JP5040590B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、入力軸から入力された回転数を変更して出力軸に伝達するようにした動力伝達装置に関し、詳しくは、入力軸と出力軸との間での動力伝達状態の異常を招く部位をコストアップさせることなく特定して適切なフェールセーフを行えるようにする対策に係る。

従来より、車両に搭載される動力伝達装置として、複数の油圧供給部から供給された油圧により個々に係合または解放されるクラッチやブレーキ等の摩擦係合要素を選択的に組み合わせて複数の変速比を形成し、その複数の摩擦係合要素の選択的な組み合わせにより形成された変速比に応じて入力軸から入力された回転数を変更して出力軸に伝達するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−８２６４４号公報

ところで、動力伝達装置には、クラッチやブレーキ等の摩擦係合要素に対する油圧の供給を制御して、これらを係合または解放させる油圧制御回路が設けられている。その場合、油圧制御回路において故障が発生すると、運転状態に応じて出力される変速指令に対して所望の摩擦係合要素が十分に係合されないために、指令通りの変速比が形成されず、その変速指令された変速比により変更され得る入力軸の目標回転数と出力軸に伝達された実際の実回転数とに差が生じ、場合によっては動力伝達装置がニュートラル状態（動力非伝達状態）に陥ることがある。

このような油圧制御回路での故障は、摩擦係合要素に対し油圧を個々に供給する複数のソレノイドバルブの断線や短絡等の電気的故障、プランジャのスティック（固着）や異物の噛み込みによるシール不良等の機械的故障などによる不調や、これらのソレノイドバルブに油圧を供給するオイルポンプの故障による不調などに起因するものと考えられる。しかし、油圧制御回路の故障がオイルポンプであるか複数のソレノイドバルブのいずれであるのかを容易に特定することができず、これでは適切なフェールセーフを行うことができない。

そこで、オイルポンプやソレノイドバルブなどの油圧供給部の下流側における実油圧をそれぞれモニタする油圧センサや油圧スイッチなどの実油圧モニタ手段を設け、複数の摩擦係合要素に対し油圧を個々に供給するソレノイドバルブやオイルポンプなどの複数の油圧供給部のなかから不調の油圧供給部を特定し、その不調の油圧供給部に基づいて適切なフェールセーフを行えるようにすることが考えられる。

しかしながら、複数の油圧供給部の下流側にそれぞれ油圧センサや油圧スイッチなどの実油圧モニタ手段を設けると、コストアップが否めず、コストアップさせることなく不調の油圧供給部を特定して適切なフェールセーフを行えるようにしたいという要求がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コストアップさせることなく不調の油圧供給部を特定して適切なフェールセーフを行うことができる動力伝達装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、オイルポンプやソレノイドなどの複数の油圧供給部から個々に供給された油圧により係合されるクラッチやブレーキなどの摩擦係合要素を選択的に組み合わせて互いに異なる複数の変速比を形成し、それぞれの変速比に基づいて入力軸から入力された回転数を変更して出力軸に伝達するようにし、上記入力軸には内燃機関および電動機のうちの少なくとも一方からの駆動力が入力されるようになっている動力伝達装置を前提とする。そして、上記複数または単数の摩擦係合要素を選択的に組み合わせた変速比に基づいて上記入力軸からの回転数を変更して上記出力軸に伝達される目標回転数と上記出力軸に実際に伝達された実回転数とを比較し、互いの回転数差が所定の回転数差を超えるときに動力伝達状態の異常を検出する異常検出手段を備えている。また、上記異常検出手段により動力伝達状態の異常が検出されたとき、その異常検出時点での変速比を、当該変速比を選択的に組み合わせた複数または単数の摩擦係合要素に対応する複数または単数の油圧供給部のうちの少なくとも１つの油圧供給部を異ならせた複数または単数の油圧供給部から個々に油圧が供給される複数または単数の摩擦係合要素を組み合わせた新たな変速比に変更する変速比変更手段を備えている。そして、上記変速比変更手段により変更された新たな変速比に基づく上記出力軸の目標回転数と実回転数とを上記異常検出手段により比較し、その回転数差に基づいて検出された動力伝達状態の異常の有無に応じて、複数の油圧供給部のなかから不調の油圧供給部を特定する特定手段を備えている。更に、上記特定手段により特定された不調の油圧供給部に応じて、その不調の油圧供給部に対する負担を軽減させた複数または単数の摩擦係合要素の組み合わせにより変更される変速比、または不調の油圧供給部を除くその他の油圧供給部から油圧が供給される複数または単数の摩擦係合要素の組み合わせにより変更される変速比を上記複数の変速比のなかから選択する変速比選択手段を備えている。また、上記異常検出手段により動力伝達状態の異常が検出されたとき、または上記変速比変更手段により変更された新たな変速比に基づく上記出力軸の目標回転数と実回転数とを上記異常検出手段により比較した際の互いの回転数差に基づいて動力伝達状態の異常が検出されたとき、上記内燃機関を起動させる内燃機関起動手段を備えている。そして、上記特定手段は、上記内燃機関起動手段による上記内燃機関の起動時においてもその起動時の変速比に基づく上記出力軸の目標回転数と実回転数とを上記異常検出手段により比較し、その回転数差に基づいて検出された動力伝達状態の異常の有無に応じて、複数の油圧供給部のなかから不調の油圧供給部を特定している。

この特定事項により、オイルポンプやソレノイドなどの複数の油圧供給部から個々に供給された油圧により係合されるクラッチやブレーキなどの摩擦係合要素を選択的に組み合わせて互いに異なる複数の変速比に基づいて、上記入力軸からの回転数を変更して上記出力軸に伝達される目標回転数と、上記出力軸に実際に伝達された実回転数とが異常検出手段により比較され、その回転数差が所定の回転数差を超えるときに動力伝達状態の異常が検出される。このとき、異常検出手段により動力伝達状態の異常が検出されると、その異常検出時点での変速比は、当該変速比を選択的に組み合わせた複数または単数の摩擦係合要素に対応する複数または単数の油圧供給部のうちの少なくとも１つの油圧供給部を異ならせた複数または単数の油圧供給部から個々に油圧が供給される複数または単数の摩擦係合要素を組み合わせた新たな変速比に変速比変更手段によって変更される。この変速比変更手段により変更された新たな変速比に基づく上記出力軸の目標回転数と実回転数とを上記異常検出手段により比較し、その回転数差に基づいて検出された動力伝達状態の異常の有無に応じて、複数の油圧供給部のなかから不調の油圧供給部が特定手段によって特定される。そして、変速比選択手段によって、上記特定手段により特定された不調の油圧供給部に応じて、その不調の油圧供給部に対する負担を軽減させた複数または単数の摩擦係合要素の組み合わせにより変更される変速比、または不調の油圧供給部を除くその他の油圧供給部から供給される油圧により係合または解放される複数または単数の摩擦係合要素の組み合わせにより変更される変速比が、上記複数の変速比のなかから選択される。

このように、出力軸の目標回転数と実回転数との回転数差に基づいて動力伝達状態が検出されたときに、その異常検出時点の変速比を形成する複数または単数の摩擦係合要素に対し油圧を供給する油圧供給部のうちの少なくとも１つの油圧供給部を異ならせた複数または単数の油圧供給部から油圧が供給される複数または単数の摩擦係合要素による新たな変速比での動力伝達状態の異常の有無に応じて複数の油圧供給部のなかから不調の油圧供給部が消去法により容易に特定される。これにより、油圧供給部の下流側にそれぞれ油圧センサや油圧スイッチなどの実油圧モニタ手段を新たに付設する必要がなくなり、コストアップさせることなく不調の油圧供給部を容易に特定することが可能となる。

加えて、特定された不調の油圧供給部に応じて、その不調の油圧供給部に対する負担を軽減させた複数または単数の摩擦係合要素の組み合わせにより変更される変速比、または不調の油圧供給部を除くその他の油圧供給部から供給される油圧により係合または解放される複数または単数の摩擦係合要素の組み合わせにより変更される変速比が、複数の変速比のなかから選択されるので、特定された不調の油圧供給部に無理させることをなくして適切なフェールセーフを行うことが可能となる。

更に、出力軸の目標回転数と実回転数との回転数差に基づいて動力伝達状態が検出されたときに内燃機関を起動させ、この内燃機関の起動時の変速比に基づく出力軸の目標回転数と実回転数との回転数差に基づいて検出された動力伝達状態の異常の有無に応じて、複数の油圧供給部のなかから不調の油圧供給部が消去法により容易に特定される。つまり、内燃機関の起動によって複数の摩擦係合要素に対し新たな油圧供給部から油圧が供給される場合には、その新たな油圧供給部の下流側にそれぞれ油圧センサや油圧スイッチなどの実油圧モニタ手段を新たに付設しておく必要がなく、コストアップさせることなく不調の油圧供給部を容易に特定することが可能となる。

