JP2008143431A - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速部の変速が必要な際に、その変速を制限することなく車両用駆動装置の耐久性を向上することができる車両用駆動装置の制御装置を提供する。
【解決手段】自動変速部２０の変速に伴うハイブリッド制御手段８４による等パワー変速時に変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときには、駆動状態制御手段８６によりその回転要素が許容回転速度を超えないようにエンジン８の駆動状態が制御されるので、つまり駆動状態制御手段８６によりその回転要素が許容回転速度を超えないように差動部１１の変速が実行されるので、例えば第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、および／またはＡＴＦの温度上昇を抑制する為の自動変速部２０の変速が必要な際に、その自動変速部２０の変速が制限されることなく実行されて変速機構１０の耐久性が向上する。
【選択図】図７

Description

本発明は、差動作用が作動可能な差動機構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変速部とを備える車両用駆動装置の制御装置に係り、特に、変速部の変速時に電気式差動部の変速を制御する技術に関するものである。

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、入力回転速度と出力回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置が良く知られている。

例えば、特許文献１には、エンジンに連結された第１要素と第１電動機に連結された第２要素と伝達部材および第２電動機に連結された第３要素とを有してエンジンの出力を第１電動機および伝達部材へ分配する遊星歯車装置（差動機構）を有する電気式差動部と、伝達部材から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成し有段式の自動変速機として機能する変速部とを備える車両用駆動装置の制御装置が記載されている。

そして、上記特許文献１に記載の車両用駆動装置の制御装置においては、変速部の変速に伴う変速部の変速比の段階的な変化に応じて、その段階的な変化を抑制するように電気式差動部の変速比を変化させることにより、電気式差動部の変速比と変速部の変速比に基づいて形成される車両用駆動装置の総合変速比（トータル変速比）が連続的に変化させられ、変速部の変速前後でエンジン回転速度の段階的な変化が抑制される。この結果、車両用駆動装置全体として無段変速機として機能させられ、例えばエンジンを効率のよい作動域で作動させるという観点から、変速部の変速前後でエンジンの駆動状態（例えばエンジン回転速度やエンジントルク等で表されるエンジンの運転状態）を略一定に維持する所謂等パワー変速を実行することが可能となる。

特開２００５−３３７４９１号公報

ところで、上述したような車両用駆動装置においては、予め設定された所定の変速マップに従って変速部の変速を行う以外に車両条件として変速が必要な場合があり、例えばその例として、電動機の温度上昇や、変速部の作動、電動機を含む車両用駆動装置各部の潤滑および冷却等に用いられる作動油（以下、ＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）という）の温度上昇を抑制する為に変速部の変速が必要な場合があり、その変速部の変速を実行することにより電動機の動作点を変更して電動機の効率を向上したり、変速部の負荷や車両用駆動装置各部の回転速度を低減することが考えられる。

このような電動機の温度上昇やＡＴＦの温度上昇を抑制する為の変速部の変速は、例えば所定の変速マップに従って変速部の変速が行われる場合と異なり、車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えて車両用駆動装置の耐久性が低下する可能性があった。例えば、変速後の変速部の入力回転速度とエンジン回転速度との関係によっては、差動部における各回転要素の相互の相対回転速度の関係に基づいて決定される電動機の回転速度が高回転となって第１電動機の耐久性が低下したり、或いは、差動機構を構成するピニオンギヤの自転速度（相対回転速度、見方を換えれば例えばエンジン回転速度と変速部の入力回転速度との回転速度差）が高回転となってピニオンギヤ（例えばピニオンニードルベアリング、ブッシュ等）の耐久性が低下する可能性があった。

そのため、例えば電動機の温度上昇やＡＴＦの温度上昇を抑制する為に変速部の変速を実行したいが、車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるためにその変速部の変速を制限しなければならない場合がある。そうすると、変速部の変速を実行できないために電動機の温度やＡＴＦの温度を下げることができず、車両用駆動装置の耐久性が低下する可能性があった。

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、変速部の変速が必要な際に、その変速を制限することなく車両用駆動装置の耐久性を向上することができる車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。

かかる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、入力回転速度と出力回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(b) 前記変速部の変速時に、前記電気式差動部と前記変速部とで所定の総合変速比を形成するようにその電気式差動部の変速を実行する差動部制御手段と、(c) その差動部制御手段による変速時に前記車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときには、その回転要素が許容回転速度を超えないように駆動状態を制御する駆動状態制御手段とを、含むことにある。

このようにすれば、変速部の変速に伴って電気式差動部と変速部とで所定の総合変速比を形成するように実行される差動部制御手段による電気式差動部の変速時に車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときには、駆動状態制御手段によりその回転要素が許容回転速度を超えないように駆動状態が制御されるので、変速部の変速が必要な際に、その変速を制限することなく車両用駆動装置の耐久性を向上することができる。具体的には、車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えることが抑制されて車両用駆動装置の耐久性が向上することはもちろんであるが、例えば電動機の温度上昇や変速部の作動油の温度上昇を抑制する為の変速部の変速が必要な際に、その変速部の変速が制限されることなく実行されて車両用駆動装置の耐久性が向上する。

また、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記駆動状態制御手段は、前記変速部の変速に際して、非等パワー変速となるように駆動状態を制御するものである。このようにすれば、車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるこを抑制しつつ変速部の変速が可能になる。

また、請求項３にかかる発明は、請求項１または２に記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記駆動状態制御手段は、前記差動機構の回転要素に連結されたエンジンの運転状態を制御することでその回転要素が許容回転速度を超えないように駆動状態を制御するものである。このようにすれば、変速部の変速が必要な際に、その変速を制限することなく車両用駆動装置の耐久性を適切に向上することができる。

前記目的を達成するための請求項４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、入力回転速度と出力回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、その電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(b) 前記変速部の変速に伴って、前記電気式差動部と前記変速部とで所定の総合変速比を形成するようにその電気式差動部の変速を実行する第１差動部制御手段と、(c) その第１差動部制御手段による変速時に前記車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときには、その回転要素が許容回転速度を超えないようにその電気式差動部の変速を実行する第２差動部制御手段とを、含むことにある。

このようにすれば、変速部の変速に伴って電気式差動部と変速部とで所定の総合変速比を形成するように実行される第１差動部制御手段による電気式差動部の変速時に車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときには、第２差動部制御手段によりその回転要素が許容回転速度を超えないように電気式差動部の変速が実行されるので、変速部の変速が必要な際に、その変速を制限することなく車両用駆動装置の耐久性を向上することができる。具体的には、車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えることが抑制されて車両用駆動装置の耐久性が向上することはもちろんであるが、例えば電動機の温度上昇や変速部の作動油の温度上昇を抑制する為の変速部の変速が必要な際に、その変速部の変速が制限されることなく実行されて車両用駆動装置の耐久性が向上する。

