JP4192814B2

JP4192814B2 - 車両用駆動装置の制御装置

Info

Publication number: JP4192814B2
Application number: JP2004075074A
Authority: JP
Inventors: 淳田端; 豊多賀
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2024-03-16
Also published as: JP2005264762A

Description

本発明は、車両用駆動装置の制御装置に係り、少なくとも差動機構を変速機構として備える車両用駆動装置のエンジン始動時における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、動力分配機構が差動機構として機能するように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され、燃費が向上させられる。

特開２００３−１２７６７９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９−１７０５３３号公報特開平１１−１９８６７０号公報特開平１１−２１７０２５号公報ＷＯ０３／０１６７４９Ａ１公報

ところで、上述した特許文献１には前記ハイブリッド車両の駆動装置に用いられるエンジン始動方法として、例えば、動力分配機構に作動的に連結された第１電動機、エンジン、および第２電動機の相互の相対回転速度の関係に基づいて、第１電動機の回転速度を引き上げるともに第２電動機が発生するトルク或いは動力分配機構の出力軸に設けられたブレーキにより動力分配機構の出力軸の回転速度を制動することで、エンジン回転速度を点火可能な回転速度以上に引き上げてエンジンの始動が行われる技術が示されている。

しかしながら、第１電動機の回転速度を引き上げることでのエンジン始動方法が一律に適用されることが、エンジン始動に要する時間は短い程よいとされることもあり必ずしも適切ではない可能性があった。

例えば、上記動力分配機構の使い方の一態様として、動力分配機構をその差動作用が働く状態である差動状態と働かない状態である非差動状態とに切り換え可能に構成することも考えられる。しかし、このように差動状態と非差動状態とに切り換え可能に構成される動力分配機構の場合にも、前述と同様に特許文献１に示される様なエンジン始動方法が一律に適用することができないという問題があった。例えば、動力分配機構が非差動状態とされて機械的な動力伝達経路が構成される場合には、第１電動機および第２電動機の回転速度が車速に対して一意的に固定されることになることから、差動状態と異なり車速と無関係に第１電動機の回転速度を速やかに引き上げることができないので特許文献１に示される様なエンジン始動方法が適用されない可能性があった。

上記のような不都合は、前記動力分配機構の出力軸と駆動輪との間に自動変速機が設けられて駆動装置が構成される場合や、上記のような動力分配機構を備えて電気的な無段変速機として作動する無段変速状態と有段変速機として作動する有段変速状態とに切り換え可能に駆動装置を構成する場合も同様である。

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、電気的な無段変速機として作動する無段変速状態或いは差動状態と有段の変速機として作動する有段変速状態或いは非差動状態とに切換可能な差動機構を変速機構として備える車両用駆動装置において、エンジンの始動に際してエンジン回転速度が速やかに上昇させられてエンジン始動性が向上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) 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要素と第２電動機および伝達部材に連結された第３要素とを有するとともにその第１要素乃至第３要素のうちのいずれか２つを相互に連結し或いはその第２要素を非回転部材に連結する係合装置を有する動力分配機構を備え、電気的な無段変速機として作動する無段変速状態と有段の変速機として作動する有段変速状態とに切り換え可能な変速機構と、(b) 車両状態に基づいて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切換制御手段と、(c) 前記変速機構の前記有段変速状態での車両走行中において前記エンジンを始動する際は、前記切換制御手段により前記変速機構を前記無段変速状態に切り換えさせるエンジン始動制御手段とを、含むことにある。

このようにすれば、前記変速機構の前記有段変速状態での車両走行中において前記エンジンを始動する際は、エンジン始動制御手段により前記変速機構が前記無段変速状態に切り換えられるので、車速に対して第２要素および第３要素の回転速度が一意的に固定されるか、或いは第２要素の回転速度が非回転状態とされ且つ車速に対して第３要素の回転速度が一意的に固定される前記変速機構の前記有段変速状態に比較して、例えば第１電動機により第２要素の回転速度が速やかに引き上げられるか或いは第１電動機により第２要素の回転速度が引き上げられることが可能とされ、第１要素、第２要素、および第３要素の相互の相対回転速度の関係に基づいて第１要素すなわち第１要素に連結されたエンジン回転速度がエンジン点火可能回転速度以上に速やかに上昇させられてエンジンの始動性が向上する。また、３つの要素と係合装置により動力分配機構が簡単に構成されるとともに、前記切換制御手段により係合装置が制御されることにより変速機構が無段変速状態と有段変速状態とに簡単に切り換えられる。

ここで、好適には、請求項２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) 差動状態と非差動状態とに切り換えられる動力分配機構と、(b) その動力分配機構が非差動状態で車両が走行中の前記エンジンの始動に際しては、その動力分配機構を差動状態に切り換えるエンジン始動制御手段とを、含むことにある。

このようにすれば、前記動力分配機構が非差動状態での車両走行中において前記エンジンを始動する際は、エンジン始動制御手段によりその動力分配機構が差動状態に切り換えられるので、前記動力分配機構の非差動状態に比較してエンジン回転速度がエンジン点火可能回転速度以上に速やかに上昇させられることが可能とされてエンジンの始動性が向上する。

