JP4470938B2 - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

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淳 田端
拓 秋田
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Description

本発明は、差動作用が作動可能な差動機構を有する電気的な差動部と、その差動部から駆動輪への動力伝達経路に設けられた変速部とを備える車両用駆動装置の制御装置に係り、特に、差動部と変速部とのそれぞれの変速が重なる際に差動部を制御する技術に関するものである。
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要素とを有してエンジンの出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構を有する差動部と、伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた変速部とを備える車両用駆動装置の制御装置が良く知られている。
例えば、特許文献１に記載された車両用駆動装置の制御装置がそれである。この車両用駆動装置の制御装置では、差動機構が遊星歯車装置で構成されると共に伝達部材に作動的に連結された第２電動機を更に備える差動部と、有段式の自動変速機で構成される変速部とを備え、無段変速機として機能させられる差動部の変速比と変速部の各ギヤ段（変速段）に対応する変速比とで駆動装置全体の総合変速比（トータル変速比）が形成される。
また、前記特許文献１には、目標出力に基づいて総合変速比の目標値を設定すると共に、その目標値が得られるように変速部の変速段を考慮しつつ差動部の変速比を制御して総合変速比を制御する技術が開示されている。
特開２００６−７０９７９号公報
ところで、上述した車両用駆動装置の制御装置においては、差動部の変速と変速部の変速とが重なって実行されることが想定される。しかしながら、差動部と変速部とのそれぞれの変速が重なると、差動部の変速による第１電動機の回転変化方向と変速部の変速におけるイナーシャ相中での伝達部材（或いは伝達部材に連結された第２電動機）の急激な回転変化による第１電動機の回転変化方向とが逆方向となって、不要な第１電動機の回転変化が生じる可能性があった。
尚、明細書全体を通して、差動部の変速と変速部の変速とを特に区別しない場合には、変速といえば車両用駆動装置全体の変速を表すこととし、この変速には差動部と変速部とのそれぞれの変速が重なる場合に加え差動部のみの変速や変速部のみの変速をも含むものとする。
図１５は、差動部を構成する各回転要素の回転速度を示す良く知られた共線図であって、差動部のダウンシフトと変速部のダウンシフトとが重なったときの上記各回転要素の回転変化の一例をその共線図上に表した図である。図１５において、ＥＮＧはエンジンに連結された第１回転要素（第１要素）の回転速度、Ｍ１は第１電動機に連結された第２回転要素（第２要素）の回転速度、Ｍ２は伝達部材および第２電動機に連結された第３回転要素（第３要素）の回転速度をそれぞれ示している。また、各直線は各回転要素の回転速度の相対関係を示すものであって、実線ａはダウンシフト前の相対関係を示し、実線ｂはダウンシフト後の相対関係を示している。そして、図１５に示すようにダウンシフトによって実線ａから実線ｂへ変化する際には、差動部のダウンシフトにより一旦破線ｃへ変化し（図中１の状態）、その後の変速部のダウンシフトにおけるイナーシャ相中での第２電動機の回転変化により実線ｂへ変化する（図中２の状態）場合がある。そうすると、図から明らかなように一旦は上昇した第１電動機（第２要素）の回転速度が低下することとなって、不要な第１電動機の回転変化が生じてしまう。このような不要な第１電動機の回転変化によって変速部の入力トルク変化が発生して変速ショックが増大する可能性があった。尚、ここではダウンシフトの場合を例示したが、差動部のアップシフトと変速部のアップシフトとが重なった場合にも、上記ダウンシフトの場合とは各回転変化方向が反対となるだけで同様に不要な第１電動機の回転変化が生じ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、差動部の変速と変速部の変速とが重なって実行されるときに、不要な第１電動機の回転変化を抑制することができる車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。
かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明の要旨とするところは、(a) 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要素とを有してそのエンジンの出力をその第１電動機およびその伝達部材へ分配する差動機構を有し変速機の一部として機能する差動部と、その伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられて有段の自動変速機として機能する変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(b) 前記差動部と前記変速部とのそれぞれの変速が重なるときは、その差動部および変速部を含む変速機構の変速前後における第１電動機回転速度の変化量が抑制されるように前記第１電動機を制御する電動機回転変化量抑制手段を含むことにある。
このようにすれば、差動部と変速部とのそれぞれの変速が重なるときは、その差動部および変速部を含む変速機構の変速前後における第１電動機回転速度の変化量が抑制されるように電動機回転変化量抑制手段により第１電動機が制御されるので、差動部の変速と変速部の変速とが重なって実行されるときに不要な第１電動機の回転変化を抑制することができる。
また、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記変速後における伝達部材回転速度の推定値およびエンジン回転速度の推定値に基づいてその変速後における第１電動機回転速度の予測値を算出する変速後電動機回転予測手段を更に備え、前記電動機回転変化量抑制手段は、前記変速後電動機回転予測手段により算出された予測値に基づいて前記第１電動機を制御するものである。このようにすれば、変速後電動機回転予測手段により算出された変速後における第１電動機回転速度の予測値に向かって第１電動機回転速度を変化させることが可能となり、差動部の変速による第１電動機の回転変化方向と変速部の変速によるイナーシャ相中での第１電動機の回転変化方向とが逆方向となることを回避することが可能となって、不要な第１電動機の回転変化を抑制することができる。
また、請求項３にかかる発明は、請求項２に記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記電動機回転変化量抑制手段は、前記変速前後における第１電動機回転速度の変化量が最小となるように前記第１電動機を制御するものである。このようにすれば、適切に不要な第１電動機の回転変化を抑制することができる。
また、請求項４にかかる発明は、請求項２または３に記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記電動機回転変化量抑制手段は、前記変速後電動機回転予測手段により算出された予測値に基づく前記変速前後における第１電動機回転速度の増減方向と、前記エンジン回転速度の推定値に基づく前記変速前後におけるエンジン回転速度の増減方向とに基づいて、前記第１電動機回転速度を変化させる際の開始タイミングを変更するものである。このようにすれば、より適切に不要な第１電動機の回転変化を抑制することができる。
また、請求項５にかかる発明は、請求項４に記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記電動機回転変化量抑制手段は、前記第１電動機回転速度の増減方向と前記エンジン回転速度の増減方向とが同じ場合には、前記変速部の変速中におけるイナーシャ相開始よりも前から前記第１電動機回転速度を変化させるものである。このようにすれば、差動部の変速を速やかに開始することができる。
また、請求項６にかかる発明は、請求項４または５に記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記電動機回転変化量抑制手段は、前記第１電動機回転速度の増減方向と前記エンジン回転速度の増減方向とが異なる場合には、前記変速部の変速中におけるイナーシャ相開始後から前記第１電動機回転速度を変化させるものである。このようにすれば、エンジン回転速度が変速後の目標回転速度へ向かう方向とは反対方向へ一旦回転変化させられることを回避することができる。
また、請求項７にかかる発明は、請求項４乃至６のいずれか１に記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記電動機回転変化量抑制手段は、前記変速部の変速中におけるイナーシャ相開始後は前記伝達部材回転速度の変化に応じて前記第１電動機回転速度を変化させるものである。このようにすれば、変速後電動機回転予測手段により算出された変速後における第１電動機回転速度の予測値に向かって適切に第１電動機回転速度を変化させることができる。
また、請求項８にかかる発明は、請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記電動機回転変化量抑制手段は、前記変速部の変速が終了するまで前記第１電動機回転速度を一定に保持するものである。このようにすれば、変速部の変速によるイナーシャ相中での第１電動機の回転変化を防止することが可能となって、不要な第１電動機の回転変化を抑制することができる。
また、請求項９にかかる発明は、請求項８に記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記電動機回転変化量抑制手段は、前記変速部の変速中に前記差動部の変速が判断された場合には、その判断された時点における第１電動機回転速度に保持するものである。このようにすれば、変速部の変速中に差動部の変速が判断された時点以降に、差動部の変速と変速部の変速とが重なって実行されるときの不要な第１電動機の回転変化を抑制することができる。
また、請求項１０にかかる発明は、請求項８または９に記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記電動機回転変化量抑制手段は、前記差動部と前記変速部との変速が前記変速機構の変速前後における前記第１電動機回転速度の増減方向と前記エンジンの回転速度の増減方向とが相互に異なる変速である場合には、前記第１電動機回転速度を一定に保持する制御を実行しないものである。このようにすれば、変速部の変速が終了するまで第１電動機回転速度を一定に保持することによる変速の停滞が防止される。
また、請求項１６にかかる発明は、請求項１乃至１５のいずれか１に記載の車両用駆動装置の制御装置において、前記差動部は、前記第１電動機の運転状態が制御されることにより無段変速機として作動するものである。このようにすれば、差動部と変速部とで無段変速機が構成され、滑らかに駆動トルクを変化させることが可能である。尚、差動部の変速比を一定となるように制御した状態においては差動部と変速部とで有段変速機と同等の状態が構成され、車両用駆動装置の総合変速比が段階的に変化させられて速やかに駆動トルクを得ることも可能となる。更に、差動部は、変速比を連続的に変化させる他に変速比を段階的に変化させて有段変速機として作動させることも可能である。
ここで、好適には、前記差動機構は、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る。このようにすれば、前記差動機構の軸方向寸法が小さくなる。また、差動機構が１つの遊星歯車装置によって簡単に構成され得る。