また、請求項５にかかる発明は、請求項４に記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記第２差動部制御手段は、前記車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えないように駆動状態を変化させながら前記電気式差動部の変速を実行するものである。このようにすれば、車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるこを抑制しつつ変速部の変速が可能になる。

また、請求項６にかかる発明は、請求項５に記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記第２差動部制御手段は、前記差動機構の回転要素に連結されたエンジンの運転状態を制御することでその回転要素が許容回転速度を超えないように駆動状態を変化させるものである。このようにすれば、変速部の変速が必要な際に、その変速を制限することなく車両用駆動装置の耐久性を適切に向上することができる。

また、請求項７にかかる発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときとは、その回転要素の少なくとも１つが高回転状態になるときである。このようにすれば、変速部の変速に伴う電気式差動部の変速時に車両用駆動装置を構成する回転要素の少なくとも１つが高回転状態になることが簡単に抑制される。

また、請求項８にかかる発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときとは、前記車両用駆動装置を構成する回転要素間の相対回転速度が許容回転速度を超えるときである。このようにすれば、変速部の変速に伴う電気式差動部の変速時に車両用駆動装置を構成する回転要素間の相対回転速度が許容回転速度を超えることが簡単に抑制される。

また、請求項９にかかる発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記車両用駆動装置を構成する回転要素の許容回転速度は、前記差動機構の回転要素に連結された電動機が高回転とならない回転速度である。このようにすれば、変速部の変速に伴う電気式差動部の変速時に電動機が高回転状態になることが簡単に抑制される。

また、請求項１０にかかる発明は、請求項１乃至９のいずれかに記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記車両用駆動装置を構成する回転要素の許容回転速度は、前記差動機構の回転要素に連結された駆動力源として機能する第２電動機が高回転とならない回転速度である。このようにすれば、変速部の変速に伴う電気式差動部の変速時に第２電動機が高回転状態になることが簡単に抑制される。

また、請求項１１にかかる発明は、請求項１乃至１０のいずれかに記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記車両用駆動装置を構成する回転要素の許容回転速度は、前記差動機構を構成するピニオンギヤの相対回転速度が高回転とならない回転速度である。このようにすれば、変速部の変速に伴う電気式差動部の変速時にピニオンギヤの相対回転速度が高回転状態になることが簡単に抑制される。

また、請求項１２にかかる発明は、請求項１乃至１１のいずれかに記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記車両用駆動装置を構成する回転要素の許容回転速度は、前記変速部の入力系の回転部材が高回転とならない回転速度である。このようにすれば、変速部の変速に伴う電気式差動部の変速時に変速部の入力系の回転部材が高回転状態になることが簡単に抑制される。

また、請求項１３にかかる発明は、請求項１乃至１２のいずれかに記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときとは、前記変速部の作動油の温度上昇を抑制する為に必要とされる前記変速部の変速に伴って実行される前記電気式差動部の変速時である。このようにすれば、変速部の変速に伴う電気式差動部の変速時に車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えることが簡単に抑制されると共に、変速部の作動油の温度上昇を抑制する為の変速部の変速が制限されることなく実行されることで変速部の作動油の温度が適切に下げられる。

また、請求項１４にかかる発明は、請求項１乃至１３のいずれかに記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときとは、前記電動機の温度上昇を抑制する為に必要とされる前記変速部の変速に伴って実行される前記電気式差動部の変速時である。このようにすれば、変速部の変速に伴う電気式差動部の変速時に車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えることが簡単に抑制されると共に、電動機の温度上昇を抑制する為の変速部の変速が制限されることなく実行されることで電動機の温度が適切に下げられる。

また、請求項１５にかかる発明は、請求項１乃至１４のいずれかに記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記電気式差動部は、前記電動機の運転状態が制御されることにより無段変速機として作動するものである。このようにすれば、電気式差動部と変速部とで無段変速機が構成され、滑らかに駆動トルクを変化させることが可能である。尚、電気式差動部は、変速比を連続的に変化させて電気的な無段変速機として作動させる他に変速比を段階的に変化させて有段変速機として作動させることも可能である。

ここで、好適には、前記差動機構は、エンジンに連結された第１要素と第１電動機に連結された第２要素と伝達部材に連結された第３要素とを有する遊星歯車装置であり、前記第１要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第２要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第３要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。このようにすれば、前記差動機構の軸方向寸法が小さくなる。また、差動機構が１つの遊星歯車装置によって簡単に構成され得る。

また、好適には、前記遊星歯車装置はシングルピニオン型遊星歯車装置である。このようにすれば、前記差動機構の軸方向寸法が小さくなる。また、差動機構が１つのシングルピニオン型遊星歯車装置によって簡単に構成される。

また、好適には、前記変速部の変速比（ギヤ比）と前記電気式差動部の変速比とに基づいて前記車両用駆動装置の総合変速比が形成されるものである。このようにすれば、変速部の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになる。

また、好適には、前記変速部は有段式の自動変速機である。このようにすれば、例えば電気的な無段変速機として機能させられる電気式差動部と有段式自動変速機とで無段変速機が構成され、滑らかに駆動トルクを変化させることが可能であると共に、電気式差動部の変速比を一定となるように制御した状態においては電気式差動部と有段式自動変速機とで有段変速機と同等の状態が構成され、車両用駆動装置の総合変速が段階的に変化させられて速やかに駆動トルクを得ることも可能となる。

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た入力回転部材としての入力軸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）などを介して間接に連結された無段変速部としての差動部１１と、その差動部１１と駆動輪３４（図７参照）との間の動力伝達経路で伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結されている動力伝達部としての自動変速部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の出力軸２２とを直列に備えている。この変速機構１０は、例えば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内燃機関であるエンジン８と一対の駆動輪３４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）３２（図７参照）および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３４へ伝達する。

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。以下の各実施例についても同様である。

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作動的に連結されている第２電動機Ｍ２とを備えている。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。

動力分配機構１６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２４を主体として構成されている。この第１遊星歯車装置２４は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（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。

この動力分配機構１６においては、第１キャリヤＣＡ１は入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は伝達部材１８に連結されている。このように構成された動力分配機構１６は、第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能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、差動部１１はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度Ｎ_ＩＮ／伝達部材１８の回転速度Ｎ_１８）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電気式差動部である。

自動変速部２０は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備え、有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式の多段変速機である。第２遊星歯車装置２６は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置２８は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第４遊星歯車装置３０は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。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。

