WO2014083645A1 - 車両用変速機及び制御装置 - Google Patents

Abstract

　車両用変速機（１）は、機関（４）と第１変速段群（１１）の第１入力軸（１３）との間の動力伝達を断接可能である第１係合装置（Ｃ１）と、機関（４）と第２変速段群（１２）の第２入力軸（１４）との間の動力伝達を断接可能である第２係合装置（Ｃ２）とを有する変速機構（１０）と、回転機（３０）の回転軸（３１）と第１入力軸（１３）と第２入力軸（１４）とを差動回転可能に接続する差動機構（２０）と、制御装置（５０）とを備える。制御装置（５０）は、第１係合装置（Ｃ１）、第２係合装置（Ｃ２）、及び、回転機（３０）を制御し、有段変速状態と、無段変速状態とに切り替え可能であり、有段変速状態と無段変速状態とのうち効率が相対的に高い方の状態となるように制御することを特徴とする。したがって、車両用変速機（１）は、燃費性能を向上させることができる、という効果を奏する。

Description

車両用変速機及び制御装置

　本発明は、車両用変速機及び制御装置に関する。

　車両に搭載される車両用変速機及び制御装置として、例えば、特許文献１には、車両の走行中、第１クラッチ軸又は第２クラッチ軸のいずれかを介してエンジンの回転を変速ギヤに伝達する車両用動力伝達システムが開示されている。この車両用動力伝達システムは、走行に用いている変速ギヤの入力回転数と、走行用以外の変速ギヤ入力回転数との差の回転数を利用してモータジェネレータを駆動し発電させる。この車両用動力伝達システムは、例えば、遊星歯車と結合ギヤを用いて、走行に用いている変速ギヤの入力回転数と、走行用以外の変速ギヤ入力回転数との差を取り出し、固定子を固定したモータジェネレータに接続する。

特開２００２－２０４５０４号公報

　ところで、上述のような特許文献１に記載の車両用動力伝達システムは、例えば、燃費性能の向上の点で、更なる改善の余地がある。

　本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、燃費性能を向上させることができる車両用変速機及び制御装置を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために、本発明に係る車両用変速機は、車両を走行させる回転動力を発生させる機関と第１変速段群の第１入力軸との間の動力伝達を断接可能である第１係合装置と、前記機関と第２変速段群の第２入力軸との間の動力伝達を断接可能である第２係合装置とを有する変速機構と、回転機の回転軸と前記第１入力軸と前記第２入力軸とを差動回転可能に接続する差動機構と、前記第１係合装置、前記第２係合装置、及び、前記回転機を制御し、前記機関からの回転動力を前記第１変速段群、又は、前記第２変速段群のいずれか１つの変速段によって変速して出力軸から出力可能である有段変速状態と、前記機関からの回転動力を前記第１変速段群、及び、前記第２変速段群を構成する各変速段の変速比の間の変速比で変速して前記出力軸から出力可能であると共に当該変速比を無段階に変更可能である無段変速状態とに切り替え可能である制御装置とを備え、前記制御装置は、前記有段変速状態と前記無段変速状態とのうち効率が相対的に高い方の状態となるように制御することを特徴とする。

　また、上記車両用変速機では、前記制御装置は、前記有段変速状態である場合であって現在の変速段での効率が当該現在の変速段と次の変速段との間の変速比での効率より高い場合には当該現在の変速段を維持し、前記有段変速状態である場合であって現在の変速段と次の変速段との間の変速比での効率が当該現在の変速段での効率より高い場合には前記無段変速状態となるように制御し、前記無段変速状態である場合であって当該無段変速状態での効率が次の変速段での効率より高い場合には前記無段変速状態を維持し、前記無段変速状態である場合であって次の変速段での効率が当該無段変速状態での効率より高い場合には当該次の変速段となるように制御するものとすることができる。

　また、上記車両用変速機では、前記有段変速状態は、前記機関からの回転動力を前記第１入力軸、又は、前記第２入力軸のいずれか一方を介して変速する状態であり、前記無段変速状態は、前記機関からの回転動力を前記第１入力軸、前記第２入力軸、及び、前記差動機構を介して変速する状態であり、前記制御装置は、前記回転機を制御し前記差動機構の差動回転を調節することで前記無段変速状態を実現するものとすることができる。

　また、上記車両用変速機では、前記制御装置は、前記第１係合装置を係合状態、前記第２係合装置を解放状態とし、前記機関からの回転動力を前記第１変速段群のいずれか１つの変速段によって変速する前記有段変速状態から前記無段変速状態に移行する場合に、前記回転機を制御して前記第２入力軸の回転速度を前記出力軸の回転速度に応じた回転速度に同期させた後、前記機関から前記差動機構を介した回転動力を前記第２変速段群のいずれか１つの変速段によって変速する状態とした上で前記回転機を制御して変速比を変更し、前記無段変速状態から、前記機関からの回転動力を前記第２変速段群のいずれか１つの変速段によって変速する前記有段変速状態に移行する場合に、前記第２係合装置を係合状態、前記第１係合装置を解放状態とし、前記回転機の制御を終了するものとすることができる。

　また、上記車両用変速機では、前記制御装置は、前記無段変速状態である場合に前記回転機による発電量を制御することで変速比を変更するものとすることができる。

　また、上記車両用変速機では、前記制御装置は、前記無段変速状態である場合に、前記回転機の発電量を見込んで、前記機関の動作点が当該機関の最適燃費線上に位置するように当該機関の出力を制御可能であり、前記有段変速状態と、前記無段変速状態であって前記回転機の発電量を見込んだ動作点での状態とのうち効率が相対的に高い方の状態となるように制御するものとすることができる。

　また、上記車両用変速機では、前記回転機によって発電された電力を蓄電可能である蓄電装置を備え、前記制御装置は、前記蓄電装置の蓄電量に基づいて前記有段変速状態と前記無段変速状態とを切り替えて、前記無段変速状態である場合に、前記蓄電装置の蓄電量を見込んで前記機関の動作点が当該機関の最適燃費線上に位置するように当該機関の出力を制御可能であるものとすることができる。

　また、上記車両用変速機では、前記差動機構は、前記車両の走行中に当該車両で消費される電力量と、前記無段変速状態で前記回転機が発電する発電量とに基づいてギヤ比が設定されるものとすることができる。

　また、上記車両用変速機では、前記回転機の前記回転軸に接続される慣性質量体を備えるものとすることができる。

　上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、車両を走行させる回転動力を発生させる機関と第１変速段群の第１入力軸との間の動力伝達を断接可能である第１係合装置、及び、前記機関と第２変速段群の第２入力軸との間の動力伝達を断接可能である第２係合装置を有する変速機構と、回転機の回転軸と前記第１入力軸と前記第２入力軸とを差動回転可能に接続する差動機構とを備える車両用変速機の制御装置であって、前記第１係合装置、前記第２係合装置、及び、前記回転機を制御し、前記機関からの回転動力を前記第１変速段群、又は、前記第２変速段群のいずれか１つの変速段によって変速して出力軸から出力可能である有段変速状態と、前記機関からの回転動力を前記第１変速段群、及び、前記第２変速段群を構成する各変速段の変速比の間の変速比で変速して前記出力軸から出力可能であると共に当該変速比を無段階に変更可能である無段変速状態とに切り替え可能であり、前記有段変速状態と前記無段変速状態とのうち効率が相対的に高い方の状態となるように制御することを特徴とする。

　本発明に係る車両用変速機及び制御装置は、燃費性能を向上させることができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態１に係る変速機を搭載した車両の概略構成図である。 図２は、実施形態１に係る変速機における動力の伝達経路について説明する模式図である。 図３は、実施形態１に係る変速機の動作の一例を表す共線図である。 図４は、実施形態１に係る変速機の動作の一例を表す共線図である。 図５は、実施形態１に係る変速機が適用されるパワートレーンの機関の動作特性の一例を示す線図である。 図６は、実施形態１に係る変速機の変速段効率マップの一例を示す線図である。 図７は、実施形態１に係る変速機の差動機構効率マップの一例を示す線図である。 図８は、実施形態１に係る変速機における制御の一例を示すフローチャートである。 図９は、実施形態２に係る変速機が適用されるパワートレーンの機関の動作特性の一例を示す線図である。 図１０は、実施形態２に係る変速機の動作の一例を表す共線図である。 図１１は、実施形態２に係る変速機における制御の一例を示すフローチャートである。 図１２は、実施形態３に係る変速機の発電量相当分出力マップの一例を示す線図である。 図１３は、実施形態４に係る変速機を搭載した車両の概略構成図である。 図１４は、実施形態４に係る変速機の動作の一例を表す共線図である。 図１５は、実施形態４に係る変速機の動作の一例を表す共線図である。 図１６は、実施形態４に係る変速機の動作の一例を表す共線図である。 図１７は、実施形態５に係る変速機を搭載した車両の概略構成図である。

　以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態１］
　図１は、実施形態１に係る変速機を搭載した車両の概略構成図である。図２は、実施形態１に係る変速機における動力の伝達経路について説明する模式図である。図３、図４は、実施形態１に係る変速機の動作の一例を表す共線図である。図５は、実施形態１に係る変速機が適用されるパワートレーンの機関の動作特性の一例を示す線図である。図６は、実施形態１に係る変速機の変速段効率マップの一例を示す線図である。図７は、実施形態１に係る変速機の差動機構効率マップの一例を示す線図である。図８は、実施形態１に係る変速機における制御の一例を示すフローチャートである。

