JP2021165074A - 四輪駆動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】総駆動力に対する主駆動輪に伝達する駆動力の割合である主側配分率を調節可能な四輪駆動車両において、主駆動輪のスリップの発生を抑制しつつ、駆動力を増加できる四輪駆動車両の制御装置を提供する。【解決手段】四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtに対する後輪１６に伝達する駆動力Ｆrの割合である後輪側配分率Ｘrが小さく、後輪側配分率Ｘrが大きいときに比べて後輪１６にスリップが発生し難いときには、同じ模擬ギヤ段での低車速域における出力軸６０の出力回転速度Ｎoに対するエンジン１２のエンジン回転速度Ｎeの比であるトータル変速比γtvlが大きくされるため、後輪側配分率Ｘrが大きいときの後輪１６にスリップが発生してしまうのを抑制しつつ、四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtを増加させることができる。【選択図】図１０

Description

本発明は、総駆動力に対する主駆動輪に伝達する駆動力の割合である主側配分率を調整可能な四輪駆動車両において、主駆動輪がスリップするのを抑制しつつ、四輪駆動車両の駆動力を向上できる技術に関する。

駆動源と、前記駆動源と出力回転部材との間の動力伝達経路に配置され、無段変速が可能な無段変速部とギヤ比が異なる複数のＡＴギヤ段を成立させる有段変速部とが直列に配置されて成る自動変速機と、前記出力回転部材から主駆動輪および副駆動輪に駆動力を伝達可能で且つ前記出力回転部材から前記主駆動輪および前記副駆動輪に伝達する総駆動力に対する前記主駆動輪に伝達する駆動力の割合である主側配分率を調節可能な駆動力配分装置と、を備えた四輪駆動車両が知られている。特許文献１の車両がそれである。また、前記出力回転部材の回転速度に対する前記駆動源の回転速度の比が異なる複数の模擬ギヤ段のうち、変速条件に従って１つの模擬ギヤ段を成立させるように、前記無段変速部および前記有段変速部を制御する、所謂、模擬有段変速制御が知られている。

国際公開第２０１１／０４２９５１号 特開２０１７−１９８２７９号公報

ところで、上述した四輪駆動車両において、前記模擬有段変速制御を行うに当たり、駆動力を高めるうえでは、低車速側の模擬ギヤ段での低車速域における出力回転部材の回転速度に対する駆動源の回転速度の比を大きくすればよいが、この比を大きくすると、車輪がスリップしやすくなり、特に、主側配分率が大きいときには、主駆動輪にスリップが発生する虞がある。

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、総駆動力に対する主駆動輪に伝達する駆動力の割合である主側配分率を調節可能な四輪駆動車両において、主駆動輪のスリップの発生を抑制しつつ、駆動力を増加できる四輪駆動車両の制御装置を提供することにある。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）駆動源と、前記駆動源と出力回転部材との間の動力伝達経路に配置され、無段変速部と有段変速部とが直列に連結されて構成される自動変速機と、前記出力回転部材から主駆動輪および副駆動輪に駆動力を伝達可能で且つ前記出力回転部材から前記主駆動輪および前記副駆動輪に伝達する総駆動力に対する前記主駆動輪に伝達する駆動力の割合である主側配分率を調節可能な駆動力配分装置と、制御装置とを、備えた四輪駆動車両であって、（ｂ）前記制御装置は、前記出力回転部材の回転速度に対する前記駆動源の回転速度の比が異なる複数の模擬ギヤ段のうち、変速条件に従って１つの模擬ギヤ段を成立させるように、前記無段変速部および前記有段変速部を制御するとともに、少なくとも低車速側の模擬ギヤ段を成立させるに当たり、同じ模擬ギヤ段での少なくとも低車速域における前記出力回転部材の回転速度に対する前記駆動源の回転速度の比が、前記主側配分率が小さいときには、前記主側配分率が大きいときに比べて大きくなるように、前記無段変速部を制御することを特徴とする。

第２発明の要旨とするところは、第１発明の四輪駆動車両において、前記制御装置は、さらに、少なくとも低車速側の模擬ギヤ段を成立させるに当たり、同じ模擬ギヤ段での少なくとも低車速域における前記出力回転部材の回転速度に対する前記駆動源の回転速度の比が、運転者の加速要求量が大きいときには、加速要求量が小さいときに比べて大きくなるように、前記無段変速部を制御することを特徴とする。

第３発明の要旨とするところは、第１発明または第２発明の四輪駆動車両において、前記制御装置は、少なくとも低車速側の模擬ギヤ段を成立させるに当たり、同じ模擬ギヤ段での少なくとも低車速域における前記出力回転部材の回転速度に対する前記駆動源の回転速度の比が、前記主側配分率が予め設定されている所定値以下のときには、前記主側配分率が前記所定値よりも大きいときに比べて大きくなるように、前記無段変速部を制御することを特徴とする。

第４発明の要旨とするところは、第１発明から第３発明の何れか１の四輪駆動車両において、前記制御装置は、少なくとも低車速側の模擬ギヤ段を成立させるに当たり、前記主側配分率の目標値への変更が完了すると、同じ模擬ギヤ段での少なくとも低車速域における前記出力回転部材の回転速度に対する前記駆動源の回転速度の比の変更を開始することを特徴とする。

第５発明の要旨とするところは、第１発明から第４発明の何れか１の四輪駆動車両において、（ａ）前記無段変速部は、差動機構および回転機を含んで構成され、（ｂ）前記差動機構は、前記駆動源に動力伝達可能に接続されている第１回転要素と、前記回転機に動力伝達可能に接続されている第２回転要素と、前記有段変速部に動力伝達可能に接続されている第３回転要素と、を備え、（ｃ）前記制御装置は、前記回転機の回転速度を制御することにより、同じ模擬ギヤ段での前記出力回転部材の回転速度に対する前記駆動源の回転速度の比を変更することを特徴とする。

第１発明の四輪駆動車両によれば、主駆動輪および副駆動輪に伝達する総駆動力に対する主駆動輪に伝達する駆動力の割合である主側配分率が小さく、主側配分率が大きいときに比べて主駆動輪にスリップが発生し難いときには、少なくとも低車速側の模擬ギヤ段での少なくとも低車速域における出力回転部材の回転速度に対する駆動源の回転速度の比が大きくされるため、主側配分率が大きいときの主駆動輪にスリップが発生してしまうのを抑制しつつ、駆動力を増加させることができる。

第２発明の四輪駆動車両によれば、運転者の加速要求量が大きいときには、加速要求量が小さいときに比べて、出力回転部材の回転速度に対する駆動源の回転速度の比が大きくなるように無段変速部が制御されるため、運転者の加速要求量に応じた駆動力を発生させることができる。

第３発明の四輪駆動車両によれば、主側配分率が所定値以下のとき、主側配分率が所定値よりも大きいときに比べて、出力回転部材の回転速度に対する駆動源の回転速度比が大きくなるように、無段変速部が制御されるため、主駆動輪にスリップが発生するのを抑制しつつ、駆動力を増加させることができる。

第４発明の四輪駆動車両によれば、主側配分率の目標値への変更が完了すると、同じ模擬ギヤ段での少なくとも低車速域における前記出力回転部材の回転速度に対する前記駆動源の回転速度の比の変更が開始されるため、主側配分率の目標値への変更が完了する前に前記比の変更が開始される場合に比べて、安全に前記比を変更することができる。

第５発明の四輪駆動車両によれば、回転機の回転速度を制御することで、差動機構の差動作用によって駆動源の回転速度を変化させることができる。従って、回転機の回転速度を制御することにより、同じ模擬ギヤ段での出力回転部材の回転速度に対する駆動源の回転速度の比を変更することができる。

本発明が適用された四輪駆動車両の概略構成を示すとともに、四輪駆動車両を制御する電子制御装置を含む制御系の概要を示す図である。 図１のトランスミッションの概略構成を示す骨子図である。 図２のトランスミッションの係合作動表である。 図２の無段変速部と有段変速部とにおける各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。 複数のＡＴギヤ段に複数の模擬ギヤ段を割り当てたギヤ段割当テーブルの一例を説明する図である。 図１のトランスファの構造を説明するための骨子図である。 有段変速機の変速制御に用いる変速マップと、ハイブリッド走行とモータ走行との切替制御に用いる動力源切替マップとの一例を示す図であって、それぞれの関係を示す図でもある。 複数の模擬ギヤ段の変速制御に用いる模擬ギヤ段変速マップの一例を示す図である。 各模擬ギヤ段毎の出力回転速度に対するエンジン回転速度の関係を示す図である。 所定の模擬ギヤ段における出力回転速度に対するエンジン回転速度の関係を示す図である。 後輪側配分率と低車速域における出力回転速度に対するエンジン回転速度の比（トータル変速比）との関係を示す関係図（関係マップ）である。 アクセル開度と低車速域における出力回転速度に対するエンジン回転速度の比（トータル変速比）との関係を示す関係図である。 低車速域における後輪のスリップの発生を抑制しつつ、四輪駆動車両の駆動力を増加する制御作動を説明するフローチャートである。 四輪駆動車両の発進時の制御状態を示すタイムチャートである。 本発明の他の実施例に対応する、後輪のスリップの発生を抑制しつつ、四輪駆動車両の駆動力を増加する制御作動を説明するフローチャートである。

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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用された四輪駆動車両１０の概略構成を示すとともに、四輪駆動車両１０の作動を制御する後述する電子制御装置１２０を含む制御系の概要を示している。

図１に示すように、四輪駆動車両１０は、主駆動源としてのエンジン１２と、左右一対の前輪１４Ｌ、１４Ｒと、左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒと、エンジン１２からの駆動力を前輪１４Ｌ、１４Ｒおよび後輪１６Ｌ、１６Ｒへそれぞれ伝達する動力伝達装置１８と、電子制御装置１２０と、を備えている。後輪１６Ｌ、１６Ｒ（特に区別しない場合には後輪１６と称す）は、二輪駆動走行中および四輪駆動走行中において共に駆動輪となる主駆動輪である。また、前輪１４Ｌ、１４Ｒ（特に区別しない場合には前輪１４と称す）は、二輪駆動走行中において従動輪となり、四輪駆動走行中において駆動輪となる副駆動輪である。四輪駆動車両１０は、前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）をベースとする四輪駆動車である。なお、エンジン１２が本発明の駆動源に対応し、後輪１６が本発明の主駆動輪に対応し、前輪１４が本発明の副駆動輪に対応している。

動力伝達装置１８は、後述する第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２を含んで構成されるハイブリッド用のトランスミッション２０と、トランスファ２２と、フロントプロペラシャフト２４およびリヤプロペラシャフト２６と、前輪側差動歯車装置２８（前輪側デファレンシャル装置）と、後輪側差動歯車装置３０（後輪側デファレンシャル装置）と、左右一対の前輪車軸３２Ｌ、３２Ｒと、左右一対の後輪車軸３４Ｌ、３４Ｒ等と、を備えている。動力伝達装置１８において、トランスミッション２０を介して伝達されたエンジン１２からの駆動力（動力）が、トランスファ２２、リヤプロペラシャフト２６、後輪側差動歯車装置３０、後輪車軸３４Ｌ、３４Ｒ等を順次介して後輪１６Ｌ、１６Ｒへ伝達される。また、動力伝達装置１８において、トランスファ２２に伝達されたエンジン１２からの駆動力の一部が前輪１４Ｌ、１４Ｒ側へ配分される場合、その配分された駆動力が、フロントプロペラシャフト２４、前輪側差動歯車装置２８、前輪車軸３２Ｌ、３２Ｒ等を順次介して前輪１４Ｌ、１４Ｒへ伝達される。なお、トランスミッション２０が本発明の自動変速機に対応し、トランスファ２２が本発明の駆動力配分装置に対応している。