以上、要するに、出力軸の目標回転数と実回転数との回転数差に基づく動力伝達状態の異常検出時点での変速比を形成している複数または単数の摩擦係合要素に対し油圧を供給する油圧供給部のうちの少なくとも１つの油圧供給部を異ならせた複数または単数の油圧供給部から油圧が供給される複数または単数の摩擦係合要素による新たな変速比での動力伝達状態の異常の有無に応じて複数の油圧供給部のなかから不調の油圧供給部を消去法により特定することで、油圧供給部の下流側での実油圧モニタ手段の新たな付設を不要にして、コストアップさせることなく不調の油圧供給部を容易に特定することができる。しかも、特定された不調の油圧供給部に応じて、その不調の油圧供給部に対する負担を軽減させた複数または単数の摩擦係合要素の組み合わせにより変更される変速比、または不調の油圧供給部を除くその他の油圧供給部から供給される油圧により係合または解放される複数または単数の摩擦係合要素の組み合わせにより変更される変速比を、複数の変速比のなかから選択することで、特定された不調の油圧供給部に無理させることなく適切なフェールセーフを行うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。

本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例に係る動力伝達装置を搭載したハイブリッド自動車１の構成の概略を示す構成図である。このハイブリッド自動車１は、図示するように、エンジン１１と、このエンジン１１の出力軸としてのクランクシャフト１１１にダンパ１１２を介して接続された３軸式の動力分配統合機構１２と、この動力分配統合機構１２に接続された発電可能な第１電動機ＭＧ１と、変速機構１３を介して動力分配統合機構１２に接続された第２電動機ＭＧ２と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット１４とを備える。この場合、動力分配統合機構１２、第１電動機ＭＧ１、変速機構１３および第２電動機ＭＧ２によって動力伝達装置１５が構成されている。

エンジン１１は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン１１の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１６により燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ１６は、ハイブリッド用電子制御ユニット１４と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット１４からの制御信号によりエンジン１１を運転制御すると共に必要に応じてエンジン１１の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット１４に出力する。

動力分配統合機構１２は、外歯歯車のサンギヤ１２１と、このサンギヤ１２１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ１２２と、サンギヤ１２１に噛合すると共にリングギヤ１２２に噛合する複数のピニオンギヤ１２３と、複数のピニオンギヤ１２３を自転かつ公転自在に保持するキャリア１２４とを備え、サンギヤ１２１とリングギヤ１２２とキャリア１２４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構１２は、キャリア１２４にはエンジン１１のクランクシャフト１１１が、サンギヤ１２１には第１電動機ＭＧ１が、リングギヤ１２２にはリングギヤ軸１２２ａを介して変速機構１３がそれぞれ連結されており、第１電動機ＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア１２４から入力されるエンジン１１からの動力をサンギヤ１２１側とリングギヤ１２２側にそのギヤ比に応じて分配し、第１電動機ＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア１２４から入力されるエンジン１１からの動力とサンギヤ１２１から入力される第１電動機ＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ１２２側に出力する。リングギヤ１２２に出力された動力は、リングギヤ軸１２２ａからギヤ機構１２５，デファレンシャルギヤ１２６を介して駆動輪１２７ａ，１２７ｂに出力される。

第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ１７，１８を介してバッテリＢＴと電力のやりとりを行なう。インバータ１７，１８とバッテリＢＴとを接続する電力ライン１９は、各インバータ１７，１８が共用する正極母線および負極母線として構成されており、第１および第２電動機ＭＧ１，ＭＧ２の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリＢＴは、第１および第２電動機ＭＧ１，ＭＧ２から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２とにより電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリＢＴは充放電されない。第１および第２電動機ＭＧ１，ＭＧ２は、共に電動機用電子制御ユニット（以下、電動機ＥＣＵという）２０により駆動制御されている。電動機ＥＣＵ２０には、第１および第２電動機ＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えば第１および第２電動機ＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ２１，２２からの信号や、図示しない電流センサにより検出されかつ第１および第２電動機ＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、電動機ＥＣＵ２０からは、インバータ１７，１８へのスイッチング制御信号が出力されている。電動機ＥＣＵ２０は、回転位置検出センサ２１，２２から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンにより第１および第２電動機ＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数を計算している。電動機ＥＣＵ２０は、ハイブリッド用電子制御ユニット１４と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット１４からの制御信号によって第１および第２電動機ＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じて第１および第２電動機ＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット１４に出力する。

変速機構１３は、第２電動機ＭＧ２の回転軸２３とリングギヤ軸１２２ａとの接続および接続の解除を行なうと共に両軸の接続を第２電動機ＭＧ２の回転軸２３の回転数を２段に減速してリングギヤ軸１２２ａに伝達できるよう構成されている。変速機構１３の構成の一例を図２に示す。この図２に示す変速機構１３は、ダブルピニオンの遊星歯車機構１３０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構１３０ｂと摩擦係合要素としての第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２とにより構成されている。ダブルピニオンの遊星歯車機構１３０ａは、外歯歯車のサンギヤ１３１と、このサンギヤ１３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ１３２と、サンギヤ１３１に噛合する複数の第１ピニオンギヤ１３３ａと、この第１ピニオンギヤ１３３ａに噛合すると共にリングギヤ１３２に噛合する複数の第２ピニオンギヤ１３３ｂと、複数の第１ピニオンギヤ１３３ａおよび複数の第２ピニオンギヤ１３３ｂを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア１３４とを備えており、サンギヤ１３１は第１ブレーキＢ１の係合または解放によりその回転を自由にまたは停止できるようになっている。シングルピニオンの遊星歯車機構１３０ｂは、外歯歯車のサンギヤ１３５と、このサンギヤ１３５と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ１３６と、サンギヤ１３５に噛合すると共にリングギヤ１３６に噛合する複数のピニオンギヤ１３７と、複数のピニオンギヤ１３７を自転かつ公転自在に保持するキャリア１３８とを備えており、サンギヤ１３５は第２電動機ＭＧ２の回転軸２３に、キャリア１３８はリングギヤ軸１２２ａにそれぞれ連結されていると共にリングギヤ１３６は第２ブレーキＢ２の係合または解放によりその回転が自由にまたは停止できるようになっている。ダブルピニオンの遊星歯車機構１３０ａとシングルピニオンの遊星歯車機構１３０ｂとは、リングギヤ１３２とリングギヤ１３６、キャリア１３４とキャリア１３８とによりそれぞれ連結されている。変速機構１３は、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を共に解放することにより第２電動機ＭＧ２の回転軸２３をリングギヤ軸１２２ａから切り離すことができ、第１ブレーキＢ１を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して第２電動機ＭＧ２の回転軸２３の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸１２２ａに伝達し（以下、この状態をＬｏギヤの状態という）、第１ブレーキＢ１を係合すると共に第２ブレーキＢ２を解放して第２電動機ＭＧ２の回転軸２３の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸１２２ａに伝達する（以下、この状態をＨｉギヤの状態という）。第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を共に係合する状態は回転軸２３やリングギヤ軸１２２ａの回転を禁止するものとなる。

第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２は、本発明の作動系として図３に例示する油圧回路１０からの油圧により係合または解放されるようになっている。油圧回路１０は、図示するように、エンジン１１の回転により駆動され、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を作動させるのに十分な圧送性能をもってオイルをオイル用流路１０１に圧送する油圧供給部としての機械式オイルポンプ１０２と、内蔵される図示しない電動モータにより駆動され、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２を作動させるのに必要最低限の圧送性能をもってオイルをオイル用流路１０１に圧送する油圧供給部としての電動オイルポンプ１０３と、機械式オイルポンプ１０２や電動オイルポンプ１０３からオイル用流路１０１に圧送されたオイルのライン油圧ＰＬを調整する油圧供給部としての３ウェイソレノイド１０４およびプレッシャーコントロールバルブ１０５と、ライン油圧ＰＬを用いて第１ブレーキＢ１の係合力を調整する油圧供給部としての第１リニアソレノイド１０６や第１コントロールバルブ１０８、第１アキュムレータ１１０ａと、ライン油圧ＰＬを用いて第２ブレーキＢ２の係合力を調整する油圧供給部としての第２リニアソレノイド１０７や第２コントロールバルブ１０９、第２アキュムレータ１１０ｂとから構成されている。油圧回路１０では、ライン油圧ＰＬは、３ウェイソレノイド１０４を駆動してプレッシャーコントロールバルブ１０５の開閉を制御することにより調整することができ、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２の係合力は、第１および第２リニアソレノイド１０６，１０７に印加する電流を制御してライン油圧ＰＬを第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２に伝達させる第１および第２コントロールバルブ１０８，１０９の開閉を制御することにより調節される。