また、好適には、請求項３にかかる発明では、前記動力分配機構を有する変速機構を備え、前記動力分配機構は、前記エンジンに連結された第１要素と第１電動機に連結された第２要素と第２電動機および伝達部材に連結された第３要素とを有し、その第１要素、第２要素、第３要素が相対回転可能な差動状態とその第１要素、第２要素、第３要素が一体回転させられるかまたはその第２要素が非回転部材に連結させられる非差動状態とに切り換えられるものであり、前記変速機構は、その動力分配機構が差動状態であるときに電気的な無段変速機として作動し、その非差動状態であるときに有段変速機として作動するものである。このようにすれば、車速に対して第２要素および第３要素の回転速度が一意的に固定されるか、或いは第２要素の回転速度が非回転状態とされ且つ車速に対して第３要素の回転速度が一意的に固定される前記動力分配機構の前記非差動状態に比較して、例えば第１電動機により第２要素の回転速度が速やかに引き上げられるか或いは第１電動機により第２要素の回転速度が引き上げられることが可能とされ、第１要素、第２要素、および第３要素の相互の相対回転速度の関係に基づいて第１要素すなわち第１要素に連結されたエンジン回転速度がエンジン点火可能回転速度以上に速やかに上昇させられてエンジンの始動性が向上する。また、３つの要素により動力分配機構が簡単に構成されるとともに、差動状態と非差動状態とに簡単に切り換えられる。

また、好適には、請求項４にかかる発明では、前記エンジン始動制御手段は、前記第１電動機によりエンジンを回転駆動してそれを始動させるものである。このようにすれば、第１電動機により第２要素の回転速度が速やかに引き上げられ、第１要素、第２要素、および第３要素の相互の相対回転速度の関係に基づいて第１要素すなわち第１要素に連結されたエンジン回転速度がエンジン点火可能回転速度以上に速やかに上昇させられてエンジンの始動性が向上する。

また、好適には、請求項５にかかる発明では、前記エンジン始動制御手段は、エンジン回転速度が所定値すなわちエンジン点火可能回転速度以上の時には前記変速機構を前記有段変速機として作動する状態に維持させるものである。このようにすれば、エンジン始動が必要な際にはエンジン始動制御手段により例えば前記変速機構が前記無段変速走行に切り換えられ第１電動機により第２要素の回転速度が引き上げられることでエンジン回転速度をエンジン点火可能回転速度以上に上昇させるエンジン始動制御に比較して速やかにエンジンが始動させられてエンジンの始動性が更に向上する。

また、好適には、請求項６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) 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要素と第２電動機および伝達部材に連結された第３要素とを有するとともにその第１要素乃至第３要素のうちのいずれか２つを相互に連結し或いはその第２要素を非回転部材に連結する係合装置を有する動力分配機構と、前記伝達部材と前記駆動輪との間に前記動力分配機構に直列に設けられる自動変速部とを備え、電気的な無段変速機として作動する無段変速状態と有段の変速機として作動する有段変速状態とに切り換え可能な変速機構と、(b) 車両状態に基づいて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切換制御手段と、(c) 前記自動変速部でエンジンの回転方向が反転させられる後進走行時に前記エンジンを始動する際は、前記切換制御手段により前記変速機構を前記無段変速状態に切り換えさせ且つ前記第１電動機によりエンジンを回転駆動してそれを始動させるエンジン始動制御手段とを、含むことにある。

このようにすれば、前記伝達部材と前記駆動輪との間に前記動力分配機構に直列に設けられる前記自動変速部でエンジンの回転方向が反転させられる後進走行時に前記エンジンを始動する際は、エンジン始動制御手段により前記切換制御手段を用いて前記変速機構が前記無段変速状態に切り換えられ第１電動機により第２要素の回転速度が引き上げられるので、第１要素、第２要素、および第３要素の相互の相対回転速度の関係に基づいて第１要素すなわち第１要素に連結されたエンジン回転速度がエンジン点火可能回転速度以上に速やかに上昇させられて後進走行中にエンジンが始動可能とされることでエンジンの始動性が向上する。また、３つの要素と係合装置により動力分配機構が簡単に構成されるとともに、前記切換制御手段により係合装置が制御されることにより変速機構が無段変速状態と有段変速状態とに簡単に切り換えられる。

また、好適には、請求項７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) 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要素と第２電動機および伝達部材に連結された第３要素とを有するとともにその第１要素乃至第３要素が相対回転可能な差動状態とその第１要素乃至第３要素が共に回転させられるかまたはその第２要素が非回転部材に連結させられる非差動状態とに切り換えられる動力分配機構と、(b) その動力分配機構に直列に設けられる自動変速部と、(c) 前記自動変速部でエンジンの回転方向が反転させられる後進走行時に前記エンジンを始動する際は、その動力分配機構を差動状態に切り換えさせ且つ前記第１電動機によりエンジンを回転駆動してそれを始動させるエンジン始動制御手段とを、含むことにある。

このようにすれば、前記伝達部材と前記駆動輪との間に前記動力分配機構に直列に設けられる前記自動変速部でエンジンの回転方向が反転させられる後進走行時に前記エンジンを始動する際は、エンジン始動制御手段により前記動力分配機構が差動状態に切り換えられ第１電動機により第２要素の回転速度が引き上げられるので、第１要素、第２要素、および第３要素の相互の相対回転速度の関係に基づいて第１要素すなわち第１要素に連結されたエンジン回転速度がエンジン点火可能回転速度以上に速やかに上昇させられて後進走行中にエンジンが始動可能とされることでエンジンの始動性が向上する。また、３つの要素により動力分配機構が簡単に構成されるとともに、差動状態と非差動状態とに簡単に切り換えられる。

また、好適には、請求項８にかかる発明では、前記自動変速部の変速比に基づいて前記駆動装置の変速比が形成されるものである。このようにすれば、自動変速部の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになる。

