JP5445306B2

JP5445306B2 - 車両用自動変速機の変速段設定方法

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Publication number: JP5445306B2
Application number: JP2010100415A
Authority: JP
Inventors: 英治野原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2030-04-23
Also published as: JP2011231808A

Description

本発明は、有段の自動変速機の変速段を設定する方法に関するものである。

差動用電動機が制御されることにより差動状態が制御される差動機構と有段の自動変速機とをエンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部に直列に備えた車両用動力伝達装置がよく知られている。例えば、特許文献１に示された車両用動力伝達装置がそれである。その車両用動力伝達装置では、前記差動機構の変速比を無段階に変化させることにより車両用動力伝達装置全体の総合変速比を無段階に変化させる無段変速と、その総合変速比を敢えて段階的に変化させる仮想的な有段変速すなわちマニュアルシフトとを選択的に実行することができる。そして、その仮想的な有段変速時に運転者に選択される複数の仮想変速段が予め設定されており、その複数の仮想変速段の各々を成立させるときの前記自動変速機の変速段がその仮想変速段毎に予め定められている。

特開２００７−１１８７２１号公報

エンジン回転速度等で示されるエンジンの作動状態に対しては、エンジン自体の耐久性等、及び、そのエンジンと連動して回転するエンジン回転連動部材例えば差動機構の各回転要素や前記差動用電動機等の耐久性等から、上記エンジンの作動状態を制限するためにエンジン作動許容領域が設定されている。上記エンジン回転連動部材の回転速度は車速または自動変速機の変速段に応じても変わるので、例えば、そのエンジン作動許容領域は、車速とエンジン回転速度との関係として設定されており、自動変速機の変速段毎に切り替えられるものである。

このようなエンジン作動許容領域が存在するために、特許文献１の車両用動力伝達装置で前記マニュアルシフトを実行する走行モードであるマニュアルシフトモードが選択されている場合に、運転者が前記仮想変速段を切り替えていないにも拘わらず、自動変速機の変速段が変更される場合が想定される。例えば、車速上昇によりエンジン回転速度が上記エンジン作動許容領域から外れようとする場合には、運転者の意思に即して車速上昇に伴いエンジン回転速度を上昇させつつそのエンジン回転速度が上記エンジン作動許容領域内に収まるように、車両用動力伝達装置の制御装置が運転者の変速操作とは無関係に自動変速機を変速させることにより上記エンジン作動許容領域が変更されることが考えられる。

上記のように、前記マニュアルシフトモードにおいて運転者の変速しようとする意思とは無関係に自動変速機が変速すると、運転者はその変速による駆動力変化をショックとして感じ、運転者が意図しない自動変速機の変速が生じることに違和感を抱くことが懸念された。なお、このような課題は未公知である。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、前記仮想変速段毎の前記自動変速機の変速段を設定する車両用自動変速機の変速段設定方法であって、運転者が意図しない自動変速機の変速が前記マニュアルシフトモードにおいて発生する可能性を低くすることができる車両用自動変速機の変速段設定方法を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明に係る車両用自動変速機の変速段設定方法の要旨とするところは、（ａ）差動用電動機が制御されることにより差動状態が制御される差動機構と有段の自動変速機とをエンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部に直列に備えた車両用動力伝達装置の変速制御のために、その車両用動力伝達装置全体の総合変速比を段階的に変更するための複数の仮想変速段を仮想的に設定すると共に、その複数の仮想変速段の各々を成立させるときの前記自動変速機の変速段である仮想変速時有段変速段をそれぞれ設定する車両用自動変速機の変速段設定方法であって、（ｂ）前記仮想変速段毎に車速に応じて予め設定されたエンジン回転速度の制御下限値が、車速変化が許容される予め設定された車速許容範囲の全体にわたって、前記エンジンの作動状態を制限するために前記自動変速機の変速段毎に予め設定されたエンジン作動許容領域内に入るように、前記仮想変速段の各々に対応する前記仮想変速時有段変速段をそれぞれ設定することにある。

アクセル開度が零であればエンジン回転速度は車速に応じたそのエンジン回転速度の制御下限値に維持されるところ、上記本発明のようにすれば、例えば下り坂などで車速が上昇してもアクセル開度が零である場合にはエンジン回転速度が前記エンジン作動許容領域から外れることはないので、少なくともアクセル開度が零である限り、上記エンジン回転速度が前記エンジン作動許容領域から外れることを防止するために前記自動変速機を変速する必要性が無くなる。すなわち、運転者が前記複数の仮想変速段を相互に切り替える走行モードである前記マニュアルシフトモードにおいて、運転者が意図しない上記自動変速機の変速が発生する可能性を低くすることが可能である。

ここで、好適には、（ａ）前記エンジン作動許容領域におけるエンジン回転速度の領域上限値は、同一車速で比較すれば前記自動変速機の変速段が低速側であるほど高く設定されており、（ｂ）前記仮想変速段の何れか一において、複数の前記自動変速機の変速段を前記仮想変速時有段変速段として設定可能な場合には、その複数の設定可能な自動変速機の変速段のうち最も低速側の変速段を前記仮想変速時有段変速段として設定する。このようにすれば、前記仮想変速時有段変速段は、エンジン回転速度が前記制御下限値から上昇して上記エンジン作動許容領域から外れるまでの余裕が最も大きくなるように設定されるので、他の設定可能な自動変速機の変速段を上記仮想変速時有段変速段として設定する場合と比較して、前記マニュアルシフトモードにおいて、運転者が意図しない上記自動変速機の変速が発生する可能性を低くすることが可能である。

また、好適には、前記エンジン作動許容領域は、前記エンジンと連動して回転するエンジン回転連動部材の回転速度が所定の許容回転速度範囲から外れないように設定されている。このようにすれば、上記エンジンの回転速度等の作動状態を上記エンジン作動許容領域によって制限することにより、そのエンジン回転連動部材の回転速度を上記許容回転速度範囲内に維持することができ、例えば、そのエンジン回転連動部材の耐久性等を損なわないようにすることが可能である。

また、請求項４に係る発明の車両用自動変速機の制御装置によれば、請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用自動変速機の変速段設定方法により前記仮想変速時有段変速段が前記複数の仮想変速段のそれぞれに対応して予め設定された関係から、その複数の仮想変速段の中から運転者により選択された仮想変速段に基づいて前記仮想変速時有段変速段を決定し、前記自動変速機をその決定した仮想変速時有段変速段に変速する。このようにすれば、前記マニュアルシフトモードにおいて、運転者が意図しない上記自動変速機の変速が発生する可能性を低くすることが可能な車両用自動変速機の制御装置を提供できる。

また、好適には、前記複数の仮想変速段は互いに、運転者の変速操作によって切り替えられる。

また、好適には、前記仮想変速段毎に予め設定されたエンジン回転速度の制御下限値は、車速が高いほど高くなるように設定されており、同一車速で比較すれば前記仮想変速段が低速側であるほど高く設定されている。また、そのエンジン回転速度の制御下限値の車速に対する上昇勾配は、前記仮想変速段が低速側であるほど大きくなる。

