JP4306646B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、分配式ハイブリッドシステムを備えた車両用駆動装置に関し、特に、装置を小型化すると共に車両の燃費を向上させるための技術に関する。
エンジンの出力を第１電動機及び出力軸へ分配する差動部と、その差動部の出力軸と駆動輪との間の動力伝達経路に設けられた第２電動機とから成る分配式ハイブリッドシステムを備えた車両用駆動装置が提案されている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両の駆動装置がそれである。このようなハイブリッド車両の駆動装置では、上記差動部が例えば遊星歯車装置等により構成され、その差動部の差動作用により上記エンジンからの動力の主部が機械的に駆動輪に伝達されると共に、そのエンジンからの動力の残部が上記第１電動機から第２電動機への電気パスにより電気的に伝達されることで変速比が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させられ、上記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できる。
特開２００３−３０１７３１号公報
ところで一般に、無段変速機は、車両の燃費を向上させ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、動力の伝達効率に優れた装置として知られている。しかし、それらの長所を兼ね備えた動力伝達装置は未だ開発されていない。例えば、上記特許文献１に記載されたようなハイブリッド車両の駆動装置では、上記第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として伝送する伝送路を有するため、エンジンの高出力化に伴って上記第１電動機を大型化させる必要が生じると共に、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電動機もまた大型化させねばならず、延いては駆動装置全体が大型化するという弊害があった。また、上記エンジンから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ことから、高速走行のような車両の走行状態によっては却って燃費が悪化する可能性があった。上記差動部が電気的に変速比を変更させる変速機である電気的ＣＶＴと称されるような無段変速機として機能する場合にも同様の不具合があった。
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、小型化が可能であると共に車両の燃費を可及的に向上させる分配式ハイブリッドシステムを備えた車両用駆動装置を提供することにある。
斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、エンジンの出力を第１電動機及び伝達部材へ分配する差動部と、その伝達部材に連結された第２電動機とを、備えた車両用駆動装置であって、複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて前記エンジンと駆動輪との間に複数の動力伝達経路を達成する有段変速機を備え、前記エンジンの出力を前記伝達部材を介して前記駆動輪に伝達する第１の変速比と、前記エンジンの出力を前記伝達部材を介さずして前記駆動輪に伝達する第２の変速比とを、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて達成することを特徴とするものである。
また、前記目的を達成するために、本第２発明の要旨とするところは、エンジンの出力を第１電動機及び伝達部材へ分配する差動部と、その伝達部材に連結された第２電動機とを、備えた車両用駆動装置であって、複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて前記エンジンと駆動輪との間に複数の動力伝達経路を達成する有段変速機を備え、前記エンジンの出力を前記伝達部材を介して前記駆動輪に伝達する第１の動力伝達経路と、前記エンジンの出力を前記伝達部材を介さずして前記駆動輪に伝達する第２の動力伝達経路とを、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて達成することを特徴とするものである。
このように、前記第１発明によれば、複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて前記エンジンと駆動輪との間に複数の動力伝達経路を達成する有段変速機を備え、前記エンジンの出力を前記伝達部材を介して前記駆動輪に伝達する第１の変速比と、前記エンジンの出力を前記伝達部材を介さず（バイパス）して前記駆動輪に伝達する第２の変速比とを、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて達成するものであることから、前記有段変速機に備えられた係合要素の係合及び解放の組み合わせにより前記伝達部材を介しての変速比とバイパスしての変速比とを選択的に達成させることができ、電気的に変速比が変更させられる変速機の燃費改善効果と機械的に動力を伝達する有段式変速機との両長所を兼ね備えた駆動装置を何ら特別な装置を追加することなく実現できる。すなわち、小型化が可能であると共に車両の燃費を可及的に向上させる分配式ハイブリッドシステムを備えた車両用駆動装置を提供することができる。
ここで、前記第１発明において、好適には、前記第１の変速比は、前記複数の係合要素の係合及び解放の第１の組み合わせに応じて達成され、前記第１電動機、第２電動機、及び差動部から成る電気的な無段変速機を介して前記エンジンの出力を前記駆動輪に伝達するものであり、前記第２の変速比は、前記複数の係合要素の係合及び解放の第２の組み合わせに応じて達成され、前記電気的な無段変速機を介さずして前記エンジンの出力を前記駆動輪に伝達するものである。このようにすれば、前記有段変速機に備えられた係合要素の係合及び解放の組み合わせにより前記電気的な無段変速機を介しての変速比とバイパスしての変速比とを選択的に達成させることができ、電気的に変速比が変更させられる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式変速機との両長所を兼ね備えた駆動装置を実用的な態様で実現できる。
また、好適には、前記第１の変速比は、前記第２の変速比よりも大きいものである。このようにすれば、例えば、車両の低中速走行及び低中出力走行となるようなエンジンの常用出力域では、前記電気的な無段変速機が作動させられて車両の燃費性能が確保されるが、高速走行では前記電気的な無段変速機が非作動とされて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ることから、前記電気的な無段変速機を介して動力伝達を行う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、好適には、前記有段変速機は、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせにより車速に応じて変速比が順次小さくなるような複数のギヤ段に切り換えられるものであり、それら複数のギヤ段のうち低速側のギヤ段では前記エンジンの出力が前記第１の変速比で伝達され、前記複数のギヤ段のうち高速側のギヤ段では前記エンジンの出力が前記第２の変速比で伝達されるものである。このようにすれば、車両の低中速走行及び低中出力走行となるようなエンジンの常用出力域では、前記電気的な無段変速機が作動させられて車両の燃費性能が確保されるが、高速走行では前記電気的な無段変速機が非作動とされて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ることから、前記電気的な無段変速機を介して動力伝達を行う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、好適には、前記差動部は、サンギヤ、キャリア、及びリングギヤによって３つの要素が構成され、それら３つの要素それぞれの回転速度を直線上で表すことができる共線図上においてそれら３つの要素を一端から他端へ向かって順番に第２要素、第１要素、及び第３要素としたとき、その第１要素は前記エンジンに連結され、前記第２要素は前記第１電動機に連結され、前記第３要素は前記伝達部材に連結される第１遊星歯車装置を備えたものであり、前記有段変速部は、第２遊星歯車装置及び第３遊星歯車装置を備え、それら第２遊星歯車装置及び第３遊星歯車装置のサンギヤ、キャリア、及びリングギヤの一部が互いに連結されることによって４つの要素が構成されると共に、それら４つの要素それぞれの回転速度を直線上で表すことができる共線図上においてそれら４つの要素を一端から他端へ向かって順番に第４要素、第５要素、第６要素、及び第７要素としたとき、その第４要素は第２クラッチを介して前記エンジンに選択的に連結されると共に第１ブレーキを介して非回転部材に選択的に連結され、前記第５要素は第３クラッチを介して前記エンジンに選択的に連結されると共に第２ブレーキを介して非回転部材に選択的に連結され、前記第６要素は前記有段変速部の出力回転部材に連結され、前記第７要素は第１クラッチを介して前記伝達部材に選択的に連結されるものであって、前記第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、及び第２ブレーキの係合作動の組み合わせによって複数の変速段が選択的に成立させられるものである。このようにすれば、前記有段変速機に備えられた係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて前記電気的な無段変速機を介しての動力伝達とバイパスしての動力伝達とを選択的に実現できる。
また、好適には、前記第１遊星歯車装置は、第１サンギヤ、第１キャリア、及び第１リングギヤを備えるシングルピニオン型の遊星歯車装置であって、前記第１要素は第１キャリアであり、前記第２要素は第１サンギヤであり、前記第３要素は第１リングギヤであり、前記第２遊星歯車装置は、第２サンギヤ、第２キャリア、及び第２リングギヤを備えるダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、前記第３遊星歯車装置は、第３サンギヤ、第３キャリア、及び第３リングギヤを備えるシングルピニオン型の遊星歯車装置であって、前記第４要素は前記第３サンギヤであり、前記第５要素は互いに連結された前記第２キャリア及び第３キャリアであり、前記第６要素は互いに連結された前記第２リングギヤ及び第３リングギヤであり、前記第７要素は前記第２サンギヤである。このようにすれば、前記有段変速機に備えられた係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて前記電気的な無段変速機を介しての動力伝達とバイパスしての動力伝達とを選択的に実現できる。