また、好適には、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、前記差動機構の軸方向寸法が小さくなる。また、差動機構が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、前記変速部の変速比（ギヤ比）と前記差動部の変速比とに基づいて前記車両用駆動装置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、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。
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無段変速部としての差動部１１と、その差動部１１と駆動輪３４（図７参照）との間の動力伝達経路で伝達部材（伝動軸）１８を介して直列に連結されている動力伝達部としての自動変速部２０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、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、入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー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３４との間に設けられて、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（終減速機）３２（図７参照）および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３４へ伝達する。
このように、本実施例の変速機構１０においてはエンジン８と差動部１１とは直結されている。この直結に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ーなどを介する連結はこの直結に含まれる。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の骨子図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。
差動部１１は、第１電動機Ｍ１と、入力軸１４に入力されたエンジン８の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配機構１６と、伝達部材１８と一体的に回転するように作動的に連結されている第２電動機Ｍ２とを備えている。本実施例の第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、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は走行用の駆動力源として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を主体として構成されている。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。このように構成された動力分配機構１６は、第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配されるとともに、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、差動部１１（動力分配機構１６）は電気的な差動装置として機能させられて例えば差動部１１は所謂無段変速状態（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、差動部１１はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度ＮＩＮ／伝達部材１８の回転速度Ｎ１８）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。
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、有段式の自動変速機として機能する遊星歯車式の多段変速機である。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。
このように、自動変速部２０内と差動部１１（伝達部材１８）とは自動変速部２０の各ギヤ段（変速段）を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部２０との間の動力伝達経路すなわち差動部１１（伝達部材１８）から駆動輪３４への動力伝達経路を、その動力伝達経路の動力伝達を可能とする動力伝達可能状態と、その動力伝達経路の動力伝達を遮断する動力伝達遮断状態とに選択的に切り換える係合装置として機能している。つまり、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとの一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。
また、この自動変速部２０は、解放側係合装置の解放と係合側係合装置の係合とによりクラッチツウクラッチ変速が実行されて各ギヤ段が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速比γ（＝伝達部材１８の回転速度Ｎ１８／出力軸２２の回転速度ＮＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られる。例えば、図２の係合作動表に示されるように、第１クラッチＣ１および第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、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、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、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（後進変速段）が成立させられる。また、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３の解放によりニュートラル「Ｎ」状態とされる。
前記第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）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、それが介挿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において、無段変速機として機能する差動部１１と自動変速部２０とで全体として無段変速機が構成される。また、差動部１１の変速比を一定となるように制御することにより、差動部１１と自動変速部２０とで有段変速機と同等の状態を構成することが可能とされる。
具体的には、差動部１１が無段変速機として機能し、且つ差動部１１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の少なくとも１つの変速段Ｍに対して自動変速部２０に入力される回転速度（以下、自動変速部２０の入力回転速度）すなわち伝達部材１８の回転速度（以下、伝達部材回転速度Ｎ１８）が無段的に変化させられてその変速段Ｍにおいて無段的な変速比幅が得られる。したがって、変速機構１０の総合変速比γＴ（＝入力軸１４の回転速度ＮＩＮ／出力軸２２の回転速度ＮＯＵＴ）が無段階に得られ、変速機構１０において無段変速機が構成される。この変速機構１０の総合変速比γＴは、差動部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとに基づいて形成される変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴである。
例えば、図２の係合作動表に示される自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対し伝達部材回転速度Ｎ１８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。
また、差動部１１の変速比が一定となるように制御され、且つクラッチＣおよびブレーキＢが選択的に係合作動させられて第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段のいずれか或いは後進ギヤ段（後進変速段）が選択的に成立させられることにより、略等比的に変化する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。したがって、変速機構１０において有段変速機と同等の状態が構成される。
例えば、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように制御されると、図２の係合作動表に示されるように自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段や後進ギヤ段の各ギヤ段に対応する変速機構１０のトータル変速比γＴが各ギヤ段毎に得られる。また、自動変速部２０の第４速ギヤ段において差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように制御されると、第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７」程度であるトータル変速比γＴが得られる。
図３は、差動部１１と自動変速部２０とから構成される変速機構１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、横線Ｘ１が回転速度零を示し、横線Ｘ２が回転速度「１．０」すなわち入力軸１４に連結されたエンジン８の回転速度ＮＥを示し、横線ＸＧが伝達部材１８の回転速度を示している。
また、差動部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４をそれぞれ表し、それらの間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ１に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。
上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結され、第３回転要素（第１リングギヤＲ１）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部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、差動部１１においては、第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３が相互に相対回転可能とされる差動状態とされており、直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１の回転速度が車速Ｖに拘束されて略一定である場合には、エンジン回転速度ＮＥを制御することによって直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される第１キャリヤＣＡ１の回転速度が上昇或いは下降させられると、直線Ｌ０と縦線Ｙ１との交点で示される第１サンギヤＳ１の回転速度すなわち第１電動機Ｍ１の回転速度が上昇或いは下降させられる
