JP4052283B2 - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用駆動装置の制御装置に係り、変速機として機能する差動機構を備える車両用駆動装置において、特に、その差動機構が差動状態と非差動状態とに切換可能に構成される駆動装置の切換制御に関するものである。
３つの要素のうちの第１要素は第１電動機に連結され、第２要素は原動機に連結され、第３要素は出力軸に連結された差動歯車装置と、前記出力軸と駆動輪との間に設けられた動力伝達機構と、その動力伝達機構に連結された第２電動機とを、備えた車両用駆動装置が知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両用駆動装置がそれである。このようなハイブリッド車両用駆動装置では差動歯車装置が例えば遊星歯車装置で構成され、その差動作用によりエンジンからの動力の主部を駆動輪へ機械的に伝達し、そのエンジンからの動力の残部を第１電動機から第２電動機への電気パスを用いて電気的に伝達することにより電気的に変速比が変更される変速機として機能させられ、エンジンを最適な作動状態に維持しつつ車両を走行させるように制御装置により制御されて燃費が向上させられる。
特開２００３−２３８５５号公報
例えば、上記ハイブリッド車両用駆動装置は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低負荷域では、エンジンの引き擦りによる回転損失の発生を可及的に小さくするためにエンジンを停止させようとすると、差動歯車装置の第１要素およびそれに接続された第１電動機の負の回転速度が大幅に高くなり、それらに備えられた軸受（ベアリング）の耐久性に悪影響が発生する。反対に、その第１要素の回転を低下させるために第１電動機により第１要素を零回転方向すなわち正回転方向へ回転速度を引き上げることができるが、このようにすると電力消費により車両の燃費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、減速走行中において差動歯車装置の第１要素の回転を可及的に抑制してその第１要素の軸受の耐久性に悪影響を与えないようにする車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。
すなわち、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、(a) ３つの要素のうちの第１要素は第１電動機に連結され、第２要素は原動機に連結され、第３要素は出力軸に連結された差動歯車装置と、(b) 前記出力軸と駆動輪との間に設けられた変速機を有する動力伝達機構と、(c) その動力伝達機構に動力伝達可能に連結された第２電動機とを、備える車両用駆動装置の制御装置であって、(d) 前記車両の減速走行時には、前記第１電動機および／または第２電動機によるアシストトルクの発生可能量に応じて前記変速機の変速比を変更する変速比変更制御手段を、含み、(e) 前記変速比変更制御手段は、前記第１電動機および／または第２電動機によるアシストトルク量が大きくなるほど前記第１要素の回転速度の絶対値を抑制するように前記変速比を小さく変更するものであることにある。
また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、(a) ３つの要素のうちの第１要素は第１電動機に連結され、第２要素は原動機に連結され、第３要素は出力軸に連結された差動歯車装置と、(b) 前記出力軸と駆動輪との間に設けられた変速機を有する動力伝達機構と、(c) その動力伝達機構に動力伝達可能に連結された第２電動機とを、備える車両用駆動装置の制御装置であって、(d) 前記差動歯車装置を差動状態とロック状態とに切り換えるための切換装置と、(e) 前記車両の減速走行時には、前記切換装置による前記差動歯車装置の差動状態とロック状態との切換状態に応じて前記変速機の変速比を変更する変速比変更制御手段とを、含み、(f) 前記変速比変更制御手段は、前記差動歯車装置がロック状態へ切り換えられた場合には差動状態である場合に比較して前記変速比を大きく変更するものであることにある。
また、請求項３に係る発明の要旨とするところは、(a) ３つの要素のうちの第１要素は第１電動機に連結され、第２要素は原動機に連結され、第３要素は出力軸に連結された差動歯車装置と、(b) 前記出力軸と駆動輪との間に設けられた変速機を有する動力伝達機構と、(c) その動力伝達機構に動力伝達可能に連結された第２電動機とを、備える車両用駆動装置の制御装置であって、(d) 前記差動歯車装置を差動状態とロック状態とに切り換えるための切換装置と、(e) 前記車両の減速走行時には、前記切換装置による前記差動歯車装置の差動状態とロック状態との切換状態に応じて前記変速機の変速比を変更する変速比変更制御手段とを、含み、(f) 前記変速比変更制御手段は、前記差動歯車装置がロック状態へ切り換えられた場合には、フューエルカットのための強制ダウンシフトを実行するものであることにある。
請求項１にかかる発明の制御装置では、３つの要素のうちの第１要素は第１電動機に連結され、第２要素は原動機に連結され、第３要素は出力軸に連結された差動歯車装置と、前記出力軸と駆動輪との間に設けられた変速機を有する動力伝達機構と、その動力伝達機構に動力伝達可能に連結された第２電動機とを、備える車両用駆動装置において、変速比変更制御手段により、車両の減速走行時には、前記第１電動機および／または第２電動機によるアシストトルクの発生可能量に応じて前記変速機の変速比が変更される。このため、アシストトルクの発生可能量が大きいときは再加速時において変速比の変化で車両の駆動力を補う必要性が緩和されることから、アシストトルクの発生可能量に応じて変速比が変更されることによって差動歯車装置の出力軸回転速度すなわち第３要素の回転速度が抑制されるので、エンジン回転速度が零になるように第１要素が負側に高速回転させられる場合に、変速比変更前に比較して軸受の耐久性の低下が抑制される。ここで、上記アシストトルクの発生可能量すなわちアシストトルクとして発生可能なエネルギ量は、アシストトルクの発生のために第１電動機および／または第２電動機に対して供給される電気エネルギの供給可能量に対応するものであり、通常は、その電気エネルギが蓄えられる蓄電装置における利用可能な有効蓄電量に基づいて決定される。また、前記変速比変更制御手段は、前記第１電動機および／または第２電動機によるアシストトルク量が大きくなるほど前記第１要素の回転速度の絶対値を抑制するように前記変速比を小さく変更するものである。変速機の変速比はその変速機の入力軸回転速度ＮＩＮと出力軸回転速度ＮＯＵＴの比（ＮＩＮ／ＮＯＵＴ）として定義される場合において、アシストトルク量が大きくなるほど差動歯車装置の出力軸回転速度が低下する方向へ前記変速比が変化させられることから、第３要素の回転速度が抑制されるので、エンジン回転速度が零になるように第１要素が負側に高速回転させられる場合に、変速比変更前に比較して第１要素の回転速度が抑制されてそれの軸受の耐久性の低下が抑制される。
また、請求項２にかかる発明の制御装置では、３つの要素のうちの第１要素は第１電動機に連結され、第２要素は原動機に連結され、第３要素は出力軸に連結された差動歯車装置と、前記出力軸と駆動輪との間に設けられた変速機を有する動力伝達機構と、その動力伝達機構に動力伝達可能に連結された第２電動機とを、備える車両用駆動装置において、上記差動歯車装置を差動状態とロック状態とに切り換えるための切換装置と、車両の減速走行時には、前記切換装置による前記差動歯車装置の差動状態とロック状態との切換状態に応じて前記変速機の変速比を変更する変速比変更制御手段とが設けられる。このため、上記差動歯車装置がロック状態と差動状態との切換状態に応じて変速機の変速比が変更されることから、第１電動機が連結された第１要素およびエンジンが連結された第２要素が第３要素と一体回転させられて第１要素が負側で高速回転させられることがないロック状態では差動状態に比較して変速比が駆動力増加側に変更され得るので、差動状態では変速比が駆動力減少側に変更されるので、第１要素が負側に高速回転させられる場合に比較して軸受の耐久性の低下が抑制される。また、上記変速比変更制御手段は、前記差動歯車装置がロック状態へ切り換えられた場合には差動状態である場合に比較して前記変速比を大きく変更するものである。変速機の変速比はその変速機の入力軸回転速度Ｎ IN と出力軸回転速度Ｎ OUT の比（Ｎ IN ／Ｎ OUT ）として定義される場合において、差動歯車装置がロック状態へ切り換えられると差動歯車装置の出力軸回転速度が低下する方向へ前記変速比が変化させられることから、第３要素の回転速度が抑制されるので、エンジン回転速度が零になるように第１要素が負側に高速回転させられる場合に比較して第１要素の回転速度が抑制されてそれの軸受の耐久性の低下が抑制される。同時に、減速走行時においてエンジン回転速度がフューエルカット（終了）回転速度を下回ることが抑制されて車両の燃費が向上させられる。また、反対に、差動歯車装置が差動状態へ切り換えられた場合には変速比が小さくされて第３要素および第１要素の回転速度が抑制されるので、軸受の耐久性の低下が抑制される。
また、請求項３にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置では、３つの要素のうちの第１要素は第１電動機に連結され、第２要素は原動機に連結され、第３要素は出力軸に連結された差動歯車装置と、前記出力軸と駆動輪との間に設けられた変速機を有する動力伝達機構と、その動力伝達機構に動力伝達可能に連結された第２電動機とを、備える車両用駆動装置において、上記差動歯車装置を差動状態とロック状態とに切り換えるための切換装置と、車両の減速走行時には、前記切換装置による前記差動歯車装置の差動状態とロック状態との切換状態に応じて前記変速機の変速比を変更する変速比変更制御手段とが設けられる。このため、上記差動歯車装置がロック状態と差動状態との切換状態に応じて変速機の変速比が変更されることから、第１電動機が連結された第１要素およびエンジンが連結された第２要素が第３要素と一体回転させられて第１要素が負側で高速回転させられることがないロック状態では差動状態に比較して変速比が駆動力増加側に変更され得るので、差動状態では変速比が駆動力減少側に変更されるので、第１要素が負側に高速回転させられる場合に比較して軸受の耐久性の低下が抑制される。また、上記変速比変更制御手段は、前記差動歯車装置がロック状態へ切り換えられた場合には、フューエルカットのための強制ダウンシフトを実行するものである。減速走行中にロック状態とされた場合に第１要素が過回転となる可能性が全くないので、フューエルカット中では積極的に変速機をダウン変速させることにより第３要素やそれと一体に回転するエンジンの回転速度を高めることにより、エンジン回転速度がフューエルカット（終了）回転速度を上回るフューエルカット領域すなわちフューエルカット期間が拡大されて燃費が向上させられる。
ここで、好適には、前記出力軸と駆動輪との間に設けられた変速機は、たとえば複数組の遊星歯車装置から構成される遊星歯車型有段変速機や、同期噛合装置によって択一的に動力伝達可能とされるギヤ比が異なる複数組のギヤ対が平行な２軸間に設けられた常時噛み合い型平行２軸型有段変速機から成る。
前記差動歯車装置は、その第１要素に連結された第１電動機の回転速度を電気的に制御することによって、入力軸回転速度と出力軸回転速度との比である変速比が連続的に変化させられる電気的無段変速機として作動させられるものである。