また、好適には、エンジン回転速度は、一の前記仮想変速段においてアクセル開度が大きいほど高くなる。また、エンジン回転速度は、前記仮想変速段が低速側へ切り替えられるほど高くなる。

また、好適には、前記車両用動力伝達装置は、前記エンジンと前記駆動輪との間の動力伝達経路に動力伝達可能に連結された走行用電動機を備えている。

また、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回転要素と前記差動用電動機に連結された第２回転要素と前記自動変速機の入力軸に連結された第３回転要素との３つの回転要素を有する遊星歯車装置であり、前記第１回転要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第２回転要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第３回転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、前記差動機構の軸心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の遊星歯車装置である。このようにすれば、前記差動機構の軸心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、前記総合変速比は、前記差動機構の変速比と前記自動変速機の変速比とに基づいて算出される。例えば、その総合変速比は、前記差動機構の変速比と前記自動変速機の変速比との積である。

また好適には、前記エンジンと前記駆動輪との間の動力伝達経路において、エンジン、前記差動機構、前記自動変速機、駆動輪の順に直列に連結されている。

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車両用動力伝達装置を説明するための骨子図である。図１の車両用動力伝達装置に備えられた自動変速部の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ための係合作動表である。図１の車両用動力伝達装置において、差動部または自動変速部に含まれ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である。図１の車両用動力伝達装置を制御するための電子制御装置の入出力信号を説明するための図である。図１の車両用動力伝達装置において、複数種類のシフトポジション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の一例を示す図である。図４の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。図１の車両用動力伝達装置において、車速と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、自動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と、エンジン走行とモータ走行とを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予め記憶された駆動力源切換線図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。図１のエンジンの動作曲線の一種である最適燃費率曲線を表す図である。図１の車両用動力伝達装置の総合変速比を段階的に変更するために予め設定された複数の仮想ギヤ段とその複数の仮想ギヤ段（仮想変速段）の各々を成立させるときの自動変速部のギヤ段である仮想変速時有段ギヤ段（仮想変速時有段変速段）との関係を示したギヤ段マップである。図１の車両用動力伝達装置において、車速とエンジン回転速度とを座標軸とする２次元座標に、エンジンの作動状態を制限するためのエンジン作動許容領域とマニュアルシフトモードでの予め設定されたエンジン回転速度の制御下限値（エンジン回転速度制御下限値）とを表した図である。図１０と同じ２次元座標に、上記エンジン回転速度制御下限値と車速Ｖとの関係を第１速〜第８速の仮想ギヤ段のそれぞれについて示した図である。図１の車両用動力伝達装置でのマニュアルシフトモードにおいて、上記仮想ギヤ段のダウンシフトに伴いエンジン作動許容領域の制約により自動変速部のダウンシフトを行う必要性が生じる場合を説明するための共線図である。図４の電子制御装置の制御作動の要部、すなわち、マニュアルシフトモードにおいて複数の仮想ギヤ段を互いに切り替える制御作動を説明するためのフローチャートである。図９に示すギヤ段マップを設定するための自動変速部の変速段設定方法、すなわち、マニュアルシフトモードでの車両用動力伝達装置の変速制御のために仮想ギヤ段毎に仮想変速時有段ギヤ段を予め設定しておく変速段設定方法を説明するためのフローチャートである。図１４の設定可能ＡＴギヤ段選択工程Ｐ０２において、設定可能ＡＴギヤ段として選択されない自動変速部のギヤ段（ＡＴギヤ段）の例について説明するため、車速とエンジン回転速度とを座標軸とする２次元座標に車速に応じて、前記エンジン回転速度制御下限値とエンジン作動許容領域におけるエンジン回転速度の領域上限値とを例示した図である。

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車両用動力伝達装置１０（以下、「動力伝達装置１０」と表す）を説明するための骨子図である。図１において、動力伝達装置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」と表す）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６参照）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。この動力伝達装置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６参照）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、本実施例の動力伝達装置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、動力伝達装置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、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、その動力分配機構１６に動力伝達可能に連結された第１電動機Ｍ１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、動力分配機構１６の差動状態を制御するための差動用電動機として機能する第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る。そして、駆動輪３４に動力伝達可能に連結された第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走行用電動機として機能するためモータ（電動機）機能を少なくとも備える。

動力分配機構１６は、エンジン８と駆動輪３４との間に連結された差動機構であって、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ０を有するシングルピニオン型の差動部遊星歯車装置２４を主体として構成されている。この差動部遊星歯車装置２４は、差動部サンギヤＳ０、差動部遊星歯車Ｐ０、その差動部遊星歯車Ｐ０を自転および公転可能に支持する差動部キャリヤＣＡ０、差動部遊星歯車Ｐ０を介して差動部サンギヤＳ０と噛み合う差動部リングギヤＲ０を回転要素（要素）として備えている。差動部サンギヤＳ０の歯数をＺＳ０、差動部リングギヤＲ０の歯数をＺＲ０とすると、上記ギヤ比ρ０はＺＳ０／ＺＲ０である。

この動力分配機構１６においては、差動部キャリヤＣＡ０は入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、差動部サンギヤＳ０は第１電動機Ｍ１に連結され、差動部リングギヤＲ０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、差動部遊星歯車装置２４の３要素である差動部サンギヤＳ０、差動部キャリヤＣＡ０、差動部リングギヤ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Ｎ_ＩＮ／伝達部材１８の回転速度Ｎ_１８）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。このように、動力分配機構１６に動力伝達可能に連結された第１電動機Ｍ１及び／又は第２電動機Ｍ２の運転状態が制御されることにより、動力分配機構１６の差動状態、すなわち入力軸１４の回転速度と伝達部材１８の回転速度の差動状態が制御される。

自動変速部２０は、差動部１１から駆動輪３４への動力伝達経路の一部を構成しており、シングルピニオン型の第１遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第３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１遊星歯車装置２６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を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ１を有している。第２遊星歯車装置２８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「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置３０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「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。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、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とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３である。

自動変速部２０では、第１サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２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１キャリヤＣＡ１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３リングギヤＲ３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１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣＡ２と第３キャリヤＣＡ３とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第２リングギヤＲ２と第３サンギヤＳ３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（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比γ（＝伝達部材１８の回転速度Ｎ_１８／出力軸２２の回転速度Ｎ_ＯＵＴ）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、自動変速部２０では、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動力伝達装置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すなわち伝達部材１８の回転速度Ｎ_１８（以下、「伝達部材回転速度Ｎ_１８」と表す）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、動力伝達装置１０の総合変速比γＴ（＝入力軸１４の回転速度Ｎ_ＩＮ／出力軸２２の回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が無段階に得られ、動力伝達装置１０において無段変速機が構成される。この動力伝達装置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動力伝達装置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Ｎ_１８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１０全体としての総合変速比γＴが無段階に得られる。