また、前記第２発明によれば、複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて前記エンジンと駆動輪との間に複数の動力伝達経路を達成する有段変速機を備え、前記エンジンの出力を前記伝達部材を介して前記駆動輪に伝達する第１の動力伝達経路と、前記エンジンの出力を前記伝達部材を介さずして前記駆動輪に伝達する第２の動力伝達経路とを、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて達成することを特徴とするものであることから、前記有段変速機に備えられた係合要素の係合及び解放の組み合わせにより前記伝達部材を介しての動力伝達経路とバイパスしての動力伝達経路とを選択的に達成させることができ、電気的に変速比が変更させられる変速機の燃費改善効果と機械的に動力を伝達する有段式変速機との両長所を兼ね備えた駆動装置を何ら特別な装置を追加することなく実現できる。すなわち、小型化が可能であると共に車両の燃費を可及的に向上させる分配式ハイブリッドシステムを備えた車両用駆動装置を提供することができる。
また、前記第２発明において、好適には、前記第１の動力伝達経路は、前記複数の係合要素の係合及び解放の第１の組み合わせに応じて達成され、前記第１電動機、第２電動機、及び差動部から成る電気的な無段変速機を介して前記エンジンの出力を前記駆動輪に伝達するものであり、前記第２の動力伝達経路は、前記複数の係合要素の係合及び解放の第２の組み合わせに応じて達成され、前記電気的な無段変速機を介さずして前記エンジンの出力を前記駆動輪に伝達するものである。このようにすれば、前記有段変速機に備えられた係合要素の係合及び解放の組み合わせにより前記電気的な無段変速機を介しての動力伝達経路とバイパスしての動力伝達経路とを選択的に達成させることができ、電気的に変速比が変更させられる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式変速機との両長所を兼ね備えた駆動装置を実用的な態様で実現できる。
また、好適には、前記第１の動力伝達経路により達成される変速比は、前記第２の動力伝達経路により達成される変速比よりも大きいものである。このようにすれば、例えば、車両の低中速走行及び低中出力走行となるようなエンジンの常用出力域では、前記電気的な無段変速機が作動させられて車両の燃費性能が確保されるが、高速走行では前記電気的な無段変速機が非作動とされて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ることから、前記電気的な無段変速機を介して動力伝達を行う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、好適には、前記有段変速機は、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせにより車速に応じて変速比が順次小さくなるような複数のギヤ段に切り換えられるものであり、それら複数のギヤ段のうち低速側のギヤ段では前記第１の動力伝達経路が達成され、前記複数のギヤ段のうち高速側のギヤ段では前記第２の動力伝達経路が達成されるものである。このようにすれば、車両の低中速走行及び低中出力走行となるようなエンジンの常用出力域では、前記電気的な無段変速機が作動させられて車両の燃費性能が確保されるが、高速走行では前記電気的な無段変速機が非作動とされて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ることから、前記電気的な無段変速機を介して動力伝達を行う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。
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例であ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の構成を説明する骨子図である。図１に示すように、この変速機構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と称する）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（振動減衰装置）等を介して直列に連結された電気的な無段変速機として機能する無段変速部１６と、上記入力軸１４と駆動輪３８との間の動力伝達経路において上記無段変速部１６の出力回転部材としての伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に或いは上記入力軸１４と直接に連結される有段式の自動変速機として機能する有段変速部２０と、その有段変速部２０に連結された出力回転部材としての出力軸２２とを、備えている。この変速機構１０は、例えば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、上記入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパ等を介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン８と一対の駆動輪３８との間に設けられて、そのエンジン８からの動力を動力伝達経路の一部を構成する差動歯車装置（終減速装置）３６及び一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３８へ伝達する（図７を参照）。
上述のように、本実施例の変速機構１０においては、上記エンジン８と無段変速部１６とは直結されている。この直結とはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパ等を介する連結はこの直結に含まれる。なお、上記変速機構１０はその軸心に関して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側を省略して示している。また、以下の説明に用いる図面に関しても同様である。
前記無段変速部１６は、第１電動機Ｍ１と、前記エンジン８の出力をその第１電動機Ｍ１及び伝達部材１８に分配する動力分配機構としての差動部２４と、その伝達部材１８と一体的に回転するように設けられた第２電動機Ｍ２とを、備えて構成されている。なお、この第２電動機Ｍ２は、前記伝達部材１８から駆動輪３８までの間の動力伝達経路を構成する何れの部分に設けられてもよい。本実施例の第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は、発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、上記第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電機）機能を少なくとも備え、上記第２電動機Ｍ２は走行用の駆動力源として駆動力を発生させるためのモータ（電動機）機能を少なくとも備えたものである。
上記差動部２４は、例えば「０．３００」程度の所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２６を主体的に備えている。この第１遊星歯車装置２６は、サンギヤＳ０、遊星歯車Ｐ０、その遊星歯車Ｐ０を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ０、及び上記遊星歯車Ｐ０を介してサンギヤＳ０と噛み合うリングギヤＲ０を要素（回転要素）として備えている。なお、上記サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、上記リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。
前記差動部２４において、上記キャリヤＣＡ０は前記入力軸１４すなわちエンジン８に、上記サンギヤＳ０は前記第１電動機Ｍ１に、上記リングギヤＲ０は前記伝達部材１８にそれぞれ連結されている。この差動部２４では、上記第１遊星歯車装置２６の３要素であるサンギヤＳ０、キャリアＣＡ０、及びリングギヤＲ０がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が可能な状態とされており、前記エンジン８の出力が前記第１電動機Ｍ１及び伝達部材１８に分配されると共に、分配されたエンジン８の出力の一部により前記第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギが蓄電されたり、その電気エネルギにより前記第２電動機Ｍ２が回転駆動されたりするので、所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、前記エンジン８の回転速度に拘わらず前記伝動部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、前記差動部２４が差動状態とされると前記無段変速部１６もまた差動状態とされ、その無段変速部１６はその変速比ν０（入力軸１４の回転速度／伝達部材１８の回転速度）が最小値ν０minから最大値ν０max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。
前記伝達部材１８は、前記有段変速部２０の一部を成す第１クラッチＣ１を介してその有段変速部２０と選択的に連結されるようになっている。その第１クラッチＣ１が係合されると前記エンジン８の出力が前記無段変速部１６を介して前記有段変速部２０へ伝達される状態とされ、前記変速機構１０全体としての変速比を連続的に変化させ得る無段変速状態とされる。また、上記第１クラッチＣ１が解放されると前記伝達部材１８の回転が前記有段変速部２０に入力されない状態となる。この場合には、前記有段変速部２０の一部を成す第３クラッチＣ３等が係合されることにより前記エンジン８の出力が前記有段変速部２０に直接的に入力されてその有段変速部２０により段階的な変速が行われる状態とされ、前記変速機構１０全体としての変速比を段階的に変化させる有段変速状態とされる。すなわち、本実施例の変速機構１０は、前記エンジン８の出力を前記無段変速部１６を介して駆動輪３８に伝達する第１の状態すなわち無段変速状態と、その無段変速部１６を介さず（バイパス）して駆動輪３８に伝達する第２の状態すなわち有段変速状態とを、前記有段変速部２０を構成する複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて達成する。従って、前記差動部２４の差動及び非差動を切り換えるための機構として、差動状態切換装置のような特別な構成は必要とされず、装置全体を可及的に小型化できる。