また、差動部１１の変速比γ０が「１」に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって第１サンギヤＳ１の回転がエンジン回転速度ＮＥと同じ回転とされると、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度ＮＥと同じ回転で第１リングギヤＲ１の回転速度すなわち伝達部材１８が回転させられる。或いは、差動部１１の変速比γ０が「１」より小さい値例えば０．７程度に固定されるように第１電動機Ｍ１の回転速度を制御することによって第１サンギヤＳ１の回転が零とされると、エンジン回転速度ＮＥよりも増速された回転で伝達部材回転速度Ｎ１８が回転させられる。
また、自動変速部２０において第４回転要素ＲＥ４は第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第６回転要素ＲＥ６は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７は出力軸２２に連結され、第８回転要素ＲＥ８は第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。
自動変速部２０では、差動部１１において直線Ｌ０が横線Ｘ２と一致させられてエンジン回転速度ＮＥと同じ回転速度が差動部１１から第８回転要素ＲＥ８に入力されると、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（1st）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（2nd）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（3rd）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（4th）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８０に入力される信号及びその電子制御装置８０から出力される信号を例示している。この電子制御装置８０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、第１、第２電動機Ｍ１、Ｍ２に関するハイブリッド駆動制御、自動変速部２０の変速制御等の駆動制御を実行するものである。
電子制御装置８０には、図４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、シフトレバー５２（図６参照）のシフトポジションＰＳＨや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を表す信号、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、出力軸２２の回転速度（以下、出力軸回転速度）ＮＯＵＴに対応する車速Ｖを表す信号、自動変速部２０の作動油温ＴＯＩＬ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、第１電動機Ｍ１の回転速度ＮＭ１（以下、第１電動機回転速度ＮＭ１という）を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度ＮＭ２（以下、第２電動機回転速度ＮＭ２という）を表す信号、蓄電装置５６（図７参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣ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８０からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置５８（図７参照）への制御信号例えばエンジン８の吸気管６０に備えられた電子スロットル弁６２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６４への駆動信号や燃料噴射装置６６による吸気管６０或いはエンジン８の筒内への燃料供給量を制御する燃料供給量信号や点火装置６８によるエンジン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、電動機Ｍ１およびＭ２の作動を指令する指令信号、シフトインジケータを作動させるためのシフトポジション（操作位置）表示信号、ギヤ比を表示させるためのギヤ比表示信号、スノーモードであることを表示させるためのスノーモード表示信号、制動時の車輪のスリップを防止するＡＢＳアクチュエータを作動させるためのＡＢＳ作動信号、Ｍモードが選択されていることを表示させるＭモード表示信号、差動部１１や自動変速部２０の油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを制御するために油圧制御回路７０（図５、図７参照）に含まれる電磁弁（リニアソレノイドバルブ）を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路７０に設けられたレギュレータバルブ（調圧弁）によりライン油圧ＰＬを調圧するための信号、そのライン油圧ＰＬが調圧されるための元圧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、油圧制御回路７０のうちクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１〜Ｂ３の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）ＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の作動を制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５に関する回路図である。
図５において、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３には、ライン油圧ＰＬがそれぞれリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５により電子制御装置８０からの指令信号に応じた係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３に調圧されてそれぞれ直接的に供給されるようになっている。このライン油圧ＰＬは、図示しない電動オイルポンプやエンジン３０により回転駆動される機械式オイルポンプから発生する油圧を元圧として例えばリリーフ型調圧弁（レギュレータバルブ）によって、アクセル開度Ａcc或いはスロットル弁開度θＴＨで表されるエンジン負荷等に応じた値に調圧されるようになっている。
リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ５は、基本的には何れも同じ構成で、電子制御装置８０により独立に励磁、非励磁され、各油圧アクチュエータＡＣ１、ＡＣ２、ＡＢ１、ＡＢ２、ＡＢ３の油圧が独立に調圧制御されてクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１、Ｂ２の係合圧ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３が制御される。そして、自動変速部２０は、例えば図２の係合作動表に示すように予め定められた係合装置が係合されることによって各変速段が成立させられる。また、自動変速部２０の変速制御においては、例えば変速に関与するクラッチＣやブレーキＢの解放と係合とが同時に制御される所謂クラッチツウクラッチ変速が実行される。
図６は複数種類のシフトポジションＰＳＨを人為的操作により切り換える切換装置としてのシフト操作装置５０の一例を示す図である。このシフト操作装置５０は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションＰＳＨを選択するために操作されるシフトレバー５２を備えている。
そのシフトレバー５２は、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ための中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、自動変速モードを成立させて差動部１１の無段的な変速比幅と自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる変速機構１０の変速可能なトータル変速比γＴの変化範囲内で自動変速制御を実行させる前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または手動変速走行モード（手動モード）を成立させて自動変速部２０の自動変速制御における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための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。
上記シフトレバー５２の各シフトポジションＰＳＨへの手動操作に連動して図２の係合作動表に示す後進ギヤ段「Ｒ」、ニュートラル「Ｎ」、前進ギヤ段「Ｄ」における各変速段等が成立するように、例えば油圧制御回路７０が電気的に切り換えられる。
上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションＰＳＨにおいて、「Ｐ」ポジションおよび「Ｎ」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２のいずれもが解放されるような自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とする第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択するための非駆動ポジションである。また、「Ｒ」ポジション、「Ｄ」ポジションおよび「Ｍ」ポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジションであって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとも一方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とする第１クラッチＣ１および／または第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達可能状態への切換えを選択するための駆動ポジションでもある。
具体的には、シフトレバー５２が「Ｐ」ポジション或いは「Ｎ」ポジションから「Ｒ」ポジションへ手動操作されることで、第２クラッチＣ２が係合されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされ、シフトレバー５２が「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジションへ手動操作されることで、少なくとも第１クラッチＣ１が係合されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされる。また、シフトレバー５２が「Ｒ」ポジションから「Ｐ」ポジション或いは「Ｎ」ポジションへ手動操作されることで、第２クラッチＣ２が解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされ、シフトレバー５２が「Ｄ」ポジションから「Ｎ」ポジションへ手動操作されることで、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされる。
図７は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図７において、有段変速制御手段８２は、図８に示すような車速Ｖと自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴとを変数として予め記憶されたアップシフト線（実線）およびダウンシフト線（一点鎖線）を有する関係（変速線図、変速マップ）から実際の車速Ｖおよび自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて、自動変速部２０の変速を実行すべきか否かを判断しすなわち自動変速部２０の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部２０の自動変速制御を実行する。
