JP4168954B2 - 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、特に、その駆動装置が電気的な無段変速状態と有段変速状態とに切換制御される構成とされる場合においてその切換制御に関するものである。
エンジンの出力を第１電動機および出力軸へ分配する動力分配機構と、その動力分配機構の出力軸と駆動輪との間に設けられた第２電動機とを備えた駆動装置を制御する制御装置を備えた車両が知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両の制御装置がそれである。このようなハイブリッド車両の駆動装置では、エンジンからの動力の主部を駆動輪へ直接機械的に伝達し、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、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され、燃費が向上させられる。
特開２００３−１３０２０２号公報 特開２００３−１３０２０３号公報 特開２００３−１２７６８１号公報 特開平１１−１９８６６８号公報 特開平１１−１９８６７０号公報 特開平１１−２１７０２５号公報 ＷＯ ０３／０１６７４９Ａ１公報
一般に、無段変速機は車両の燃費を良くする装置として知られている一方、有段式自動変速機のような歯車式伝動装置は伝達効率が良い装置として知られている。しかし、それ等の長所を兼ね備えた動力伝達機構は未だ存在しなかった。例えば、上記のような従来の車両用駆動装置の制御装置では、第１電動機から第２電動機への電気エネルギの電気パスすなわち車両の駆動力の一部を電気エネルギで伝送する伝送路を含むため、エンジンの高出力化に伴ってその第１電動機を大型化させねばならないとともに、その第１電動機から出力される電気エネルギにより駆動される第２電動機も大型化させねばならないので、駆動装置が大きくなるという問題があった。或いは、エンジンの出力の一部が一旦電気エネルギに変換されて駆動輪に伝達されるように制御されるので、高速走行などのような車両の走行条件によってはかえって燃費が悪化する可能性があった。
そこで、本発明者等は、以上の課題を解決するために種々検討を重ねた結果、第１電動機および第２電動機は、エンジン出力が比較的小さい常用出力域ではそれほどの大きさを要しないが、高出力走行時のようにエンジンの高出力域例えば最大出力域であるときにはそれに見合う容量或いは出力を備えるために大きなものが必要となることから、そのようなエンジンの出力が大きい領域であるときには、専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力を駆動輪へ伝達するような状態とすると、第１電動機および第２電動機が小型となって車両の駆動装置がコンパクトとなるという点を見いだした。また、同様に専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力を駆動輪へ伝達するような状態とすると、高速走行時には、エンジンの出力の一部が第１電動機により一旦電気エネルギに変換されて第２電動機により駆動輪に動力伝達するための電気パスが無くなって動力と電気との間の変換損失が抑制されるので燃費が一層向上するという点を見いだした。そして、このような知見に基づいて為された電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態と有段変速機として作動可能な有段変速状態とに切り換え可能に構成される駆動装置を、車両の所定条件に基づいて切換制御することで駆動装置を小型化できたり、燃費を向上できることが考えられる。
しかしながら、前記無段変速状態と前記有段変速状態とに切り換え可能に構成される動力分配機構を主体とする駆動装置が、上述した特許文献１に示されるように動力分配機構とその動力分配機構の出力軸と駆動輪との間に設けられる有段式自動変速機とで全体が構成される場合には、その駆動装置の前記無段変速状態と前記有段変速状態との切換制御と、その有段式自動変速機の変速制御とが重なって実行される可能性が生じる。この変速制御は単に有段式自動変速機の変速を実行するだけでなく、変速に際して発生する変速ショックを可及的に抑制するために、例えば変速の進行状況を検出しながら予め設定された最適回転速度になるように有段式自動変速機内の係合装置の係合力を逐次制御している。その一方で変速制御による有段式自動変速機の入力回転速度の回転変化とは別に駆動装置の切換制御すなわち動力分配機構の切換制御が実行されるとその切換制御に伴って前記入力回転速度にあたる動力分配機構の出力軸回転速度が変化する、すなわち変速制御に対して単独で（勝手に）入力回転速度が変化する可能性がある。このため、入力回転速度の変化に対応することができず有段式自動変速機の変速ショックを抑制するための変速制御が複雑化して変速ショックが悪化してしまう可能性があった。
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、電気的な無段変速機として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られる車両用駆動装置を提供するとともに、駆動装置における無段変速状態と有段変速状態との切換制御とその駆動装置に含まれる自動変速機の変速制御とが重なる場合において、その多重制御に伴う変速ショックを抑制する車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。
すなわち、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、エンジンの出力を駆動輪へ伝達する車両用駆動装置の制御装置であって、(a) 電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態と有段の変速機として作動可能な有段変速状態とに切り換え可能な変速状態切換型変速機構と、(b) 車両の所定条件に基づいて前記変速状態切換型変速機構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切換制御手段と、(c) 車両状態に基づいて前記変速状態切換型変速機構に含まれる有段式自動変速機の変速を制御する変速制御手段と、(d) 前記切換制御手段による切換制御と前記変速制御手段による変速制御とが重なる場合には、その切換制御手段による切換制御を先に実行させる実行タイミング制御手段とを、含み、(e) 前記変速状態切換型変速機構は、前記エンジンに連結された第１要素と、第１電動機に連結された第２要素と、伝達部材に連結された第３要素とを有する動力分配機構を備えるとともに、その動力分配機構は、前記変速状態切換型変速機構を前記無段変速状態および前記有段変速状態のいずれかの状態に切換可能とするための作動状態切換装置を有し、(f)前記切換制御手段は、その作動状態切換装置を制御することで前記無段変速状態と前記有段変速状態とを選択的に切り換えるものであり、(g) 前記有段式自動変速機は前記伝達部材と前記駆動輪との間に前記動力分配機構と直列に設けられており、(h) 前記実行タイミング制御手段による制御は、アクセル開度が増加方向に変化した際に実行されるものである。
このようにすれば、電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態と有段の変速機として作動可能な有段変速状態とに切り換え可能な変速状態切換型変速機構における切換制御手段による切換制御と、その変速状態切換型変速機構に含まれる有段式自動変速機における変速制御手段による変速制御とが重なって実行される場合には、実行タイミング制御手段によってその切換制御手段による切換制御が先に実行させられるので、前記切換制御と前記変速制御とが重なって実行されることが回避されそれぞれの制御が速やか実行される。例えば、切換制御手段による変速状態切換型変速機構の無段変速状態から有段変速状態への切換制御が実行させられた後に前記変速制御手段による自動変速機の変速制御が実行させられた場合は、自動変速機への入力回転速度が安定した状態で自動変速機の変速制御が実行されることになり変速制御の複雑化が回避され変速制御が速やかに実行されて変速ショックが抑制される。また、切換制御手段による変速状態切換型変速機構の有段変速状態から無段変速状態への切換制御が実行させられた後に変速制御手段による自動変速機の変速制御が実行させられた場合は、自動変速機への入力回転速度が無段変速状態となった変速状態切換型変速機構によって速やかに変化させられて自動変速機の変速制御が速やかに実行されて変速ショックの悪化が抑制される。また、変速制御手段による有段式自動変速機の変速制御中には切換制御手段による変速状態切換型変速機構の変速状態の切換えが実行されないので、例えば有段式自動変速機へ入力される回転速度が変速制御に伴う回転速度変化とは別に変化してしまうことによる変速制御の複雑化が回避されて変速ショックの悪化が抑制される。また、前記変速状態切換型変速機構は、前記エンジンに連結された第１要素と、第１電動機に連結された第２要素と、伝達部材に連結された第３要素とを有する動力分配機構を備えるとともに、その動力分配機構は、前記変速状態切換型変速機構を前記無段変速状態および前記有段変速状態のいずれかの状態に切換可能とするための作動状態切換装置を有し、前記切換制御手段は、その作動状態切換装置を制御することで前記無段変速状態と前記有段変速状態とを選択的に切り換えるものである。そのため、切換制御手段により作動状態切換装置が制御されることにより、車両の駆動装置内の変速状態切換型変速機構が無段変速機として作動可能な無段変速状態と有段変速機として作動可能な有段変速状態とに簡単に切り換えられる。また、前記有段式自動変速機は前記伝達部材と前記駆動輪との間に前記動力分配機構と直列に設けられているものであるため、有段式自動変速機の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになる。また、前記実行タイミング制御手段による制御は、アクセル開度が増加方向に変化した際に実行されるものであるため、アクセル開度の増加に伴って変速状態切換型変速機構の無段変速状態から有段変速状態への切換えが実行される場合において、切換制御手段による切換制御を優先することで、自動変速機への入力回転速度が安定した状態で自動変速機の変速制御が実行されることになり変速制御の複雑化が回避され変速制御が速やかに実行されて変速ショックが抑制される。