前記有段変速部２０は、ダブルピニオン型の第２遊星歯車装置２８及びシングルピニオン型の第１遊星歯車装置３０を備え、有段式の自動変速機として機能する。この第２遊星歯車装置２８は、サンギヤＳ１、互いに噛み合う遊星歯車Ｐ１及びＰ２、それら遊星歯車Ｐ１及びＰ２を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ１、及び上記遊星歯車Ｐ１及びＰ２を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１を要素（回転要素）として備えており、例えば「０．３１５」程度の所定のギヤ比ρ１を有している。また、上記第３遊星歯車装置３０は、サンギヤＳ２、上記第２遊星歯車装置２８の遊星歯車Ｐ２と共通の部材で構成される遊星歯車Ｐ２、その遊星歯車Ｐ２を自転及び公転可能に支持するキャリアＣＡ２、及び上記遊星歯車Ｐ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲ２を要素（回転要素）として備えており、例えば「０．３６８」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。なお、上記サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、上記リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１であり、上記サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、上記リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２とすると、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２である。また、上記第３遊星歯車装置３０におけるリングギヤＲ２は第２遊星歯車装置２８におけるリングギヤＲ１と共通化され、上記第３遊星歯車装置３０におけるキャリアＣＡ２は第２遊星歯車装置２８におけるキャリアＣＡ１と共通化されている。すなわち、上記第２遊星歯車装置２８及び第３遊星歯車装置３０は、キャリアＣＡ１及びＣＡ２が共通の部材にて構成されていると共に、リングギヤＲ１及びＲ２が共通の部材にて構成されており、且つ上記第２遊星歯車装置２８のピニオンギヤが上記第３遊星歯車装置３０の第２ピニオンギヤを兼ねているラビニヨ型の遊星歯車列とされている。
前記有段変速部２０において、上記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ１は第１クラッチＣ１を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介して非回転部材である前記ケース１２に選択的に連結されるようになっている。また、上記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ２は第２クラッチＣ２を介して前記入力軸１４に選択的に連結されるようになっている。また、上記第２遊星歯車装置２８及び第３遊星歯車装置３０に共通のキャリアＣＡ１（ＣＡ２）は第３クラッチＣ３を介して前記入力軸１４に選択的に連結されると共に第２ブレーキＢ２を介して非回転部材である前記ケース１２に選択的に連結されるようになっている。
前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２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係合要素としての油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本又は２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキ等により構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結（相対回転を禁止）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、前述したように、前記エンジン８の出力を前記伝達部材１８を介して駆動輪３８に伝達する第１の状態と、前記エンジン８の出力を前記伝達部材１８を介さず（バイパス）して駆動輪３８に伝達する第２の状態とが、前記有段変速部２０を構成する複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて達成させられるようになっている。具体的には、前記第１クラッチＣ１が係合されると共に第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３が解放されている場合には第１の状態すなわち無段変速状態とされ、前記第１クラッチが解放されると共に第３クラッチが係合されている場合には第２の状態すなわち有段変速状態とされる。換言すれば、前記変速機構１０は、前記第１クラッチＣ１が係合されると共に第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３が解放されることで無段変速状態に、前記第１クラッチＣ１が解放されると共に第３クラッチＣ３が係合されることで有段変速状態に、それぞれ切り換えられる。このため、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び第３クラッチＣ３は、前記変速機構１０を無段変速状態及び有段変速状態の何れかに切り換える変速状態切換装置であると言える。
図２は、前記有段変速部２０により達成されるギヤ段と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係合作動表である。この図２の係合作動表に示されるように、前記第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２の係合により、変速比ν１が例えば「３．１７４」程度である第１変速段が成立させられ、前記第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１の係合により、変速比ν２が第１変速段より小さい例えば「１．５８５」程度である第２変速段が成立させられ、前記第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３の係合により、変速比ν３が第２変速段よりも小さい例えば「１．０００」程度である第３変速段が成立させられ、前記第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１の係合により、変速比ν４が第３変速段よりも小さい例えば「０．７３１」程度である第４変速段が成立させられる。ここで、上記第１変速段及び第２変速段においては、前記第１クラッチＣ１が係合されると共に前記第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３が解放されているため、前記エンジン８の出力を前記伝達部材１８を介して駆動輪３８に伝達する第１の状態とされ、前置変速機すなわち前記無段変速部１６が作動させられて前記変速機構１０全体として無段変速状態とされる。また、上記第３変速段及び第４変速段においては、前記第１クラッチＣ１が解放されると共に前記第３クラッチＣ３が係合されているため、前記エンジン８の出力を前記伝達部材１８を介さず（バイパス）して駆動輪３８に伝達する第２の状態とされ、前置変速機すなわち前記無段変速部１６が非作動とされて前記変速機構１０全体として有段変速状態とされる。また、前記第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２の係合により、変速比が連続的に変化させられる後進変速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、例えば前記第２ブレーキＢ２のみが係合させられる。
このように、前記変速機構１０は、前記エンジン８の出力を前記伝達部材１８を介して駆動輪３８に伝達する第１の変速比すなわち上記第１変速段及び第２変速段と、前記エンジン８の出力を前記伝達部材１８を介さず（バイパス）して駆動輪３８に伝達する第２の変速比すなわち第３変速段及び第４変速段とを、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて達成する。また、前記有段変速機１０は、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせにより車速に応じて変速比が順次小さくなるような複数のギヤ段である第１変速段乃至第４変速段の何れかに切り換えられるものであり、それら複数のギヤ段のうち低速側のギヤ段である第１変速段及び第２変速段では、前記エンジン８の出力が前記第１の変速比で伝達され、前記複数のギヤ段のうち高速側のギヤ段である第３変速段及び第４変速段では、前記エンジン８の出力が前記第２の変速比で伝達されるものである。
図３は、前記無段変速部１６及び有段変速部２０から構成される変速機構１０において、前記各変速段毎に連結状態が異なる各回転要素の相対回転速度の関係を直線上に表す共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、３本の横線のうち下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、その上側の横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち前記入力軸１４から出力されるエンジン８の回転速度ＮEを示し、一番上の横線Ｘ３が前記伝達部材１８の回転速度を示している。
また、前記無段変速部１６を構成する差動部２４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要素（第２回転要素）ＲＥ２に対応する前記第１遊星歯車装置２４のサンギヤＳ０の相対回転速度、第１要素（第１回転要素）ＲＥ１に対応する前記第１遊星歯車装置２４のキャリアＣＡ０の相対回転速度、第３要素（第３回転要素）に対応する前記第１遊星歯車装置２４のリングギヤＲ０の相対回転速度をそれぞれ表すものであり、それらの間隔は前記第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０に応じてそれぞれ定められている。また、前記有段変速部２０の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左側から順に第４要素（第４回転要素）ＲＥ４に対応する前記第３遊星歯車装置３０のサンギヤＳ２の相対回転速度、第５要素（第５回転要素）ＲＥ５に対応する相互に連結された前記第２遊星歯車装置２８のキャリアＣＡ１及び第３遊星歯車装置３０のキャリアＣＡ２の相対回転速度、第６要素（第６回転要素）ＲＥ６に対応する相互に連結された前記第２遊星歯車装置２８のリングギヤＲ１及び第３遊星歯車装置３０のリングギヤＲ２の相対回転速度、第７要素（第７回転要素）ＲＥ７に対応する前記第２遊星歯車装置２８のサンギヤＳ１の相対回転速度をそれぞれ表すものであり、それらの間隔は前記第２遊星歯車装置２８のギヤ比ρ１及び第３遊星歯車装置３０のギヤ比ρ２に応じてそれぞれ定められている。
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、前記無段変速部１６において、上記第１要素ＲＥ１（キャリアＣＡ０）が前記入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、上記第２要素ＲＥ２（サンギヤＳ０）が前記前記第１電動機Ｍ１に連結され、上記第３要素ＲＥ３（リングギヤＲ０）が前記第２電動機Ｍ２及び伝達部材１８に連結されて、前記入力軸１４の回転を前記伝達部材１８を介して前記有段変速部２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。ここで、縦線Ｙ２及び横線Ｘ２の交点を通斜めの直線Ｌ０により前記第１遊星歯車装置２４のサンギヤＳ０とリングギヤＲ０との回転速度の相対関係が示される。また、この直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点により前記第１遊星歯車装置２４のリングギヤＲ０の回転速度すなわち前記有段変速部２０への入力回転速度である前記伝達部材１８の回転速度が示される。