前記差動歯車装置を差動状態とロック状態とに切り換えるための切換装置は、その差動歯車装置の第１要素と第２要素との間に設けられたクラッチを備え、そのクラッチの係合によってその差動歯車装置の第３要素を一体的に回転させるものである。
前記差動歯車装置は、サンギヤと、リングギヤと、それらサンギヤおよびリングギヤと噛み合う遊星歯車を回転可能に支持するキャリヤとを備えた遊星歯車装置から好適に構成されるが、入力軸および出力軸に連結された一対の笠歯車と、それら一対の笠歯車と噛み合うピニオンを回転可能に支持する回転要素とからなるものであってもよい。
また、前記出力軸と駆動輪との間に設けられた動力伝達機構は、変速機能を備えない単なる動力伝達部材から成るものでもよいし、変速機機能を有する変速機を備えるものであってもよい。その変速機は、遊星歯車型有段式変速機であってもよいし、無段変速機であってもよい。動力伝達機構が動力伝達部材から成る場合には、変速機がエンジンと差動歯車装置との間に設けられていてもよい。
また、差動歯車装置を差動状態とロック状態とに切り換えるための切換装置は、差動歯車装置の構成要素の一部を相互に或いは非回転部材に選択的に連結する油圧式摩擦係合装置、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る。
また、第２電動機は、差動歯車装置の出力軸から駆動輪までの間の動力伝達経路のうちのいずれかの部位に作動的に連結された状態で設けられる。たとえば、第２電動機は、差動歯車装置の出力軸、上記動力伝達経路に設けられた自動変速機内の回転部材、その自動変速機の出力軸等のいずれかの回転部材に連結されていてもよい。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例である制御装置が適用されるハイブリッド車両の駆動装置の一部を構成する変速機構１０を説明する骨子図である。図１において、変速機構１０は、車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設され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差動部１１と、その差動部１１の出力軸である伝達部材（伝動軸）１８と駆動輪３８との間の動力伝達経路に設けられた有段式の自動変速機である有段式自動変速部２０（以下、自動変速部２０という）と、この自動変速部２０に連結されている出力回転部材である出力軸２２とを直列に備えている。この変速機構１０は、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、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３８との間に設けられており、図７に示すようにエンジン８からの動力を、上記駆動装置の他の一部であって動力伝達経路の一部を構成する終減速機３６および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３８へ伝達する。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の変速機構１０を表す部分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に分配する差動歯車装置である動力分配機構１６と、その動力分配機構１６の出力軸として機能する伝達部材１８に連結されてそれと一体的に回転する第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が用いられるが、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ている。
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と、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを主体的に備えている。この第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。また、切換ブレーキＢ０は第１サンギヤＳ１とケース１２との間に設けられ、切換クラッチＣ０は第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１との間に設けられている。それら切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が解放されると、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、例えば所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構１６が差動状態とされると差動部１１がその変速比γ０（入力軸１４の回転速度／伝達部材１８の回転速度）が最小値γ０min から最大値γ０max まで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する無段変速状態とされる。
この状態で、上記切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が係合させられると動力分配機構１６は前記差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチＣ０が係合させられて第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが一体的に係合させられると、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１が共に回転すなわち一体回転させられるロック状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、エンジン８の回転と伝達部材１８の回転速度とが一致する状態となるので、差動部１１は変速比γ０が「１」に固定された変速機として機能する定変速状態とされる。次いで、上記切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられて第１サンギヤＳ１がケース１２に連結させられると、動力分配機構１６は第１サンギヤＳ１が非回転状態とさせられる状態とされて前記差動作用が不能な非差動状態とされることから、第１リングギヤＲ１は第１キャリヤＣＡ１よりも増速回転されるので、差動部１１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定変速状態とされる。このように、本実施例では、上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、差動部１１を、変速比が連続的変化可能な無段変速機として作動する無段変速状態と、無段変速機として作動させず無段変速作動を非作動として変速比変化を一定にし１または２種類以上の変速比の単段または複数段の変速機として作動する定変速状態、換言すれば変速比が一定の１段または複数段の変速機として作動する定変速状態とに選択的に切換える切換装置として機能している。
自動変速部２０は、シングルピニオン型の第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を備えている。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。
前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３は従来の車両用自動変速機においてよく用いられている油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介装されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。
以上のように構成された変速機構１０では、例えば、図２の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第５速ギヤ段（第５変速段）のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮIN／出力軸回転速度ＮOUT）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構１６に切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、差動部１１は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、変速機構１０では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部１１と自動変速部２０とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部１１と自動変速部２０とで電気的な無段変速機として作動する無段変速状態が構成される。言い換えれば、変速機構１０は、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。また、差動部１１も有段変速状態と無段変速状態とに切り換え可能な変速機であると言える。
例えば、変速機構１０が有段変速機として機能する場合には、図２に示すように、切換クラッチＣ０、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、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により、変速比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、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により、変速比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、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により、変速比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、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキＢ０の係合により、変速比γ５が第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７０５」程度である第５速ギヤ段が成立させられる。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、例えば切換クラッチＣ０のみが係合される。
しかし、変速機構１０が無段変速機として機能する場合には、図２に示される係合表の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、差動部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部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の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速部２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構１０全体としてのトータル変速比（総合変速比）γＴが無段階に得られるようになる。