　なお、以下の説明では、特に断りのない限り、回転軸線に沿った方向をそれぞれ軸方向といい、回転軸線に直交する方向、すなわち、軸方向に直交する方向をそれぞれ径方向といい、回転軸線周りの方向をそれぞれ周方向という。また、径方向において回転軸線側を径方向内側といい、反対側を径方向外側という。

　本実施形態の車両用変速機としての変速機１は、図１に示すように、車両２に搭載されるパワートレーン３に適用される。変速機１は、典型的には、ＤＣＴ（Ｄｕａｌ　Ｃｌｕｔｃｈ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）形式の変速機構１０の入力２軸（第１入力軸１３、第２入力軸１４）に差動機構２０を介して回転機３０を連結し、両軸の差回転を回転機３０で制御する。変速機１は、例えば、両軸を通過する動力の比率を制御することにより無段変速を可能とする。変速機１は、有段変速機として両軸に配された変速段をそれぞれ用いる状態と、無段変速機として回転機３０によって差動機構２０の差動回転を制御することで、例えば、現変速段と次変速段の中間段に相当する変速比を実現する状態とを切り替え可能である。これにより、変速機１は、ＤＣＴにおいてＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ　Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）のような最適燃費線に近い走行を可能とし燃費性能の向上を図ることができる。そして、変速機１は、上記両状態での効率を比較し、より高効率となるように制御することで、燃費性能を向上させる。

　変速機１が適用される車両２のパワートレーン３は、車両２を走行させる回転動力を発生させる機関４、当該機関４が発生させた回転動力を機関４から駆動輪６に伝達可能である動力伝達装置（トランスミッション）５等を含んで構成される。機関４は、典型的には、燃焼室で燃料を燃焼させることにより燃料のエネルギを機械的仕事に変換して動力として出力するエンジン（内燃機関）等の熱機関である。動力伝達装置５は、ダンパ７、変速機１、デファレンシャルギヤ８等を含んで構成される。動力伝達装置５は、機関４が発生させた動力がダンパ７に伝達され、当該ダンパ７に伝達された回転動力を変速機１に伝達する。動力伝達装置５は、例えば、機関４からの回転動力を変速機１によって変速して車両２の駆動輪６に伝達可能である。これら機関４、変速機１等は、ＥＣＵ５０によって制御される。したがって、車両２は、機関４の機関出力軸（クランクシャフト）４ａが回転駆動すると、その動力がダンパ７等を介して変速機１に入力されて変速され、デファレンシャルギヤ８等を介して各駆動輪６に伝達される。これにより、車両２は、各駆動輪６が回転することで前進または後退することができる。

　そして、本実施形態の変速機１は、機関４から駆動輪６への動力の伝達経路に設けられ、機関４から駆動輪６に伝達される回転動力を変速して出力可能である。変速機１に伝達された動力は、この変速機１にて所定の変速比（＝入力回転数／出力回転数）で変速されて各駆動輪６に伝達される。変速機１は、デュアルクラッチ式の変速機構１０と、差動機構２０と、回転機３０と、蓄電装置４０と、制御装置としてのＥＣＵ５０とを備える。

　変速機構１０は、第１変速段群１１、第２変速段群１２、第１入力軸１３、第２入力軸１４、出力軸１５、第１係合装置Ｃ１、第２係合装置Ｃ２等を有する。変速機構１０は、機関４からダンパ７等を介して第１入力軸１３、あるいは、第２入力軸１４に入力された回転動力を、第１変速段群１１、又は、第２変速段群１２のいずれか１つの変速段によって変速して出力軸１５から駆動輪６側に出力可能である。

　第１変速段群１１は、それぞれに所定の変速比が割り当てられた複数の変速段（ギヤ段）からなり、ここでは、奇数段として、前進用の第１速変速段６１、第３速変速段６３によって構成される。つまり、第１変速段群１１は、奇数段変速部（第１変速部）１０Ａを構成する。奇数段変速部１０Ａは、第１変速段群１１に加えて、さらに、後進用のリバース段６５、切替部６６、６７等を含んで構成される。第２変速段群１２は、それぞれに所定の変速比が割り当てられた複数の変速段（ギヤ段）からなり、ここでは、偶数段として、前進用の第２速変速段６２、第４速変速段６４によって構成される。第２変速段群１２は、偶数段変速部（第２変速部）１０Ｂを構成する。偶数段変速部１０Ｂは、第２変速段群１２に加えて、さらに、切替部６８等を含んで構成される。第１変速段群１１、及び、第２変速段群１２の各変速段は、変速比が大きい方から順に第１速変速段６１、第２速変速段６２、第３速変速段６３、第４速変速段６４となっている。

　第１入力軸１３は、第１変速段群１１の入力軸を構成し、変速機１において機関４側からの回転動力が入力される入力回転部材である。第２入力軸１４は、第２変速段群１２の入力軸を構成し、変速機１において機関４側からの回転動力が入力される入力回転部材である。第１入力軸１３は、円柱状に形成される。第２入力軸１４は、円筒状に形成され、内周側に第１入力軸１３が挿入される。第１入力軸１３、第２入力軸１４は、ケース等に対して軸受けを介して回転可能に支持される。第１入力軸１３、第２入力軸１４は、機関４からの動力が伝達されて回転軸線Ｘ１を回転中心として回転可能に支持される。上記回転軸線Ｘ１は、機関４の機関出力軸４ａの回転中心と一致している。つまり、機関出力軸４ａ、第１入力軸１３、及び、第２入力軸１４は、回転軸線Ｘ１に対して同軸上に配置される。

　そして、第１入力軸１３は、機関４側の端部に第１係合装置Ｃ１が設けられる。第１入力軸１３は、機関４とは反対側の端部、すなわち、第１係合装置Ｃ１とは反対側の端部が第２入力軸１４から露出するようにして突出している。第１入力軸１３は、機関４側から順に、第１係合装置Ｃ１、差動機構２０、ドライブギヤ６１ａ、切替部６６、ドライブギヤ６３ａ、切替部６７、ドライブギヤ６５ａが配置される。第１入力軸１３は、第２入力軸１４から露出した部分に差動機構２０、ドライブギヤ６１ａ、切替部６６、ドライブギヤ６３ａ、切替部６７、ドライブギヤ６５ａが設けられる。第２入力軸１４は、機関４側の端部に第２係合装置Ｃ２が設けられる。第２入力軸１４は、機関４とは反対側の端部、すなわち、第２係合装置Ｃ２とは反対側の端部が伝達部７０を介して差動機構２０に接続される。第２入力軸１４は、機関４側から順に、第２係合装置Ｃ２、ドライブギヤ６４ａ、ドライブギヤ６２ａ、ギヤ７１が配置される。

　出力軸１５は、変速機１において駆動輪６側へ回転動力を出力する出力回転部材である。出力軸１５は、ケース等に対して軸受けを介して回転可能に支持される。出力軸１５は、機関４からの動力が伝達されて回転軸線Ｘ１と平行な回転軸線Ｘ２を回転中心として回転可能に支持される。出力軸１５は、奇数段変速部１０Ａと偶数段変速部１０Ｂとの共通の出力部材として機能する。出力軸１５は、ドライブギヤ１６、ドリブンギヤ１７、デファレンシャルギヤ８等を介して駆動輪６に動力伝達可能に接続される。出力軸１５は、機関４側の端部にドライブギヤ１６が一体回転可能に結合され、他端にドリブンギヤ６５ｂが一体回転可能に結合される。出力軸１５は、機関４側から順に、ドライブギヤ１６、ドリブンギヤ６４ｂ、切替部６８、ドリブンギヤ６２ｂ、ドリブンギヤ６１ｂ、ドリブンギヤ６３ｂ、ドリブンギヤ６５ｂが配置される。

　上記第１変速段群１１の各変速段は、それぞれ、ドライブギヤ６１ａ、６３ａがブッシュ等を介して第１入力軸１３に相対回転可能に支持され、ドリブンギヤ６１ｂ、６３ｂが出力軸１５に一体回転可能に結合される。ドライブギヤ６１ａとドリブンギヤ６１ｂとは、互いに噛み合う第１速変速段６１のギヤ対である。ドライブギヤ６３ａとドリブンギヤ６３ｂとは、互いに噛み合う第３速変速段６３のギヤ対である。また、リバース段６５は、ドライブギヤ６５ａがブッシュ等を介して第１入力軸１３に相対回転可能に支持され、ドリブンギヤ６５ｂが出力軸１５に一体回転可能に結合される。ドライブギヤ６５ａとドリブンギヤ６５ｂとは、互いに噛み合うリバース段６５のギヤ対である。第２変速段群１２の各変速段は、それぞれ、ドライブギヤ６２ａ、６４ａが第２入力軸１４に一体回転可能に結合され、ドリブンギヤ６２ｂ、６４ｂがブッシュ等を介して出力軸１５に相対回転可能に支持される。ドライブギヤ６２ａとドリブンギヤ６２ｂとは、互いに噛み合う第２速変速段６２のギヤ対である。ドライブギヤ６４ａとドリブンギヤ６４ｂとは、互いに噛み合う第４速変速段６４のギヤ対である。ここでは、この変速機構１０は、回転軸線Ｘ１に対して同軸上に配置される差動機構２０を基準として、機関４側に偶数段変速部１０Ｂが配置され、反対側に奇数段変速部１０Ａが配置される。