自動変速部２０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２キャリヤＣＡ２は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第４リングギヤＲ４は第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２２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を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。

このように、自動変速部２０内と差動部１１（伝達部材１８）とは自動変速部２０の各ギヤ段（変速段）を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２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および第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部２０との間の動力伝達経路すなわち差動部１１（伝達部材１８）から駆動輪３４への動力伝達経路を、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、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとの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および第２クラッチＣ２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。

また、この自動変速部２０は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによりクラッチツウクラッチ変速が実行されて各ギヤ段が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速比γ（＝伝達部材１８の回転速度Ｎ_１８／出力軸２２の回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られる。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および第３ブレーキＢ３の係合により変速比γ１が最大値例えば「３．３５７」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．１８０」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．４２４」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第４速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「３．２０９」程度である後進ギヤ段（後進変速段）が成立させられる。また、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３の解放によりニュートラル「Ｎ」状態とされる。

前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３（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係合要素としての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ためのものである。

以上のように構成された変速機構１０において、無段変速機として機能する差動部１１と自動変速部２０とで全体として無段変速機が構成される。また、差動部１１の変速比を一定となるように制御することにより、差動部１１と自動変速部２０とで有段変速機と同等の状態を構成することが可能とされる。

具体的には、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が有段変速機として機能することにより、自動変速部２０の少なくとも１つの変速段Ｍに対して自動変速部２０に入力される回転速度（以下、自動変速部２０の入力回転速度）すなわち伝達部材１８の回転速度（以下、伝達部材回転速度Ｎ_１８）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）が無段階に得られ、変速機構１０において無段変速機が構成される。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γ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。

例えば、図２の係合作動表に示される自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対し伝達部材回転速度Ｎ_１８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全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。

また、差動部１１の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチＣおよびブレーキＢが選択的に係合作動させられて第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。したがって、変速機構１０において有段変速機と同等の状態が構成される。

例えば、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように制御されると、図２の係合作動表に示されるように自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対応する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。また、自動変速部２０の第４速ギヤ段において差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように制御されると、第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７」程度であるトータル変速比γＴが得られる。

図３は、差動部１１と自動変速部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、３０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Ｘ１が回転速度零を示し、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Ｎ_Ｅを示し、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（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り、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。さらに、自動変速部２０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に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、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、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２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４をそれぞれ表し、それらの間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４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ρ１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、第４遊星歯車装置２６、２８、３０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（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結され、第３回転要素（第１リングギヤＲ１）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の回転速度との関係が示される。

例えば、差動部１１においては、第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３が相互に相対回転可能とされる差動状態とされており、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１の回転速度が車速Ｖに拘束されて略一定である場合には、エンジン回転速度Ｎ_Ｅを制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される第１キャリヤＣＡ１の回転速度が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第１サンギヤＳ１の回転速度すなわち第１電動機Ｍ１の回転速度が上昇或いは下降させられる

また、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって第１サンギヤＳ１の回転がエンジン回転速度Ｎ_Ｅと同じ回転とされると、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度Ｎ_Ｅと同じ回転で第１リングギヤＲ１の回転速度すなわち伝達部材１８が回転させられる。或いは、差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって第１サンギヤＳ１の回転が零とされると、エンジン回転速度Ｎ_Ｅよりも増速された回転で伝達部材回転速度Ｎ_１８が回転させられる。

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７回転要素ＲＥ７は出力軸２２に連結され、第８回転要素ＲＥ８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、差動部１１において直線Ｌ０が横線Ｘ２と一致させられてエンジン回転速度Ｎ_Ｅと同じ回転速度が差動部１１から第８回転要素ＲＥ８に入力されると、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２２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（1st）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（2nd）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（3rd）の出力軸２２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２２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（4th）の出力軸２２の回転速度が示される。

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８０に入力される信号及びその電子制御装置８０から出力される信号を例示している。この電子制御装置８０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８０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、シフトレバー５２（図６参照）のシフトポジションＰ_ＳＨや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を表す信号、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、車速Ｖに対応する出力軸２２の回転速度（以下、出力軸回転速度）Ｎ_ＯＵＴを表す信号、自動変速部２０の制御作動に用いられるＡＴＦの温度（以下、ＡＴＦ温度という）Ｔ_ＯＩＬ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、第１電動機Ｍ１の回転速度（以下、第１電動機回転速度という）Ｎ_Ｍ１を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度（以下、第２電動機回転速度という）Ｎ_Ｍ２を表す信号、第１電動機Ｍ１の温度（以下、第１電動機温度という）ＴＨ_Ｍ１を表す信号、第２電動機Ｍ２の温度（以下、第２電動機温度という）ＴＨ_Ｍ２を表す信号、蓄電装置５６（図７参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号などが、それぞれ供給される。

また、上記電子制御装置８０からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置５８（図７参照）への制御信号例えばエンジン８の吸気管６０に備えられた電子スロットル弁６２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６４への駆動信号や燃料噴射装置６６による吸気管６０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６８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７０（図５、図７参照）に含まれる電磁弁（リニアソレノイドバルブ）を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路７０に設けられたレギュレータバルブ（調圧弁）によりライン油圧Ｐ_Ｌを調圧するための信号、そのライン油圧Ｐ_Ｌが調圧されるための元圧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、油圧制御回路７０のうちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の作動を制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５に関する回路図である。

図５において、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３には、ライン油圧ＰＬがそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５により電子制御装置８０からの指令信号に応じた係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３に調圧されてそれぞれ直接的に供給されるようになっている。このライン油圧ＰＬは、図示しない電動オイルポンプやエンジン３０により回転駆動される機械式オイルポンプから発生する油圧を元圧として例えばリリーフ型調圧弁（レギュレータバルブ）によって、アクセル開度Ａcc或いはスロットル弁開度θ_ＴＨで表されるエンジン負荷等に応じた値に調圧されるようになっている。

リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５は、基本的には何れも同じ構成で、電子制御装置８０により独立に励磁、非励磁され、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の油圧が独立に調圧制御されてクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３が制御される。そして、自動変速部２０は、例えば図２の係合作動表に示すように予め定められた係合装置が係合されることによって各変速段が成立させられる。また、自動変速部２０の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチＣやブレーキＢの解放と係合とが同時に制御される所謂クラッチツウクラッチ変速が実行される。

図６は複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨ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５０の一例を示す図である。このシフト操作装置５０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Ｐ_ＳＨを選択するために操作されるシフトレバー５２を備えている。

そのシフトレバー５２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）」、自動変速モードを成立させて差動部１１の無段的な変速比幅と自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第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）を成立させて自動変速部２０の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。

