方向を変えないように第１電動機Ｍ１の回転速度をハイブリッド制御手段５２を介して制御する第１電動機回転速度制御手段６８と、差動部１１の切換が完了したか否かを判定する切換完了判定手段７０と、この切換完了判定手段７０により差動部１１の切換が完了したと判定されると、同時切換による変速ショックを一層抑制するためにハイブリッド制御手段５２を介してエンジン出力制御装置４３によってエンジン８の出力トルクを一時的に低減させるエンジン出力低減手段７２とが備えられている。

上記有段変速部制御手段６４はその切換完了判定手段７０により差動部１１の切換が完了したと判定されると、自動変速部２０の係合側摩擦係合装置を係合させてその変速を終了させる。

上記第１電動機回転速度制御手段６８は、たとえば、差動部１１の無段変速状態から有段変速状態への切換と自動変速部２０のダウンシフトのためのギヤ段の切換とによる同時切換においては、その同時切換中にエンジン回転速度Ｎ_Ｅの変化( 低下) 方向を変えないように第１電動機Ｍ１の回転速度を零に向かって低下させる。エンジン回転速度Ｎ_Ｅ零に向かって低下させることにより、切換クラッチＣ０の係合ショックや係合負荷が軽減される。

図８は、電子制御装置４０の制御作動の要部、すなわち有段変速状態において同時変速を制御するための変速制御作動を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行される。

先ず、前記同時切換判定手段６２に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、図６に示す関係から車両の走行状態に基づいて前記同時切換が発生したか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合はＳ８において他の制御が実行されるが、図９のｔ１時点に示すように肯定されると、前記有段変速部制御手段６４に対応するＳ２において、上記同時切換を達成するための自動変速部２０( 第２変速部）の変速出力が先に実行される。上記同時切換が図６のＩ点からＪ点への切換である場合は、第５速ギヤ段から第４速ギヤ段への変速における解放側摩擦係合装置である第３クラッチＣ３の解放が開始される。図９のｔ２時点はこの状態を示す。すなわち、上記同時切換における自動変速部２０がたとえば図６のＩ点からＪ点への切換であり、差動部１１の切換ブレーキＢ０の係合による無段変速状態から有段変速状態への切換と自動変速部２０の第５速ギヤ段から第４速ギヤ段へのダウンシフトのためのギヤ段の切換とによる同時切換である場合は、先ず自動変速部２０の解放側の油圧式摩擦係合要素である第３クラッチＣ３の解放を開始させるための油圧変化が開始されると同時に係合側の油圧式摩擦係合要素であるブレーキＢ１の係合を開始させるための油圧変化が開始される。次いで、前記無段変速部制御手段６６に対応するＳ３において、上記第３クラッチＣ３の解放とブレーキＢ１の係合とにより達成されるクラッチツウクラッチ変速のイナーシャ相中に差動部１１の切換を開始させるようにそのイナーシャ相の開始に先立って第３クラッチＣ３を解放させる出力と切換ブレーキＢ０を係合待機させる出力とが行われる。図９のｔ３時点はこの状態を示す。

この状態において、図示しないイナーシャ相判定ステップにより自動変速部２０の第５速ギヤ段から第４速ギヤ段へのダウンシフトのイナーシャ相の開始がエンジン回転速度Ｎ_Ｅの上昇開始に基づいて判定されると、第１電動機回転速度制御手段６８に対応するＳ４において、上記同時切換による切換ショックを一層抑制するために、伝達部材１８の回転速度変化に応じて前記第１電動機Ｍ１の回転速度Ｎ_Ｅを制御することにより、イナーシャ相中のエンジン回転速度Ｎ_Ｅの変化が同じ低下方向で一定の変化速度となるように第１電動機Ｍ１の回転速度Ｎ_Ｍ１がハイブリッド制御手段５２を介して制御されつつ、その回転速度Ｎ_Ｍ１が零に向かって変化させられる。たとえば、自動変速部２０の５→４ダウン変速によってエンジン回転速度Ｎ_Ｅが上昇する方向に変化させられるが、同時に実行される差動部１１の無段変速状態から有段変速状態への切換によりエンジン回転速度Ｎ_Ｅが下降する方向に変化させられようとするとき、第１電動機Ｍ１すなわちサンギヤＳ１の回転速度を一時的に上昇側或いは正側とすることによりそのエンジン回転速度Ｎ_Ｅの低下を抑制し、エンジン回転速度Ｎ_Ｅの変化が一様な低下方向とされる。