　奇数段変速部１０Ａ、偶数段変速部１０Ｂを構成する切替部６６、６７、６８は、それぞれ同期噛合機構等を含んで構成され、第１速変速段６１、第２速変速段６２、第３速変速段６３、第４速変速段６４、リバース段６５の係合／解放状態を切り替えるものである。切替部６６は、ドライブギヤ６１ａとドライブギヤ６３ａのうちのいずれか１つを第１入力軸１３に選択的に結合する。切替部６６は、アクチュエータによりスリーブ等の係合部材が軸方向に沿ってドライブギヤ６１ａ側の位置とドライブギヤ６３ａ側の位置とに移動可能である。切替部６６は、係合部材がドライブギヤ６１ａ側に位置すると、ドライブギヤ６１ａが第１入力軸１３に結合され、ドライブギヤ６３ａと第１入力軸１３との結合が解除され、ドライブギヤ６３ａが空転状態となる。これにより、奇数段変速部１０Ａは、機関４から第１入力軸１３に伝達された回転動力を、第１速変速段６１を介して変速して出力軸１５に伝達可能な状態となる。同様に、切替部６６は、係合部材がドライブギヤ６３ａ側に位置すると、ドライブギヤ６３ａが第１入力軸１３に結合され、ドライブギヤ６１ａと第１入力軸１３との結合が解除され、ドライブギヤ６１ａが空転状態となる。切替部６７は、係合部材がドライブギヤ６５ａ側に位置すると、ドライブギヤ６５ａが第１入力軸１３に結合される。奇数段変速部１０Ａは、切替部６６、切替部６７の係合部材が共に中立位置に位置すると、ドライブギヤ６１ａ、６３ａ、６５ａのすべてと第１入力軸１３との結合が解除され、ドライブギヤ６１ａ、６３ａ、６５ａがすべて空転状態となる。これにより、奇数段変速部１０Ａは、第１入力軸１３と出力軸１５との動力の伝達を遮断することができる。切替部６８は、ドリブンギヤ６２ｂとドリブンギヤ６４ｂのうちのいずれか１つを出力軸１５に選択的に結合する。切替部６８は、係合部材がドリブンギヤ６２ｂ側に位置すると、ドリブンギヤ６２ｂが出力軸１５に結合されると共に、ドリブンギヤ６４ｂと出力軸１５との結合が解除され、ドリブンギヤ６４ｂが空転状態となる。これにより、偶数段変速部１０Ｂは、機関４から第２入力軸１４に伝達された回転動力を、第２速変速段６２を介して変速して出力軸１５に伝達可能な状態となる。同様に、切替部６８は、係合部材がドリブンギヤ６４ｂ側に位置すると、ドリブンギヤ６４ｂが出力軸１５に結合されると共に、ドリブンギヤ６２ｂと出力軸１５との結合が解除され、ドリブンギヤ６２ｂが空転状態となる。偶数段変速部１０Ｂは、切替部６８の係合部材が中立位置に位置すると、ドリブンギヤ６２ｂ、６４ｂのすべてと出力軸１５との結合が解除され、ドリブンギヤ６２ｂ、６４ｂがすべて空転状態となる。これにより、偶数段変速部１０Ｂは、第２入力軸１４と出力軸１５との動力の伝達を遮断することができる。

　第１係合装置Ｃ１は、機関４と第１変速段群１１の第１入力軸１３との間に設けられ、機関４と第１入力軸１３との間の動力伝達を断接可能である。第１係合装置Ｃ１は、機関４と第１入力軸１３とを動力伝達可能に係合した係合状態と当該係合を解除し動力伝達を遮断した解放状態とに切り替え可能である。第２係合装置Ｃ２は、機関４と第２変速段群１２の第２入力軸１４との間に設けられ、機関４と第２入力軸１４との間の動力伝達を断接可能である。第２係合装置Ｃ２は、機関４と第２入力軸１４とを動力伝達可能に係合した係合状態と当該係合を解除し動力伝達を遮断した解放状態とに切り替え可能である。第１係合装置Ｃ１、第２係合装置Ｃ２は、例えば、自動式のクラッチ装置を用いることができるが、これに限らず、例えば、ドグクラッチ形式の係合装置等を用いてもよい。ここでは、第１係合装置Ｃ１は、ダンパ７等を介して機関出力軸４ａに連結された機関側係合部材Ｃａと、第１入力軸１３に連結された変速機側係合部材Ｃ１ｂとを含んで構成される。第２係合装置Ｃ２は、第１係合装置Ｃ１と兼用される機関側係合部材Ｃａと、第２入力軸１４に連結された変速機側係合部材Ｃ２ｂとを含んで構成される。第１係合装置Ｃ１、第２係合装置Ｃ２は、油圧等により作動するアクチュエータによって、係合状態あるいは解放状態に切り替え可能である。第１係合装置Ｃ１、第２係合装置Ｃ２は、供給される油圧に応じて、完全係合状態、半係合状態あるいは解放状態に制御可能である。

　差動機構２０は、回転機３０の回転軸３１と第１入力軸１３と第２入力軸１４とを差動回転可能に接続するものである。本実施形態の差動機構２０は、いわゆるデファレンシャルギヤにより構成されるものとして説明するがこれに限らない。差動機構２０は、相互に差動回転可能な各回転要素の回転中心が回転軸線Ｘ１と同軸で配置される。各回転要素は、動力が伝達されて回転軸線Ｘ１を回転中心として回転可能である。ここでは、差動機構２０は、相互に差動回転可能な複数の回転要素として、第１サンギヤ２０Ｓ１、第２サンギヤ２０Ｓ２、キャリヤ２０Ｃを含んで構成される。第１サンギヤ２０Ｓ１、及び、第２サンギヤ２０Ｓ２は、外歯歯車である。キャリヤ２０Ｃは、第１サンギヤ２０Ｓ１、及び、第２サンギヤ２０Ｓ２の両方に噛合する複数のピニオンギヤ２０Ｐを自転可能かつ公転可能に保持する。

　本実施形態の差動機構２０は、第１サンギヤ２０Ｓ１が第１入力軸１３と接続される要素、第２サンギヤ２０Ｓ２が第２入力軸１４と接続される要素、キャリヤ２０Ｃが回転軸３１と接続される要素となっている。第１サンギヤ２０Ｓ１は、円盤状に形成され、第１入力軸１３に一体回転可能に結合される。第２サンギヤ２０Ｓ２は、円環状に形成され、伝達部７０を介して第２入力軸１４が接続される。伝達部７０は、ギヤ７１、ギヤ７２、チェーン伝達機構７３、伝達軸７４等を含んで構成される。ギヤ７１は、第２入力軸１４の第２係合装置Ｃ２側の端部とは反対側の端部に一体回転可能に結合される。ギヤ７２は、ギヤ７１と噛み合う。チェーン伝達機構７３は、ギヤ７２と伝達軸７４との間でチェーン等を介して相互に動力伝達を行う。伝達軸７４は、第２サンギヤ２０Ｓ２に一体回転可能に結合される。これにより、伝達部７０は、第２入力軸１４と第２サンギヤ２０Ｓ２との間で相互に動力伝達を行うことができる。このとき、伝達部７０は、第２入力軸１４と第２サンギヤ２０Ｓ２とにおいて、回転軸線Ｘ１周りに対する回転方向を逆転して動力を伝達する。キャリヤ２０Ｃは、円環板状に形成され、ピニオン軸に外歯歯車であるピニオンギヤ２０Ｐを自転可能かつ公転可能に支持する。キャリヤ２０Ｃは、ギヤ３２、ギヤ３３等を介して回転機３０の回転軸３１が接続される。ギヤ３２は、当該キャリヤ２０Ｃに一体回転可能に結合される。ギヤ３３は、回転軸３１に一体回転可能に結合され当該ギヤ３２と噛み合う。

　回転機３０は、モータ（電動機）としての機能と、発電機としての機能とを備えた回転電機である。回転機３０は、インバータなどを介してバッテリ等の蓄電装置４０から供給された電力を機械的動力に変換する力行機能と、入力された機械的動力を電力に変換しインバータなどを介して蓄電装置４０に充電する回生機能とを兼ね備える。回転機３０によって発電された電力は、蓄電装置４０に蓄電可能である。回転機３０としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。蓄電装置４０は、回転機３０によって発電された電力を蓄電可能である。回転機３０は、力行時には電力を消費してトルクを出力し、出力トルクによって回転軸３１を回転駆動することができる。また、回転機３０は、回生時には回転軸３１に伝達されるトルクによって回転駆動されて発電を行い、発電負荷に応じた負荷トルク（反力トルク）を回転軸３１に作用させることができる。

　ＥＣＵ５０は、車両２の各部の駆動を制御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される。ＥＣＵ５０は、例えば、種々のセンサ、検出器類が電気的に接続され、検出結果に対応した電気信号が入力される。また、ＥＣＵ５０は、機関４、変速機１の第１係合装置Ｃ１、第２係合装置Ｃ２、切替部６６、６７、６８等を作動させるアクチュエータ、回転機３０、蓄電装置４０などの車両２の各部に電気的に接続される。ＥＣＵ５０は、各種センサ、検出器類等から入力された各種入力信号や各種マップに基づいて、格納されている制御プログラムを実行することにより、車両２の各部に駆動信号を出力しこれらの駆動を制御する。

