JP2009149120A - 車両用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

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transmission
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electric motor
gear
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Atsushi Tabata
淳 田端
Kenta Kumazaki
健太 熊▲崎▼
Toru Matsubara
亨 松原
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Toyota Motor Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

【課題】変速ショックの発生を好適に抑制する車両用動力伝達装置の制御装置を提供する。
【解決手段】第１変速部１６と、第２変速部２０と、それら第１変速部１６又は第２変速部２０の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部１６又は第２変速部２０の回転要素に連結された電動機Ｍとを、備えた車両用動力伝達装置８の制御装置において、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部１６及び第２変速部２０の変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向である場合には、前記電動機Ｍにより前記第１変速部１６及び第２変速部２０のうち少なくとも一方のイナーシャ相の開始時期を制御するものであることから、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を入れ込むことでスムーズな変速を実現できる。
【選択図】図５

Description

本発明は、第１変速部と、第２変速部と、それら第１変速部又は第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部又は第２変速部の回転要素に連結された少なくとも１つの電動機とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置に関し、特に、変速ショックの発生を抑制するための改良に関する。
第１変速部と、第２変速部と、それら第１変速部又は第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部又は第２変速部の回転要素に連結された少なくとも１つの電動機とを、備えた車両用動力伝達装置が知られている。例えば、特許文献１に記載された自動変速機がそれである。この技術によれば、電気的な無段変速機として作動可能な第１変速部と、複数の変速段の間で有段変速可能な第２変速部とを直列に備え、その第１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に構成されており、前記第１変速部及び第２変速部の変速比を個別に制御することができる。
特開２００７−１３８９号公報
ここで、前述した特許文献１のような従来の技術において、前記第１変速部と第２変速部とで同時変速を行うということ自体は未公知であり、また、そのような第１変速部及び第２変速部の同時変速に際してそれら第１変速部及び第２変速部の変速方向が互いに反対方向となることも未公知である。本発明者等は、斯かる第１変速部と第２変速部との同時変速を実用化すべく鋭意研究を継続してきた。その過程において、前述したような従来の技術で斯かる同時変速を行うことを考えると、前記第１変速部及び第２変速部の変速比の変化方向が互いに反対方向となる場合に、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おそれがあるという不具合を新たに見いだした。
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、変速ショックの発生を好適に抑制する車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。
斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、第１変速部と、第２変速部と、それら第１変速部又は第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部又は第２変速部の回転要素に連結された少なくとも１つの電動機とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部及び第２変速部の変速比の変化方向が互いに反対方向である場合には、前記電動機により前記第１変速部及び第２変速部のうち少なくとも一方のイナーシャ相の開始時期を制御することを特徴とするものである。
また、前記目的を達成するために、本第２発明の要旨とするところは、第１変速部と、第２変速部と、それら第１変速部又は第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部又は第２変速部の回転要素に連結された少なくとも１つの電動機とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部及び第２変速部の変速比の変化方向が互いに反対方向である場合には、前記第１変速部及び第２変速部のうち一方の変速の実行中において他方の変速のイナーシャ相の開始を前記電動機により制限することを特徴とするものである。
また、前記目的を達成するために、本第３発明の要旨とするところは、第１変速部と、第２変速部と、それら第１変速部又は第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部又は第２変速部の回転要素に連結された少なくとも１つの電動機とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部及び第２変速部の変速比の変化方向が互いに反対方向である場合には、前記電動機により前記第１変速部及び第２変速部のうち少なくとも一方のイナーシャ相の終了時期を制御することを特徴とするものである。
また、前記目的を達成するために、本第４発明の要旨とするところは、第１変速部と、第２変速部と、それら第１変速部又は第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部又は第２変速部の回転要素に連結された少なくとも１つの電動機とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部及び第２変速部の変速比の変化方向が互いに反対方向である場合には、前記第１変速部及び第２変速部のうち一方の変速の実行中において他方の変速のイナーシャ相の終了を前記電動機により制限することを特徴とするものである。
このように、前記第１発明によれば、第１変速部と、第２変速部と、それら第１変速部又は第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部又は第２変速部の回転要素に連結された少なくとも１つの電動機とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置において、前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部及び第２変速部の変速比の変化方向が互いに反対方向である場合には、前記電動機により前記第１変速部及び第２変速部のうち少なくとも一方のイナーシャ相の開始時期を制御するものであることから、前記第１変速部及び第２変速部の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を入れ込むことで、ショックの発生を抑えてスムーズな変速を実現できる。すなわち、変速ショックの発生を好適に抑制する車両用動力伝達装置の制御装置を提供することができる。
ここで、前記第１発明において、好適には、前記電動機により前記第１変速部及び第２変速部のうち何れか一方のイナーシャ相の開始時期を他方のイナーシャ相の開始時期より早くするように制御するものである。このようにすれば、前記第１変速部及び第２変速部の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を好適に入れ込むことができる。
また、好適には、前記第１変速部の変速に伴い回転速度が変化するその第１変速部の回転要素に連結された第１電動機と、前記第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するその第２変速部の回転要素に連結された第２電動機とを、備え、前記第１変速部及び第２変速部のうち何れか一方の変速の実行中において他方の変速のイナーシャ相の開始時期を、その他方の変速に係る回転要素に連結された前記第１電動機又は第２電動機により制御するものである。このようにすれば、前記第１変速部及び第２変速部の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を実用的な態様で入れ込むことができる。
また、前記第２発明によれば、第１変速部と、第２変速部と、それら第１変速部又は第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部又は第２変速部の回転要素に連結された少なくとも１つの電動機とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置において、前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部及び第２変速部の変速比の変化方向が互いに反対方向である場合には、前記第１変速部及び第２変速部のうち一方の変速の実行中において他方の変速のイナーシャ相の開始を前記電動機により制限するものであることから、前記第１変速部及び第２変速部の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を入れ込むことで、ショックの発生を抑えてスムーズな変速を実現できる。すなわち、変速ショックの発生を好適に抑制する車両用動力伝達装置の制御装置を提供することができる。
ここで、前記第２発明において、好適には、前記第１変速部の変速に伴い回転速度が変化するその第１変速部の回転要素に連結された第１電動機と、前記第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するその第２変速部の回転要素に連結された第２電動機とを、備え、前記第１変速部及び第２変速部のうち一方の変速のイナーシャ相の開始時期を他方のイナーシャ相の開始時期より遅くするように制御するものである。このようにすれば、前記第１変速部及び第２変速部の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を好適に入れ込むことができる。
また、前記第３発明によれば、第１変速部と、第２変速部と、それら第１変速部又は第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部又は第２変速部の回転要素に連結された少なくとも１つの電動機とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置において、前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部及び第２変速部の変速比の変化方向が互いに反対方向である場合には、前記電動機により前記第１変速部及び第２変速部のうち少なくとも一方のイナーシャ相の終了時期を制御するものであることから、前記第１変速部及び第２変速部の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を入れ込むことで、ショックの発生を抑えてスムーズな変速を実現できる。すなわち、変速ショックの発生を好適に抑制する車両用動力伝達装置の制御装置を提供することができる。
ここで、前記第３発明において、好適には、前記電動機により前記第１変速部及び第２変速部のうち何れか一方のイナーシャ相の終了時期を他方のイナーシャ相の開始時期より早くするように制御するものである。このようにすれば、前記第１変速部及び第２変速部の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を好適に入れ込むことができる。
また、好適には、前記第１変速部の変速に伴い回転速度が変化するその第１変速部の回転要素に連結された第１電動機と、前記第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するその第２変速部の回転要素に連結された第２電動機とを、備え、前記第１変速部及び第２変速部のうち何れか一方の変速の実行中において他方の変速のイナーシャ相の終了時期を、その他方の変速に係る回転要素に連結された前記第１電動機又は第２電動機により制御するものである。このようにすれば、前記第１変速部及び第２変速部の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を実用的な態様で入れ込むことができる。
また、前記第４発明によれば、第１変速部と、第２変速部と、それら第１変速部又は第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部又は第２変速部の回転要素に連結された少なくとも１つの電動機とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置において、前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部及び第２変速部の変速比の変化方向が互いに反対方向である場合には、前記第１変速部及び第２変速部のうち一方の変速の実行中において他方の変速のイナーシャ相の終了を前記電動機により制限するものであることから、前記第１変速部及び第２変速部の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を入れ込むことで、ショックの発生を抑えてスムーズな変速を実現できる。すなわち、変速ショックの発生を好適に抑制する車両用動力伝達装置の制御装置を提供することができる。
ここで、前記第４発明において、好適には、前記第１変速部の変速に伴い回転速度が変化するその第１変速部の回転要素に連結された第１電動機と、前記第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するその第２変速部の回転要素に連結された第２電動機とを、備え、前記第１変速部及び第２変速部のうち一方の変速のイナーシャ相の終了時期を他方のイナーシャ相の終了時期より遅くするように制御するものである。このようにすれば、前記第１変速部及び第２変速部の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を好適に入れ込むことができる。
また、前記第１発明乃至第４発明において、好適には、前記第１変速部及び第２変速部は、油圧式摩擦係合装置により特性を制御されるものであり、前記電動機によりその特性を維持するように補足的な制御を行うものである。このようにすれば、実用的な第１変速部及び第２変速部から成る変速機に関して、変速ショックの発生を好適に抑制することができる。
また、好適には、前記第１変速部は、電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と段階的な変速作動を行う有段変速状態とに選択的に切換え可能な電気的変速装置である。このようにすれば、電気的変速装置としての第１変速部を備えた変速機において、変速ショックの発生を好適に抑制することができる。