ここで、好適には、請求項２にかかる発明では、電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態と有段の変速機として作動可能な有段変速状態とに切り換え可能な変速状態切換型変速機構における切換制御手段による切換制御と、その変速状態切換型変速機構に含まれる有段式自動変速機における変速制御手段による変速制御とが重なって実行される場合には、実行タイミング制御手段によってその変速制御手段による変速制御が先に実行させられるので、前記切換制御と前記変速制御とが重なって実行されることが回避されそれぞれの制御が速やか実行される。例えば、変速状態切換型変速機構の有段変速状態で変速制御手段による自動変速機の変速制御が実行させられた後に前記切換制御手段による変速状態切換型変速機構の有段変速状態から無段変速状態への切換制御が実行させられた場合は、自動変速機への入力回転速度が安定している状態で自動変速機の変速制御が実行されることになり変速制御の複雑化が回避され変速制御が速やかに実行されて変速ショックが抑制される。また、変速状態切換型変速機構の無段変速状態で変速制御手段による自動変速機の変速制御が実行させられた後に前記切換制御手段による変速状態切換型変速機構の無段変速状態から有段変速状態への切換制御が実行させられた場合は、自動変速機への入力回転速度が無段変速状態となっている変速状態切換型変速機構によって速やかに変化させられて自動変速機の変速制御が速やかに実行されて変速ショックの悪化が抑制される。また、変速制御手段による有段式自動変速機の変速制御中には切換制御手段による変速状態切換型変速機構の変速状態の切換えが実行されないので、例えば有段式自動変速機へ入力される回転速度が変速制御に伴う回転速度変化とは別に変化してしまうことによる変速制御の複雑化が回避されて変速ショックの悪化が抑制される。また、前記変速状態切換型変速機構は、前記エンジンに連結された第１要素と、第１電動機に連結された第２要素と、伝達部材に連結された第３要素とを有する動力分配機構を備えるとともに、その動力分配機構は、前記変速状態切換型変速機構を前記無段変速状態および前記有段変速状態のいずれかの状態に切換可能とするための作動状態切換装置を有し、前記切換制御手段は、その作動状態切換装置を制御することで前記無段変速状態と前記有段変速状態とを選択的に切り換えるものである。そのため、切換制御手段により作動状態切換装置が制御されることにより、車両の駆動装置内の変速状態切換型変速機構が無段変速機として作動可能な無段変速状態と有段変速機として作動可能な有段変速状態とに簡単に切り換えられる。また、前記有段式自動変速機は前記伝達部材と前記駆動輪との間に前記動力分配機構と直列に設けられているものであるため、有段式自動変速機の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになる。また、前記実行タイミング制御手段による制御は、アクセル開度が減少方向に変化した際に実行されるものであるため、アクセル開度の減少に伴って変速状態切換型変速機構の有段変速状態から無段変速状態への切換えが実行される場合において、変速制御手段による変速制御を優先することで、自動変速機への入力回転速度が安定している状態で自動変速機の変速制御が実行されることになり変速制御の複雑化が回避され変速制御が速やかに実行されて変速ショックが抑制される。
また、好適には、請求項３にかかる発明では、前記実行タイミング制御手段は、車両状態に基づいて前記切換制御手段による切換制御と前記変速制御手段による変速制御との何れを先に実行させるかを変更するものである。このようにすれば、前記切換制御と前記変速制御とが重なって実行されることが車両状態に合わせて適切に回避される。
また、好適には、請求項４にかかる発明では、前記実行タイミング制御手段は、前記変速状態切換型変速機構が前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれの変速状態であるかに基づいて前記切換制御手段による切換制御と前記変速制御手段による変速制御との何れを先に実行させるかを判断するものである。このようにすれば、前記切換制御と前記変速制御とが重なって実行されることが回避される。
また、好適には、請求項５にかかる発明では、前記実行タイミング制御手段は、前記変速状態切換型変速機構が前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれの変速状態に切り換えられるかに基づいて前記切換制御手段による切換制御と前記変速制御手段による変速制御との何れを先に実行させるかを判断するものである。このようにすれば、前記切換制御と前記変速制御とが重なって実行されることが回避される。
また、好適には、請求項６にかかる発明では、前記車両の所定条件は、予め設定された高速走行判定値に基づいて定められたものであり、前記切換制御手段は、実際の車速が前記高速走行判定値を越えたときに前記変速状態切換型変速機構を前記有段変速状態とするものである。このようにすれば、例えば実際の車速が高車速側に設定された高速走行判定値を越えると、専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力が駆動輪へ伝達されて、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との間の変換損失が抑制されるので燃費が向上させられる。また、上記高速走行判定値は、車両の高速走行を判定するために予め設定された値である。
また、好適には、前記車両の所定条件は、予め設定された高速走行判定値に基づいて定められたものであり、前記切換制御手段は、実際の車速が前記高速走行判定値を越えたときに前記変速状態切換型変速機構の無段変速状態を禁止するものである。このようにすれば、例えば実際の車速が高車速側に設定された高速走行判定値を越えると、変速状態切換型変速機構の無段変速状態が禁止されて、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との間の変換損失が抑制されるので、専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力が駆動輪へ伝達されて、車両の燃費が向上させられる。
また、好適には、請求項７にかかる発明では、前記車両の所定条件は、予め設定された高出力走行判定値に基づいて定められたものであり、前記切換制御手段は、車両の駆動力関連値が前記高出力走行判定値を越えたときに前記変速状態切換型変速機構を前記有段変速状態とするものである。このようにすれば、例えば要求駆動力或いは実際の駆動力などの駆動力関連値が比較的高出力側に設定された高出力走行判定値を越えると、専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力が駆動輪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の電動機が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできてその電動機或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。ここで、上記駆動力関連値は、エンジンの出力トルク、変速機の出力トルク、駆動輪の駆動トルク等の動力伝達経路における伝達トルクや回転力、それを要求するスロットル開度など、車両の駆動力に直接或いは間接的に関連するパラメータである。また、上記高出力走行判定値は、車両の高出力走行を判定するために予め設定された値である。
また、好適には、前記車両の所定条件は、予め設定された高出力走行判定値に基づいて定められたものであり、前記切換制御手段は、車両の駆動力関連値が前記高出力走行判定値を越えたときに前記変速状態切換型変速機構の無段変速状態を禁止するものである。このようにすれば、例えば要求駆動力或いは実際の駆動力などの駆動力関連値が比較的高出力側に設定された高出力走行判定値を越えると、変速状態切換型変速機構の無段変速状態が禁止されて、電気的な無段変速機として作動させる場合の電動機が伝える電気的エネルギの最大値が小さくされるので、専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力が駆動輪へ伝達されて、その電動機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、好適には、請求項８にかかる発明では、前記車両の所定条件は、高速走行判定線および高出力走行判定線を含む、車速と車両の駆動力とをパラメータとする予め記憶された切換線図から実際の車速と車両の駆動力関連値とに基づいて定められるものである。このようにすれば、高車速判定または高トルク判定が簡単に判定される。
また、好適には、請求項９にかかる発明では、前記車両の所定条件は、前記変速状態切換型変速機構を前記電気的な無段変速状態とするための制御機器の機能低下を判定する故障判定条件であり、前記切換制御手段は前記故障判定条件が成立した場合に前記変速状態切換型変速機構を前記有段変速状態とするものである。このようにすれば、前記変速状態切換型変速機構が通常は無段変速状態とされる場合であっても優先的に有段変速状態とされることで、有段走行ではあるが無段走行と略同様の車両走行が確保される。
また、好適には、前記車両の所定条件は、予め設定された前記故障判定条件に基づいて定められたものであり、前記切換制御手段は、前記故障判定条件が成立した場合に前記変速状態切換型変速機構の無段変速状態を禁止するものである。このようにすれば、例えば電気的な無駄変速状態するための制御機器の機能低下が判定されると、変速状態切換型変速機構の無段変速状態が禁止されるので、前記変速状態切換型変速機構が無段変速状態とされない場合でも有段変速状態とされることで、有段走行ではあるが無段走行と略同様の車両走行が確保される。
また、好適には、請求項１０にかかる発明では、前記動力分配機構は、前記エンジンに連結された第１要素と前記第１電動機に連結された第２要素と前記伝達部材に連結された第３要素とを有するものであり、前記作動状態切換装置は、前記第１要素乃至第３要素のうちのいずれか２つを相互におよび／またはその第２要素を非回転部材に連結する係合装置例えば摩擦係合装置であり、前記切換制御手段は、前記係合装置を解放してその第１要素、第２要素、および第３要素を相互に相対回転可能とすることにより前記無段変速状態とし、前記係合装置を係合してその第１要素、第２要素、および第３要素のうちの少なくとも２つを相互に連結するか或いはその第２要素を非回転状態とすることにより前記有段変速状態とするものである。このようにすれば、動力分配機構が簡単に構成されるとともに切換制御手段により無段変速状態と有段変速状態とが簡単に制御される。
また、好適には、請求項１１にかかる発明では、前記動力分配機構は遊星歯車装置であり、前記第１要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第２要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第３要素はその遊星歯車装置のリングギヤであり、前記係合装置は、前記キャリヤ、サンギヤ、リングギヤのうちのいずれか２つを相互に連結するクラッチおよび／またはそのサンギヤを非回転部材に連結するブレーキを備えたものである。このようにすれば、動力分配機構の軸方向寸法が小さくなるとともに、１つの遊星歯車装置によって簡単に構成される。
また、好適には、請求項１２にかかる発明では、前記遊星歯車装置はシングルピニオン型遊星歯車装置である。このようにすれば、動力分配機構の軸方向寸法が小さくなるとともに、動力分配機構が１つのシングルピニオン型遊星歯車装置によって簡単に構成される。
また、好適には、請求項１３にかかる発明では、前記切換制御手段は、前記シングルピニオン型遊星歯車装置を変速比が１である変速機とするために前記キャリヤとサンギヤを相互に連結するか、或いは前記シングルピニオン型遊星歯車装置を変速比が１より小さい増速変速機とするために前記サンギヤを非回転状態とするように前記係合装置を制御するものである。このようにすれば、動力分配機構が１つのシングルピニオン型遊星歯車装置による単段または複数段の定変速比を有する変速機として前記切換制御手段によって簡単に制御される。
また、好適には、請求項１４にかかる発明では、前記動力分配機構の変速比と前記有段式自動変速機の変速比とに基づいて前記変速状態切換型変速機構の総合変速比が形成されるものである。このようにすれば、有段式自動変速機の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになるので、動力分配機構における無段変速制御の効率が一層高められる。また、前記変速状態切換型変速機構において動力分配機構と有段式自動変速機とで無段変速状態としての無段変速機が構成され、動力分配機構と有段式自動変速機とで有段変速状態としての有段式自動変速機が構成される。
また、好適には、請求項１５にかかる発明では、前記有段式自動変速機の変速は、予め記憶された変速線図に基づいて実行されるものである。このようにすれば、有段式自動変速機の変速が容易に実行される。