エンジン１２は、後述する電子制御装置１２０によって、電子スロットル弁、燃料噴射装置、点火装置等を含むエンジン制御装置３６（図１参照）が制御されることによりエンジン１２の出力トルクであるエンジントルクＴeが制御される。

図２は、トランスミッション２０の概略構成を示す骨子図である。トランスミッション２０は、主駆動源であるエンジン１２と出力回転部材として機能するトランスミッション２０の出力軸６０との間の動力伝達経路に配置され、後述する電気式無段変速部４４と機械式有段変速部４６とが直列に連結されて構成されている。

トランスミッション２０は、第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２を備えている。第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２は、電動機（モータ）としての機能および発電機（ジェネレータ）としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２は、それぞれ四輪駆動車両１０の走行用の駆動源となり得る。第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２は、それぞれ四輪駆動車両１０に備えられたインバータ３８（図１参照）を介して、四輪駆動車両１０に備えられたバッテリ４０（図１参照）に接続されている。第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２は、それぞれ電子制御装置１２０によってインバータ３８が制御されることにより、第１回転機ＭＧ１の出力トルクであるＭＧ１トルクＴgおよび第２回転機ＭＧ２の出力トルクであるＭＧ２トルクＴmが制御される。回転機の出力トルクは、例えば正回転の場合、加速側となる正トルクでは力行トルクであり、減速側となる負トルクでは回生トルクである。バッテリ４０は、第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２のそれぞれに対して電力を授受する蓄電装置である。第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース４２内に設けられている。

トランスミッション２０は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース４２内において共通の回転軸線ＣＬ１上に直列に配設された、電気式無段変速部４４および機械式有段変速部４６等を備えている。電気式無段変速部４４は、エンジン１２と機械式有段変速部４６との間の動力伝達経路に設けられている。電気式無段変速部４４は、直接的に或いは図示しないダンパーなどを介して間接的にエンジン１２に連結されている。

機械式有段変速部４６は、電気式無段変速部４４とトランスファ２２との間の動力伝達経路に設けられている。機械式有段変速部４６は、電気式無段変速部４４の出力側に連結されている。トランスミッション２０において、エンジン１２や第２回転機ＭＧ２から出力される動力は、機械式有段変速部４６へ伝達され、その機械式有段変速部４６からトランスファ２２に伝達される。以下、電気式無段変速部４４を無段変速部４４、機械式有段変速部４６を有段変速部４６という。なお、動力は、特に区別しない場合にはトルクや力も同意である。なお、無段変速部４４および有段変速部４６は、回転軸線ＣＬ１に対して略対称的に構成されており、図２ではその回転軸線ＣＬ１に対して下半分が省略されている。ここで、電気式無段変速部４４が本発明の無段変速部に対応し、機械式有段変速部４６が本発明の有段変速部に対応している。

無段変速部４４は、第１回転機ＭＧ１と、エンジン１２の動力を第１回転機ＭＧ１および無段変速部４４の出力回転部材である中間伝達部材５０に機械的に分割する動力分割機構としての差動機構５２と、を含んで構成されている。中間伝達部材５０には、第２回転機ＭＧ２が動力伝達可能に連結されている。第１回転機ＭＧ１は、エンジン１２の動力が伝達される回転機である。無段変速部４４は、第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動機構５２の差動状態が制御される電気式無段変速部である。無段変速部４４は、入力回転部材となる連結軸４８の回転速度と同値であるエンジン回転速度Ｎeと、中間伝達部材５０の回転速度であるＭＧ２回転速度Ｎmとの比の値である変速比γ０（＝Ｎe／Ｎm）が変化させられる電気的な無段変速部として作動させられる。第１回転機ＭＧ１は、差動機構５２を介して、エンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎeを制御可能な回転機である。なお、第１回転機ＭＧ１の運転状態を制御することは、第１回転機ＭＧ１の運転制御を行うことである。ここで、第１回転機ＭＧ１が本発明の回転機に対応している。

差動機構５２は、シングルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、サンギヤＳ０、キャリヤＣＡ０、およびリングギヤＲ０を備えている。キャリヤＣＡ０には連結軸４８を介してエンジン１２が動力伝達可能に接続され、サンギヤＳ０には第１回転機ＭＧ１が動力伝達可能に接続され、リングギヤＲ０には第２回転機ＭＧ２および有段変速部４６が動力伝達可能に接続されている。差動機構５２において、キャリヤＣＡ０が入力要素（本発明の第１回転要素に対応）として機能し、サンギヤＳ０が反力要素（本発明の第２回転要素に対応）として機能し、リングギヤＲ０が出力要素（本発明の第３回転要素に対応）として機能する。

有段変速部４６は、中間伝達部材５０とトランスファ２２との間の動力伝達経路を構成する有段式の変速機であり、走行用の駆動源であるエンジン１２、第１回転機ＭＧ１、および第２回転機ＭＧ２と、前輪１４および後輪１６との間の動力伝達経路の一部を構成する自動変速機である。中間伝達部材５０は、有段変速部４６の入力軸としても機能する。また、中間伝達部材５０には、第２回転機ＭＧ２が一体回転するように連結されている。有段変速部４６は、例えば第１遊星歯車装置５４および第２遊星歯車装置５６の複数組の遊星歯車装置と、ワンウェイクラッチＦ１を含む、クラッチＣ１、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、ブレーキＢ２の複数の係合装置とを備えて構成される、公知の遊星歯車式の自動変速部である。以下、クラッチＣ１、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、及びブレーキＢ２については、特に区別しない場合は単に係合装置ＣＢと称す。

係合装置ＣＢは、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、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る、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置ＣＢは、四輪駆動車両１０に備えられた油圧制御回路５８（図１参照）から出力される調圧された係合装置ＣＢの各油圧により、各々、係合や解放などの状態である作動状態が切り替えられる。

有段変速部４６は、第１遊星歯車装置５４および第２遊星歯車装置５６の各回転要素が、直接的に或いは係合装置ＣＢやワンウェイクラッチＦ１を介して間接的に連結されたり、中間伝達部材５０、ケース４２、或いは出力軸６０に連結されている。第１遊星歯車装置５４の各回転要素は、サンギヤＳ１、キャリヤＣＡ１、リングギヤＲ１であり、第２遊星歯車装置５６の各回転要素は、サンギヤＳ２、キャリヤＣＡ２、リングギヤＲ２である。

有段変速部４６は、複数の係合装置のうちの何れかの係合装置である所定の係合装置の係合によって、変速比（ギヤ比ともいう）γat（＝入力回転速度Ｎi／出力回転速度Ｎo）が異なる複数のギヤ段（変速段ともいう）のうちの何れかの変速段が形成される有段変速部である。つまり、有段変速部４６は、複数の係合装置が選択的に係合されることによって、ギヤ段が切り替えられる変速が実行される。有段変速部４６は、変速条件に従って複数のギヤ段の各々が形成される、有段式の自動変速部である。

本実施例では、有段変速部４６にて形成されるギヤ段をＡＴギヤ段と称す。入力回転速度Ｎiは、有段変速部４６の入力軸の回転速度である有段変速部４６の入力回転速度であって、中間伝達部材５０の回転速度と同値であり、且つ、第２回転機ＭＧ２の回転速度であるＭＧ２回転速度Ｎmと同値である。従って、入力回転速度Ｎiを、ＭＧ２回転速度Ｎmで表すことができる。出力回転速度Ｎoは、有段変速部４６の出力回転部材である出力軸６０の回転速度であって、無段変速部４４と有段変速部４６とを合わせたトランスミッション２０の出力回転速度でもある。なお、出力軸６０が本発明の出力回転部材に対応している。

有段変速部４６は、例えば図３の係合作動表に示すように、複数のＡＴギヤ段として、ＡＴ１速ギヤ段（図中の「１ｓｔ」）−ＡＴ４速ギヤ段（図中の「４ｔｈ」）の４段の前進用のＡＴギヤ段が形成される。ＡＴ１速ギヤ段の変速比γatが最も大きく、ハイ側のＡＴギヤ段ほど変速比γatが小さくなる。また、後進用のＡＴギヤ段（図中の「Ｒｅｖ」）は、例えばクラッチＣ１の係合且つブレーキＢ２の係合によって形成される。つまり、後進走行を行う際には、例えばＡＴ１速ギヤ段が形成される。図３の係合作動表は、各ＡＴギヤ段と複数の係合装置の各作動状態との関係をまとめたものである。すなわち、図３の係合作動表は、各ＡＴギヤ段と、各ＡＴギヤ段において各々係合される係合装置である所定の係合装置との関係をまとめたものである。図３において、「○」は係合、「△」はエンジンブレーキ時や有段変速部４６のコーストダウンシフト時に係合、空欄は解放をそれぞれ表している。

有段変速部４６は、電子制御装置１２０（図１参照）によって、ドライバー（すなわち運転者）のアクセル操作や車速Ｖ等の走行条件に応じて、形成されるＡＴギヤ段が切り替えられる、すなわち複数のＡＴギヤ段が選択的に形成される。例えば、有段変速部４６の変速制御においては、係合装置ＣＢの何れかの掴み替えにより変速が実行される、すなわち係合装置ＣＢの係合と解放との切替えにより変速が実行される、所謂クラッチツゥクラッチ変速が実行される。

図４は、無段変速部４４と有段変速部４６とにおける各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。図４において、無段変速部４４を構成する差動機構５２の３つの回転要素に対応する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の回転速度を表すｇ軸であり、第１回転要素ＲＥ１に対応するキャリヤＣＡ０の回転速度を表すｅ軸であり、第３回転要素ＲＥ３に対応するリングギヤＲ０の回転速度（すなわち有段変速部４６の入力回転速度）を表すｍ軸である。また、有段変速部４６の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素ＲＥ４に対応するサンギヤＳ２の回転速度、第５回転要素ＲＥ５に対応する相互に連結されたリングギヤＲ１およびキャリヤＣＡ２の回転速度（すなわち出力軸６０の回転速度）、第６回転要素ＲＥ６に対応する相互に連結されたキャリヤＣＡ１およびリングギヤＲ２の回転速度、第７回転要素ＲＥ７に対応するサンギヤＳ１の回転速度をそれぞれ表す軸である。縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の相互の間隔は、差動機構５２の歯車比ρ０に応じて定められている。また、縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７の相互の間隔は、第１、第２遊星歯車装置５４，５６の各歯車比ρ１，ρ２に応じて定められている。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歯車比ρ（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）に対応する間隔とされる。