このとき、有段変速制御手段８２は、例えば図２に示す係合表に従って変速段が達成されるように、自動変速部２０の変速に関与する油圧式摩擦係合装置を係合および／または解放させる指令（変速出力指令、油圧指令）を、すなわち自動変速部２０の変速に関与する解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合することによりクラッチツウクラッチ変速を実行させる指令を油圧制御回路７０へ出力する。油圧制御回路７０は、その指令に従って、例えば解放側係合装置を解放すると共に係合側係合装置を係合して自動変速部２０の変速が実行されるように、油圧制御回路７０内のリニアソレノイドバルブＳＬ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。
ハイブリッド制御手段８４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２電動機Ｍ２との駆動力の配分や第１電動機Ｍ１の発電による反力を最適になるように変化させて差動部１１の電気的な無段変速機としての変速比γ０を制御する。例えば、そのときの走行車速Ｖ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、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。
例えば、ハイブリッド制御手段８４は、その制御を動力性能や燃費向上などのために自動変速部２０の変速段を考慮して実行する。このようなハイブリッド制御では、エンジン８を効率のよい作動域で作動させるために定まるエンジン回転速度ＮＥと車速Ｖおよび自動変速部２０の変速段で定まる伝達部材１８の回転速度とを整合させるために、差動部１１が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段８４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記憶された図９の破線に示すようなエンジン８の最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）に沿ってエンジン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、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自動変速部２０の変速段を考慮して差動部１１の変速比γ０を制御し、トータル変速比γＴをその変速可能な変化範囲内で無段階に制御する。
このとき、ハイブリッド制御手段８４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５４を通して蓄電装置５６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５４を通してその電気エネルギが第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８４は、車両の停止中又は走行中に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能によって例えば第１電動機回転速度ＮＭ１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。言い換えれば、ハイブリッド制御手段８４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電動機回転速度ＮＭ１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８４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３４）に拘束される第２電動機回転速度ＮＭ２を略一定に維持しつつ第１電動機回転速度ＮＭ１の引き上げを実行する。また、ハイブリッド制御手段８４は自動変速部２０の変速中にエンジン回転速度ＮＥを略一定に維持する場合には、エンジン回転速度ＮＥを略一定に維持しつつ自動変速部２０の変速に伴う第２電動機回転速度ＮＭ２の変化とは反対方向に第１電動機回転速度ＮＭ１を変化させる。
また、ハイブリッド制御手段８４は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ６４により電子スロットル弁６２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６６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６８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エンジン出力制御装置５８に出力して、必要なエンジン出力を発生するようにエンジン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、ハイブリッド制御手段８４は、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６０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、このエンジン出力制御装置５８は、ハイブリッド制御手段８４による指令に従って、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ６４により電子スロットル弁６２を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置６６による燃料噴射を制御し、点火時期制御のためにイグナイタ等の点火装置６８による点火時期を制御するなどしてエンジントルク制御を実行する。
また、ハイブリッド制御手段８４は、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によってモータ走行させることができる。
例えば、ハイブリッド制御手段８４は、図８に示すような車速Ｖと自動変速部２０の出力トルクＴＯＵＴとを変数として予め記憶された走行用駆動力源をエンジン８と第２電動機Ｍ２とで切り換えるためのエンジン走行領域とモータ走行領域との境界線を有する関係（駆動力源切換線図、駆動力源マップ）から実際の車速Ｖおよび自動変速部２０の要求出力トルクＴＯＵＴで示される車両状態に基づいて、モータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。図８の実線Ａに示す駆動力源マップは、例えば同じ図８中の実線および一点鎖線に示す変速マップと共に予め記憶されている。このように、ハイブリッド制御手段８４によるモータ走行は、図８から明らかなように一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して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。
ハイブリッド制御手段８４は、このモータ走行時には、停止しているエンジン８の引き摺りを抑制して燃費を向上させるために、第１電動機回転速度ＮＭ１を負の回転速度で制御して例えば第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより空転させて、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（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８４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第１電動機Ｍ１からの電気エネルギおよび／または蓄電装置５６からの電気エネルギを第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３４にトルクを付与することにより、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。
また、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態として自由回転すなわち空転させることにより、差動部１１がトルクの伝達を不能な状態すなわち差動部１１内の動力伝達経路が遮断された状態と同等の状態であって、且つ差動部１１からの出力が発生されない状態とすることが可能である。すなわち、ハイブリッド制御手段８４は、第１電動機Ｍ１を無負荷状態とすることにより差動部１１をその動力伝達経路が電気的に遮断される中立状態（ニュートラル状態）とすることが可能である。
ところで、前述したようにハイブリッド制御手段８４は変速機構１０のトータル変速比γＴの目標値が無段階に得られるように自動変速部２０の変速段を考慮して差動部１１の変速を行うものであり、例えば図８の矢印Ｂに示すようにアクセルペダルの踏込操作により要求出力トルクＴＯＵＴが増大したときには、有段変速制御手段８２による自動変速部２０の４→３パワーオンダウンシフトとハイブリッド制御手段８４による差動部１１のダウンシフトとが重なって実行される場合がある。或いはまた、例えば図８の矢印Ｂ’に示すようにアクセルペダルの戻し操作により要求出力トルクＴＯＵＴが減少したときには、有段変速制御手段８２による自動変速部２０の３→４アップシフトとハイブリッド制御手段８４による差動部１１のアップシフトとが重なって実行される場合がある。
そうすると、例えば前記図１５に示したように、自動変速部２０のパワーオンダウンシフトと差動部１１のダウンシフトとが重なって実行されることにより実線ａから実線ｂへ変化する過程において、差動部１１の変速により一旦は上昇した第１電動機回転速度ＮＭ１が自動変速部２０の変速におけるイナーシャ相中での第２電動機回転速度ＮＭ２の回転変化により低下させられて、第１電動機回転速度ＮＭ１の不要な回転変化が生じる可能性がある。尚、ここではダウンシフトが重なる場合を例示したが、自動変速部２０のアップシフトと差動部１１のアップシフトとが重なって実行される場合にも、上記ダウンシフトの場合とは各回転変化方向が反対となるだけで同様に第１電動機回転速度ＮＭ１の不要な回転変化が生じる可能性がある。
そこで、本実施例では、差動部１１と自動変速部２０とのそれぞれの変速が重なるときは、変速前後における第１電動機回転速度ＮＭ１の変化量が抑制されるように第１電動機Ｍ１を制御する電動機回転変化量抑制手段８６を備える。
具体的には、変速中判定手段８８は、変速機構１０が変速中であるか否かすなわち差動部１１の変速と自動変速部２０の変速とが重なって実行されるか否かを、例えば前記有段変速制御手段８２により自動変速部２０の変速が判断され且つ前記ハイブリッド制御手段８４により変速機構１０のトータル変速比γＴの目標値が得られるように差動部１１の変速が行われるか否かに基づいて判定する。
変速後電動機回転予測手段９０は、前記変速中判定手段８８により変速機構１０が変速中であると判定された場合には、変速機構１０の変速後における伝達部材回転速度Ｎ１８（すなわち第２電動機回転速度ＮＭ２）の推定値（以下、変速後推定伝達部材回転速度）Ｎ１８Ｐおよび目標エンジン回転速度ＮＥｔの推定値（以下、変速後推定目標エンジン回転速度）ＮＥｔＰに基づいてその変速後における第１電動機回転速度ＮＭ１の予測値（以下、変速後予測第１電動機回転速度）ＮＭ１Ｐを算出する。