また、好適には、前記第２変速部の変速のイナーシャ相開始から終了までの間に、前記第１変速部の変速のイナーシャ相開始から終了までが行われるように制御するものである。このようにすれば、前記第１変速部及び第２変速部の同時変速において、その第２変速部の変速中に第１変速部の変速を好適に入れ込むことで、変速ショックの発生を実用的な態様で抑制することができる。
また、好適には、前記第２変速部の変速のイナーシャ相開始から終了までの間に、前記第１変速部の無段変速状態と有段変速状態との切換を実行するものである。このようにすれば、前記第２変速部の変速中に第１変速部の無段変速状態と有段変速状態との切換を好適に入れ込むことで、変速ショックの発生を実用的な態様で抑制することができる。
また、好適には、前記第１電動機は、エンジンの回転速度を制御し得るように設けられたものであり、前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行う同時変速に際して、前記第１電動機により前記エンジンの回転速度変化を制御するものである。このようにすれば、変速ショックの発生を実用的な態様で抑制することができる。
また、好適には、前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部及び第２変速部の変速比の変化方向が互いに反対方向である場合には、前記電動機により前記エンジンの回転速度の変化方向が常に同一方向となるように制御するものである。このようにすれば、変速ショックの発生を更に好適に抑制することができる。
また、好適には、予め定められた関係から、前記第２変速部の入力回転速度の変化に基づいて、前記電動機の回転制限を行うものである。このようにすれば、変速ショックの発生を実用的な態様で抑制することができる。
また、好適には、前記第１変速部及び第２変速部の少なくとも一方の変速に伴うエンジン回転速度の変化相中に、そのエンジンのトルクダウン制御を実行するものである。このようにすれば、変速に伴うエンジン回転速度の急変化を抑制して更に好適な変速を実現することができる。
また、好適には、前記第２変速部は、複数の摩擦係合装置の係合及び解放に応じて複数の変速段を選択的に成立させる有段変速機であり、それら摩擦係合装置の掴み替え、すなわち所謂クラッチツウクラッチ変速を行うものである。このようにすれば、実用的な有段変速部を備えた変速機において、変速ショックの発生を好適に抑制することができる。
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明が好適に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車両用動力伝達装置８の構成を説明する骨子図である。この図１に示す動力伝達装置８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、主動力源であるエンジン１０に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパ（振動減衰装置）等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、その入力軸１４に連結された差動部或いは無段変速部としての第１変速部１６と、その第１変速部１６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部としての第２変速部２０と、その第２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。この動力伝達装置８では、直列に設けられた上記第１変速部１６及び第２変速部２０から変速機３０が構成されており、その変速機３０の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。この動力伝達装置８は、上記エンジン１０から一対の駆動輪３８に至る動力伝達経路に設けられ、そのエンジン１０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及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１０は、車両の走行用の主動力源であり、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等によって構成される。図１に示すように、本実施例の動力伝達装置８において上記エンジン１０は上記第１変速部１６と直結されている。この直結とは、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等を介する連結はこの直結に含まれる。なお、上記動力伝達装置８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。
前記第１変速部１６は、その回転子が遊星歯車装置２４のサンギヤＳ０と一体的に回転するように設けられた第１電動機Ｍ１と、前記入力軸１４に入力されたエンジン１０の出力を機械的に分配する機械的機構であってそのエンジン１０の出力を第１電動機Ｍ１及び伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配機構３２と、その回転子が前記伝達部材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、前記伝達部材１８から駆動輪３８までの間の動力伝達経路を構成する何れの部分に設けられてもよい。本実施例の第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は、好適には、発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、上記第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、上記第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。以下、これら第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２を特に区別しない場合には、単に電動機Ｍという。
上記動力分配機構３２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及び切換ブレーキ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を自転及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。
前記動力分配機構３２において、キャリヤＣＡ０は前記入力軸１４すなわちエンジン１０に、サンギヤＳ０は前記第１電動機Ｍ１に、リングギヤＲ０は前記伝達部材１８にそれぞれ連結されている。また、切換ブレーキＢ０はサンギヤＳ０とケース１２との間に、切換クラッチＣ０はサンギヤＳ０とキャリヤＣＡ０との間にそれぞれ設けられている。それら切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が解放される（すなわち解放状態へ切り換えられる）と、前記動力分配機構３２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すなわち差動作用が働く差動状態とされることから、前記エンジン１０の出力が前記第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配されると共に、分配されたエンジン１０の出力の一部で前記第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前記第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、前記第１変速部１６（動力分配機構３２）は所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、前記エンジン１０の所定回転にかかわらず前記伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、前記動力分配機構３２が差動状態とされると、前記第１変速部１６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。
斯かる状態において上記切換クラッチ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、前記動力分配機構３２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、前記動力分配機構３２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、それに伴って前記第１変速部１６も非差動状態とされる。このとき、前記エンジン１０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、前記第１変速部１６（動力分配機構３２）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、前記切換クラッチＣ０に替えて前記切換ブレーキＢ０が係合されてサンギヤＳ０が前記ケース１２に連結されると、前記動力分配機構３２はサンギヤＳ０が非回転状態とされた非差動状態とされ、それに伴って前記第１変速部１６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、前記動力分配機構３２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。
以上のように、前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０は、前記第１変速部１６（動力分配機構３２）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。上記差動状態では、前記第１変速部１６（動力分配機構３２）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，上記非差動状態では、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又は２種類以上の一定変速比の単段又は複数段（本実施例においては２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。換言すれば、前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０は、前記動力分配機構３２を非差動状態としてその動力分配機構３２の差動作用を制限することにより、前記第１変速部１６を非無段変速状態としてその第１変速部１６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。
前記第２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。上記第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。上記第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「０．３７２」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。
前記第２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共に第１クラッチＣ１を介して前記伝達部材１８に選択的に連結される。また、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共に第２ブレーキＢ２を介して前記ケース１２に選択的に連結され且つ第３クラッチＣ３を介して前記伝達部材１８に選択的に連結される。また、第１リングギヤＲ１は第１ブレーキＢ１を介して前記ケース１２に選択的に連結されると共に第２クラッチＣ２を介して前記伝達部材１８に選択的に連結される。また、第２キャリヤＣＡ２は前記出力軸２２に連結されている。このように、前記第２変速部２０と伝達部材１８とはその第２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、及び第３クラッチＣ３を介して選択的に連結されるようになっている。換言すれば、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び第３クラッチＣ３は、前記第２変速部２０の入力クラッチであり、前記伝達部材１８とその第２変速部２０との間すなわち前記第１変速部１６（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られ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、及び第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、及び第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、及び第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、好適には、従来の車両用自動変速機において一般に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本又は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等により構成され、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動力伝達装置８では、前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキ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第１変速部１６と有段変速機として作動する第２変速部２０とで前記変速機３０の有段変速状態が構成される一方、前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで（すなわち、何れも解放状態とすることで）無段変速状態とされた第１変速部１６と第２変速部２０とで電気的な無段変速機として作動する前記変速機３０の無段変速状態が構成される。
前記第１変速部１６が非無段変速状態とされて前記変速機３０が有段変速機として機能する場合には、前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキ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、及び第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、前記変速機３０全体として第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第７速ギヤ段（第７変速段）の何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る。図２に示すように、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前記変速機３０のトータル変速比（総合変速比）γＴ（＝入力軸１４の回転速度ＮIN／出力軸２２の回転速度ＮOUT）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３０のトータル変速比γＴは、前記第１変速部１６の変速比γ０と第２変速部２０の変速比γＡとに基づいて形成される前記動力伝達装置８全体としての変速比γＴである。