図３は、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部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、３本の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ＮEを示し、横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。
上記差動部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に連結されるとともに切換クラッチＣ０を介して第２回転要素（第１サンギヤＳ１）ＲＥ２と選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結されるとともに切換ブレーキＢ０を介してケース１２に選択的に連結され、第３回転要素（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（有段変速部）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。
図４および図５は上記図３の共線図の差動部１１部分に相当する図である。図４は上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の解放により無段変速状態（差動状態）に切換えられたときの差動部１１の状態の一例を表している。例えば、第１電動機Ｍ１の発電による反力を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第１サンギヤＳ１の回転が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１の回転速度が下降或いは上昇させられる。
また、図５は切換クラッチＣ０の係合により定変速状態（有段変速状態）に切換えられたときの差動部１１の状態を表している。つまり、切換クラッチＣ０の係合により第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが連結されると、動力分配機構１６は上記３回転要素が一体回転する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と同じ回転で伝達部材１８が回転させられる。或いは、切換ブレーキＢ０の係合によって第１サンギヤＳ１の回転が停止させられると動力分配機構１６は増速機構として機能する非差動状態とされるので、直線Ｌ０は図３に示す状態となり、その直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１すなわち伝達部材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自動変速部２０へ入力される。
また、自動変速部２０において第４回転要素ＲＥ４は第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、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速の出力軸２２の回転速度が示される。上記第１速乃至第４速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度ＮEと同じ回転速度で第８回転要素ＲＥ８に差動部１１すなわち動力分配機構１６からの動力が入力される。しかし、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられると、差動部１１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ことから、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキＢ０が係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ５と出力軸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５速の出力軸２２の回転速度が示される。
図６は、本実施例の変速機構１０を制御するための電子制御装置４０に入力される信号及びその電子制御装置４０から出力される信号を例示している。この電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン８、電動機Ｍ１、Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
電子制御装置４０には、図６に示す各センサやスイッチから、エンジン水温を示す信号、シフトポジションを表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮEを表す信号、ギヤ比列設定値を示す信号、Ｍ（モータ走行）モードを指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、出力軸２２の回転速度に対応する車速信号、自動変速部２０の作動油温を示す油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、アクセルペダルの操作量を示すアクセル開度信号Ａcc、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各駆動輪の車輪速を示す車輪速信号、変速機構１０を有段変速機として機能させるために差動部１１を定変速状態（非差動状態）に切り換えるための有段スイッチ操作の有無を示す信号、変速機構１０を無段変速機として機能させるために差動部１１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示す信号、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２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４０からは、スロットル弁の開度を操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、エンジン８の点火時期を指令する点火信号、電動機Ｍ１およびＭ２の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｍモードが選択されていることを表示させるＭモード表示信号、差動部１１や自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路４２に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、上記油圧制御回路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７は、電子制御装置４０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図７において、有段変速制御手段５４は、例えば変速線図記憶手段５６に予め記憶された図８の実線および一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）から車速Ｖおよび自動変速部２０の出力トルクＴOUT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てすなわち自動変速部２０の変速すべき変速段を判断して自動変速部２０の自動変速制御を実行する。
ハイブリッド制御手段５２は、変速機構１０の前記無段変速状態すなわち差動部１１の差動状態においてエンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン８と第２電動機Ｍ２との駆動力の配分や第１電動機Ｍ１の発電による反力を最適になるように変化させて差動部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において、アクセルペダル操作量Ａccや車速Ｖから運転者の要求出力を算出し、運転者の要求出力と充電要求値から必要な駆動力を算出し、エンジン回転速度ＮEとトータル出力とを算出し、そのトータル出力とエンジン回転速度ＮEとに基づいて、エンジン出力を得るようにエンジン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。
ハイブリッド制御手段５２は、その制御を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ＮEと車速Ｖおよび自動変速部２０の変速段で定まる伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、差動部１１が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段５２は無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立した予め記憶されたエンジン８の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差動部１１の変速比γ０を制御し、トータル変速比γＴをその変速可能な変化範囲内例えば１３〜０．５の範囲内で制御する。
このとき、ハイブリッド制御手段５２は、第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギをインバータ５８を通して蓄電装置６０や第２電動機Ｍ２へ供給するので、エンジン８の動力の主要部は機械的に伝達部材１８へ伝達されるが、エンジン８の動力の一部は第１電動機Ｍ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ５８を通して電気エネルギが第２電動機Ｍ２或いは第１電動機Ｍ１へ供給され、その第２電動機Ｍ２或いは第１電動機Ｍ１から伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン８の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。また、ハイブリッド制御手段５２は、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機能によって電動機のみ例えば第２電動機Ｍ２のみを駆動力源としてモータ走行させることができる。さらに、ハイブリッド制御手段５２は、エンジン８の停止状態で差動部１１が有段変速状態（定変速状態）であっても第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２を作動させてモータ走行させることもできる。
ハイブリッド制御手段５２は、減速走行時或いは制動操作時において、たとえば車速および／または制動操作量等に基づいて電動機Ｍ１および／またはＭ２における発電量を調節する回生制動制御を実行する。このときに電動機Ｍ１および／またはＭ２から発生させられた電気エネルギはインバータ５８を通して蓄電装置６０において蓄電される。