同時に、前記切換完了判定手段７０に対応するＳ５において、差動部１１の無段変速状態から有段変速状態への切換が完了したか否かすなわち切換ブレーキＢ０の係合完了が完了したか否かが、たとえば入力軸１４の回転速度と伝達部材１８の回転速度との比が予め設定された増速時の値（たとえば０．７程度の値）に到達したか否かに基づいて、判断される。

上記Ｓ５の判断が否定される場合はそのＳ５が繰り返し実行されることにより待機させられるが、Ｓ５の判断が肯定されると、前記無段変速部制御手段６６に対応するＳ６において、待機状態の切換ブレーキＢ０の係合が速やかに実行され、差動部１１の無段変速状態から有段変速状態への切換が完了させられる。次いで、前記有段変速部制御手段６４に対応するＳ６において、５→４ダウン変速の係合側摩擦係合装置である第１ブレーキＢ１の係合が開始される。図９のｔ５時点はこの状態を示している。

そして、エンジン出力低減手段７２に対応するＳ７において、たとえば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を閉じたり、燃料噴射制御のために燃料噴射装置９８による燃料噴射を減少したり、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置９９による点火時期を遅角させるなどしてエンジン出力が第１ブレーキＢ１の係合時において一時的に低減させられる。図９のｔ６時点はこの状態を示している。ここで、上記Ｓ３およびＳ８による自動変速部２０のクラッチツウクラッチ変速制御によるエンジン回転速度Ｎ_Ｅの変化方向と上記Ｓ３およびＳ７による差動部１１のクラッチツウクラッチ変速制御によるエンジン回転速度Ｎ_Ｅの変化方向とが同じとなるように、タイミングおよび係合圧が制御されている。

上述のように、本実施例の電子制御装置４０によれば、差動部１１( 無段変速部) の無段変速状態と有段変速状態との間の切換えと、自動変速部２０( 有段変速部) の変速とが同時期に実行される同時切換の場合に、その自動変速部２０の変速中に差動部１１の無段変速状態と有段変速状態との間の切換が実行されるので、自動変速部２０の変速に合わせて差動部１１の切換を実行することができ、切換ショックを好適に抑制することができる。

また、本実施例の電子制御装置４０によれば、自動変速部２０( 有段変速部) における変速のイナーシャ相中に、差動部１１( 無段変速部) の無段変速状態と有段変速状態との間の切換えが開始されかつ完了させるられるので、自動変速部２０の変速による伝達部材( 入力側回転部材) １８の回転速度変化期間内に差動部１１の切換による回転速度変化が隠されるので、切換ショックが好適に抑制される。

また、本実施例の電子制御装置４０によれば、(a) 差動部１１( 無段変速部) および自動変速部２０( 有段変速部) はエンジン８から駆動輪３８に至る動力伝達経路に介そうされ、(b) その自動変速部２０における変速中において、差動部１１の切換に拘わらずそのエンジン８の回転速度Ｎ_Ｅが同じ方向に変化させられるので、差動部１１の切換と自動変速部２０の切換( 変速) との同時切換中において、差動部１１の切換によるエンジン回転速度Ｎ_Ｅの変化方向と自動変速部２０のギヤ段切換( 変速) によるエンジン回転速度の変化方向とが同じとなって自動変速部２０の一つの変速と認識されるので、ドライバーが違和感を覚えることが防止される。

また、本実施例の電子制御装置４０によれば、(a) 差動部１１( 無段変速部) は、エンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材( 自動変速部２０の入力軸) １８へ分配する動力分配機構１６( 差動機構) を備え、(b) 伝達部材１８の回転速度の変化に応じて第１電動機Ｍ１の回転速度Ｎ_Ｍ１が制御されるので、差動部１１の切換と自動変速部２０の切換( 変速) との同時切換中において、自動変速部２０の変速の進行に応じてエンジン回転速度Ｎ_Ｅを変化させることができ、結果的に、差動部１１の切換によるエンジン回転速度Ｎ_Ｅの変化方向と自動変速部２０の変速によるエンジン回転速度Ｎ_Ｅの変化方向とが同じとなるように容易に制御できる利点がある。

また、本実施例の電子制御装置４０によれば、エンジン出力低減手段７２により、差動部１１( 無段変速部) の切換えと自動変速部２０( 有段変速部) のダウンシフトとが同時に実行される同時切換において、その自動変速部２０のダウンシフトの変速終了時にエンジン８の出力トルクが一時的に低下させられるので、上記同時切換における有段変速部のダウンシフト終了時に伝達トルクが低下させられて、ダウンシフト終了による回転同期により発生する同期ショックが抑制される。