また、前記有段変速部２０において、前記第４要素ＲＥ４（サンギヤＳ２）が前記第２クラッチＣ２を介して前記入力軸１４に選択的に連結されると共に前記第１ブレーキＢ１を介して非回転部材である前記ケース１２に選択的に連結され、前記第５要素ＲＥ５（キャリアＣＡ１及びＣＡ２）が前記第３クラッチＣ３を介して前記入力軸１４に選択的に連結されると共に前記第２ブレーキＢ２を介して非回転部材である前記ケース１２に選択的に連結され、前記第６要素ＲＥ６（リングギヤＲ１及びＲ２）が出力回転部材である前記出力軸２２に一体的に連結され、前記第７要素ＲＥ７（サンギヤＳ１）が前記第１クラッチＣ１を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されるように構成されている。
ここで、前記第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２が共に係合させられることにより、前記第５要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５と回転速度零を示す横線Ｘ１との交点及び前記第７要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７と前記伝達部材１８の回転速度を示す横線Ｘ３との交点を通る斜めの直線Ｌ１と、前記出力軸２２と一体的に連結された前記第６要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で前記第１変速段（１ｓｔ）における出力軸２２の回転速度が示される。
また、前記第１クラッチＣ１及び第１ブレーキＢ１が共に係合させられることにより、前記第４要素ＲＥ４の回転速度を示す縦線Ｙ４と回転速度零を示す横線Ｘ１との交点及び前記第７要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７と前記伝達部材１８の回転速度を示す横線Ｘ３との交点を通る斜めの直線Ｌ２と、前記出力軸２２と一体的に連結された前記第６要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で前記第２変速段（２ｎｄ）における出力軸２２の回転速度が示される。
また、前記第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３が共に係合させられることにより、前記第４要素ＲＥ４の回転速度を示す縦線Ｙ４と前記入力軸１４の回転速度を示す横線Ｘ２の交点及び前記第５要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５と前記入力軸１４の回転速度を示す横線Ｘ２の交点を通る水平な直線Ｌ３（横線Ｘ２）と、前記出力軸２２と一体的に連結された前記第６要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で前記第３変速段（３ｒｄ）における出力軸２２の回転速度が示される。
また、前記第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１が共に係合させられることにより、前記第４要素ＲＥ４の回転速度を示す縦線Ｙ４と回転速度零を示す横線Ｘ１との交点及び前記第５要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５と前記入力軸１４の回転速度を示す横線Ｘ２の交点を通る斜めの直線Ｌ４と、前記出力軸２２と一体的に連結された前記第６要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で前記第４変速段（４ｔｈ）における出力軸２２の回転速度が示される。
また、前記第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２が共に係合させられることにより、前記第５要素ＲＥ５の回転速度を示す縦線Ｙ５と回転速度零を示す横線Ｘ１との交点及び前記第７要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７と前記伝達部材１８の回転速度を示す横線Ｘ３との交点を通る斜めの直線ＬＲと、前記出力軸２２と一体的に連結された前記第６要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で前記後進変速段（Ｒｅｖ）における出力軸２２の回転速度が示される。なお、図３に示す共線図において、直線ＬＲは前記第７要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７と前記伝達部材１８の回転速度を示す横線Ｘ３との交点を通るように描かれていないが、これは前記第１変速段における直線Ｌ１と区別するための表記であり、前記無段変速部１６における変速比が変更されることで、図３に示すような直線ＬＲが前記第７要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７と前記伝達部材１８の回転速度を示す横線Ｘ３との交点を通る状態とされ、前述した後進変速段が達成されるのである。
前述したように、前記第１変速段、第２変速段、及び後進変速段では、前記第１クラッチＣ１が係合されることで前記無段変速部１６の出力すなわち前記伝達部材１８の回転が前記有段変速部２０に入力され、前記変速機構１０全体として無段変速状態とされる。図４は、上記図３の共線図における前記無段変速部１６に相当する部分を別に説明する図である。この図４に示すように、前記無段変速部１６では、例えば第１電動機Ｍ１の発電による反力を制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示されるサンギヤＳ０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リングギヤＲ０の回転速度が下降或いは上昇させられる。これにより、前記エンジン８からの出力が無段階に増速乃至は減速されて前記伝達部材１８に伝達され、前記第１クラッチＣ１を介して前記有段変速部２０に入力される。ここで、前記第１クラッチＣ１が解放されている場合には、前記無段変速部１６からの出力は前記有段変速部２０に入力されないため、前記伝達部材１８の回転は前記駆動輪３８を駆動するための動力伝達には関与せず、前記第３クラッチＣ３が係合されること等により前記入力軸１４の回転が前記有段変速部２０へ直接入力される。
前記説明を換言すれば、本実施例の変速機構１０は、図５に示すように、前記エンジン８の出力を前記伝達部材１８すなわち無段変速部１６を介して駆動輪３８に伝達する第１の動力伝達経路ｒ１と、前記エンジン８の出力を前記無段変速部１６を介さず（バイパス）して駆動輪３８に伝達する第２の動力伝達経路ｒ２とを、前記有段変速部２０を構成する複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて選択的に達成する。この第１の動力伝達経路ｒ１は、前記第１クラッチＣ１の係合と第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３の解放とにより達成され、前記第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び差動部２４から成る電気的な無段変速部１６を介して前記エンジン８の出力を駆動輪３８に伝達するものであり、上記第２の動力伝達経路ｒ２は、前記第１クラッチＣ１の解放及び第３クラッチＣ３の係合により達成され、前記電気的な無段変速部１６を介さず（バイパス）して前記エンジン８の出力を駆動輪３８に伝達するものである。また、上記第１の動力伝達経路ｒ１は、前記第１変速段、第２変速段、及び後進変速段に対応しており、上記第２の動力伝達経路ｒ２は、上記第３変速段及び第４変速段に対応している。
図６は、前記変速機構１０を制御するための電子制御装置３２に入力される信号及びその電子制御装置３２から出力される信号を例示している。この電子制御装置３２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェイス等から成る所謂マイクロコンピュータシステムであり、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより前記エンジン８、第１電動機Ｍ１、及び第２電動機Ｍ２等を介してのハイブリッド駆動制御、前記有段変速部２０の変速制御等の制御を実行するものである。
上記電子制御装置３２には、図６に示すような各センサやスイッチなどから、エンジン水温ＴＥＭＰWを表す信号、シフトポジションＰSHを表す信号、前記エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度ＮEを表す信号、ギヤ比列設定値を表す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動を表す信号、前記出力軸２２の回転速度ＮOUTに対応する車速Ｖを表す信号、前記有段変速部２０の作動油温を表す信号、サイドブレーキ操作を表す信号、フットブレーキ操作を表す信号、触媒温度を表す信号、運転者の出力要求量に対応するアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａccを表す信号、カム角を表す信号、スノーモード設定を表す信号、車両の前後加速度Ｇを表す信号、オートクルーズ走行を表す信号、車両の重量（車重）を表す信号、各車輪の車輪速を表す信号、前記第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1を表す信号、前記第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2を表す信号、蓄電装置４４（図７参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号等が、それぞれ供給される。
また、前記電子制御装置３２からは、電子スロットル弁のスロットル弁開度θTHを操作するスロットルアクチュエータへの駆動信号、燃料噴射装置による前記エンジン８への燃料供給量を制御する燃料供給量信号、点火装置による前記エンジン８の点火時期を指令する点火信号、過給圧を調整するための過給圧調整信号、電動エアコンを作動させるための電動エアコン駆動信号、前記第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｍモードが選択されていることを表示させるＭモード表示信号、前記無段変速部１６や有段変速部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４０（図７参照）に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、その油圧制御回路４０の油圧源である電動油圧ポンプを作動させるための駆動指令信号、電動ヒータを駆動するための信号、クルーズコントロール制御用コンピュータへの信号等が、それぞれ出力される。
図７は、前記電子制御装置３２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。この図７に示す油圧制御回路４０は、有段変速制御手段４８からの指令に従って、例えば変速に関与する解放側の油圧式摩擦係合装置を解放すると共に、変速に関与する係合側の油圧式摩擦係合装置を係合して前記有段変速部２０の変速が実行されるように、上記油圧制御回路４０内の電磁弁を作動させてその変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。また、インバータ４２は、ハイブリッド制御手段４６からの指令に従って、蓄電装置４４に蓄積された電気エネルギを前記第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２に供給することによりそれらの駆動を制御すると共に、その第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギを蓄電装置４４や第２電動機Ｍ２に供給する等の制御を行う。