図３は、差動部１１と自動変速部２０とから構成される動力伝達装置１０において、その差動部１１または自動変速部２０に含まれ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に対応する差動部サンギヤＳ０、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する差動部キャリヤＣＡ０、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する差動部リングギヤＲ０の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は差動部遊星歯車装置２４のギヤ比ρ０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１サンギヤＳ１および第２サンギヤＳ２を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第１キャリヤＣＡ１を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第３リングギヤＲ３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１リングギヤＲ１、第２キャリヤＣＡ２、第３キャリヤＣＡ３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２リングギヤＲ２、第３サンギヤＳ３をそれぞれ表し、それらの間隔は第１、第２、第３遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ１、ρ２、ρ３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ρ０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１、第２、第３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、本実施例の動力伝達装置１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、差動部遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（差動部キャリヤＣＡ０）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（差動部リングギヤＲ０）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により差動部サンギヤＳ０の回転速度と差動部リングギヤＲ０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差動部リングギヤＲ０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差動部キャリヤＣＡ０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差動部サンギヤＳ０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差動部サンギヤＳ０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と同じ回転で差動部リングギヤＲ０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差動部サンギヤＳ０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Ｎ_１８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において出力回転部材である伝達部材１８（第３回転要素ＲＥ３）の回転が第１クラッチＣ１が係合されることで第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ＸＧ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、本実施例の動力伝達装置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ＴＥＭＰ_Ｗを表す信号、シフトレバー５２（図５参照）のシフトポジションＰ_ＳＨや「Ｍ」ポジションにおける操作回数等を表すシフトポジションセンサ５１からの信号、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、マニュアルシフトモード）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）Ｎ_ＯＵＴに対応する車速Ｖを表す信号、自動変速部２０の作動油温Ｔ_ＯＩＬ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Ｎ_Ｍ１（以下、「第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１」と表す）を表す信号、第２電動機Ｍ２の回転速度Ｎ_Ｍ２（以下、「第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２」と表す）を表す信号、蓄電装置５６（図６参照）の充電残量（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６参照）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θ_ＴＨ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６参照）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Ｐ_Ｌを調圧するための信号、そのライン油圧Ｐ_Ｌ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は複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨ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Ｐ_ＳＨ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、動力伝達装置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）」、動力伝達装置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動力伝達装置１０の変速可能な総合変速比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、前進走行において総合変速比γＴを段階的に変化させる仮想的な有段変速制御であるマニュアルシフト（マニュアルシフト制御）を実行するマニュアルシフトモードを成立させ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。「Ｍ」ポジションでは、シフトレバー５２を「＋」位置または「−」位置へ操作可能となっており、シフトレバー５２は、そのシフトレバー５２に対する操作力が解除されるとバネ等の付勢力により上記「＋」位置と「−」位置との間の中間位置に戻るようになっている。「Ｍ」ポジションで成立する前記マニュアルシフトモードでは、総合変速比γＴは、動力伝達装置１０の変速可能な総合変速比γＴの変化範囲内でシフトレバー５２が「＋」位置に操作される毎に段階的に小さくされる一方で、「−」位置に操作される毎に段階的に大きくされる。

上記シフトレバー５２の各シフトポジションＰ_ＳＨ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」における自動変速部２０の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Ｐ_ＳＨ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６は、電子制御装置８０に備えられた制御機能の要部を説明するための機能ブロック線図である。図６に示すように、電子制御装置８０は、有段変速制御部である有段変速制御手段８２と、ハイブリッド制御部であるハイブリッド制御手段８４と、仮想有段変速制御部である仮想有段変速制御手段９０とを備えている。有段変速制御手段８２は、図７に示すような車速Ｖと自動変速部２０の出力トルクＴ_ＯＵＴ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Ｔ_ＯＵＴ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。例えば、有段変速制御手段８２は、前進走行においてシフトポジションＰ_ＳＨがＤポジションである場合に図７の変速線図に従って上記自動変速部２０の自動変速制御を実行する。一方、有段変速制御手段８２は、シフトポジションＰ_ＳＨがＭポジションである場合には、後述する仮想有段変速制御手段９０からの指令に従って自動変速部２０を変速するので、図７の変速線図に従っては変速しない。

自動変速部２０の自動変速制御において、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た図８の破線に示すようなエンジン８の動作曲線の一種である最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）を予め記憶しており、その最適燃費率曲線にエンジン８の動作点（以下、「エンジン動作点」と表す）が沿わされつつエンジン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、動力伝達装置１０の総合変速比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、総合変速比γＴをその変速可能な変化範囲内で制御する。例えば、ハイブリッド制御手段８４は、前進走行においてシフトポジションＰ_ＳＨがＤポジションである場合に、差動部１１の変速比γ０を制御することにより動力伝達装置１０の総合変速比γＴを無段階に変化させる。なお、上記エンジン動作点とは、エンジン回転速度Ｎe及びエンジントルクＴeなどで例示されるエンジン８の動作状態を示す状態量を座標軸とした二次元座標においてエンジン８の動作状態を示す動作点である。また、本実施例で例えば、燃費とは単位燃料消費量当たりの走行距離等であり、燃費の向上とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が長くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率（＝燃料消費量／駆動輪出力）が小さくなることである。逆に、燃費の低下とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が短くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率が大きくなることである。

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機能によって第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１および／または第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２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する。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Ｎ_Ｍ１および／または第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２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Ｎ_Ｍ２を略一定に維持しつつ第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１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Ｎ_Ｍ２の変化とは反対方向に第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１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、アクセル開度Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ６４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θ_ＴＨ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、第２電動機Ｍ２を走行用の駆動力源とするモータ走行をさせることができる。例えば、ハイブリッド制御手段８４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Ｔ_ＯＵＴ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において、モータ走行を実行する。また、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Ｎ_Ｍ１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８を走行用の駆動力源とするエンジン走行を行う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。よって、本実施例のエンジン走行にはエンジン８を走行用の駆動力源とする場合と、エンジン８及び第２電動機Ｍ２の両方を走行用の駆動力源とする場合とがある。そして、本実施例のモータ走行とはエンジン８を停止して第２電動機Ｍ２を走行用の駆動力源とする走行である。

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。

また、ハイブリッド制御手段８４は、アクセルオフの惰性走行時（コースト走行時）やフットブレーキによる制動時などには、燃費を向上させるために車両の運動エネルギすなわち駆動輪３４からエンジン８側へ伝達される逆駆動力により第２電動機Ｍ２を回転駆動させて発電機として作動させ、その電気エネルギすなわち第２電動機発電電流をインバータ５４を介して蓄電装置５６へ充電する回生制御手段としての機能を有する。この回生制御は、蓄電装置５６の充電残量ＳＯＣやブレーキペダル操作量に応じた制動力を得るための油圧ブレーキによる制動力の制動力配分等に基づいて決定された回生量となるように制御される。