また、好適には、請求項９にかかる発明では、前記変速機構は、前記伝達部材と前記駆動輪との間において前記動力分配機構と直列に設けられた自動変速部を含み、その自動変速部の変速比に基づいて前記変速機構の変速比が形成されるものである。このようにすれば、自動変速部の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになる。

また、好適には、請求項１０にかかる発明では、前記動力分配機構の変速比と前記自動変速部の変速比とに基づいて前記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、自動変速部の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになるので、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、好適には、前記自動変速部は有段式自動変速部である。このようにすれば、前記変速機構において動力分配機構と有段式自動変速部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部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、前記自動変速部は有段式自動変速部であり、前記有段式自動変速部の変速は、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、有段式自動変速部の変速が容易に実行される。

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が制御されるものである。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、エンジン始動時以外において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、高速走行では変速機構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、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、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、前記車両の所定条件は、前記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、変速機構の無段変速状態が禁止されるので、前記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、前記変速機構において、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、前記自動変速部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と一対の駆動輪との間に設けられて、図５に示すようにエンジンからの動力を駆動装置の他の一部を構成する差動歯車装置（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、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が一体回転させられる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、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非差動状態とされると、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、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（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ロック状態とされるので、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。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、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、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、車両状態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車両状態例えば実際の車速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車両状態例えば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車両状態例えば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つが発生したことに基づいて、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。

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。さらに、ハイブリッド制御手段５２は、エンジン８の停止状態で切換型変速部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。

図６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。

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８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５および図９において、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を備えた手動変速操作装置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ており、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クラッチＣ１およびクラッチ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すなわち車両を駆動不能な非駆動ポジションであり、「Ｒ」ポジション、「Ｄ」ポジションおよび「Ｍ」ポジションの各走行ポジションは例えば図２の係合作動表に示されるようにクラッチＣ１およびクラッチＣ２の少なくともいずれかが係合されるような自動変速部２０内の動力伝達経路が連結された車両を駆動可能な駆動ポジションでもある。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の操作に応じて選択される。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」レンジの何れかが選択される。例えば、「Ｍ」ポジションにおいて選択される「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、また有段変速部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シフトポジションセンサ９４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を表す信号Ｐ_ＳＨをシフトポジション判定手段８０へ出力する。

シフトポジション判定手段８０は、前記信号Ｐ_ＳＨに基づいてシフトレバー９２がいずれのポジションへ操作されたかを判定する。例えば、シフトポジション判定手段８０はシフトレバー９２のシフトポジションが「Ｄ」ポジションであるか否かや「Ｎ」ポジション或いは「Ｐ」ポジションであるか否かを判定する。また、シフトポジション判定手段８０は、「Ｍ」ポジションにおけるシフトレバー９２の手動操作によるアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」への操作回数或いは保持時間などに応じて変速レンジを判定する。

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てシフトポジション判定手段８０によりシフトレバー９２のシフトポジションが「Ｄ」ポジションであると判定された場合には、図６に示す予め記憶された変速マップや切換マップに基づいて切換制御手段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により切換型変速部１１の無段変速制御が実行され、有段変速制御手段５４により有段変速部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が切換型変速部１１の無段的な変速比幅と有段変速部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てシフトポジション判定手段８０によりシフトレバー９２のシフトポジションが「Ｍ」ポジションであると判定された場合には、シフトポジション判定手段８０で判定された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が切換型変速部１１の無段的な変速比幅と各変速レンジに応じた有段変速部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」ポジションは手動変速制御手段８０により変速機構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。

エンジン始動制御手段８２は、エンジン８を始動する必要が生じた場合にそのエンジン始動時にのみ実行される制御である。また、このエンジン始動制御手段８２によるエンジン始動制御作動中における切換制御手段５０により実行される変速機構１０の変速状態の切換制御は、例えば前述した高車速判定手段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、或いは図６の切換マップに従った領域判定に基づいて実行される切換制御に優先して実行される。このエンジン始動制御手段８２は車両状態例えば変速機構１０の変速状態、シフトレバー９２の各シフトポジション、エンジン回転速度ＮＥ、車速Ｖ等に基づいて速やかにエンジン始動されるためにエンジン始動制御を変更する。従って、エンジン始動制御手段８２は車両状態に拘わらず一律に同じエンジン始動方法でエンジン始動制御をするものではない。また、エンジン８を始動する必要が生じた場合とは、例えば蓄電装置６０の充電状態ＳＯＣが低下して第１電動機により発電する場合や第２電動機Ｍ２の定格出力を越える駆動輪出力が要求された場合等が想定される。以下に、エンジン始動制御手段８２による車両状態に基づくエンジン始動制御作動を説明する。

図１０はエンジン始動制御の基本的な考え方を説明する共線図であり、自動変速部２０が第１速ギヤ段の無段変速走行である前進低車速走行でのエンジン始動時における切換型変速部１１を構成する前記３要素の相対回転速度変化を示す関係図である。図１０の共線図自体は図３に相当するものである。例えば、図１０の実線Ａに示す車両状態で第１電動機Ｍ１の回転速度が上昇させられると、第１電動機Ｍ１に連結された第１サンギヤＳ１の回転速度が上矢印の如く引き上げられるとともに切換型変速部１１を構成する前記３要素の相対回転速度に基づいて第１キャリヤＣＡ１の回転速度すなわち第１キャリヤＣＡ１に連結されたエンジン回転速度ＮＥが引き上げられる。つまり、第１電動機Ｍ１の回転速度を上昇させて車両状態を実線Ａから実線Ｂとすることで、エンジン回転速度ＮＥを点火可能なエンジン回転速度ＮＥ２（以下、点火可能回転速度ＮＥ２と表す）以上に引き上げるのである。例えば、この点火可能回転速度ＮＥ２はエンジン８が自律回転可能となるエンジン回転速度でありエンジンの特性により異なるが一般的には４５０rpm〜５００rpmとされるが、本実施例では予め実験等により求められて記憶されている。点火可能回転速度判定手段８４は、エンジン回転速度ＮＥが点火可能回転速度ＮＥ２以下であるか否かを判定する。また、本実施例では、エンジン８、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２、および動力分配機構１６は同心に配置されているので、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２を同じ回転方向に回転させることで第２要素ＲＥ２および第３要素ＲＥ３をエンジン８と同じ方向に回転させられる。