ハイブリッド制御手段４６は、無段変速制御手段として機能するものであり、前記変速機構１０（無段変速部１６）の無段変速状態において前記エンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、そのエンジン８と第２電動機Ｍ２との駆動力の配分や前記第１電動機Ｍ１の発電による反力を最適になるように変化させて前記無段変速部１６の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御する。例えば、その時点における走行車速において、運転者の出力要求量としてのアクセル開度Ａccや車速Ｖから車両の目標（要求）出力を算出し、その車両の目標出力と充電要求値から必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、前記第２電動機Ｍ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力を算出し、その目標エンジン出力が得られるエンジン回転速度ＮEとエンジントルクＴEとなるように前記エンジン８を制御すると共に前記第１電動機Ｍ１の発電量を制御する。
ハイブリッド制御手段４６は、その制御を動力性能や燃費向上などのために前記有段変速部２０の変速段を考慮して実行する。具体的には、前記エンジン８の出力を前記伝達部材１８を介して前記駆動輪３８に伝達する第１の変速比すなわち前記第１変速段、第２変速段、及び後進変速段が成立している場合にその変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、前記エンジン８を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度ＮEと車速Ｖ及び前記有段変速部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、前記無段変速部１６が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段４６は、エンジン回転速度ＮEとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）ＴEとで構成される二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に求められて例えば記憶装置５０に記憶された図示しないエンジン８の最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）に沿ってそのエンジン８が作動させられるように、例えば目標出力（トータル目標出力、要求駆動力）を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクＴEとエンジン回転速度ＮEとなるように、前記変速機構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前記有段変速部２０の変速段を考慮して前記無段変速部１６の変速比γ０を制御し、トータル変速比γＴをその変速可能な変化範囲内例えば１３〜０．５の範囲内で制御する。
このとき、ハイブリッド制御手段４６は、前記第１電動機Ｍ１により発電された電気エネルギを前記インバータ４２を通して蓄電装置４４や第２電動機Ｍ２へ供給するので、前記エンジン８の動力の主要部は機械的に前記伝達部材１８へ伝達されるが、そのエンジン８の動力の一部は前記第１電動機Ｍ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、前記インバータ４２を通してその電気エネルギが前記第２電動機Ｍ２へ供給され、その第２電動機Ｍ２が駆動されて第２電動機Ｍ２から前記伝達部材１８へ伝達される。この電気エネルギの発生から前記第２電動機Ｍ２で消費されるまでに関連する機器により、前記エンジン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４６は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータにより電子スロットル弁を開閉制御させる他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置による燃料噴射量や噴射時期を制御させ、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置による点火時期を制御させる指令を単独で或いは組み合わせて、必要なエンジン出力を発生するように前記エンジン８の出力制御を実行するエンジン出力制御手段を機能的に備えている。例えば、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度Ａccに基づいてスロットルアクチュエータを駆動し、アクセル開度Ａccが増加するほどスロットル弁開度θTHを増加させるようにスロットル制御を実行する。
また、ハイブリッド制御手段４６は、前記エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、前記無段変速部１６の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によってモータ走行させることができる。ハイブリッド制御手段４６によるモータ走行は、一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクＴOUT域すなわち低エンジントルクＴE域、或いは車速Ｖの比較的低車速域すなわち低負荷域で実行される。よって、通常はモータ発進がエンジン発進に優先して実行されるが、例えば車両発進時にアクセルペダルが大きく踏込操作されて要求エンジントルクＴEが大きくされるような車両状態によってはエンジン発進も通常実行される。ハイブリッド制御手段４６は、このモータ走行時には、停止している前記エンジン８の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、前記無段変速部１６の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によって、前記第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1を負の回転速度で制御例えば空転させて、前記無段変速部１６の差動作用により必要に応じてエンジン回転速度ＮEを零乃至略零に維持する。
また、ハイブリッド制御手段４６は、エンジン走行領域であっても、上述した電気パスによる前記第１電動機Ｍ１からの電気エネルギ及び／又は蓄電装置４４からの電気エネルギを前記第２電動機Ｍ２へ供給し、その第２電動機Ｍ２を駆動して駆動輪３８にトルクを付与することにより、前記エンジン８の動力を補助するための所謂トルクアシストが可能である。よって、本実施例のエンジン走行には、エンジン走行＋モータ走行も含むものとする。
また、ハイブリッド制御手段４６は、車両の停止状態又は低車速状態に拘わらず、前記無段変速部１６の電気的ＣＶＴ機能によって前記エンジン８の運転状態を維持させられる。例えば、車両停止時に蓄電装置４４の充電容量ＳＯＣが低下して前記第１電動機Ｍ１による発電が必要となった場合には、前記エンジン８の動力により前記第１電動機Ｍ１が発電させられてその第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1が引き上げられ、車速Ｖで一意的に決められる前記第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2が車両停止状態により零（略零）となっても前記差動部２４の差動作用によってエンジン回転速度ＮEが自律回転可能な回転速度以上に維持される。
また、ハイブリッド制御手段４６は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、前記無段変速部１６の電気的ＣＶＴ機能によって前記第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1及び／又は第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2を制御してエンジン回転速度ＮEを略一定に維持したり、任意の回転速度に回転制御させられる。換言すれば、ハイブリッド制御手段４６は、エンジン回転速度ＮEを略一定に維持したり任意の回転速度に制御しつつ第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1及び／又は第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2を任意の回転速度に回転制御することができる。例えば、図３の共線図からもわかるように、ハイブリッド制御手段４６は車両走行中にエンジン回転速度ＮEを引き上げる場合には、車速Ｖ（駆動輪３８）に拘束される第２電動機Ｍ２の回転速度ＮM2を略一定に維持しつつ第１電動機Ｍ１の回転速度ＮM1の引き上げを実行する。
有段変速制御手段４８は、例えば記憶装置５０に予め記憶された図８に示すような変速線図（関係、変速マップ）から車速Ｖ及び有段変速部２０の要求出力トルクＴoutで示される車両状態に基づいて、前記有段変速部２０の変速を実行すべきか否かを判断し、すなわちその有段変速部２０の変速すべき変速段を判断し、その判断された変速段が得られるように前記有段変速部２０による自動変速制御を実行する。具体的には、前記無段変速部１６が作動状態（動力伝達に関与する状態）とされるときには、前記第１クラッチＣ１を介しての前記伝達部材１８からの入力を受ける前記有段変速部２０の油圧式摩擦係合装置の係合により成立する変速段のみを用いて、例えば図２の係合作動表に示す第１変速段、第２変速段、及び後進変速段を用いて前記有段変速部２０の変速を実行する。また、前記無段変速部１６が非作動状態（動力伝達に関与しない状態）とされるときには、前記第３クラッチＣ３を介しての前記入力軸１４からの入力を受ける前記有段変速部２０の油圧式摩擦係合装置の係合により成立する変速段のみを用いて、例えば図２の係合作動表に示す第３変速段及び第４変速段を用いて前記有段変速部２０の変速を実行する。
例えば、有段変速制御手段４８は、前記無段変速部１６が作動状態（無段変速状態）とされるべきときには、図２の係合作動表に示す第１変速段、第２変速段、又は後進変速段を用いて前記有段変速部２０の変速が実行されるように予め定められた無段用変速線図から、車両状態に基づいて前記有段変速部２０の変速段を判断し、図２の係合作動表に従ってその変速段が達成されるように、前記有段変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合及び／又は解放させる指令（変速出力指令、油圧指令）を油圧制御回路４０へ出力する。このように、前記無段変速部１６が作動状態とされ、前記エンジン８からの出力がその無段変速部１６を介して前記駆動輪３８に伝達される場合には、その無段変速部１６が所謂無段式自動変速機として機能させられ、その無段変速部１６に直列される前記有段変速部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、その有段変速部２０の各変速段に対しその有段変速部２０に入力される回転速度すなわち前記伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各変速段は無段的な変速比幅が得られる。従って、その各変速段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって前記変速機構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。