バッテリＢＴは、図１に示すように、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）２４によって管理されている。バッテリＥＣＵ２４には、バッテリＢＴを管理するのに必要な信号、例えば、バッテリＢＴの端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、バッテリＢＴの出力端子に接続された電力ライン１９に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流、およびバッテリＢＴに取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリＢＴの状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット１４に出力する。なお、バッテリＥＣＵ２４では、バッテリＢＴを管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。

ハイブリッド用電子制御ユニット１４は、ＣＰＵ１４１を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ１４１の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ１４２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ１４３と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット１４には、イグニッションスイッチ２９からのイグニッション信号、シフトレバー２５の操作位置を検出するシフトポジションセンサ２５１からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル２６の踏み込み量に対応したアクセル開度Ａｃｃを検出するアクセルペダルポジションセンサ２６１からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル２７の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ２７１からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ２８からの車速Ｖ、および作動系として油圧回路１０のオイルの温度を検出する温度センサ１２９（図３に表れる）からの油温ｔｏｉｌなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット１４からは、電動オイルポンプ１０３を駆動する電動モータへの駆動信号や３ウェイソレノイド１０４への駆動信号、第１および第２リニアソレノイド１０６，１０７への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット１４は、前述したように、エンジンＥＣＵ１６や電動機ＥＣＵ２０、バッテリＥＣＵ２４と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ１６や電動機ＥＣＵ２０、バッテリＥＣＵ２４と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成されたハイブリッド自動車１は、運転者によるアクセルペダル２６の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて出力軸としてのリングギヤ軸１２２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸１２２ａに出力されるように、エンジン１１と第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２とが運転制御される。エンジン１１と第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン１１から出力されるようにエンジン１１を運転制御すると共にエンジン１１から出力される動力のすべてが動力分配統合機構１２と第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸１２２ａに出力されるよう第１および第２電動機ＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリＢＴの充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン１１から出力されるようにエンジン１１を運転制御すると共にバッテリＢＴの充放電を伴ってエンジン１１から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構１２と第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸１２２ａに出力されるよう第１および第２電動機ＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン１１の運転を停止して第２電動機ＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸１２２ａに出力するよう運転制御する電動機運転モードなどがある。この場合、機械式オイルポンプ１０２は、トルク変換運転モードや充放電運転モードなどのエンジン１１の運転が行われているときに駆動される一方、電動オイルポンプ１０３は、電動機運転モードなどのエンジン１１の運転が停止しているときに電動モータにより駆動されるようになっている。

そして、本実施例では、機械式オイルポンプ１０２や電動オイルポンプ１０３からオイル用流路１０１に圧送されたオイルのライン油圧ＰＬを３ウェイソレノイド１０４およびプレッシャーコントロールバルブ１０５により調整し、その調整されたライン油圧ＰＬを第１および第２コントロールバルブ１０８，１０９により個々に調整した油圧により係合力が調整された第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２の係合または解放を選択的に組み合わせて２つの変速比を形成することで、それぞれの変速比に基づいてクランクシャフト１１１から入力された回転数Ｎｅを変更してリングギヤ軸１２２ａに出力するようにしている。具体的には、第１ブレーキＢ１を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して第２電動機ＭＧ２の回転軸２３の回転を比較的大きな減速比で減速してリングギヤ軸１２２ａに伝達するＬｏギヤの状態と、第１ブレーキＢ１を係合すると共に第２ブレーキＢ２を解放して第２電動機ＭＧ２の回転軸２３の回転を比較的小さな減速比で減速してリングギヤ軸１２２ａに伝達するＨｉギヤの状態との互いに異なる変速比に基づいてクランクシャフト１１１から入力された回転数Ｎｅを変更してリングギヤ軸１２２ａに出力するようにしている。

また、ハイブリッド用電子制御ユニット１４は、クランクシャフト１１１とリングギヤ軸１２２ａとの間での動力伝達状態の異常を検出する異常検出手段１４４と、この異常検出手段１４４によって異常が検出されたときに変速機構１３によるＬｏギヤの状態とＨｉギヤの状態との状態を切り換えて変速比を変更する変速比変更手段１４５と、異常検出手段１４４によって異常が検出されたときにエンジン１１を起動させるエンジン起動手段１４６と、機械式オイルポンプ１０２、電動オイルポンプ１０３、３ウェイソレノイド１０４、第１および第２リニアソレノイド１０６，１０７のなかから不調のポンプまたはソレノイドを特定する特定手段１４７と、この特定手段１４７により特定された不調のポンプまたはソレノイドに応じて変速比を選択する変速比選択手段１４８とを備えている。

異常検出手段１４４は、クランクシャフト１１１からリングギヤ軸１２２ａに実際に伝達されたリングギヤ軸１２２ａの実回転数Ｎｅ１を検出する回転数センサを備えている。そして、異常検出手段１４４は、第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２の係合または解放を選択的に組み合わせた２つの変速比に基づいてクランクシャフト１１１からの回転数Ｎｅを変更してリングギヤ軸１２２ａに伝達される目標回転数Ｎｅ２と回転数センサからのリングギヤ軸１２２ａの実回転数Ｎｅ１とを比較し、互いの回転数差Ｎｅ２−Ｎｅ１が所定の回転数差Ｎｅｍ（例えば０．５秒以上の間に５００ｒｐｍの回転数差）を超えるときに動力伝達状態の異常を検出するものである。この場合、リングギヤ軸１２２ａの目標回転数Ｎｅ２は、クランクシャフト１１１の回転数Ｎｅに対し変速比を演算した演算値により求められる。

変速比変更手段１４５は、異常検出手段１４４により動力伝達状態の異常が検出されたとき、その異常検出時点での変速比を、当該変速比を形成する第１ブレーキＢ１（または第２ブレーキＢ２）に対応する第１リニアソレノイド１０６（または第２リニアソレノイド１０７）とは異なる第２リニアソレノイド１０７（または第１リニアソレノイド１０６）から油圧が供給される第２ブレーキＢ２（または第１ブレーキＢ１）の係合による新たな変速比に変更するものである。具体的には、Ｌｏギヤの状態の変速比を、当該変速比を形成する第２ブレーキＢ２の係合に関与する第２リニアソレノイド１０７とは異なる第１リニアソレノイド１０６から油圧が供給される第１ブレーキＢ１の係合による新たな変速比に変更、またはＨｉギヤの状態の変速比を、当該変速比を形成する第１ブレーキＢ１の係合に関与する第１リニアソレノイド１０６とは異なる第２リニアソレノイド１０７から油圧が供給される第２ブレーキＢ２の係合による新たな変速比に変更するものである。

特定手段１４７は、上記変速比変更手段１４５により変更された新たな変速比に基づくリングギヤ軸１２２ａの目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｅ１とを上記異常検出手段１４４により比較し、その回転数差Ｎｅ２−Ｎｅ１に基づいて検出された動力伝達状態の異常の有無に応じて、第１および第２リニアソレノイド１０６，１０７のなかから不調のソレノイドを特定するものである。

エンジン起動手段１４６は、上記異常検出手段１４４により動力伝達状態の異常が検出されたとき、または上記変速比変更手段１４５により変更された新たな変速比に基づくリングギヤ軸１２２ａの目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｅ１とを上記異常検出手段１４４により比較した際の互いの回転数差Ｎｅ２−Ｎｅ１に基づいて動力伝達状態の異常が検出されたとき、エンジン１１を起動させるものである。

また、特定手段１４７では、上記エンジン起動手段１４６によるエンジン１１の起動時においてもその起動時の変速比に基づくリングギヤ軸１２２ａの目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｅ１とを上記異常検出手段１４４により比較し、その回転数差Ｎｅ２−Ｎｅ１に基づいて検出された動力伝達状態の異常の有無に応じて、残る機械式オイルポンプ１０２、電動オイルポンプ１０３、３ウェイソレノイド１０４のなかから不調のポンプまたはソレノイドを特定している。

更に、変速比選択手段１４８は、上記特定手段１４７により特定された不調のオイルポンプまたはソレノイドに応じて、上記特定手段１４７により特定された不調のオイルポンプまたはソレノイドに応じて、その不調のオイルポンプまたはソレノイドに対する負担を軽減させた第１または第２ブレーキＢ１，Ｂ２により変更される変速比、もしくは不調のポンプまたはソレノイドを除くその他のポンプから油圧が供給される第１または第２ブレーキＢ１，Ｂ２により変更される変速比を上記複数の変速比のなかから選択するものである。