　本実施形態の変速機１は、種々のセンサ、検出器類として、例えば、変速機１が搭載される車両２の状態を検出する車両状態検出装置５１を備える。車両状態検出装置５１は、例えば、車速センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、機関回転数センサ、第１入力軸回転数センサ、第２入力軸回転数センサ、出力軸回転数センサ、回転軸回転数センサ、充電状態検出器等のうちの少なくとも１つを含んでいてもよいが、これだけに限られない。車速センサは、車両２の車速を検出する。アクセル開度センサは、運転者による車両２のアクセルペダルの操作量（アクセル操作量、加速要求操作量）に相当するアクセル開度を検出する。スロットル開度センサは、車両２のスロットル開度を検出する。機関回転数センサは、機関４の機関出力軸４ａの回転数である機関回転数（以下、「エンジン回転数」という場合がある。）を検出する。第１入力軸回転数センサは、変速機１の第１入力軸１３の回転数（以下、「第１入力軸回転数」という場合がある。）を検出する。第２入力軸回転数センサは、変速機１の第２入力軸１４の回転数（以下、「第２入力軸回転数」という場合がある。）を検出する。出力軸回転数センサは、変速機１の出力軸１５の回転数（以下、「出力軸回転数」という場合がある。）を検出する。回転軸回転数センサは、回転機３０の回転軸３１の回転数（以下、「回転機回転数」という場合がある。）を検出する。充電状態検出器は、蓄電装置４０の蓄電量（充電量）等に応じた蓄電状態ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ　ｏｆ　Ｃｈａｒｇｅ）を検出する。蓄電状態ＳＯＣは、大きくなるほど蓄電装置４０の蓄電量が多いことを意味する。

　ＥＣＵ５０は、例えば、アクセル開度、車速等に基づいて機関４のスロットル装置を制御し、吸気通路のスロットル開度を調節し、吸入空気量を調節して、その変化に対応して燃料噴射量を制御し、燃焼室に充填される混合気の量を調節して機関４の出力を制御する。また、ＥＣＵ５０は、例えば、アクセル開度、車速等に基づいて油圧制御装置等のアクチュエータを制御し、変速機１の変速段（変速比）等を制御する。

　そして、本実施形態のＥＣＵ５０は、第１係合装置Ｃ１、第２係合装置Ｃ２、及び、回転機３０を制御し、変速機１の状態を、有段変速状態と、無段変速状態とに切り替え可能である。ＥＣＵ５０は、第１係合装置Ｃ１、第２係合装置Ｃ２、及び、回転機３０を制御することで、変速機１における動力の伝達経路として異なる複数の経路（ここでは４つの経路）を形成し、これらを使い分けることで、有段変速状態と、無段変速状態とを実現する。

　ここで、変速機１の有段変速状態とは、機関４からの回転動力を第１変速段群１１、又は、第２変速段群１２のいずれか１つの変速段によって変速して出力軸１５から出力可能である状態である。つまり、変速機１の有段変速状態は、機関４からの回転動力を第１入力軸１３、又は、第２入力軸１４のいずれか一方を介して変速する状態である。

　さらに言えば、変速機１の有段変速状態は、図２に示すように、機関４からの動力を、以下で説明する第１経路Ｒ１、又は、第２経路Ｒ２を介して、駆動輪６側に伝達する状態である。上記第１経路Ｒ１は、第１係合装置Ｃ１を係合状態、第２係合装置Ｃ２を解放状態、切替部６７、６８を中立位置とし、切替部６６により第１速変速段６１、第３速変速段６３のいずれか１つを締結状態（動力を伝達する状態）とした場合に形成される動力の伝達経路である。つまり、第１経路Ｒ１は、機関４から第１係合装置Ｃ１、第１入力軸１３、第１変速段群１１（第１速変速段６１、第３速変速段６３）のいずれか１つの変速段、出力軸１５を順に介して駆動輪６側に動力を伝達する経路である。上記第２経路Ｒ２は、第１係合装置Ｃ１を解放状態、第２係合装置Ｃ２を係合状態、切替部６６、６７を中立位置とし、切替部６８により第２速変速段６２、第４速変速段６４のいずれか１つを締結状態（動力を伝達する状態）とし場合に形成される動力の伝達経路である。つまり、第２経路Ｒ２は、機関４から第２係合装置Ｃ２、第２入力軸１４、第２変速段群１２（第２速変速段６２、第４速変速段６４）のいずれか１つの変速段、出力軸１５を順に介して駆動輪６側に動力を伝達する経路である。

　ＥＣＵ５０は、変速機１の有段変速状態では、例えば、アクセル開度センサが検出するアクセル開度（あるいはスロットル開度センサが検出するスロットル開度）、車速センサが検出した車速等に基づいて、目標出力を算出し、その目標出力を最小の燃費で達成する目標制御量、例えば、目標エンジントルク及び目標エンジン回転数を算出する。そして、ＥＣＵ５０は、機関４の燃料噴射弁の燃料噴射タイミングや点火プラグの点火時期、スロットル装置のスロットル開度などを制御して機関４から取り出される出力を制御し、機関４のエンジントルクが目標エンジントルクとなり、エンジン回転数が目標のエンジン回転数となるように機関４の出力を制御する。また、ＥＣＵ５０は、変速機１の有段変速状態では、例えば、アクセル開度センサが検出するアクセル開度、車速センサが検出した車速等に基づいて、変速機１の各部を制御し変速段を制御するようにしてもよい。この場合、ＥＣＵ５０は、例えば、アクセル開度と車速とに応じて複数の変速線等が規定された変速マップ等に基づいて、変速機１の変速制御を実行する。

　図１に戻って、一方、変速機１の無段変速状態とは、機関４からの回転動力を第１変速段群１１、及び、第２変速段群１２を構成する各変速段の変速比の間の変速比で変速して出力軸１５から出力可能であると共に当該変速比を無段階に変更可能である状態である。すなわち、変速機１は、無段変速状態では、少なくても第１変速段群１１、第２変速段群１２の各段の中間段に相当する変速比を実現可能である。ここでは、変速機１の無段変速状態は、機関４からの回転動力を第１入力軸１３、第２入力軸１４、及び、差動機構２０を介して変速する状態であり、ＥＣＵ５０は、回転機３０を回転制御し差動機構２０の差動回転を調節することで変速機１の無段変速状態を実現する。

　さらに言えば、変速機１の無段変速状態は、図２に示すように、機関４からの動力を、以下で説明する第３経路Ｒ３、又は、第４経路Ｒ４を介して、駆動輪６側に伝達する状態である。上記第３経路Ｒ３は、第１係合装置Ｃ１を係合状態、第２係合装置Ｃ２を解放状態、切替部６６、６７を中立位置とし、切替部６８により第２速変速段６２、第４速変速段６４のいずれか１つを締結状態（動力を伝達する状態）とし場合に形成される動力の伝達経路である。つまり、第３経路Ｒ３は、機関４から第１係合装置Ｃ１、第１入力軸１３、差動機構２０、伝達部７０、第２入力軸１４、第２変速段群１２（第２速変速段６２、第４速変速段６４）のいずれか１つの変速段、出力軸１５を順に介して駆動輪６側に動力を伝達する経路である。上記第４経路Ｒ４は、第１係合装置Ｃ１を解放状態、第２係合装置Ｃ２を係合状態、切替部６７、６８を中立位置とし、切替部６６により第１速変速段６１、第３速変速段６３のいずれか１つを締結状態（動力を伝達する状態）とした場合に形成される動力の伝達経路である。つまり、第４経路Ｒ４は、機関４から第２係合装置Ｃ２、第２入力軸１４、伝達部７０、差動機構２０、第１入力軸１３、第１変速段群１１（第１速変速段６１、第３速変速段６３）のいずれか１つの変速段、出力軸１５を順に介して駆動輪６側に動力を伝達する経路である。そして、ＥＣＵ５０は、変速機１が機関４からの動力を第３経路Ｒ３、又は、第４経路Ｒ４を介して駆動輪６側に伝達する状態で、回転機３０を回転制御し差動機構２０の差動回転を調節することで変速機１の変速比を無段階に変更することができる。典型的には、ＥＣＵ５０は、変速機１が無段変速状態である場合に回転機３０による発電量を制御することで、無段変速状態における変速比を変更する。なお、この変速機１の無段変速状態における変速比の変更については、後述の図３、図４等で具体例を挙げて詳細に説明する。

　ＥＣＵ５０は、変速機１が無段変速状態である場合には、機関４を最適燃費線上で運転させることができ、これにより、燃費性能の向上を図ることができる。最適燃費線は、機関４を最適な燃費で（効率良く）運転できる機関４の動作点の集合である。ここで、機関４の動作点は、機関４が出力する機関トルク（以下、「エンジントルク」という場合がある。）と機関回転数（以下、「エンジン回転数」という場合がある。）とに応じて定まる。最適燃費線は、最も燃費良く、すなわち、最も機関効率（エンジン効率）良く機関４を運転できるエンジントルクとエンジン回転数との関係を表すものである。ここで燃費とは、単位仕事量あたりの燃料消費量をいい、車両２が単位距離を走行するために必要な燃料量、あるいは、車両２が単位燃料量で走行できる距離に相当するものである。つまり、最適燃費線は、機関４を搭載した車両２が単位燃料量で走行できる距離を優先して機関４を運転できるエンジン回転数とエンジントルクとに基づいて設定され、機関４の出力特性に応じて予め定まるものである。ＥＣＵ５０は、変速機１が無段変速状態である場合には、機関４の動作点が当該機関４の最適燃費線上に位置するように当該機関４の出力を制御する。