また、好適には、前記切換制御手段は、車両の所定条件に基づいて前記変速状態切換型変速機構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ものである。このようにすれば、切換型変速機構が切換制御手段により無段変速状態と有段変速状態とのいずれかに車両の所定条件に基づいて選択的に切り換えられることから、電気的な無段変速機の燃費改善効果と機械的に動力を伝達する有段変速機の高い伝達効率との両長所を兼ね備えた駆動装置が得られる。例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、上記変速状態切換型変速機構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、高速走行では変速状態切換型変速機構が有段の変速機として作動可能な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の出力が駆動輪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るので、燃費が向上させられる。また、高出力走行では上記変速状態切換型変速機構が有段変速状態とされるので、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、電動機が発生すべき電気的エネルギ換言すれば電動機が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできてその電動機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、好適には、前記変速状態切換型変速機構において、第２電動機が前記伝達部材に直接に連結される。このようにすれば、前記自動変速機の出力軸に対して低トルクの出力でよいので、第２電動機が一層小型化される。
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例である制御装置が適用されるハイブリッド車両の駆動装置としての変速状態切換型変速機構１０（以下、変速機構１０という）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切換型変速部１１と、その切換型変速部１１と出力軸２２との間で伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結されている自動変速機として機能す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としての出力軸２２とを直列に備えている。この変速機構１０は、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のエンジン８と一対の駆動輪との間に設けられて、図５に示すように動力を差動歯車装置（終減速機）３６および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３８へ伝達する。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。
切換型変速部１１は、第１電動機Ｍ１と、入力軸１４に入力されたエンジン８の出力を機械的に合成し或いは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に分配し、或いはエンジン８の出力とその第１電動機Ｍ１の出力とを合成して伝達部材１８へ出力させる動力分配機構１６と、伝達部材１８と一体的に回転するように設けられている第２電動機Ｍ２とを備えている。なお、この第２電動機Ｍ２は伝達部材１８から出力軸２２までの間のいずれの部分に設けられてもよい。本実施例の第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、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とトランスミッションケース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、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な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、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、切換型変速部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、エンジン８の出力で車両走行中に上記切換クラッチ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、第１遊星歯車装置２４の３要素Ｓ１、ＣＡ１、Ｒ１が一体回転することから、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、切換型変速部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が非回転状態とされると、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、切換型変速部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、切換型変速部１１を、変速比が連続的変化可能な無段変速機として作動可能な無段変速状態と、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ロックするロック状態すなわち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可能な定変速状態、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可能な定変速状態とに選択的に切換える作動状態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／出力歯車回転速度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、切換型変速部１１は前述した無段変速機として作動可能な無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動可能な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切換型変速部１１と自動変速部２０とで有段変速機として作動可能な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切換型変速部１１と自動変速部２０とで電気的な無段変速機として作動可能な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、切換型変速部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、切換型変速部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切換型変速部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、横軸方向において各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標であり、３本の横軸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、横軸ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。また、切換型変速部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。すなわち、縦線Ｙ１とＹ２との間隔を１に対応するとすると、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ１に対応するものとされる。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。すなわち、図３に示すように、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に対応するものとされ、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応するものとされる。
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（無段変速部）１６において、第１遊星歯車装置２４の３回転要素（要素）の１つである第１キャリヤＣＡ１が入力軸１４に連結されるとともに切換クラッチＣ０を介して他の回転要素の１つである第１サンギヤＳ１と選択的に連結され、その他の回転要素の１つである第１サンギヤＳ１が第１電動機Ｍ１に連結されるとともに切換ブレーキＢ０を介してトランスミッションケース１２に選択的に連結され、残りの回転要素である第１リングギヤＲ１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の回転を前記伝達部材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。例えば、上記切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の解放により無段変速状態に切換えられたときは、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、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、上記３回転要素が一体回転するので、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。また、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、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。
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に切換型変速部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、切換型変速部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４は、本実施例の変速機構１０を制御するための電子制御装置４０に入力される信号及びその電子制御装置４０から出力される信号を例示している。この電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン８、電動機Ｍ１、Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、前記自動変速部２０の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