また、有段変速制御手段４８は、前記無段変速部１６が非作動状態とされるべきときには、前記入力軸１４からの直接の入力を受ける前記有段変速部２０の油圧式摩擦係合装置の係合により成立する変速段を用いて前記有段変速部２０の変速を実行する。すなわち、図２の係合作動表に示す第３変速段又は第４変速段を用いて前記有段変速部２０の変速が実行されるように予め定められた有段用変速線図から、車両状態に基づいて前記有段変速部２０の変速段を判断し、図２の係合作動表に従ってその変速段が達成されるように、前記有段変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合及び／又は解放させる指令（変速出力指令、油圧指令）を油圧制御回路４０へ出力する。このように、前記無段変速部１６が非作動状態とされ、前記エンジン８からの出力がその無段変速部１６をバイパスして前記駆動輪３８に伝達される場合には、前記変速機構１０全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。
ここで、前記図８について詳述すると、図８は前記有段変速部２０の変速判断の基となる記憶装置５０に予め記憶された変速線図（関係、変速マップ）であり、車速Ｖと駆動力関連値である要求出力トルクＴoutとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図の一例である。この図８では、アップシフト及びダウンシフトが共通の実線で示されているが、それらは別々であっても構わない。また、前述したように、前記第１変速段及び第２変速段が前記無段変速部１６が作動状態とされ前記変速機構１０全体が無段変速機として機能させられる第１の変速比に、前記第３変速段及び第４変速段が前記無段変速部１６が非作動状態とされ前記変速機構１０全体が有段変速機として機能させられる第２の変速比にそれぞれ対応する。
有段変速制御手段４８による変速制御に用いられる変速線図や切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速Ｖと判定車速Ｖ１とを比較する判定式、出力トルクＴoutと判定出力トルクＴ１とを比較する判定式等として記憶されてもよい。例えば、この場合には、有段変速制御手段４８は、車両状態例えば実際の車速Ｖが判定車速Ｖ１を越えたか否かを判定し、判定車速Ｖ１を越えたときには前記変速機構１０を有段変速状態すなわち第３変速段又は第４変速段とする。また、車両状態例えば前記有段変速部２０の出力トルクＴoutが判定出力トルクＴ１を越えたか否かを判定し、判定出力トルクＴ１を越えたときには前記変速機構１０を有段変速状態すなわち第３変速段又は第４変速段とする。
また、前記無段変速部１６を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば前記第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故障や機能低下、すなわち前記第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、インバータ４２、蓄電装置４４、及びそれらを接続する伝送路などの故障（フェイル）や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために前記変速機構１０を優先的に有段変速状態としてもよい。例えば、この場合には、有段変速制御手段４８は、前記無段変速部１６を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下が発生したか否かを判定し、その故障や機能低下が発生したときには前記変速機構１０を有段変速状態すなわち第３変速段又は第４変速段とする。
ここで、有段変速制御手段４８による変速制御に用いられるパラメータは、前記駆動輪３８での駆動トルク或いは駆動力のみならず、例えば前記有段変速部２０の出力トルクＴout、エンジントルクＴE、車両加速度Ｇや、例えばアクセル開度Ａcc或いはスロットル弁開度θTH（或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量）とエンジン回転速度ＮEとに基づいて算出されるエンジントルクＴEなどの実際値や、アクセル開度Ａcc或いはスロットル弁開度θTH等に基づいて算出される要求（目標）エンジントルクＴE、前記有段変速部２０の要求（目標）出力トルクＴout、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、前記駆動輪３８の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。
また、前記判定車速Ｖ１は、例えば高速走行において前記変速機構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前記変速機構１０が有段変速状態とされるように設定されている。また、前記判定トルクＴ１は、例えば車両の高出力走行において前記第１電動機Ｍ１の反力トルクを前記エンジン８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、その第１電動機Ｍ１からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされたその第１電動機Ｍ１の特性に応じて設定されている。
以上のように、例えば車両の低中速走行及び低中出力走行では、前記変速機構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前記変速機構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前記エンジン８の出力が前記駆動輪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、前記変速機構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前記エンジン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及び低中出力走行となって、前記第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その第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。
つまり、前記第１電動機Ｍ１が反力トルクを受け持つことができるエンジントルクＴEの切換判定値として所定の好適な値が予め設定されると、エンジントルクＴEがその所定値を超えるような高出力走行では、前記無段変速部１６が有段変速状態とされるため、前記第１電動機Ｍ１はその無段変速部１６が作動状態とされているときのようにエンジントルクＴEに対する反力トルクを受け持つ必要が無いので、前記第１電動機Ｍ１の大型化が防止されつつその耐久性の低下が抑制される。換言すれば、本実施例の第１電動機Ｍ１は、その最大出力がエンジントルクＴEの最大値に対して必要とされる反力トルク容量に比較して小さくされることで、すなわちその最大出力を上記所定値を超えるようなエンジントルクＴEに対する反力トルク容量に対応させないことで、小型化が実現されている。
なお、前記第１電動機Ｍ１の最大出力は、この第１電動機Ｍ１の使用環境に許容されるように実験的に求められて設定されている第１電動機Ｍ１の定格値である。また、上記エンジントルクＴEの切換判定値は、前記第１電動機Ｍ１が反力トルクを受け持つことができるエンジントルクＴEの最大値又はそれよりも所定値低い値であって、前記第１電動機Ｍ１の耐久性の低下が抑制されるように予め実験的に求められた値である。
図９は、前記電子制御装置３２の制御作動の要部すなわち前記変速機構１０の変速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、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、シフトポジションＰSHを表す信号等に応じて後進変速段「Ｒｅｖ」を成立させるべき状態であるか否かが判断される。このＳ１の判断が肯定される場合には、Ｓ６以下の処理が実行されるが、Ｓ１の判断が否定される場合には、Ｓ２において、シフトポジションＰSH、車速Ｖ、及び要求出力トルクＴoutを表す信号等に応じて第１変速段「１ｓｔ」を成立させるべき状態であるか否かが判断される。このＳ２の判断が肯定される場合には、Ｓ６以下の処理が実行されるが、Ｓ２の判断が否定される場合には、Ｓ３において、シフトポジションＰSH、車速Ｖ、及び要求出力トルクＴoutを表す信号等に応じて第２変速段「２ｎｄ」を成立させるべき状態であるか否かが判断される。このＳ３の判断が肯定される場合には、Ｓ６以下の処理が実行されるが、Ｓ３の判断が否定される場合には、Ｓ４において、シフトポジションＰSH、車速Ｖ、及び要求出力トルクＴoutを表す信号等に応じて第３変速段「３ｒｄ」を成立させるべき状態であるか否かが判断される。このＳ４の判断が肯定される場合には、Ｓ８以下の処理が実行されるが、Ｓ４の判断が否定される場合には、Ｓ５において、シフトポジションＰSH、車速Ｖ、及び要求出力トルクＴoutを表す信号等に応じて第４変速段「４ｔｈ」を成立させるべき状態であるか否かが判断される。このＳ５の判断が肯定される場合には、Ｓ８以下の処理が実行されるが、Ｓ５の判断が否定される場合には、ニュートラル「Ｎ」であると判断され、Ｓ９において、前記第２ブレーキＢ２が係合された後、本ルーチンが終了させられる。
Ｓ６の処理では、前述した図２に示す係合作動表に従ってＳ１、Ｓ２、又はＳ３で判断された変速段が成立させられるように前記有段変速部２０を構成する摩擦係合装置が係合又は解放され、前記第１クラッチＣ１が係合されると共に第３クラッチＣ３が解放されて、前記無段変速部１６が作動状態（無段変速状態）とされる。次に、前記ハイブリッド制御手段４６の動作に対応するＳ７において、前記エンジン８を効率のよい作動域で作動させる一方で、そのエンジン８と第２電動機Ｍ２との駆動力の配分や前記第１電動機Ｍ１の発電による反力を最適になるように変化させて前記無段変速部１６の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御する前記無段変速部１６による無段変速制御が実行された後、本ルーチンが終了させられる。また、Ｓ８の処理では、前述した図２に示す係合作動表に従ってＳ４又はＳ５で判断された変速段が成立させられるように前記有段変速部２０を構成する摩擦係合装置が係合又は解放され、前記第１クラッチＣ１が解放されると共に第３クラッチＣ３が係合されて、前記無段変速部１６が非作動状態（バイパス状態）とされた後、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、Ｓ１乃至Ｓ６、Ｓ８、及びＳ９が前記有段変速制御手段４８の動作に対応する。