本実施例では、前述したように、前進走行においてシフトポジションＰ_ＳＨがＤポジションである場合には、自動変速部２０が図７の変速線図に従って変速されると共に、差動部１１の変速比γ０が制御されることにより動力伝達装置１０の総合変速比γＴが無段階に変化させられる。一方で、シフトポジションＰ_ＳＨがＭポジションである場合には、前記マニュアルシフトモードが成立させられ、図５のシフトレバー５２が「＋」位置または「−」位置に操作されることにより総合変速比γＴが段階的に変化させられる。以下、上記マニュアルシフトモードについて詳述する。

図９は、動力伝達装置１０の総合変速比γＴを段階的に変更するために予め設定された複数の仮想ギヤ段（本発明の仮想変速段に相当）とその複数の仮想ギヤ段の各々を成立させるときの自動変速部２０のギヤ段である仮想変速時有段ギヤ段（本発明の仮想変速時有段変速段に相当）との関係を示したギヤ段マップである。この図９のギヤ段マップは上記仮想ギヤ段と上記仮想変速時有段ギヤ段との対応表であって予め設定されてＲＯＭ等に記憶されており、この対応表の設定方法については後述する。なお、以下の説明では、自動変速部２０のギヤ段をＡＴギヤ段またはＡＴ変速段と表す。

前記仮想ギヤ段の設定数は幾つであっても構わないが、本実施例では図９に示すように、第１速（1st）〜第８速（8th）の仮想ギヤ段が予め設定されている。その第１速が最も低速側の仮想ギヤ段であり、第８速が最も高速側の仮想ギヤ段である。図９において、上記仮想ギヤ段の第１速〜第８速に対応する前記仮想変速時有段ギヤ段は全て第２速（2nd）であると設定されているが、これは本実施例における例示であって全ての仮想ギヤ段に対応する仮想変速時有段ギヤ段が同一である必要はなく、図９のギヤ段マップは動力伝達装置１０の構成等が変われば変わるものである。

図６に戻り、仮想有段変速制御手段９０は、前記マニュアルシフトモードにおいて前記マニュアルシフトを実行する。そのために、仮想有段変速制御手段９０は、シフトポジションＰ_ＳＨが「Ｍ」ポジションであるか否かを判断し、シフトポジションＰ_ＳＨが「Ｍ」ポジションである場合には、車両の走行モードが前記マニュアルシフトモードであると判断する。仮想有段変速制御手段９０は、そのマニュアルシフトモードでは、先ず、第１速〜第８速の前記仮想ギヤ段の中から運転者のシフト操作により選択された仮想ギヤ段を上記マニュアルシフトで達成すべき仮想ギヤ段として決定する。例えば、運転者によりシフトポジションＰ_ＳＨが「Ｄ」から「Ｍ」ポジションへ切り替えられた時には、仮想有段変速制御手段９０は、その切替時のアクセル開度Ａcc、車速Ｖ及び総合変速比γＴ等に基づき予め定められた関係から上記達成すべき仮想ギヤ段を決定する。また、仮想有段変速制御手段９０は、「Ｍ」ポジションにおいてシフトレバー５２が「＋」位置（図５参照）へ操作される毎に上記仮想ギヤ段を順次高速側に切り替える一方で、「−」位置（図５参照）へ操作される毎に上記仮想ギヤ段を順次低速側に切り替える。

次に、仮想有段変速制御手段９０は、前記マニュアルシフトモードにおいて運転者により選択された仮想ギヤ段すなわち上記達成すべき仮想ギヤ段を決定すると、図９に示す予め定められた関係であるギヤ段マップから、その運転者により選択された仮想ギヤ段に基づいて前記仮想変速時有段ギヤ段を決定する。言い換えれば、運転者により選択された仮想ギヤ段に図９のギヤ段マップにて対応した上記仮想変速時有段ギヤ段を決定する。

次に、仮想有段変速制御手段９０は、上記仮想変速時有段ギヤ段を決定すると、自動変速部２０をその決定した仮想変速時有段ギヤ段に変速する。具体的には、仮想有段変速制御手段９０は、有段変速制御手段８２に自動変速部２０を上記決定した仮想変速時有段ギヤ段に変速するように指令し、有段変速制御手段８２がその指令に従って自動変速部２０を変速する。

また、仮想有段変速制御手段９０は、運転者により選択された仮想ギヤ段を成立させるために、上記自動変速部２０の仮想変速時有段ギヤ段への変速と共に、
予め定められた関係からアクセル開度Ａcc及び車速Ｖ等に基づいて、その成立させる仮想ギヤ段に応じたエンジン回転速度Ｎeとなるようにエンジン８と差動部１１の変速比γ０とを制御する。具体的には、ハイブリッド制御手段８４に、上記仮想ギヤ段に応じたエンジン回転速度Ｎeとなるようにエンジン８及び変速比γ０を制御するように指令し、ハイブリッド制御手段８４がその指令に従ってエンジン８及び変速比γ０を制御する。例えば、仮想有段変速制御手段９０は、同一車速かつ同一アクセル開度で比較すれば、上記成立させる仮想ギヤ段が低速側であるほど段階的にエンジン回転速度Ｎeを高くする。すなわち、その仮想ギヤ段が低速側であるほど動力伝達装置１０の総合変速比γＴを段階的に大きくする。そして、仮想有段変速制御手段９０は、仮想ギヤ段が切り替えられずに一定でありアクセル開度Ａccも一定であれば、ＡＴギヤ段が切り替えられることがあっても、総合変速比γＴを一定に維持すると共に、車速Ｖが上昇するほどエンジン回転速度Ｎeを上昇させる。また、仮想有段変速制御手段９０は、仮想ギヤ段が切り替えられずに一定である場合には、アクセル開度Ａccが大きくなるほどエンジン回転速度Ｎeを高くする。

図１０は、車速Ｖとエンジン回転速度Ｎeとを座標軸とする２次元座標に、エンジン８の作動状態を制限するためのエンジン作動許容領域と前記マニュアルシフトモードでの予め設定されたエンジン回転速度Ｎeの制御下限値NLe（以下、エンジン回転速度制御下限値NLeと表す）とを表した図である。そのエンジン回転速度制御下限値NLeは仮想ギヤ段毎に車速Ｖに応じて予め設定されており、図１０では、エンジン回転速度制御下限値NLeと車速Ｖとの関係を示す例として、第７速の仮想ギヤ段に対応して設定されたものが表示されている。図１０では、自動変速部２０をＡＴ部またはＡＴというように略して表示している。図１１は、図１０と同じ２次元座標に、エンジン回転速度制御下限値NLeと車速Ｖとの関係を第１速〜第８速の仮想ギヤ段のそれぞれについて示した図である。