図２の係合作動表に示すように、前記変速機３０においては、前記切換クラッチ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る。また、前記切換ブレーキＢ０、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る。また、前記切換クラッチ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る。また、前記切換ブレーキＢ０、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る。また、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第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る。また、前記切換クラッチＣ０、第３クラッチＣ３、及びブレーキ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る。また、前記切換ブレーキＢ０、第３クラッチＣ３、及び第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、前記第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又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、前記第１変速部１６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。
以上の説明及び図２から明らかなように、本実施例の変速機３０では、前記第１変速部１６における、前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０のうちの一方の解放と他方の係合とで達成されるクラッチツウクラッチ変速による２段階の変速と、前記第２変速部２０における、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１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、前記第１変速部１６の変速と第２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、前記第１変速部１６の変速（切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の掴み替え）と、前記第２変速部２０の変速とが同時に実行される同時変速においては、前記第１変速部１６のクラッチツウクラッチ変速によってその変速比γ０が変化すると共に、前記第２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、例えば前記第１変速部１６の変速によりエンジン回転速度ＮEが下降させられると同時に前記第２変速部２０の変速によりエンジン回転速度ＮEが上昇させられるというようにエンジン回転速度ＮEが逆方向に変化させられる場合がある。同様に、前記第１変速部１６の無段変速状態と有段変速状態との間の切換と、前記第２変速部２０の変速とが同時に実行される同時切換においては、前記第１変速部１６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が変化すると共に、前記第２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、例えば前記第１変速部１６の切り換えによりエンジン回転速度ＮEが下降させられると同時に前記第２変速部２０の変速によりエンジン回転速度ＮEが上昇させられるというようにエンジン回転速度ＮEが逆方向に変化させられる場合がある。なお、前記第１変速部１６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は変化するため、前記第１変速部１６の無段変速状態から有段変速状態状態への切り換えと前記第２変速部２０の変速とが同時期に行われる変速制御もまた、それら第１変速部１６及び第２変速部２０それぞれの変速比を同時期に変化させる同時変速であると言える。
また、前記第１変速部１６が無段変速状態とされるのに伴い前記変速機３０が無段変速機として機能する場合には、前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が共に解放されて前記第１変速部１６が無段変速機として機能し、且つその第１変速部１６に直列の第２変速部２０が前進４段の有段変速機として機能する。これにより、その第２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で変速比γＡが段階的に変化するにもかか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、前記第２変速部２０に入力される回転速度すなわち前記伝達部材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。従って、前記変速機３０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、前記変速機３０が無段変速機として機能する場合には、前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が共に解放された状態で、前記第２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、前記第１変速部１６の変速比γ０が制御させられて、前記変速機３０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、無段変速部或いは差動部として機能する第１変速部１６と有段式自動変速部として機能する第２変速部２０とから構成される変速機３０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」すなわち前記入力軸１４に連結されたエンジン１０の回転速度ＮEを示し、破線に示す横線ＸＧが前記伝達部材１８の回転速度を示している。
また、前記第１変速部１６を構成する動力分配機構３２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、前記第２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、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、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第２キャリヤＣＡ２、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及び第２サンギヤＳ２の相対回転速度をそれぞれ示すものであり、それらの間隔は前記第１遊星歯車装置２６のギヤ比ρ２及び第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、前記第１変速部１６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、前記第２変速部２０では各遊星歯車装置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。
図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機３０は、前記第１変速部１６（動力分配機構３２）において、前記遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（キャリヤＣＡ０）が前記入力軸１４すなわちエンジン１０に連結されると共に切換クラッチ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るようになっている。また、第２回転要素ＲＥ２が前記第１電動機Ｍ１に連結されると共に切換ブレーキＢ０を介して前記ケース１２に選択的に連結されるようになっている。また、第３回転要素（リングギヤＲ０）ＲＥ３が前記伝達部材１８及び第２電動機Ｍ２に連結されて、前記入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して前記第２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、前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキ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）とされる。例えば、第２回転要素ＲＥ２及び第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、前記第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た場合であって、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ＮEが上昇或いは下降させられる。また、前記切換クラッチ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、前記動力分配機構３２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及び第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ＮEと同じ回転で前記伝達部材１８が回転させられる。また、前記切換ブレーキＢ０の係合によりサンギヤＳ０が前記ケース１２に連結されると、前記動力分配機構３２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及び第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第１変速部１６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前記伝達部材１８の回転速度は、エンジン回転速度ＮEよりも増速された回転で前記第２変速部２０へ入力される。
また、前記第２変速部２０において第４回転要素ＲＥ４は第１クラッチＣ１を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介して前記ケース１２に選択的に連結されるようになっている。また、第５回転要素ＲＥ５は第３クラッチＣ３を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されると共に第２ブレーキＢ２を介して前記ケース１２に選択的に連結されるようになっている。また、第６回転要素ＲＥ６は前記出力軸２２に連結され、第７回転要素ＲＥ７は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されるようになっている。
図３に示すように、前記第２変速部２０においては、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第２ブレーキＢ２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、前記出力軸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速の前記出力軸２２の回転速度が示される。同様に、前記切換ブレーキＢ０、第１クラッチＣ１、及び第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Ｌ２と前記出力軸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速の前記出力軸２２の回転速度が示される。また、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第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と前記出力軸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速の前記出力軸２２の回転速度が示される。また、前記切換ブレーキＢ０、第１クラッチＣ１、及び第１ブレーキＢ１が係合させられることにより決まる直線Ｌ４と前記出力軸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速の前記出力軸２２の回転速度が示される。また、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第３クラッチＣ３が係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ５と前記出力軸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速の前記出力軸２２の回転速度が示される。また、前記切換クラッチＣ０、第３クラッチＣ３、及び第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Ｌ６と前記出力軸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速の前記出力軸２２の回転速度が示される。また、前記切換ブレーキＢ０、第３クラッチＣ３、及び第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Ｌ７と前記出力軸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速の前記出力軸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、前記切換クラッチＣ０が係合させられる結果、エンジン回転速度ＮE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に前記第１変速部１６すなわち動力分配機構３２からの動力が入力される。一方、第２速、第４速、第７速では、前記切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられる結果、第５回転要素ＲＥ５或いは第７回転要素ＲＥ７に前記第１変速部１６からの動力がエンジン回転速度ＮEよりも高い回転速度で入力される。
図４は、本実施例の動力伝達装置８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等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前記エンジン１０の駆動制御、そのエンジン１０、第１電動機Ｍ１、及び第２電動機Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、無段変速部或いは有段変速部としての前記変速機３０の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