　ＥＣＵ５０は、変速機１の無段変速状態では、例えば、アクセル開度センサが検出するアクセル開度（あるいはスロットル開度センサが検出するスロットル開度）、車速センサが検出した車速等に基づいて算出される目標出力と燃費最適線とから目標エンジン回転数及び目標エンジントルクを算出する制御を基本とする。ＥＣＵ５０は、例えば、目標出力に対応する等出力線と燃費最適線との交点（動作点）を求め、これに応じて目標エンジン回転数及び目標エンジントルクを算出する。そして、ＥＣＵ５０は、機関４のエンジントルクが目標エンジントルクとなり、エンジン回転数が目標のエンジン回転数となるように、機関４の出力を制御すると共に、出力軸１５の回転数（言い換えれば車速）に応じて変速機１の各部（ここでは回転機３０の発電量）を制御して変速比を制御する。

　本実施形態のＥＣＵ５０は、例えば、以下で説明するようにして変速機１の有段変速状態と無段変速状態との切り替えを行うことができる。

　ＥＣＵ５０は、例えば、第１係合装置Ｃ１を係合状態、第２係合装置Ｃ２を解放状態とし、機関４からの回転動力を第１変速段群１１のいずれか１つの変速段によって変速する有段変速状態、すなわち、上記第１経路Ｒ１（図２参照）によって動力を伝達している状態から無段変速状態に移行する場合には、下記のように制御する。

　この場合、ＥＣＵ５０は、まず、回転機３０を制御して第２入力軸１４の回転数（第２入力軸回転速度）を現時点での出力軸１５の回転数（出力軸回転速度）に応じた回転数に同期させる。ここでは、ＥＣＵ５０は、第２入力軸１４の第２速変速段６２のドリブンギヤ６２ｂ、あるいは、第４速変速段６４のドリブンギヤ６４ｂの回転数と、出力軸１５の回転数とが同期し、両者がほぼ同等になるように回転機３０の回転軸３１の回転数を制御する。そして、ＥＣＵ５０は、回転数を同期させた後、機関４から差動機構２０を介した回転動力を第２変速段群１２のいずれか１つの変速段によって変速する状態とする。この場合、ＥＣＵ５０は、第１係合装置Ｃ１を係合状態、第２係合装置Ｃ２を解放状態のままで維持した上で、切替部６８により第２速変速段６２、第４速変速段６４のいずれか１つ（上記の同期制御で回転を同期させた方の変速段）を締結状態とし、切替部６６を中立位置とする。つまり、ＥＣＵ５０は、変速機１を上記第３経路Ｒ３（図２参照）によって動力を伝達する状態とする。そして、ＥＣＵ５０は、その上で回転機３０を制御して変速比を変更することで、無段変速状態を実現する。また、ＥＣＵ５０は、上記のような無段変速状態から、機関４からの回転動力を第２変速段群１２のいずれか１つの変速段によって変速する有段変速状態に移行する場合に、第２係合装置Ｃ２を係合状態、第１係合装置Ｃ１を解放状態とし、変速機１を上記第２経路Ｒ２（図２参照）によって動力を伝達する状態として、回転機３０の制御を終了する。

　また、ＥＣＵ５０は、例えば、第１係合装置Ｃ１を解放状態、第２係合装置Ｃ２を係合状態とし、機関４からの回転動力を第２変速段群１２のいずれか１つの変速段によって変速する有段変速状態、すなわち、上記第２経路Ｒ２（図２参照）によって動力を伝達している状態から無段変速状態に移行する場合に、下記のように制御する。

　この場合、ＥＣＵ５０は、まず、回転機３０を制御して第１入力軸１３の回転数（第１入力軸回転速度）を現時点での出力軸１５の回転数（出力軸回転速度）に応じた回転数に同期させる。ここで、ＥＣＵ５０は、第１入力軸１３の回転数と、出力軸１５の回転数に応じた第１速変速段６１のドライブギヤ６１ａ、あるいは、第３速変速段６３のドライブギヤ６３ａの回転数とが同期し、両者がほぼ同等になるように回転機３０の回転軸３１の回転数を制御する。そして、ＥＣＵ５０は、回転数を同期させた後、機関４から差動機構２０を介した回転動力を第１変速段群１１のいずれか１つの変速段によって変速する状態とする。この場合、ＥＣＵ５０は、第１係合装置Ｃ１を解放状態、第２係合装置Ｃ２を係合状態のままで維持した上で、切替部６６により第１速変速段６１、第３速変速段６３のいずれか１つ（上記の同期制御で回転を同期させた方の変速段）を締結状態とし、切替部６８を中立位置とする。つまり、ＥＣＵ５０は、変速機１を上記第４経路（図２参照）によって動力を伝達する状態とする。そして、ＥＣＵ５０は、その上で回転機３０を制御して変速比を変更することで、無段変速状態を実現する。また、ＥＣＵ５０は、上記のような無段変速状態から、機関４からの回転動力を第１変速段群１１のいずれか１つの変速段によって変速する有段変速状態に移行する場合に、第１係合装置Ｃ１を係合状態、第２係合装置Ｃ２を解放状態とし、変速機１を上記第１経路Ｒ１（図２参照）によって動力を伝達する状態として、回転機３０の制御を終了する。

　ここで、図３、図４を参照して、上記で説明した変速機１の有段変速状態から無段変速状態への切り替えと、当該無段変速状態における変速比の変更について具体例を挙げて説明する。図３、図４は、差動機構２０の各回転要素の回転速度の相対関係を直線で表した共線図の一例である。図３、図４は、縦軸を第１サンギヤ２０Ｓ１、キャリヤ２０Ｃ及び第２サンギヤ２０Ｓ２のそれぞれの回転数を表すＳ１軸、Ｃ軸、Ｓ２軸とし、横軸に沿った互いの間隔が第１サンギヤ２０Ｓ１と第２サンギヤ２０Ｓ２との歯数比に応じた間隔となるように各回転要素をそれぞれ配置した速度線図である。差動機構２０の第１サンギヤ２０Ｓ１、キャリヤ２０Ｃ及び第２サンギヤ２０Ｓ２は、図３、図４等に示す共線図に基づいた回転速度（回転数に相当）で作動する。ここでは、第１サンギヤ２０Ｓ１の回転数は、第１入力軸１３の回転数に相当する。また、図３では、第２サンギヤ２０Ｓ２の右側に出力軸１５の回転数も図示している。この図３に示すギヤ比ρは、差動機構２０のギヤ比である。すなわち、第１サンギヤ２０Ｓ１とキャリヤ２０Ｃとの間隔を「１」とするとキャリヤ２０Ｃと第２サンギヤ２０Ｓ２との間隔は、ギヤ比ρに対応する。ギヤ比ρは、第１サンギヤ２０Ｓ１の歯数を「Ｚｓ１」、第２サンギヤ２０Ｓ２の歯数を「Ｚｓ２」とした場合、「ρ＝Ｚｓ１／Ｚｓ２」で表すことができる。ここでは、回転機３０を用いて第１速変速段６１から無段変速状態における中間段を経て第２速変速段６２へ遷移する場合についての一例を説明する。以下では、説明を分かりやすくするために、仮にギヤ比ρ＝１、第１速変速段６１のギヤ比（変速比）Ｇ１＝４、第２速変速段６２のギヤ比（変速比）Ｇ２＝２、エンジン回転数Ｎｅ＝１０００ｒｐｍ、伝達部７０にて回転方向が変わるだけで回転数は変化しない場合を説明する。

　変速機１が有段変速状態であり、第１速変速段６１が選択されている場合、機関４からの動力は、第１係合装置Ｃ１、第１入力軸１３、第１速変速段６１を介して出力軸１５に伝達される。このとき、第１入力軸１３及び第１サンギヤ２０Ｓ１の回転数Ｎｉｎ１（Ｓ１）は、エンジン回転数Ｎｅと同じ回転数であり、Ｎｉｎ１（ｓ１）＝１０００ｒｐｍである。出力軸１５の回転数Ｎｏｕｔは、Ｎｏｕｔ＝１０００／４＝２５０ｒｐｍとなる。一方、このとき、図３中に実線Ｌ１で示すように、第２サンギヤ２０Ｓ２の回転数Ｎｓ２は、Ｎｉｎ２＝１０００ｒｐｍとなる。そして、空転状態の第２速変速段６２のドリブンギヤ６２ｂの回転数（以下、「アイドラ回転数」という場合がある。）Ｎ２ｉは、Ｎ２ｉ＝１０００／２＝５００ｒｐｍとなる。

　ＥＣＵ５０は、このような有段変速状態から無段変速状態に遷移させる場合、上記で説明したように、回転機３０の回転制御を行い、ドリブンギヤ６２ｂの回転数Ｎ２ｉと出力軸１５の回転数Ｎｏｕｔとが同期し、両者がほぼ同等になるように制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、図３中に点線Ｌ２で示すように、回転機３０の回転制御を行って、キャリヤ２０Ｃの回転数Ｎｃを２５０ｒｐｍとすることで、第２サンギヤ２０Ｓ２の回転数Ｎｓ２の回転数を５００ｒｐｍとする。これにより、ＥＣＵ５０は、ドリブンギヤ６２ｂの回転数Ｎ２ｉを２５０ｒｐｍまで低下させて、出力軸１５の回転数Ｎｏｕｔと同期させる。ＥＣＵ５０は、この状態で第１係合装置Ｃ１を係合状態、第２係合装置Ｃ２を解放状態のままで維持した上で、切替部６８により第２速変速段６２を締結状態とし、切替部６６を中立位置として、無段変速状態に移行する。