上記電子制御装置４０には、図４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、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切換型変速部１１を定変速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切換型変速部１１を無段変速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、動力分配機構１６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５は、電子制御装置４０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図５において、切換制御手段５０は、高車速判定手段６２、高出力走行判定手段６４、および電気パス機能判定手段６６を備えており、車両の所定条件に基づいて変速機構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。また、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切換型変速部１１の無段変速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１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２との駆動力の配分を最適になるように変化させて切換型変速部１１の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御する。また、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６に示す変速線図から車速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。
高車速判定手段６２は、ハイブリッド車両の実際の車速Ｖが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以上の高車速となったか否かを判定する。高出力走行判定手段６４は、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以上の高トルク（高駆動力）走行となったか否かを判定する。電気パス機能判定手段６６は、変速機構１０を無段変速状態とするための制御機器の機能低下が判定される故障判定条件の判定を、例えば第１電動機Ｍ１における電気エネルギの発生からその電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスに関連する機器の機能低下すなわち第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、インバータ５８、蓄電装置６０、それらを接続する伝送路などの故障や、故障（フェイル）とか低温による機能低下或いは機能不全の発生に基づいて判定する。
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。つまり、高出力走行判定手段６４では車両の駆動力を直接或いは間接的に示す駆動力関連パラメータに基づいて車両の高出力走行が判定される。
増速側ギヤ段判定手段６８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６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。これは、変速機構１０全体が有段式自動変速機として機能させられる場合に、第１速乃至第４速では切換クラッチＣ０が係合させられ、或いは第５速では切換ブレーキＢ０が係合させられるようにするためである。
切換制御手段５０は、所定条件としての上記高車速判定手段６２による高車速判定、高出力走行判定手段６４による高出力走行判定すなわち高トルク判定、電気パス機能判定手段６６による電気パス機能不全の判定の少なくとも１つが発生した場合は、変速機構１０を有段変速状態に切り換える有段変速制御領域であると判定して、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６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全体すなわち切換型変速部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、高車速判定手段６２による高車速判定、増速側ギヤ段判定手段６８による第５速ギヤ段判定、或いは高出力走行判定手段６４による高出力走行判定であっても増速側ギヤ段判定手段６８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は切換型変速部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、高出力走行判定手段６４による高出力走行判定或いは増速側ギヤ段判定手段６８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は切換型変速部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によって所定条件に基づいて変速機構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、切換型変速部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。
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。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）を選択するのである。これによって、高出力走行では例えば図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の変化が発生する。
しかし、切換制御手段５０は、上記高車速判定手段６２による高車速判定、高出力走行判定手段６４による高出力走行判定、電気パス機能判定手段６６による電気パス機能不全の判定のいずれも発生しないときは、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であると判定して、変速機構１０全体として無段変速状態が得られるために前記切換型変速部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６に示す変速線図に従って自動変速部２０を自動変速することを許可する信号を出力する。この場合、有段変速制御手段５４により、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により所定条件に基づいて無段変速状態に切り換えられた切換型変速部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。
上記ハイブリッド制御手段５２は、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１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２との駆動力の配分を最適になるように変化させる。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や車速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、エンジンの回転速度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、その制御を自動変速部２０の変速段を考慮して実行したり、或いは燃費向上などのために自動変速部２０に変速指令を行う。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、切換型変速部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切換型変速部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とになる。
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、切換型変速部１１の電気的ＣＶＴ機能によってモータ走行させることができる。
図６は、変速機構１０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、図６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所定条件を定める判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１を示しており、高車速判定値である判定車速Ｖ１の連なりと高出力走行判定値である判定出力トルクＴ１の連なりである高車速判定線と高出力走行判定線を示している。さらに、図６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。この図６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）でもある。よって車両の所定条件は、この切換線図から実際の車速Ｖと出力トルクＴout とに基づいて定められてもよい。すなわち、この図６は変速マップと所定条件との関係を示す図であるともいえる。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、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。
前記図６の破線は例えば図７に示すエンジン回転速度ＮＥおよびエンジントルクＴＥをパラメータとする予め記憶された無段制御領域と有段制御領域との境界線としてのエンジン出力線を有する関係図（マップ）に基づいて自動変速部２０の変速線図上に置き直された概念的な切換線である。言い換えれば、図７は図６の破線を作るための概念図である。また切換制御手段５０は、この図７の関係図（マップ）から実際のエンジン回転速度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。
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７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７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。
多重制御判定手段８０は、切換制御手段５０による変速機構１０の変速状態の切換制御すなわち切換型変速部１１の変速状態の切換制御の実行と、有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御の実行とが重なるか否かを、例えば切換制御手段５０による変速機構１０の変速状態の切換制御のための前述した車両の所定条件が成立し、且つ有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速段の切換が実行されるべき車両状態となったか否かで判定する。本実施例においては、切換制御手段５０による切換制御と有段変速制御手段５４による変速制御とが重なって実行されることを多重制御と表すこととし、この多重制御にはその切換制御とその変速制御とが同時に開始されるのはもちろんのこと切換制御過程と変速制御過程とがわずかでも重なる場合も含まれる。
図６に示す上矢印はダウンシフト時の多重制御の一例であり、下矢印はアップシフト時の多重制御の一例である。ここでの出力トルクＴout は運転者のアクセルペダル操作量に基づいて算出される要求出力トルクＴout とする。具体的には、図６の上矢印は変速機構１０が無段変速状態であるときにアクセルペダルが踏み込まれたことにより変速機構１０の無段変速状態から有段変速状態への切換えと自動変速部２０の第３速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウンシフトとの多重制御が発生すること、言い換えれば高出力走行判定手段６４による高出力走行判定の成立となる車両状態の無段制御領域から有段制御領域への領域変更が判断され、且つ車両状態が３→２ダウン線および２→１ダウン線を横切ったことで有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速段の切換えが判断されたことを表している。また、図６の下矢印は変速機構１０が有段変速状態であるときにアクセルペダルが戻されたことにより変速機構１０の有段変速状態から無段変速状態への切換えと自動変速部２０の第３速ギヤ段から第４速ギヤ段へのアップシフトとの多重制御が発生すること、言い換えれば高車速判定手段６２による高車速判定、高出力走行判定手段６４による高出力走行判定、電気パス機能判定手段６６による電気パス機能不全判定のいずれも不成立となる車両状態の有段制御領域から無段制御領域への領域変更が判断され、且つ車両状態が３→４アップ線を横切ったことで有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速段の切換えが判断されたことを表している。本実施例においては、切換制御手段５０による切換制御と有段変速制御手段５４によるダウンシフトとが重なって実行されることを多重ダウンと表し、切換制御手段５０による切換制御と有段変速制御手段５４によるアップシフトとが重なって実行されることを多重アップと表す。従って、多重制御判定手段８０は、車両状態が図６の上矢印であるような場合には多重ダウンを判定し、車両状態が図６の下矢印であるような場合には多重アップを判定することになる。