上記電子制御装置４０には、各センサやスイッチ等から、エンジン水温ＴＥＭＰWを表す信号、シフトポジションＰSHを表す信号、前記エンジン１０の回転速度であるエンジン回転速度ＮEを表す信号、ギヤ比列設定値を表す信号、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、前記出力軸２２の回転速度ＮOUTに対応する車速Ｖを表す信号、前記第２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、アクセルペダルの操作量に対応するアクセル開度θACC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、前記変速機３０を有段変速機として機能させるために前記第１変速部１６（動力分配機構３２）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、前記変速機３０を無段変速機として機能させるために前記第１変速部１６（動力分配機構３２）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、前記第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1（以下、第１電動機回転速度ＮM1という）を表す信号、前記第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2（以下、第２電動機回転速度ＮM2という）を表す信号、蓄電装置６２（図５参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号等が、各センサ等からそれぞれ供給される。
また、前記電子制御装置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４４（図５参照）への制御信号例えば前記エンジン１０の吸気管５０に備えられた電子スロットル弁５２のスロットル弁開度θTHを操作するスロットルアクチュエータ５４への駆動信号や燃料噴射装置５６による上記吸気管５０或いはエンジン１０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５８による前記エンジン１０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、前記第１電動機Ｍ１及び第２電動機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、前記第１変速部１６や第２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、その油圧制御回路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、前記電子制御装置４０に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図５に示す切換制御手段７０は、車両状態に基づいて切換用係合装置としての前記切換クラッチＣ０又は切換ブレーキＢ０の係合・解放を切り換えることにより、前記第１変速部１６の差動状態と非差動状態（ロック状態）とを切り換える。換言すれば、前記変速機３０の無段変速状態と有段変速状態とを切り換え、それらの状態を選択的に成立させる制御を行う。例えば、記憶部６８に予め記憶された図６に示すような関係から、要求出力軸トルクＴout及び車速Ｖにより示される車両状態が、例えばその図６に示される無段領域内であるが有段領域内であるか基づいて、前記変速機３０を無段変速状態とする（第１変速部１６を差動状態とする）無段領域内であるか或いは有段変速状態とする（第１変速部１６を非差動状態とする）有段領域内であるかを判定し、前記切換クラッチ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及び切換ブレーキＢ０の解放とを切り換えることにより、その変速機３０を前記無段変速状態と前記有段変速状態との何れかに選択的に切り換える。
すなわち、上記切換制御手段７０は、要求出力軸トルクＴout及び車速Ｖにより示される車両状態が図６の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７２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共に、有段変速制御手段７４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７４の変速判断に従って前記切換クラッチＣ０又は切換ブレーキＢ０を係合させる。このとき、上記有段変速制御手段７４は、後述するように、上記記憶部６８に予め記憶された例えば図６に示すような変速線図に従って前記第１変速部１６及び第２変速部２０の前進７速の自動変速制御を実行する。前述した図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。このようにして、前記変速機３０全体すなわち第１変速部１６及び第２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。
また、前記切換制御手段７０は、要求出力軸トルクＴout及び車速Ｖにより示される車両状態が図６の無段変速制御領域内であると判定した場合は、前記変速機３０全体として無段変速状態が得られるようにするために前記第１変速部１６を無段変速状態として無段変速可能とするように前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０を解放させる指令を前記油圧制御回路４２へ出力する。同時に、上記ハイブリッド制御手段７２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共に、上記有段変速制御手段７４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、或いは前記記憶部６８に予め記憶された例えば図６に示すような変速線図に従って自動変速することを許可する信号を出力する。この場合、上記有段変速制御手段７４により、図２の係合表内において前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の係合を除いた前記第２変速部２０における前進４速の変速段、すなわち第１クラッチＣ１及び第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及び第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及び第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及び第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）の何れかが選択的に成立させられる。このように、前記切換制御手段７０により無段変速状態に切り換えられた前記第１変速部１６が無段変速機として機能し、それに直列の前記第２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、前記第２変速部２０の第１、第２、第３、第４のギヤ段に対しその第２変速部２０に入力される回転速度すなわち前記伝達部材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。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前記変速機３０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。
図５に示すハイブリッド制御手段７２は、前記エンジン１０、第１電動機Ｍ１、及び第２電動機Ｍ２によるハイブリッド駆動制御を実行する。このハイブリッド制御手段７２は、例えば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、前記変速機３０の無段変速状態すなわち前記第１変速部１６の差動状態において前記エンジン１０を効率のよい作動域で作動させる一方、そのエンジン１０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、前記第１変速部１６の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御し、前記変速機３０のトータル変速比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θACC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ＮEとエンジントルクＴEとなるようにトータル変速比γＴ及び前記エンジン１０の出力を制御すると共に前記第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。
上記ハイブリッド制御手段７２は、その制御を動力性能や燃費向上等のために、前記無段変速制御中において前記第２変速部２０の変速段を考慮する。このようなハイブリッド制御では、前記エンジン１０を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度ＮEと車速Ｖ及び第２変速部２０の変速段で定まる前記伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、前記第１変速部１６が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、上記ハイブリッド制御手段７２は、例えばエンジン回転速度ＮEと前記エンジン１０の出力トルク（エンジントルク）ＴE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前記記憶部６８に記憶された図示しないエンジン１０の最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）に沿ってそのエンジン１０が作動させられるように、例えば目標出力（トータル目標出力、要求駆動力）を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクＴEとエンジン回転速度ＮEとなるように、前記変速機３０のトータル変速比γＴの目標値を定める。そして、その目標値が得られるように前記変速機３０の変速段を考慮して前記第１変速部１６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、上記ハイブリッド制御手段７２は、前記第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６０を通して蓄電装置６２や第２電動機Ｍ２へ供給するので、前記エンジン１０の動力の主要部は機械的に前記伝達部材１８へ伝達されるが、そのエンジン１０の動力の一部は前記第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、上記インバータ６０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が駆動されて前記伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から前記第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する構成により、前記エンジン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成立させられる。
また、前記ハイブリッド制御手段７２は、前記エンジン出力制御装置４４を介して、スロットル制御のために前記スロットルアクチュエータ５４により電子スロットル弁５２を開閉制御させる。また、燃料噴射制御のために前記燃料噴射装置５６による燃料噴射量や噴射時期を制御させる。また、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置５８による点火時期を制御させる。そのような指令を、前記エンジン出力制御装置４４により単独で或いは複合的に出力させることで、必要なエンジン出力を発生するように前記エンジン１０の出力制御を実行する。なお、前記エンジン出力制御装置４４は、前記ハイブリッド制御手段７２による指令に従って、スロットル制御のために前記スロットルアクチュエータ５４により電子スロットル弁５２を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置５６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５８による点火時期を制御する等してエンジントルク制御を実行する。
また、前記ハイブリッド制御手段７２は、前記エンジン１０の停止又はアイドル状態にかかわらず、前記第１変速部１６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）の駆動力源を前記エンジン１０と電動機例えば第２電動機Ｍ２とで切り換えるための、換言すればそのエンジン１０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ＴOUT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、例えば同様に図６中の実線及び一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）と共に前記記憶部６８に予め記憶されている。前記ハイブリッド制御手段７２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ＴOUT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、前記ハイブリッド制御手段７２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域すなわち低エンジントルク域、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。従って、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ＴOUTすなわち要求エンジントルクＴE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。
前記ハイブリッド制御手段７２は、上記のモータ走行時には、停止している前記エンジン１０の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、前記第１変速部１６の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によって、前記第１電動機回転速度ＮM1を負の回転速度で制御例えば空転させて、差動部としての前記第１変速部１６の差動作用により必要に応じてエンジン回転速度ＮEを零乃至略零に維持することも可能である。
また、前記ハイブリッド制御手段７２は、エンジン走行領域であっても、前述した電気パスによる前記第１電動機Ｍ１からの電気エネルギ及び／又は蓄電装置６２からの電気エネルギを前記第２電動機Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２を駆動して前記駆動輪３８にトルクを付与することにより、前記エンジン１０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。従って、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、前記ハイブリッド制御手段７２は、車両の停止中又は走行中にかかわらず、前記第１変速部１６の電気的ＣＶＴ機能によって第１電動機回転速度ＮM1及び／又は第２電動機回転速度ＮM2を制御してエンジン回転速度ＮE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、前記ハイブリッド制御手段７２は、車両走行中にエンジン回転速度ＮEを引き上げる場合には、前記駆動輪３８の車輪速に対応する車速Ｖに拘束される第２電動機回転速度ＮM2を略一定に維持しつつ第１電動機回転速度ＮM1の引き上げを実行する。