　ＥＣＵ５０は、無段変速状態で変速比を変更する場合には、回転機３０の発電量を調節し、発電負荷に応じて回転軸３１に作用する負荷トルクを調節することで、反力でキャリヤ２０Ｃの回転数Ｎｃを調節する。これにより、ＥＣＵ５０は、第２サンギヤ２０Ｓ２の回転数Ｎｓ２を調節し、出力軸１５の回転数Ｎｏｕｔを調節することで、変速機１における変速比を無段階に変更することができる。この場合、例えば、第２サンギヤ２０Ｓ２の回転数Ｎｓ２の上昇に伴って車速も上昇する。この無段変速状態での回転機３０の発電量は、同期制御前のキャリヤ２０Ｃの回転数Ｎｃと同期制御後のキャリヤ２０Ｃの回転数Ｎｃとの差回転数ΔＮｃにキャリヤ２０Ｃのトルクを乗算した値に応じた発電量となる。

　そして、ＥＣＵ５０は、回転機３０の発電量を増加し、キャリヤ２０Ｃの回転数Ｎｃを０まで低下させると有段変速状態で第２速変速段６２が選択されている場合と同等の変速状態となる。ＥＣＵ５０は、この状態で第２係合装置Ｃ２を係合状態、第１係合装置Ｃ１を解放状態に切り替えることで、当該変速機１を実際に有段変速状態で第２速変速段６２が選択されている定常状態とする。これに伴って、回転軸３１に伝達されるトルクが低下するので、ＥＣＵ５０は、回転機３０での発電を終了させ、第２速変速段６２への遷移を完了する。図４は、第１速変速段（１ｓｔ）６１から同期状態、無段変速状態（ＣＶＴ）を経て第２速変速段（２ｎｄ）６２状態へ遷移する場合の差動機構２０の動作の変遷の一例を模式的に表したものである。

　なお、ＥＣＵ５０は、典型的には、アップシフトの場合には上記のように制御し、ダウンシフトの場合には基本的には一般的な有段変速機と同様に種々の手法を用いて有段変速状態でダウンシフトすればよい。

　そして、本実施形態のＥＣＵ５０は、有段変速状態と無段変速状態とのうち効率が相対的に高い方の状態となるように変速機１を制御する。つまり、ＥＣＵ５０は、有段変速状態での効率と、無段変速状態における効率とを比較し、比較結果に基づいて、より効率が高い方の状態となるように変速機１を制御する。なお、ここでの効率とは、典型的には、パワートレーン３におけるトータルの効率であり、少なくても機関４の機関効率（エンジン効率）、変速機１（変速機構１０）における動力の伝達効率等を含むものである。

　具体的には、ＥＣＵ５０は、変速機１が有段変速状態である場合であって現在の変速段での効率が当該現在の変速段と次の変速段との間の変速比での効率より高い場合には当該現在の変速段を維持する。一方、ＥＣＵ５０は、変速機１が有段変速状態である場合であって現在の変速段と次の変速段との間の変速比での効率が当該現在の変速段での効率より高い場合には無段変速状態となるように制御する。また、ＥＣＵ５０は、変速機１が無段変速状態である場合であって当該無段変速状態での効率が次の変速段での効率より高い場合には無段変速状態を維持する。一方、ＥＣＵ５０は、変速機１が無段変速状態である場合であって次の変速段での効率が当該無段変速状態での効率より高い場合には当該次の変速段となるように制御する。

　次に、図５、図６、図７を参照して有段変速状態での効率と無段変速状態での効率との比較について説明する。

　図５は、パワートレーン３の機関４の動作特性の一例を示す線図であり、横軸をエンジン回転数とし、縦軸をエンジントルクとしている。図５中、実線Ｌ２１は、上述の最適燃費線を表している。また、実線Ｌ２２～Ｌ３０は、等燃費効率線（例えば、等燃料消費率曲線）を表している。等燃費効率線Ｌ２２～Ｌ３０は、それぞれ機関４の燃費効率（例えば、燃料消費率）が同等となる当該機関４の動作点の集合である。等燃費効率線Ｌ２２～Ｌ３０は、等燃費効率線Ｌ２２で囲われた領域が燃費効率の最も高い領域であり、ここでは、５％ごとに燃費効率が設定されている。点線Ｌ３１～Ｌ３４は、等出力（パワー）線を表している。等出力線Ｌ３１～Ｌ３４は、機関４の出力が等しくなる当該機関４の動作点の集合である。また、図５中、点線Ｌ３５は、変速機１において有段変速状態だけで変速を行った場合の機関４の動作点の遷移の一例を表している。なお、等燃費効率線Ｌ２２～Ｌ３０、等出力線Ｌ３１～Ｌ３４は、一例で図示しているものであり、さらに複数の等燃費効率線、等出力線を含んでいてもよいし、下記の制御において各等燃費効率線間、各等出力線間を適宜補間するようにしてもよい。

　以下では、車両２が発進し、有段変速状態の第１速変速段（１ｓｔ）６１が選択されている状態で加速走行している場合を一例に挙げて説明する。

　この場合、ＥＣＵ５０は、現在の変速段である第１速変速段６１での効率として、第２速変速段（２ｎｄ）６２になる前の点線Ｌ３５上の動作点Ａにおける効率を算出する。ＥＣＵ５０は、例えば、機関回転数センサ、スロットル開度センサ等の検出結果に基づいて、種々の公知の手法で現在のエンジン回転数、エンジントルクを検出し、当該現在のエンジン回転数、エンジントルクに基づいて、動作点Ａを特定することができる。そして、ＥＣＵ５０は、現在の変速段と次の変速段との間の変速比での効率、すなわち、無電変速状態での効率として、動作点Ａを通る等出力線（等出力線Ｌ３３と等出力線Ｌ３４との間の等出力線、あるいは、その補間値）と最適燃費線Ｌ２１との交点である動作点Ｂ（エンジン回転数、エンジントルク）を特定し、当該動作点Ｂにおける効率を算出する。つまり、ＥＣＵ５０は、最適燃費線Ｌ２１上で動作点Ａと等出力となる動作点Ｂにおける効率を算出する。

　ここでは、機関４の機関効率、変速機１における動力の伝達効率以外の効率は、動作点Ａと動作点Ｂとでほぼ同等と見ることができる。よって、ＥＣＵ５０は、機関４の機関効率と変速機１の伝達効率とに基づいて、動作点Ａの効率ηａと動作点Ｂの効率ηｂとを比較する。上記有段変速状態の変速機１の伝達効率は、変速段効率に基づいて算出することができる。当該変速段効率は、第１変速段群１１、第２変速段群１２の各変速段における動力の伝達効率である。一方、無段変速状態の変速機１の伝達効率は、上記変速段効率に加えて、さらに、差動機構効率に基づいて算出することができる。当該差動機構効率は、差動機構２０における動力の伝達効率である。これらを踏まえて、ＥＣＵ５０は、例えば、下記の数式（１）、（２）を用いて、有段変速状態における動作点Ａの効率ηａ、及び、無段変速状態における動作点Ｂの効率ηｂを算出することができる。

　ηａ＝　機関効率　×　変速段効率　　・・・　（１）

　ηｂ＝　機関効率　×　変速段効率　×　差動機構効率　・・・（２）

　ＥＣＵ５０は、例えば、図５に示したような動作特性マップ（あるいはこれに相当する数式モデル）に基づいて、動作点Ａ、動作点Ｂからそれぞれにおける機関４の機関効率を算出すればよい。動作特性マップは、予め実車評価等に応じて作成し記憶部に記憶しておく。図５の例では、動作点Ａは、等燃費効率線Ｌ２９と等燃費効率線Ｌ３０との間に位置している。したがって、例えば、機関４の最高効率（等燃費効率線Ｌ２２で囲われた領域）を１００％とすると、当該動作点Ａでの機関４の機関効率は６０％程度となる。一方、動作点Ｂは、等燃費効率線Ｌ２４と等燃費効率線Ｌ２５との間に位置している。したがって、当該動作点Ｂでの機関４の機関効率は、８０％程度となる。ＥＣＵ５０は、上記のようにして有段変速状態における動作点Ａの機関効率、及び、無段変速状態における動作点Ｂの機関効率を算出する。

　また、ＥＣＵ５０は、例えば、図６に示したような変速段効率マップ（あるいはこれに相当する数式モデル）に基づいて、動作点Ａでの変速段効率、動作点Ｂでの変速段効率を算出すればよい。図６に例示する変速段効率マップは、横軸がエンジン回転数、縦軸が各変速段への入力軸トルクを示す。ここでは、入力軸トルクは、変速機１が第１経路Ｒ１（図２参照）、又は、第４経路Ｒ４（図２参照）で動力を伝達している場合には、第１入力軸１３に入力されるトルクに相当する。また、入力軸トルクは、変速機１が第２経路Ｒ２（図２参照）、又は、第３経路Ｒ３（図２参照）で動力を伝達している場合には、第２入力軸１４に入力されるトルクに相当する。この変速段効率マップは、エンジン回転数と、入力軸トルクと、変速段効率との関係を記述したものである。変速段効率マップは、各エンジン回転数において入力軸トルクと変速段効率との関係が実車評価等を踏まえて予め設定された上で、ＥＣＵ５０の記憶部に３次元マップとして予め格納されている。この変速段効率マップでは、変速段効率は、エンジン回転数が高くなるにしたがって相対的に低くなり、入力軸トルクが大きくなるにしたがって相対的に高くなる。そして、ＥＣＵ５０は、動作点Ａ、動作点Ｂのエンジン回転数、エンジントルクや車両状態検出装置５１による種々の検出結果等に基づいて動作点Ａ、動作点Ｂにおける入力軸トルクを算出する。そして、ＥＣＵ５０は、上記変速段効率マップに基づいて、動作点Ａ、動作点Ｂのエンジン回転数、入力軸トルクからそれぞれにおける変速段効率を算出する。なお、図６の変速段効率マップは、あくまでも一例であり、これに限られない。