図９は、車両走行のための駆動力源をエンジン８と電動機Ｍ１、Ｍ２とで切り換えるための言い換えればエンジン走行と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を有する予め記憶された関係であり、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。また、図９の実線に対して一点鎖線に示すようにヒステリシスが設けられている。この図９の駆動力源切換線図は例えば変速線図記憶手段５６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５２による前記モータ走行は、図９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ＴOUT時或いは車速の比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。
また、ハイブリッド制御手段５２は上記モータ走行時には、フューエルカットされることにより作動していないエンジン８の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、差動部１１の差動作用によりエンジン回転速度ＮEを略零すなわちエンジン回転速度ＮEを零或いは零に近い値例えば零と判定される値に維持する。後述の図１５の実線は、無段変速状態となっている差動部１１における上記モータ走行時の状態の一例をも表している。例えば、第２電動機Ｍ２の回転トルクで車両走行中には車速Ｖに対応する第２電動機Ｍ２の回転速度に対してエンジン回転速度ＮE（第１キャリヤＣＡ１の回転速度）が略零に維持されるように第１電動機Ｍ１が負の回転速度で制御例えば空転させられる。
図７に戻り、増速側ギヤ段判定手段６２は、変速機構１０を有段変速状態とする際に切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０のいずれを係合させるかを判定するために、例えば車両状態に基づいて変速線図記憶手段５６に予め記憶された図８に示す変速線図に従って変速機構１０の変速されるべき変速段が増速側ギヤ段例えば第５速ギヤ段であるか否かを判定する。
切換制御手段５０は、例えば変速線図記憶手段５６に予め記憶された前記図８の破線および二点鎖線に示す切換線図（切換マップ、関係）から車速Ｖおよび出力トルクＴOUTで示される車両状態に基づいて変速機構１０の切り換えるべき変速状態を判断してすなわち変速機構１０を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは変速機構１０を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定して、変速機構１０を前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換える。
具体的には、切換制御手段５０は有段変速制御領域内であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段５２に対してハイブリッド制御或いは無段変速制御を不許可すなわち禁止とする信号を出力するとともに、有段変速制御手段５４に対しては、予め設定された有段変速時の変速制御を許可する。このときの有段変速制御手段５４は、変速線図記憶手段５６に予め記憶された例えば図８に示す変速線図に従って自動変速部２０の自動変速制御を実行する。図２は、このときの変速制御において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の作動の組み合わせを示している。すなわち、変速機構１０全体すなわち差動部１１および自動変速部２０が所謂有段式自動変速機として機能し、図２に示す係合表に従って変速段が達成される。
例えば、増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段が判定される場合には、変速機構１０全体として変速比が１．０より小さな増速側ギヤ段所謂オーバードライブギヤ段が得られるために切換制御手段５０は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が０．７の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を解放させ且つ切換ブレーキＢ０を係合させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段でないと判定される場合には、変速機構１０全体として変速比が１．０以上の減速側ギヤ段が得られるために切換制御手段５０は差動部１１が固定の変速比γ０例えば変速比γ０が１の副変速機として機能させられるように切換クラッチＣ０を係合させ且つ切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。このように、切換制御手段５０によって変速機構１０が有段変速状態に切り換えられるとともに、その有段変速状態における２種類の変速段のいずれかとなるように選択的に切り換えられて、差動部１１が副変速機として機能させられ、それに直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、変速機構１０全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
しかし、切換制御手段５０は、変速機構１０を無段変速状態に切り換える無段変速制御領域内であると判定した場合は、変速機構１０全体として無段変速状態が得られるために差動部１１を無段変速状態として無段変速可能とするように切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を解放させる指令を油圧制御回路４２へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段５２に対してハイブリッド制御を許可する信号を出力するとともに、有段変速制御手段５４には、予め設定された無段変速時の変速段に固定する信号を出力するか、或いは変速線図記憶手段５６に予め記憶された例えば図８に示す変速線図に従って自動変速部２０を自動変速することを許可する信号を出力する。この場合、有段変速制御手段５４により、図２の係合表内において切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の係合を除いた作動により自動変速が行われる。このように、切換制御手段５０により無段変速状態に切り換えられた差動部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速の各ギヤ段に対しその自動変速部２０に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構１０全体として無段変速状態となりトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。
ここで前記図８について詳述すると、図８は自動変速部２０の変速判断の基となる変速線図記憶手段５６に予め記憶された変速線図（関係）であり、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変速線図（変速マップ）の一例である。図８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、図８の破線は切換制御手段５０による有段制御領域と無段制御領域との判定のための判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１を示している。つまり、図８の破線はハイブリッド車両の高速走行を判定するための予め設定された高速走行判定値である判定車速Ｖ１の連なりである高車速判定線と、ハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値例えば自動変速部２０の出力トルクＴOUTが高出力となる高出力走行を判定するための予め設定された高出力走行判定値である判定出力トルクＴ１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８の破線に対して二点鎖線に示すように有段制御領域と無段制御領域との判定にヒステリシスが設けられている。つまり、この図８は判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１を含む、車速Ｖと出力トルクＴOUTとをパラメータとして切換制御手段５０により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための予め記憶された切換線図（切換マップ、関係）である。なお、この切換線図を含めて変速マップとして変速線図記憶手段５６に予め記憶されてもよい。また、この切換線図は判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１の少なくとも１つを含むものであってもよいし、車速Ｖおよび出力トルク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。上記変速線図や切換線図等は、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Ｔ１とを比較する判定式等として記憶されてもよい。
上記駆動力関連値とは、車両の駆動力に１対１に対応するパラメータであって、駆動輪３８での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば自動変速部２０の出力トルクＴOUT、エンジントルクＴE、車両加速度や、例えばアクセル開度或いはスロットル開度（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とによって算出されるエンジントルクＴEなどの実際値や、運転者のアクセルペダル操作量或いはスロットル開度に基づいて算出される要求駆動力等の推定値であってもよい。また、上記駆動トルクは出力トルクＴOUT等からデフ比、駆動輪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、例えば判定車速Ｖ１は、高速走行において変速機構１０が無段変速状態とされるとかえって燃費が悪化するのを抑制するように、その高速走行において変速機構１０が有段変速状態とされるように設定されている。また、判定トルクＴ１は、車両の高出力走行において第１電動機Ｍ１の反力トルクをエンジンの高出力域まで対応させないで第１電動機Ｍ１を小型化するために、例えば第１電動機Ｍ１からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第１電動機Ｍ１の特性に応じて設定されることになる。
図１０は、エンジン回転速度ＮEとエンジントルクＴEとをパラメータとして切換制御手段５０により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための境界線としてのエンジン出力線を有する例えば変速線図記憶手段５６に予め記憶された切換線図（切換マップ、関係）である。切換制御手段５０は、図８の切換線図に替えてこの図１０の切換線図からエンジン回転速度ＮEとエンジントルクＴEとに基づいて、それらのエンジン回転速度ＮEとエンジントルクＴEとで表される車両状態が無段制御領域内であるか或いは有段制御領域内であるかを判定してもよい。また、この図１０は図８の破線を作るための概念図でもある。言い換えれば、図８の破線は図１０の関係図（マップ）に基づいて車速Ｖと出力トルクＴOUTとをパラメータとする二次元座標上に置き直された切換線でもある。