図５に示す有段変速制御手段７４は、前記第１変速部１６及び第２変速部２０から成る変速機３０の自動変速制御を実行する。例えば、前記記憶部６８に予め記憶された図６のような実線及び一点鎖線に示す変速線図（関係、変速マップ）から車速Ｖ及び第２変速部２０の要求出力トルクＴOUTで示される車両状態に基づいて前記変速機３０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その変速機３０の自動変速制御を実行する。このとき、上記有段変速制御手段７４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、前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０を含む変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合及び／又は解放させる指令（変速出力指令、油圧指令）を直接的或いは間接的に前記油圧制御回路４２へ出力する。その油圧制御回路４２では、上記電子制御装置４０からの指令に従って、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させると共に、変速に関与する係合側の油圧式摩擦係合装置を係合させて前記変速機３０の変速が実行されるように、その油圧制御回路４２内に備えられた電磁弁が作動させられ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が作動させされる。
図６は、前記変速機３０の変速判断に用いられる、前記記憶部６８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ＴOUT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。この図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。また、破線は前記切換制御手段７０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及び判定出力トルクＴOUT１を示している。すなわち、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前記第２変速部２０の出力トルクＴOUT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ＴOUT１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。すなわち、この図６は判定車速Ｖ１及び判定出力トルクＴOUT１を含む、車速Ｖと出力トルクＴOUTとをパラメータとして前記切換制御手段７０により有段制御領域と無段制御領域との何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。この切換線図は判定車速Ｖ１及び判定出力トルクＴOUT１の少なくとも１つを含むものであってもよいし、車速Ｖ及び出力トルクＴOUT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。
ここで、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ＴOUTと判定出力トルクＴOUT１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、前記切換制御手段７０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を越えたときには前記切換クラッチＣ０又は切換ブレーキＢ０を係合して前記変速機３０を有段変速状態とする。また、前記切換制御手段７０は、車両状態例えば前記第２変速部２０の出力トルクＴOUTが判定出力トルクＴOUT１を越えたか否かを判定し、判定出力トルクＴOUT１を越えたときには前記切換クラッチＣ０又は切換ブレーキＢ０を係合させて前記変速機３０を有段変速状態とする。
前述のように、図６の縦軸は出力軸トルクＴoutを示すものであったが、その縦軸は要求駆動力関連値に対応するものであればよい。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、前記駆動輪３８での要求駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば前記第２変速部２０の要求出力トルクＴOUT、要求エンジントルクＴE、要求車両加速度Ｇや、例えばアクセル開度θACC或いはスロットル弁開度θTH（或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量）とエンジン回転速度ＮEとに基づいて算出されるエンジントルクＴE等の値である。また、上記駆動トルクは出力トルクＴOUT等からデフ比、前記駆動輪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前記変速機３０が無段変速状態とされると却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前記変速機３０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ＴOUT１は、例えば車両の高出力走行において前記第１電動機Ｍ１の反力トルクを前記エンジン１０の高出力域まで対応させないでその第１電動機Ｍ１を小型化するために、その第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その第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ＴOUTが予め設定された判定出力トルクＴOUT１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ため、有段変速走行が前記エンジン１０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る一方、無段変速走行が前記エンジン１０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前記エンジン１０の常用出力域において実行されるようになっている。従って、例えば車両の低中速走行及び低中出力走行では、前記変速機３０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、前記第２変速部２０が４段の変速段として機能するため、前記第１電動機Ｍ１が発生すべき電気的エネルギ（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、前記第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。一方、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ＴOUTが判定トルクＴOUT１を越えるような高出力走行では、前記変速機３０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前記エンジン１０の出力が前記駆動輪３８へ伝達されるため、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ためのシフト切換装置４６の一例を示す図である。このシフト切換装置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。このシフトレバー４８は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の何れの係合装置も係合されないような前記変速機３０（第２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その第２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）」、前記変速機３０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）」、又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、上記シフトレバー４８の操作により「Ｄ」ポジションが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前記切換制御手段７０により前記変速機３０の変速状態の自動切換制御が実行され、前記ハイブリッド制御手段７２により前記第１変速部１６の無段変速制御が実行されると共に、前記有段変速制御手段７４により前記変速機３０の自動変速制御が実行される。この「Ｄ」ポジションは前記変速機３０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。また、上記シフトレバー４８の操作により「Ｍ」ポジションが選択され、前記変速機３０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前記変速機３０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」ポジションは前記変速機３０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。
ここで、本実施例の変速機３０においては、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、その変速機３０のトータル変速比γＴを段階的に変化させる有段変速制御においては、前述のように前記第１変速部１６の変速（切換クラッチＣ０と切換ブレーキＢ０との掴み替え）と、前記第２変速部２０の変速とが同時期に実行される同時変速が発生する場合がある。前述したように、斯かる前記第１変速部１６の変速と、前記第２変速部２０の変速とが同時に実行される場合においては、前記第１変速部１６のクラッチツウクラッチ変速によってその変速比γ０が変化すると共に、前記第２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、それら第１変速部１６及び第２変速部２０の変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向となる場合が考えられる。換言すれば、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の変速が同時期に行われる同時変速に際して、前記第１変速部１６の変速によりエンジン回転速度ＮEが下降させられると同時に前記第２変速部２０の変速によりエンジン回転速度ＮEが上昇させられるというようにエンジン回転速度ＮEが逆方向に変化させられる場合がある。例えば、図２に示す第２変速段「２ｎｄ」から第３変速段「３ｒｄ」への変速では、前記第１変速部１６はその変速比γ０が大きくなる方向に変化する一方、前記第２変速部２０はその変速比γＡが小さくなる方向に変化するというように、前記第１変速部１６の変速による変速比変化方向と前記第２変速部２０の変速による変速比変化方向とが異なる。このような場合には、わずかなタイミングのずれによりエンジン回転速度ＮE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おそれがある。
上述した変速ショックの発生を抑制するために、前記電子制御装置４０に備えられたハイブリッド制御手段７２は、前記有段変速制御手段７４による前記第１変速部１６及び第２変速部２０の変速が同時期に実行される同時変速に際して、油圧式摩擦係合装置すなわち前記ブレーキＢ、クラッチＣによる前記第１変速部１６及び第２変速部２０の特性制御（変速制御）が好適に維持されるように前記第１電動機Ｍ１及び／又は第２電動機Ｍ２を介して補足的な制御を行う。
斯かる制御を行うため、図５に示すように、前記有段変速制御手段７４は、同時変速判定手段７６及び変速比変化方向判定手段７８を含んでいる。この同時変速判定手段７６は、前記有段変速制御手段７４により変速が判定された場合、その変速が同時変速すなわち前記第１変速部１６及び第２変速部２０それぞれの変速比γ０、γＡを同時期に変化させる変速であるか否かを判定する。すなわち、例えば図６に示す関係から車速Ｖ及び要求出力トルクＴoutに示される車両状態に基づいて、判定された変速が上記同時変速に相当するものであるか否かを判定する。また、上記変速比変化方向判定手段７８は、前記有段変速制御手段７４により変速が判定された場合、その変速が前記第１変速部１６及び第２変速部２０の変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向となる変速であるか否かを判定する。すなわち、例えば図６に示す関係から車速Ｖ及び要求出力トルクＴoutに示される車両状態に基づいて、判定された変速が上記変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向となる変速に相当するものであるか否かを判定する。
前記ハイブリッド制御手段７２は、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部１６及び第２変速部２０の変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向である場合、すなわち上記同時変速判定手段７６及び変速比変化方向判定手段７８の判定が何れも肯定される場合には、前記電動機Ｍにより前記第１変速部１６及び第２変速部２０のうち少なくとも一方のイナーシャ相の開始時期を制御する。具体的には、前記第１電動機Ｍ１及び／又は第２電動機Ｍ２により、前記第１変速部１６及び第２変速部２０のうち第２変速部２０のイナーシャ相の開始時期を第１変速部１６のイナーシャ相の開始時期より早くする制御を実行する。或いは、前記第１変速部１６及び第２変速部２０のうち第１変速部１６のイナーシャ相の開始を前記第１電動機Ｍ１及び／又は第２電動機Ｍ２により制限する制御、換言すれば、その第１変速部１６の変速のイナーシャ相の開始を抑止して遅延させる制御を実行する。すなわち、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部１６及び第２変速部２０の変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向である場合に、少なくとも前記第１変速部１６のイナーシャ相の開始を第２変速部２０の変速のイナーシャ相の開始タイミングより遅らせる制御を実行する。
また、前記ハイブリッド制御手段７２は、好適には、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部１６及び第２変速部２０の変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向である場合、すなわち前記同時変速判定手段７６及び変速比変化方向判定手段７８の判定が何れも肯定される場合には、前記電動機Ｍにより前記第１変速部１６及び第２変速部２０のうち少なくとも一方のイナーシャ相の終了時期を制御する。具体的には、前記第１電動機Ｍ１及び／又は第２電動機Ｍ２により、前記第１変速部１６のイナーシャ相の終了時期を第２変速部２０のイナーシャ相の終了時期より早くする制御を実行する。或いは、前記第１変速部１６の変速の実行中において前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相の終了を前記第１電動機Ｍ１及び／又は第２電動機Ｍ２により制限する制御、換言すれば、前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相の終了を抑止して遅延させる制御を実行する。すなわち、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部１６及び第２変速部２０の変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向である場合に、前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相の終了タイミングを第１変速部１６のイナーシャ相が終了するまで遅らせる制御を実行する。