例えば、前記変速後電動機回転予測手段９０は、出力軸回転速度ＮＯＵＴと自動変速部２０の変速後のギヤ段に対応する変速比γとから変速後推定伝達部材回転速度Ｎ１８Ｐ（＝出力軸回転速度ＮＯＵＴ×変速後の変速比γ）を算出し、出力軸回転速度ＮＯＵＴと変速機構１０の変速後のトータル変速比γＴの目標値とから変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰ（＝出力軸回転速度ＮＯＵＴ×変速後のトータル変速比γＴ）を算出し、伝達部材回転速度Ｎ１８、エンジン回転速度ＮＥ、および第１電動機回転速度ＮＭ１の差動部１１における相互の相対回転速度の関係から上記変速後推定伝達部材回転速度Ｎ１８Ｐおよび変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰに基づいて変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐを算出する。
上記伝達部材回転速度Ｎ１８は出力軸回転速度ＮＯＵＴと自動変速部２０のギヤ段に対応する変速比γとからその推定値（＝出力軸回転速度ＮＯＵＴ×変速比γ）が随時算出され、また上記目標エンジン回転速度ＮＥｔは出力軸回転速度ＮＯＵＴと変速機構１０のトータル変速比γＴとからその推定値（＝出力軸回転速度ＮＯＵＴ×トータル変速比γＴ）が随時算出され、差動部１１における相互の相対回転速度の関係からこれら伝達部材回転速度Ｎ１８の推定値および目標エンジン回転速度ＮＥｔの推定値に基づいて目標第１電動機回転速度ＮＭ１ｔの推定値が算出される。特に、変速後の目標第１電動機回転速度ＮＭ１ｔの推定値が上記変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐである。
そして、電動機回転変化量抑制手段８６は、前記変速後電動機回転予測手段９０により算出された変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに基づいて第１電動機Ｍ１を制御する。例えば、電動機回転変化量抑制手段８６は、差動部１１の変速による第１電動機回転速度ＮＭ１の回転変化方向（増減方向）と自動変速部２０の変速によるイナーシャ相中での第１電動機回転速度ＮＭ１の回転変化方向とが逆方向となることを回避するように、上記変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに向かって第１電動機回転速度ＮＭ１を変化させる指令を前記ハイブリッド制御手段８４へ出力する。つまり、電動機回転変化量抑制手段８６は、変速機構１０の変速前後における第１電動機回転速度ＮＭ１の変化量が最小となるように第１電動機Ｍ１を制御する指令を前記ハイブリッド制御手段８４へ出力する。
ここで、前記電動機回転変化量抑制手段８６が第１電動機回転速度ＮＭ１を変化させる際の開始タイミングを以下に考察する。
自動変速部２０の変速によるイナーシャ相開始よりも前においては、伝達部材回転速度Ｎ１８に回転変化が生じていないことから、第１電動機回転速度ＮＭ１を変化させると差動部１１の差動作用によりその第１電動機回転速度ＮＭ１の増減方向と同じ増減方向にエンジン回転速度ＮＥは変化させられる。このとき、変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに向かう第１電動機回転速度ＮＭ１の変化方向と変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰに向かうエンジン回転速度ＮＥの変化方向とが、同じ方向であれば問題が生じないが、異なる方向であるとエンジン回転速度ＮＥは変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰとは反対方向に一旦は変化させられる。
そこで、上記同じ方向であるときはイナーシャ相開始よりも前から例えば前記変速中判定手段８８により変速機構１０が変速中であると判定されたときから第１電動機回転速度ＮＭ１を変化させるが、上記異なる方向であるときにはイナーシャ相開始後から第１電動機回転速度ＮＭ１を変化させる。例えば、上記異なる方向であるときにはイナーシャ相開始まで第１電動機回転速度ＮＭ１を変化させず一定に保持する。
自動変速部２０の変速によるイナーシャ相開始後は、伝達部材回転速度Ｎ１８に回転変化が生じてエンジン回転速度ＮＥが変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰに向かって変化させられることから、上記同じ方向であるか或いは上記異なる方向であるかに拘わらず、変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに向かって第１電動機回転速度ＮＭ１を変化させる。
具体的には、エンジン回転増減判定手段９２は、変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰに基づいて変速機構１０の変速前後におけるエンジン回転速度ＮＥの増減方向を判定する。例えば、エンジン回転増減判定手段９２は、変速前後におけるエンジン回転速度ＮＥが増加方向であるか否かすなわち目標エンジン回転速度ＮＥｔが上昇するか否かを、変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰが変速前の目標エンジン回転速度ＮＥｔ（或いは実際のエンジン回転速度ＮＥ）よりも大きいか否かに基づいて判定する。
電動機回転増減判定手段９４は、変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに基づいて変速機構１０の変速前後における第１電動機回転速度ＮＭ１の増減方向を判定する。例えば、電動機回転増減判定手段９４は、変速前後における第１電動機回転速度ＮＭ１が増加方向であるか否かすなわち目標第１電動機回転速度ＮＭ１ｔが上昇するか否かを、変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐが変速前の目標第１電動機回転速度ＮＭ１ｔ（或いは実際の第１電動機回転速度ＮＭ１）よりも大きいか否かに基づいて判定する。
イナーシャ相開始判定手段９６は、例えば第２電動機回転速度ＮＭ２の変化量がイナーシャ相開始が開始されたと判断するための予め実験的に求められて設定された所定回転変化量を超えたか否かに基づいて実際にイナーシャ相が開始されたか否かを判断する。
前記電動機回転変化量抑制手段８６は、前記電動機回転増減判定手段９４より判定された変速機構１０の変速前後における第１電動機回転速度ＮＭ１の増減方向と、前記エンジン回転増減判定手段９２により判定された変速機構１０の変速前後におけるエンジン回転速度ＮＥの増減方向とに基づいて、第１電動機回転速度ＮＭ１を変化させる際の開始タイミングを変更する。
例えば、前記電動機回転変化量抑制手段８６は、上記第１電動機回転速度ＮＭ１の増減方向とエンジン回転速度ＮＥの増減方向とが同じ場合には、自動変速部２０の変速中におけるイナーシャ相開始よりも前から第１電動機回転速度ＮＭ１を変化させる。例えば、電動機回転変化量抑制手段８６は、前記変速中判定手段８８により変速機構１０が変速中であると判定されたときから、予め実験的に求められて定められた所定勾配となるように第１電動機回転速度ＮＭ１の徐変を開始する指令を前記ハイブリッド制御手段８４へ出力する。
一方で、前記電動機回転変化量抑制手段８６は、上記第１電動機回転速度ＮＭ１の増減方向とエンジン回転速度ＮＥの増減方向とが異なる場合には、自動変速部２０の変速中におけるイナーシャ相開始まで第１電動機回転速度ＮＭ１を一定に保持する。例えば、電動機回転変化量抑制手段８６は、前記変速中判定手段８８により変速機構１０が変速中であると判定されたときから前記イナーシャ相開始判定手段９６により実際にイナーシャ相が開始されたと判定されるまで、第１電動機回転速度ＮＭ１を変速中判定手段８８により変速中であると判定された時点での第１電動機回転速度ＮＭ１に保持する指令を前記ハイブリッド制御手段８４へ出力する。
また、前記電動機回転変化量抑制手段８６は、自動変速部２０の変速中におけるイナーシャ相開始後は伝達部材回転速度Ｎ１８（或いは第２電動機回転速度ＮＭ２）の変化に応じて第１電動機回転速度ＮＭ１を変化させる。例えば、電動機回転変化量抑制手段８６は、前記イナーシャ相開始判定手段９６により実際にイナーシャ相が開始されたと判定された後は、そのイナーシャ相中においてイナーシャ相開始判定手段９６によるイナーシャ相開始判定時の第１電動機回転速度ＮＭ１から変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに向かって、第２電動機回転速度ＮＭ２の変化割合に応じて第１電動機回転速度ＮＭ１を徐変する指令を前記ハイブリッド制御手段８４へ出力する。
図１０は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち差動部１１の変速と自動変速部２０の変速とが重なって実行されるときに不要な第１電動機Ｍ１の回転変化を抑制する為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。
また、図１１および図１２は、それぞれ図１０のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートであって、図１１はアクセルペダルの踏込操作によるパワーオンダウンシフト時に変速前後の第１電動機回転速度ＮＭ１の増減方向と変速前後のエンジン回転速度ＮＥの増減方向とが同じ場合の一例であり、図１２は同じくパワーオンダウンシフト時に変速前後の第１電動機回転速度ＮＭ１の増減方向と変速前後のエンジン回転速度ＮＥの増減方向とが異なる場合の一例である。
図１０において、先ず、前記変速中判定手段８８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、変速機構１０が変速中であるか否かすなわち差動部１１の変速と自動変速部２０の変速とが重なって実行されるか否かが判定される。
前記Ｓ１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は前記変速後電動機回転予測手段９０に対応するＳ２において、出力軸回転速度ＮＯＵＴと自動変速部２０の変速後のギヤ段に対応する変速比γとから変速後推定伝達部材回転速度Ｎ１８Ｐが算出され、出力軸回転速度ＮＯＵＴと変速機構１０の変速後のトータル変速比γＴとから変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰが算出され、伝達部材回転速度Ｎ１８、エンジン回転速度ＮＥ、および第１電動機回転速度ＮＭ１の差動部１１における相互の相対回転速度の関係から上記変速後推定伝達部材回転速度Ｎ１８Ｐおよび変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰに基づいて変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐが算出される。
次いで、前記エンジン回転増減判定手段９２に対応するＳ３において、目標エンジン回転速度ＮＥｔが上昇するか否かが、例えば前記Ｓ２にて算出された変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰが変速前の目標エンジン回転速度ＮＥｔ（或いは実際のエンジン回転速度ＮＥ）よりも大きいか否かに基づいて判定される。
前記Ｓ３の判断結果に拘わらず前記電動機回転増減判定手段９４に対応するＳ４およびＳ５において、目標第１電動機回転速度ＮＭ１ｔが上昇するか否かが、例えば前記Ｓ２にて算出された変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐが変速前の目標第１電動機回転速度ＮＭ１ｔ（或いは実際の第１電動機回転速度ＮＭ１）よりも大きいか否かに基づいて判定される。
前記Ｓ３および前記Ｓ４の判断がいずれも肯定されるか或いは前記Ｓ３および前記Ｓ５の判断がいずれも否定される場合は、すなわち変速前後における第１電動機回転速度ＮＭ１の増減方向と変速前後におけるエンジン回転速度ＮＥの増減方向とが同じ場合は前記電動機回転変化量抑制手段８６に対応するＳ６において、自動変速部２０の変速中におけるイナーシャ相開始よりも前にて、前記Ｓ１にて変速機構１０が変速中であると判定された時点での第１電動機回転速度ＮＭ１から所定勾配となるように第１電動機回転速度ＮＭ１の徐変を開始する指令が出力される。