このように、上記多重制御は車両状態の変化例えば図６に示す車速Ｖとアクセルペダル操作量に基づいて算出される要求出力トルクＴout とで表される車両状態の変化で発生することになる。特に、図６から明らかなようにアクセルペダル操作量の変化すなわち要求出力トルクＴout の変化で発生しやすいことがわかる。なお、アクセルペダル操作量に替えてスロットル開度等の他の駆動力関連値が用いられてもよい。
実行タイミング制御手段８２は、切換制御手段５０による変速機構１０の変速状態の切換制御の実行と有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御の実行とが重なる場合例えば多重制御判定手段８０により多重制御が発生すると判定された場合には、その多重制御の発生を回避するためにその切換制御とその変速制御とを予め決められた手順で順次実行させる。すなわち、実行タイミング制御手段８２は多重制御が発生する場合には切換制御手段５０による切換制御および有段変速制御手段５４による変速制御の何れか一方を先に実行させ、その一方の制御が終了した後に他方を順次実行させる、所謂シーケンス制御を実行する。これにより、多重制御の発生が回避され上記切換制御および上記変速制御が速やか実行される。また、変速制御中に切換制御が実行されないので、切換型変速部１１から自動変速部２０へ入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が変速制御に伴う回転速度変化とは別に変化してしまうことによって変速制御が複雑化することが回避されて変速ショックの悪化が抑制される。このシーケンス制御における上記切換制御および上記変速制御の何れの制御を先に実行するかを定める予め決められた手順について以下に具体的に説明する。
例えば、実行タイミング制御手段８２は、一律に切換制御手段５０による変速機構１０の変速状態の切換制御を先に実行させる。これにより、例えば切換制御手段５０による変速機構１０の無段変速状態から有段変速状態への切換制御が実行された後に有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御が実行されるので、有段変速状態（定変速状態）とされた切換型変速部１１においてエンジン回転速度ＮＥに対する相対的な伝達部材１８の回転速度が固定された状態すなわち自動変速部２０への入力回転速度が安定した状態で自動変速部２０の変速制御が実行されることになり多重制御に比較して変速制御の複雑化が回避され変速制御が速やかに実行されて変速ショックの悪化が抑制される。また、切換制御手段５０による変速機構１０の有段変速状態から無段変速状態への切換制御が実行された後に有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御が実行されるので、自動変速部２０の変速に伴って変化する自動変速部２０への入力回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段変速状態とされた切換型変速部１１によって速やかに変化させられることになり自動変速部２０の変速制御が速やかに実行されて変速ショックの悪化が抑制される。
或いは、また、実行タイミング制御手段８２は、一律に有段変速制御手段５４による変速制御を先に実行させる。これにより、例えば変速機構１０の有段変速状態において有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御が実行された後に切換制御手段５０による変速機構１０の有段変速状態から無段変速状態への切換制御が実行されるので、有段変速状態が維持されている切換型変速部１１におけるエンジン回転速度ＮＥに対する相対的な伝達部材１８の回転速度が固定された状態すなわち自動変速部２０への入力回転速度が安定している状態で自動変速部２０の変速制御が実行されることになり多重制御に比較して変速制御の複雑化が回避され変速制御が速やかに実行されて変速ショックの悪化が抑制される。また、変速機構１０の無段変速状態において有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御が実行された後に切換制御手段５０による変速機構１０の無段変速状態から有段変速状態への切換制御が実行されるので、自動変速部２０の変速に伴って変化する自動変速部２０への入力回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段変速状態が維持されている切換型変速部１１によって速やかに変化させられることになり自動変速部２０の変速制御が速やかに実行されて変速ショックの悪化が抑制される。
或いは、また、実行タイミング制御手段８２は、車両状態に基づいて切換制御手段５０による変速機構１０の変速状態の切換制御と有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御との何れを先に実行させるかを判断し、実行させる。例えば、前述したように図６の下矢印に示すようにアクセルペダルの戻し操作に伴って車両状態が変化して多重アップが発生する場合には、実行タイミング制御手段８２は変速機構１０の有段変速状態を維持した状態で有段変速制御手段５４による変速制御を先に実行させる。これにより、上記同様に自動変速部２０の変速ショックの悪化が抑制される。この多重アップの場合には、実行タイミング制御手段８２は切換制御手段５０による変速機構１０の無段変速状態への切換制御を先に実行させてもよい。これにより、上記同様に自動変速部２０の変速ショックの悪化が抑制される。また、前述したように図６の上矢印に示すようにアクセルペダルの踏み込み操作に伴って車両状態が変化して多重ダウンが発生する場合には、第１電動機Ｍ１の小型化に伴い第１電動機Ｍ１の伝える電気的エネルギが小さいためにエンジンの高出力域まで対応させられないこともあり実行タイミング制御手段８２は切換制御手段５０による変速機構１０の有段変速状態への切換制御を先に実行させる。このことは、実行タイミング制御手段８２は、車両状態に基づいて切換制御手段５０による変速機構１０の変速状態の切換制御と有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御との何れを先に実行させるかの予め決められた手順を変更するとも言える。これにより、上記同様に自動変速部２０の変速ショックの悪化が抑制される。但し、第１電動機Ｍ１がエンジンの高出力域まで対応させられる場合には、実行タイミング制御手段８２は変速機構１０の無段変速状態を維持した状態で有段変速制御手段５４による変速制御を先に実行させてもよい。これにより、上記同様に自動変速部２０の変速ショックの悪化が抑制される。このようにアクセルペダルの操作に伴って発生する多重制御においてアクセルペダル戻しの場合は要求出力トルクＴout 減少による変速機構１０の有段変速状態から無段変速状態への切換えであり、アクセルペダル踏み込みの場合は要求出力トルクＴout 増加による変速機構１０の無段変速状態から有段変速状態への切換えであるので、実行タイミング制御手段８２は、車両状態を変化させるパラメータとなる車両の走行条件としてのアクセルペダル操作量に基づいて切換制御手段５０による変速機構１０の変速状態の切換制御と有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御との何れを先に実行させるかを判断するとも言える。上記車両の走行条件はアクセルペダル操作量の他にスロットル開度等の他の駆動力関連値や車速Ｖ、油温等である。
或いは、また、実行タイミング制御手段８２は、変速機構１０が前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれの変速状態であるかに基づいて切換制御手段５０による変速機構１０の変速状態の切換制御と有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御との何れを先に実行させるかを判断し、実行させる。例えば、実行タイミング制御手段８２は変速機構１０が無段変速状態の場合には先に切換制御手段５０による変速機構１０の無段変速状態から有段変速状態への切換制御を実行させ、或いは変速機構１０が有段変速状態の場合には先に有段変速制御手段５４による変速制御を実行させる。これにより、変速機構１０の有段変速状態で自動変速部２０の変速が実行されるので上記同様に自動変速部２０の変速ショックの悪化が抑制される。また、実行タイミング制御手段８２は変速機構１０が無段変速状態の場合には先に有段変速制御手段５４による変速制御を実行させ、或いは変速機構１０が有段変速状態の場合には先に切換制御手段５０による変速機構１０の有段変速状態から無段変速状態への切換制御を実行させてもよい。これにより、変速機構１０の無段変速状態で自動変速部２０の変速が実行されるので上記同様に自動変速部２０の変速ショックの悪化が抑制される。
或いは、また、実行タイミング制御手段８２は、変速機構１０が前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれの変速状態に切り換えられる予定であるかに基づいて切換制御手段５０による変速機構１０の変速状態の切換制御と有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御との何れを先に実行させるかを判断し、実行させる。例えば、実行タイミング制御手段８２は変速機構１０が無段変速状態へ切り換えられる場合には先に有段変速制御手段５４による変速制御を実行させ、或いは変速機構１０が有段変速状態へ切り換えられる場合には先に切換制御手段５０による変速機構１０の無段変速状態から有段変速状態への切換制御を実行させる。これにより、変速機構１０の有段変速状態で自動変速部２０の変速が実行されるので上記同様に自動変速部２０の変速ショックの悪化が抑制される。また、実行タイミング制御手段８２は変速機構１０が無段変速状態へ切り換えられる場合には先に切換制御手段５０による変速機構１０の有段変速状態から無段変速状態への切換制御を実行させ、或いは変速機構１０が有段変速状態へ切り換えられる場合には先に有段変速制御手段５４による変速制御を実行させてもよい。これにより、変速機構１０の無段変速状態で自動変速部２０の変速が実行されるので上記同様に自動変速部２０の変速ショックの悪化が抑制される。
或いは、また、実行タイミング制御手段８２は、切換制御手段５０による切換制御と有段変速制御手段５４による変速制御とのいずれか一方がすでに開始されている場合には、その一方の制御が終了した後に他方の制御を実行させる。これにより、切換制御手段５０による切換制御と有段変速制御手段５４による変速制御とがシーケンス制御されるので、上記同様に自動変速部２０の変速ショックの悪化が抑制される。