上記シフトレバー５２の各シフトポジションＰ_ＳＨへの手動操作に連動して図２の係合作動表に示す後進ギヤ段「Ｒ」、ニュートラル「Ｎ」、前進ギヤ段「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７０が電気的に切り換えられる。

上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションＰ_ＳＨ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および第２クラッチＣ２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および第２クラッチＣ２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および第２クラッチＣ２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および／または第２クラッチＣ２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。

具体的には、シフトレバー５２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５２が「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る。また、シフトレバー５２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２クラッチＣ２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５２が「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および第２クラッチＣ２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る。

図７は、電子制御装置８０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７において、有段変速制御手段８２は、図８に示すような車速Ｖと自動変速部２０の出力トルクＴ_ＯＵＴとを変数として予め記憶されたアップシフト線（実線）およびダウンシフト線（一点鎖線）を有する関係（変速線図、変速マップ）から実際の車速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、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の自動変速制御を実行する。

このとき、有段変速制御手段８２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、自動変速部２０の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、すなわち自動変速部２０の変速に関与する解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合することによりクラッチツウクラッチ変速を実行させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。油圧制御回路７０は、その指令に従って、例えば解放側係合装置を解放すると共に係合側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７０内のリニアソレノイドバルブＳＬ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８４は、差動部制御手段として機能するものであり、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Ｖ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、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。

例えば、ハイブリッド制御手段８４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８４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記憶された図９の破線に示すようなエンジン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で無段階に制御する。

このとき、ハイブリッド制御手段８４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５４を通して蓄電装置５６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５４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。

特に、前記有段変速制御手段８２により自動変速部２０の変速制御が実行される場合には、自動変速部２０の変速比が段階的に変化させられることに伴ってその変速前後で変速機構１０のトータル変速比γＴが段階的に変化させられる。トータル変速比γＴが段階的に変化することにより、すなわち変速比が連続的ではなく飛ぶことにより、連続的なトータル変速比γＴの変化に比較して速やかに駆動トルクを変化させることが可能となる。その反面、変速ショックが発生したり、最適燃費率曲線に沿うようにエンジン回転速度Ｎ_Ｅを制御できず燃費が悪化する可能性がある。

そこで、ハイブリッド制御手段８４は、そのトータル変速比γＴの段階的変化が抑制されるように、自動変速部２０の変速に同期して自動変速部２０の変速比の変化方向とは反対方向の変速比の変化となるように差動部１１の変速を実行する。言い換えれば、自動変速部２０の変速前後で変速機構１０のトータル変速比γＴが連続的に変化するようにハイブリッド制御手段８４は自動変速部２０の変速制御に同期して差動部１１の変速制御を実行する。例えば、ハイブリッド制御手段８４は、自動変速部２０の変速前後で過渡的に変速機構１０のトータル変速比γＴが変化しないような所定のトータル変速比γＴを形成するために自動変速部２０の変速制御に同期して、自動変速部２０の変速比の段階的な変化に相当する変化分だけその変化方向とは反対方向に変速比を段階的に変化させるように差動部１１の変速制御を実行する。

別の見方をすれば、ハイブリッド制御手段８４は自動変速部２０の変速が実行されて自動変速部２０の変速比が段階的に変化させられたとしても、エンジン８の動作点が変速前後で変化しないように差動部１１の変速比γ０を制御するのである。例えば、図９に示す曲線Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３はそれぞれエンジン８における等パワー線Ｐの一例であり、点Ａは必要なエンジン出力Ｐ２を発生する際にエンジン８の燃費効率（最適燃費率）に基づいて設定されたエンジン回転速度Ｎ_ＥとエンジントルクＴ_Ｅとで規定されるエンジン８の動作点すなわちエンジン８の駆動状態の一例である。そして、ハイブリッド制御手段８４は、自動変速部２０の変速前後で、この点Ａに示されるようなエンジン８の動作点が変化しないように、すなわちエンジン８の動作点が最適燃費率曲線に沿い且つ等パワーが維持されるように、差動部１１を変速する所謂等パワー変速を実行する。より具体的には、ハイブリッド制御手段８４は、自動変速部２０の変速中において、エンジントルクＴ_Ｅを略一定に維持するようにスロットル制御を実行すると共に、エンジン回転速度Ｎ_Ｅを略一定に維持するように自動変速部２０の変速に伴う第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２の変化とは反対方向に第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１を変化させる。

また、ハイブリッド制御手段８４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機能によって例えば第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１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させられる。言い換えれば、ハイブリッド制御手段８４は、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制御しつつ第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１を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８４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３４）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。

また、ハイブリッド制御手段８４は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ６４により電子スロットル弁６２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６６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６８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５８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８４は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ６０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θ_ＴＨを増加させるようにスロットル制御を実行する。また、このエンジン出力制御装置５８は、ハイブリッド制御手段８４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６４により電子スロットル弁６２を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置６６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６８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８４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）によってモータ走行させることができる。

例えば、ハイブリッド制御手段８４は、図８に示すような車速Ｖと自動変速部２０の出力トルクＴ_ＯＵＴとを変数として予め記憶された走行用駆動力源をエンジン８と第２電動機Ｍ２とで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関係（駆動力源切換線図、駆動力源マップ）から実際の車速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、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。図８の実線Ａに示す駆動力源マップは、例えば同じ図８中の実線および一点鎖線に示す変速マップと共に予め記憶されている。このように、ハイブリッド制御手段８４によるモータ走行は、図８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。

ハイブリッド制御手段８４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、第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１を負の回転速度で制御して例えば第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより空転させて、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（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。

また、ハイブリッド制御手段８４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５６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３４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。

また、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態として自由回転すなわち空転させることにより、差動部１１がトルクの伝達を不能な状態すなわち差動部１１内の動力伝達経路が遮断された状態と同等の状態であって、且つ差動部１１からの出力が発生されない状態とすることが可能である。すなわち、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより差動部１１をその動力伝達経路が電気的に遮断される中立状態（ニュートラル状態）とすることが可能である。

ところで、前記図８に示すような変速マップは、例えば差動部１１の所定の要素における回転速度を考慮して、より具体的には所定の要素に関する回転速度が高回転とならないようにつまり変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えないように設定されている。