また、本実施例の電子制御装置４０によれば、自動変速部２０( 有段変速部) の変速は、解放側係合要素の解放と係合側係合要素の係合とにより達成されるクラッチツウクラッチ変速であるので、解放側係合要素の解放と係合側係合要素の係合とが同区間で実行されるクラッチツウクラッチ変速中に、差動部１１( 無段変速部) の切換が実行されることにより、好適に切換ショックが抑制される。

また、本実施例の電子制御装置４０によれば、同時切換中において、自動変速部２０の伝達部材１８の回転速度( 入力回転速度) の変化に応じて第１電動機Ｍ１の回転速度が制御されることにより、自動変速部２０の変速が開始されてその自動変速部２０の入力回転速度が変化し始めるとき、それに応じて第１電動機Ｍ１によりエンジン回転速度Ｎ_Ｅを制御することで，変速の進行に適合したエンジン回転速度Ｎ_Ｅの一方向変化とすることができる。

次に、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。

図１０は本発明の他の実施例における変速機構９０の構成を説明する骨子図、図１１はその変速機構９０の変速段と油圧式摩擦係合装置の係合の組み合わせとの関係を示す係合表、図１２はその変速機構９０の変速作動を説明する共線図である。

変速機構９０は、好適にはＦＦ( フロントエンジンフロントドライブ) 型車両に搭載されるトランスアクスルケース９２内へ収容することを考慮して軸方向寸法を短縮するために、前述の実施例と同様の第１電動機Ｍ１、動力分配機構１６、および第２電動機Ｍ２を第１軸心ＲＣ１上に備えている差動部１１と、その第１軸心Ｃ１に平行な第２軸心ＲＣ２上に設けられた前進４段の自動変速部９４とを備えている。動力分配機構１６は、例えば「０．３００」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の遊星歯車装置２４と、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを有している。自動変速部９４は、例えば「０．５２２」程度の所定のギヤ比ρ２を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２６と例えば「０．３０９」程度の所定のギヤ比ρ３を有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置２８とを備えている。第１遊星歯車装置２６の第１サンギヤＳ１と第２遊星歯車装置２８の第２サンギヤＳ２とが相互に一体的に連結されて第１クラッチＣ１、互いに噛み合う一対のカウンタドライブギヤ１９およびカウンタドリブンギヤ２１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９２に選択的に連結され、第１遊星歯車装置２６の第１キャリヤＣＡ１が第２クラッチＣ２、互いに噛み合う一対のカウンタドライブギヤ１９およびカウンタドリブンギヤ２１を介して伝達部材１８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９２に選択的に連結され、第１遊星歯車装置２６の第１リングギヤＲ１と第２遊星歯車装置２８の第２キャリヤＣＡ２とが一体的に連結されて出力部材である出力歯車９６に連結され、第２遊星歯車装置２８の第２リングギヤＲ２は第１ブレーキＢ１を介してケース９２に選択的に連結されている。上記出力歯車９６は差動歯車装置（終減速機）３６のデフドライブギヤ９８と噛み合うことにより、一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３８へ動力を伝達する。上記カウンタドライブギヤ１９およびカウンタドリブンギヤ２１は、第１軸心Ｃ１および第２軸心Ｃ２上にそれぞれ設けられ、伝達部材１８と第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２とを作動的に連結する連結装置として機能している。

以上のように構成された変速機構９０では、例えば、図１１の係合作動表に示されるように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第７速ギヤ段（第７変速段）のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化するトータル変速比γＴ（＝入力軸１４の回転速度Ｎ_ＩＮ／出力歯車( 出力部材) ９６の回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構１６に切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、差動部１１は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の多段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９０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９４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９４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。

変速機構９０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γＴ１が最大値例えば「４．２４１」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、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γＴ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．９８６」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第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γＴ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．１１１」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、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γＴ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．４８２」程度である第４速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により、変速比γＴ５が第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第５速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、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γＴ６が第５速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．６５７」程度である第６速ギヤ段が成立させられ、切換ブレーキＢ０、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γＴ７が第６速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．４６３」程度である第７速ギヤ段が成立させられる。また、エンジン８による駆動時においては第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により、第２電動機Ｍ２による駆動時においては第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γＲが第３速ギヤ段と第４速ギヤ段との間の値例えば「１．９１７」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、例えば第１クラッチＣ１のみが係合される。