一方で、前記Ｓ３の判断が肯定され且つ前記Ｓ４の判断が否定されるか或いは前記Ｓ３の判断が否定され且つ前記Ｓ５の判断が肯定される場合は、すなわち変速前後における第１電動機回転速度ＮＭ１の増減方向と変速前後におけるエンジン回転速度ＮＥの増減方向とが異なる場合は前記電動機回転変化量抑制手段８６に対応するＳ７において、自動変速部２０の変速中におけるイナーシャ相開始まで、第１電動機回転速度ＮＭ１を前記Ｓ１にて変速機構１０が変速中であると判定された時点での第１電動機回転速度ＮＭ１に保持する指令が出力される。
前記Ｓ６或いは前記Ｓ７に続いて、前記イナーシャ相開始判定手段９６に対応するＳ８において、例えば第２電動機回転速度ＮＭ２の変化量が所定回転変化量を超えたか否かに基づいて実際にイナーシャ相が開始されたか否かが判断される。
前記Ｓ８の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は前記電動機回転変化量抑制手段８６に対応するＳ９において、前記Ｓ６或いは前記Ｓ７における指令に替えて、イナーシャ相中において前記Ｓ８におけるイナーシャ相開始判定時の第１電動機回転速度ＮＭ１から変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに向かって、第２電動機回転速度ＮＭ２の変化割合に応じて第１電動機回転速度ＮＭ１を徐変する指令が出力される。
図１１において、ｔ１時点は、アクセルペダルの踏込操作によりパワーオンダウンシフトが判定されて差動部１１の変速と自動変速部２０の変速とをそれぞれ実行する変速指令が出力されたことを示している。また、ｔ２時点は、自動変速部２０の変速中におけるイナーシャ相の開始が判定されたことを示している。この図１１の実施例では、ｔ４時点における変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰに向かって目標エンジン回転速度ＮＥｔが上昇し且つ変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに向かって目標第１電動機回転速度ＮＭ１ｔが上昇するので、すなわち変速前後における第１電動機回転速度ＮＭ１の増減方向と変速前後におけるエンジン回転速度ＮＥの増減方向とが同じであるので、ｔ１時点の変速指令出力時から所定勾配となるように第１電動機回転速度ＮＭ１の徐変が開始される。そして、ｔ２時点のイナーシャ相開始判定後は、第２電動機回転速度ＮＭ２の変化割合に応じて、変速後に変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐとなるように第１電動機回転速度ＮＭ１が徐変される。これによって、破線に示す従来例と比較して、ｔ１時点の変速出力時からｔ４時点の変速終了時までの第１電動機回転速度ＮＭ１の回転変化量を少なく且つ滑らかに変化させられ（すなわち第１電動機回転速度ＮＭ１の回転変化量を最小とすることが可能となり）、自動変速部２０の入力トルク変化を最小限に抑制できて変速ショックが抑制される。
図１２において、ｔ１時点は、アクセルペダルの踏込操作によりパワーオンダウンシフトが判定されて差動部１１の変速と自動変速部２０の変速とをそれぞれ実行する変速指令が出力されたことを示している。また、ｔ２時点は、自動変速部２０の変速中におけるイナーシャ相の開始が判定されたことを示している。この図１２の実施例では、ｔ４時点における変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰに向かって目標エンジン回転速度ＮＥｔが上昇し且つ変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに向かって目標第１電動機回転速度ＮＭ１ｔが低下するので、すなわち変速前後における第１電動機回転速度ＮＭ１の増減方向と変速前後におけるエンジン回転速度ＮＥの増減方向とが異なるので、ｔ１時点の変速指令出力時からｔ２時点のイナーシャ相開始判定までは第１電動機回転速度ＮＭ１が保持（固定）される。そして、ｔ２時点のイナーシャ相開始判定後は、第２電動機回転速度ＮＭ２の変化割合に応じて、変速後に変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐとなるように第１電動機回転速度ＮＭ１が徐変される。これによって、破線に示す従来例と比較して、ｔ１時点の変速出力時からｔ４時点の変速終了時までの第１電動機回転速度ＮＭ１の回転変化量を少なく且つ滑らかに変化させられ（すなわち第１電動機回転速度ＮＭ１の回転変化量を最小とすることが可能となり）、自動変速部２０の入力トルク変化を最小限に抑制できて変速ショックが抑制される。
上述のように、本実施例によれば、差動部１１と自動変速部２０とのそれぞれの変速が重なるときは、変速機構１０の変速前後における第１電動機回転速度ＮＭ１の変化量が抑制されるように電動機回転変化量抑制手段８６により第１電動機Ｍ１が制御されるので、不要な第１電動機Ｍ１の回転変化を抑制することができる。
また、本実施例によれば、変速後電動機回転予測手段９０により算出された変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに基づいて電動機回転変化量抑制手段８６により第１電動機Ｍ１が制御されるので、変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに向かって第１電動機回転速度ＮＭ１を変化させることが可能となり、差動部１１の変速による第１電動機Ｍ１の回転変化方向と自動変速部２０の変速によるイナーシャ相中での第１電動機Ｍ１の回転変化方向とが逆方向となることを回避することが可能となって、不要な第１電動機Ｍ１の回転変化を抑制することができる。
また、本実施例によれば、電動機回転変化量抑制手段８６により変速機構１０の変速前後における第１電動機回転速度ＮＭ１の変化量が最小となるように第１電動機Ｍ１が制御されるので、不要な第１電動機Ｍ１の回転変化を適切に抑制することができる。
また、本実施例によれば、変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに基づく変速前後における第１電動機回転速度ＮＭの増減方向と変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰに基づく変速前後におけるエンジン回転速度ＮＥの増減方向とに基づいて、電動機回転変化量抑制手段８６により第１電動機回転速度ＮＭを変化させる際の開始タイミングが変更されるので、より適切に不要な第１電動機Ｍ１の回転変化を抑制することができる。
また、本実施例によれば、第１電動機回転速度ＮＭ１の増減方向とエンジン回転速度ＮＥの増減方向とが同じ場合には、電動機回転変化量抑制手段８６により自動変速部２０の変速中におけるイナーシャ相開始よりも前から第１電動機回転速度ＮＭ１が変化させられるので、差動部１１の変速を速やかに開始することができる。
また、本実施例によれば、第１電動機回転速度ＮＭ１の増減方向とエンジン回転速度ＮＥの増減方向とが異なる場合には、電動機回転変化量抑制手段８６により自動変速部２０の変速中におけるイナーシャ相開始後から第１電動機回転速度ＮＭ１が変化させられるので、エンジン回転速度ＮＥが変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰへ向かう方向とは反対方向へ一旦回転変化させられることを回避することができる。
また、本実施例によれば、電動機回転変化量抑制手段８６により自動変速部２０の変速中におけるイナーシャ相開始後は第２電動機回転速度ＮＭ２の変化に応じて第１電動機回転速度ＮＭ１が変化させられるので、変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに向かって適切に第１電動機回転速度ＮＭ１を変化させることができる。
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実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
前述の実施例では、差動部１１と自動変速部２０とのそれぞれの変速が重なるときに、不要な第１電動機Ｍ１の回転変化を抑制するための電動機回転変化量抑制手段８６による制御作動を説明した。このとき、自動変速部２０の変速が連続変速であるときには、上記電動機回転変化量抑制手段８６による制御作動をそのまま適用できない可能性がある。例えば、第１電動機回転速度ＮＭ１の増減方向とエンジン回転速度ＮＥの増減方向とが同じ場合の第１変速と、それが異なる場合の第２変速との連続変速であるときには、それら変速間で第１電動機回転速度ＮＭ１の増減方向が反対となり、第１電動機回転速度ＮＭ１の不要な回転変化が生じる可能性がある。
上記連続変速とは、自動変速部２０における第１変速と第２変速とが同一種類の変速であって、それら第１変速と第２変速とが連続して実行される場合の変速である。尚、本実施例では、自動変速部２０の変速段を飛ばして変速を行う所謂飛び変速は通常の変速と同様に単一変速とする。例えば、第１変速としての４→３ダウンシフトと第２変速としての３→２ダウンシフトとが連続して実行される場合が連続変速であり、飛び変速としての４→２ダウンシフトのように中間の第３速ギヤ段を成立させることなく変速が実行される場合は単一変速となる。従って、４→２ダウンシフトの場合には前記電動機回転変化量抑制手段８６による制御作動がそのまま適用される。
図１６は、前記図１５に相当する共線図であって、変速機構１０の変速において自動変速部２０の連続変速が行われたときの差動部１１における各回転要素の回転変化の一例をその共線図上に表した図である。図１６において、実線ａはダウンシフト前の上記各回転要素の回転速度の相対関係を示し、実線ｂはダウンシフト後の相対関係を示している。そして、実線ａから実線ｂへ変化する際に、自動変速部２０のダウンシフトが４→２ダウンシフトとなる飛び変速（単一変速）であるときには、前記電動機回転変化量抑制手段８６による制御作動が実行されれば不要な第１電動機Ｍ１の回転変化は抑制される。しかしながら、実線ａから実線ｂへ変化する際に、自動変速部２０のダウンシフトが４→３ダウンシフトと３→２ダウンシフトとの連続変速であるときには、それぞれのダウンシフトにおいて前記電動機回転変化量抑制手段８６による制御作動が実行されると、実線ａから４→３ダウンシフトにより一旦破線ｃへ変化し（図中１の状態）、その後の３→２ダウンシフトにより実線ｂへ変化する場合があり、図から明らかなように一旦は上昇した第１電動機回転速度ＮＭ１が低下することとなって、不要な第１電動機Ｍ１の回転変化が生じてしまう。
そこで、本実施例では、前記電動機回転変化量抑制手段８６は、前述の実施例に加えて、変速機構１０の変速において自動変速部２０の変速が連続変速となるか否かに基づいて第１電動機Ｍ１の制御を変更する。例えば、電動機回転変化量抑制手段８６は、自動変速部２０の変速が単一変速である場合には、前述の実施例と同様に第１電動機Ｍ１を制御する指令を前記ハイブリッド制御手段８４へ出力する。一方で、電動機回転変化量抑制手段８６は、変速機構１０の変速において自動変速部２０の変速が連続変速となる場合には、第１変速が変速終了するまではすなわち第１変速の変速中は第１電動機回転速度ＮＭ１を一定に保持する指令を前記ハイブリッド制御手段８４へ出力する。
また、変速機構１０の変速において自動変速部２０の第１変速中に第２変速が判断される場合も連続変速となるので、電動機回転変化量抑制手段８６は、変速機構１０の変速において自動変速部２０の第１変速中に第２変速が判断された場合には、第１変速が変速終了するまではすなわち第１変速の変速中は第１電動機回転速度ＮＭ１を第２変速が判断された時点の第１電動機回転速度ＮＭ１に保持する指令を前記ハイブリッド制御手段８４へ出力する。