例えば、第１電動機Ｍ１の耐久性を考慮して第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１の高回転（例えば＋／−10000rpm程度以上の過回転状態）が生じないように自動変速部２０の各変速段（変速比）を形成するための各アップシフト線およびダウンシフト線が設定されている。つまり、出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴと自動変速部２０の変速比とから一意的に決定される伝達部材回転速度Ｎ_１８（＝出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴ×変速比γ）、エンジン回転速度Ｎ_Ｅ、および第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１の差動部１１における相互の相対回転速度の関係に基づいて決定される第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１が高回転とならないように各アップシフト線およびダウンシフト線が設定されている。或いはまた、例えば第２電動機Ｍ２の耐久性を考慮して伝達部材回転速度Ｎ_１８と同じ回転速度である第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２の高回転（過回転状態）が生じないように各アップシフト線およびダウンシフト線が設定されている。或いはまた、例えば動力分配機構１６を構成する第１遊星歯車装置２４に備えられたピニオンギヤすなわち第１遊星歯車Ｐ１の耐久性（例えば第１キャリヤＣＡ１が第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持するために第１遊星歯車Ｐ１の軸心にピニオンシャフトが挿し通されるように設けられたニードルベアリングの耐久性）を考慮して、第１遊星歯車Ｐ１の自転速度（第１遊星歯車自転速度）Ｎ_Ｐ１の高回転（過回転状態）が生じないように各アップシフト線およびダウンシフト線が設定されている。つまり、第１遊星歯車自転速度Ｎ_Ｐ１を定める基となる伝達部材回転速度Ｎ_１８（第１リングギヤＲ１の回転速度）とエンジン回転速度Ｎ_Ｅ（第１キャリヤＣＡ１の回転速度）との回転速度差ΔＮ_Ｐ１が許容回転速度を超えないように各アップシフト線およびダウンシフト線が設定されている。尚、この第１遊星歯車自転速度Ｎ_Ｐ１は回転速度差ΔＮ_Ｐ１が大きくなる程より高回転とされる。

しかしながら、上述した変速マップから判断される自動変速部２０の変速段では、例えば第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２が必ずしも効率の良い動作点で作動させられているわけではないので、或いはまた自動変速部２０が必ずしもパワー伝達効率の良い変速段が形成されている訳ではないので、第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２の温度上昇（例えばコイルやロータ部の温度上昇）によって、或いはまた第１電動機Ｍ１や第２電動機Ｍ２や自動変速部２０内の各部の潤滑および冷却に用いられるＡＴＦの温度上昇によって、第１電動機Ｍ１や第２電動機Ｍ２を含む変速機構１０の耐久性が低下する可能性がある。

そのため、自動変速部２０に対する変速判断として、上述した変速マップから判断される変速判断の他に、上述したような温度上昇を抑制する為の変速判断が必要となる場合がある。つまり、上述したような温度上昇を抑制する為に、自動変速部２０の変速を実行することにより、第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２の動作点を変更してそれら電動機Ｍ１／Ｍ２の効率を向上したり、自動変速部２０のパワー伝達効率を向上したり、変速機構１０各部の回転速度を低減することが必要となる場合がある。

このような場合の自動変速部２０の変速判断は、変速マップから判断される変速判断とは異なり、差動部１１の所定の要素における回転速度が考慮されているわけではないので、これらの変速判断に従って実行された自動変速部２０の変速の際に前記等パワー変速が実行されると、自動変速部２０の変速段によっては第１電動機Ｍ１が高回転となったり、第２電動機Ｍ２（或いは伝達部材１８、自動変速部２０の入力系の回転部材例えば入力軸１４）が高回転となったり、第１遊星歯車Ｐ１が高回転となる可能性がある。

例えば、判断された自動変速部２０の変速の際に前記等パワー変速を実行すると第１電動機Ｍ１が正側の高回転となるときとは、出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴに対してエンジン回転速度Ｎ_Ｅが比較的高く、第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１を引き上げるようなアップシフトが判断されたとき等が想定される。

また、例えば、判断された自動変速部２０の変速の際に前記等パワー変速を実行すると第１電動機Ｍ１が負側の高回転となるときとは、出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴに対してエンジン回転速度Ｎ_Ｅが比較的低く、第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１を引き下げるようなダウンシフトが判断されたとき等が想定される。

また、例えば、判断された自動変速部２０の変速の際に前記等パワー変速を実行すると第２電動機Ｍ２が高回転となるときとは、出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴが高く、第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２が所定値以上となっている状態で、更に第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２を引き上げるようなダウンシフトが判断されたとき等が想定される。

また、例えば、判断された自動変速部２０の変速の際に前記等パワー変速を実行すると第１遊星歯車Ｐ１が高回転となるときとは、出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴに対してエンジン回転速度Ｎ_Ｅが比較的高く、更に第１遊星歯車自転速度Ｎ_Ｐ１を引き上げるような（或いは回転速度差ΔＮ_Ｐ１を広げるような）アップシフトが要求されたとき、或いはまた、出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴに対してエンジン回転速度Ｎ_Ｅが比較的低く、更に第１遊星歯車自転速度Ｎ_Ｐ１を引き上げるようなダウンシフトが要求されたとき等が想定される。

このとき、変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えるために上述したような温度上昇を抑制する為の自動変速部２０の変速を制限（禁止）しなければならないと、自動変速部２０が変速されないために第１電動機温度ＴＨ_Ｍ１や第２電動機温度ＴＨ_Ｍ２やＡＴＦ温度Ｔ_ＯＩＬを下げることができず、結局、変速機構１０の耐久性が低下してしまう可能性がある。

そこで、本実施例では、前記有段変速制御手段８２による自動変速部２０の変速に伴って実行される前記ハイブリッド制御手段８４による前記等パワー変速時に変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときには、その回転要素が許容回転速度を超えないようにエンジン８の駆動状態を制御する駆動状態制御手段８６を備える。

見方を換えると、上記駆動状態制御手段８６は、前記有段変速制御手段８２による自動変速部２０の変速に伴って実行される第１差動部制御手段としての前記ハイブリッド制御手段８４による前記等パワー変速時に変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときには、変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えないように差動部１１の変速を実行する第２差動部制御手段として機能する。

具体的には、温度上昇判定手段８８は、第１電動機温度ＴＨ_Ｍ１、第２電動機温度ＴＨ_Ｍ２、および／またはＡＴＦ温度Ｔ_ＯＩＬが高くなって所定温度を超える程上昇しているか否かを判定する。上記所定温度は、例えば第１電動機温度ＴＨ_Ｍ１、第２電動機温度ＴＨ_Ｍ２、およびＡＴＦ温度Ｔ_ＯＩＬ毎にそれぞれ設定されているものであって、連続的に運転されると装置の耐久性にとって好ましくないことが予め実験的に求められて定められた第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、およびＡＴＦのそれぞれの許容限界温度に対して所定値低い温度に設定されている。