上記エンジン回転速度制御下限値NLeは、前記マニュアルシフトモードにおいて制御されるエンジン回転速度Ｎeの下限値であり、すなわちアクセルペダルが踏まれていないアクセル開度Ａccが零であるときのエンジン回転速度Ｎeであって、例えば車速Ｖと運転者に選択された仮想ギヤ段とに応じて適切なエンジンブレーキ力を発揮するように実験的に設定されている。そのため、図１１に示すように、エンジン回転速度制御下限値NLeは、車速Ｖが高くなるほど高くなるように設定されており、同一車速で比較すれば前記仮想ギヤ段が低速側であるほど高くなるように設定されている。また、エンジン回転速度制御下限値NLeの車速Ｖに対する上昇勾配は、前記仮想ギヤ段が低速側であるほど大きくなる。例えば図１０において、上記仮想ギヤ段が第７速とされた前記マニュアルシフトモードにおいてアクセル開度Ａccが零である場合に、下り坂などで車両が加速していけば、エンジン回転速度Ｎeは、図１０のエンジン回転速度制御下限値NLeと車速Ｖとの関係を示す実線NLE07に沿って、エンジン回転速度制御下限値NLeとされて車速Ｖの上昇に伴い上昇していくことになる。

また、図１０に示す車速許容範囲は、車両の耐久性を損なわないようにすること等を目的として実験的に予め設定された車速Ｖの変化が許容される範囲であって、下限値は０km/h、上限値は２００km/h程度である。例えば、車速Ｖが上記車速許容範囲の上限値に達するとエンジン８や第２電動機などの走行用駆動力源の出力が電子制御装置８０によって抑えられ、車速Ｖが上記車速許容範囲から外れないように制御される。

また、図１０に示すように、エンジン回転速度Ｎeに対して、エンジン作動許容領域がＡＴギヤ段毎に予め設定されている。このエンジン作動許容領域は、エンジン８と連動して回転するエンジン回転連動部材の回転速度が所定の許容回転速度範囲から外れないようにエンジン８の作動状態を制限するために設定されている。本実施例の動力伝達装置１０では、上記エンジン回転連動部材として第１電動機Ｍ１や差動部遊星歯車装置２４の各回転要素ＲＥ１，ＲＥ２，ＲＥ３などが例示されるが、そのエンジン回転連動部材の中で第１電動機Ｍ１の高回転化を最も抑制すべきであるので、上記許容回転速度範囲は第１電動機Ｍ１が耐久性を損なうほど高回転化しないように予め定められており、上記エンジン作動許容領域は、第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１がその許容回転速度範囲から外れないようにエンジン８の作動状態例えばエンジン回転速度Ｎeを制限するために設定されている。このエンジン作動許容領域は、前記マニュアルシフトモードだけでなく、「Ｄ」ポジションで成立する前記自動変速モードでもエンジン８の作動状態を制限するものである。図１０には、ＡＴギヤ段毎に存在する上記エンジン作動許容領域のうち、第２速のＡＴギヤ段に対応するエンジン作動許容領域でのエンジン回転速度Ｎeの領域上限値が破線LTU2で示され、第３速のＡＴギヤ段に対応するエンジン作動許容領域でのエンジン回転速度Ｎeの領域上限値が二点鎖線LTU3で示され、第３速のＡＴギヤ段に対応するエンジン作動許容領域でのエンジン回転速度Ｎeの領域下限値が実線LTD3で示され、第４速のＡＴギヤ段に対応するエンジン作動許容領域でのエンジン回転速度Ｎeの領域上限値が一点鎖線LTU4で示されている。例えば図１０の破線LTU2、二点鎖線LTU3、及び一点鎖線LTU4を相互に比較すれば判るように、前記エンジン作動許容領域におけるエンジン回転速度Ｎeの領域上限値は、同一車速で比較すればＡＴギヤ段が低速側であるほど高くなるように設定されている。その理由としては、図３の共線図から判るように、同一車速かつ同一エンジン回転速度で比較して、ＡＴギヤ段が低速側であるほど第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２が高くなり、それによって第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１が低くなるからである。また、前記エンジン作動許容領域にエンジン回転速度Ｎeの領域上限値だけでなく領域下限値も存在する理由としては、図３の共線図において第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２がエンジン回転速度Ｎeよりも高く且つそれらの回転速度差が非常に大きい場合には第１電動機Ｍ１が負方向（図３で下向き）に高回転化するからである。また、図１０に示すように、前記エンジン作動許容領域におけるエンジン回転速度Ｎeの領域上限値および領域下限値は基本的には車速Ｖが高いほど高くなるが、上記領域上限値はエンジン８自体の耐久性等から６０００rpm程度が最大値とされており、上記領域下限値はエンジン８が負方向には回転しないので０rpmが最小値とされている。

ここで、前記マニュアルシフトモードにおいて前記仮想ギヤ段の各々で達成されるＡＴギヤ段が前記エンジン作動許容領域によって制約されることがあり、これについて図１２を用いて説明する。図１２は、上記仮想ギヤ段のダウンシフトに伴い上記エンジン作動許容領域の制約によりＡＴギヤ段をダウンシフトする必要性が生じる場合を説明するための共線図である。図１２の縦線Ｙ１〜Ｙ８はそれぞれ、図３の縦線Ｙ１〜Ｙ８と同じである。図１２は、上記仮想ギヤ段が第３速から第２速へとダウンシフトされる場合の例を示すものであるが、図９のギヤ段マップでは第３速の仮想ギヤ段に対応する仮想変速時有段ギヤ段は第２速（2nd）に設定されているところこのギヤ段マップから離れて、仮に第３速の仮想ギヤ段に対応する仮想変速時有段ギヤ段が第３速（3rd）であるものとした図である。

図１２に示すように、第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１に対して予め設定された前記許容回転速度範囲の上限値である第１電動機最高回転速度Ｎ_M1MAXが存在する。図１２において、前記仮想ギヤ段が第３速である場合のエンジン回転速度Ｎeは点PTNEAで示され、そのときの第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１は第１電動機最高回転速度Ｎ_M1MAX以下である。上記仮想ギヤ段が第３速から第２速へとダウンシフトされると、予め定められた関係から総合変速比γＴが段階的に大きくされエンジン回転速度Ｎeは点PTNEBが示す回転速度に引き上げられる。このとき、仮に第２速の仮想ギヤ段でＡＴギヤ段が第３速（3rd）のままであったとすると差動部１１の差動状態は二点鎖線L11B1で示すようになるため第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１が第１電動機最高回転速度Ｎ_M1MAXを超えることになる。従って、第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１を第１電動機最高回転速度Ｎ_M1MAX以下に抑えるため、上記仮想ギヤ段の第３速から第２速へのダウンシフト時にＡＴギヤ段が第３速（3rd）から第２速（2nd）にダウンシフトされ、差動部１１の差動状態は実線L11B2で示すように切り替えられる。そして、前記エンジン作動許容領域でのエンジン回転速度Ｎeの領域上限値は第１電動機最高回転速度Ｎ_M1MAXに対応して定められており、例えば、第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１が第１電動機最高回転速度Ｎ_M1MAXであるときのエンジン回転速度Ｎe又はそれを僅かに下回る回転速度Ｎeである。以上のように、図１２の車両状態では、第２速の仮想ギヤ段で達成されるＡＴギヤ段を第２速にはできるが第３速にはできないので、各仮想ギヤ段で達成されるＡＴギヤ段が第１電動機最高回転速度Ｎ_M1MAXによる制約すなわち上記エンジン作動許容領域による制約を受けると言える。