また、エンジン始動制御手段８２は、エンジン始動の際に有段変速走行中である場合には切換制御手段５０により変速機構１０を前記無段変速状態とさせる。これは、自動変速部２０の動力伝達経路が連結された車両走行中には第１リングギヤＲ１の回転速度が車速Ｖすなわち駆動輪３８の回転速度に対して自動変速部２０の変速比や差動歯車装置３６の減速比等の伝達部材１８と駆動輪３８との間の動力伝達経路の総減速比に基づいて一意的に決められる言い換えれば駆動輪３８の回転速度に対して一意的に固定されるとともに、切換クラッチＣ０が係合される有段変速状態時には切換型変速部１１が一体回転のロック状態となり第１サンギヤＳ１や第１キャリヤＣＡ１の回転速度も第１リングギヤＲ１の回転速度と同じとされるか、或いは切換ブレーキＢ０が係合される有段変速状態時には第１サンギヤＳ１は回転停止されているので、第１電動機Ｍ１により第１サンギヤＳ１の回転速度が速やかに上昇させられないか或いは第１サンギヤＳ１を回転させることが不能とされるためである。従って、エンジン始動制御手段８２は、車両走行中に変速機構１０を前記無段変速状態とさせることで第１電動機Ｍ１で第１サンギヤＳ１の回転速度を引き上げてエンジン回転速度ＮＥを点火可能回転速度ＮＥ２以上に引き上げることが可能になる。但し、有段変速走行時のエンジン始動の際にエンジン回転速度ＮＥが既に所定値以上すなわち点火可能回転速度ＮＥ２以上であればエンジン点火が可能であるのでエンジン始動制御手段８２は、切換制御手段５０により変速機構１０の前記有段変速状態を維持させたままエンジン点火させる。

また、エンジン始動制御手段８２は、エンジン始動の際に無段変速走行中である場合には切換制御手段５０により変速機構１０の前記無段変速状態を維持させて第１電動機Ｍ１で第１サンギヤＳ１の回転速度を引き上げてエンジン回転速度ＮＥを点火可能回転速度ＮＥ２以上に引き上げる。或いは、エンジン始動制御手段８２は、エンジン始動の際に無段変速走行中である場合には切換制御手段５０により切換クラッチＣ０を係合或いは半係合させて第１サンギヤＳ１の回転速度を車速Ｖに対して一意的に固定される第１リングギヤＲ１の回転速度まで引き上げてエンジン回転速度ＮＥを引き上げる。この制御は、駆動輪３８側からの逆駆動力によりエンジン回転速度ＮＥを点火可能回転速度ＮＥ２以上に引き上げられる程車速が高車速である場合に実行される。言い換えれば、エンジン始動制御手段８２は、エンジン始動の際に無段変速走行中である場合に車速Ｖが所定値以上高速走行のときには切換制御手段５０により切換クラッチＣ０を係合或いは半係合させてエンジン回転速度ＮＥを点火可能回転速度ＮＥ２以上に引き上げる。上記車速Ｖの所定値は自動変速部２０の変速比等の動力伝達経路の総減速比を考慮してエンジン回転速度ＮＥが点火可能回転速度ＮＥ２以上となるエンジン点火可能な車速Ｖ２（以下、点火可能車速Ｖ２と表す）として予め実験等で定められ、記憶されているものである。例えば、点火可能車速Ｖ２は６０〜７０km/hとされる。点火可能車速判定手段８６は車速Ｖが点火可能車速Ｖ２以上であるか否かを判定する。

エンジン始動制御手段８２は、シフトレバー９２のシフトポジションが非駆動ポジションとなる「Ｎ」ポジション或いは「Ｐ」ポジションである車両停止中の場合には、ハイブリッド制御手段５２により第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２を同じ方向に回転させて第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１の回転速度を引き上げてエンジン回転速度ＮＥを点火可能回転速度ＮＥ２以上に引き上げる。つまり、自動変速部２０が動力遮断状態である場合には第１リングギヤＲ１の回転速度が駆動輪３８の回転速度に対して一意的に固定されないので、エンジン始動制御手段８２は第１電動機Ｍ１で第１サンギヤＳ１の回転速度を引き上げることに加えて、より速やかにエンジン回転速度ＮＥを引き上げるために第２電動機Ｍ２で第１リングギヤＲ１の回転速度を引き上げるのである。この場合、図２の係合作動表の「Ｎ」ポジションに示すように切換クラッチＣ０が係合されていると切換型変速部１１の前記３要素が同一の回転速度とされるのでエンジン回転速度ＮＥを点火可能回転速度ＮＥ２以上に引き上げる制御が容易になる。なお、図２の係合作動表の「Ｎ」ポジションでは切換クラッチＣ０が係合されているが「Ｎ」ポジションおよび「Ｐ」ポジションではエンジン始動時はもちろんのことエンジン始動時以外においても必ずしも切換クラッチＣ０は係合される必要はない。