図４の共線図を用いて表現すれば、無段変速部４４の差動機構５２において、第１回転要素ＲＥ１にエンジン１２（図中の「ＥＮＧ」参照）が連結され、第２回転要素ＲＥ２に第１回転機ＭＧ１（図中の「ＭＧ１」参照）が連結され、中間伝達部材５０と一体回転する第３回転要素ＲＥ３に第２回転機ＭＧ２（図中の「ＭＧ２」参照）が連結され、エンジン１２の回転を中間伝達部材５０を介して有段変速部４６へ伝達するように構成されている。無段変速部４４において、縦線Ｙ２を横切る各直線Ｌ０ｅ，Ｌ０ｍ，Ｌ０Ｒにより、サンギヤＳ０の回転速度とリングギヤＲ０の回転速度との関係が示される。

また、有段変速部４６において、第４回転要素ＲＥ４はクラッチＣ１を介して中間伝達部材５０に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は出力軸６０に連結され、第６回転要素ＲＥ６はクラッチＣ２を介して中間伝達部材５０に選択的に連結されると共にブレーキＢ２を介してケース４２に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７はブレーキＢ１を介してケース４２に選択的に連結される。有段変速部４６では、係合装置ＣＢの係合解放制御によって縦線Ｙ５を横切る各直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，ＬＲにより、出力軸６０における「１ｓｔ」，「２ｎｄ」，「３ｒｄ」，「４ｔｈ」，「Ｒｅｖ」の各回転速度が示される。

図４中の実線で示す、直線Ｌ０ｅ、および直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、少なくともエンジン１２を駆動源として走行するハイブリッド走行が可能なハイブリッド走行（＝ＨＶ走行）モードでの前進走行における各回転要素の相対速度を示している。このハイブリッド走行モードでは、差動機構５２において、キャリヤＣＡ０に入力される正トルクのエンジントルクＴeに対して、第１回転機ＭＧ１による負トルクの反力トルクとなるＭＧ１トルクＴgがサンギヤＳ０に入力されると、リングギヤＲ０には正回転にて正トルクとなるエンジン直達トルクＴd（＝Ｔe／（１＋ρ０）＝−（１／ρ０）×Ｔg）が現れる。そして、要求駆動力に応じて、エンジン直達トルクＴdとＭＧ２トルクＴmとの合算トルクが四輪駆動車両１０の前進方向の駆動トルクとして、ＡＴ１速ギヤ段−ＡＴ４速ギヤ段のうちの何れかのＡＴギヤ段が形成された有段変速部４６を介してトランスファ２２へ伝達される。第１回転機ＭＧ１は、正回転にて負トルクを発生する場合には発電機として機能する。第１回転機ＭＧ１の発電電力Ｗgは、バッテリ４０に充電されたり、第２回転機ＭＧ２にて消費される。第２回転機ＭＧ２は、発電電力Ｗgの全部又は一部を用いて、或いは発電電力Ｗgに加えてバッテリ４０からの電力を用いて、ＭＧ２トルクＴmを出力する。

図４中の一点鎖線で示す直線Ｌ０ｍおよび図４中の実線で示す直線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は、エンジン１２の運転を停止した状態で第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２のうちの少なくとも一方の回転機を駆動源として走行するモータ走行が可能なモータ走行（＝ＥＶ走行）モードでの前進走行における各回転要素の相対速度を示している。モータ走行モードでの前進走行におけるモータ走行としては、例えば第２回転機ＭＧ２のみを駆動源として走行する単駆動モータ走行と、第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２を共に駆動源として走行する両駆動モータ走行とがある。単駆動モータ走行では、キャリヤＣＡ０はゼロ回転とされ、リングギヤＲ０には正回転にて正トルクとなるＭＧ２トルクＴmが入力される。このとき、サンギヤＳ０に連結された第１回転機ＭＧ１は、無負荷状態とされて負回転にて空転させられる。単駆動モータ走行では、ワンウェイクラッチＦ０が解放されており、連結軸４８はケース４２に対して固定されていない。

両駆動モータ走行では、キャリヤＣＡ０がゼロ回転とされた状態で、サンギヤＳ０に負回転にて負トルクとなるＭＧ１トルクＴgが入力されると、キャリヤＣＡ０の負回転方向への回転が阻止されるようにワンウェイクラッチＦ０が自動係合される。ワンウェイクラッチＦ０の係合によってキャリヤＣＡ０が回転不能に固定された状態においては、ＭＧ１トルクＴgによる反力トルクがリングギヤＲ０へ入力される。加えて、両駆動モータ走行では、単駆動モータ走行と同様に、リングギヤＲ０にはＭＧ２トルクＴmが入力される。キャリヤＣＡ０がゼロ回転とされた状態で、サンギヤＳ０に負回転にて負トルクとなるＭＧ１トルクＴgが入力されたとき、ＭＧ２トルクＴmが入力されなければ、ＭＧ１トルクＴgによる単駆動モータ走行も可能である。モータ走行モードでの前進走行では、エンジン１２は駆動されず、エンジン回転速度Ｎeはゼロとされ、ＭＧ１トルクＴgおよびＭＧ２トルクＴmのうちの少なくとも一方のトルクが四輪駆動車両１０の前進方向の駆動トルクとして、ＡＴ１速ギヤ段−ＡＴ４速ギヤ段のうちの何れかのＡＴギヤ段が形成された有段変速部４６を介して駆動輪（前輪１４、後輪１６）へ伝達される。モータ走行モードでの前進走行では、ＭＧ１トルクＴgは負回転且つ負トルクの力行トルクであり、ＭＧ２トルクＴmは正回転且つ正トルクの力行トルクである。

図４中の破線で示す、直線Ｌ０Ｒおよび直線ＬＲは、モータ走行モードでの後進走行における各回転要素の相対速度を示している。このモータ走行モードでの後進走行では、リングギヤＲ０には負回転にて負トルクとなるＭＧ２トルクＴmが入力され、そのＭＧ２トルクＴmが四輪駆動車両１０の後進方向の駆動トルクとして、ＡＴ１速ギヤ段が形成された有段変速部４６を介して駆動輪（前輪１４、後輪１６）へ伝達される。四輪駆動車両１０では、電子制御装置１２０によって、複数のＡＴギヤ段のうちの前進用のロー側のＡＴギヤ段である例えばＡＴ１速ギヤ段が形成された状態で、前進走行時における前進用のＭＧ２トルクＴmとは正負が反対となる後進用のＭＧ２トルクＴmが第２回転機ＭＧ２から出力させられることで、後進走行を行うことができる。モータ走行モードでの後進走行では、ＭＧ２トルクＴmは負回転且つ負トルクの力行トルクである。なお、ハイブリッド走行モードにおいても、直線Ｌ０Ｒのように第２回転機ＭＧ２を負回転とすることが可能であるので、モータ走行モードと同様に後進走行を行うことが可能である。

上述したように、動力伝達装置１８は、エンジン１２が動力伝達可能に連結された第１回転要素ＲＥ１としてのキャリヤＣＡ０と、第１回転機ＭＧ１が動力伝達可能に連結された第２回転要素ＲＥ２としてのサンギヤＳ０と、中間伝達部材５０が連結された第３回転要素ＲＥ３としてのリングギヤＲ０と、の３つの回転要素を有する差動機構５２を備えて構成されている。また、無段変速部４４では、第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより、差動機構５２の差動状態が制御される。また、中間伝達部材５０が連結された第３回転要素ＲＥ３は、見方を換えれば、第２回転機ＭＧ２が動力伝達可能に連結された第３回転要素ＲＥ３である。つまり、動力伝達装置１８において、エンジン１２が動力伝達可能に連結された差動機構５２と差動機構５２に動力伝達可能に連結された第１回転機ＭＧ１とを有し、第１回転機ＭＧ１の運転状態（ＭＧ１回転速度Ｎg）が制御されることにより差動機構５２の差動状態が制御される無段変速部４４が構成される。無段変速部４４は、第１回転機ＭＧ１のＭＧ１回転速度Ｎgが制御されることで、入力回転部材となる連結軸４８の回転速度と同値であるエンジン回転速度Ｎeと、中間伝達部材５０の回転速度であるＭＧ２回転速度Ｎmとの比の値である変速比γ０（＝Ｎe／Ｎm）が変化させられる、電気的な無段変速部として作動させられる。

例えば、ハイブリッド走行モードにおいては、有段変速部４６にてＡＴギヤ段が形成されたことで、車速Ｖに拘束されるリングギヤＲ０の回転速度に対して、第１回転機ＭＧ１のＭＧ１回転速度Ｎgを制御することによってサンギヤＳ０の回転速度が上昇或いは下降させられると、キャリヤＣＡ０の回転速度つまりエンジン回転速度Ｎeが上昇或いは下降させられる。従って、ハイブリッド走行では、エンジン１２を効率の良いエンジン動作点Ｐengにて作動させることができる。動作点は、回転速度とトルクとで表される運転点であり、エンジン動作点Ｐengは、エンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとで表されるエンジン１２の運転点である。動力伝達装置１８では、ＡＴギヤ段が形成された有段変速部４６と無段変速部として作動させられる無段変速部４４とで、無段変速部４４と有段変速部４６とが直列に連結された自動変速機であるトランスミッション２０が構成される。

また、無段変速部４４を有段変速機のように変速させることもできる。従って、動力伝達装置１８において、ＡＴギヤ段が形成される有段変速部４６と有段変速機のように変速させる無段変速部４４とで、トランスミッション２０全体として有段変速機のように変速させることができる。つまり、トランスミッション２０において、出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの比の値を表すトータル変速比γｔ（＝Ｎe／Ｎo）が異なる複数のギヤ段を選択的に成立させるように、無段変速部４４と有段変速部４６とを制御することができる。本実施例では、トランスミッション２０において成立させられるギヤ段を、模擬ギヤ段と称する。トータル変速比γｔは、直列に配置された、無段変速部４４と有段変速部４６とで形成されるトランスミッション２０全体の変速比であって、無段変速部４４の変速比γ０と有段変速部４６の変速比γatとを乗算した値（γｔ＝γ０×γat）となる。

模擬ギヤ段は、例えば有段変速部４６の各ＡＴギヤ段と１又は複数種類の無段変速部４４の変速比γ０との組合せによって、有段変速部４６の各ＡＴギヤ段に対してそれぞれ１又は複数種類を成立させるように割り当てられる。例えば、図５は、ギヤ段割当テーブルの一例である。図５において、トランスミッション２０のアップシフトでは、ＡＴ１速ギヤ段（１ｓｔ）に対して模擬１速ギヤ段（１ｔｈｉ）−模擬３速ギヤ段（３ｒｄｉ）が成立させられ、ＡＴ２速ギヤ段（２ｎｄ）に対して模擬４速ギヤ段（４ｔｈｉ）−模擬６速ギヤ段（６ｔｈｉ）が成立させられ、ＡＴ３速ギヤ段（３ｒｄ）に対して模擬７速ギヤ段（７ｔｈｉ）−模擬９速ギヤ段（９ｔｈｉ）が成立させられ、ＡＴ４速ギヤ段（４ｔｈ）に対して模擬１０速ギヤ段（１０ｔｈｉ）が成立させられるように予め定められている。また、トランスミッション２０のダウンシフトでは、ＡＴ１速ギヤ段（１ｓｔ）に対して模擬１速ギヤ段（１ｓｔｉ）−模擬２速ギヤ段（２ｎｄｉ）が成立させられ、ＡＴ２速ギヤ段（２ｎｄ）に対して模擬３速ギヤ段（３ｒｄｉ）−模擬５速ギヤ段（５ｔｈｉ）が成立させられ、ＡＴ３速ギヤ段（３ｒｄ）に対して模擬６速ギヤ段（６ｔｈｉ）−模擬８速ギヤ段（８ｔｈｉ）が成立させられ、ＡＴ４速ギヤ段（４ｔｈ）に対して模擬９速ギヤ段（９ｔｈｉ）−模擬１０速ギヤ段（１０ｔｈｉ）が成立させられるように予め定められている。トランスミッション２０では、出力回転速度Ｎoに対して所定のトータル変速比γｔを実現するエンジン回転速度Ｎeとなるように無段変速部４４が制御され、あるＡＴギヤ段において異なる模擬ギヤ段が成立させられる。また、トランスミッション２０では、ＡＴギヤ段の切替えに合わせて無段変速部４４が制御されることによって、模擬ギヤ段が切り替えられる。なお、図５では、アップシフトとダウンシフトとで、ＡＴギヤ段に対して割り当てられる模擬ギヤ段が異なる場合がある一例を示したが、同じであっても良い。