また、前記ハイブリッド制御手段７２は、好適には、前記同時変速判定手段７６及び変速比変化方向判定手段７８の判定が何れも肯定される場合には、前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相開始から終了までの間に、前記第１変速部１６の変速のイナーシャ相開始から終了までが行われるように制御する。すなわち、前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相の開始時期を前記第１変速部１６の変速のイナーシャ相の開始時期よりも早めるように、或いは前記第１変速部１６の変速のイナーシャ相開始時期が前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相開始時期よりも遅くなるように遅延させる制御を行うと共に、前記第１変速部１６の変速のイナーシャ相の終了時期を前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相の終了時期よりも早めるように、或いは前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相終了時期が前記第１変速部１６の変速のイナーシャ相終了時期よりも遅くなるように遅延させる制御を行う。斯かる制御により、前記第１変速部１６の一連の変速動作が前記第２変速部２０の変速動作に入れ込まれる。
また、前記ハイブリッド制御手段７２は、好適には、前記同時変速判定手段７６及び変速比変化方向判定手段７８の判定が何れも肯定される場合には、前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相開始から終了までの間に、前記第１変速部１６の無段変速状態と有段変速状態との切換を実行する。すなわち、前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相の開始時期を前記第１変速部１６の実質的な切換開始時期よりも早めるように、或いは前記第１変速部１６の実質的な切換開始時期が前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相開始時期よりも遅くなるように遅延させる制御を行うと共に、前記第１変速部１６の実質的な切換終了時期を前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相の終了時期よりも早めるように、或いは前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相終了時期が前記第１変速部１６の実質的な切換終了時期よりも遅くなるように遅延させる制御を行う。
ここで、前記第１電動機Ｍ１は、前記第１変速部１６の変速に伴い回転速度が変化するその第１変速部１６の第２回転要素ＲＥ２（サンギヤＳ０）に連結されたものであり、前記ハイブリッド制御手段７２は、前記第１電動機Ｍ１を介してその第２回転要素ＲＥ２の回転を制御することで前記第１変速部１６の変速のイナーシャ相を制御する。また、前記第２電動機Ｍ２は、前記第２変速部２０の変速に伴い回転速度が変化するその第２変速部２０の第３回転要素ＲＥ３（伝達部材１８）に連結されたものであり、前記ハイブリッド制御手段７２は、前記第２電動機Ｍ２を介してその第３回転要素ＲＥ３の回転を制御することで前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相を制御する。
また、好適には、前記変速中の前記第１電動機Ｍ１による過渡制御は、前記第２変速部２０の入力回転速度に基づくフィードバック制御により行われる。また、学習制御を適用し、先回の変速の進行状況から各アクチュエータ、とりわけ解放側乃至は係合側アクチュエータ（ブレーキＢ、クラッチＣ）の油圧を制御するものであってもよい。
また、前記ハイブリッド制御手段７２は、好適には、前記同時変速判定手段７６及び変速比変化方向判定手段７８の判定が何れも肯定される場合には、前記第１電動機Ｍ１及び／又は第２電動機Ｍ２により前記エンジン１０の回転速度ＮEの変化方向が常に同一方向となるように制御する。図３を用いて前述したように、前記第１電動機Ｍ１は、前記第２回転要素ＲＥ２の回転を制御することで、前記エンジン１０の回転速度ＮEを制御し得るように設けられており、前記ハイブリッド制御手段７２は、好適には、前記第１電動機Ｍ１により前記第２回転要素ＲＥ２の回転制御を介して前記エンジンの回転速度変化を制御する。すなわち、後述する図９のタイムチャートに示すように、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の同時変速に際して、前記エンジン１０の回転速度ＮEの変化がその変速を通し一貫して正（ダウンシフトの場合）又は負（アップシフトの場合）となるように前記第１電動機Ｍ１によりエンジン１０の回転速度ＮEを制御する。換言すれば、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の同時変速に際して、前記エンジン１０の回転速度ＮEがその変速を通して単調増加（ダウンシフトの場合）又は単調減少（アップシフトの場合）となるように前記第１電動機Ｍ１によりエンジン１０の回転速度ＮEを制御する。また、好適には、予め定められた関係から、前記第２変速部２０の入力回転速度すなわち前記伝達部材１８の回転速度の変化に基づいて、前記第１電動機Ｍ１の回転制限を行う。
図８は、前記電子制御装置４０の制御作動の要部、すなわち前記第１変速部１６及び第２変速部２０が同時期に変速を行う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ものである。また、図９は、図８に示す制御作動に対応した各部の作動を示すタイムチャートであり、以下、図８の制御とあわせて説明する。
先ず、前記同時変速判定手段７６及び変速比変化方向判定手段７８の動作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、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部１６及び第２変速部２０の変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向である同時変速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には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１の判断が肯定される場合には、Ｓ２以下の処理が実行される。図９の時点ｔ１は、このＳ１が肯定されて、同時変速が判定された状態を示している。ここで、Ｓ２以下の制御については、前記変速機３０において図２に示す第２変速段「２ｎｄ」から第３変速段「３ｒｄ」への変速が実行される場合について説明する。
Ｓ２においては、前記変速機３０の変速が開始される。すなわち、前記第２変速部２０において、前記第２ブレーキＢ２を解放させるための油圧の低下制御が開始されると共に、前記第１ブレーキＢ１を係合させるための油圧の立ち上げ制御が開始される。また、変速の応答性を考慮し、前記第１変速部１６において、前記切換クラッチＣ０を係合させるための油圧の立ち上げ制御が開始される。図９の時点ｔ２は、このＳ２の状態を示している。
次に、Ｓ３において、前記第１変速部１６において、前記切換ブレーキＢ０に対応する油圧を所定の第１油圧まで低下させる制御が行われる。この第１油圧は、前記切換ブレーキＢ０が滑らないように予め定められたものである。また、ここでは、前記第１変速部１６の変速のイナーシャ相が開始しないように、その第１変速部１６のサンギヤＳ０の回転速度が０となるように前記第１電動機Ｍ１を介して制御される。
次に、Ｓ４において、前記第２変速部２０の変速によりその入力軸回転速度に変化が生じたか否かが判断される。すなわち、前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相が開始したか否かが判断される。図９の時点ｔ３は、このＳ４が肯定された状態を示している。このＳ４の判断が否定される場合であって、所定時間内にＳ４の判断が肯定されない場合には、Ｓ５において、前記第２変速部２０の第３回転要素ＲＥ３の回転が前記第２電動機Ｍ２により制御される（第２変速部２０の入力回転速度を低下させる）ことで、その第２変速部２０の変速のイナーシャ相が強制開始された後、Ｓ６以下の処理が実行されるが、Ｓ４の判断が肯定される場合には、それをもってＳ６以下の処理が実行される。なお、図９に示す時点ｔ４から時点ｔ７まで、前記エンジン１０の出力トルクＴEを所定値に低下させるエンジントルクダウン制御が実行される。
Ｓ６においては、前記切換ブレーキＢ０に対応する油圧が更に低下させる制御が行われると共に、前記切換ブレーキＣ０に対応する油圧を上昇させる制御が行われる。これにより、前記第１変速部１６の実質的な変速が開始される。そして、Ｓ７において、前記第１変速部１６の変速のイナーシャ相の開始が許可される。換言すれば、その第１変速部１６の変速のイナーシャ相の開始制限が解除される。
次に、Ｓ８において、前記第１変速部１６のイナーシャ相が開始したか否かが判断される。このＳ８の判断が否定される場合であって、所定時間内にＳ８の判断が肯定されない場合には、Ｓ９において、前記第１変速部１６の第２回転要素ＲＥ２の回転が前記第１電動機Ｍ１により制御される（第１変速部１６の入力回転速度を上昇させる）ことで、その第１変速部１６の変速のイナーシャ相が強制開始された後、Ｓ１０以下の処理が実行されるが、Ｓ８の判断が肯定される場合には、それをもってＳ１０以下の処理が実行される。図９の時点ｔ５は、このＳ９において前記第１変速部１６のイナーシャ相が強制開始させられた状態を示している。
Ｓ１０においては、前記第１変速部１６の変速のイナーシャ相が終了したか否かが判断される。このＳ１０の判断が肯定される場合には、Ｓ１１において、前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相の終了が許可される。換言すれば、その第２変速部２０の変速のイナーシャ相の終了制限が解除された後、本ルーチンが終了させられる。図９の時点ｔ７は、このＳ１１において前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相が終了して、前記変速機３０全体としての変速が終了した状態を示している。
Ｓ１０の判断が否定される場合には、Ｓ１２において、前記第１変速部１６の第２回転要素ＲＥ２の回転が前記第１電動機Ｍ１により制御される（第１変速部１６の入力回転速度を上昇させる）ことで、その第１変速部１６の変速のイナーシャ相の強制終了が開始される。図９の時点ｔ６は、Ｓ１２において前記第１変速部１６のイナーシャ相が強制終了させられた状態を示している。次に、Ｓ１３において、前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相が終了しないように、換言すれば、そのイナーシャ相の終了が遅延させられるように、前記第２電動機Ｍ２を介して前記第３回転要素ＲＥ３の回転が制御された後、Ｓ１０以下の処理が再び実行される。また、好適には、このＳ１３において、前記第１ブレーキＢ１の係合圧の立ち上がりが遅延させられる。
以上の制御において、Ｓ３乃至Ｓ５、Ｓ７乃至Ｓ１３が前記ハイブリッド制御手段７２の動作に、Ｓ２、Ｓ３、及びＳ６が前記有段変速制御手段７４の動作にそれぞれ対応する。
このように、本実施例によれば、第１変速部１６と、第２変速部２０と、それら第１変速部１６又は第２変速部２０の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部１６又は第２変速部２０の回転要素に連結された電動機Ｍとを、備えた車両用動力伝達装置８の制御装置において、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部１６及び第２変速部２０の変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向である場合には、前記電動機Ｍにより前記第１変速部１６及び第２変速部２０のうち少なくとも一方のイナーシャ相の開始時期を制御するものであることから、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を入れ込むことでスムーズな変速を実現できる。すなわち、変速ショックの発生を好適に抑制する車両用動力伝達装置８の制御装置を提供することができる。
また、前記電動機Ｍにより前記第１変速部１６及び第２変速部２０のうち何れか一方のイナーシャ相の開始時期を他方のイナーシャ相の開始時期より早くするように制御するものであるため、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を好適に入れ込むことができる。
また、前記第１変速部１６の変速に伴い回転速度が変化するその第１変速部１６の回転要素ＲＥ２に連結された第１電動機Ｍ１と、前記第２変速部２０の変速に伴い回転速度が変化するその第２変速部２０の回転要素ＲＥ３に連結された第２電動機Ｍ２とを、備え、前記第１変速部１６及び第２変速部２０のうち何れか一方の変速の実行中において他方の変速のイナーシャ相の開始時期を、その他方の変速に係る回転要素に連結された前記第１電動機Ｍ１又は第２電動機Ｍ２により制御するものであるため、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を実用的な態様で入れ込むことができる。
また、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部１６及び第２変速部２０の変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向である場合には、前記電動機Ｍにより前記第１変速部１６及び第２変速部２０のうち少なくとも一方のイナーシャ相の終了時期を制御するものであるため、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を好適に入れ込むことができる。
また、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部１６及び第２変速部２０の変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向である場合には、前記第１変速部１６及び第２変速部２０のうち一方の変速の実行中において他方の変速のイナーシャ相の開始を前記電動機Ｍにより制限するものであることから、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を入れ込むことでスムーズな変速を実現できる。すなわち、変速ショックの発生を好適に抑制する車両用動力伝達装置８の制御装置を提供することができる。
また、前記第１変速部１６及び第２変速部２０のうち一方の変速のイナーシャ相の開始時期を他方のイナーシャ相の開始時期より遅くするように制御するものであるため、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を好適に入れ込むことができる。