変速要否判定手段９０は、前記温度上昇判定手段８８により第１電動機温度ＴＨ_Ｍ１、第２電動機温度ＴＨ_Ｍ２、および／またはＡＴＦ温度Ｔ_ＯＩＬが所定温度を超える程上昇していると判定された場合には、前記有段変速制御手段８２により前記図８に示すような変速マップに従って選択されている自動変速部２０の変速段に対して、上記許容限界温度を超えないように自動変速部２０の変速を実行して第１電動機温度ＴＨ_Ｍ１、第２電動機温度ＴＨ_Ｍ２、および／またはＡＴＦ温度Ｔ_ＯＩＬを下げなければならないか否かを判定する。つまり、変速要否判定手段９０は、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、および／またはＡＴＦの温度上昇を抑制する為のダウンシフト或いはアップシフトが必要であるか否かを判定する。例えば、この判定では、電動機Ｍ１／Ｍ２の効率や自動変速部２０のパワー伝達効率を向上するのに適する変速として予め実験的に求められたダウンシフト或いはアップシフトが用いられる。また、例えばダウンシフト或いはアップシフトが必要であるか否かは、第１電動機温度ＴＨ_Ｍ１、第２電動機温度ＴＨ_Ｍ２、および／またはＡＴＦ温度Ｔ_ＯＩＬの上昇速度が所定速度を超えているか否かや、温度上昇中且つ上記許容限界温度との温度差が所定値以内であるか否かに基づいて判定される。

変速可否判定手段９２は、前記変速要否判定手段９０により上記温度上昇を抑制する為のダウンシフト或いはアップシフトが必要であると判定された場合には、その判定されたダウンシフト或いはアップシフトに伴う等パワー変速を許可しても良いか否かを判定する。例えば、変速可否判定手段９２は、変速要否判定手段９０により判定されたダウンシフト或いはアップシフトが前記有段変速制御手段８２により実行されて、前記ハイブリッド制御手段８４により前記等パワー変速が実行されたときに、変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えないか否かに基づいて、その判定されたダウンシフト或いはアップシフトに伴う等パワー変速を許可しても良いか否かを判定する。

より具体的には、変速可否判定手段９２は、前記有段変速制御手段８２による自動変速部２０の変速且つ前記ハイブリッド制御手段８４による等パワー変速が実行された後の第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１、第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２、および第１遊星歯車自転速度Ｎ_Ｐ１（回転速度差ΔＮ_Ｐ１）の各予測値を推定し、それら予測値の何れもが許容回転速度を超えない場合には前記変速要否判定手段９０により必要であると判定されたダウンシフト或いはアップシフトに伴うハイブリッド制御手段８４による等パワー変速を許可する一方で、それら予測値のいずれか１つでも許容回転速度を超える場合にはその判定されたダウンシフト或いはアップシフトに伴うハイブリッド制御手段８４による等パワー変速を許可しない。

前記ハイブリッド制御手段８４は、前記変速可否判定手段９２により等パワー変速が許可された場合は、通常通り、前記変速要否判定手段９０により必要であると判定されたダウンシフト或いはアップシフトが前記有段変速制御手段により実行された際に、等パワー変速を実行する。

一方で、前記駆動状態制御手段８６は、前記変速可否判定手段９２により等パワー変速が許可されない場合は、前記有段変速制御手段８２による自動変速部２０の変速に際して、敢えて非等パワー変速となるようにエンジン８の駆動状態を制御することで、変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えないようにする。

見方を換えると、上記駆動状態制御手段８６は、前記変速可否判定手段９２により等パワー変速が許可されない場合は、等パワー変速を禁止すると共に、変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えないようにエンジン８の駆動状態を変化させながら差動部１１を変速する所謂非等パワー変速を実行する指令を前記ハイブリッド制御手段８４に出力する。ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１を用いて差動部１１の差動作用によりエンジン回転速度Ｎ_Ｅを変化させる。尚、前述した通り、等パワー変速というのは自動変速部２０の変速前後でエンジン８の動作点が最適燃費率曲線に沿い且つ等パワーが維持されるように差動部１１を変速することであるので、自動変速部２０の変速前後でエンジン８の動作点が最適燃費率曲線に沿わない場合にはたとえ等パワーが維持されたとしても等パワー変速とはならず上記非等パワー変速に含まれる。

例えば、駆動状態制御手段８６は、自動変速部２０のアップシフトにより入力軸回転速度Ｎ_ＩＮ（伝達部材回転速度Ｎ_１８、第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２）が低下して第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１が許容回転速度（正側）を超える場合にはエンジン回転速度Ｎ_Ｅを低下させるが、反対に、自動変速部２０のダウンシフトにより入力軸回転速度Ｎ_ＩＮが上昇して第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１が許容回転速度（負側）を超える場合にはエンジン回転速度Ｎ_Ｅを上昇させる。

また、例えば、駆動状態制御手段８６は、自動変速部２０のダウンシフトにより入力軸回転速度Ｎ_ＩＮが上昇して第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ１が許容回転速度を超える場合にはエンジン回転速度Ｎ_Ｅを低下させて第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２が高回転域に停滞し続けることを抑制する。

また、例えば、駆動状態制御手段８６は、自動変速部２０のアップシフトにより入力軸回転速度Ｎ_ＩＮが低下して回転速度差ΔＮ_Ｐ１（或いは第１遊星歯車自転速度Ｎ_Ｐ１）が許容回転速度を超える場合にはエンジン回転速度Ｎ_Ｅを低下させるが、反対に、自動変速部２０のダウンシフトにより入力軸回転速度Ｎ_ＩＮが上昇して回転速度差ΔＮ_Ｐ１（或いは第１遊星歯車自転速度Ｎ_Ｐ１）が許容回転速度を超える場合にはエンジン回転速度Ｎ_Ｅを上昇させる。

図１０は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち自動変速部２０の変速が必要な際にその変速を制限することなく変速機構１０の耐久性を向上する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ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。

また、図１１は、図１０のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートであって、第１遊星歯車自転速度Ｎ_Ｐ１が許容回転速度を超えるために等パワー変速が許可されない場合の一例である。

図１０において、先ず、前記温度上昇判定手段８８に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、第１電動機温度ＴＨ_Ｍ１、第２電動機温度ＴＨ_Ｍ２、および／またはＡＴＦ温度Ｔ_ＯＩＬが高くなって所定温度を超える程上昇しているか否かが判定される。

前記Ｓ１の判断が肯定される場合は前記変速要否判定手段９０に対応するＳ２において、例えば前記図８に示すような変速マップに従って選択されている自動変速部２０の変速段に対して、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、およびＡＴＦのそれぞれの許容限界温度を超えないように自動変速部２０の変速を実行することによって第１電動機温度ＴＨ_Ｍ１、第２電動機温度ＴＨ_Ｍ２、および／またはＡＴＦ温度Ｔ_ＯＩＬを下げなければならないか否かが判定される。つまり、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、および／またはＡＴＦの温度上昇を抑制する為のダウンシフト或いはアップシフトが必要であるか否かが判定される。