次に、トランスファ２２について説明する。トランスファ２２は、トランスミッション２０の出力軸６０から伝達される駆動力を前輪１４および後輪１６に伝達可能であり、且つ、後述する前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量を調節することにより、前輪１４および後輪１６に伝達する総駆動力Ｆtに対する後輪１６に伝達する駆動力Ｆrの割合である後輪側配分率Ｘrを調節することができる。なお、トランスファ２２が、本発明の駆動力配分装置に対応している。

図６は、トランスファ２２の構造を説明するための骨子図である。トランスファ２２は、非回転部材としてのトランスファケース７０を備えている。トランスファ２２は、トランスファケース７０内において、後輪側出力軸７２と、前輪駆動用ドライブギヤ７４と、前輪駆動用クラッチ７６と、を共通の回転軸線ＣＬ１を中心にして備えている。後輪側出力軸７２は、有段変速部４６の出力軸６０に動力伝達可能に連結されているとともに、リヤプロペラシャフト２６に動力伝達可能に連結されている。従って、後輪側出力軸７２は、リヤプロペラシャフト２６、後輪側差動歯車装置３０、および左右一対の後輪車軸３４を介して左右一対の後輪１６に動力伝達可能に接続されている。トランスミッション２０の出力軸６０は、トランスファ２２の入力軸としても機能する。前輪駆動用ドライブギヤ７４は、後輪側出力軸７２に対して相対回転可能に設けられている。前輪駆動用クラッチ７６は、後輪側出力軸７２と前輪駆動用ドライブギヤ７４との間の動力伝達経路上に設けられている。前輪駆動用クラッチ７６は、多板の湿式クラッチであり、後輪側出力軸７２から前輪駆動用ドライブギヤ７４へ伝達される伝達トルクを調節可能に設けられている。

前輪駆動用クラッチ７６は、トルク容量を調節することにより、トランスミッション２０の出力軸６０から前輪１４および後輪１６に伝達する総駆動力Ｆtに対する後輪１６に伝達する駆動力Ｆrの割合である後輪側配分率Ｘrを調節することができる。後輪側配分率Ｘrは、前輪１４に伝達される駆動力を駆動力Ｆｆ、後輪１６に伝達される駆動力を駆動力Ｆrとしたとき、前輪１４および後輪１６に伝達される総駆動力Ｆt（＝Ｆf＋Ｆr）に対する後輪１６に伝達される駆動力Ｆrの比（＝Ｆr／Ｆt）に対応している。なお、後輪側配分率Ｘrが、本発明の主側配分率に対応している。

また、トランスファ２２は、トランスファケース７０内において、前輪側出力軸７８と、前輪駆動用ドリブンギヤ８０と、を共通の回転軸線ＣＬ２を中心にして備えている。さらに、トランスファ２２は、前輪駆動用ドライブギヤ７４と前輪駆動用ドリブンギヤ８０との間を動力伝達可能に連結するための前輪駆動用アイドラギヤ８２を備えている。前輪側出力軸７８は、フロントプロペラシャフト２４、前輪側差動歯車装置２８、左右一対の前輪車軸３２を介して、左右一対の前輪１４に動力伝達可能に連結されている。前輪駆動用ドリブンギヤ８０は、前輪側出力軸７８に一体的に設けられている。前輪駆動用アイドラギヤ８２は、前輪駆動用ドライブギヤ７４および前輪駆動用ドリブンギヤ８０にそれぞれ噛み合わされることで、前輪駆動用ドライブギヤ７４と前輪駆動用ドリブンギヤ８０との間を動力伝達可能に連結する。

前輪駆動用クラッチ７６は、クラッチハブ８４と、クラッチドラム８６と、摩擦係合要素８８と、ピストン９０と、を備えている。クラッチハブ８４は、後輪側出力軸７２に相対回転不能に連結されている。クラッチドラム８６は、前輪駆動用ドライブギヤ７４に相対回転不能に連結されている。摩擦係合要素８８は、クラッチハブ８４に対して回転軸線ＣＬ１方向に相対移動可能且つクラッチハブ８４に対して相対回転不能にスプライン嵌合された複数枚の第１摩擦板８８ａと、クラッチドラム８６に対して回転軸線ＣＬ１方向に相対移動可能且つクラッチドラム８６に対して相対回転不能にスプライン嵌合された複数枚の第２摩擦板８８ｂと、を備えている。第１摩擦板８８ａと第２摩擦板８８ｂとは、回転軸線ＣＬ１方向で交互に重なるようにして配置されている。ピストン９０は、回転軸線ＣＬ１方向に移動可能に設けられ、摩擦係合要素８８に当接して第１摩擦板８８ａおよび第２摩擦板８８ｂを押圧することで、前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量が調整される。例えば、ピストン９０が摩擦係合要素８８を押圧しない場合には、前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量がゼロになる。また、ピストン９０が摩擦係合要素８８を押圧する場合には、ピストン９０の押圧力に比例して前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量が増加する。

トランスファ２２は、前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量を調節することで、トランスミッション２０を介して伝達された駆動力Ｆtrを、後輪側出力軸７２および前輪側出力軸７８に配分する。例えば、トランスファ２２において、前輪駆動用クラッチ７６が解放されている場合には、後輪側出力軸７２と前輪駆動用ドライブギヤ７４との間の動力伝達経路が切断されるため、走行中の駆動源（エンジン１２等）からトランスミッション２０を介してトランスファ２２に伝達された駆動力Ｆtrが、全て後輪側出力軸７２に伝達され、さらに、リヤプロペラシャフト２６等を介して後輪１６へ伝達される。このとき、前輪１４および後輪１６に伝達する総駆動力Ｆtに対する後輪１６に伝達する駆動力Ｆrの割合である後輪側配分率Ｘrが１．０になる。すなわち、前輪１４および後輪１６に伝達される前後輪の駆動力配分が、０（前輪）：１００（後輪）になる。

また、トランスファ２２において、前輪駆動用クラッチ７６がスリップ係合状態または完全係合状態である場合には、前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量がゼロよりも大きいため、駆動源からトランスファ２２を介して伝達された駆動力Ｆtrの一部が、フロントプロペラシャフト２４等を介して前輪１４に伝達されるとともに、駆動力の残部がリヤプロペラシャフト２６等を介して後輪１６に伝達される。このとき、後輪１６に伝達される駆動力Ｆrが総駆動力Ｆｔよりも小さくなるため、後輪側配分率Ｘr（＝Ｆr／Ｆt）が１．０よりも小さい値（０．５≦Ｘr＜１．０）になる。なお、前輪駆動用クラッチ７６が完全係合された場合には、前輪１４に伝達される駆動力Ｆfと後輪１６に伝達される駆動力Ｆrとが等しく（Ｆf＝Ｆr）なり、後輪側配分率Ｘrが０．５になる。すなわち、前輪１４および後輪１６に伝達される前後輪の駆動力配分が５０：５０となる。

トランスファ２２は、前輪駆動用クラッチ７６を作動させる装置として、電動モータ９２と、電動モータ９２によって回転させられるウォームホイール９４と、電動モータ９２の回転運動を直線運動に変換するねじ機構９６と、を備えている。ウォームホイール９４は、回転軸線ＣＬ１を中心にして回転可能に設けられている。

ねじ機構９６は、後輪側出力軸７２と同軸である回転軸線ＣＬ１上に配置されている。ねじ機構９６は、ねじ軸部材９８とナット部材１００とを備えている。ナット部材１００は、ウォームギヤ１０２を介して電動モータ９２に動力伝達可能に接続されている。ウォームギヤ１０２は、電動モータ９２のモータシャフトに一体的に設けられたウォーム１０４と、ナット部材１００に一体的に設けられたウォームホイール９４と、を備えた歯車対である。ナット部材１００は、そのナット部材１００が回転軸線ＣＬ１を中心にして回転すると、ねじ軸部材９８に対して回転軸線ＣＬ１方向に相対移動するように、ねじ軸部材９８に螺合されている。従って、ウォームギヤ１０２を介してナット部材１００に伝達された電動モータ９２の回転が、ナット部材１００の回転軸線ＣＬ１方向の直線運動に変換される。

上記のように構成されることで、トランスファ２２において、電動モータ９２によってナット部材１００が回転させられると、ナット部材１００の回転運動が、ねじ機構９６を介して回転軸線ＣＬ１方向への直線運動に変換され、さらに、ナット部材１００の直線運動が、スラスト軸受を介してピストン９０に伝達される。その結果、ピストン９０が回転軸線ＣＬ１方向に移動させられることで、ピストン９０が摩擦係合要素８８を押圧する。このピストン９０が摩擦係合要素８８を押圧する押圧力が大きくなるほど、前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量が大きくなる。なお、前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量は、電動モータ９２の回転角θmと略比例関係にあり、電動モータ９２の回転角θmを調節することで、前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量が調節される。

上述したように、トランスファ２２は、走行中の駆動源からの駆動力を主駆動輪である後輪１６および副駆動輪である前輪１４に伝達可能であって、且つ、前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量を調節することで、走行中の駆動源から後輪１６および前輪１４に伝達される総駆動力Ｆtに対する後輪１６に伝達される駆動力Ｆrの割合である後輪側配分率Ｘrを調節することができる。上述したように、ピストン９０が摩擦係合要素８８を押圧しない場合には、前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量がゼロになる。このとき、前輪駆動用クラッチ７６が解放され、走行中の駆動源から前輪１４および後輪１６に伝達される総駆動力Ｆtに対する後輪１６に伝達される駆動力Ｆrの割合である後輪側配分率Ｘrが１．０になる。一方、ピストン９０が摩擦係合要素８８を押圧する場合には、前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量がゼロよりも大きくなり、前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量が増加するほど後輪側配分率Ｘrが低下する。そして、前輪駆動用クラッチ７６が完全係合されるトルク容量になると、後輪側配分率Ｘrが０．５になる。なお、前輪駆動用クラッチ７６が完全係合された状態では、前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量の増加に拘わらず、後輪側配分率Ｘrが０．５で維持される。