図８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Ｔ１以上の高トルク領域、或いは車速Ｖが予め設定された判定車速Ｖ１以上の高車速領域が、有段制御領域として設定されているので有段変速走行がエンジン８の比較的高トルクとなる高駆動トルク時、或いは車速の比較的高車速時において実行され、無段変速走行がエンジン８の比較的低トルクとなる低駆動トルク時、或いは車速の比較的低車速時すなわちエンジン８の常用出力域において実行されるようになっている。同様に、図１０の関係に示されるように、エンジントルクＴEが予め設定された所定値ＴＥ１以上の高トルク領域、エンジン回転速度ＮEが予め設定された所定値ＮＥ１以上の高回転領域、或いはそれらエンジントルクＴEおよびエンジン回転速度ＮEから算出されるエンジン出力が所定以上の高出力領域が、有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン８の比較的高トルク、比較的高回転速度、或いは比較的高出力時において実行され、無段変速走行がエンジン８の比較的低トルク、比較的低回転速度、或いは比較的低出力時すなわちエンジン８の常用出力域において実行されるようになっている。図１０における有段制御領域と無段制御領域との間の境界線は、高車速判定値の連なりである高車速判定線および高出力走行判定値の連なりである高出力走行判定線に対応している。
これによって、例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、変速機構１０が無段変速状態とされて車両の燃費性能が確保されるが、実際の車速Ｖが前記判定車速Ｖ１を越えるような高速走行では変速機構１０が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３８へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されて燃費が向上させられる。また、出力トルクＴOUTなどの前記駆動力関連値が判定トルクＴ１を越えるような高出力走行では変速機構１０が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３８へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、第１電動機Ｍ１が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第１電動機Ｍ１が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて第１電動機Ｍ１或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。また、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態（定変速状態）に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、例えば図１１に示すような有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度ＮEの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度ＮEの変化が楽しめる。
図１２は手動操作により動力分配機構１６の差動状態と非差動状態すなわち変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態との切換え選択するための変速状態手動選択装置としてのシーソー型スイッチ４４（以下、スイッチ４４と表す）の一例でありユーザにより手動操作可能に車両に備えられている。このスイッチ４４は、ユーザが所望する変速状態での車両走行を択一的に選択可能とするものであり、無段変速走行に対応するスイッチ４４の無段と表示された位置（部分）或いは有段変速走行に対応する有段と表示された位置（部分）をユーザにより押されることで、それぞれ無段変速走行すなわち変速機構１０を電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態とするか、或いは有段変速走行すなわち変速機構１０を有段変速機として作動可能な有段変速状態とするかが選択可能とされる。例えば、ユーザは無段変速機のフィーリングや燃費改善効果が得られる走行を所望すれば変速機構１０が無段変速状態とされるように手動操作により選択すればよいし、また有段変速機の変速に伴うエンジン回転速度の変化によるフィーリング向上を所望すれば変速機構１０が有段変速状態とされるように手動操作により選択すればよい。切換制御手段５０は、上記スイッチ４４の手動操作によって無段変速状態或いは有段変速状態が選択されると、優先的に変速機構１０を無段変速状態或いは有段変速状態に切り換える。
図１３は手動変速操作装置であるシフト操作装置９０の一例を示す図である。シフト操作装置９０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９２を備えている。そのシフトレバー９２は、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のいずれもが係合されないような変速機構１０内つまり自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部２０の出力軸２２をロックするための駐車ポジション「Ｐ（パーキング）」、後進走行のための後進走行ポジション「Ｒ（リバース）」、変速機構１０内の動力伝達経路が遮断された中立状態とする中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または前進手動変速走行ポジション「Ｍ（マニュアル）」へ手動操作されるように設けられている。上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションは、「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り、「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る。また、「Ｄ」ポジションは最高速走行ポジションでもあり、「Ｍ」ポジションにおける例えば「４」レンジ乃至「Ｌ」レンジはエンジンブレーキ効果が得られるエンジンブレーキレンジでもある。
上記「Ｍ」ポジションは、例えば車両の前後方向において上記「Ｄ」ポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、シフトレバー９２が「Ｍ」ポジションへ操作されることにより、「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジの何れかがシフトレバー９２の操作に応じて変更される。具体的には、この「Ｍ」ポジションには、車両の前後方向にアップシフト位置「＋」、およびダウンシフト位置「−」が設けられており、シフトレバー９２がそれ等のアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ操作されると、「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジの何れかへ切り換えられる。例えば、「Ｍ」ポジションにおける「Ｄ」レンジ乃至「Ｌ」レンジの５つの変速レンジは、変速機構１０の自動変速制御が可能なトータル変速比γＴの変化範囲における高速側（変速比が最小側）のトータル変速比γＴが異なる複数種類の変速レンジであり、また自動変速部２０の変速が可能な最高速側変速段が異なるように変速段（ギヤ段）の変速範囲を制限するものである。また、シフトレバー９２はスプリング等の付勢手段により上記アップシフト位置「＋」およびダウンシフト位置「−」から、「Ｍ」ポジションへ自動的に戻されるようになっている。また、シフト操作装置９０にはシフトレバー９２の各シフトポジションを検出するための図示しないシフトポジションセンサが備えられており、そのシフトレバー９２のシフトポジションや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を電子制御装置４０へ出力する。
例えば、「Ｄ」ポジションがシフトレバー９２の操作により選択された場合には、図８に示す予め記憶された切換マップに基づいて切換制御手段５０により変速機構１０の変速状態の自動切換制御が実行され、ハイブリッド制御手段５２により動力分配機構１６の無段変速制御が実行され、有段変速制御手段５４により自動変速部２０の自動変速制御が実行される。例えば、変速機構１０が有段変速状態に切り換えられる有段変速走行時には変速機構１０が例えば図２に示すような第１速ギヤ段乃至第５速ギヤ段の範囲で自動変速制御され、或いは変速機構１０が無段変速状態に切り換えられる無段変速走行時には変速機構１０が動力分配機構１６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される。この「Ｄ」ポジションは変速機構１０の自動変速制御が実行される制御様式である自動変速走行モード（自動モード）を選択するシフトポジションでもある。
或いは、「Ｍ」ポジションがシフトレバー９２の操作により選択された場合には、変速レンジの最高速側変速段或いは変速比を越えないように、切換制御手段５０、ハイブリッド制御手段５２、および有段変速制御手段５４により変速機構１０の各変速レンジで変速可能なトータル変速比γＴの範囲で自動変速制御される。例えば、変速機構１０が有段変速状態に切り換えられる有段変速走行時には変速機構１０が各変速レンジで変速機構１０が変速可能なトータル変速比γＴの範囲で自動変速制御され、或いは変速機構１０が無段変速状態に切り換えられる無段変速走行時には変速機構１０が動力分配機構１６の無段的な変速比幅と各変速レンジに応じた自動変速部２０の変速可能な変速段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる変速機構１０の各変速レンジで変速可能なトータル変速比γＴの範囲で自動変速制御される。この「Ｍ」ポジションは変速機構１０の手動変速制御が実行される制御様式である手動変速走行モード（手動モード）を選択するシフトポジションでもある。
図７に戻り、フューエルカット制御手段７８は、たとえば車両走行中にアクセル開度、スロットル開度、燃料噴射量などのいずれかが要求駆動力関連値が零とされた減速走行が所定時間以上継続する等のフューエルカット条件が成立したときにエンジン８に対する燃料供給を遮断し、エンジン８を停止させる。このエンジン８は、前記ハイブリッド制御手段５２によって始動制御される。
減速走行判定手段８０は、車両の減速走行であるか否かを、たとえば車両走行中にアクセル開度、スロットル開度、燃料噴射量などのいずれかが要求駆動力関連値が零或いはほぼ零であるか否かに基づいて判定する。フューエルカット可否判定手段８２は、上記フューエルカット条件が成立したときにフューエルカット制御手段７８によるフューエルカット制御を開始できるか否かを、たとえばエンジン８の油温或いは触媒温度が予め設定された値を超えた暖機状態であるか否か等に基づいて判定する。
ロック状態判定手段８２は、切換制御手段５０によって動力分配機構（差動歯車装置）１６がロック状態に切換られているか否かを、たとえば切換クラッチＣ０が係合させられ且つブレーキＢ０が開放させられている状態か否かに基づいて判定する。