また、エンジン始動制御手段８２は、シフトレバー９２のシフトポジションが駆動ポジションとなる「Ｄ」ポジション、「Ｍ」ポジション、或いは「Ｒ」ポジションである車両走行中の場合には、切換制御手段５０により変速機構１０の前記無段変速状態を維持させるか或いは前記無段変速状態にさせた後、ハイブリッド制御手段５２により第１電動機Ｍ１を回転させて第１サンギヤＳ１の回転速度を引き上げてエンジン回転速度ＮＥを点火可能回転速度ＮＥ２以上に引き上げる。つまり、自動変速部２０が駆動可能な連結状態である場合には第１リングギヤの回転速度が車速Ｖに対して一意的に固定されるので、エンジン始動制御手段８２は第１電動機Ｍ１で第１サンギヤＳ１の回転速度を引き上げてエンジン回転速度ＮＥを引き上げるのである。この場合、エンジン始動制御手段８２は、自動変速部２０が動力遮断状態である場合に比較して車速Ｖの上昇を伴うために緩やかではあるが第２電動機Ｍ２を第１電動機Ｍ１と同じ方向に回転上昇させて第１リングギヤＲ１の回転速度を引き上げて第１電動機Ｍ１によるエンジン回転速度の引上げを補ってもよい。

図１１は上述した後進走行でのエンジン始動時における切換型変速部１１の前記３要素の相対回転速度変化を示す関係図であって、図１０に相当するものである。例えば、図１１の実線Ａに示す車両状態で第１電動機Ｍ１の回転速度が上昇させられると、第１電動機Ｍ１に連結された第１サンギヤＳ１の回転速度が上矢印の如く引き上げられるとともに第１キャリヤＣＡ１の回転速度すなわち第１キャリヤＣＡ１に連結されたエンジン回転速度ＮＥが引き上げられる。つまり、第１電動機Ｍ１の回転速度を上昇させて車両状態を実線Ａから実線Ｂとすることで、エンジン回転速度ＮＥを点火可能回転速度ＮＥ２とするのである。

エンジン点火制御手段８８は、エンジン始動制御手段８２によるエンジン始動の際の制御作動において点火可能回転速度判定手段８４によりエンジン回転速度ＮＥが点火可能回転速度ＮＥ２以下でないと判定された場合には、例えば電子スロットル弁９５の開度を制御したり、燃料噴射装置９６による燃料供給量を制御したり、点火装置９７によるエンジン８の点火時期を制御するなどしてエンジン８を始動するとともにエンジンの出力制御を実行する。

図１２は、電子制御装置４０の制御作動の要部すなわちエンジン８を始動する必要が生じてエンジン点火するまでの変速機構１０の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行されるものである。

先ず、シフトポジション判定手段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、シフトレバー９２のシフトポジションがいずれのポジションであるかが例えばシフトポジションセンサ９４からのシフトレバー９２のシフトポジションを表す信号Ｐ_ＳＨに基づいて判定されることでシフトレバー９２のシフトポジションが「Ｄ」ポジションであるか否かが判定される。このＳ１の判断が否定されると同じくシフトポジション判定手段８０に対応するＳ２において、シフトレバー９２のシフトポジションが「Ｎ」ポジション或いは「Ｐ」ポジションであるか否かが判定される。

前記Ｓ２の判断が肯定される場合はエンジン始動制御手段８２に対応するＳ３において、ハイブリッド制御手段５２により第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２が同じ方向に回転させられ第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１の回転速度が引き上げられてエンジン回転速度ＮＥが点火可能回転速度ＮＥ２以上に引き上げられ、点火可能回転速度判定手段８４によりエンジン回転速度ＮＥが点火可能回転速度ＮＥ２以下でないと判定される。

前記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Ｓ４において、車両が有段変速走行中か否かが判定される。例えば、ハイブリッド制御手段５２に対する無段変速制御を不許可とする信号が出力されている場合には有段変速走行中であるとの判定となり、反対にハイブリッド制御手段５２に対する無段変速制御を許可する信号が出力されている場合には有段変速走行中でないとの判定となる。

前記Ｓ２の判断が否定されるか或いは前記Ｓ４の判断が否定される場合は点火可能車速判定手段８６に対応するＳ５において、実際の車速Ｖが点火可能車速Ｖ２以上であるか否かが判定される。このＳ５の判断が否定される場合はエンジン始動制御手段８２に対応するＳ６において、ハイブリッド制御手段５２により第１電動機Ｍ１が回転させられ第１サンギヤＳ１の回転速度が引き上げられてエンジン回転速度ＮＥが点火可能回転速度ＮＥ２以上に引き上げられ、点火可能回転速度判定手段８４によりエンジン回転速度ＮＥが点火可能回転速度ＮＥ２以下でないと判定される。また、上記Ｓ５の判断が肯定される場合はエンジン始動制御手段８２に対応するＳ７において、切換制御手段５０により切換クラッチＣ０を係合或いは半係合させてエンジン回転速度ＮＥが点火可能回転速度ＮＥ２以上に引き上げられ、点火可能回転速度判定手段８４によりエンジン回転速度ＮＥが点火可能回転速度ＮＥ２以下でないと判定される。