次に、クランクシャフト１１１とリングギヤ軸１２２ａとの間での動力伝達状態の異常が異常検出手段１４４により検出された場合のハイブリッド用電子制御ユニット１４による制御の流れを図４のフローチャートに沿って説明する。この場合、ハイブリッド自動車１は、電動機運転モードにより運転され、変速機構１３による変速比はＬｏギヤの状態が選択されているものとする。

まず、図４のフローチャートのステップＳＴ１において、クランクシャフト１１１からリングギヤ軸１２２ａに伝達される目標回転数Ｎｅ２と回転数センサによるリングギヤ軸１２２ａの実回転数Ｎｅ１とを比較し、動力伝達状態の異常が検出されたか否かを判定する。

このステップＳＴ１の判定が、動力伝達状態の異常が検出されていないＮＯの場合には、そのまま制御を終える一方、動力伝達状態の異常が検出されたＹＥＳの場合には、ステップＳＴ２において、新たな変速比への変更を行う。つまり、異常検出時点でのＬｏギヤの状態の変速比を、当該変速比を形成する第２ブレーキＢ２に対応する第２リニアソレノイド１０７とは異なる第１リニアソレノイド１０６から油圧が供給される第１ブレーキＢ１の係合による新たなＨｉギヤの状態の変速比に変速比選択手段１４８により変更する。

次いで、ステップＳＴ３において、動力伝達状態の異常が検出されたか否かを判定する。

このステップＳＴ３の判定が、動力伝達状態の異常が検出されていないＮＯの場合には、ステップＳＴ４において、第２リニアソレノイド１０７が不調なソレノイドであると特定手段１４７により特定し、ステップＳＴ５で、Ｌｏギヤの状態の変速比での変速を禁止し、変速比選択手段１４８により選択されたＨｉギヤの状態の変速比での変速を行う。一方、上記ステップＳＴ３の判定が、動力伝達状態の異常が検出されているＹＥＳの場合には、ステップＳＴ６において、エンジン１１を起動する。

その後、ステップＳＴ７において、動力伝達状態の異常が検出されたか否かを判定する。

このステップＳＴ７の判定が、動力伝達状態の異常が検出されていないＮＯの場合には、ステップＳＴ８において、電動オイルポンプ１０３が不調なオイルポンプであると特定手段１４７により特定し、ステップＳＴ９で、エンジン１１の停止を禁止し、変速比選択手段１４８によってＬｏギヤの状態およびＨｉギヤの状態での変速比による変速を行う。

一方、上記動力伝達状態の異常が検出されているＹＥＳの場合には、ステップＳＴ１０において、３ウェイソレノイド５０４が不調なソレノイドであると特定手段１４７により特定し、ステップＳＴ１１で、変速比選択手段１４８によりエンジン１１の駆動力を制限（例えば４０〜５０％程度まで制限）し、その不調の３ウェイソレノイド１０４に対する負担を軽減させた第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２により変更される変速比での変速を行う。

このように、上記実施例１では、リングギヤ軸１２２ａの目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｅ１との回転数差Ｎｅ２−Ｎｅ１に基づいて動力伝達状態が検出されたときに、その異常検出時点の変速比（Ｌｏギヤの状態）を形成する第２ブレーキＢ２に対応する第２リニアソレノイド１０７とは異なる第１リニアソレノイド１０６から油圧が供給される第１ブレーキＢ１の係合による新たな変速比（Ｈｉギヤの状態）での動力伝達状態の異常の有無に応じて第１および第２リニアソレノイド１０６，１０７のなかから不調の第２リニアソレノイド１０７が消去法により容易に特定される。また、リングギヤ軸１２２ａの目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｅ１との回転数差Ｎｅ２−Ｎｅ１に基づいて動力伝達状態が検出されたときにエンジン１１を起動させ、このエンジンの起動時の変速比に基づくリングギヤ軸１２２ａの目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｅ１との回転数差Ｎｅ２−Ｎｅ１に基づいて検出された動力伝達状態の異常の有無に応じて、残る機械式オイルポンプ１０２、電動オイルポンプ１０３、３ウェイソレノイド１０４のなかから電動オイルポンプ１０３または３ウェイソレノイド１０４が不調なオイルポンプまたはソレノイドであることが消去法により容易に特定される。これにより、機械式オイルポンプ１０２、電動オイルポンプ１０３、３ウェイソレノイド１０４、第１および第２リニアソレノイド１０６，１０７の下流側にそれぞれ油圧センサや油圧スイッチなどの実油圧モニタ手段を新たに付設する必要がなくなり、コストアップさせることなく不調のオイルポンプまたはソレノイドを容易に特定することができる。

加えて、特定された不調の３ウェイソレノイド１０４に対する負担を軽減させるようにエンジン１１の駆動力を制限（例えば４０〜５０％程度まで制限）させて第１または第２ブレーキＢ１，Ｂ２により変更される変速比、不調の電動オイルポンプ１０３を除くその他の機械式オイルポンプ１０２から第１および第２リニアソレノイド１０６，１０７から供給される油圧により係合または解放される第１および第２ブレーキＢ１，Ｂ２により変更される変速比、または不調の第２リニアソレノイド１０７から供給される油圧により係合または解放された第２ブレーキＢ２により変更される変速比が、それぞれ選択されるので、特定された不調のオイルポンプまたはソレノイドに無理させることをなくして適切なフェールセーフを行うことができる。

次に、本発明の実施例２を図５ないし図１１に基づいて説明する。

この実施例２では、上記実施例１の動力伝達装置の構成を変更している。

図５は、本発明の実施例２に係るハイブリッド車両に用いられた動力伝達装置を説明する骨子図である。この図において、動力伝達装置３０は、車体に取り付けられるトランスミッションケース３１（以下、ケース３１という）内において共通の軸心上に配設された入力軸３２と、この入力軸３２に直接に或いは図示しないダンパを介して間接に連結された切換型変速部３３と、その切換型変速部３３と出力軸３４との間で伝達部材３５を介して直列に連結された自動変速機として機能する有段式自動変速部４１（以下、自動変速部４１という）と、この自動変速部４１に連結されている出力軸３４とを直列に備えている。この動力伝達装置３０は、図９に示すように、エンジン１１と駆動輪１２７ａ，１２７ｂとの間に設けられて、エンジン１１からの動力をデファレンシャルギヤ１２６を介して駆動輪１２７ａ，１２７ｂへ伝達する。なお、動力伝達装置３０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図５および図９の動力伝達装置３０を表す部分においてはその下側が省略されている。

切換型変速部３３は、第１電動機ＭＧ１と、入力軸３２に入力されたエンジン１１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１１の出力を第１電動機ＭＧ１および伝達部材３５に分配し、或いはエンジン１１の出力とその第１電動機ＭＧ１の出力とを合成して伝達部材３５へ出力させる動力分配機構３６と、伝達部材３５と一体的に回転するように設けられている第２電動機ＭＧ２とを備えている。なお、この第２電動機ＭＧ２は伝達部材３５から出力軸３４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ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２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ＭＧ１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ＭＧ２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３６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３７と、摩擦係合要素としての切換クラッチ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３７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３６においては、第１キャリヤＣＡ１は入力軸３２すなわちエンジン１１に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機ＭＧ１に連結され、第１リングギヤＲ１は伝達部材３５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３１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１１の出力が第１電動機ＭＧ１と伝達部材３５とに分配されるとともに、分配されたエンジン１１の出力の一部で第１電動機ＭＧ１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ＭＧ２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１１の所定回転に拘わらず伝達部材３５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３３がその変速比γ０（入力軸３２の回転数／伝達部材３５の回転数）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１１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３７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１１の回転数と伝達部材３５の回転数とが一致する状態となるので、切換型変速部３３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３３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３３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４１は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置３８、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置３９、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置４０を備えている。第２遊星歯車装置３８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３９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４０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４１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３５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３１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３１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３１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３４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３５）に選択的に連結されている。