図８は、電子制御装置４０の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。また、図９は３速→１速の多重ダウンが発生するときの、図１０は３速→４速の多重アップが発生するときのそれぞれの制御作動を説明するタイムチャートである。
先ず、多重制御判定手段８０に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１およびＳ２において、切換制御手段５０による変速機構１０の変速状態の切換制御と、有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御とが重なる多重制御が発生したか否かが判定される。例えば、Ｓ１においてアクセルペダル操作量の変化に伴って車両状態が変化してダウンシフトの多重制御が発生するか否かが判定され、Ｓ２においてアクセルペダル操作量の変化に伴って車両状態が変化してアップシフトの多重制御が発生するか否かが判定される。例えば車両状態が図６の上矢印のように変化する場合にはＳ１の判断が肯定され、或いは車両状態が図６の下矢印のように変化する場合にはＳ２の判断が肯定される。
上記Ｓ１の判断が肯定される場合は切換制御手段５０に対応するＳ６において、図９のｔ１時点乃至ｔ３時点に無段ロックとして示した変速機構１０の無段変速状態から有段変速状態への切換えが先ず実行される。この場合の切換制御では、自動変速部２０のギヤ段が第１速ギヤ段への変速であるので或いは要求出力トルクＴout が判定出力トルクＴ１以上であるので切換クラッチＣ０が係合させられる。これにより、自動変速部２０の入力回転速度がエンジン回転速度ＮＥに固定されたことになる。このとき第１電動機Ｍ１や第２電動機Ｍ２によってエンジン回転速度ＮＥが変化させられてもよい。続いて、有段変速制御手段５４に対応するＳ７において、図２の作動表に従って自動変速部２０の第１速ギヤ段への自動変速制御が実行される（図９のｔ２時点乃至ｔ４時点）。従って、多重ダウンが回避され速やかに変速制御が実行されて変速ショックの悪化が抑制される。ここで、図９のｔ３時点乃至ｔ４時点に見られる出力トルクＴout の上昇による変速ショックを抑制するために自動変速部２０への入力トルクが低減されてもよい。例えば、図９のｔ３時点乃至ｔ４時点において第１電動機Ｍ１や第２電動機Ｍ２による逆駆動トルクや回生制動トルクの発生、エンジン８の燃料供給量や点火時期制御によるエンジントルクダウン制御により自動変速部２０への入力トルクが低減される。また、図９の破線は実線に比較してアクセルペダルがゆっくり踏み込まれた場合で、ダウンシフトの変速時間を長くした場合すなわちゆっくりダウンさせた場合の実施例である（図９のｔ２時点乃至ｔ５時点）。また、図８のＳ６とＳ７、および図９は変速機構１０の無段変速状態から有段変速状態への切換えとダウンシフトとの多重制御が発生する場合の実施例であったが、変速前が有段変速状態でダウンシフト後が無段変速状態となる多重制御が発生する場合には自動変速部２０の変速を先に実行してその後変速機構１０が無段変速状態に切り換えられてもよい。
前記Ｓ１の判断が否定され且つ前記Ｓ２の判断が肯定される場合は有段変速制御手段５４に対応するＳ８において、図１０のｔ１時点に示したアップシフト指令以降に図２の作動表に従って自動変速部２０の第４速ギヤ段への自動変速制御が先ず実行される（図１０のｔ２時点乃至ｔ４時点）。これにより、自動変速部２０の入力回転速度がエンジン回転速度ＮＥに固定された状態が維持されて変速制御が実行される。ここで、図１０のｔ３時点乃至ｔ４時点に見られる変速制御中のイナーシャトルクの発生による変速ショックを抑制するために自動変速部２０への入力トルクが低減されてもよい。例えば、図１０のｔ３時点乃至ｔ４時点において第１電動機Ｍ１や第２電動機Ｍ２による逆駆動トルクや回生制動トルクの発生、エンジン８の燃料供給量や点火時期制御によるエンジントルクダウン制御により自動変速部２０への入力トルクが低減される。また、反対に図１０のｔ４時点から第１電動機Ｍ１や第２電動機Ｍ２による駆動トルクの発生、エンジン８の燃料供給量制御等によるエンジントルクアップ制御により自動変速部２０への入力トルクが増加されてもよい。続いて、切換制御手段５０に対応するＳ９において、変速機構１０の有段変速状態から無段変速状態への切換えが実行される（図１０のｔ４時点乃至ｔ５時点）。この場合の切換制御では、自動変速部２０のギヤ段が第４速ギヤ段となっているので切換クラッチＣ０が解放させられる。従って、多重アップが回避され速やかに変速制御が実行されて変速ショックの悪化が抑制される。また、図１０の破線は実線に比較して変速ショックが低減されるためにアップシフトの変速時間を長くした場合すなわちゆっくりアップさせた場合の実施例である（図１０のｔ２時点乃至ｔ６時点）。この場合には、図１０のｔ６時点以降で変速機構１０の有段変速状態から無段変速状態への切換えが実行される。また、図８のＳ８とＳ９、および図１０は変速機構１０のアップシフトと有段変速状態から無段変速状態への切換えとの多重制御が発生する場合の実施例であったが、変速前が無段変速状態でアップシフト後が有段変速状態となる多重制御が発生する場合には変速機構１０の有段変速状態への切換えを先に実行してその後自動変速部２０が変速されてもよい。
前記Ｓ１およびＳ２の判断がともに否定される場合は切換制御手段５０に対応するＳ３において、単独で変速機構１０の前記無段変速状態と前記有段変速状態との間の切換えが判定されたか否かが、例えば車両の所定条件に基づいて変速機構１０が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られるか否かで判断される。このＳ３の判断が肯定される場合は同じく切換制御手段５０に対応するＳ１０において、変速機構１０が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られる。例えば、Ｓ３において有段変速状態から無段変速状態への切換が判断された場合は、変速機構１０が無段変速状態とされるように切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を解放させる指令が油圧制御回路４２へ出力されるととも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が出力される。或いは、Ｓ３において無段変速状態から有段変速状態への切換が判断された場合は、変速機構１０が有段変速状態とされるように自動変速部２０のギヤ段が第１速乃至第４速では、切換クラッチＣ０が係合させられる、或いは第５速では、その切換クラッチＣ０の係合に替えて切換ブレーキＢ０が係合させられるとともに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（禁止）とする信号が出力される。ここでの変速機構１０が有段変速状態とされるための切換クラッチＣ０の係合或いは切換ブレーキＢ０の係合は、図６の関係図から出力トルクＴout が判定出力トルクＴ１以上では切換クラッチＣ０が係合させられ、或いは車速Ｖが判定車速Ｖ１以上では切換ブレーキＢ０が係合させられてもよい。
上記Ｓ３の判断が否定される場合は有段変速制御手段５４に対応するＳ４において、自動変速部２０の変速段の切換えが判断されたか否かが、例えば図６に示す変速線図において車両状態が変速線を横切る状態となったか否かで判断される。このＳ４の判断が肯定される場合は同じく有段変速制御手段５４に対応するＳ１１において、変速線図記憶手段５６に予め記憶された例えば図６に示す変速線図に従って自動変速制御が実行される。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。上記Ｓ４の判断が否定される場合はＳ５において現在の車両走行状態が維持される。
上述のように、本実施例によれば、電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態と有段の変速機として作動可能な有段変速状態とに切り換え可能な変速機構１０における切換制御手段５０（Ｓ６、Ｓ９）による切換制御と、自動変速部２０における有段変速制御手段５４（Ｓ７、Ｓ８）による変速制御とが重なって実行される場合には、実行タイミング制御手段８２（Ｓ１、Ｓ２）によって前記切換制御と前記変速制御とが順次実行させられるので、前記切換制御と前記変速制御とが重なって実行されることが回避されそれぞれの制御が速やか実行される。また、有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御中には切換制御手段５０による変速機構１０の変速状態の切換えが実行されないので、例えば自動変速部２０へ入力される回転速度が変速制御に伴う回転速度変化とは別に変化してしまうことによる変速制御の複雑化が回避されて変速ショックの悪化が抑制される。
また、本実施例によれば、実行タイミング制御手段８２は、切換制御手段５０による切換制御を先に実行させるものであるので、前記切換制御と前記変速制御とが重なって実行されることが回避される。例えば、切換制御手段５０による変速機構１０の無段変速状態から有段変速状態への切換制御が実行させられた後に有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御が実行させられた場合は、自動変速部２０への入力回転速度が安定した状態で自動変速部２０の変速制御が実行されることになり変速制御の複雑化が回避され変速制御が速やかに実行されて変速ショックが抑制される。また、切換制御手段５０による変速機構１０の有段変速状態から無段変速状態への切換制御が実行させられた後に有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御が実行させられた場合は、自動変速部２０への入力回転速度が無段変速状態となった変速機構１０すなわち切換型変速部１１によって速やかに変化させられて自動変速部２０の変速制御が速やかに実行されて変速ショックの悪化が抑制される。
また、本実施例によれば、実行タイミング制御手段８２は、有段変速制御手段５４による変速制御を先に実行させるものであるので、前記切換制御と前記変速制御とが重なって実行されることが回避される。例えば、変速機構１０の有段変速状態で有段変速制御手段５４による自動変速部２０の変速制御が実行させられた後に切換制御手段５０による変速機構１０の有段変速状態から無段変速状態への切換制御が実行させられた場合は、自動変速部２０への入力回転速度が安定している状態で自動変速部２０の変速制御が実行されることになり変速制御の複雑化が回避され変速制御が速やかに実行されて変速ショックが抑制される。また、変速機構１０の無段変速状態で変速制御手段による自動変速部２０の変速制御が実行させられた後に切換制御手段５０による変速機構２０の無段変速状態から有段変速状態への切換制御が実行させられた場合は、自動変速部２０への入力回転速度が無段変速状態となっている変速機構１０すなわち切換型変速部１１によって速やかに変化させられて自動変速部２０の変速制御が速やかに実行されて変速ショックの悪化が抑制される。
また、本実施例によれば、実行タイミング制御手段８２は、車両状態に基づいて切換制御手段５０による切換制御と有段変速制御手段５４による変速制御との何れを先に実行させるかを変更するものであるので、前記切換制御と前記変速制御とが重なって実行されることが車両状態に合わせて適切に回避される。
また、本実施例によれば、実行タイミング制御手段８２は、変速機構１０が前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれの変速状態であるかに基づいて切換制御手段５０による切換制御と有段変速制御手段５４による変速制御との何れを先に実行させるかを判断するものであるので、前記切換制御と前記変速制御とが重なって実行されることが回避される。