図１に戻り、四輪駆動車両１０は、エンジン１２、無段変速部４４、および有段変速部４６、トランスファ２２などの制御に関連する四輪駆動車両１０の制御装置を含むコントローラとしての電子制御装置１２０を備えている。図１は、電子制御装置１２０の入出力系を示す図でもあり、また、電子制御装置１２０による制御機能の要部を説明する機能ブロック図でもある。電子制御装置１２０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに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四輪駆動車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置１２０は、必要に応じてエンジン制御用、変速制御用、四輪駆動制御用等に分けて構成される。なお、電子制御装置１２０が、本発明の制御装置に対応している。

電子制御装置１２０には、四輪駆動車両１０に備えられた各種センサ等（例えばエンジン回転速度センサ１２２、出力回転速度センサ１２４、ＭＧ１回転速度センサ１２６、ＭＧ２回転速度センサ１２８、各車輪（１４Ｌ、１４Ｒ、１６Ｌ、１６Ｒ）毎に設けられた車輪速センサ１２９、アクセル開度センサ１３０、スロットル弁開度センサ１３２、ブレーキペダルセンサ１３４、Ｇセンサ１３６、バッテリセンサ１３８、油温センサ１４０、シフトポジションセンサ１４２、ヨーレートセンサ１４４、ステアリングセンサ１４６など）による検出値に基づく各種信号等（例えばエンジン回転速度Ｎe、車速Ｖに対応する出力回転速度Ｎo、第１回転機ＭＧ１の回転速度であるＭＧ１回転速度Ｎg、有段変速部４６の入力軸（すなわち中間伝達部材５０）の入力回転速度Ｎiと同値である第２回転機ＭＧ２のＭＧ２回転速度Ｎm、各車輪（１４Ｌ、１４Ｒ、１６Ｌ、１６Ｒ）の車輪速Ｎr、運転者の加速操作の大きさを表す運転者の加速操作量（すなわち加速要求量）としてのアクセル開度θacc、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、ホイールブレーキを作動させるためのブレーキペダルの状態を示すブレーキオン信号Ｂon、四輪駆動車両１０の前後および左右の加速度Ｇx、Ｇy、バッテリ４０のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbat、作動油の温度である作動油温ＴＨoil、四輪駆動車両１０に備えられたシフトレバーの操作ポジションPOSsh、四輪駆動車両１０の鉛直軸まわりの回転角速度であるヨーレートＲyaw、四輪駆動車両１０に備えられたステアリングホイールの操舵角θswなど）が、それぞれ供給される。

電子制御装置１２０からは、四輪駆動車両１０に備えられた各装置（例えばエンジン制御装置３６、インバータ３８、油圧制御回路５８、電動モータ９２など）に各種指令信号（例えばエンジン１２を制御するためのエンジン制御指令信号Ｓe、第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２を各々制御するための回転機制御指令信号Ｓmg、係合装置ＣＢの作動状態を制御するための油圧制御指令信号Ｓat、電動モータ９２を制御するための電動モータ制御指令信号Ｓwなど）が、それぞれ出力される。油圧制御指令信号Ｓatは、有段変速部４６の変速を制御するための油圧制御指令信号でもあり、例えば係合装置ＣＢの各々の油圧アクチュエータ（クラッチＣ１、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、ブレーキＢ２）へ供給される作動油の油圧を調圧する各ソレノイドバルブ等を駆動するための指令信号である。

電子制御装置１２０は、四輪駆動車両１０における各種制御を実現するために、有段変速制御手段として機能する有段変速制御部１５２と、ハイブリッド制御手段として機能するハイブリッド制御部１５４と、四輪駆動制御手段として機能する四輪駆動制御部１５６と、を備えている。

有段変速制御部１５２は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された関係すなわち予め定められた関係である例えば図７に示すようなＡＴギヤ段変速マップを用いて有段変速部４６の変速判断を行い、必要に応じて有段変速部４６の変速制御を実行するための油圧制御指令信号Ｓatを油圧制御回路５８へ出力する。上記ＡＴギヤ段変速マップは、例えば車速Ｖおよび要求駆動力Ｆdemを変数とする二次元座標上に、有段変速部４６の変速が判断されるための変速線を有する所定の関係である。ここでは、車速Ｖに代えて出力回転速度Ｎoなどを用いても良い。また、要求駆動力Ｆdemに代えて、要求駆動トルクＴrdem、アクセル開度θacc、またはスロットル弁開度θthなどを用いても良い。ＡＴギヤ段変速マップにおける各変速線は、実線に示すようなアップシフトが判断されるためのアップシフト線、および破線に示すようなダウンシフトが判断されるためのダウンシフト線である。

ハイブリッド制御部１５４は、エンジン１２の作動を制御するエンジン制御手段すなわちエンジン制御部としての機能と、インバータ３８を介して第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２の作動を制御する回転機制御手段すなわち回転機制御部としての機能を含んでおり、それら制御機能によりエンジン１２、第１回転機ＭＧ１、および第２回転機ＭＧ２によるハイブリッド駆動制御等を実行する。ハイブリッド制御部１５４は、予め定められた関係である例えば駆動要求量マップにアクセル開度θaccおよび車速Ｖを適用することで駆動要求量としての要求駆動力Ｆdemを算出する。前記駆動要求量としては、要求駆動力Ｆdem［Ｎ］の他に、各駆動輪（前輪１４、後輪１６）における要求駆動トルクＴrdem［Ｎｍ］、各駆動輪における要求駆動パワーＰrdem［Ｗ］、出力軸６０における要求ＡＴ出力トルク等を用いることもできる。

ハイブリッド制御部１５４は、バッテリ４０の充電可能電力Ｗinや放電可能電力Ｗout等を考慮して、要求駆動トルクＴrdemと車速Ｖとに基づく要求駆動パワーＰrdemを実現するように、エンジン１２を制御する指令信号であるエンジン制御指令信号Ｓeと、第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２を制御する指令信号である回転機制御指令信号Ｓmgとを出力する。エンジン制御指令信号Ｓeは、例えばそのときのエンジン回転速度ＮeにおけるエンジントルクＴeを出力するエンジン１２のパワーであるエンジンパワーＰeの指令値である。回転機制御指令信号Ｓmgは、例えばエンジントルクＴeの反力トルクとしての指令出力時のＭＧ１回転速度ＮgにおけるＭＧ１トルクＴgを出力する第１回転機ＭＧ１の発電電力Ｗgの指令値であり、また、指令出力時のＭＧ２回転速度ＮmにおけるＭＧ２トルクＴmを出力する第２回転機ＭＧ２の消費電力Ｗmの指令値である。

バッテリ４０の充電可能電力Ｗinは、バッテリ４０の入力電力の制限を規定する入力可能電力であり、バッテリ４０の放電可能電力Ｗoutは、バッテリ４０の出力電力の制限を規定する出力可能電力である。バッテリ４０の充電可能電力Ｗinおよび放電可能電力Ｗoutは、例えばバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ４０の充電量に相当する充電状態値ＳＯＣ［％］などに基づいて算出される。バッテリ４０の充電状態値ＳＯＣは、バッテリ４０の充電状態（充電量）を示す値であり、例えばバッテリ充放電電流Ｉbatおよびバッテリ電圧Ｖbatなどに基づいて算出される。

ハイブリッド制御部１５４は、例えば無段変速部４４を無段変速機として作動させて無段変速部４４と有段変速部４６とが直列に配置されたトランスミッション２０全体として無段変速機として作動させることができる。このとき、ハイブリッド制御部１５４は、エンジン最適燃費点等を考慮して、要求駆動パワーＰrdemを実現するエンジンパワーＰeが得られるエンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとなるように、エンジン１２を制御すると共に第１回転機ＭＧ１の発電電力Ｗgを制御することで、無段変速部４４の無段変速制御を実行して無段変速部４４の変速比γ０を変化させる。この制御の結果として、トランスミッション２０を無段変速機として作動させる場合のトランスミッション２０のトータル変速比γｔ（γｔ＝γ０×γat）が制御される。

また、ハイブリッド制御部１５４は、例えば無段変速部４４を有段変速機のように変速させてトランスミッション２０全体として有段変速機のように変速させることができる。このとき、ハイブリッド制御部１５４は、予め定められた変速条件を規定する例えば模擬ギヤ段変速マップを用いてトランスミッション２０の変速判断を行い、変速条件に従って有段変速制御部１５２による有段変速部４６のＡＴギヤ段の変速制御と協調して、トータル変速比γtの異なる複数の模擬ギヤ段のうちの１つを成立させるように無段変速部４４の変速制御を実行する。複数の模擬ギヤ段は、それぞれのトータル変速比γｔを維持できるように、出力回転速度Ｎoに応じて第１回転機ＭＧ１のＭＧ１回転速度Ｎgを制御し、エンジン回転速度Ｎeを制御することによって成立させることができる。各模擬ギヤ段の出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの比であるトータル変速比γtは、出力回転速度Ｎoの全域に亘って必ずしも一定値である必要はなく、所定領域で変化させても良いし、各部の回転速度の上限や下限等によって制限が加えられても良い。なお、後述するように、本実施例では、同じ模擬ギヤ段の低車速域においてトータル変速比γtが変更されている。複数の模擬ギヤ段は、出力回転速度Ｎoに応じてエンジン回転速度Ｎeを制御するだけで良く、有段変速部４６のＡＴギヤ段の種類とは関係無く所定の模擬ギヤ段を成立させることができる。このように、ハイブリッド制御部１５４は、エンジン回転速度Ｎeを有段変速のように変化させる変速制御が可能である。

上記模擬ギヤ段変速マップは、出力回転速度Ｎoおよびアクセル開度θaccをパラメータとして予め定められている。図８は、模擬ギヤ段変速マップの一例であって、実線はアップシフト線であり、破線はダウンシフト線である。模擬ギヤ段変速マップに従って模擬ギヤ段が切り替えられることにより、無段変速部４４と有段変速部４６とが直列に配置されたトランスミッション２０全体として有段変速機と同様の変速フィーリングが得られる。トランスミッション２０全体として有段変速機のように変速させる模擬有段変速制御は、例えば運転者によってスポーツ走行モード等の走行性能重視の走行モードが選択された場合や要求駆動トルクＴwdemが比較的大きい場合に、トランスミッション２０全体として無段変速機として作動させる無段変速制御に優先して実行するだけでも良いが、所定の実行制限時を除いて基本的に模擬有段変速制御が実行されても良い。