前記Ｓ１およびＳ２のいずれかの判断が否定される場合は、Ｓ７において第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、および／またはＡＴＦの温度上昇を抑制する為の自動変速部２０のダウンシフト或いはアップシフトに関する制御以外のその他の制御が実行されるか、或いはそのまま本ルーチンが終了させられる。

前記Ｓ２の判断が肯定される場合は前記変速可否判定手段９２に対応するＳ３において、前記Ｓ２にて第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、および／またはＡＴＦの温度上昇を抑制する為に必要であると判定されたダウンシフト或いはアップシフトに伴う等パワー変速を許可しても良いか否かが、例えばその判定されたダウンシフト或いはアップシフトが実行され且つ等パワー変速が実行されたときに変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えないか否かに基づいて判定される。

前記Ｓ３の判断が肯定される場合は前記ハイブリッド制御手段８４に対応するＳ４において、通常通り、前記Ｓ２にて第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、および／またはＡＴＦの温度上昇を抑制する為に必要であると判定されたダウンシフト或いはアップシフトが実行された際に等パワー変速が実行される。

一方で、前記Ｓ３の判断が否定される場合は前記駆動状態制御手段８６に対応するＳ５およびＳ６において、前記Ｓ２にて第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、および／またはＡＴＦの温度上昇を抑制する為に必要であると判定されたダウンシフト或いはアップシフトが実行された際に、敢えて非等パワー変速となるようにエンジン８の駆動状態が制御される。つまり、等パワー変速が禁止されると共に、変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えないようにエンジン８の駆動状態を変化させながら差動部１１の変速を実行する非等パワー変速指令が出力されて、第１電動機Ｍ１によりエンジン回転速度Ｎ_Ｅが変化させられ且つ例えばエンジントルクＴ_Ｅが維持されるようにスロットル弁開度θ_ＴＨを操作するスロットルアクチュエータ６４が制御される。

図１１において、ｔ_１時点は、第１電動機温度ＴＨ_Ｍ１および／または第２電動機温度ＴＨ_Ｍ２が上昇してきたので、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２の許容限界温度を超えないように第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２の温度上昇を抑制する為のダウンシフトが必要であると判定されたことを示している。また、ｔ_２時点は、例えば第１遊星歯車自転速度Ｎ_Ｐ１が許容回転速度を超えるために、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２の温度上昇を抑制する為のダウンシフトに伴う等パワー変速が許可されないことを示している。そのため、ｔ_３時点にて出力された３→２ダウンシフト油圧指令に対して、その３→２ダウンシフトに際して変速前後でエンジン回転速度Ｎ_Ｅを略一定に維持する等パワー変速を実行せず、自動変速部２０のダウンシフトにより入力軸回転速度Ｎ_ＩＮが上昇しても回転速度差ΔＮ_Ｐ１（或いは第１遊星歯車自転速度Ｎ_Ｐ１）が許容回転速度を超えないように、ｔ_４時点から変速が終了するｔ_５時点までの３→２ダウンシフト中に第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１を引き上げることによりエンジン回転速度Ｎ_Ｅを上昇させる。

これによって、等パワー変速（言い換えれば無段変速）とはならないものの、変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えるために本来なら許可されない自動変速部２０の変速を実行することか可能となり、第１電動機温度ＴＨ_Ｍ１、第２電動機温度ＴＨ_Ｍ２、および／またはＡＴＦ温度Ｔ_ＯＩＬを下げることができて変速機構１０の耐久性が向上する。

上述のように、本実施例によれば、自動変速部２０の変速に伴って差動部１１と自動変速部２０とで所定のトータル変速比γＴを形成するように実行されるハイブリッド制御手段８４（差動部制御手段、第１差動部制御手段）による等パワー変速時に変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときには、駆動状態制御手段８６（第２差動部制御手段）によりその回転要素が許容回転速度を超えないようにエンジン８の駆動状態が制御されるので、見方を換えれば、駆動状態制御手段８６によりその回転要素が許容回転速度を超えないように差動部１１の変速が実行されるので、自動変速部２０の変速が必要な際に、その変速を制限することなく変速機構１０の耐久性を向上することができる。具体的には、変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えることが簡単に抑制されて、例えば第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１、第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２、および回転速度差ΔＮ_Ｐ１（第１遊星歯車自転速度Ｎ_Ｐ１）が許容回転速度を超えることが抑制されて変速機構１０の耐久性が向上することはもちろんであるが、例えば第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、および／またはＡＴＦの温度上昇を抑制する為の自動変速部２０の変速が必要な際に、その自動変速部２０の変速が制限されることなく実行され、第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、および／またはＡＴＦの温度が適切に下げられて変速機構１０の耐久性が向上する。

また、本実施例によれば、駆動状態制御手段８６により、有段変速制御手段８２による自動変速部２０の変速に際して、非等パワー変速となるようにエンジン８の駆動状態が制御されるので、つまり変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えないようにエンジン８の駆動状態を変化させながら差動部１１の変速が実行されるので、変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えることを抑制しつつ自動変速部２０の変速が可能になる。

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、前述の実施例では、ハイブリッド制御手段８４は、有段変速制御手段８２による変速の際に変速前後でトータル変速比γＴが略一定に維持される等パワー変速を実行したが、必ずしもその等パワー変速を実行する必要はなく、少なくとも変速マップに従って自動変速部２０の変速が行われた際に変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えることがないように且つ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差動部１１の変速を実行して予め定められた所定のトータル変速比γＴを形成するものであれば良い。そして、ハイブリッド制御手段８４が所定のトータル変速比γＴを形成する際に変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときには、駆動状態制御手段８６は、そのようなハイブリッド制御手段８４による通常の差動部１１の変速に替えて、例えば変速機構１０を構成する回転要素が許容回転速度を超えないようにエンジン８の駆動状態を制御すれば良い。このように、ハイブリッド制御手段８４が等パワー変速を実行しない場合であっても本発明は適用され得る。

また、前述の実施例では、変速マップから判断される変速判断以外の変速判断として第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、および／またはＡＴＦの温度上昇を抑制する為の変速判断を例示したが、必ずしもそのような温度上昇を抑制するための変速判断でなくとも良い。要は、変速マップに従った変速以外に自動変速部２０の変速が必要とされる場合であればよい。このような場合であっても本実施例は適用され得る。

また、前述の実施例では、差動部１１（動力分配機構１６）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、例えば差動部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され得る。