このように、本実施例によれば、複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて前記エンジン８と駆動輪３８との間に複数の動力伝達経路を達成する有段変速部２０を備え、前記エンジン８の出力を前記伝達部材１８を介して前記駆動輪３８に伝達する第１の変速比と、前記エンジン８の出力を前記伝達部材１８を介さず（バイパス）して前記駆動輪３８に伝達する第２の変速比とを、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて達成するものであることから、前記有段変速部２０に備えられた係合要素の係合及び解放の組み合わせにより前記伝達部材１８を介しての変速比とバイパスしての変速比とを選択的に達成させることができ、電気的に変速比が変更させられる変速機の燃費改善効果と機械的に動力を伝達する有段式変速機との両長所を兼ね備えた駆動装置を何ら特別な装置を追加することなく実現できる。すなわち、小型化が可能であると共に車両の燃費を可及的に向上させる分配式ハイブリッドシステムを備えた車両用駆動装置を提供することができる。
また、前記第１の変速比は、前記複数の係合要素の係合及び解放の第１の組み合わせに応じて達成され、前記第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び差動部２４から成る電気的な無段変速部１６を介して前記エンジン８の出力を前記駆動輪３８に伝達するものであり、前記第２の変速比は、前記複数の係合要素の係合及び解放の第２の組み合わせに応じて達成され、前記電気的な無段変速部１６を介さずして前記エンジン８の出力を前記駆動輪３８に伝達するものであるため、前記有段変速部２０に備えられた係合要素の係合及び解放の組み合わせにより前記電気的な無段変速部１６を介しての変速比とバイパスしての変速比とを選択的に達成させることができ、電気的に変速比が変更させられる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式変速機との両長所を兼ね備えた駆動装置を実用的な態様で実現できる。
また、前記第１の変速比は、前記第２の変速比よりも大きいものであるため、車両の低中速走行及び低中出力走行となるようなエンジン８の常用出力域では、前記電気的な無段変速部１６が作動させられて車両の燃費性能が確保されるが、高速走行では前記電気的な無段変速部１６が非作動とされて専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力が駆動輪３８へ伝達されることから、前記電気的な無段変速部１６を介して動力伝達を行う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、前記有段変速部２０は、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせにより車速Ｖに応じて変速比が順次小さくなるような複数のギヤ段に切り換えられるものであり、それら複数のギヤ段のうち低速側のギヤ段である第１変速段及び第２変速段では前記エンジン８の出力が前記第１の変速比で伝達され、前記複数のギヤ段のうち高速側のギヤ段である第３変速段及び第４変速段では前記エンジン８の出力が前記第２の変速比で伝達されるものであるため、車両の低中速走行及び低中出力走行となるようなエンジン８の常用出力域では、前記電気的な無段変速部１６が作動させられて車両の燃費性能が確保されるが、高速走行では前記電気的な無段変速部１６が非作動とされて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へ伝達されることから、前記電気的な無段変速部１６を介して動力伝達を行う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、好適には、前記差動部２４は、サンギヤ、キャリア、及びリングギヤによって３つの要素が構成され、それら３つの要素それぞれの回転速度を直線上で表すことができる共線図上においてそれら３つの要素を一端から他端へ向かって順番に第２要素ＲＥ２、第１要素ＲＥ１、及び第３要素ＲＥ３としたとき、その第１要素ＲＥ１は前記エンジン８に連結され、前記第２要素ＲＥ２は前記第１電動機Ｍ１に連結され、前記第３要素ＲＥ３は前記伝達部材１８に連結される第１遊星歯車装置２６を備えたものであり、前記有段変速部２０は、第２遊星歯車装置２８及び第３遊星歯車装置３０を備え、それら第２遊星歯車装置２８及び第３遊星歯車装置３０のサンギヤ、キャリア、及びリングギヤの一部が互いに連結されることによって４つの要素が構成されると共に、それら４つの要素それぞれの回転速度を直線上で表すことができる共線図上においてそれら４つの要素を一端から他端へ向かって順番に第４要素ＲＥ４、第５要素ＲＥ５、第６要素ＲＥ６、及び第７要素ＲＥ７としたとき、その第４要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して前記エンジン８に選択的に連結されると共に第１ブレーキＢ１を介して非回転部材であるケース１２に選択的に連結され、前記第５要素ＲＥ５は第３クラッチＣ３を介して前記エンジン８に選択的に連結されると共に第２ブレーキＢ２を介して非回転部材であるケース１２に選択的に連結され、前記第６要素ＲＥ６は前記有段変速部２０の出力回転部材である出力軸２２に連結され、前記第７要素ＲＥ７は第１クラッチＣ１を介して前記伝達部材１８に選択的に連結されるものであって、前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、及び第２ブレーキＢ２の係合作動の組み合わせによって複数の変速段が選択的に成立させられるものであるため、前記有段変速部２０に備えられた係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて前記電気的な無段変速部１６を介しての動力伝達とバイパスしての動力伝達とを選択的に実現できる。
また、前記第１遊星歯車装置２６は、第１サンギヤＳ０、第１キャリアＣＡ０、及び第１リングギヤＲ０を備えるシングルピニオン型の遊星歯車装置であって、前記第１要素ＲＥ１は第１キャリアＣＡ０であり、前記第２要素ＲＥ２は第１サンギヤＳ０であり、前記第３要素ＲＥ３は第１リングギヤＲ０であり、前記第２遊星歯車装置２８は、第２サンギヤＳ１、第２キャリアＣＡ１、及び第２リングギヤＲ１を備えるダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、前記第３遊星歯車装置３０は、第３サンギヤＳ２、第３キャリアＣＡ２、及び第３リングギヤＲ２を備えるシングルピニオン型の遊星歯車装置であって、前記第４要素ＲＥ４は前記第３サンギヤＳ２であり、前記第５要素ＲＥ４は互いに連結された前記第２キャリアＣＡ１及び第３キャリアＣＡ２であり、前記第６要素ＲＥ６は互いに連結された前記第２リングギヤＲ１及び第３リングギヤＲ２であり、前記第７要素ＲＥ７は前記第２サンギヤＳ１であるため、前記有段変速部２０に備えられた係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて前記電気的な無段変速部１６を介しての動力伝達とバイパスしての動力伝達とを選択的に実現できる。
また、複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて前記エンジン８と駆動輪３８との間に複数の動力伝達経路を達成する有段変速部２０を備え、前記エンジン８の出力を前記伝達部材１８を介して前記駆動輪３８に伝達する第１の動力伝達経路ｒ１と、前記エンジン８の出力を前記伝達部材１８を介さずして前記駆動輪３８に伝達する第２の動力伝達経路ｒ２とを、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて達成することを特徴とするものであることから、前記有段変速部２０に備えられた係合要素の係合及び解放の組み合わせにより前記伝達部材１８を介しての動力伝達経路ｒ１とバイパスしての動力伝達経路ｒ２とを選択的に達成させることができ、電気的に変速比が変更させられる変速機の燃費改善効果と機械的に動力を伝達する有段式変速機との両長所を兼ね備えた駆動装置を何ら特別な装置を追加することなく実現できる。すなわち、小型化が可能であると共に車両の燃費を可及的に向上させる分配式ハイブリッドシステムを備えた車両用駆動装置を提供することができる。
また、前記第１の動力伝達経路ｒ１は、前記複数の係合要素の係合及び解放の第１の組み合わせに応じて達成され、前記第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、及び差動部２４から成る電気的な無段変速部１６を介して前記エンジン８の出力を前記駆動輪３８に伝達するものであり、前記第２の動力伝達経路ｒ２は、前記複数の係合要素の係合及び解放の第２の組み合わせに応じて達成され、前記電気的な無段変速部１６を介さずして前記エンジン８の出力を前記駆動輪３８に伝達するものであるため、前記有段変速部２０に備えられた係合要素の係合及び解放の組み合わせにより前記電気的な無段変速部１６を介しての動力伝達経路ｒ１とバイパスしての動力伝達経路ｒ２とを選択的に達成させることができ、電気的に変速比が変更させられる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式変速機との両長所を兼ね備えた駆動装置を実用的な態様で実現できる。
また、前記第１の動力伝達経路ｒ１により達成される変速比は、前記第２の動力伝達経路ｒ２により達成される変速比よりも大きいものであるため、車両の低中速走行及び低中出力走行となるようなエンジン８の常用出力域では、前記電気的な無段変速部１６が作動させられて車両の燃費性能が確保されるが、高速走行では前記電気的な無段変速部１６が非作動とされて専ら機械的な動力伝達経路ｒ２でエンジン８の出力が駆動輪へ伝達されることから、前記電気的な無段変速部１６を介して動力伝達を行う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、前記有段変速部２０は、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせにより車速に応じて変速比が順次小さくなるような複数のギヤ段に切り換えられるものであり、それら複数のギヤ段のうち低速側のギヤ段である第１変速段及び第２変速段では前記第１の動力伝達経路ｒ１が達成され、前記複数のギヤ段のうち高速側のギヤ段である第３変速段及び第４変速段では前記第２の動力伝達経路ｒ２が達成されるものであるため、車両の低中速走行及び低中出力走行となるようなエンジン８の常用出力域では、前記電気的な無段変速部１６が作動させられて車両の燃費性能が確保されるが、高速走行では前記電気的な無段変速部１６が非作動とされて専ら機械的な動力伝達経路ｒ２でエンジンの出力が駆動輪３８へ伝達されることから、前記電気的な無段変速部１６を介して動力伝達を行う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。
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