上記切換クラッチ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の摩擦係合要素であって、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動力伝達装置３０では、例えば、図６の係合作動表に示されるように、上記切換クラッチ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）ないし第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（＝入力軸回転数／出力歯車回転速度 ）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３６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３３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、動力伝達装置３０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３３と自動変速部４１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３３と自動変速部４１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、動力伝達装置３０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３３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、動力伝達装置３０が有段変速機として機能する場合には、図６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、動力伝達装置３０が無段変速機として機能する場合には、図６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３３が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部４１が有段変速機として機能することにより、自動変速部４１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４１に入力される回転数すなわち伝達部材３５の回転数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動力伝達装置３０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７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３３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４１とから構成される動力伝達装置３０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数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７の共線図は、横軸方向において各遊星歯車装置３７〜４０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数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が回転数零を示し、上側の横線Ｘ２が回転数「１．０」すなわち入力軸３２に連結されたエンジン１１の回転数Ｎｅを示し、横軸ＸＧが伝達部材３５の回転数を示している。また、切換型変速部３３を構成する動力分配機構３６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ＲＥ２に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転数を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置３７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４１の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素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ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４を、第７回転要素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３８〜４０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７に示すように、各第２、第３、第４遊星歯車装置３８〜４０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７の共線図を用いて表現すれば、本実施例の動力伝達装置３０は、動力分配機構（無段変速部）３６において、第１遊星歯車装置３７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３２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ＭＧ１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３１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３５および第２電動機ＭＧ２に連結されて、入力軸３２の回転を上記伝達部材３５を介して自動変速部（有段変速部）４１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の回転数と第１リングギヤＲ１の回転数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ＭＧ１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の回転数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、エンジン回転数Ｎｅと同じ回転数で伝達部材３５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７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３５の回転数は、エンジン回転数Ｎｅよりも増速された回転で自動変速部４１へ入力される。

自動変速部４１では、図７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の回転数を示す縦線Ｙ８と横線Ｘ２との交点と第６回転要素ＲＥ６の回転数を示す縦線Ｙ６と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、出力軸３４と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転数を示す縦線Ｙ７との交点で第１速の出力軸３４の回転数が示される。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３４と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転数を示す縦線Ｙ７との交点で第２速の出力軸３４の回転数が示され、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３４と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転数を示す縦線Ｙ７との交点で第３速の出力軸３４の回転数が示され、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３４と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転数を示す縦線Ｙ７との交点で第４速の出力軸３４の回転数が示される。上記第１速ないし第４速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転数Ｎｅと同じ回転数で第８回転要素ＲＥ８に切換型変速部３３すなわち動力分配機構３６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３３からの動力がエンジン回転数Ｎｅよりも高い回転数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３４と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転数を示す縦線Ｙ７との交点で第５速の出力軸３４の回転数が示される。

図８は、本実施例の動力伝達装置３０を制御するための電子制御装置６０に入力される信号及びその電子制御装置６０から出力される信号を例示している。この電子制御装置６０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１１、第１および第２電動機ＭＧ１，ＭＧ２に関するハイブリッド駆動制御、上記自動変速部４１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６０には、図８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１１の回転数であるエンジン回転数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３４の回転数に対応する車速信号、自動変速部４１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、動力伝達装置３０を有段変速機として機能させるために切換型変速部３３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、動力伝達装置３０を無段変速機として機能させるために切換型変速部３３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ＭＧ１の回転数ＮＭ１を表す信号、第２電動機ＭＧ２の回転数ＮＭ２を表す信号、入力軸３２から出力軸３４に実際に伝達された出力軸３４の実回転数Ｎｅ１の信号などが、それぞれ供給される。また、上記電子制御装置６０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１１の点火時期を指令する点火信号、第１および第２電動機ＭＧ１，ＭＧ２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３６や自動変速部４１の油圧式摩擦係合要素（切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、および第２クラッチＣ２）の係合力を調整する第１ないし第７リニアソレノイド５１１〜５１７への指令信号、オイル用流路５０１のライン油圧ＰＬを調整する３ウェイソレノイド５０４およびプレッシャーコントロールバルブ５０５への指令信号、電動オイルポンプ５０３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９は、電子制御装置６０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９において、切換制御手段６１は、高車速判定手段６１０、高出力走行判定手段６１１、および電気パス機能判定手段６１２を備えており、車両状態に基づいて動力伝達装置３０を上記無段変速状態と上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６２は、動力伝達装置３０の上記無段変速状態すなわち切換型変速部３３の無段変速状態においてエンジン１１を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン１１と第１電動機ＭＧ１および／または第２電動機ＭＧ２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３３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６３は、例えば変速線図記憶手段６４に予め記憶された変速線図から車速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４１の変速すべき変速段を判断して自動変速部４１の自動変速制御を実行する。

高車速判定手段６１０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６１１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４１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６１２は、動力伝達装置３０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ＭＧ１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ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、インバータ６５、蓄電装置６６、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１２７ａ，１２７ｂ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４１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）とエンジン回転数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１２７ａ，１２７ｂ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６１１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６７は、動力伝達装置３０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６４に予め記憶された変速線図に従って動力伝達装置３０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、動力伝達装置３０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速ないし第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６１は、所定条件としての高車速判定手段６１０による高車速判定、高出力走行判定手段６１１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６１２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、動力伝達装置３０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６２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６３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６３は、変速線図記憶手段６４に予め記憶された例えば変速線図に従って自動変速部４１の自動変速制御を実行する。図６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要素、すなわち切換クラッチ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の作動の組み合わせを示している。すなわち、動力伝達装置３０全体すなわち切換型変速部３３および自動変速部４１が所謂有段式自動変速機として機能し、図６に示す係合表に従って変速段が形成される。

例えば、高車速判定手段６１０による高車速判定、増速側ギヤ段判定手段６７による第５速ギヤ段判定、或いは高出力走行判定手段６１１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６７により第５速ギヤ段が判定される場合には、動力伝達装置３０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６１は切換型変速部３３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回路５０へ出力する。また、高出力走行判定手段６１１による高出力走行判定或いは増速側ギヤ段判定手段６７により第５速ギヤ段でないと判定される場合には、動力伝達装置３０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６１は切換型変速部３３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回路５０へ出力する。このように、切換制御手段６１によって所定条件に基づいて動力伝達装置３０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３３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４１が有段変速機として機能することにより、動力伝達装置３０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、高速走行において動力伝達装置３０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動力伝達装置３０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ＭＧ１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ＭＧ１を小型化するために、例えば第１電動機ＭＧ１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ＭＧ１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６１は、上記高車速判定手段６１０による高車速判定、高出力走行判定手段６１１による高出力走行判定、電気パス機能判定手段６１２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、動力伝達装置３０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、動力伝達装置３０全体として無段変速状態が得られるために上記切換型変速部３３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回路５０へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段６２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６３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６４に予め記憶された例えば変速線図に従って自動変速部４１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６３により、図６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６１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３３が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部４１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４１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４１に入力される回転数すなわち伝達部材３５の回転数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動力伝達装置３０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６２は、エンジン１１を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン１１と第１電動機ＭＧ１および／または第２電動機ＭＧ２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１１の回転数Ｎｅとトータル出力とを算出し、そのトータル出力とエンジン回転数Ｎｅとに基づいて、エンジン出力を得るようにエンジン１１を制御するとともに第１電動機ＭＧ１の発電量を制御する。ハイブリッド制御手段６２は、その制御を自動変速部４１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４１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１１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数Ｎｅと車速および自動変速部４１の変速段で定まる伝達部材３５の回転数とを整合させるために、切換型変速部３３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６２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１１が作動させられるように動力伝達装置３０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３３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６２は、第１電動機ＭＧ１により発電された電気エネルギをインバータ６５を通して蓄電装置６６や第２電動機ＭＧ２へ供給するので、エンジン１１の動力の主要部は機械的に伝達部材３５へ伝達されるが、エンジン１１の動力の一部は第１電動機ＭＧ１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６５を通して電気エネルギが第２電動機ＭＧ２或いは第１電動機ＭＧ１へ供給され、その第２電動機ＭＧ２或いは第１電動機ＭＧ１から伝達部材３５へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機ＭＧ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン１１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６２は、エンジン１１の停止又はアイドル状態に拘わらず、切換型変速部３３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６２は、エンジン１１の停止状態で切換型変速部３３が有段変速状態（定変速状態）であっても第１電動機ＭＧ１および／または第２電動機ＭＧ２を作動させてモータ走行させることもできる。