上記エンジン作動許容領域による制約から、仮想有段変速制御手段９０は、前記マニュアルシフトモードにおいて、車速Ｖ、アクセル開度Ａccまたは前記仮想ギヤ段に応じてエンジン回転速度Ｎeを現在のＡＴギヤ段に対応する前記エンジン作動許容領域から外れるように変化させる場合には、そのエンジン回転速度Ｎeの変化を維持したままそのエンジン回転速度Ｎeが上記エンジン作動許容領域内となるＡＴギヤ段に自動変速部２０を変速させる。つまり、仮想有段変速制御手段９０は、基本的には図９のギヤ段マップから運転者により選択された仮想ギヤ段に基づき成立させたＡＴギヤ段を維持するが、そのＡＴギヤ段から、上記エンジン作動許容領域による制約に起因して自動変速部２０を変速させることがある。図１０の例で説明すれば、図９のギヤ段マップから離れて前記マニュアルシフトモードにおいてＡＴギヤ段が仮に第４速（4th）であったとした場合、仮想有段変速制御手段９０は、エンジン回転速度Ｎeを矢印AR01のように一点鎖線LTU4を超えて上昇させる際には、そのエンジン回転速度Ｎeの上昇（矢印AR01）を継続するため、エンジン回転速度Ｎeが第４速のＡＴギヤ段に対応する前記領域上限値（一点鎖線LTU4）に達した時またはその領域上限値よりも僅かに低い回転速度に達した時に、自動変速部２０を第４速から第３速へとダウンシフトさせ、それにより上記領域上限値をより高エンジン回転速度側へずらす。また別の例として、図９のギヤ段マップから離れて前記マニュアルシフトモードにおいてＡＴギヤ段が仮に第３速（3rd）であったとした場合、仮想有段変速制御手段９０は、エンジン回転速度Ｎeを矢印AR02のように二点鎖線LTU3を超えて上昇させる際には、そのエンジン回転速度Ｎeの上昇（矢印AR02）を継続するため、エンジン回転速度Ｎeが第３速のＡＴギヤ段に対応する前記領域上限値（二点鎖線LTU3）に達した時またはその領域上限値よりも僅かに低い回転速度に達した時に、自動変速部２０を第３速から第２速へとダウンシフトさせ、それにより上記領域上限値をより高エンジン回転速度側へずらす。これら２つの例からすると、ＡＴギヤ段が当初から第２速であれば、エンジン回転速度Ｎeが矢印AR01または矢印AR02のように上昇しても、自動変速部２０を変速させる必要が生じないということが判る。上記２例の自動変速部２０のダウンシフトは、車両に関する必要性から実行されるものであり、運転者が意図しない自動変速部２０の変速である。このような点を加味して、図９のギヤ段マップは、運転者が意図しない自動変速部２０の変速が実行される可能性をできるだけ低くするように設定されている。

図１３は、電子制御装置８０の制御作動の要部、すなわち、前記マニュアルシフトモードにおいて複数の前記仮想ギヤ段を互いに切り替える制御作動を説明するための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。図１３のフローチャートの全ステップは仮想有段変速制御手段９０に対応する。

先ず、ステップ（以下、「ステップ」を省略する）ＳＡ１においては、車両の走行モードが前記マニュアルシフトモードであるか否かが判断される。具体的には、シフトポジションＰ_ＳＨが「Ｍ」ポジションであれば上記マニュアルシフトモードであると判断される。このＳＡ１の判断が肯定された場合、すなわち、上記走行モードがマニュアルシフトモードである場合には、ＳＡ２に移る。一方、このＳＡ１の判断が否定された場合には、図１３のフローチャートは終了する。

ＳＡ２においては、第１速〜第８速の前記仮想ギヤ段の中から運転者のシフト操作により選択された仮想ギヤ段が、達成すべき仮想ギヤ段として決定される。ＳＡ２の次はＳＡ３に移る。

ＳＡ３においては、自動変速部２０が有する第１速〜第４速のＡＴギヤ段の中から前記仮想変速時有段ギヤ段が、図９のギヤ段マップから、前記ＳＡ２で決定された仮想ギヤ段に基づいて決定される。

ＳＡ４においては、自動変速部２０が、前記ＳＡ３で決定された前記仮想変速時有段ギヤ段に変速される。それと共に、エンジン８と差動部１１の変速比γ０とが、予め定められた関係からアクセル開度Ａcc及び車速Ｖ等に基づいて、前記ＳＡ２で決定された仮想ギヤ段に応じたエンジン回転速度Ｎeとなるように制御される。

図１４は、図９に示すギヤ段マップを設定するための自動変速部２０の変速段設定方法、すなわち、前記マニュアルシフトモードでの動力伝達装置１０の変速制御のために仮想ギヤ段毎に前記仮想変速時有段ギヤ段を予め設定しておく変速段設定方法を説明するためのフローチャートである。

図１４の仮想ギヤ段選択工程Ｐ０１においては、対応する前記仮想変速時有段ギヤ段を設定すべき仮想ギヤ段が、予め設定されている全ての仮想ギヤ段具体的には第１速〜第８速の仮想ギヤ段の中から選択される。以下の図１４についての説明では、この仮想ギヤ段選択工程Ｐ０１で第７速の仮想ギヤ段が選択された場合を例として説明する。仮想ギヤ段選択工程Ｐ０１の次は設定可能ＡＴギヤ段選択工程Ｐ０２に移る。

設定可能ＡＴギヤ段選択工程Ｐ０２においては、上記仮想ギヤ段選択工程Ｐ０１で選択された仮想ギヤ段（以下、「被設定仮想ギヤ段」と表す）に対応する前記仮想変速時有段ギヤ段の候補としてのＡＴギヤ段、すなわち、その仮想変速時有段ギヤ段として設定可能なＡＴギヤ段（設定可能ＡＴギヤ段）が、第１速〜第４速のＡＴギヤ段の中から選択される。具体的に、ＡＴギヤ段をその仮想変速時有段ギヤ段として設定可能であると判断する条件は、その判断対象のＡＴギヤ段に対応する前記エンジン作動許容領域内に、上記被設定仮想ギヤ段に対応する前記エンジン回転速度制御下限値NLeが前記車速許容範囲の全体にわたって入ることである。すなわち、上記被設定仮想ギヤ段に対応するエンジン回転速度制御下限値NLeが前記車速許容範囲の全体にわたって前記エンジン作動許容領域内に入るＡＴギヤ段が、上記設定可能ＡＴギヤ段として選択される。例えば、図１０に示すように、第７速の仮想ギヤ段に対応するエンジン回転速度制御下限値NLe（実線NLE07）は前記車速許容範囲の全体にわたって、第２速〜第４速のＡＴギヤ段の各々で前記エンジン作動許容領域内に入るので、前記被設定仮想ギヤ段が第７速であれば、上記設定可能ＡＴギヤ段としては第２速〜第４速のＡＴギヤ段が選択される。なお、図１０において、第１速のＡＴギヤ段に対応する上記エンジン作動許容領域は、第７速の仮想ギヤ段に対応するエンジン回転速度制御下限値NLe（実線NLE07）を前記車速許容範囲の全体にわたっては含まないので、図示されていない。