また、前記変速中判定手段８８は、前述の実施例に加えて、差動部１１の変速と自動変速部２０の変速とが重なって実行される際には、自動変速部２０の変速が連続変速であるか否かを判定すると共に、自動変速部２０の変速が連続変速であると判定したときには連続変速における第１変速が変速中であるか否かを判定する。上記連続変速であるか否かや第１変速が変速中であるか否かは、例えば前記有段変速制御手段８２による自動変速部２０の変速判断に基づいて判定される。
図１３は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち差動部１１の変速と自動変速部２０の変速とが重なって実行されるときに不要な第１電動機Ｍ１の回転変化を抑制する為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。この図１３のフローチャートは、前記図１０のフローチャートにおける第１電動機Ｍ１の回転変化を抑制する制御作動に加えて実行されるものである。
また、図１４は、図１３のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートであって、アクセルペダルの踏込操作による連続パワーオンダウンシフトが行われる場合の一例である。
図１３において、先ず、前記変速中判定手段８８に対応するＳ１１において、変速機構１０が変速中であるか否かすなわち差動部１１の変速と自動変速部２０の変速とが重なって実行されるか否かが判定される。
前記Ｓ１１の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合は前記変速中判定手段８８に対応するＳ１２において、自動変速部２０の変速が連続変速であるか否かが判定される。
前記Ｓ１２の判断が肯定される場合は前記変速中判定手段８８に対応するＳ１３において、自動変速部２０の連続変速における第１変速が変速中であるか否かが判定される。
前記Ｓ１３の判断が肯定される場合は前記電動機回転変化量抑制手段８６に対応するＳ１４において、第１変速が変速終了するまではすなわち第１変速の変速中は、第１電動機回転速度ＮＭ１を例えば前記Ｓ１にて変速機構１０が変速中であると判定された時点での第１電動機回転速度ＮＭ１に保持する指令が出力される。
前記Ｓ１２の判断が否定されるか或いは前記Ｓ１３の判断が否定される場合は単一変速となることから前記図１０のフローチャートに対応するＳ１５において、変速機構１０の変速前後における第１電動機回転速度ＮＭ１の変化量が最小となるように変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに向かって第１電動機回転速度ＮＭ１が制御される。
図１４において、ｔ１時点は、アクセルペダルの踏込操作により連続パワーオンダウンシフトが判定されて差動部１１の変速と自動変速部２０の連続変速とをそれぞれ実行する変速指令が出力されたことを示している。また、ｔ１時点乃至ｔ３時点は自動変速部２０の第１変速が行われ、ｔ３時点乃至ｔ４時点は自動変速部２０の第２変速が行われたことを示している。そして、第１変速中となるｔ１時点乃至ｔ３時点では、第１電動機回転速度ＮＭ１が第１変速が終了するｔ３時点まではｔ１時点での第１電動機回転速度ＮＭ１に保持（固定）される。このように第１変速中は第１電動機回転速度ＮＭ１が保持されるため自動変速部２０の変速のみによりｔ２時点でのイナーシャ相開始に伴ってエンジン回転速度ＮＥが上昇させられる。更に、この第１変速が終了するｔ３時点以降において、前述の実施例と同様にｔ４時点における変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに向かって第１電動機回転速度ＮＭ１ｔが制御される。これによって、変速毎に変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに向かって第１電動機回転速度ＮＭ１ｔが制御されるような破線に示す従来例と比較して、第１変速出力から第２変速の変速終了までのすなわちｔ１時点の変速出力時からｔ４時点の変速終了時までの第１電動機回転速度ＮＭ１の回転変化量を少なく且つ滑らかに変化させられ（すなわち第１電動機回転速度ＮＭ１の回転変化量を最小とすることが可能となり）、自動変速部２０の入力トルク変化を最小限に抑制できて変速ショックが抑制される。
上述のように、本実施例によれば、前述の実施例における効果に加え、差動部１１と自動変速部２０とのそれぞれの変速が重なるときは、変速機構１０の変速前後における第１電動機回転速度ＮＭ１の変化量が抑制されるように、自動変速部２０の変速が連続変速であるか否かに基づいて電動機回転変化量抑制手段８６により第１電動機Ｍ１が制御されるので、不要な第１電動機Ｍ１の回転変化を抑制することができる。
また、本実施例によれば、自動変速部２０の変速が連続変速であるときには、電動機回転変化量抑制手段８６により第１変速が終了するまで第１電動機回転速度ＮＭ１が保持されるので、不要な第１電動機Ｍ１の回転変化を適切に抑制することができる。
また、本実施例によれば、自動変速部２０の変速途中で第２変速判断がなされた場合には、電動機回転変化量抑制手段８６により第１変速が終了するまで第１電動機回転速度ＮＭ１が第２変速判断時の第１電動機回転速度ＮＭ１に保持されるので、不要な第１電動機Ｍ１の回転変化を適切に抑制することができる。
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、本発明は実施例相互を組み合わせて実施可能であると共にその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例では、電動機回転変化量抑制手段８６は、自動変速部２０の単一変速において或いは連続変速時の第２変速において、イナーシャ相開始後はイナーシャ相開始判定時の第１電動機回転速度ＮＭ１から変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐに向かって第１電動機回転速度ＮＭ１を変化させたが、自動変速部２０の変速が終了するまで第１電動機回転速度ＮＭ１を一定に保持しても良い。このようにすれば、自動変速部２０の変速によるイナーシャ相中での第１電動機Ｍ１の回転変化を防止することが可能となって、不要な第１電動機Ｍ１の回転変化を抑制することができる。
また、上記自動変速部２０の変速が終了するまで第１電動機回転速度ＮＭ１を一定に保持する制御作動に関連して、自動変速部２０の変速中に差動部１１の変速が判断されてそれら変速が重なる場合には、電動機回転変化量抑制手段８６は、自動変速部２０の変速が終了するまで第１電動機回転速度ＮＭ１を差動部１１の変速が判断された時点における第１電動機回転速度ＮＭ１に保持しても良い。このようにすれば、自動変速部２０の変速中に差動部１１の変速が判断された時点以降に、差動部１１の変速と自動変速部２０の変速とが重なって実行されるときの不要な第１電動機Ｍ１の回転変化を抑制することができる。
また、前述の実施例では、変速後電動機回転予測手段９０は、変速後推定伝達部材回転速度Ｎ１８Ｐおよび変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰに基づいて変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐを算出したが、上記変速後推定目標エンジン回転速度ＮＥｔＰに替えて変速機構１０の変速後における実際のエンジン回転速度ＮＥの推定値を用いても良い。例えば、前記変速後電動機回転予測手段９０は、出力軸回転速度ＮＯＵＴと変速後の実際のトータル変速比γＴの推定値とから変速後における実際のエンジン回転速度ＮＥの推定値（＝出力軸回転速度ＮＯＵＴ×変速後の実際のトータル変速比γＴの推定値）を算出する。このようにしても、変速後予測第１電動機回転速度ＮＭ１Ｐが適切に算出される。
また、前述の実施例では、電動機回転変化量抑制手段８６は、差動部１１と自動変速部２０とのそれぞれの変速が重なるときに、変速前後における第１電動機回転速度ＮＭ１の変化量が抑制されるように第１電動機Ｍ１を制御するものであったが、差動部１１と自動変速部２０との変速が異なる種類の変速である場合には、上記第１電動機Ｍ１の制御を実行しないようにしても良い。例えば、変速前後でエンジン回転速度ＮＥが略一定となるようにすなわちトータル変速比γＴが略一定となるように、自動変速部２０の変速（例えばダウンシフト）とその反対の種類となる差動部１１の変速（例えばアップシフト）とのそれぞれの変速が実行される場合には、差動部１１の変速による第１電動機Ｍ１の回転変化方向と自動変速部２０の変速におけるイナーシャ相中での伝達部材１８の回転変化による第１電動機Ｍ１の回転変化方向とが同じ方向となって不要な第１電動機Ｍ１の回転変化が生じることがないことから、上記第１電動機Ｍ１の制御を実行しないようにしても良い。このようにすれば、不要な第１電動機Ｍ１の回転変化を抑制するための制御作動を実行することによる変速の停滞が防止される。
また、前述の実施例では、自動変速部２０の連続変速は第１変速と第２変速との２つの変速が連続して実行される変速であったが、３つ以上の変速が連続して実行される変速であっても本発明は適用され得る。この場合には、例えば最終の変速が開始されるまで第１電動機回転速度ＮＭ１が一定に保持される。
また、前述の実施例では、差動部１１（動力分配機構１６）はそのギヤ比γ０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ものであったが、例えば差動部１１の変速比γ０を連続的ではなく差動作用を利用して敢えて段階的に変化させるものであっても本発明は適用され得る。
また、前述の実施例において、差動部１１は、動力分配機構１６に設けられて差動作用を制限することにより少なくとも前進２段の有段変速機としても作動させられる差動制限装置を備えたものであっても良い。本発明は、専らこの差動制限装置により差動部１１（動力分配機構１６）の差動作用が制限されないときの車両走行時に適用される。
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に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン８、第１電動機Ｍ１、伝達部材１８は、第１遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ１、Ｓ１、Ｒ１のうちのいずれと連結されていても差し支えない。
また、前述の実施例では、エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。
また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は、入力軸１４に同心に配置されて第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されてもよい。
また、前述の実施例では、第１クラッチＣ１や第２クラッチＣ２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。例えば電磁クラッチであるような場合には、油圧制御回路７０は油路を切り換える弁装置ではなく電磁クラッチへの電気的な指令信号回路を切り換えるスイッチング装置や電磁切換装置等により構成される。
また、前述の実施例では、差動部１１すなわち動力分配機構１６の出力部材である伝達部材１８と駆動輪３４との間の動力伝達経路に、自動変速部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ギヤ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変速部（変速機）が設けられていてもよい。このようにしても、本発明は適用され得る。