ハイブリッド制御部１５４による模擬有段変速制御と、有段変速制御部１５２による有段変速部４６の変速制御とは、協調して実行される。本実施例では、ＡＴ１速ギヤ段（１ｓｔ）−ＡＴ４速ギヤ段（４ｔｈ）の４種類のＡＴギヤ段に対して、模擬１速ギヤ段（１ｓｔｉ）−模擬１０速ギヤ段（１０ｔｈｉ）の１０種類の模擬ギヤ段が割り当てられている。そのため、模擬ギヤ段の変速タイミングと同じタイミングでＡＴギヤ段の変速が行われるように、ＡＴギヤ段変速マップが定められている。具体的には、図８における模擬ギヤ段の「３→４」、「６→７」、「９→１０」の各アップシフト線は、ＡＴギヤ段変速マップの「１→２」、「２→３」、「３→４」の各アップシフト線と一致している（図８中に記載した「ＡＴ１→２」等参照）。また、図８における模擬ギヤ段の「２←３」、「５←６」、「８←９」の各ダウンシフト線は、ＡＴギヤ段変速マップの「１←２」、「２←３」、「３←４」の各ダウンシフト線と一致している（図８中に記載した「ＡＴ１←２」等参照）。ここで、図８の模擬ギヤ段変速マップによる模擬ギヤ段の変速判断に基づいて、ＡＴギヤ段の変速指令を有段変速制御部１５２に対して出力するようにしても良い。このように、有段変速部４６のアップシフト時は、トランスミッション２０全体のアップシフトが行われる一方で、有段変速部４６のダウンシフト時は、トランスミッション２０全体のダウンシフトが行われる。有段変速制御部１５２は、有段変速部４６のＡＴギヤ段の切替えを、模擬ギヤ段が切り替えられるときに行う。模擬ギヤ段の変速タイミングと同じタイミングでＡＴギヤ段の変速が行われることで、エンジン回転速度Ｎeの変化を伴って有段変速部４６の変速が行われるようになり、その有段変速部４６の変速に伴うショックがあっても運転者に違和感を与え難くされる。

ハイブリッド制御部１５４は、走行モードとして、モータ走行モード又はハイブリッド走行モードを走行状態に応じて選択的に成立させる。例えば、ハイブリッド制御部１５４は、要求駆動パワーＰrdemが予め定められた閾値よりも小さなモータ走行領域にある場合には、モータ走行モードを成立させる一方で、要求駆動パワーＰrdemが予め定められた閾値以上となるハイブリッド走行領域にある場合には、ハイブリッド走行モードを成立させる。図７の一点鎖線Ａは、四輪駆動車両１０の走行用の駆動源を、少なくともエンジン１２とするか、第２回転機ＭＧ２のみとするかを切り替えるための境界線である。すなわち、図７の一点鎖線Ａは、ハイブリッド走行とモータ走行とを切り替えるためのハイブリッド走行領域とモータ走行領域との境界線である。この図７の一点鎖線Ａに示すような境界線を有する予め定められた関係は、車速Ｖおよび要求駆動力Ｆdemを変数とする二次元座標で構成された駆動源切替マップの一例である。なお、図７では、便宜上、この駆動源切替マップをＡＴギヤ段変速マップと共に示している。

ハイブリッド制御部１５４は、要求駆動パワーＰrdemがモータ走行領域にあるときであっても、バッテリ４０の充電状態値ＳＯＣが予め定められたエンジン始動閾値未満となる場合には、ハイブリッド走行モードを成立させる。前記エンジン始動閾値は、エンジン１２を強制的に始動してバッテリ４０を充電する必要がある充電状態値ＳＯＣであることを判断するための予め定められた閾値である。

ハイブリッド制御部１５４は、エンジン１２の停止時にハイブリッド走行モードを成立させる場合には、エンジン１２を始動する始動制御を行う。ハイブリッド制御部１５４は、エンジン１２を始動するときには、第１回転機ＭＧ１によりエンジン回転速度Ｎeを上昇させるとともに、エンジン回転速度Ｎeが点火可能な所定回転速度以上になると点火することでエンジン１２を始動させる。

四輪駆動制御部１５６は、走行中の駆動源から前輪１４および後輪１６に伝達される総駆動力Ｆtに対する後輪１６に伝達される駆動力Ｆrの割合である後輪側配分率Ｘrを１．０〜０．５の間で適宜調節する。四輪駆動制御部１５６は、車輪速センサ１２９、アクセル開度センサ１３０、Ｇセンサ１３６、ヨーレートセンサ１４４、ステアリングセンサ１４６などの各種センサによって検出される、四輪駆動車両１０の走行状態に関連する各種走行状態関連値に基づいて後輪側配分率Ｘrの目標値Ｘrdemを随時設定し、後輪側配分率Ｘrが設定された目標値Ｘrdemとなるように、前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量を調節する。

四輪駆動制御部１５６は、例えば、各車輪速Ｎr、アクセル開度θacc、車両加速度Ｇx,Ｇy、ヨーレートＲyayなどの走行状態に関連する各種走行状態関連値に基づいて、トランスファ２２に伝達される駆動力Ｆtr（駆動トルク）に対する後輪側配分率Ｘrの目標値Ｘrdemを設定し、後輪側配分率Ｘrが設定された目標値Ｘrdemとなるように電動モータ９２の回転角θmを制御する。四輪駆動制御部１５６は、後輪側配分率Ｘrに対する電動モータ９２の回転角θmの関係マップを予め記憶しており、設定された目標値Ｘrdemに関係マップを適用することで、目標値Ｘrdemに対応する電動モータ９２の回転角θmを求め、さらに、求められた回転角θmとなるように電動モータ９２を制御する。なお、前記関係マップは、例えば後輪側配分率Ｘrとトランスファ２２に伝達される駆動力Ｆtrとの二次元マップで構成され、後輪側配分率Ｘrおよび駆動力Ｆtrから回転角θmが求められる。

四輪駆動制御部１５６は、例えばアクセル開度θacc、各車輪速Ｎr、操舵角θswなどに基づいて四輪駆動車両１０の走行状態が安定していると判定される場合には、後輪側配分率Ｘrの目標値Ｘrdemを例えば１．０に設定し、四輪駆動車両１０を二輪駆動状態とすることで、燃料消費量を減少させる。

また、四輪駆動制御部１５６は、例えば旋回走行中の操舵角θswと車速Ｖとに基づいて算出される目標ヨーレートＲyaw*と、ヨーレートセンサ１４４によって随時検出されるヨーレートＲyawとの差に基づいて、ヨーレートＲyawが目標ヨーレートＲyaw*に追従する後輪側配分率Ｘrの目標値Ｘrdemを随時設定し、後輪側配分率Ｘrが目標値Ｘrdemとなるように電動モータ９２の回転角θmを制御する。

ところで、四輪駆動車両１０にあっては、前記模擬有段変速制御を行うに当たり、低車速領域での加速性能を向上させるため、同じ模擬ギヤ段での低車速域における出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの比であるトータル変速比γtが、同じ模擬ギヤ段の高車速域で予め既定値（一定値）として設定されているトータル変速比γtよりも大きくなるように設定されている。言い換えれば、同じ模擬ギヤ段での低車速域における出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeが、同じ模擬ギヤ段の高車速域で予め設定されているトータル変速比γｔに基づくエンジン回転速度Ｎeよりも高くなるように設定されている。以下、同じギヤ段での高車速域で予め既定値（一定値）として規定されている、出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの比であるトータル変速比γtを、トータル変速比γtstと記載し、低車速域におけるトータル変速比γtを、トータル変速比γtvlと記載する。ここで、高車速域は、トータル変速比γが規定値であるトータル変速比γtstとなる領域であり、低車速域は、トータル変速比γtがトータル変速比γtstよりも大きくなる領域である。なお、低車速域と高車速域との境界である閾値は、予め実験的または設計的に求められ、また、閾値は、模擬ギヤ段に応じて適宜変更される。

図９は、各模擬ギヤ段毎の出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの関係を示している。図９において、横軸がトランスミッション２０の出力回転部材に対応する出力軸６０の出力回転速度Ｎoを示し、縦軸がエンジン１２のエンジン回転速度Ｎeを示している。

図９に示すように、各模擬ギヤ段における出力回転速度Ｎoの各閾値Ｎ１〜Ｎ１０を越える領域では、出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの比（＝Ｎe／Ｎo）が一定になっている。すなわち、トータル変速比γtstが各模擬ギヤ段の規定値（一定値）に設定されている。図９に示すように、出力回転速度Ｎoの閾値Ｎ１〜Ｎ１０は、模擬ギヤ段毎に変更されている。また、図９において、各模擬ギヤ段における出力回転速度Ｎoが閾値Ｎ１〜Ｎ１０よりも高い領域が、各模擬ギヤ段における高車速域（中車速域を含む）に対応し、各模擬ギヤ段の出力回転速度Ｎoが閾値Ｎ１〜Ｎ１０以下の領域が、各模擬ギヤ段における低車速域に対応する。

一方、各模擬ギヤ段における出力回転速度Ｎoが各閾値Ｎ１〜Ｎ１０以下となる低車速域では、エンジン回転速度Ｎeが、高車速域において予め規定されているトータル変速比γtstに基づくエンジン回転速度Ｎeよりも高くなっている。

図９の破線で示す各エンジン回転速度Ｎeは、低車速域においても各模擬ギヤ段の高車速域におけるトータル変速比γtstに基づいて回転速度が設定された場合のエンジン回転速度Ｎeを示している。図９に示すように、実線で示す低車速域での各模擬ギヤ段のエンジン回転速度Ｎeは、破線で示す同じ模擬ギヤ段に対応するエンジン回転速度Ｎeに比べて高くなっている。言い換えれば、各模擬ギヤ段の低車速域になると、同じ模擬ギヤ段の出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの比であるトータル変速比γtvlが、高車速域において予め設定されているトータル変速比γtstに比べて大きくなる。

ハイブリッド制御部１５４は、低車速域において、出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの比であるトータル変速比γtvlを、図９に示す関係に従って、高車速域において予め設定されているトータル変速比γtstよりも大きくなるように、第１回転機ＭＧ１のＭＧ１回転速度Ｎgを制御する。このように、第１回転機ＭＧ１のＭＧ１回転速度Ｎgが制御されることにより、低車速域において同じ模擬ギヤ段であってもトータル変速比γtvlが変更される。その結果、低車速域において、エンジン回転速度Ｎeが高車速域でのトータル変速比γtstに基づいて設定されるエンジン回転速度Ｎeよりも高くされることで、トランスファ２２に伝達される駆動力Ｆtrが増加し、四輪駆動車両１０の前輪１４および後輪１６に伝達される総駆動力Ｆtを増加することができる。なお、各模擬ギヤ段の低車速域における出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの比であるトータル変速比γtvl、すなわち各模擬ギヤ段の低車速域におけるエンジン回転速度Ｎeの増加量は、予め実験的または設計的に求められ、低車速域において運転者が所望する四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtが得られる値に設定されている。

上述したように、同じ模擬ギヤ段での低車速域におけるトータル変速比γtvlが高車速域におけるトータル変速比γtstよりも大きくされることで、低車速域における四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtが増加する。しかしながら、低車速域におけるトータル変速比γtvlが大きくなると、前輪１４および後輪１６に伝達される総駆動力Ｆtが大きくなるため、前輪１４および後輪１６のスリップが発生しやすくなる。特に、後輪側配分率Ｘrが大きいときには、後輪１６に伝達される駆動力Ｆrが大きくなるため、後輪１６がスリップしやすくなる。