前記Ｓ４の判断が肯定される場合は点火可能回転速度判定手段８４に対応するＳ８において、エンジン回転速度ＮＥが点火可能回転速度ＮＥ２以下であるか否かが判定される。このＳ８の判断が肯定される場合はエンジン始動制御手段８２に対応するＳ９において、切換制御手段５０により変速機構１０を前記無段変速状態に切り換えさせる。続く、エンジン始動制御手段８２に対応するＳ１０において、ハイブリッド制御手段５２により第１電動機Ｍ１が回転させられ第１サンギヤＳ１の回転速度が引き上げられてエンジン回転速度ＮＥが点火可能回転速度ＮＥ２以上に引き上げられ、点火可能回転速度判定手段８４によりエンジン回転速度ＮＥが点火可能回転速度ＮＥ２以下でないと判定される。

前記Ｓ３、前記Ｓ６、前記Ｓ７、或いは前記Ｓ１０に続いて、或いは前記Ｓ８の判断が否定される場合はエンジン点火制御手段８８に対応するＳ１１において、電子スロットル弁９５の開度を制御したり、燃料噴射装置９６による燃料供給量を制御したり、点火装置９７によるエンジン８の点火時期を制御するなどしてエンジン８が始動させられる。

上述のように、本実施例によれば、エンジン８を始動する際はエンジン始動制御手段８２によりシフトレバー９２のシフトポジション言い換えれば自動変速部２０内の動力伝達経路の動力伝達可否状態に応じて実行されるので、エンジン回転速度ＮＥが適切にエンジン点火可能回転速度ＮＥ２以上に上昇させられてエンジンの始動性が向上する。

例えば、シフトレバー９２のシフトポジションが「Ｎ」ポジション或いは「Ｐ」ポジションである車両停止中の場合には、駆動輪３８との作動的な連結が切り離された第１リングギヤＲ１の回転速度が駆動輪３８の回転速度に対して一意的に固定されないので、エンジン始動制御手段８２により第１電動機Ｍ１に加えて第２電動機Ｍ２を第１電動機Ｍ１と同じ方向に回転上昇させ第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１の回転速度が引き上げられる。結果として、第１電動機Ｍ１により第１サンギヤＳ１の回転速度を引き上げることでのエンジン始動に比較してエンジン回転速度ＮＥがエンジン点火可能回転速度ＮＥ２以上に速やかに上昇させられてエンジンの始動性が向上する。この場合、切換クラッチＣ０が係合されていると切換型変速部１１の前記３要素が同一の回転速度とされるのでエンジン回転速度ＮＥを点火可能回転速度ＮＥ２以上に引き上げる制御が容易になる。

或いは、シフトレバー９２のシフトポジションが「Ｄ」ポジション、「Ｍ」ポジション、或いは「Ｒ」ポジションである車両走行中の場合には、駆動輪３８と作動的に連結された第１リングギヤの回転速度が車速Ｖに対して一意的に固定されるので、エンジン始動制御手段８２により変速機構１０の前記無段変速状態を維持させるか或いは前記無段変速状態に切り換えられ、第１電動機Ｍ１で第１サンギヤＳ１の回転速度が引き上げられる。この結果、車速Ｖに対して第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１の回転速度が一意的に固定されるか、或いは第１サンギヤＳ１の回転速度が非回転状態とされ且つ車速Ｖに対して第１リングギヤＲ１の回転速度が一意的に固定される変速機構１０の前記有段変速状態に比較して、例えば第１電動機Ｍ１により第１サンギヤＳ１の回転速度が速やかに引き上げられるか或いは第１電動機Ｍ１により第１サンギヤＳ１の回転速度が引き上げられることが可能とされ、エンジン回転速度ＮＥがエンジン点火可能回転速度ＮＥ２以上に速やかに引き上げられてエンジンの始動性が向上する。この場合に、エンジン始動制御手段８２により第２電動機Ｍ２が第１電動機Ｍ１と同じ方向に回転上昇させられることで、自動変速部２０が動力遮断状態である場合に比較して車速Ｖの上昇を伴うために緩やかではあるが第１リングギヤＲ１の回転速度が引き上げられて第１電動機Ｍ１によるエンジン回転速度の引上げが補われる。

また、本実施例によれば、変速機構１０の前記有段変速状態での車両走行中においてエンジン８を始動する際は、エンジン始動制御手段８２により変速機構１０が前記無段変速状態に切り換えられるので、車速Ｖに対して第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１の回転速度が一意的に固定されるか、或いは第１サンギヤＳ１の回転速度が非回転状態とされ且つ車速Ｖに対して第１リングギヤＲ１の回転速度が一意的に固定される変速機構１０の前記有段変速状態に比較して、例えば第１電動機Ｍ１により第１サンギヤＳ１の回転速度が速やかに引き上げられるか或いは第１電動機Ｍ１により第１サンギヤＳ１の回転速度が引き上げられることが可能とされ、エンジン回転速度ＮＥがエンジン点火可能回転速度ＮＥ２以上に速やかに引き上げられてエンジンの始動性が向上する。

また、本実施例によれば、変速機構１０の前記有段変速状態での車両走行中においてエンジン８を始動する際に、エンジン回転速度ＮＥが所定値すなわちエンジン点火可能回転速度ＮＥ２以上のときにはエンジン始動が可能であるので、エンジン始動制御手段８２は切換制御手段５０により変速機構１０を前記有段変速状態に維持させる。結果として、例えばエンジン始動制御手段８２により変速機構１０が前記無段変速状態に切り換えられ第１電動機Ｍ１により第１サンギヤＳ１の回転速度が引き上げられることでエンジン回転速度ＮＥをエンジン点火可能回転速度ＮＥ２以上に上昇させるエンジン始動制御に比較して速やかにエンジンが始動させられてエンジンの始動性が更に向上する。