また、本実施例によれば、実行タイミング制御手段８２は、変速機構１０が前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれの変速状態に切り換えられるかに基づいて切換制御手段５０による切換制御と有段変速制御手段５４による変速制御との何れを先に実行させるかを判断するものであるので、前記切換制御と前記変速制御とが重なって実行されることが回避される。
また、本実施例によれば、実行タイミング制御手段８２は、変速機構１０が前記有段変速状態から前記無段変速状態へ切り換わる場合と前記無段変速状態から前記有段変速状態へ切り換わる場合とで切換制御手段５０による切換制御と有段変速制御手段５４による変速制御との何れを先に実行させるかを判断するものでもあるので、前記切換制御と前記変速制御とが重なって実行されることが回避される。
また、本実施例によれば、車両の所定条件は、予め設定された高速走行判定値である判定車速Ｖ１に基づいて定められたものであり、切換制御手段５０は実際の車速Ｖがその判定車速Ｖ１を越えたときに変速機構１０を有段変速状態とするものであるので、例えば実際の車速Ｖが高車速側に設定された判定車速Ｖ１を越えるような高速走行となると、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へ伝達されて変速機構１０が電気的な無段変速機として作動させられ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るので燃費が向上させられる。
また、本実施例によれば、車両の所定条件は、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に基づいて定められたものであり、切換制御手段５０は実際の出力トルクＴout がその判定出力トルクＴ１を越えたときに変速機構１０を有段変速状態とするものであるので、例えば実際の出力トルクＴout が高出力側に設定された判定出力トルクＴ１を越えるような高出力走行となると、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へ伝達されて変速機構１０が電気的な無段変速機として作動させられる場合は専ら低中出力走行となるので、第１電動機Ｍ１が発生すべき電気的エネルギの最大値を小さくできてすなわち第１電動機Ｍ１の保障すべき出力容量を小さくできてその第１電動機Ｍ１や第２電動機Ｍ２、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、本実施例によれば、車両の所定条件は、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 とをパラメータとする予め記憶された切換線図から実際の車速Ｖと出力トルクＴout とに基づいて定められるものであるので、切換制御手段５０による高車速判定または高出力走行判定が簡単に判定される。
また、本実施例によれば、車両の所定条件は、変速機構１０を無段変速状態とするための制御機器の機能低下を判定する故障判定条件であり、切換制御手段５０はその故障判定条件が成立した場合に変速機構１０を有段変速状態とするものであるので、変速機構１０が無段変速状態とされない場合でも有段変速状態とされることで、有段走行ではあるが無段走行と略同様の車両走行が確保される。
また、本実施例によれば、動力分配機構１６が、第１キャリヤＣＡ１、第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１を３要素とするシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４によって簡単に且つ動力分配機構１６の軸方向寸法が小さく構成される利点がある。さらに、動力分配機構１６には油圧式摩擦係合装置すなわち第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とを相互に連結する切換クラッチＣ０および第１サンギヤＳ１をトランスミッションケース１２に連結する切換ブレーキＢ０が設けられているので、切換制御手段５０により変速機構１０の無段変速状態と有段変速状態とが簡単に制御される。
また、本実施例によれば、動力分配機構１６と駆動輪３８との間に自動変速部２０が直列に介装されており、その動力分配機構１６の変速比すなわち切換型変速部１１の変速比とその自動変速部２０の変速比とに基づいて変速機構１０の総合変速比が形成されることから、その自動変速部２０の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになるので、切換型変速部１１における無段変速制御すなわちハイブリッド制御の効率が一層高められる。
また、本実施例によれば、変速機構１０が有段変速状態とされるとき、切換型変速部１１が自動変速部２０の一部であるかの如く機能して変速比が１より小さいオーバドライブギヤ段である第５速が得られる利点がある。
また、本実施例によれば、切換制御手段５０（Ｓ１０）は、車両の所定条件に基づいて変速機構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自動的に切り換えられることから、電気的な無段変速機の燃費改善効果と機械的に動力を伝達する有段変速機の高い伝達効率との両長所を兼ね備えた駆動装置が得られる。すなわち、エンジンの常用出力域例えば図７に示す無段制御領域或いは図６に示す車速Ｖが判定車速Ｖ１以下且つ出力トルクＴout が判定出力トルクＴ１以下となる無段制御領域では変速機構１０が無段変速状態とされてハイブリッド車両の通常の市街地走行すなわち車両の低中速走行および低中出力走行での燃費性能が確保されると同時に、高速走行例えば図６に示す車速Ｖが判定車速Ｖ１以上となる有段制御領域では変速機構１０が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へ伝達されて無段変速状態とされた場合の動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されるので、燃費が向上させられる。また、高出力走行例えば図６に示す実際の出力トルクＴout が判定出力トルクＴ１以上となる有段制御領域では変速機構１０が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へ伝達されて無段変速状態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るので、第１電動機Ｍ１が発生すべき電気的エネルギすなわちが第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その第１電動機Ｍ１や第２電動機Ｍ２、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、本実施例によれば、第２電動機Ｍ２が自動変速部２０の入力回転部材である伝達部材１８に連結されていることから、その自動変速部２０の出力軸２２に対して低トルクの出力でよくなるので、第２電動機Ｍ２が一層小型化される利点がある。
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１２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１３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１４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を備えている切換型変速部１１と、その切換型変速部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１３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／出力歯車回転速度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、切換型変速部１１は前述した無段変速機として作動可能な無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動可能な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切換型変速部１１と自動変速部７２とで有段変速機として作動可能な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切換型変速部１１と自動変速部７２とで電気的な無段変速機として作動可能な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１３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１３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、切換型変速部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１４は、無段変速部或いは第１変速部として機能する切換型変速部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。
自動変速部７２では、図１４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に切換型変速部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、切換型変速部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切換型変速部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。
図１５は、手動操作によって変速機構１０の変速状態を切り換え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である。前述の実施例では、図６の関係図から車両状態の変化に基づく変速機構１０の変速状態の自動切換制御と自動変速部２０の自動変速制御との多重制御が発生する場合での制御作動を説明したが、例えばシーソー型スイッチ４４が手動操作されたことによる変速機構１０の変速状態の手動切換の実行と自動変速部２０の自動変速の実行との多重制御が発生する場合であっても本発明は適用され得る。或いは、また、変速機構１０の変速状態の自動切換の実行とよく知られた変速レンジ或いは変速段が手動切換可能な手動変速モードが備えられている自動変速部２０の手動変速の実行との多重制御が発生する場合であっても本実施例は適用され得る。
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および切換ブレーキＢ０の一方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、前述の実施例では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー（磁粉）クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチなどの磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。
また、前述の実施例では、第２電動機Ｍ２が伝達部材１８に連結されていたが、出力軸２２に連結されていてもよいし、自動変速部２０、７２内の回転部材に連結されていてもよい。
また、前述の実施例では、切換型変速部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。
また、前述の実施例では、変速機構１０、７０はエンジン８以外に第１電動機Ｍ１或いは第２電動機Ｍ２のトルクによって駆動輪３８が駆動されるハイブリッド車両用の駆動装置であったが、例えば変速機構１０、７０を構成する切換型変速部１１すなわち動力分配機構１６がハイブリッド制御されない電気的ＣＶＴと称される無段変速機としての機能のみを有するような車両用の駆動装置であっても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は、例えばエンジンによって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２に接続された差動歯車装置であってもよい。