上記後輪１６に伝達される駆動力Ｆrが大きくなることによる後輪１６のスリップを抑制するため、ハイブリッド制御部１５４は、低車速域での模擬ギヤ段を成立させるに当たり、同じ模擬ギヤ段での低車速域における出力軸６０の出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの比であるトータル変速比γtvlが、後輪側配分率Ｘrが小さいときには後輪側配分率Ｘrが大きいときに比べて大きくなるように、無段変速部４４を制御する。このように無段変速部４４が制御されることで、後輪側配分率Ｘrが小さいときには後輪側配分率Ｘrが大きいときに比べてトータル変速比γtvlが大きくなるため、トランスファ２２に伝達される駆動力Ｆtrが大きくなり、四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtが増加する。また、後輪側配分率Ｘrが小さくなると、後輪１６に伝達される駆動力Ｆrが後輪側配分率Ｘrが大きいときに比べて小さくなる。従って、トランスファ２２に伝達される駆動力Ｆtrが増加しても、後輪１６のスリップの発生が抑制される。このように、後輪側配分率Ｘrが小さいときには、低車速域においてトータル変速比γtvlが大きくなっても、後輪１６に伝達される駆動力Ｆrが、後輪側配分率Ｘrが大きい場合に比べて小さくなるため、後輪１６のスリップの発生が抑制される。その結果、後輪側配分率Ｘrが小さいときには後輪側配分率Ｘrが大きいときに比べてトータル変速比γtが大きくされることで、後輪１６で発生するスリップを抑制しつつ、四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtが増加する。

図１０は、所定の模擬ギヤ段における車速Ｖに対応する出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの関係を示している。図１０では、一例として模擬１速ギヤ段（１ｓｔｉ）が示されているが、他の模擬ギヤ段についても同様に設定される。

図１０において、低車速域における一点鎖線が、後輪側配分率Ｘrが１．０、すなわち二輪駆動走行（２ＷＤ）であるときの出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの関係を示し、低車速域における実線が、後輪側配分率Ｘrが０．５、すなわち四輪駆動走行（４ＷＤ）であるときの出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの関係を示している。

図１０に示すように、後輪側配分率Ｘrが小さい四輪駆動走行（４ＷＤ、Ｘr＝０．５）の方が、後輪側配分率が大きい二輪駆動走行（２ＷＤ、Ｘr＝１．０）に比べて、出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeが高くなっている。従って、四輪駆動走行（４ＷＤ）の方が、二輪駆動走行（２ＷＤ）に比べてトータル変速比γtが大きくなり、四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtが大きくなる。

低車速域における後輪側配分率Ｘrに対するトータル変速比γtvl（またはエンジン回転速度Ｎeの増加量）は、予め実験的または設計的に求められ、例えば関係マップとして記憶されている。図１１は、同じ模擬ギヤ段における、後輪側配分率Ｘrと低車速域でのトータル変速比γtvlとの関係を示す関係マップの一例である。図１１において、横軸が後輪側配分率Ｘrを示している。図１１において後輪側配分率Ｘrは、紙面右側に向かうほどその値が小さくなる。すなわち、図１１において紙面右側に向かうほど前後輪の駆動力配分が均等になる。また、縦軸が、低車速域における出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの比であるトータル変速比γtvlを示している。

図１１に示すように、後輪側配分率Ｘrに対してトータル変速比γtvlが直線的に変化し、具体的には、後輪側配分率Ｘrが小さくなるほどトータル変速比γtvlが大きくなっている。すなわち、後輪側配分率Ｘrが小さくなるほど出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeが高くなる。従って、後輪側配分率Ｘrが小さくなるほど、すなわち前後輪の駆動力配分が均等に近づくほど、四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtが大きくなる。後輪側配分率Ｘrに対するトータル変速比γtvlは、予め実験的または設計的に求められ、後輪１６に伝達される駆動力Ｆｒによって後輪１６のスリップが抑制される範囲において、四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtが増加する値に設定されている。例えば、後輪１６の駆動力Ｆrが二輪駆動走行（２ＷＤ）の場合に設定される駆動力Ｆr（２ＷＤ）の上限を越えない範囲において、トータル変速比γtvlが最大となる値に設定されている。

また、ハイブリッド制御部１５４は、模擬ギヤ段を成立させるに当たり、同じ模擬ギヤ段での低車速域におけるトータル変速比γtvlを、運転者の加速要求量に相当するアクセル開度θaccが大きいときには、アクセル開度θaccが小さいときに比べて大きくなるように、無段変速部４４を制御する。図１２は、同じ模擬ギヤ段における、アクセル開度θaccと低車速域でのトータル変速比γtvlとの関係を示す関係図である。図１２において、横軸がアクセル開度θaccを示し、縦軸が低車速域におけるトータル変速比γtvlを示している。図１２に示すように、運転者の加速要求量に対応するアクセル開度θaccに対してトータル変速比γtvlが直線的に変化し、具体的には、アクセル開度θaccが大きくなるほどトータル変速比γtvlが大きくなっている。すなわち、アクセル開度θaccが大きくなるほど、四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtが大きくなる。アクセル開度θaccが大きくなるほど運転者の加速要求量が大きくなることから、これに応じてトータル変速比γtvlが大きくなることで、四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtも増加する。なお、アクセル開度θaccに対するトータル変速比γtvlは、予め実験的または設計的に求められ、後輪１６のスリップが抑制される範囲で、アクセル開度θaccに対応する運転者の要求駆動力に応じた四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtが出力される値に設定されている。

ハイブリッド制御部１５４は、図１１に示す関係マップに現時点の後輪側配分率Ｘrを適用することで後輪側配分率Ｘrに応じたトータル変速比γtvlを求め、さらに、図１２に示すトータル変速比γtvlとアクセル開度θaccとの関係に基づいて求められたトータル変速比γtを補正することで、最終的なトータル変速比γtvlを決定する。ハイブリッド制御部１５４は、決定されたトータル変速比γtvlとなるように、無段変速部４４を構成する第１回転機ＭＧ１のＭＧ１回転速度Ｎgを制御する。また、ハイブリッド制御部１５４は、低車速域における模擬ギヤ段を成立させるに当たり、後輪側配分率Ｘrが目標値Ｘrdemに変更する過渡期（変更中）にはトータル変速比γtvlを変更せず、後輪側配分率Ｘrの目標値Ｘrdemへの変更が完了した時点（変更後）に、トータル変速比γtvlの変更を開始する。これより、後輪側配分率Ｘrの変更中にトータル変速比γtvlが変更される場合に比べて、安全にトータル変速比γtvlを変更することができる。

図１３は、電子制御装置１２０に制御作動の要部、すなわち後輪１６のスリップの発生を抑制しつつ、低車速域における四輪駆動車両１０の駆動力を増加する制御作動を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、車両運転中であって、車速Ｖが各模擬ギヤ段の低車速域にある場合に繰り返し実行される。

先ず、ハイブリッド制御部１５４の制御機能に対応するステップＳＴ１（以下、ステップを省略する）において、現時点における後輪側配分率Ｘrまたは後輪側配分率Ｘrの目標値Ｘrdemが読み込まれる。ハイブリッド制御部１５４の制御機能に対応するＳＴ２では、現時点でのアクセル開度θaccが読み込まれる。ハイブリッド制御部１５４の制御機能に対応するＳＴ３では、ＳＴ１およびＳＴ２で読み込まれた後輪側配分率Ｘrおよびアクセル開度θaccに基づいて、現在の模擬ギヤ段での低車速域における出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの比であるトータル変速比γtvlが決定される。ハイブリッド制御部１５４の制御機能に対応するＳＴ４では、ＳＴ３で決定されたトータル変速比γtvlとなるように、無段変速部４４の変速比γ０が制御される。

図１４は、電子制御装置１２０の制御作動に基づく制御状態を示すタイムチャートである。図１４のタイムチャートでは、四輪駆動車両１０の停止中（すなわち低車速域）にアクセルペダルが大きく踏み込まれたときである車両発進時の制御状態が示されている。図１４において、横軸が時間を示し、縦軸が、上から順番に、車速Ｖ[km/h]、アクセル開度θacc[%]、電動モータ９２の回転角θm[°]、後輪側配分率Ｘr[-]、トータル変速比γtvl[-]をそれぞれ示している。

図１４のｔ１時点においてアクセルペダルが大きく踏み込まれ、アクセル開度θaccが０％から１００％に切り替わると、後輪側配分率Ｘrの目標値Ｘrdemが０．５に設定され、電動モータ９２の駆動が開始される。ｔ１時点からｔ２時点の間では、後輪側配分率Ｘrが０．５、すなわち前輪駆動用クラッチ７６が完全係合される回転角θmを目標値にして電動モータ９２が駆動させられる。ｔ２時点において、電動モータ９２の回転角θmが、前輪駆動用クラッチ７６の完全係合される回転角に到達すると、トータル変速比γtvlが、後輪側配分率Ｘrが０．５のときに設定される目標値となるように、無段変速部４４を構成する第１回転機ＭＧ１のＭＧ１回転速度Ｎgが制御される。

このように制御されることで、後輪１６の駆動力Ｆrの増加によるスリップの発生を抑制しつつ、四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtを増加させ、四輪駆動車両１０の発進性能を向上させることができる。また、電動モータ９２の作動が完了し、電動モータ９２の回転角θmが目標値に到達した時点、すなわち後輪側配分率Ｘrの目標値Ｘrdemへの変更が完了した時点でトータル変速比γtvlが変更されることで、後輪側配分率Ｘrが目標値Ｘrdemに到達するまでの間にトータル変速比γtvlの変更を開始する場合に比べて、四輪駆動車両１０を安全に発進させることができる。なお、図１４のタイムチャートは、車両発進時の制御状態を示すものであったが、車両走行中においても、随時検出される後輪側配分率Ｘrまたは目標値Ｘrdemおよびアクセル開度θaccに基づいて、適切なトータル変速比γtvlが随時求められ、求められたトータル変速比γtvlとなるように無段変速部４４が制御される。

上述のように、本実施例によれば、四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtに対する後輪１６に伝達する駆動力Ｆrの割合である後輪側配分率Ｘrが小さく、後輪側配分率Ｘrが大きいときに比べて後輪１６にスリップが発生し難いときには、同じ模擬ギヤ段での低車速域における出力軸６０の出力回転速度Ｎoに対するエンジン１２のエンジン回転速度Ｎeの比であるトータル変速比γtvlが大きくされるため、後輪側配分率Ｘrが大きいときの後輪１６にスリップが発生してしまうのを抑制しつつ、四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtを増加させることができる。

また、本実施例によれば、運転者の加速要求量に相当するアクセル開度θaccが大きいときには、アクセル開度θaccが小さいときに比べて、出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの比であるトータル変速比γtvlが大きくなるように無段変速部４４が制御されるため、運転者の加速要求量に応じた四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtを発生させることができる。また、第１回転機ＭＧ１のＭＧ１回転速度Ｎgを制御することで、差動機構５２の差動作用によってエンジン回転速度Ｎeを変化させることができる。従って、第１回転機ＭＧ１のＭＧ１回転速度Ｎgを制御することにより、同じ模擬ギヤ段での出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの比であるトータル変速比γtvlを適宜変更することができる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施例では、低車速域における模擬ギヤ段を成立させるに当たり、後輪側配分率Ｘrが所定値以下のとき、同じ模擬ギヤ段でのトータル変速比γtvlが、所定値よりも大きいときに比べて大きくなるように、無段変速部４４が制御される。本実施例では、前記所定値が０．５に設定されている場合、すなわち四輪駆動車両２００（図１参照）の前後輪の駆動輪配分が均等になった場合において、出力回転速度Ｎoに対するエンジン回転速度Ｎeの比であるトータル変速比γtvlが大きくされる態様を一例に説明する。