また、本実施例によれば、変速機構１０の前記無段変速状態での車両走行中においてエンジン８始動する際に、車速Ｖが所定値すなわち点火可能回転速度ＮＥ２以上のときにはエンジン始動制御手段により切換クラッチＣ０が切換制御手段５０を用いて係合或いは半係合させられて変速機構１０が有段変速状態に切り換えられるので、第１サンギヤＳ１の回転速度が車速Ｖに対して一意的に固定される第１リングギヤＲ１の回転速度まで引き上げられエンジン回転速度ＮＥがエンジン点火可能回転速度ＮＥ２以上に速やかに引き上げられてエンジンの始動性が向上する。例えば、変速機構１０の前記無段変速状態で第１サンギヤＳ１の回転速度を引き上げるために第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することでのエンジン始動に比較して切換クラッチＣ０を係合制御するだけでよいので制御が容易となる。

また、本実施例によれば、車両の後進走行時にエンジン８を始動する際は、エンジン始動制御手段８２により切換制御手段を用いて切換型変速機構１０が前記無段変速状態に切り換えられ第１電動機Ｍ１により第１サンギヤＳ１の回転速度が速やかに引き上げられ、エンジン回転速度ＮＥがエンジン点火可能回転速度ＮＥ２以上に速やかに引き上げられて後進走行中であってもエンジンが始動可能とされることでエンジンの始動性が向上する。

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が車両の所定条件として予め設定された判定車速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、高出力走行例えば図６に示す実際の出力トルクＴout が車両の所定条件として予め設定された判定出力トルク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すなわち第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言い換えれば第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、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１３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１４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１５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１４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１４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１４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１５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１５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１６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、例えば図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り変速機構１０の変速状態が手動切換制御されてもよい。但し、エンジン始動制御手段８２によるエンジン始動制御作動中における切換制御手段５０により実行される変速機構１０の変速状態の切換制御が、シーソー型スイッチ４４による変速機構１０の手動切換制御に優先して実行される。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。このような、変速機構１０の手動切換制御の場合、特に変速比が無段階に制御される無段変速状態の場合にも本発明は適用され得る。また、スイッチ４４に無段変速走行或いは有段変速走行の何れも選択されない状態である中立位置が設けられる場合には、スイッチ４４がその中立位置の状態であるときすなわちユーザによって所望する変速状態が選択されていないときや所望する変速状態が自動切換のときにも、前述の実施例と同様に本発明が適用され得る。

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、前述の実施例のエンジン始動制御手段８２により変速機構１０、７０が無段変速状態とされて実行されたエンジン始動制御作動は、変速機構１０、７０が有段変速状態に切り換え可能に構成されないすなわち切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられず電気的な無段変速機としての機能のみを有する変速機構にも適用され得る。例えば、エンジン始動制御手段８２により第１電動機Ｍ１に加えて第２電動機Ｍ２を第１電動機Ｍ１と同じ方向に回転させ第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１の回転速度が引き上げられる。好適には、車両停車中の場合のみ、または車両停車中と判定されるような略停車中の場合のみに上記エンジン始動制御が実行されることが考えられる。また、好適には、車両停止状態であるか否かに拘わらず自動変速部２０、７２の動力伝達経路が遮断された中立状態である場合に、上記エンジン始動制御が実行されてもよい。結果として、第１電動機Ｍ１により第１サンギヤＳ１の回転速度を引き上げることでのエンジン始動に比較してエンジン回転速度ＮＥがエンジン点火可能回転速度ＮＥ２以上に速やかに上昇させられてエンジンの始動性が向上する。また、この場合には、切換制御手段５０は備えられている必要はない。

また、前述の実施例のエンジン始動制御手段８２により第１電動機Ｍ１に加えて第２電動機Ｍ２を第１電動機Ｍ１と同じ方向に回転させ第１サンギヤＳ１および第１リングギヤＲ１の回転速度が引き上げられるエンジン始動制御は、起動時のエンジン回転抵抗が大きいときに実行されてもよい。これは、エンジン回転抵抗が大きくなる場合例えば暖機後の暖機温度よりも低い低エンジン水温時、低エンジン油温時のために定常時の回転抵抗よりも回転抵抗が大きい場合には、エンジン始動の際により大きな回転トルクが必要とされるためである。１つの電動機すなわち第１電動機Ｍ１による出力によってエンジン回転速度ＮＥを引き上げることに比較して、２つの電動機すなわち第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２による出力によってエンジン回転速度ＮＥが引き上げられることになるので、より大きなエンジン始動に必要な回転トルクが得られエンジン回転速度ＮＥがエンジン点火可能回転速度ＮＥ２以上に速やかに上昇させられる。例えば、エンジン回転抵抗は、エンジン水温やエンジン油温等をパラメータとして予め実験等により求められて記憶された関係から実際のエンジン水温やエンジン油温等に基づいてエンジン回転抵抗推定値としてが求められる。そして、その推定値が図示しないエンジン回転抵抗判定手段により判定値を越えているか否かが判定されて２つの電動機を用いるエンジン始動制御が実行される必要があるか否かが判定される。