例えば、前述の実施例では、第１変速段及び第２変速段が前記エンジン８の出力を前記伝達部材１８を介して前記駆動輪３８に伝達する第１の変速比とされ、第３変速段及び第４変速段が前記エンジン８の出力を前記伝達部材１８を介さずして前記駆動輪３８に伝達する第２の変速比とされていたが、これはあくまで一例に過ぎず、それら第１の変速比及び第２の変速比それぞれに対応する変速段（ギヤ段）が少なくとも１つずつ存在すれば本発明の一応の効果は得られる。
また、前述の実施例では、前記エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は、前記入力軸１４に同心に配置されており、その第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ０に連結され第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に前記第１電動機Ｍ１が第１サンギヤＳ１に連結され、第２電動機Ｍ２が伝達部材１８に連結されてもよい。
また、前述の実施例の変速機構１０では、ニュートラル「Ｎ」とする場合には第２ブレーキＢ２が係合されていたが、必ずしも係合される必要はない。
また、前述の実施例では、前記有段変速部２０には前記クラッチＣ１乃至Ｃ３、及びブレーキＢ１及びＢ２等の油圧式摩擦係合装置が係合要素として備えられていたが、斯かる係合要素は、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、前記第２電動機Ｍ２が伝達部材１８に連結されていたが、前記出力軸２２に連結されていてもよいし、前記有段変速部２０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、前記無段変速部１６すなわち差動部２４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前記有段変速部２０が介挿されていたが、例えば手動変速機としてよく知られた常時噛合式平行２軸型ではあるがセレクトシリンダおよびシフトシリンダにより変速段が自動的に切り換えられることが可能な自動変速機等の他の形式の動力伝達装置（変速機）が設けられていてもよい。
また、前述の実施例では、前記有段変速部２０は前記伝達部材１８を介して無段変速部１６と直列に連結されていたが、前記入力軸１４と平行にカウンタ軸が設けられそのカウンタ軸上に同心に前記有段変速部２０が配設されてもよい。この場合には、前記無段変速部１６と有段変速部２０とは、例えば前記伝達部材１８としてのカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される１組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。
また、前述の実施例の変速機構１０に備えられた差動部２４は、例えばエンジン８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に作動的に連結された差動歯車装置であってもよい。
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の改良が加えられて実施されるものである。
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のハイブリッド車両の駆動装置により達成されるギヤ段と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係合作動表である。 図１のハイブリッド車両の駆動装置において、前記各変速段毎に連結状態が異なる各回転要素の相対回転速度の関係を直線上に表す共線図である。 図３の共線図の一部である電気的な無段変速部を構成する各回転要素の相対回転速度の関係を直線上に表す共線図である。 図１のハイブリッド車両の駆動装置により達成される電気的な無段変速部を介しての動力伝達経路と、その無段変速部をバイパスしての動力伝達経路とを模式的に示す図である。 図１の実施例の駆動装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。 図６の電子制御装置の制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。 車速と要求出力トルクとをパラメータとする同じ二次元座標に構成された、有段変速部の変速判断の基となる予め記憶された変速線図の一例を示す図である。 図６の電子制御装置の制御作動すなわち変速機構の変速状態の切換制御作動を説明するフローチャートである。
符号の説明
８：エンジン
１２：トランスミッションケース（非回転部材）
１６：無段変速部（電気的な無段変速機）
１８：伝達部材
２０：有段変速部（有段変速機）
２２：出力軸（出力回転部材）
２４：差動部
２６：第１遊星歯車装置
２８：第２遊星歯車装置
３０：第３遊星歯車装置
３８：駆動輪
Ｂ１：第１ブレーキ（係合要素）
Ｂ２：第２ブレーキ（係合要素）
Ｃ１：第１クラッチ（係合要素）
Ｃ２：第２クラッチ（係合要素）
Ｃ３：第３クラッチ（係合要素）
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
ＲＥ１：第１要素
ＲＥ２：第２要素
ＲＥ３：第３要素
ＲＥ４：第４要素
ＲＥ５：第５要素
ｒ１：第１の動力伝達経路
ｒ２：第２の動力伝達経路

Claims (10)

  1. エンジンの出力を第１電動機及び伝達部材へ分配する差動部と、該伝達部材に連結された第２電動機とを、備えた車両用駆動装置であって、
    複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて前記エンジンと駆動輪との間に複数の動力伝達経路を達成する有段変速機を備え、前記エンジンの出力を前記伝達部材を介して前記駆動輪に伝達する第１の変速比と、前記エンジンの出力を前記伝達部材を介さずして前記駆動輪に伝達する第２の変速比とを、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて達成することを特徴とする車両用駆動装置。
  2. 前記第１の変速比は、前記複数の係合要素の係合及び解放の第１の組み合わせに応じて達成され、前記第１電動機、第２電動機、及び差動部から成る電気的な無段変速機を介して前記エンジンの出力を前記駆動輪に伝達するものであり、前記第２の変速比は、前記複数の係合要素の係合及び解放の第２の組み合わせに応じて達成され、前記電気的な無段変速機を介さずして前記エンジンの出力を前記駆動輪に伝達するものである請求項１の車両用駆動装置。
  3. 前記第１の変速比は、前記第２の変速比よりも大きいものである請求項１又は２の車両用駆動装置。
  4. 前記有段変速機は、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせにより車速に応じて変速比が順次小さくなるような複数のギヤ段に切り換えられるものであり、それら複数のギヤ段のうち低速側のギヤ段では前記エンジンの出力が前記第１の変速比で伝達され、前記複数のギヤ段のうち高速側のギヤ段では前記エンジンの出力が前記第２の変速比で伝達されるものである請求項１から３の何れかの車両用駆動装置。
  5. 前記差動部は、サンギヤ、キャリア、及びリングギヤによって３つの要素が構成され、それら３つの要素それぞれの回転速度を直線上で表すことができる共線図上においてそれら３つの要素を一端から他端へ向かって順番に第２要素、第１要素、及び第３要素としたとき、該第１要素は前記エンジンに連結され、前記第２要素は前記第１電動機に連結され、前記第３要素は前記伝達部材に連結される第１遊星歯車装置を備えたものであり、
    前記有段変速部は、第２遊星歯車装置及び第３遊星歯車装置を備え、それら第２遊星歯車装置及び第３遊星歯車装置のサンギヤ、キャリア、及びリングギヤの一部が互いに連結されることによって４つの要素が構成されると共に、それら４つの要素それぞれの回転速度を直線上で表すことができる共線図上においてそれら４つの要素を一端から他端へ向かって順番に第４要素、第５要素、第６要素、及び第７要素としたとき、該第４要素は第２クラッチを介して前記エンジンに選択的に連結されると共に第１ブレーキを介して非回転部材に選択的に連結され、前記第５要素は第３クラッチを介して前記エンジンに選択的に連結されると共に第２ブレーキを介して非回転部材に選択的に連結され、前記第６要素は前記有段変速機の出力回転部材に連結され、前記第７要素は第１クラッチを介して前記伝達部材に選択的に連結されるものであって、前記第１クラッチ、第２クラッチ、第３クラッチ、第１ブレーキ、及び第２ブレーキの係合作動の組み合わせによって複数の変速段が選択的に成立させられるものである請求項１から４の何れかの車両用駆動装置。
  6. 前記第１遊星歯車装置は、第１サンギヤ、第１キャリア、及び第１リングギヤを備えるシングルピニオン型の遊星歯車装置であって、前記第１要素は第１キャリアであり、前記第２要素は第１サンギヤであり、前記第３要素は第１リングギヤであり、
    前記第２遊星歯車装置は、第２サンギヤ、第２キャリア、及び第２リングギヤを備えるダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、前記第３遊星歯車装置は、第３サンギヤ、第３キャリア、及び第３リングギヤを備えるシングルピニオン型の遊星歯車装置であって、前記第４要素は前記第３サンギヤであり、前記第５要素は互いに連結された前記第２キャリア及び第３キャリアであり、前記第６要素は互いに連結された前記第２リングギヤ及び第３リングギヤであり、前記第７要素は前記第２サンギヤである請求項５の車両用駆動装置。
  7. エンジンの出力を第１電動機及び伝達部材へ分配する差動部と、該伝達部材に連結された第２電動機とを、備えた車両用駆動装置であって、
    複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて前記エンジンと駆動輪との間に複数の動力伝達経路を達成する有段変速機を備え、前記エンジンの出力を前記伝達部材を介して前記駆動輪に伝達する第１の動力伝達経路と、前記エンジンの出力を前記伝達部材を介さずして前記駆動輪に伝達する第２の動力伝達経路とを、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせに応じて達成することを特徴とする車両用駆動装置。
  8. 前記第１の動力伝達経路は、前記複数の係合要素の係合及び解放の第１の組み合わせに応じて達成され、前記第１電動機、第２電動機、及び差動部から成る電気的な無段変速機を介して前記エンジンの出力を前記駆動輪に伝達するものであり、前記第２の動力伝達経路は、前記複数の係合要素の係合及び解放の第２の組み合わせに応じて達成され、前記電気的な無段変速機を介さずして前記エンジンの出力を前記駆動輪に伝達するものである請求項７の車両用駆動装置。
  9. 前記第１の動力伝達経路により達成される変速比は、前記第２の動力伝達経路により達成される変速比よりも大きいものである請求項７又は８の車両用駆動装置。
  10. 前記有段変速機は、前記複数の係合要素の係合及び解放の組み合わせにより車速に応じて変速比が順次小さくなるような複数のギヤ段に切り換えられるものであり、それら複数のギヤ段のうち低速側のギヤ段では前記第１の動力伝達経路が達成され、前記複数のギヤ段のうち高速側のギヤ段では前記第２の動力伝達経路が達成されるものである請求項７から９の何れかの車両用駆動装置。
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