また、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、および第２クラッチＣ２は、本発明の作動系として図８に例示する油圧回路５０からの油圧により係合または解放されるようになっている。油圧回路５０は、図１０に示すように、図示するように、エンジン１１の回転により駆動され、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、および第２クラッチＣ２を作動させるのに十分な圧送性能をもってオイルをオイル用流路５０１に圧送する油圧供給部としての機械式オイルポンプ５０２と、内蔵される図示しない電動モータにより駆動され、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、および第２クラッチＣ２を作動させるのに必要最低限の圧送性能をもってオイルをオイル用流路５０１に圧送する油圧供給部としての電動オイルポンプ５０３と、機械式オイルポンプ５０２や電動オイルポンプ５０３からオイル用流路５０１に圧送されたオイルのライン油圧ＰＬを調整する油圧供給部としての３ウェイソレノイド５０４およびプレッシャーコントロールバルブ５０５と、ライン油圧ＰＬを用いて切換ブレーキＢ０の係合力を調整する油圧供給部としての第１リニアソレノイド５１１や第１コントロールバルブ５２１、第１アキュムレータ５３１と、ライン油圧ＰＬを用いて第１ブレーキＢ１の係合力を調整する油圧供給部としての第２リニアソレノイド５１２や第２コントロールバルブ５２２、第２アキュムレータ５３２と、ライン油圧ＰＬを用いて第２ブレーキＢ２の係合力を調整する油圧供給部としての第３リニアソレノイド５１３や第３コントロールバルブ５２３、第３アキュムレータ５３３と、ライン油圧ＰＬを用いて第３ブレーキＢ３の係合力を調整する油圧供給部としての第４リニアソレノイド５１４や第４コントロールバルブ５２４、第４アキュムレータ５３４と、ライン油圧ＰＬを用いて切換クラッチＣ０の係合力を調整する油圧供給部としての第５リニアソレノイド５１５や第５コントロールバルブ５２５、第５アキュムレータ５３５と、ライン油圧ＰＬを用いて第１クラッチＣ１の係合力を調整する油圧供給部としての第６リニアソレノイド５１６や第６コントロールバルブ５２６、第６アキュムレータ５３６と、ライン油圧ＰＬを用いて第２クラッチＣ２の係合力を調整する油圧供給部としての第７リニアソレノイド５１７や第７コントロールバルブ５２７、第７アキュムレータ５３７とから構成されている。油圧回路５０では、ライン油圧ＰＬは、３ウェイソレノイド５０４を駆動してプレッシャーコントロールバルブ５０５の開閉を制御することにより調整することができ、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、および第２クラッチＣ２の係合力は、第１ないし第７リニアソレノイド５１１〜５１７に印加する電流を制御してライン油圧ＰＬを切換ブレーキ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、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２に伝達させる第１〜第７コントロールバルブ５２１〜５２７の開閉を制御することにより調節される。

そして、本実施例２おいても、機械式オイルポンプ５０２や電動オイルポンプ５０３からオイル用流路５０１に圧送されたオイルのライン油圧ＰＬを３ウェイソレノイド５０４およびプレッシャーコントロールバルブ５０５により調整し、その調整されたライン油圧ＰＬを第１ないし第７リニアソレノイド５１１〜５１７、第１ないし第７コントロールバルブ５２１〜５２７、および第１ないし第７アキュムレータ５３１〜５３７により個々に調整した油圧により係合力が調整された切換クラッチ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を選択的に組み合わせて複数の変速比を形成することで、それぞれの変速比に基づいて入力軸３２から入力された回転数Ｎｅを変更して出力軸３４に出力するようにしている。具体的には、図６に示す作動図表からも明らかなように、自動変速部４１（有段変速部）において、切換クラッチＣ０と第１クラッチＣ１と第３ブレーキＢ３とを係合させることにより第１速が、切換クラッチＣ０と第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とを係合させることにより第２速が、切換クラッチＣ０と第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ３とを係合させることにより第３速が、切換クラッチＣ０と第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とを係合させることにより第４速が、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と切換ブレーキＢ０とを係合させることにより第５速がそれぞれ形成される。

また、図９に示すように、電子制御装置６０は、入力軸３２と出力軸３４との間での動力伝達状態の異常を検出する異常検出手段７１と、この異常検出手段７１によって異常が検出されたときに動力伝達装置３０によるＬｏギヤの状態とＨｉギヤの状態との状態を切り換えて変速比を変更する変速比変更手段７２と、異常検出手段７１によって異常が検出されたときにエンジン１１を起動させるエンジン起動手段７３と、機械式オイルポンプ５０２、電動オイルポンプ５０３、３ウェイソレノイド５０４、第１ないし第７リニアソレノイド５１１〜５１７のなかから不調のポンプまたはソレノイドを特定する特定手段７４と、この特定手段７４により特定された不調のポンプまたはソレノイドに応じて変速比を選択する変速比選択手段７５とを備えている。

異常検出手段７１は、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、および第２クラッチＣ２の係合または解放を選択的に組み合わせた複数の変速比に基づいて入力軸３２からの回転数Ｎｅを変更して出力軸３４に伝達される目標回転数Ｎｅ２と電子制御装置６０に入力された出力軸３４の実回転数Ｎｅ１の信号とを比較し、互いの回転数差Ｎｅ２−Ｎｅ１が所定の回転数差Ｎｅｍ（例えば０．５秒以上の間に５００ｒｐｍの回転数差）を超えるときに動力伝達状態の異常を検出するものである。この場合、出力軸３４の目標回転数Ｎｅ２は、入力軸３２の回転数Ｎｅに対し変速比を演算した演算値により求められる。

変速比変更手段７２は、異常検出手段７１により動力伝達状態の異常が検出されたとき、その異常検出時点での変速比を、当該変速比を選択的に組み合わせた複数のブレーキおよびクラッチに個々に対応する複数のソレノイドおよびオイルポンプのうちの少なくとも１つのソレノイドまたはオイルポンプを異ならせた複数のソレノイドまたはオイルポンプから個々に油圧が供給される複数のブレーキおよびクラッチを組み合わせた新たな変速比に変更するものである。この場合、変速比変更手段７２による変速比の変更は、切換制御手段６１およびハイブリッド制御手段６２による指令に対し優先して行われる。

特定手段７４は、上記変速比変更手段７２により変更された新たな変速比に基づく出力軸３４の目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｅ１とを上記異常検出手段７１により比較し、その回転数差Ｎｅ２−Ｎｅ１に基づいて検出された動力伝達状態の異常の有無に応じて、機械式オイルポンプ５０２、電動オイルポンプ５０３、３ウェイソレノイド５０４、第１ないし第７リニアソレノイド５１１〜５１７のなかから不調のソレノイドまたはオイルポンプを特定するものである。

エンジン起動手段７３は、上記異常検出手段７１により動力伝達状態の異常が検出されたとき、または上記変速比変更手段７２により変更された新たな変速比に基づく出力軸３４の目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｅ１とを上記異常検出手段７１により比較した際の互いの回転数差Ｎｅ２−Ｎｅ１に基づいて動力伝達状態の異常が検出されたとき、エンジン１１を起動させるものである。

特定手段７４では、上記エンジン起動手段７３の起動時においてもその起動時の変速比に基づく出力軸３４の目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｅ１とを上記異常検出手段７１により比較し、その回転数差Ｎｅ２−Ｎｅ１に基づいて検出された動力伝達状態の異常の有無に応じて、残る機械式オイルポンプ５０２、電動オイルポンプ５０３、３ウェイソレノイド５０４のなかから不調のポンプまたはソレノイドを特定している。

更に、変速比選択手段７５は、上記特定手段７４により特定された不調のオイルポンプまたはソレノイドに応じて、その不調のオイルポンプまたはソレノイドに対する負担を軽減させた切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、および第２クラッチＣ２の組み合わせにより変更される変速比、もしくは不調のオイルポンプまたはソレノイドを除くその他のオイルポンプから油圧が供給されるクラッチおよびブレーキの組み合わせにより変更される変速比を複数の変速比のなかから選択するものである。この場合、変速比選択手段７５による変速比の選択は、切換制御手段６１およびハイブリッド制御手段６２による指令に対し優先して行われる。

次に、入力軸３２と出力軸３４との間での動力伝達状態の異常が異常検出手段７１により検出された場合の電子制御装置６０による制御の流れを図１１のフローチャートに沿って説明する。この場合、ハイブリッド自動車１は、動力伝達装置３０が無断変速機として機能している状態、つまり動力分配機構３６の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０のいずれも解放されて切換型変速部３３が無段変速状態であって、エンジン１１の停止状態で第１電動機ＭＧ１および／または第２電動機ＭＧ２から動力が伝達部材３５に伝達され、かつ自動変速部４１が第１速ギヤ段を選択して有段変速機として機能している状態であるものとする。

まず、図１１のフローチャートのステップＳＴ２１において、伝達部材３５から出力軸３４に伝達される目標回転数Ｎｅ２と伝達部材３５から出力軸３４に実際に伝達された出力軸３４の実回転数Ｎｅ１とを比較し、動力伝達状態の異常が検出されたか否かを異常検出手段７１により判定する。