本実施例のハイブリッド制御部２０４（図１参照）は、模擬ギヤ段を成立させるに当たり、低車速域における後輪側配分率Ｘrが、所定値に設定されている０．５以下か否か、すなわち四輪駆動車両２００の前後輪の駆動力配分が均等であるか否かを判定する。なお、後輪側配分率Ｘrは０．５を下回らないため、実質的には、後輪側配分率Ｘrが０．５であるかが判定される。ハイブリッド制御部２０４は、低車速域における後輪側配分率Ｘrが０．５よりも大きい場合、トータル変速比γtvlを、二輪駆動走行（２ＷＤ）において規定されている値に制御する。言い換えれば、ハイブリッド制御部２０４は、後輪側配分率Ｘrが０．５よりも大きい場合、トータル変速比γtvlが大きくなることはなく、四輪駆動車両２００の総駆動力Ｆtが制限される。一方、ハイブリッド制御部２０４は、低車速域における後輪側配分率Ｘrが０．５である場合、トータル変速比γtvlを、四輪駆動走行（４ＷＤ）において設定される値に増加する。この四輪駆動走行でのトータル変速比γtvlは、後輪１６のスリップが抑制される範囲において、四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtを増加できる値、例えば後輪１６のスリップが抑制される範囲において総駆動力Ｆtが最大となる値に設定されている。従って、後輪側配分率Ｘrが０．５になった場合には、後輪側配分率Ｘrが０．５よりも大きい場合に比べてトータル変速比γtvlが大きくなり、四輪駆動車両２００の総駆動力Ｆtが増加する。

図１５は、本発明の他の実施例に対応する電子制御装置２０２（図１参照）の制御作動の要部、すなわち低車速域における四輪駆動車両２００の駆動力を増加する制御作動を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、車両運転中であって、車速Ｖが各模擬ギヤ段の低車速域にある場合に繰り返し実行される。

図１５において、ハイブリッド制御部２０４の制御機能に対応するステップＳＴ１０（以下、ステップを省略）では、後輪側配分率Ｘrが０．５であるか否か、すなわち前輪駆動用クラッチ７６が完全係合され、前後輪の駆動力配分が均等になったが判定される。ＳＴ１０が否定される場合、ハイブリッド制御部２０４の制御機能に対応するＳＴ１２において、トータル変速比γtvlが二輪駆動走行（２ＷＤ）時において設定される値に維持され、トータル変速比γtvlは大きくならない。一方、ＳＴ１０が肯定される場合、ハイブリッド制御部２０４の制御機能に対応するＳＴ１１において、トータル変速比γtvlが、四輪駆動走行（４ＷＤ）時の値に設定され、トータル変速比γtvlが増加させられる。上記のように制御されることで、後輪側配分率Ｘrが０．５であると判定されたときには、トータル変速比γtvlが大きくなるため、四輪駆動車両２００の総駆動力Ｆtが増加する。また、後輪側配分率Ｘrが０．５である場合には、後輪側配分率Ｘrが０．５よりも大きいときに比べて、後輪１６の駆動力Ｆrが抑えられるため、後輪１６のスリップの発生が抑制される。

上述のように、後輪側配分率Ｘrが０．５のとき、後輪側配分率Ｘrが０．５よりも大きいときに比べて、トータル変速比γtvlが大きくなるように、無段変速部４４が制御されることで、後輪１６にスリップが発生するのを抑制しつつ、四輪駆動車両１０の総駆動力Ｆtを増加させることができる。ここで、上述した態様は、後輪側配分率Ｘrが０．５である場合、すなわち前後輪の駆動力の配分が均等である場合にトータル変速比γtvlが増加させられる場合を一例に説明したが、トータル変速比γtvlを大きくするか否かを判断する所定値が０．５よりも大きい値を取ることもできる。すなわち、後輪側配分率Ｘrが０．５よりも大きい所定値以下になった場合において、トータル変速比γtvlが大きくされるものであっても構わない。

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、四輪駆動車両１０、２００は、後輪１６が二輪駆動走行（２ＷＤ）中および四輪駆動走行（４ＷＤ）中において駆動力が伝達される主駆動輪となり、前輪１４が四輪駆動走行（４ＷＤ）中に駆動力が伝達される副駆動輪となる前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）をベースとする四輪駆動車両であったが、本発明は、前後輪の駆動力配分を変更可能な四輪駆動車両であれば適宜変更することができる。具体的には、前輪１４が二輪駆動走行中および四輪駆動走行中において駆動力が伝達される主駆動輪となり、後輪１６が四輪駆動走行中に駆動力が伝達される副駆動輪となる前置エンジン前輪駆動（ＦＦ）をベースとする四輪駆動車両であっても、前後輪の駆動力配分を変更可能な構成であれば、本発明を適用することができる。

また、前述の実施例では、後輪側配分率Ｘrが目標値Ｘrdemに到達した時点で、トータル変速比γtvlの変更が開始されるものであったが、後輪側配分率Ｘrを目標値Ｘrdemに制御する過渡期において、トータル変速比γtvlが変更されるものであっても構わない。すなわち、後輪側配分率Ｘrの変更とトータル変速比γtvlの変更とを同時に行うものであっても構わない。

また、前述の実施例１では、後輪側配分率Ｘrに対してトータル変速比γtvlが直線的に変化するものであったが、本発明は、必ずしも直線的に変化するものに限定されない。例えば、後輪側配分率Ｘrに対して、トータル変速比γtvlがステップ的に変化するものであっても構わない。

また、前述の実施例では、各模擬ギヤ段の低車速の領域において、トータル変速比γtvlが大きくなるように設定されるものであったが、本発明は、必ずしも低車速域に限定されるものではなく、中車速域ならびに高車速域においてもトータル変速比γtvlが大きくされるように設定されるものであっても構わない。

また、前述の実施例では、全ての模擬ギヤ段において低車速域にてトータル変速比γtvlが大きくなるように設定されていたが、必ずしも全ての模擬ギヤ段において設定されなくても構わない。例えば、比較的低車速の領域で使用される模擬ギヤ段にのみ、トータル変速比γtvlが大きくなるように設定されるものであっても構わない。

また、前述の実施例では、後輪側配分率Ｘrおよびアクセル開度θaccに基づいて、低車速域でのトータル変速比γtvlが求められるものであったが、アクセル開度θaccは必ずしも必須ではなく、後輪側配分率Ｘrのみから低車速域でのトータル変速比γtvlが求められるものであっても構わない。

また、前述の実施例では、トランスファ２２は、前輪駆動用クラッチ７６のトルク容量が調節されることで、前後輪の駆動力配分が調節されるものであったが、本発明は上述したトランスファ２２の構造に限定されない。本発明は、前後輪の駆動力配分を調節できる駆動力配分装置であれば、適宜適用することができる。

また、前述の実施例では、無段変速部４４が、シングルピニオン型の遊星歯車装置を含んで構成され、差動機構５２のサンギヤＳ０が第１回転機ＭＧ１が連結され、キャリヤＣＡ０がエンジン１２が連結され、リングギヤＲ０が有段変速部４６に連結されていたが、無段変速部の構造は必ずしもこれに限定されない。すなわち、本発明は、差動機構を含んで構成され、エンジン１２のエンジン回転速度Ｎeを回転機等で制御できるように構成される無段変速部であれば、適宜適用することができる。

また、前述の実施例の有段変速部４６は、本発明に適用可能な一態様であり、その構造およびギヤ段数等は適宜変更することができる。すなわち、有段変速可能な有段変速部である限りにおいて、本発明を適宜適用することができる。

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。

１０、２００：四輪駆動車両
１２：エンジン（駆動源）
１４：前輪（副駆動輪）
１６：後輪（主駆動輪）
２０：トランスミッション（自動変速機）
２２：トランスファ（駆動力配分装置）
４４：電気式無段変速部（無段変速部）
４６：機械式有段変速部（有段変速部）
５２：差動機構
６０：出力軸（出力回転部材）
１２０、２０２：電子制御装置（制御装置）
ＭＧ１：第１回転機（回転機）
ＣＡ０：キャリヤ（第１回転要素）
Ｓ０：サンギヤ（第２回転要素）
Ｒ０：リングギヤ（第３回転要素）
Ｘr：後輪側配分率（主側配分率）
γt：トータル変速比（出力回転部材の回転速度に対する駆動源の回転速度の比）

Claims (5)

1. 駆動源と、前記駆動源と出力回転部材との間の動力伝達経路に配置され、無段変速部と有段変速部とが直列に連結されて構成される自動変速機と、前記出力回転部材から主駆動輪および副駆動輪に駆動力を伝達可能で且つ前記出力回転部材から前記主駆動輪および前記副駆動輪に伝達する総駆動力に対する前記主駆動輪に伝達する駆動力の割合である主側配分率を調節可能な駆動力配分装置と、制御装置とを、備えた四輪駆動車両であって、
   前記制御装置は、前記出力回転部材の回転速度に対する前記駆動源の回転速度の比が異なる複数の模擬ギヤ段のうち、変速条件に従って１つの模擬ギヤ段を成立させるように、前記無段変速部および前記有段変速部を制御するとともに、少なくとも低車速側の模擬ギヤ段を成立させるに当たり、同じ模擬ギヤ段での少なくとも低車速域における前記出力回転部材の回転速度に対する前記駆動源の回転速度の比が、前記主側配分率が小さいときには、前記主側配分率が大きいときに比べて大きくなるように、前記無段変速部を制御する
   ことを特徴とする四輪駆動車両。
2. 前記制御装置は、さらに、少なくとも低車速側の模擬ギヤ段を成立させるに当たり、同じ模擬ギヤ段での少なくとも低車速域における前記出力回転部材の回転速度に対する前記駆動源の回転速度の比が、運転者の加速要求量が大きいときには、加速要求量が小さいときに比べて大きくなるように、前記無段変速部を制御する
   ことを特徴とする請求項１の四輪駆動車両。
3. 前記制御装置は、少なくとも低車速側の模擬ギヤ段を成立させるに当たり、同じ模擬ギヤ段での少なくとも低車速域における前記出力回転部材の回転速度に対する前記駆動源の回転速度の比が、前記主側配分率が予め設定されている所定値以下のときには、前記主側配分率が前記所定値よりも大きいときに比べて大きくなるように、前記無段変速部を制御する
   ことを特徴とする請求項１または２の四輪駆動車両。
4. 前記制御装置は、少なくとも低車速側の模擬ギヤ段を成立させるに当たり、前記主側配分率の目標値への変更が完了すると、同じ模擬ギヤ段での少なくとも低車速域における前記出力回転部材の回転速度に対する前記駆動源の回転速度の比の変更を開始する
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１の四輪駆動車両。
5. 前記無段変速部は、差動機構および回転機を含んで構成され、
   前記差動機構は、前記駆動源に動力伝達可能に接続されている第１回転要素と、前記回転機に動力伝達可能に接続されている第２回転要素と、前記有段変速部に動力伝達可能に接続されている第３回転要素と、を備え、
   前記制御装置は、前記回転機の回転速度を制御することにより、同じ模擬ギヤ段での前記出力回転部材の回転速度に対する前記駆動源の回転速度の比を変更する
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか１の四輪駆動車両。

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