更に、上記設定可能ＡＴギヤ段として選択されないＡＴギヤ段の例について図１５を用いて説明する。仮に、図１５に示すように、あるＡＴギヤ段に対応するエンジン作動許容領域でのエンジン回転速度Ｎeの領域上限値と車速Ｖとの関係が破線LTUXで示されるとする。その場合、その破線LTUXと実線NLE07（図１０の実線NLE07と同じ）とは交点PTXで交差する。従って、その交点PTXが示す車速Ｖよりも高車速側では、実線NLE07が示すエンジン回転速度制御下限値NLeは、破線LTUXで上記領域上限値を示すエンジン作動許容領域から外れるので、そのエンジン作動許容領域に対応するＡＴギヤ段は、前記被設定仮想ギヤ段が第７速であるときの前記設定可能ＡＴギヤ段として選択されない。設定可能ＡＴギヤ段選択工程Ｐ０２の次は設定可能ＡＴギヤ段数判断工程Ｐ０３に移る。

設定可能ＡＴギヤ段数判断工程Ｐ０３においては、複数のＡＴギヤ段を前記仮想変速時有段ギヤ段として設定可能か否か、すなわち、設定可能ＡＴギヤ段選択工程Ｐ０２で複数のＡＴギヤ段が前記設定可能ＡＴギヤ段として選択されたか否かが判断される。例えば、前記被設定仮想ギヤ段が第７速である場合には、上記設定可能ＡＴギヤ段としては第２速〜第４速のＡＴギヤ段が選択されるので、複数のＡＴギヤ段を仮想変速時有段ギヤ段として設定可能であると判断される。この設定可能ＡＴギヤ段数判断工程Ｐ０３の判断が肯定された場合、すなわち、複数のＡＴギヤ段を仮想変速時有段ギヤ段として設定可能な場合には、第１仮想変速時有段ギヤ段設定工程Ｐ０４に移る。一方、この設定可能ＡＴギヤ段数判断工程Ｐ０３の判断が否定された場合には、第２仮想変速時有段ギヤ段設定工程Ｐ０５に移る。

第１仮想変速時有段ギヤ段設定工程Ｐ０４においては、設定可能ＡＴギヤ段選択工程Ｐ０２で選択された複数の前記設定可能ＡＴギヤ段のうち最も低速側のＡＴギヤ段が、仮想ギヤ段選択工程Ｐ０１で選択された前記被設定仮想ギヤ段に対応する前記仮想変速時有段ギヤ段として設定される。例えば、前記被設定仮想ギヤ段が第７速である場合には、上記設定可能ＡＴギヤ段としては第２速〜第４速のＡＴギヤ段が選択されるので、それらの中で最も低速側の第２速のＡＴギヤ段が、第７速の仮想ギヤ段に対応する前記仮想変速時有段ギヤ段として設定される。なお、上記のように、複数の設定可能ＡＴギヤ段のうち最も低速側のＡＴギヤ段が前記仮想変速時有段ギヤ段として設定されるのが好ましいが、その設定可能ＡＴギヤ段のうち、その最も低速側のＡＴギヤ段以外のＡＴギヤ段が上記仮想変速時有段ギヤ段として設定されても差し支えない。

第２仮想変速時有段ギヤ段設定工程Ｐ０５においては、設定可能ＡＴギヤ段選択工程Ｐ０２で選択された前記設定可能ＡＴギヤ段は１つであるので、その設定可能ＡＴギヤ段が、仮想ギヤ段選択工程Ｐ０１で選択された前記被設定仮想ギヤ段に対応する前記仮想変速時有段ギヤ段として設定される。

以上のような図１４のフローチャートは、前記マニュアルシフトモードにおける全ての仮想ギヤ段（1st〜8th）の各々に対してその仮想ギヤ段を前記被設定仮想ギヤ段として実施される。その結果、図９に示すギヤ段マップが完成する。

本実施例によれば、図１４のフローチャートの設定可能ＡＴギヤ段選択工程Ｐ０２において、前記被設定仮想ギヤ段に対応するエンジン回転速度制御下限値NLeが前記車速許容範囲の全体にわたって前記エンジン作動許容領域内に入るＡＴギヤ段が、前記設定可能ＡＴギヤ段として選択され、更に、第１仮想変速時有段ギヤ段設定工程Ｐ０４または第２仮想変速時有段ギヤ段設定工程Ｐ０５で、その設定可能ＡＴギヤ段が上記被設定仮想ギヤ段に対応する前記仮想変速時有段ギヤ段として設定される。すなわち、仮想ギヤ段毎に車速Ｖに応じて予め設定されたエンジン回転速度制御下限値NLeが前記車速許容範囲の全体にわたって前記エンジン作動許容領域内に入るように、全ての仮想ギヤ段の各々に対応する前記仮想変速時有段ギヤ段がそれぞれ設定される。従って、前記マニュアルシフトモードではアクセル開度Ａccが零であればエンジン回転速度Ｎeは車速Ｖに応じたエンジン回転速度制御下限値NLeに維持されるところ、例えば下り坂などで車速Ｖが上昇してもアクセル開度Ａccが零である場合にはエンジン回転速度Ｎeが前記エンジン作動許容領域から外れることはないので、少なくともアクセル開度Ａccが零である限り、エンジン回転速度Ｎeが前記エンジン作動許容領域から外れることを防止するために自動変速部２０を変速させる必要性が無くなる。すなわち、前記マニュアルシフトモードにおいて、運転者が意図しない自動変速部２０の変速が発生する可能性を低くすることが可能であり、その結果として、運転者が上記自動変速部２０の変速により違和感を覚える可能性を低減し、上記自動変速部２０の変速に起因した変速ショックが発生する可能性を低減できる。

例えば、前記マニュアルシフトモードでアクセル開度Ａccが零とされて車速Ｖが上昇したときに自動変速部２０が変速される例としては、図１５に示すような前記エンジン作動許容領域におけるエンジン回転速度Ｎeの領域上限値とエンジン回転速度制御下限値NLeとの関係が考えられる。図１５では、エンジン回転速度Ｎeは、エンジン回転速度制御下限値NLeを示す実線NLE07に沿って車速Ｖの上昇に従って上昇していき、交点PTXが示す車速Ｖよりも高車速側ではエンジン回転速度Ｎeは上記領域上限値を超えることになるので、それを回避するため、交点PTXが示すエンジン回転速度Ｎeに達した時又はそれよりも僅かに低い回転速度に達した時に、自動変速部２０のダウンシフトが実行される。本実施例では、このような自動変速部２０のダウンシフトが運転者の変速意思とは無関係に発生する可能性を低減できる。