また、前述の実施例において、差動部１１は、動力分配機構１６に設けられて差動作用を制限することにより少なくとも前進２段の有段変速機としても作動させられる差動制限装置を備えたものであっても良い。本発明は、専らこの差動制限装置により差動部１１（動力分配機構１６）の差動作用が制限されないときの車両走行時に適用される。

また、前述の実施例の動力分配機構１６では、第１キャリヤＣＡ１がエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１が第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１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ＣＡ１、Ｓ１、Ｒ１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、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、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は第１サンギヤＳ１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、例えばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されてもよい。

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。例えば電磁クラッチであるような場合には、油圧制御回路７０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。

また、前述の実施例では、差動部１１すなわち動力分配機構１６の出力部材である伝達部材１８と駆動輪３４との間の動力伝達経路に、自動変速部２０が介挿されていたが、例えば自動変速機の一種である無段変速機（ＣＶＴ）、手動変速機としてよく知られた常時噛合式平行２軸型ではあるがセレクトシリンダおよびシフトシリンダによりギヤ段が自動的に切り換えられることが可能な自動変速機等の他の形式の変速部（変速機）が設けられていてもよい。このようにしても、本発明は適用され得る。

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そのカウンタ軸上に同心に自動変速部２０が配設されてもよい。この場合には、差動部１１と自動変速部２０とは、例えば伝達部材１８としてのカウンタギヤ対、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。

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。

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、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、前述の実施例のシフト操作装置５０は、複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを選択するために操作されるシフトレバー５２を備えていたが、そのシフトレバー５２に替えて、例えば押しボタン式のスイッチやスライド式スイッチ等の複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを選択可能なスイッチ、或いは手動操作に因らず運転者の音声に反応して複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを切り換えられる装置や足の操作により複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを切り換えられる装置等であってもよい。また、シフトレバー５２が「Ｍ」ポジションへ操作されることにより、変速レンジが設定されるものであったがギヤ段が設定されることすなわち各変速レンジの最高速ギヤ段がギヤ段として設定されてもよい。この場合、自動変速部２０ではギヤ段が切り換えられて変速が実行される。例えば、シフトレバー５２が「Ｍ」ポジションにおけるアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ手動操作されると、自動変速部２０では第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の何れかがシフトレバー５２の操作に応じて設定される。

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の駆動装置の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。 図１の駆動装置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。 油圧制御回路のうちクラッチＣおよびブレーキＢの各油圧アクチュエータの作動を制御するリニアソレノイドバルブに関する回路図である。 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を説明する機能ブロック線図である。 駆動装置の変速制御において用いられる変速マップの一例と、エンジン走行とモータ走行とを切り換える駆動力源切換制御において用いられる駆動力源マップ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。 破線はエンジンの最適燃費率曲線であって燃費マップの一例である。 図４の電子制御装置の制御作動すなわち自動変速部の変速が必要な際にその変速を制限することなく変速機構の耐久性を向上する為の制御作動を説明するフローチャートである。 図１０のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートであって、第１遊星歯車自転速度が許容回転速度を超えるために等パワー変速が許可されない場合の一例である。

符号の説明

８：エンジン
１０：変速機構（車両用駆動装置）
１１：差動部（電気式差動部）
１６：動力分配機構（差動機構）
２０：自動変速部（変速部）
３４：駆動輪
８０：電子制御装置（制御装置）
８４：ハイブリッド制御手段（差動部制御手段、第１差動部制御手段）
８６：駆動状態制御手段（第２差動部制御手段）
Ｍ１：第１電動機

Claims (15)

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、入力回転速度と出力回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、該電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
   前記変速部の変速に伴って、前記電気式差動部と前記変速部とで所定の総合変速比を形成するように該電気式差動部の変速を実行する差動部制御手段と、
   該差動部制御手段による変速時に前記車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときには、該回転要素が許容回転速度を超えないように駆動状態を制御する駆動状態制御手段と
   を、含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
2. 前記駆動状態制御手段は、前記変速部の変速に際して、非等パワー変速となるように駆動状態を制御するものである請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
3. 前記駆動状態制御手段は、前記差動機構の回転要素に連結されたエンジンの運転状態を制御することで該回転要素が許容回転速度を超えないように駆動状態を制御するものである請求項１または２の車両用駆動装置の制御装置。
4. 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、入力回転速度と出力回転速度との差動状態が制御される電気式差動部と、該電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成し自動変速機として機能する変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
   前記変速部の変速に伴って、前記電気式差動部と前記変速部とで所定の総合変速比を形成するように該電気式差動部の変速を実行する第１差動部制御手段と、
   該第１差動部制御手段による変速時に前記車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときには、該回転要素が許容回転速度を超えないように該電気式差動部の変速を実行する第２差動部制御手段と
   を、含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
5. 前記第２差動部制御手段は、前記車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えないように駆動状態を変化させながら前記電気式差動部の変速を実行するものである請求項４の車両用駆動装置の制御装置。
6. 前記第２差動部制御手段は、前記差動機構の回転要素に連結されたエンジンの運転状態を制御することで該回転要素が許容回転速度を超えないように駆動状態を変化させるものである請求項５の車両用駆動装置の制御装置。
7. 前記車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときとは、該回転要素の少なくとも１つが高回転状態になるときである請求項１乃至６のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
8. 前記車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときとは、前記車両用駆動装置を構成する回転要素間の相対回転速度が許容回転速度を超えるときである請求項１乃至７のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
9. 前記車両用駆動装置を構成する回転要素の許容回転速度は、前記差動機構の回転要素に連結された電動機が高回転とならない回転速度である請求項１乃至８のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
10. 前記車両用駆動装置を構成する回転要素の許容回転速度は、前記差動機構の回転要素に連結された駆動力源として機能する第２電動機が高回転とならない回転速度である請求項１乃至９のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
11. 前記車両用駆動装置を構成する回転要素の許容回転速度は、前記差動機構を構成するピニオンギヤの相対回転速度が高回転とならない回転速度である請求項１乃至１０のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
12. 前記車両用駆動装置を構成する回転要素の許容回転速度は、前記変速部の入力系の回転部材が高回転とならない回転速度である請求項１乃至１１のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
13. 前記車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときとは、前記変速部の作動油の温度上昇を抑制する為に必要とされる前記変速部の変速に伴って実行される前記電気式差動部の変速時である請求項１乃至１２のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
14. 前記車両用駆動装置を構成する回転要素が許容回転速度を超えるときとは、前記電動機の温度上昇を抑制する為に必要とされる前記変速部の変速に伴って実行される前記電気式差動部の変速時である請求項１乃至１３のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
15. 前記電気式差動部は、前記電動機の運転状態が制御されることにより無段変速機として作動するものである請求項１乃至１４のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。

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