また、前述の実施例の変速機構１０、７０は、切換型変速部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切換型変速部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、例えば切換型変速部１１が差動状態であっても切換型変速部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（切換型変速部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（切換型変速部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、前述の実施例では、エンジン８、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２、および動力分配機構１６は同心に配置されていたが、必ずしも同心に配置される必要はない。例えば、第１電動機Ｍ１がカウンタギヤを介して第１サンギヤＳ１（第２要素ＲＥ２）に連結されて第１電動機Ｍ１と第１サンギヤＳ１との回転方向が逆になるような場合には、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２との回転方向を反対とすることで第２要素ＲＥ２および第３要素ＲＥ３が同じ方向に回転させられる。要するに、エンジン回転速度ＮＥを引き上げるために第２要素ＲＥ２および第３要素ＲＥ３が同じ方向に回転させられればよい。

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、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に連結されたいたが、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、少なくとも切換クラッチＣ０が備えられていれば本発明は適用され得る。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。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前述の実施例における手動モード時の自動変速部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よい。この場合には、自動変速部２０、７２の動力伝達の可否状態に拘わらず実行されるエンジン始動方法がエンジン始動制御手段８２により実行されればよい。

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。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。シフトレバーを備えた複数種類のシフトポジションを選択するために操作されるシフト操作装置の一例である。エンジン始動制御の基本的な考え方を説明する共線図であり、前進走行でのエンジン始動時における切換型変速部の３要素の相対回転速度変化を示す関係図である。図１０の共線図自体は図３に相当するものである。後進走行でのエンジン始動時における切換型変速部の３要素の相対回転速度変化を示す関係図であって、図１０に相当するものである。図５の電子制御装置の制御作動すなわちエンジンを始動する必要が生じてエンジン点火するまでの変速機構の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１３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１３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：変速機構
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
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
８２：エンジン始動制御手段
９０：シフト操作装置
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
Ｃ０：切換クラッチ（係合装置）
Ｂ０：切換ブレーキ（係合装置）

Claims

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、
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要素と第２電動機および伝達部材に連結された第３要素とを有するとともに該第１要素乃至第３要素のうちのいずれか２つを相互に連結し或いは該第２要素を非回転部材に連結する係合装置を有する動力分配機構を備え、電気的な無段変速機として作動する無段変速状態と有段の変速機として作動する有段変速状態とに切り換え可能な変速機構と、
車両状態に基づいて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切換制御手段と、
前記変速機構の有段変速状態での車両走行中において前記エンジンを始動する際は、前記切換制御手段により前記変速機構を無段変速状態に切り換えさせるエンジン始動制御手段と
を、含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
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、
差動状態と非差動状態とに切り換えられる動力分配機構と、
該動力分配機構が非差動状態で車両が走行中の前記エンジンの始動に際しては、該動力分配機構を差動状態に切り換えるエンジン始動制御手段と
を、含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
前記動力分配機構を有する変速機構を備え、
前記動力分配機構は、前記エンジンに連結された第１要素と第１電動機に連結された第２要素と第２電動機および伝達部材に連結された第３要素とを有し、該第１要素、第２要素、第３要素が相対回転可能な差動状態と該第１要素、第２要素、第３要素が一体回転させられるかまたは該第２要素が非回転部材に連結させられる非差動状態とに切り換えられるものであり、
前記変速機構は、該動力分配機構が差動状態であるときに電気的な無段変速機として作動し、該非差動状態であるときに有段変速機として作動するものである請求項２の車両用駆動装置の制御装置。
前記エンジン始動制御手段は、前記第１電動機によりエンジンを回転駆動してそれを始動させるものである請求項１または３の車両用駆動装置の制御装置。
前記エンジン始動制御手段は、エンジン回転速度が所定値以上の時には前記変速機構を前記有段変速機として作動する状態に維持させるものである請求項１、３および４のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
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、
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要素と第２電動機および伝達部材に連結された第３要素とを有するとともに該第１要素乃至第３要素のうちのいずれか２つを相互に連結し或いは該第２要素を非回転部材に連結する係合装置を有する動力分配機構と、前記伝達部材と前記駆動輪との間に前記動力分配機構に直列に設けられる自動変速部とを備え、電気的な無段変速機として作動する無段変速状態と有段の変速機として作動する有段変速状態とに切り換え可能な変速機構と、
車両状態に基づいて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切換制御手段と、
前記自動変速部でエンジンの回転方向が反転させられる後進走行時に前記エンジンを始動する際は、前記切換制御手段により前記変速機構を無段変速状態に切り換えさせ且つ前記第１電動機によりエンジンを回転駆動してそれを始動させるエンジン始動制御手段と
を、含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
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、
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要素と第２電動機および伝達部材に連結された第３要素とを有するとともに該第１要素乃至第３要素が相対回転可能な差動状態と該第１要素乃至第３要素が共に回転させられるかまたは該第２要素が非回転部材に連結させられる非差動状態とに切り換えられる動力分配機構と、
該動力分配機構に直列に設けられる自動変速部と、
前記自動変速部でエンジンの回転方向が反転させられる後進走行時に前記エンジンを始動する際は、該動力分配機構を差動状態に切り換えさせ且つ前記第１電動機によりエンジンを回転駆動してそれを始動させるエンジン始動制御手段と
を、含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
前記自動変速部の変速比に基づいて前記駆動装置の変速比が形成されるものである請求項６または７の車両用駆動装置の制御装置。
前記変速機構は、前記伝達部材と前記駆動輪との間において前記動力分配機構と直列に設けられた自動変速部を含み、
該自動変速部の変速比に基づいて前記変速機構の変速比が形成されるものである請求項１、３乃至５のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
前記動力分配機構の変速比と前記自動変速部の変速比とに基づいて前記変速機構の総合変速比が形成されるものである請求項８または９の車両用駆動装置の制御装置。
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１乃至１０のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
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。
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が制御されるものである請求項１２の車両用駆動装置の制御装置。