アシスト可能量検出手段８４は、アシストトルクの発生可能量すなわちアシストトルクとして発生可能なエネルギ量ＥATを検出する。この機械的なエネルギ量ＥATは、アシストトルクの発生のために第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２に対して供給される電気エネルギＥM の供給可能量、すなわちその電気エネルギが蓄えられる蓄電装置６０における利用可能な有効蓄電量ＳＯＣに対応するものであり、その有効蓄電量ＳＯＣがたとえばその蓄電装置６０の出力端子電圧の大きさに基づいて検出されことによって、上記エネルギ量ＥAT（＝ＳＯＣ×変換効率）が検出される。
アシスト可否判定手段８６は、その有効蓄電量ＳＯＣが所定値以上であるか否か、アシストトルクを発生させる第１電動機Ｍ１或いは第２電動機Ｍ２の故障でないか否かに基づいて、第１電動機Ｍ１或いは第２電動機Ｍ２による車両の加速アシストが可能な状態であるか否かを判定する。
変速比変更手段８８は、減速走行判定手段８０により車両の減速走行が判定され、且つアシスト可否判定手段８６により第１電動機Ｍ１或いは第２電動機Ｍ２による車両の加速アシストが可能な状態であると判定されているときには、その第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２によるアシストトルクの発生可能量ＥATに応じて前記自動変速部（変速機）２０の変速比γを変更する。たとえば、変速比変更手段８８は、第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２によるアシストトルクの発生可能量が大きくなるほど自動変速部２０の変速比γを小さく変更する。たとえば、予め記憶された図１４に示す３種類の変速線図(a) 、(b) 、(c) からよりハイ側の変速線図たとえば(c) を選択することにより自動変速部２０の変速比γを小さく変更する。
また、上記変速比変更手段８８は、減速走行判定手段８０により車両の減速走行が判定されているときに、動力分配機構（差動歯車装置）１６の差動状態とロック状態との切換状態に応じて自動変速部２０の変速比γを変更する。たとえば、変速比変更手段８８は、車両の減速走行時に前記ロック状態判定手段８２より動力分配機構１６のロック状態が判定されると、非ロック状態（差動状態）である場合に比較して自動変速部２０の変速比γを大きく変更する。たとえば、予め記憶された図１４に示す３種類の変速線図(a) 、(b) 、(c) からよりロー（低速）側の変速線図たとえば(b) を選択することにより自動変速部２０の変速比γを大きく変更する。
また、上記変速比変更手段８８は、前記ロック状態判定手段８２より動力分配機構１６のロック状態が判定されたときに自動変速部２０の強制ダウンシフトを実行する強制ダウン変速手段９０を備え、その動力分配機構（差動歯車装置）１６が差動状態からロック状態へ切り換えられた場合には、エンジン回転速度ＮE を上昇させてそのフューエルカット領域を拡大するために自動変速部２０の強制ダウンシフトを実行する。
図１５の共線図は、動力分配機構（差動歯車装置）１６の差動状態を示し、図１６は動力分配機構１６のロック状態を示している。車両の減速走行中では、通常、エンジン８の回転抵抗を最小とするために、図１５の実線に示すようにエンジン回転速度ＮE がほぼ零となるようにサンギヤＳ１が逆方向に高速回転させられるが、過剰に高速回転させられるために軸受の耐久性に影響がでる可能性があった。また、図１５の破線に示すように、第１電動機Ｍ１を駆動してサンギヤＳ１の回転を抑制することができるが、その第１電動機Ｍ１の駆動に電気エネルギが消費される欠点があった。上記変速比変更手段８８によれば、第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２によるアシストトルクの発生可能量ＥATに応じて自動変速部（変速機）２０の変速比が変更される。たとえば、第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２によるアシストトルクの発生可能量ＥATが大きくなるほど、図１４に示す変速線図(a) 、(b) 、(c) のうちのよりハイ（高速）側の変速線図たとえば(c) が選択されて自動変速部２０の変速比γが小さく変更される。これにより、伝達部材１８の回転速度すなわち自動変速部２０の入力軸回転速度ＮINが積極的に低くされることから、図１５の実線に示されるように回転速度の相対値を示す共線図は同じでもサンギヤＳ１の回転速度の絶対値が抑制されてそれを支持する軸受の耐久性が好適に維持される。このとき、再加速時にトルクアシストが可能な状態であることを前提としているので、変速比γを大きい値に設定して加速性能をその変速比γで稼ぐ必要がなく、上記のように変速比γが小さく設定されても不都合はない。
図１６は、電子制御装置４０の制御作動の要部すなわち減速走行時の差動部１１すなわち動力分配機構１６の切換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。
先ず、減速走行判定手段８０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、走行中の車両の減速（コースト）走行であるか否かが例えばアクセル開度が零であるか否かに基づいて判断される。このＳ１の判断が否定される場合は、Ｓ２において他の制御が実行されて本ルーチンが終了させられる。しかし、上記Ｓ１の判断が肯定される場合は、前記ロック状態判定手段８２に対応するＳ３において、動力分配機構１６がロック状態であるか否かが、切換制御手段５０の出力或いは切換クラッチＣ０の作動状態に基づいて判断される。このＳ３の判断が否定される場合は、前記アシスト可否判定手段８６に対応するＳ４において、第１電動機Ｍ１或いは第２電動機Ｍ２による車両の加速アシストが可能な状態であるか否かが蓄電装置６０の有効蓄電量ＳＯＣが所定値以上であるか否か、アシストトルクを発生させる第１電動機Ｍ１或いは第２電動機Ｍ２の故障でないか否かに基づいて判断される。このＳ４の判断が否定された場合は、前記変速比変更手段８８に対応するＳ５において、たとえば図１４の(a) に示すノミナル用変速線図が選択され、その変速線図(a) に従って自動変速部２０の変速比γが決定されるようにする。しかし、上記Ｓ４の判断が肯定される場合は、前記変速比変更手段８８に対応するＳ６において、たとえば図１４の(c) に示すハイ用変速線図が選択され、その変速線図(c) に従って自動変速部２０の変速比γが決定されるようにする。また、前記Ｓ３の判断が肯定される場合は、前記変速比変更手段８８に対応するＳ７において、図１４の(b) に示すロー用変速線図が選択され、その変速線図(b) に従って自動変速部２０が急速にダウン変速され、その変速比γが急速に大きくされる。上記ハイ用変速線図(c) はノミナル用変速線図(a) に比較して変速線が低速側にずらして設定されているため、車速Ｖおよび出力トルクＴOUT で決められる車両走行状態が同じでも変速比が大きくされる一方、ロー用変速線図(b) はノミナル用変速線図(a) に比較して変速線が高速側にずらして設定されているため、車速Ｖおよび出力トルクＴOUT で決められる車両走行状態が同じでも自動変速部２０の変速比γが小さくされる。このため、減速中に動力分配機構１６がロック状態となると、差動状態（非ロック状態）に比較して自動変速部２０の変速比γが大きくされ、動力分配機構１６が差動状態であるときに加速アシスト可能状態となると、アシスト不能状態に比較して自動変速部２０の変速比γが小さくされる。
上述のように、本実施例によれば、上記変速比変更手段８８（Ｓ６）により、第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２によるアシストトルクの発生可能量ＥATに応じて自動変速部（変速機）２０の変速比が変更される。たとえば、第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２によるアシストトルクの発生可能量ＥATが大きくなるほど、図１４に示す変速線図(a) 、(b) 、(c) のうちのよりハイ（高速）側の変速線図たとえば(c) が選択されて自動変速部２０の変速比γが小さく変更される。このため、伝達部材１８の回転速度すなわち自動変速部２０の入力軸回転速度ＮINが積極的に低くされることから、図１５の実線に示されるように回転速度の相対値を示す共線図は同じでもサンギヤＳ１の回転速度の絶対値が抑制されてそれを支持する軸受の耐久性が好適に維持される。
また、本実施例によれば、変速比変更手段８８（Ｓ７）によれば、車両の減速走行時には、切換クラッチＣ０による動力分配機構１６の差動状態とロック状態との切換状態に応じて自動変速部２０の変速比γが変更される。すなわち、減速走行時にロック状態判定手段８２より動力分配機構１６のロック状態が判定されると、非ロック状態（差動状態）である場合に比較して自動変速部２０の変速比γが、たとえば、予め記憶された図１４に示す３種類の変速線図(a) 、(b) 、(c) からより低速側の変速線図たとえば(b) を選択することにより自動変速部２０の変速比γが大きく変更される。このため、上記動力分配機構１６がロック状態と差動状態との切換状態に応じて変速機の変速比が変更されることから、図１６に示されるように第１電動機Ｍ１が連結されたサンギヤＳ１およびエンジン８が連結されたキャリヤＣＡ１がリングギヤＲ１と一体回転させられてサンギヤＳ１が負側で高速回転させられることがないロック状態では、差動状態に比較して変速比γが駆動力増加側に変更され得るので、差動状態では変速比が駆動力減少側に変更されて、サンギヤＳ１が負側が高速回転させられる場合に比較して軸受の耐久性の低下が抑制される。
また、本実施例によれば、上記の変速比変更手段８８（Ｓ７）による、動力分配機構１６のロック状態が判定されたときの自動変速部２０のダウンシフトは、優先的或いは強制的なものと考えることもできるので、強制ダウン変速手段９０を備えている。動力分配機構１６が差動状態からロック状態へ切り換えられた場合には、この強制的なダウンシフトで変速比γが大きくされると、エンジン回転速度ＮE が上昇させられて予め設定されたフューエルカット回転速度よりも高いフューエルカット領域が拡大される。
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図１７は本発明の他の実施例における変速機構７０の構成を説明する骨子図、図１８はその変速機構７０の変速段と油圧式摩擦係合装置の係合の組み合わせとの関係を示す係合表、図１９はその変速機構７０の変速作動を説明する共線図である。
変速機構７０は、前述の実施例の変速機構１０と同様に第１電動機Ｍ１、動力分配機構１６、および第２電動機Ｍ２を備えている差動部１１と、その差動部１１と出力軸２２との間で伝達部材１８を介して直列に連結されている前進３段の自動変速部７２とを備えている。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と切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを有している。自動変速部７２は、例えば「０．５３２」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２遊星歯車装置２６と例えば「０．４１８」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３遊星歯車装置２８とを備えている。第２遊星歯車装置２６の第２サンギヤＳ２と第３遊星歯車装置２８の第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遊星歯車装置２６の第２キャリヤＣＡ２と第３遊星歯車装置２８の第３リングギヤＲ３とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第２リングギヤＲ２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、第３キャリヤＣＡ３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ている。