また、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部１６及び第２変速部２０の変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向である場合には、前記電動機Ｍにより前記第１変速部１６及び第２変速部２０のうち少なくとも一方のイナーシャ相の終了を制限するものであるため、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の同時変速において、一方の変速中に他方の変速を好適に入れ込むことができる。
また、前記第１変速部１６及び第２変速部２０は、油圧式摩擦係合装置であるブレーキＢ、クラッチＣにより特性を制御されるものであり、前記電動機Ｍによりその特性を維持するように補足的な制御を行うものであるため、実用的な第１変速部１６及び第２変速部２０から成る変速機に関して、変速ショックの発生を好適に抑制することができる。
また、前記第１変速部１６は、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電気的変速装置であるため、電気的変速装置としての第１変速部１６を備えた変速機において、変速ショックの発生を好適に抑制することができる。
また、前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相開始から終了までの間に、前記第１変速部１６の変速のイナーシャ相開始から終了までが行われるように制御するものであるため、変速ショックの発生を実用的な態様で抑制することができる。
また、前記第２変速部２０の変速のイナーシャ相開始から終了までの間に、前記第１変速部１６の無段変速状態と有段変速状態との切換を実行するものであるため、変速ショックの発生を実用的な態様で抑制することができる。
また、前記第１電動機Ｍ１は、前記エンジン１０の回転速度ＮEを制御し得るように設けられたものであり、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の変速を同時期に行う同時変速に際して、前記第１電動機Ｍ１により前記エンジン１０の回転速度変化を制御するものであるため、変速ショックの発生を実用的な態様で抑制することができる。
また、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部１６及び第２変速部２０の変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向である場合には、前記電動機Ｍにより前記エンジン１０の回転速度ＮEの変化方向が常に同一方向となるように制御するものであるため、変速ショックの発生を更に好適に抑制することができる。
また、予め定められた関係から、前記第２変速部２０の入力回転速度の変化に基づいて、前記電動機Ｍの回転制限を行うものであるため、変速ショックの発生を実用的な態様で抑制することができる。
また、前記第１変速部１６及び第２変速部２０の少なくとも一方の変速に伴うエンジン回転速度ＮEの変化相中に、そのエンジン１０のトルクダウン制御を実行するものであるため、変速に伴うエンジン回転速度ＮEの急変化を抑制して更に好適な変速を実現することができる。
また、前記第２変速部２０は、複数の摩擦係合装置すなわちブレーキＢ、クラッチＣの係合及び解放に応じて複数の変速段を選択的に成立させる有段変速機であり、それら摩擦係合装置の掴み替え、すなわち所謂クラッチツウクラッチ変速を行うものであるため、実用的な有段変速部を備えた変速機において、変速ショックの発生を好適に抑制することができる。
また、前述の制御により、前記第１変速部１６及び第２変速部２０それぞれのイナーシャ相の開始時期及び／又は終了時期が保証されるため、変速をスムーズに行うことができ、変速全体に要する時間を短縮できるという効果も期待できる。
続いて、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、本発明が好適に適用される他の車両用動力伝達装置９０の構成を説明する骨子図である。また、図１１は、その動力伝達装置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であり、図１２は、その動力伝達装置９０の変速作動を説明する共線図である。
図１０に示すように、本実施例の動力伝達装置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（以下、ケース９２という）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３２、及び第２電動機Ｍ２を第１軸心ＲＣ１上に備えている第１変速部１６と、その第１軸心ＲＣ１に平行な第２軸心ＲＣ２上に設けられた前進４段の有段変速部としての第２変速部９４とを、備えて構成されている。この図１０に示す動力分配機構３２は、前述の実施例と同様に、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、前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０とを有している。また、上記第２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。上記第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、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３４及びカウンタドリブンギヤ３５を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されると共に、第２ブレーキＢ２を介して上記ケース９２に選択的に連結されるようになっている。また、上記第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３４及びカウンタドリブンギヤ３５を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されると共に第３ブレーキＢ３を介して上記ケース９２に選択的に連結されるようになっている。また、前記第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に連結されるようになっている。また、前記第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を介して上記ケース９２に選択的に連結されるようになっている。上記出力歯車９６は、前記差動歯車装置（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前記一対の駆動輪３８へ動力を伝達する。上記カウンタドライブギヤ３４及びカウンタドリブンギヤ３５は、第１軸心ＲＣ１及び第２軸心ＲＣ２上にそれぞれ設けられ、前記伝達部材１８と第１クラッチＣ１及び第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動力伝達装置９０では、上記第１変速部１６及び第２変速部９４から変速機１００が構成される。この変速機１００においては、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、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）乃至第７速ギヤ段（第７変速段）の何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ＮIN／出力歯車（出力部材）９６の回転速度ＮOUT）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、前記動力分配機構３２に切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が備えられており、それら切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、前記第１変速部１６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。従って、上記変速機１００では、前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキ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前記第１変速部１６と第２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、前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキ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前記第１変速部１６と第２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。
前記変速機１００が有段変速機として機能する場合には、図１１に示すように前記切換クラッチ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る。また、前記切換ブレーキＢ０、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る。また、前記切換クラッチＣ０、第２クラッチＣ２、及び第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る。また、前記切換ブレーキＢ０、第２クラッチＣ２、及び第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る。また、前記切換クラッチ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る。また、前記切換クラッチＣ０、第２クラッチＣ２、及び第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る。また、前記切換ブレーキＢ０、第２クラッチＣ２、及び第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、前記エンジン１０による駆動時においては、前記第１クラッチＣ１及び第３ブレーキＢ３の係合により、前記第２電動機Ｍ２による駆動時においては第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。
一方、前記変速機１００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及び切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、前記第１変速部１６が無段変速機として機能し、それに直列に連結された前記第２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、その第２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第２変速部９４に入力される回転速度すなわち前記伝達部材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。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前記変速機１００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、無段変速部或いは差動部として機能する前記第１変速部１６と有段変速部として機能する第２変速部９４から構成される変速機１００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。なお、前記切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０が解放される場合、及び切換クラッチＣ０又は切換ブレーキＢ０が係合させられる場合の前記動力分配機構３２の各要素の回転速度は前述の場合と同様である。
図１２における第２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及び第２サンギヤＳ２、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第１キャリヤＣＡ１、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及び第１リングギヤＲ１、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、前記第２変速部９４において、第４回転要素ＲＥ４は第１クラッチＣ１を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されると共に第２ブレーキＢ２を介して前記ケース９２に選択的に連結される。また、第５回転要素ＲＥ５は第２クラッチＣ２を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されると共に第３ブレーキＢ３を介して前記ケース９２に選択的に連結される。また、第６回転要素ＲＥ６は前記第２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を介して前記ケース９２に選択的に連結されるようになっている。
図１２に示すように、前記第２変速部９４においては、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第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、前記出力歯車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、前記切換ブレーキＢ０、第１クラッチＣ１、及び第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と前記出力歯車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る。また、前記切換クラッチＣ０、第２クラッチＣ２、及び第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る。また、前記切換ブレーキＢ０、第２クラッチＣ２、及び第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る。また、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、及び第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る。また、前記切換クラッチＣ０、第２クラッチＣ２、及び第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る。また、前記切換ブレーキＢ０、第２クラッチＣ２、及び第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。