また、前述の実施例では、自動変速部２０は伝達部材１８を介して差動部１１と直列に連結されていたが、入力軸１４と平行にカウンタ軸が設けられそのカウンタ軸上に同心に自動変速部２０が配設されてもよい。この場合には、差動部１１と自動変速部２０とは、例えば伝達部材１８としてのカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される１組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。
また、前述の実施例の差動機構としての動力分配機構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および伝達部材１８（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。
また、前述の実施例の動力分配機構１６は、１組の遊星歯車装置から構成されていたが、２以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態（定変速状態）では３段以上の変速機として機能するものであってもよい。また、その遊星歯車装置はシングルピニオン型に限られたものではなくダブルピニオン型の遊星歯車装置であってもよい。
また、前述の実施例のシフト操作装置５０は、複数種類のシフトポジションＰＳＨを選択するために操作されるシフトレバー５２を備えていたが、そのシフトレバー５２に替えて、例えば押しボタン式のスイッチやスライド式スイッチ等の複数種類のシフトポジションＰＳＨを選択可能なスイッチ、或いは手動操作に因らず運転者の音声に反応して複数種類のシフトポジションＰＳＨを切り換えられる装置や足の操作により複数種類のシフトポジションＰＳＨを切り換えられる装置等であってもよい。また、シフトレバー５２が「Ｍ」ポジションへ操作されることにより、変速レンジが設定されるものであったがギヤ段が設定されることすなわち各変速レンジの最高速ギヤ段がギヤ段として設定されてもよい。この場合、自動変速部２０ではギヤ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５２が「Ｍ」ポジションにおけるアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ手動操作されると、自動変速部２０では第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段の何れかがシフトレバー５２の操作に応じて設定される。
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
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の駆動装置の変速作動に用いられる油圧式摩擦係合装置の作動の組み合わせを説明する作動図表である。 図１の駆動装置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。 油圧制御回路のうちクラッチＣおよびブレーキＢの各油圧アクチュエータの作動を制御するリニアソレノイドバルブに関する回路図である。 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。 図４の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 駆動装置の変速制御において用いられる変速マップの一例と、エンジン走行とモータ走行とを切り換える駆動力源切換制御において用いられる駆動力源マップの一例とを示す図であって、それぞれの関係を示す図でもある。 破線はエンジンの最適燃費率曲線であって燃費マップの一例である。 図４の電子制御装置の制御作動すなわち差動部の変速と自動変速部の変速とが重なって実行されるときに不要な第１電動機の回転変化を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。 図１０のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートであって、パワーオンダウンシフト時に変速前後の第１電動機回転速度の増減方向と変速前後のエンジン回転速度の増減方向とが同じ場合の一例である。 図１０のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートであって、パワーオンダウンシフト時に変速前後の第１電動機回転速度の増減方向と変速前後のエンジン回転速度の増減方向とが異なる場合の一例である。 図４の電子制御装置の制御作動すなわち差動部の変速と自動変速部の変速とが重なって実行されるときに不要な第１電動機の回転変化を抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであって、図１０における制御作動に加えて実行されるものである。 図１３のフローチャートに示す制御作動を説明するタイムチャートであって、アクセルペダルの踏込操作による連続パワーオンダウンシフトが行われる場合の一例である。 差動部を構成する各回転要素の回転速度を示す良く知られた共線図であって、差動部のダウンシフトと変速部のダウンシフトとが重なったときのその各回転要素の回転変化の一例を共線図上に表した図である。 図１５に相当する共線図であって、変速機構の変速において自動変速部の連続変速が行われたときの差動部における各回転要素の回転変化の一例を共線図上に表した図である。
符号の説明
８：エンジン
１０：変速機構（車両用駆動装置）
１１：差動部
１６：動力分配機構（差動機構）
１８：伝達部材
２０：自動変速部（変速部）
３４：駆動輪
８０：電子制御装置（制御装置）
８６：電動機回転変化量抑制手段
９０：変速後電動機回転予測手段
Ｍ１：第１電動機

Claims (16)

  1. 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要素とを有して該エンジンの出力を該第１電動機および該伝達部材へ分配する差動機構を有し変速機の一部として機能する差動部と、該伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられて有段の自動変速機として機能する変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
    前記差動部と前記変速部とのそれぞれの変速が重なるときは、該差動部および変速部を含む変速機構の変速前後における第１電動機回転速度の変化量が抑制されるように前記第１電動機を制御する電動機回転変化量抑制手段を含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
  2. 前記変速後における伝達部材回転速度の推定値およびエンジン回転速度の推定値に基づいて該変速後における第１電動機回転速度の予測値を算出する変速後電動機回転予測手段を更に備え、
    前記電動機回転変化量抑制手段は、前記変速後電動機回転予測手段により算出された予測値に基づいて前記第１電動機を制御するものである請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
  3. 前記電動機回転変化量抑制手段は、前記変速前後における第１電動機回転速度の変化量が最小となるように前記第１電動機を制御するものである請求項２の車両用駆動装置の制御装置。
  4. 前記電動機回転変化量抑制手段は、前記変速後電動機回転予測手段により算出された予測値に基づく前記変速前後における第１電動機回転速度の増減方向と、前記エンジン回転速度の推定値に基づく前記変速前後におけるエンジン回転速度の増減方向とに基づいて、前記第１電動機回転速度を変化させる際の開始タイミングを変更するものである請求項２または３の車両用駆動装置の制御装置。
  5. 前記電動機回転変化量抑制手段は、前記第１電動機回転速度の増減方向と前記エンジン回転速度の増減方向とが同じ場合には、前記変速部の変速中におけるイナーシャ相開始よりも前から前記第１電動機回転速度を変化させるものである請求項４の車両用駆動装置の制御装置。
  6. 前記電動機回転変化量抑制手段は、前記第１電動機回転速度の増減方向と前記エンジン回転速度の増減方向とが異なる場合には、前記変速部の変速中におけるイナーシャ相開始後から前記第１電動機回転速度を変化させるものである請求項４または５の車両用駆動装置の制御装置。
  7. 前記電動機回転変化量抑制手段は、前記変速部の変速中におけるイナーシャ相開始後は前記伝達部材回転速度の変化に応じて前記第１電動機回転速度を変化させるものである請求項４乃至６のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
  8. 前記電動機回転変化量抑制手段は、前記変速部の変速が終了するまで前記第１電動機回転速度を一定に保持するものである請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
  9. 前記電動機回転変化量抑制手段は、前記変速部の変速中に前記差動部の変速が判断された場合には、該判断された時点における第１電動機回転速度に保持するものである請求項８の車両用駆動装置の制御装置。
  10. 前記電動機回転変化量抑制手段は、前記差動部と前記変速部との変速が前記変速機構の変速前後における前記第１電動機回転速度の増減方向と前記エンジンの回転速度の増減方向とが相互に異なる変速である場合には、前記第１電動機回転速度を一定に保持する制御を実行しないものである請求項８または９の車両用駆動装置の制御装置。
  11. 前記電動機回転変化量抑制手段は、変速比の変化方向が相互に同じ方向の第１変速および第２変速が連続して実行される連続変速が前記変速部で行われる場合は、該第１変速が終了するまで前記第１電動機回転速度を保持するものである請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置。
  12. 前記電動機回転変化量抑制手段は、前記変速部の第１変速中に該第１変速と変速比の変化方向が同じ方向の第２変速が判断された場合は、該第１変速が終了するまで前記第１電動機回転速度を保持するものである請求項１１に記載の車両用駆動装置の制御装置。
  13. 前記電動機回転変化量抑制手段は、前記変速部において変速比の変化方向が相互に異なる方向の第１変速および第２変速が前記変速部で続いて実行される場合は、その第２変速の判断時から該第２変速を単一変速とみなして、単一変速時と同様に、変速前後の第１電動機回転速度の変化量が最小となるようにその第１電動機回転速度を制御するものである請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置。
  14. 前記電動機回転変化量抑制手段は、前記連続変速の最終変速後すなわち前記第２変速後における前記伝達部材の回転速度の予測値と目標エンジン回転速度の予測値とに基づいて、変速前後の第１電動機回転速度の変化量が最小となるようにその第１電動機回転速度を制御するものである請求項１１に記載の車両用駆動装置の制御装置。
  15. 前記電動機回転変化量抑制手段は、前記変速部において変速比の変化方向が相互に同じ方向の第１変速および第２変速が連続的ではあるが１段ずつ単独で実行される場合は、前記伝達部材の回転速度の予測値と目標エンジン回転速度の予測値とに基づいて、変速前後の第１電動機回転速度の変化量が最小となるようにその第１電動機回転速度をそれぞれ制御するものである請求項１１に記載の車両用駆動装置の制御装置。
  16. 前記差動部は、前記第１電動機の運転状態が制御されることにより無段変速機として作動するものである請求項１乃至１５のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
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