また、前述の実施例の動力分配機構１６は、１組の遊星歯車装置から構成されていたが、２以上の遊星歯車装置から構成されて、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と有段変速走行とが択一的に切り換えられるスイッチであればよい。
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。 図１の実施例の駆動装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。 図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。 図５の実施例の電子制御装置における切換制御手段の切換作動を説明する図である。 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６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ある。 図４の電子制御装置の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。 図８の制御作動を説明するタイムチャートであって３速→１速の多重ダウンが発生するときの場合である。 図８の制御作動を説明するタイムチャートであって３速→４速の多重アップが発生するときの場合である。 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。 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１２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１２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。 切換装置としてのシーソー型スイッチ４４であって変速状態を選択するためにユーザによって操作される変速状態手動選択装置の一例である。
符号の説明
８：エンジン
１０、７０：変速状態切換型変速機構（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
１８：伝達部材
２０、７２：自動変速部（有段式自動変速機）
２４：第１遊星歯車装置（シングルピニオン型遊星歯車装置）
３８：駆動輪
５０：切換制御手段
５４：有段変速制御手段（変速制御手段）
８２：実行タイミング制御手段
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
Ｃ０：切換クラッチ（作動状態切換装置）
Ｂ０：切換ブレーキ（作動状態切換装置）

Claims (17)

  1. エンジンの出力を駆動輪へ伝達する車両用駆動装置の制御装置であって、
    電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態と有段の変速機として作動可能な有段変速状態とに切り換え可能な変速状態切換型変速機構と、
    車両の所定条件に基づいて前記変速状態切換型変速機構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切換制御手段と、
    車両状態に基づいて前記変速状態切換型変速機構に含まれる有段式自動変速機の変速を制御する変速制御手段と、
    前記切換制御手段による切換制御と前記変速制御手段による変速制御とが重なる場合には、該切換制御手段による切換制御を先に実行させる実行タイミング制御手段と
    を、含み、
    前記変速状態切換型変速機構は、前記エンジンに連結された第１要素と、第１電動機に連結された第２要素と、伝達部材に連結された第３要素とを有する動力分配機構を備えるとともに、該動力分配機構は、前記変速状態切換型変速機構を前記無段変速状態および前記有段変速状態のいずれかの状態に切換可能とするための作動状態切換装置を有し、
    前記切換制御手段は、該作動状態切換装置を制御することで前記無段変速状態と前記有段変速状態とを選択的に切り換えるものであり、
    前記有段式自動変速機は前記伝達部材と前記駆動輪との間に前記動力分配機構と直列に設けられており、
    前記実行タイミング制御手段による制御は、アクセル開度が増加方向に変化した際に実行され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. エンジンの出力を駆動輪へ伝達する車両用駆動装置の制御装置であって、
    電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態と有段の変速機として作動可能な有段変速状態とに切り換え可能な変速状態切換型変速機構と、
    車両の所定条件に基づいて前記変速状態切換型変速機構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切換制御手段と、
    車両状態に基づいて前記変速状態切換型変速機構に含まれる有段式自動変速機の変速を制御する変速制御手段と、
    前記切換制御手段による切換制御と前記変速制御手段による変速制御とが重なる場合には、該変速制御手段による変速制御を先に実行させる実行タイミング制御手段と
    を、含み、
    前記変速状態切換型変速機構は、前記エンジンに連結された第１要素と、第１電動機に連結された第２要素と、伝達部材に連結された第３要素とを有する動力分配機構を備えるとともに、該動力分配機構は、前記変速状態切換型変速機構を前記無段変速状態および前記有段変速状態のいずれかの状態に切換可能とするための作動状態切換装置を有し、
    前記切換制御手段は、該作動状態切換装置を制御することで前記無段変速状態と前記有段変速状態とを選択的に切り換えるものであり、
    前記有段式自動変速機は前記伝達部材と前記駆動輪との間に前記動力分配機構と直列に設けられており、
    前記実行タイミング制御手段による制御は、アクセル開度が減少方向に変化した際に実行され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. 前記実行タイミング制御手段は、車両状態に基づいて前記切換制御手段による切換制御と前記変速制御手段による変速制御との何れを先に実行させるかを変更するものである請求項１または２の車両用駆動装置の制御装置。
  4. 前記実行タイミング制御手段は、前記変速状態切換型変速機構が前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれの変速状態であるかに基づいて前記切換制御手段による切換制御と前記変速制御手段による変速制御との何れを先に実行させるかを判断するものである請求項３の車両用駆動装置の制御装置。
  5. 前記実行タイミング制御手段は、前記変速状態切換型変速機構が前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれの変速状態に切り換えられるかに基づいて前記切換制御手段による切換制御と前記変速制御手段による変速制御との何れを先に実行させるかを判断するものである請求項３または４の車両用駆動装置の制御装置。
  6. 前記車両の所定条件は、予め設定された高速走行判定値に基づいて定められたものであり、
    前記切換制御手段は、実際の車速が前記高速走行判定値を越えたときに前記変速状態切換型変速機構を前記有段変速状態とするものである請求項１乃至５のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
  7. 前記車両の所定条件は、予め設定された高出力走行判定値に基づいて定められたものであり、
    前記切換制御手段は、車両の駆動力関連値が前記高出力走行判定値を越えたときに前記変速状態切換型変速機構を前記有段変速状態とするものである請求項１乃至６のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
  8. 前記車両の所定条件は、高速走行判定線および高出力走行判定線を含む、車速と車両の駆動力関連値とをパラメータとする予め記憶された切換線図から実際の車速と車両の駆動力関連値とに基づいて定められるものである請求項１乃至７のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
  9. 前記車両の所定条件は、前記変速状態切換型変速機構を前記電気的な無段変速状態とするための制御機器の機能低下を判定する故障判定条件であり、
    前記切換制御手段は前記故障判定条件が成立した場合に前記変速状態切換型変速機構を前記有段変速状態とするものである請求項１乃至８のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
  10. 前記作動状態切換装置は、前記第１要素乃至第３要素のうちのいずれか２つを相互におよび／または該第２要素を非回転部材に連結する係合装置であり、
    前記切換制御手段は、前記係合装置を解放して該第１要素、第２要素、および第３要素を相互に相対回転可能とすることにより前記無段変速状態とし、前記係合装置を係合して該第１要素、第２要素、および第３要素のうちの少なくとも２つを相互に連結するか或いは該第２要素を非回転状態とすることにより前記有段変速状態とするものである請求項１乃至９のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
  11. 前記動力分配機構は遊星歯車装置であり、
    前記第１要素は該遊星歯車装置のキャリヤであり、
    前記第２要素は該遊星歯車装置のサンギヤであり、
    前記第３要素は該遊星歯車装置のリングギヤであり、
    前記係合装置は、前記キャリヤ、サンギヤ、リングギヤのうちのいずれか２つを相互に連結するクラッチおよび／または該サンギヤを非回転部材に連結するブレーキを備えたものである請求項１０の車両用駆動装置の制御装置。
  12. 前記遊星歯車装置はシングルピニオン型遊星歯車装置である請求項１１の車両用駆動装置の制御装置。
  13. 前記切換制御手段は、前記シングルピニオン型遊星歯車装置を変速比が１である変速機とするために前記キャリヤとサンギヤを相互に連結するか、或いは前記シングルピニオン型遊星歯車装置を変速比が１より小さい増速変速機とするために前記サンギヤを非回転状態とするように前記係合装置を制御するものである請求項１２の車両用駆動装置の制御装置。
  14. 前記動力分配機構の変速比と前記有段式自動変速機の変速比とに基づいて前記変速状態切換型変速機構の総合変速比が形成されるものである請求項１乃至１３のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
  15. 前記有段式自動変速機の変速は、予め記憶された変速線図に基づいて実行されるものである請求項１乃至１４のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
  16. 第２電動機が前記駆動輪に動力伝達可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
  17. 前記有段式自動変速機の変速比に基づいて前記変速状態切換型変速機構の変速比が形成されるものである請求項１乃至１６のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
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