このステップＳＴ２１の判定が、動力伝達状態の異常が検出されていないＮＯの場合には、そのまま制御を終える一方、動力伝達状態の異常が検出されたＹＥＳの場合には、ステップＳＴ２２において、新たな変速比への変更を行う。つまり、異常検出時点での第３ブレーキＢ３、切換クラッチＣ０および第１クラッチＣ１の係合により形成された第１速ギヤ段による変速比を、当該変速比を形成する第３ブレーキＢ３、切換クラッチＣ０および第１クラッチＣ１にそれぞれ対応する第４リニアソレノイド５１４、第５リニアソレノイド５１５および第６リニアソレノイド５１６のうちの第４リニアソレノイド５１４を異ならせた第３リニアソレノイド５１３、第４リニアソレノイド５１４および第５リニアソレノイド５１５から個々に油圧が供給される第２ブレーキＢ２、切換クラッチＣ０および第１クラッチＣ１の係合による新たな第２速ギヤ段の変速比に変速比変更手段７２により変更する。

次いで、ステップＳＴ２３において、動力伝達状態の異常が検出されたか否かを異常検出手段７１により判定する。

このステップＳＴ２３の判定が、動力伝達状態の異常が検出されていないＮＯの場合には、ステップＳＴ２４において、上記ステップＳＴ２２で第１速ギヤ段から第２速ギヤ段への変速段（変速比）の変更時に異ならせた第４リニアソレノイド５１４が不調なソレノイドであると特定手段７４により特定し、ステップＳＴ２５で、第１速ギヤ段（変速比）の使用を禁止し、変速比選択手段７５によって切換型変速部３３および自動変速部４１の第２速ギヤ段から第５速ギヤ段を用いた変速比による変速を行う。

一方、上記ステップＳＴ２３の判定が、動力伝達状態の異常が検出されているＹＥＳの場合には、ステップＳＴ２６において、新たな変速比への変更を行う。つまり、上記ステップＳＴ２３による異常検出時点での第２ブレーキＢ２、切換クラッチＣ０および第１クラッチＣ１の係合により形成された第２速ギヤ段による変速比を、当該変速比を形成する第２ブレーキＢ２、切換クラッチＣ０および第１クラッチＣ１にそれぞれ対応する第３リニアソレノイド５１３、第５リニアソレノイド５１５および第６リニアソレノイド５１６のうちの第３リニアソレノイド５１３を異ならせた第２リニアソレノイド５１２、第４リニアソレノイド５１４および第５リニアソレノイド５１５から個々に油圧が供給される第１ブレーキＢ１、切換クラッチＣ０および第１クラッチＣ１の係合による新たな第３速ギヤ段の変速比に変速比変更手段７２により変更した後、ステップＳＴ２７において、動力伝達状態の異常が検出されたか否かを異常検出手段７１により判定する。

このステップＳＴ２７の判定が、動力伝達状態の異常が検出されていないＮＯの場合には、ステップＳＴ２８において、上記ステップＳＴ２６で第２速ギヤ段から第３速ギヤ段への変速段（変速比）の変更時に異ならせた第３リニアソレノイド５１３が不調なソレノイドであると特定手段７４により特定し、ステップＳＴ２９で、第２速ギヤ段（変速比）の使用を禁止し、変速比選択手段７５によって切換型変速部３３および自動変速部４１の第１速ギヤ段、および第３速ギヤ段から第５速ギヤ段を用いた変速比による変速を行う。

一方、上記ステップＳＴ２７の判定が、動力伝達状態の異常が検出されているＹＥＳの場合には、ステップＳＴ３０において、新たな変速比への変更を行う。つまり、上記ステップＳＴ２７による異常検出時点での第１ブレーキＢ１、切換クラッチＣ０および第１クラッチＣ１の係合により形成された第３速ギヤ段による変速比を、当該変速比を形成する第１ブレーキＢ１、切換クラッチＣ０および第１クラッチＣ１にそれぞれ対応する第２リニアソレノイド５１２、第５リニアソレノイド５１５および第６リニアソレノイド５１６のうちの第２リニアソレノイド５１２を異ならせた第７リニアソレノイド５１７、第５リニアソレノイド５１５および第６リニアソレノイド５１６から個々に油圧が供給される第２クラッチＣ２、切換クラッチＣ０および第１クラッチＣ１の係合による新たな第４速ギヤ段の変速比に変速比変更手段７２により変更した後、ステップＳＴ３１において、動力伝達状態の異常が検出されたか否かを異常検出手段７１により判定する。

このステップＳＴ３１の判定が、動力伝達状態の異常が検出されていないＮＯの場合には、ステップＳＴ３２において、上記ステップＳＴ３０で第３速ギヤ段から第４速ギヤ段への変速段（変速比）の変更時に異ならせた第２リニアソレノイド５１２が不調なソレノイドであると特定手段７４により特定し、ステップＳＴ３３で、第３速ギヤ段（変速比）の使用を禁止し、変速比選択手段７５によって切換型変速部３３および自動変速部４１の第１速ギヤ段、第２速ギヤ段、第４速ギヤ段、および第５速ギヤ段を用いた変速比による変速を行う。

一方、上記ステップＳＴ３１の判定が、動力伝達状態の異常が検出されているＹＥＳの場合には、ステップＳＴ３４において、新たな変速比への変更を行う。つまり、上記ステップＳＴ３１による異常検出時点での第２クラッチＣ２、切換クラッチＣ０および第１クラッチＣ１の係合により形成された第４速ギヤ段による変速比を、当該変速比を形成する第２クラッチＣ２、切換クラッチＣ０および第１クラッチＣ１にそれぞれ対応する第７リニアソレノイド５１７、第５リニアソレノイド５１５および第６リニアソレノイド５１６のうちの第５リニアソレノイド５１５を異ならせた第１リニアソレノイド５１１、第６リニアソレノイド５１６および第７リニアソレノイド５１７から個々に油圧が供給される切換ブレーキＢ０、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合による新たな第５速ギヤ段の変速比に変速比変更手段７２により変更した後、ステップＳＴ３５において、動力伝達状態の異常が検出されたか否かを異常検出手段７１により判定する。

このステップＳＴ３５の判定が、動力伝達状態の異常が検出されていないＮＯの場合には、ステップＳＴ３６において、上記ステップＳＴ３４で第４速ギヤ段から第５速ギヤ段への変速段（変速比）の変更時に異ならせた第５リニアソレノイド５１５が不調なソレノイドであると特定手段７４により特定し、ステップＳＴ３７で、第４速ギヤ段（変速比）の使用を禁止し、変速比選択手段７５によって切換型変速部３３および自動変速部４１の第１速ギヤ段ないし第３速ギヤ段、および第５速ギヤ段を用いた変速比による変速を行う。

一方、上記ステップＳＴ３５の判定が、異常検出手段７１により動力伝達状態の異常が検出されているＹＥＳの場合には、ステップＳＴ３８において、エンジン起動手段７３によりエンジン１１を起動する。

その後、ステップＳＴ３９において、入力軸３２から伝達部材３５を介して出力軸３４に伝達される目標回転数Ｎｅ２と伝達部材３５から出力軸３４に実際に伝達された出力軸３４の実回転数Ｎｅ１とを比較し、動力伝達状態の異常が検出されたか否かを異常検出手段７１により判定する。

このステップＳＴ３９の判定が、動力伝達状態の異常が検出されていないＮＯの場合には、ステップＳＴ４０において、電動オイルポンプ５０３が不調なオイルポンプであると特定し、ステップＳＴ４１で、エンジン１１の停止を禁止し、変速比選択手段７５によって切換型変速部３３および自動変速部４１の第１速ギヤ段ないし第５速ギヤ段を用いた変速比による変速を行う。

一方、上記動力伝達状態の異常が検出されているＹＥＳの場合には、ステップＳＴ４２において、３ウェイソレノイド５０４が不調なソレノイドであると特定し、ステップＳＴ４３で、エンジン１１の駆動力を制限（例えば４０〜５０％程度まで制限）し、その不調の３ウェイソレノイド５０４に対する負担を軽減させた切換型変速部３３および自動変速部４１による変速を行う。