以上のように構成された変速機構７０では、例えば、図１８の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチ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、および第２ブレーキＢ２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４速ギヤ段（第４変速段）のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）或いはニュートラルが選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比γ（＝入力軸回転速度ＮIN／出力軸回転速度ＮOUT）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。特に、本実施例では動力分配機構１６に切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられており、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合作動させられることによって、差動部１１は前述した無段変速機として作動する無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動する定変速状態を構成することが可能とされている。したがって、変速機構７０では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで定変速状態とされた差動部１１と自動変速部７２とで有段変速機として作動する有段変速状態が構成され、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態とされた差動部１１と自動変速部７２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。言い換えれば、変速機構７０は、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかを係合作動させることで有段変速状態に切り換えられ、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れも係合作動させないことで無段変速状態に切り換えられる。
例えば、変速機構７０が有段変速機として機能する場合には、図１８に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γ１が最大値例えば「２．８０４」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．５３１」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２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「１．０００」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、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキＢ０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「０．７０５」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２ブレーキＢ２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「２．３９３」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、例えば切換クラッチＣ０のみが係合される。
しかし、変速機構７０が無段変速機として機能する場合には、図１８に示される係合表の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放される。これにより、差動部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部７２が有段変速機として機能することにより、自動変速部７２の第１速、第２速、第３速の各ギヤ段に対しその自動変速部７２に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構７０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１９は、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部７２から構成される変速機構７０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が解放される場合、および切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０が係合させられる場合の動力分配機構１６の各要素の回転速度は前述の場合と同様である。
図１９における自動変速機７２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３キャリヤＣＡ３を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応し且つ相互に連結された第２キャリヤＣＡ２および第３リングギヤＲ３を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応する第２リングギヤＲ２をそれぞれ表している。また、自動変速機７２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は自動変速機７２の出力軸２２に連結され、第７回転要素ＲＥ７は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。
自動変速部７２では、図１９に示すように、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、第７回転要素ＲＥ７（Ｒ２）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（ＣＡ３）の回転速度を示す縦線Ｙ５と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６（ＣＡ２，Ｒ３）の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第１速の出力軸２２の回転速度が示される。同様に、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Ｌ２と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第２速の出力軸２２の回転速度が示され、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Ｌ３と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第３速の出力軸２２の回転速度が示される。上記第１速乃至第３速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度ＮEと同じ回転速度で第７回転要素ＲＥ７に差動部１１からの動力が入力される。しかし、切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられると、差動部１１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ことから、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキＢ０が係合させられることにより決まる水平な直線Ｌ４と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第４速の出力軸２２の回転速度が示される。
本実施例の変速機構７０においても、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と、有段変速部或いは第２変速部として機能する自動変速部７２とから構成されるので、前述の実施例と同様の効果が得られる。
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例の図１６のフローチャートのステップＳ６は、必ずしも設けられていなくてもよい。
また、前述の実施例の変速機構１０、７０は、差動部１１が差動状態と非差動状態とに切り換えられることで電気的な無段変速機としての機能する無段変速状態と有段変速機として機能する有段変速状態とに切り換え可能に構成されていたが、無段変速状態と有段変速状態との切換えは差動部１１の差動状態と非差動状態との切換えにおける一態様であり、例えば差動部１１が差動状態であっても差動部１１の変速比を連続的ではなく段階的に変化させて有段変速機として機能させられてもよい。言い換えれば、変速機構１０、７０（差動部１１）の差動状態／非差動状態と、無段変速状態／有段変速状態とは必ずしも一対一の関係にある訳ではないので、変速機構１０、７０は必ずしも無段変速状態と有段変速状態とに切り換え可能に構成される必要はなく、変速機構１０、７０（差動部１１、動力分配機構１６）が差動状態と非差動状態とに切換え可能に構成されれば本発明は適用され得る。
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、前述の動力分配機構１６には切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられていたが、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は必ずしも両方備えられる必要はなく、切換クラッチＣ０のみが備えられていてもよい。また、上記切換クラッチＣ０は、サンギヤＳ１とキャリヤＣＡ１とを選択的に連結するものであったが、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間や、キャリヤＣＡ１とリングギヤＲ１との間を選択的に連結するものであってもよい。要するに、第１遊星歯車装置２４の３要素のうちのいずれか２つを相互に連結するものであればよい。
また、前述の実施例の変速機構１０、７０では、ニュートラル「Ｎ」とする場合には切換クラッチＣ０が係合されていたが、必ずしも係合される必要はない。