しかし、変速機構９０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、それに直列に連結された自動変速部９４が４段の有段変速機として機能することにより、自動変速部９４の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速部９２に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構９０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。

図１２は、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部９４から構成される変速機構９０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が解放される場合、および切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０が係合させられる場合の動力分配機構１６の各要素の回転速度は前述の場合と同様である。

図１２における自動変速部９４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に対応し且つ相互に連結された第１サンギヤＳ１および第２サンギヤＳ２を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第１キャリヤＣＡ１を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応し且つ相互に連結された第２キャリヤＣＡ２および第１リングギヤＲ１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をそれぞれ表している。また、自動変速部９４において第４回転要素ＲＥ４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とともに第２ブレーキＢ２を介してケース９２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８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９２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は自動変速部９４の出力歯車９６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９２に選択的に連結されている。

自動変速部９４では、図１２に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１が係合させられることにより、第７回転要素ＲＥ７（Ｒ２）の回転速度を示す縦線Ｙ７と横線Ｘ１との交点と第４回転要素ＲＥ４（Ｓ１、Ｓ２）の回転速度を示す縦線Ｙ４と横線Ｘ２との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、出力歯車９６と連結された第６回転要素ＲＥ６（Ｒ１、ＣＡ２）の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第１速の出力歯車９６の回転速度が示される。同様に、切換ブレーキＢ０、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１が係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ２と出力歯車９６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速の出力歯車９６の回転速度が示され、切換クラッチＣ０、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１が係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ３と出力歯車９６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速の出力歯車９６の回転速度が示され、切換ブレーキＢ０、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１が係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ４と出力歯車９６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速の出力歯車９６の回転速度が示され、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２が係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ５と出力歯車９６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速の出力歯車９６の回転速度が示され、切換クラッチＣ０、第２クラッチＣ２、第２ブレーキＢ２が係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ６と出力歯車９６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速の出力歯車９６の回転速度が示され、切換ブレーキＢ０、第２クラッチＣ２、第２ブレーキＢ２が係合させられることにより決まる斜めの直線Ｌ７と出力歯車９６と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第７速の出力歯車９６の回転速度が示される。

本実施例の変速機構９０においても、図１１に示すようにクロスレシオ且つ広い変速比幅を目的として前進７段に制御されるようになっていることから、前述のように、第２速ギヤ段と第３速ギヤ段との間の変速、および第４速ギヤ段と第５速ギヤ段との間の変速は、差動部１１および自動変速部２０のうちの一方のダウンシフトの変速と他方のアップシフトの変速とが同時に実行されるので本実施例では同時変速として定義されるものであるが、一方のダウンシフトの変速によりエンジン回転速度が上昇させられると同時に他方のアップシフトの変速によりエンジン回転速度が下降させられるので、わずかなタイミングのずれによりエンジン回転速度が上下し、それが変速ショックとして搭乗者に違和感を与える可能性があった。

しかし、本実施例の変速機構９０においても、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と、有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部９４とから構成されており、差動部１１および自動変速部９４の一方のダウンシフトの変速と他方のアップシフトの変速とが同時期に実行される同時変速時において、第２変速部の変速に同期して第１変速部の変速が実行されるので、前述の実施例と同様の効果が得られる。

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と自動変速機９４とが配設されていないので、変速機構９０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９４がエンジン８（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９０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の軸心方向の寸法が短縮される。

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。

例えば、前述の実施例の変速機構１０、９０では、図６の無段領域内の第３速領域内と有段変速領域内の第２速領域との間( Ｇ点とＨ点との間）、および無段領域内の第５速領域内と有段変速領域内の第４速領域との間( Ｉ点とＪ点との間）の切換が実行される同時切換であったが、必ずしも無段領域内の第３速領域内と有段変速領域内の第２速領域との間( Ｇ点とＨ点との間）、および無段領域内の第５速領域内と有段変速領域内の第４速領域との間( Ｉ点とＪ点との間）の切換でなくてもよい。

また、前述の実施例では、前進４段の自動変速部９４が第２変速部として機能していたが、その自動変速部９４は少なくとも前進２段であって、差動部１１および自動変速部９４の一方のダウンシフトの変速と他方のアップシフトの変速とが同時期に実行されることにより同時変速が実行されるものであればよい。

また、前述の実施例の動力分配機構１６では、キャリヤＣＡ０がエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ０が第１電動機Ｍ１に連結され、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、第１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。