以上のように構成された本実施例の動力伝達装置９０（変速機１００）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、前記第１変速部１６及び第２変速部９４の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部１６及び第２変速部９４の変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向となる場合が考えられる。このため、前記実施例と同様に、一方のダウンシフトの変速によりエンジン回転速度ＮE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ＮE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ＮE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る。斯かる不具合を防止するために、図５を用いて前述したような制御機能を適用し、前記第１変速部１６及び第２変速部９４の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部１６及び第２変速部９４の変速比γ０、γＡの変化方向が互いに反対方向となる場合に、前記電動機Ｍにより前記第１変速部１６及び第２変速部９４のうち少なくとも一方のイナーシャ相の開始時期乃至は終了時期を制御する（早める、或いは遅延させる）ことにより、変速ショックの発生を抑制することができる。
また、本実施例によれば、図１の動力伝達装置８と比較して同一の軸心上に前記動力分配機構３２と第２変速部９４とが配設されていないので、前記変速機１００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及び第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、前記動力分配機構３２及び第２変速部９４が前記エンジン１０（デフドライブギヤ３２）とカウンタギヤ対との間に配設されているので、前記変速機１００の軸心方向の寸法が一層短縮される。さらに、前記第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、前述の実施例において、図８のフローチャート及び図９のタイムチャートでは、図２に示す第２変速段「２ｎｄ」から第３変速段「３ｒｄ」への変速すなわちアップ変速に本発明の制御が適用された例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ダウン変速にも好適に適用されるものであることは言うまでもない。例えば、第３変速段「３ｒｄ」から第２変速段「２ｎｄ」への変速や、第５変速段「５ｔｈ」から第４変速段「４ｔｈ」への変速では、前記第１変速部１６の変速比γ０が小さくなる一方、前記第２変速部２０の変速比γＡが大きくなる前記同時変速に該当するものであり、本発明が適用されることによりその変速ショックが好適に抑制されるのである。
また、前述の実施例では、無段変速機として機能する第１変速部１６と、有段変速機である第２変速部２０、９４とを備えた変速機３０、１００に本発明が適用された例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１変速部と、第２変速部と、それら第１変速部又は第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部又は第２変速部の回転要素に連結された少なくとも１つの電動機とを、備えた車両用動力伝達装置に広く適用され得るものである。
また、前述の実施例の動力分配機構３２では、キャリヤＣＡ０がエンジン１０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、前記エンジン１０、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のうちの何れと連結されていても差し支えない。
また、前述の実施例において、前記エンジン１０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の実施例においては、前記カウンタドライブギヤ３４及びカウンタドリブンギヤ３５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、前述の実施例における切換クラッチＣ０及び切換ブレーキＢ０等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等の磁粉式、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、前記第２電動機Ｍ２が伝達部材１８に連結されていたが、その第２電動機Ｍ２が出力軸２２に連結されたものであってもよいし、前記第２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３２は、例えばエンジン１０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及び第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３２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。
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
本発明が好適に適用される車両用動力伝達装置の構成を説明する骨子図である。 図１の車両用動力伝達装置の変速機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の車両用動力伝達装置の変速機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の車両用動力伝達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の電子制御装置に備えられた制御機能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の電子制御装置による変速制御動作の要部を説明するフローチャートである。 図８に示す制御作動に対応した各部の作動を示すタイムチャートである。 本発明が好適に適用される車両用動力伝達装置の他の構成例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の車両用動力伝達装置の変速機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の車両用動力伝達装置の変速機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、９０：車両用動力伝達装置
１６：第１変速部（差動部）
２０、９４：第２変速部
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
ＲＥ２、ＲＥ３：回転要素

Claims (19)

  1. 第１変速部と、第２変速部と、それら第１変速部又は第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部又は第２変速部の回転要素に連結された少なくとも１つの電動機とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、
    前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部及び第２変速部の変速比の変化方向が互いに反対方向である場合には、前記電動機により前記第１変速部及び第２変速部のうち少なくとも一方のイナーシャ相の開始時期を制御するものであることを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
  2. 前記電動機により前記第１変速部及び第２変速部のうち何れか一方のイナーシャ相の開始時期を他方のイナーシャ相の開始時期より早くするように制御するものである請求項１に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  3. 前記第１変速部の変速に伴い回転速度が変化する該第１変速部の回転要素に連結された第１電動機と、前記第２変速部の変速に伴い回転速度が変化する該第２変速部の回転要素に連結された第２電動機とを、備え、前記第１変速部及び第２変速部のうち何れか一方の変速の実行中において他方の変速のイナーシャ相の開始時期を、該他方の変速に係る回転要素に連結された前記第１電動機又は第２電動機により制御するものである請求項１又は２に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  4. 第１変速部と、第２変速部と、それら第１変速部又は第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部又は第２変速部の回転要素に連結された少なくとも１つの電動機とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、
    前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部及び第２変速部の変速比の変化方向が互いに反対方向である場合には、前記第１変速部及び第２変速部のうち一方の変速の実行中において他方の変速のイナーシャ相の開始を前記電動機により制限するものであることを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
  5. 前記第１変速部の変速に伴い回転速度が変化する該第１変速部の回転要素に連結された第１電動機と、前記第２変速部の変速に伴い回転速度が変化する該第２変速部の回転要素に連結された第２電動機とを、備え、前記第１変速部及び第２変速部のうち一方の変速のイナーシャ相の開始時期を他方のイナーシャ相の開始時期より遅くするように制御するものである請求項４に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  6. 第１変速部と、第２変速部と、それら第１変速部又は第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部又は第２変速部の回転要素に連結された少なくとも１つの電動機とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、
    前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部及び第２変速部の変速比の変化方向が互いに反対方向である場合には、前記電動機により前記第１変速部及び第２変速部のうち少なくとも一方のイナーシャ相の終了時期を制御するものであることを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
  7. 前記電動機により前記第１変速部及び第２変速部のうち何れか一方のイナーシャ相の終了時期を他方のイナーシャ相の開始時期より早くするように制御するものである請求項６に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  8. 前記第１変速部の変速に伴い回転速度が変化する該第１変速部の回転要素に連結された第１電動機と、前記第２変速部の変速に伴い回転速度が変化する該第２変速部の回転要素に連結された第２電動機とを、備え、前記第１変速部及び第２変速部のうち何れか一方の変速の実行中において他方の変速のイナーシャ相の終了時期を、該他方の変速に係る回転要素に連結された前記第１電動機又は第２電動機により制御するものである請求項６又は７に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  9. 第１変速部と、第２変速部と、それら第１変速部又は第２変速部の変速に伴い回転速度が変化するようにそれら第１変速部又は第２変速部の回転要素に連結された少なくとも１つの電動機とを、備えた車両用動力伝達装置の制御装置であって、
    前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部及び第２変速部の変速比の変化方向が互いに反対方向である場合には、前記第１変速部及び第２変速部のうち一方の変速の実行中において他方の変速のイナーシャ相の終了を前記電動機により制限するものであることを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
  10. 前記第１変速部の変速に伴い回転速度が変化する該第１変速部の回転要素に連結された第１電動機と、前記第２変速部の変速に伴い回転速度が変化する該第２変速部の回転要素に連結された第２電動機とを、備え、前記第１変速部及び第２変速部のうち一方の変速のイナーシャ相の終了時期を他方のイナーシャ相の終了時期より遅くするように制御するものである請求項４に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  11. 前記第１変速部及び第２変速部は、油圧式摩擦係合装置により特性を制御されるものであり、前記電動機によりその特性を維持するように補足的な制御を行うものである請求項１から１０の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  12. 前記第１変速部は、電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と段階的な変速作動を行う有段変速状態とに選択的に切換え可能な電気的変速装置である請求項１から１１の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  13. 前記第２変速部の変速のイナーシャ相開始から終了までの間に、前記第１変速部の変速のイナーシャ相開始から終了までが行われるように制御するものである請求項１から１２の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  14. 前記第２変速部の変速のイナーシャ相開始から終了までの間に、前記第１変速部の無段変速状態と有段変速状態との切換を実行するものである請求項１２又は１３の車両用動力伝達装置の制御装置。
  15. 前記第１電動機は、エンジンの回転速度を制御し得るように設けられたものであり、前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行う同時変速に際して、前記第１電動機により前記エンジンの回転速度変化を制御するものである請求項１から１４の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  16. 前記第１変速部及び第２変速部の変速を同時期に行い、且つそれら第１変速部及び第２変速部の変速比の変化方向が互いに反対方向である場合には、前記電動機によりエンジンの回転速度の変化方向が常に同一方向となるように制御するものである請求項１から１５の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  17. 予め定められた関係から、前記第２変速部の入力回転速度の変化に基づいて、前記電動機の回転制限を行うものである請求項１から１６の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  18. 前記第１変速部及び第２変速部の少なくとも一方の変速に伴うエンジンの回転速度の変化相中に、該エンジンのトルクダウン制御を実行するものである請求項１から１７の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
  19. 前記第２変速部は、複数の摩擦係合装置の係合及び解放に応じて複数の変速段を選択的に成立させる有段変速機であり、それら摩擦係合装置の掴み替えにより変速段の切り換えを行うものである請求項１から１８の何れか１項に記載の車両用動力伝達装置の制御装置。
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