このように、上記実施例２では、エンジン１１の停止状態で第１電動機ＭＧ１および／または第２電動機ＭＧ２から動力が伝達部材３５を介して伝達された出力軸３４の目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｅ１との回転数差Ｎｅ２−Ｎｅ１に基づいて動力伝達状態が検出されたときに、その異常検出時点の変速比（第１速ギヤ段）を形成する第３ブレーキＢ３、切換クラッチＣ０および第１クラッチＣ１にそれぞれ対応する第４リニアソレノイド５１４、第５リニアソレノイド５１５および第６リニアソレノイド５１６のうちの第４リニアソレノイド５１４を第３リニアソレノイド５１３に異ならせ、第４リニアソレノイド５１４および第５リニアソレノイド５１５とから個々に油圧が供給される第２ブレーキＢ２、切換クラッチＣ０および第１クラッチＣ１の係合による新たな第２速ギヤ段の変速比での動力伝達状態の異常の有無に応じて、リニアソレノイドを１つずつ異ならせた組み合わせのブレーキおよびクラッチにより形成される第３速ギヤ段ないし第５速ギヤ段の変速比に順に変更することにより、切換ブレーキＢ０、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２、第３ブレーキＢ３、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１、および第２クラッチＣ２のなかから不調のリニアソレノイドが消去法により容易に特定される。また、新たに第５速ギヤ段の変速比に変更した際に伝達部材３５から伝達された出力軸３４の目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｅ１との回転数差Ｎｅ２−Ｎｅ１に基づいて動力伝達状態が検出されたときにエンジン１１を起動させ、このエンジンの起動時の変速比に基づく出力軸３４の目標回転数Ｎｅ２と実回転数Ｎｅ１との回転数差Ｎｅ２−Ｎｅ１に基づいて検出された動力伝達状態の異常の有無に応じて、残る機械式オイルポンプ５０２、電動オイルポンプ５０３、３ウェイソレノイド５０４のなかから電動オイルポンプ５０３または３ウェイソレノイド５０４が不調なオイルポンプまたはソレノイドであることが消去法により容易に特定される。これにより、機械式オイルポンプ５０２、電動オイルポンプ５０３、３ウェイソレノイド５０４、第１ないし第７リニアソレノイド５１１〜５１７の下流側にそれぞれ油圧センサや油圧スイッチなどの実油圧モニタ手段を新たに付設する必要がなくなり、コストアップさせることなく不調のオイルポンプまたはソレノイドを容易に特定することができる。

加えて、特定された不調のリニアソレノイドと対応するブレーキまたはクラッチを使用しない切換型変速部３３および自動変速部４１による変速比、不調の電動オイルポンプ５０３を使用しない機械式オイルポンプ５０２を用いた切換型変速部３３および自動変速部４１による変速比、不調の３ウェイソレノイド５０４に対する負担を軽減させるようにエンジン１１の駆動力を制限（例えば４０〜５０％程度まで制限）させた切換型変速部３３および自動変速部４１による変速比が、それぞれ選択されるので、特定された不調のオイルポンプまたはソレノイドに無理させることをなくして適切なフェールセーフを行うことができる。

なお、上記各実施例では、ハイブリッド自動車に搭載した動力伝達装置１５，３０について述べたが、エンジンのみの動力により駆動する自動車に搭載される動力伝達装置にも適用できるのはいうまでもない。また、動力伝達装置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動力伝達装置にも適用できるのはもちろんである。

また、上記実施例２では、エンジン１１、第１電動機Ｍ１と第２電動機Ｍ２、および動力分配機構３６を同心上に配置したが、これらの構成要件は必ずしも同心に配置される必要はない。例えば、第１電動機がカウンタギヤを介して第１サンギヤ（第２要素）に連結されて第１電動機と第１サンギヤとの回転方向が逆になるような場合には、第１電動機と第２電動機との回転方向を反対とすることで第２要素および第３要素が同じ方向に回転させられる。要するに、エンジン回転数を引き上げるために第２要素および第３要素が同じ方向に回転させられればよい。

また、上記実施例２では、動力分配機構３６の第１キャリヤＣＡ１をエンジン１１の入力軸３２に連結し、第１サンギヤＳ１を第１電動機Ｍ１に連結し、第１リングギヤＲ１を伝達部材３５に連結していたが、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、第１電動機、伝達部材は、第１遊星歯車装置の３要素つまり第１キャリヤ、第１サンギヤおよび第１リングギヤのうちのいずれと連結されていても差し支えない。

また、上記実施例２では、動力分配機構３６を１組の遊星歯車装置により構成したが、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。

本発明の実施例１に係るハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。 同じく変速機構の構成の一例を示す説明図である。 同じく油圧回路の構成の概略を示す構成図である。 同じく動力伝達状態の異常が検出された場合のハイブリッド用電子制御ユニットによる制御の流れを示すフローチャート図である。 本発明の実施例２に係るハイブリッド自動車の駆動装置の構成を説明する骨子図である。 同じく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。 同じく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。 同じく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。 同じく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。 同じく油圧回路の構成の概略を示す構成図である。 同じく動力伝達状態の異常が検出された場合の電子制御装置による制御の流れを示すフローチャート図である。

符号の説明

１１ エンジン
１０２ 機械式オイルポンプ（油圧供給部）
１０３ 電動オイルポンプ（油圧供給部）
１０４ ３ウェイソレノイド（油圧供給部）
１０６，１０７ 第１および第２リニアソレノイド（油圧供給部）
１１１ クランクシャフト（入力軸）
１２２ａ リングギヤ軸（出力軸）
１５ 動力伝達装置
１４４ 異常検出手段
１４５ 変速比変更手段
１４６ エンジン起動手段
１４７ 特定手段
１４８ 変速比選択手段
Ｂ１，Ｂ２ 第１および第２ブレーキ（摩擦係合要素）
３２ 入力軸
３４ 出力軸
３０ 動力伝達装置
５０２ 機械式オイルポンプ（油圧供給部）
５０３ 電動オイルポンプ（油圧供給部）
５０４ ３ウェイソレノイド（油圧供給部）
５１１〜５１７ 第１ないし第７リニアソレノイド（油圧供給部）
７１ 異常検出手段
７２ 変速比変更手段
７３ エンジン起動手段
７４ 特定手段
７５ 変速比選択手段
Ｂ０ 切換ブレーキ（摩擦係合要素）
Ｂ１〜Ｂ３ 第１〜第３ブレーキ（摩擦係合要素）
Ｃ０ 切換クラッチ（摩擦係合要素）
Ｃ１，Ｃ２ 第１および第２クラッチ（摩擦係合要素）
Ｎｅ 入力軸からの回転数
Ｎｅ１ リングギヤ軸、出力軸の実回転数
Ｎｅ２ リングギヤ軸、出力軸の目標回転数
Ｎｅｍ 目標回転数と実回転数との所定の回転数差
Ｎｅ２−Ｎｅ１ 目標回転数と実回転数との回転数差

Claims (1)

1. 複数の油圧供給部から個々に供給された油圧により係合される摩擦係合要素を選択的に組み合わせて複数の変速比を形成し、それぞれの変速比に基づいて入力軸から入力された回転数を変更して出力軸に伝達するようにし、上記入力軸には内燃機関および電動機のうちの少なくとも一方からの駆動力が入力されるようになっている動力伝達装置であって、
   上記複数または単数の摩擦係合要素を選択的に組み合わせた変速比に基づいて上記入力軸からの回転数を変更して上記出力軸に伝達される目標回転数と上記出力軸に実際に伝達された実回転数とを比較し、互いの回転数差が所定の回転数差を超えるときに動力伝達状態の異常を検出する異常検出手段と、
   上記異常検出手段により動力伝達状態の異常が検出されたとき、その異常検出時点での変速比を、当該変速比を選択的に組み合わせた複数または単数の摩擦係合要素に対応する複数または単数の油圧供給部のうちの少なくとも１つの油圧供給部を異ならせた複数または単数の油圧供給部から個々に油圧が供給される複数または単数の摩擦係合要素を組み合わせた新たな変速比に変更する変速比変更手段と、
   上記変速比変更手段により変更された新たな変速比に基づく上記出力軸の目標回転数と実回転数とを上記異常検出手段により比較し、その回転数差に基づいて検出された動力伝達状態の異常の有無に応じて、複数の油圧供給部のなかから不調の油圧供給部を特定する特定手段と、
   上記特定手段により特定された不調の油圧供給部に応じて、その不調の油圧供給部に対する負担を軽減させた複数または単数の摩擦係合要素の組み合わせにより変更される変速比、または不調の油圧供給部を除くその他の油圧供給部から油圧が供給される複数または単数の摩擦係合要素の組み合わせにより変更される変速比を上記複数の変速比のなかから選択する変速比選択手段と、
   上記異常検出手段により動力伝達状態の異常が検出されたとき、または上記変速比変更手段により変更された新たな変速比に基づく上記出力軸の目標回転数と実回転数とを上記異常検出手段により比較した際の互いの回転数差に基づいて動力伝達状態の異常が検出されたとき、上記内燃機関を起動させる内燃機関起動手段とを備え、
   上記特定手段は、上記内燃機関起動手段による上記内燃機関の起動時においてもその起動時の変速比に基づく上記出力軸の目標回転数と実回転数とを上記異常検出手段により比較し、その回転数差に基づいて検出された動力伝達状態の異常の有無に応じて、複数の油圧供給部のなかから不調の油圧供給部を特定していることを特徴とする動力伝達装置。

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