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３８との間の動力伝達経路に、自動変速部２０、７２が介装されていたが、例えば自動変速機の一種である無段変速機（ＣＶＴ）等の他の形式の動力伝達装置が設けられていてもよい。その無段変速機（ＣＶＴ）の場合には、動力分配機構１６が定変速状態とされることで全体として有段変速状態とされる。有段変速状態とは、電気パスを用いないで専ら機械的伝達経路で動力伝達することである。或いは、上記無段変速機は有段変速機における変速段に対応するように予め複数の固定された変速比が記憶され、その複数の固定された変速比を用いて自動変速部２０、７２の変速が実行されてもよい。或いは、自動変速部２０、７２は必ずしも備えられてなくと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、７２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、７２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、７２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、前述の実施例ではシフトレバー９２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変速段が設定されることすなわち各変速レンジの最高速変速段が変速段として設定されてもよい。この場合、自動変速部２０、７２では変速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９２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９２の操作に応じて設定される。
また、前述の実施例のスイッチ４４はシーソー型のスイッチであったが、例えば押しボタン式のスイッチ、択一的にのみ押した状態が保持可能な２つの押しボタン式のスイッチ、レバー式スイッチ、スライド式スイッチ等の少なくとも無段変速走行（差動状態）と有段変速走行（非差動状態）とが択一的に切り換えられるスイッチであればよい。また、スイッチ４４に中立位置が設けられる場合にその中立位置に替えて、スイッチ４４の選択状態を有効或いは無効すなわち中立位置相当が選択可能なスイッチがスイッチ４４とは別に設けられてもよい。
また、前述の実施例の切換制御手段５０に備えられた変速状態領域変更手段８６は、スイッチ４４の選択状態に基づいて例えば図８の切換線図に示すような有段変速制御領域或いは無段変速制御領域において一方の領域の全てを他方の領域に変更するものであったが、一方の領域の一部分を他方に変更するものであってもよい。図８を例にすれば、スイッチ４４における選択状態に基づいて選択された変速状態に切り替えるための領域が拡大されるように前記判定車速Ｖ１或いは判定出力トルクＴ１が変更され破線に示される境界線が移動させられる。
また、前述の実施例の図８では変速機構１０の変速状態を切り替えるために無段変速制御領域および有段変速制御領域が記憶されているが、基本は図８の全体が無段制御領域として記憶されてもよく、この場合には変速状態領域変更手段８６はユーザの操作による有段変速走行の選択時のみ図８の全体または一部を有段制御領域に変更する。言い換えれば、基本は無段変速状態すなわち無段変速走行として予め記憶され、ユーザの操作による有段変速走行の選択時のみ切換制御手段５０は有段変速状態に切り替えるようにしてもよい。これによって、ユーザは有段変速走行のみを選択するだけで有段変速走行と無段変速走行とが選択できることになる。この場合には、スイッチ４４は少なくとも有段変速走行が選択可能であればよい。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
本発明の一実施例であるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図である。 図１の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が無段或いは有段変速作動させられる場合における変速作動とそれに用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせとの関係を説明する作動図表である。 図１の実施例のハイブリッド車両の駆動装置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。 無段変速状態（差動状態）に切換えられたときの差動部（動力分配機構）の状態の一例を表している図であって、図３の共線図の差動部に相当する図である。 切換クラッチＣ０の係合により定変速状態（非差動状態、有段変速状態）に切換えられたときの差動部（動力分配機構）の状態を表している図であって、図３の共線図の差動部に相当する図である。 図１の実施例の駆動装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。 図６の電子制御装置の制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。 車速と出力トルクとをパラメータとする同じ二次元座標に構成された、自動変速部の変速判断の基となる予め記憶された変速線図と変速機構の変速状態の切換判断の基となる予め記憶された切換線図との関係を示す図である。 車速と出力トルクとをパラメータとする二次元座標で構成されたエンジン走行と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を有する予め記憶された関係を示す駆動力源切換線図の一例である。 無段制御領域と有段制御領域との境界線を有する予め記憶された関係を示す図であって、図８の破線に示す無段制御領域と有段制御領域との境界をマップ化するための概念図でもある。 有段式変速機におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度の変化の一例である。 無段変速状態と有段変速状態とを選択するために操作される変速状態手動選択装置の一例であるシーソー型スイッチを示す図である。 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を備えたシフト操作装置の一例である。 自動変速部の変速比を切り換えるために予め記憶された３種類の変速線図を示す図であって、(a) はノミナル用変速線図、(b) はロー用変速線図、(c) はハイ用変速線図を示している。 車両の減速走行中における切換制御手段による動力分配機構の切換状態を説明するために、サンギヤＳ１、キャリヤＣＡ１、リングギヤＲ１の回転速度の相対関係を示す共線図であって、実線は、エンジン回転速度が零付近であるためにサンギヤＳ１が高速で負回転させられる作動状態を、破線はそのサンギヤＳ１の回転速度を正側に持ち上げた作動状態を、１点鎖線はサンギヤＳ１、キャリヤＣＡ１、リングギヤＲ１が一体的に回転させられるロック状態状態をそれぞれ示している。 図７の電子制御装置の制御作動の要部すなわち減速走行時の自動変速部の変速比変更制御作動を説明するフローチャートである。 本発明の他の実施例におけるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図であって、図１に相当する図である。 図１７の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が無段或いは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って、図２に相当する図である。 図１７の実施例のハイブリッド車両の駆動装置が有段変速作動させられる場合における各ギヤ段の相対的回転速度を説明する共線図であって、図３に相当する図である。
符号の説明
８：エンジン
１０、７０：変速機構（駆動装置）
１２：トランスミッションケース（非回転部材）
１６：動力分配機構（差動歯車装置）
１８：伝達部材（出力軸）
２０、７２：有段式自動変速部（有段式の自動変速、動力伝達機構）
３８：駆動輪
５０：切換制御手段
８０：減速走行判定手段
８８：変速比変更制御手段
８４：出力軸回転判定手段
９０：エンジンブレーキ要求判定手段
９２：回生中判定手段
Ｃ０：クラッチ（切換装置）
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機

Claims (6)

  1. ３つの要素のうちの第１要素は第１電動機に連結され、第２要素は原動機に連結され、第３要素は出力軸に連結された差動歯車装置と、前記出力軸と駆動輪との間に設けられた変速機を有する動力伝達機構と、該動力伝達機構に動力伝達可能に連結された第２電動機とを、備える車両用駆動装置の制御装置であって、
    前記車両の減速走行時には、前記第１電動機および／または第２電動機によるアシストトルクの発生可能量に応じて前記変速機の変速比を変更する変速比変更制御手段を、含み、
    前記変速比変更制御手段は、前記第１電動機および／または第２電動機によるアシストトルク量が大きくなるほど前記第１要素の回転速度の絶対値を抑制するように前記変速比を小さく変更するものであることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
  2. ３つの要素のうちの第１要素は第１電動機に連結され、第２要素は原動機に連結され、第３要素は出力軸に連結された差動歯車装置と、前記出力軸と駆動輪との間に設けられた変速機を有する動力伝達機構と、該動力伝達機構に動力伝達可能に連結された第２電動機とを、備える車両用駆動装置の制御装置であって、
    前記差動歯車装置を差動状態とロック状態とに切り換えるための切換装置と、
    前記車両の減速走行時には、前記切換装置による前記差動歯車装置の差動状態とロック状態との切換状態に応じて前記変速機の変速比を変更する変速比変更制御手段とを、含み、
    前記変速比変更制御手段は、前記差動歯車装置がロック状態へ切り換えられた場合には差動状態である場合に比較して前記変速比を大きく変更するものであることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
  3. ３つの要素のうちの第１要素は第１電動機に連結され、第２要素は原動機に連結され、第３要素は出力軸に連結された差動歯車装置と、前記出力軸と駆動輪との間に設けられた変速機を有する動力伝達機構と、該動力伝達機構に動力伝達可能に連結された第２電動機とを、備える車両用駆動装置の制御装置であって、
    前記差動歯車装置を差動状態とロック状態とに切り換えるための切換装置と、
    前記車両の減速走行時には、前記切換装置による前記差動歯車装置の差動状態とロック状態との切換状態に応じて前記変速機の変速比を変更する変速比変更制御手段とを、含み、
    前記変速比変更制御手段は、前記差動歯車装置がロック状態へ切り換えられた場合には、フューエルカットのための強制ダウンシフトを実行するものであることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
  4. 前記切換装置は、車両が所定値以上の高トルク走行状態であるときに、前記差動歯車装置を差動状態からロック状態へ切り換えるものである請求項２または３の車両用駆動装置の制御装置。
  5. 前記切換装置は、車両が所定値以上の高出力走行状態であるときに、前記差動歯車装置を差動状態からロック状態へ切り換えるものである請求項２または３の車両用駆動装置の制御装置。
  6. 前記切換装置は、車両の所定値以上の高車速走行であるときに、前記差動歯車装置を差動状態からロック状態へ切り換えるものである請求項２乃至５のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
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