また、本実施例によれば、前記エンジン作動許容領域におけるエンジン回転速度Ｎeの領域上限値は、同一車速で比較すればＡＴギヤ段が低速側であるほど高く設定されている。また、前記仮想ギヤ段の各々において、複数のＡＴギヤ段を前記仮想変速時有段ギヤ段として設定可能な場合には、その複数の設定可能なＡＴギヤ段（設定可能ＡＴギヤ段）のうち最も低速側のＡＴギヤ段が前記仮想変速時有段ギヤ段として設定される。従って、前記仮想変速時有段ギヤ段は、エンジン回転速度Ｎeがエンジン回転速度制御下限値NLeから上昇して前記エンジン作動許容領域から外れるまでの余裕が最も大きくなるように設定されるので、上記設定可能ＡＴギヤ段に含まれる他のＡＴギヤ段を上記仮想変速時有段ギヤ段として設定する場合と比較して、前記マニュアルシフトモードにおいて、運転者が意図しない自動変速部２０の変速が発生する可能性を低くすることが可能である。

また、本実施例によれば、前記エンジン作動許容領域は、エンジン８と連動して回転するエンジン回転連動部材の回転速度が所定の許容回転速度範囲から外れないようにエンジン８の作動状態を制限するために設定されている。従って、エンジン８の回転速度Ｎe等の作動状態を上記エンジン作動許容領域によって制限することにより、上記エンジン回転連動部材の回転速度を上記許容回転速度範囲内に維持することができ、例えば、第１電動機Ｍ１等である上記エンジン回転連動部材の耐久性等を損なわないようにすることが可能である。

また、本実施例によれば、前記マニュアルシフトモードでは、図１４のフローチャートに示す自動変速部２０の変速段設定方法により前記仮想変速時有段ギヤ段が複数の仮想ギヤ段（1st〜8th）のそれぞれに対応して予め設定された関係から、すなわち、図９のギヤ段マップから、前記仮想変速時有段ギヤ段が、運転者により上記複数の仮想ギヤ段（1st〜8th）の中から選択された仮想ギヤ段に基づいて決定される。そして、自動変速部２０がその決定された仮想変速時有段ギヤ段に変速される。従って、前記マニュアルシフトモードにおいて、運転者が意図しない自動変速部２０の変速が発生する可能性を低くすることが可能な電子制御装置８０を提供できる。

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、これ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。

例えば、前述の実施例において、エンジン作動許容領域は、前記エンジン回転連動部材の回転速度が所定の許容回転速度範囲から外れないようにエンジン８の作動状態を制限するために設定されているが、他の目的でエンジン８の作動状態を制限するために設定されていても差し支えない。

また、前述の実施例において、図９のギヤ段マップが予め設定されているが、そのギヤ段マップは、マニュアルシフトモードが成立させられる前に設定されていれば、いつの時点で設定されても構わない。

また、前述の実施例では、第２電動機Ｍ２は、伝達部材１８に直接連結されているが、第２電動機Ｍ２の連結位置はそれに限定されず、エンジン８又は伝達部材１８から駆動輪３４までの間の動力伝達経路に直接的或いは変速機、遊星歯車装置、係合装置等を介して間接的に連結されていてもよい。また、動力伝達装置１０が第２電動機Ｍ２を備えていない構成も考え得る。

また、前述の実施例の動力分配機構１６では、差動部キャリヤＣＡ０がエンジン８に連結され、差動部サンギヤＳ０が第１電動機Ｍ１に連結され、差動部リングギヤＲ０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、差動部遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ０、Ｓ０、Ｒ０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、たとえばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されていてもよく、共通の軸心上に配置される必要もない。

また、前述の実施例において、エンジン８側から順に、差動部１１、自動変速部２０と直列に連結されているが、その差動部１１および自動変速部２０の連結順序は逆であっても差し支えない。要するに、差動部１１および自動変速部２０の配設順序は特に限定されない。

また、前述の実施例において、差動部１１と自動変速部２０とが直列接続されたような構成となっているが、特にこのような構成に限定されず、例えば、動力伝達装置１０全体として電気式差動を行う機能と、動力伝達装置１０全体として電気式差動による変速とは異なる原理で有段変速を行う機能とを備えた構成であって、差動部１１と自動変速部２０とが機械的に独立していない構成であっても差し支えない。

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Ｐ_ＳＨを選択するために操作されるシフトレバー５２を備えているが、そのシフトレバー５２に替えて、たと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Ｐ_ＳＨ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Ｐ_ＳＨ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Ｐ_ＳＨが切り換えられる装置等であってもよい。

また前述の実施例において、差動部１１が、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２を備えているが、第１電動機Ｍ１及び第２電動機Ｍ２は差動部１１とは別個に動力伝達装置１０に備えられていてもよい。

８：エンジン
１０：車両用動力伝達装置
１６：動力分配機構（差動機構）
２０：自動変速部（自動変速機）
３４：駆動輪
８０：電子制御装置（制御装置）
Ｍ１：第１電動機（差動用電動機、エンジン回転連動部材）

Claims

差動用電動機が制御されることにより差動状態が制御される差動機構と有段の自動変速機とをエンジンと駆動輪との間の動力伝達経路の一部に直列に備えた車両用動力伝達装置の変速制御のために、該車両用動力伝達装置全体の総合変速比を段階的に変更するための複数の仮想変速段を仮想的に設定すると共に、該複数の仮想変速段の各々を成立させるときの前記自動変速機の変速段である仮想変速時有段変速段をそれぞれ設定する車両用自動変速機の変速段設定方法であって、
前記仮想変速段毎に車速に応じて予め設定されたエンジン回転速度の制御下限値が、車速変化が許容される予め設定された車速許容範囲の全体にわたって、前記エンジンの作動状態を制限するために前記自動変速機の変速段毎に予め設定されたエンジン作動許容領域内に入るように、前記仮想変速段の各々に対応する前記仮想変速時有段変速段をそれぞれ設定する
ことを特徴とする車両用自動変速機の変速段設定方法。
前記エンジン作動許容領域におけるエンジン回転速度の領域上限値は、同一車速で比較すれば前記自動変速機の変速段が低速側であるほど高く設定されており、
前記仮想変速段の何れか一において、複数の前記自動変速機の変速段を前記仮想変速時有段変速段として設定可能な場合には、該複数の設定可能な自動変速機の変速段のうち最も低速側の変速段を前記仮想変速時有段変速段として設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の変速段設定方法。
前記エンジン作動許容領域は、前記エンジンと連動して回転するエンジン回転連動部材の回転速度が所定の許容回転速度範囲から外れないように設定されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用自動変速機の変速段設定方法。
請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両用自動変速機の変速段設定方法により前記仮想変速時有段変速段が前記複数の仮想変速段のそれぞれに対応して予め設定された関係から、該複数の仮想変速段の中から運転者により選択された仮想変速段に基づいて前記仮想変速時有段変速段を決定し、前記自動変速機を該決定した仮想変速時有段変速段に変速する
ことを特徴とする車両用自動変速機の制御装置。