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、例えばギヤ、伝動チェイン、伝動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。また、図１０の実施例において、カウンタドライブギヤ１９およびカウンタドリブンギヤ２１に替えて、伝動チェインが巻き掛けられた一対のスプロケットが設けられてもよい。

また、前述の実施例では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー（磁粉）クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチなどの磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。

また、前述の実施例では、第２電動機Ｍ２が伝達部材１８に連結されていたが、出力軸２２に連結されていてもよいし、自動変速部２０、９４内の回転部材に連結されていてもよい。

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、例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。

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。

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。

本発明の一実施例であるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図である。図１の実施例のハイブリッド車両の変速機構が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１の実施例のハイブリッド車両の変速機構が有段変速作動させられる場合における各ギヤ段の相対的回転速度を説明する共線図である。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。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、変速判断に用いられる予め記憶された変速線図と、変速機構の変速状態の切換判断に用いられ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換判断に用いられる境界線を有する予め記憶された駆動力源切換線図とを例示する図である。シフトレバーを備えた複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフト操作装置の一例である。図４の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち同時変速を実行させる制御作動を説明するフローチャートである。図８に示す制御作動を説明するタイムチャートである。本発明の他の実施例におけるハイブリッド車両の変速機構の構成を説明する骨子図であって、図１に相当する図である。図１０の実施例の変速機構の有段変速状態における変速段とそれを達成するための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って、図２に相当する図である。図１０の実施例のハイブリッド車両の変速機構が有段変速作動させられる場合における各ギヤ段の相対的回転速度を説明する共線図であって、図３に相当する図である。

符号の説明

８：エンジン
１０、９０：変速機構（駆動装置）
１１：差動部（無段変速部）
１６：動力分配機構（差動機構）
１８：伝達部材
２０：自動変速( 有段変速部）
３８：駆動輪
４０：電子制御装置（制御装置）
５４：変速制御手段
６２：同時切換判定手段
６４：有段変速部制御手段
６６：無段変速部制御手段
６８：第１電動機回転速度制御手段
７０：切換完了判定手段
７２：エンジン出力低減手段
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機

Claims

電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部と、複数の変速段の間で有段変速可能な有段変速部とを直列に備え、該無段変速部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と無段変速作動しない有段変速状態とに選択的に切換え可能な車両用駆動装置の制御装置であって、
前記無段変速部における無段変速状態と有段変速状態との間の切換えと、前記有段変速部における変速との両方が実行される場合に、該有段変速部の変速中に該無段変速部における無段変速状態と有段変速状態との間の切換えを実行させることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
前記有段変速部における変速のイナーシャ相中に、前記無段変速部の無段変速状態と有段変速状態との間の切換えを開始させかつ完了させることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
前記無段変速部および有段変速部はエンジンから駆動輪に至る動力伝達経路に介そうされ、
前記有段変速部における変速中において、前記エンジンの回転速度が同じ方向に変化させられることを特徴とする請求項２の車両用駆動装置の制御装置。
前記無段変速部は、前記エンジンの出力を第１電動機および前記第２変速部の入力軸へ分配する差動機構を備え、
前記有段変速部の入力回転速度の変化に応じて前記第１電動機の回転速度を制御することを特徴とする請求項３の車両用駆動装置の制御装置。
差動機能を有する差動機構を備え、該差動機構が差動状態と非差動状態とに切り換えられる差動部と、複数の変速段の間で有段変速可能な有段変速部とを直列に備え、該差動部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と無段変速作動しない有段変速状態とに選択的に切換え可能な車両用駆動装置の制御装置であって、
前記差動部における差動状態と非差動状態との間の切換えと、前記有段変速部における変速との両方が実行される場合に、該有段変速部の変速中に該差動部における無段変速状態と有段変速状態との間の切換えを実行させることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
前記有段変速部における変速のイナーシャ相中に、前記差動部における差動状態と非差動状態との間の切換えを開始させかつ完了させることを特徴とする請求項５の車両用駆動装置の制御装置。
前記差動部および有段変速部はエンジンから駆動輪に至る動力伝達経路に介そうされ、
前記有段変速部における変速中において、前記エンジンの回転速度が同じ方向に変化させられることを特徴とする請求項６の車両用駆動装置の制御装置。
前記差動部は、前記エンジンの出力を第１電動機および前記第２変速部の入力軸へ分配する差動機構を備え、
前記有段変速部の入力回転速度の変化に応じて前記第１電動機の回転速度を制御することを特徴とする請求項７の車両用駆動装置の制御装置。