　さらに、ＥＣＵ５０は、例えば、図７に示したような差動機構効率マップ（あるいはこれに相当する数式モデル）に基づいて、無段変速状態である動作点Ｂでの差動機構効率を算出すればよい。図７に例示する差動機構効率マップは、横軸が差動機構２０の速度比、縦軸が差動機構２０への入力軸トルクを示す。ここでは、入力軸トルクは、変速機１が第３経路Ｒ３（図２参照）で動力を伝達している場合には、第１入力軸１３に入力されるトルクに相当する。また、入力軸トルクは、変速機１が第４経路Ｒ４（図２参照）で動力を伝達している場合には、第２入力軸１４に入力されるトルクに相当する。また、速度比は、変速機１が第３経路Ｒ３（図２参照）で動力を伝達している場合には、［第２入力軸１４の回転数／第１入力軸１３の回転数］に相当する。速度比は、変速機１が第４経路Ｒ４（図２参照）で動力を伝達している場合には、［第１入力軸１３の回転数／第２入力軸１４の回転数］に相当する。またここでは、差動機構効率は、回転機３０に作用する電力損失分も含むものとする。差動機構効率マップは、速度比と、入力軸トルクと、差動機構効率との関係を記述したものである。差動機構効率マップは、各速度比において入力軸トルクと差動機構効率との関係が実車評価等を踏まえて予め設定された上で、ＥＣＵ５０の記憶部に３次元マップとして予め格納されている。この差動機構効率マップでは、差動機構効率は、速度比が小さくなるにしたがって相対的に高くなり、入力軸トルクが大きくなるにしたがって相対的に高くなる。そして、ＥＣＵ５０は、動作点Ｂのエンジン回転数、エンジントルクや第１入力軸回転数、第２入力軸回転数等の車両状態検出装置５１による種々の検出結果等に基づいて、動作点Ｂにおける入力軸トルク、速度比を算出する。そして、ＥＣＵ５０は、上記差動機構効率マップに基づいて、動作点Ｂの速度比、入力軸トルクから動作点Ｂにおける差動機構効率を算出する。。なお、図７の差動機構効率マップは、あくまでも一例であり、これに限られない。

　ＥＣＵ５０は、上記のようにして算出した機関効率と変速段効率と差動機構効率とに基づいて、数式（１）、（２）等を用いて、有段変速状態における動作点Ａの効率ηａと、無段変速状態における動作点Ｂの効率ηｂとを算出する。図５の例では、例えば、動作点Ａでの変速段効率、及び、動作点Ｂでの変速段効率が９６％、動作点Ｂでの差動機構効率が９０％であったものと仮定すると、動作点Ａでの機関効率が６０％程度、当該動作点Ｂでの機関効率が８０％程度であることから、ＥＣＵ５０は、下記の数式（３）、（４）のようにして効率ηａと効率ηｂを算出することができる。

　ηａ＝０．８０×０．９６＝０．５８　→　５８％　　・・・　（３）

　ηｂ＝０．８０×０．９６×０．９０＝０．６９　→　６９％　・・・（４）

　したがってこの場合、ＥＣＵ５０は、無段変速状態における動作点Ｂの効率ηｂが有段変速状態における動作点Ａの効率ηａより高いことから、無段変速状態となるように当該変速機１を制御する。なお、ＥＣＵ５０は、無段変速状態で走行している場合には上記と逆の要領で比較判定を行い、無段変速状態と有段変速状態との切り替えを行うようにすればよい。

　次に、図８のフローチャートを参照してＥＣＵ５０による制御の一例を説明する。以下では、第ｎ変速段による有段変速状態から無段変速状態を介して第ｎ＋１変速段による有段変速状態への遷移の際の制御の一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数ｍｓないし数十ｍｓ毎の制御周期で繰り返し実行される（以下、同様である。）。

　まず、ＥＣＵ５０は、車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、車両２の走行状態を把握する（ステップＳＴ１）。ＥＣＵ５０は、例えば、車両状態検出装置５１によって、エンジン回転数、スロットル開度等の機関４に関する情報、現在の変速段（ここでは、第ｎ変速段）、各部回転数、変速マップ等の変速機１に関する情報等を把握し、上記データに基づく各種マップ（例えば、図５、図６、図７等で示したマップ）の読み込み等を行う。

　次に、ＥＣＵ５０は、回転機３０の回転数の制御を行い、第ｎ＋１変速段の入力軸（第１入力軸１３又は第２入力軸１４）の回転数を出力軸１５の回転数に応じた回転数に同期させる同期制御を行う（ステップＳＴ２）。ＥＣＵ５０は、第ｎ＋１変速段が奇数段の場合には、第１入力軸１３の回転数と、出力軸１５の回転数に応じた第１速変速段６１のドライブギヤ６１ａ、あるいは、第３速変速段６３のドライブギヤ６３ａの回転数とが同期するように回転機３０の回転数を制御する。ＥＣＵ５０は、第ｎ＋１変速段が偶数段の場合には、第２入力軸１４の第２速変速段６２のドリブンギヤ６２ｂ、あるいは、第４速変速段６４のドリブンギヤ６４ｂの回転数と出力軸１５の回転数とが同期するように回転機３０の回転数を制御する。

　次に、ＥＣＵ５０は、同期制御によって第ｎ＋１変速段の入力軸の回転数が出力軸１５の回転数に応じた回転数に同期したか否かを判定する（ステップＳＴ３）。ＥＣＵ５０は、例えば、現時点での車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、下記の数式（５）が成立するか否かを判定することで、同期したか否かを判定する。数式（５）において、「Ｎｍ」は、回転機回転数、「Ｇｎ」は第ｎ変速段のギヤ比（変速比）、「Ｇｎ１」は第ｎ＋１変速段のギヤ比（変速比）、「Ｎｅ」はエンジン回転数、「Ｇｍｇ」はキャリヤ２０Ｃと回転軸３１と間のギヤ３２、ギヤ３３のギヤ比（変速比）である。なお、ステップＳＴ３における同期したか否かの判定は、上記だけに限らない。

　Ｎｍ＝Ｇｍｇ・Ｎｅ・（１－（１＋Ｇｎ１／Ｇｎ）／２）　・・・　（５）

　ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ３にて同期制御によって第ｎ＋１変速段の入力軸の回転数が出力軸１５の回転数に応じた回転数に同期していないと判定した場合（ステップＳＴ３：Ｎｏ）、すなわち、数式（５）が成立していないと判定した場合、処理をステップＳＴ２に移行させ、以降の処理を繰り返し実行する。

　ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ３にて同期制御によって第ｎ＋１変速段の入力軸の回転数が出力軸１５の回転数に応じた回転数に同期したと判定した場合（ステップＳＴ３：Ｙｅｓ）、すなわち、数式（５）が成立したと判定した場合、下記の処理を行う。すなわち、ＥＣＵ５０は、第ｎ＋１変速段の入力軸の回転数の同期、言い換えれば、第ｎ＋１変速段の同期を完了し、第ｎ＋１変速段を締結状態とする（ステップＳＴ４）。このときは、変速機１は、第ｎ変速段もまだ締結状態で維持され、実質的には第ｎ変速段での変速が継続されている状態である。

　次に、ＥＣＵ５０は、この状態で、ステップＳＴ１と同様に、再度、車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、車両２の走行状態を把握する（ステップＳＴ５）。

　次に、ＥＣＵ５０は、現状の変速段、すなわち、第ｎ変速段での効率ηｎを算出する（ステップＳＴ６）。ＥＣＵ５０は、例えば、ステップＳＴ５での車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、上述の有段変速状態における動作点Ａの効率ηａの計算と同様の要領で第ｎ変速段での効率ηｎを算出する。

　次に、ＥＣＵ５０は、等出力線での最適燃費線利用時の効率、すなわち、無段変速状態を用いて、最適燃費線上で現在の出力と等出力となるように制御した場合の効率ηｎｃｖｔを算出する（ステップＳＴ７）。ＥＣＵ５０は、例えば、ステップＳＴ５での車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、上述の無段変速状態における動作点Ｂの効率ηｂの計算と同様の要領で、第ｎ変速段と第ｎ＋１変速段との間の無段変速状態での効率ηｎｃｖｔを算出する。

　次に、ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ６で算出した第ｎ変速段での効率ηｎと、ステップＳＴ７で算出した無段変速状態での効率ηｎｃｖｔとを比較し、効率ηｎｃｖｔが効率ηｎより高いか否かを判定する（ステップＳＴ８）。

　ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ８にて効率ηｎｃｖｔが効率ηｎ以下であると判定した場合（ステップＳＴ８：Ｎｏ）、処理をステップＳＴ５に移行させ、以降の処理を繰り返し実行する。

　ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ８にて効率ηｎｃｖｔが効率ηｎより高いと判定した場合（ステップＳＴ８：Ｙｅｓ）、この状態で、ステップＳＴ１と同様に、再度、車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、車両２の走行状態を把握する（ステップＳＴ９）。

　次に、ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ９での車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、現時点で差動機構２０を利用していないか否か、すなわち、無段変速状態にて状況に応じて変速比を変更している状態か否かを判定する（ステップＳＴ１０）。

　ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ１０にて差動機構２０を利用していない、すなわち、無段変速状態ではないと判定した場合（ステップＳＴ１０：Ｙｅｓ）、第ｎ変速段の切り離し判断をし、第ｎ変速段を解放状態にして切り離す。そして、ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ９での車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、現時点の出力と等出力での最適燃費線上の目標エンジン回転数Ｎｅｉ及び目標エンジントルクＴｅｉを算出する（ステップＳＴ１１）。

　次に、ＥＣＵ５０は、回転機３０の回転数の制御を行い、回転機３０での発電量を制御し、無段変速状態での変速比制御を行うと共に、機関４の出力制御を行うことで、実際のエンジン回転数Ｎｅ、エンジントルクＴｅを、ステップＳＴ１１で算出した目標エンジン回転数Ｎｅｉ及び目標エンジントルクＴｅｉに収束させる（ステップＳＴ１２）。

　次に、ＥＣＵ５０は、エンジン回転数Ｎｅが目標エンジン回転数Ｎｅｉに収束したか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。ＥＣＵ５０は、例えば、目標エンジン回転数Ｎｅｉと、現時点で車両状態検出装置５１が検出するエンジン回転数Ｎｅとの差分の絶対値が予め設定される許容収束誤差γより小さいか否かを判定することで、エンジン回転数Ｎｅが目標エンジン回転数Ｎｅｉに収束したか否かを判定する。ここで、許容収束誤差γは、許容される収束誤差であり、予め適宜に設定されればよい。

　ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ１３にてエンジン回転数Ｎｅが目標エンジン回転数Ｎｅｉに収束していない、すなわち、目標エンジン回転数Ｎｅｉとエンジン回転数Ｎｅとの差分の絶対値が許容収束誤差γ以上であると判定した場合（ステップＳＴ１３：Ｎｏ）、処理をステップＳＴ１２に移行させ、以降の処理を繰り返し実行する。

　ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ１３にてエンジン回転数Ｎｅが目標エンジン回転数Ｎｅｉに収束した、すなわち、目標エンジン回転数Ｎｅｉとエンジン回転数Ｎｅとの差分の絶対値が許容収束誤差γより小さいと判定した場合（ステップＳＴ１３：Ｙｅｓ）、この状態で、ステップＳＴ１と同様に、再度、車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、車両２の走行状態を把握する（ステップＳＴ１４）。

　次に、ＥＣＵ５０は、現在の状態での効率ηｎｃｖｔ、すなわち、第ｎ＋１変速段を利用して最適燃費線上で機関４を運転させる無段変速状態での効率ηｎｃｖｔを算出する（ステップＳＴ１５）。ＥＣＵ５０は、例えば、ステップＳＴ１４での車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、上述の無段変速状態における動作点Ｂの効率ηｂの計算と同様の要領で、現在の無段変速状態での効率ηｎｃｖｔを算出する。

　次に、ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ１４での車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、第ｎ＋１変速段による有段変速状態での走行が可能であるか否か、すなわち、第ｎ＋１変速段による有段変速状態に移行可能であるか否を判定する（ステップＳＴ１６）。

　ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ１６にて第ｎ＋１変速段による有段変速状態での走行が可能である、すなわち、第ｎ＋１変速段による有段変速状態に移行可能であると判定した場合（ステップＳＴ１６：Ｙｅｓ）、第ｎ＋１変速段での効率ηｎ１を算出する（ステップＳＴ１７）。ＥＣＵ５０は、例えば、ステップＳＴ１４での車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、上述の有段変速状態における動作点Ａの効率ηａの計算と同様の要領で第ｎ＋１変速段での効率ηｎ１を算出する。

　次に、ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ１５で算出した現在の無段変速状態での効率ηｎｃｖｔと、ステップＳＴ１７で算出した第ｎ＋１変速段での効率ηｎ１とを比較し、効率ηｎ１が効率ηｎｃｖｔより高いか否かを判定する（ステップＳＴ１８）。

　次に、ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ１８にて効率ηｎ１が効率ηｎｃｖｔより高いと判定した場合（ステップＳＴ１８：Ｙｅｓ）、下記の処理を行う。すなわち、ＥＣＵ５０は、第１係合装置Ｃ１と第２係合装置Ｃ２との係合／解放状態を入れ替えて、第ｎ＋１変速段による有段変速状態への遷移を完了し、第ｎ＋１変速段による走行へ移行して（ステップＳＴ１９）、今回の制御周期を終了し、次回の制御周期に移行する。

　ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ１０にて差動機構２０を利用している、すなわち、無段変速状態であると判定した場合（ステップＳＴ１０：Ｎｏ）、ステップＳＴ９での車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、最適燃費線上の目標エンジン回転数Ｎｅｉ及び目標エンジントルクＴｅｉを算出し（ステップＳＴ２０）、処理をステップＳＴ１２に移行させ、以降の処理を繰り返し実行する。

　ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ１６にて第ｎ＋１変速段による有段変速状態での走行が可能でない、すなわち、第ｎ＋１変速段による有段変速状態に移行可能でないと判定した場合（ステップＳＴ１６：Ｎｏ）、ステップＳＴ１８にて効率ηｎ１が効率ηｎｃｖｔ以下であると判定した場合（ステップＳＴ１８：Ｎｏ）、処理をステップＳＴ９に移行させ、以降の処理を繰り返し実行する。

　上記のように構成される変速機１、ＥＣＵ５０は、ＤＣＴ形式の変速機構１０の第１入力軸１３、第２入力軸１４に差動機構２０を介して回転機３０を接続し、第１係合装置Ｃ１、第２係合装置Ｃ２を制御すると共に両軸の差回転を回転機３０で制御する。これにより、変速機１、ＥＣＵ５０は、当該変速機１の状態を、デュアルクラッチ式の有段変速状態と、無段変速状態とに切り替えることができる。この結果、変速機１、ＥＣＵ５０は、ＤＣＴにおいてＣＶＴのような最適燃費線に近い走行を実現することができるので、燃費性能の向上を図ることができる。

　さらに、本実施形態の変速機１、ＥＣＵ５０は、有段変速状態での効率と無段変速状態での効率とを比較し、効率が相対的に高い方の状態となるように制御することから、燃費性能の向上効果をさらに高めることができる。すなわち、変速機１、ＥＣＵ５０は、デュアルクラッチ式の有段変速状態で走行することによる燃費性能の向上効果と、無段変速状態で機関４を最適燃費線上で運転させることによる燃費性能の向上効果とを比較し、より好適に燃費性能の向上効果を得ることができるように、デュアルクラッチ式の有段変速状態と無段変速状態とを使い分けることができる。この結果、変速機１、ＥＣＵ５０は、さらに燃費性能を向上させることができる。

　以上で説明した実施形態に係る変速機１によれば、変速機構１０と、差動機構２０と、ＥＣＵ５０とを備える。変速機構１０は、車両２を走行させる回転動力を発生させる機関４と第１変速段群１１の第１入力軸１３との間の動力伝達を断接可能である第１係合装置Ｃ１と、機関４と第２変速段群１２の第２入力軸１４との間の動力伝達を断接可能である第２係合装置Ｃ２とを有する。差動機構２０は、回転機３０の回転軸３１と第１入力軸１３と第２入力軸１４とを差動回転可能に接続する。ＥＣＵ５０は、第１係合装置Ｃ１、第２係合装置Ｃ２、及び、回転機３０を制御し、有段変速状態と無段変速状態とに切り替え可能である。有段変速状態は、機関４からの回転動力を第１変速段群１１、又は、第２変速段群１２のいずれか１つの変速段によって変速して出力軸１５から出力可能な状態である。無段変速状態は、機関４からの回転動力を第１変速段群１１、及び、第２変速段群１２を構成する各変速段の変速比の間の変速比で変速して出力軸１５から出力可能であると共に当該変速比を無段階に変更可能な状態である。そして、ＥＣＵ５０は、有段変速状態と無段変速状態とのうち効率が相対的に高い方の状態となるように制御する。したがって、変速機１、ＥＣＵ５０は、デュアルクラッチ式の有段変速状態と無段変速状態とを適切に使い分けることができるので、燃費性能を向上させることができる。

［実施形態２］
　図９は、実施形態２に係る変速機が適用されるパワートレーンの機関の動作特性の一例を示す線図である。図１０は、実施形態２に係る変速機の動作の一例を表す共線図である。図１１は、実施形態２に係る変速機における制御の一例を示すフローチャートである。実施形態２に係る車両用変速機、制御装置は、回転機の発電量を見込んで制御を行う点で実施形態１とは異なる。その他、上述した実施形態と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略する（以下で説明する実施形態でも同様である。）。また、実施形態２に係る車両用変速機、制御装置の各構成については、適宜、図１等を参照する。

　本実施形態に係る車両用変速機としての変速機２０１（図１参照）は、制御装置としてのＥＣＵ５０が回転機３０の発電量を見込んで制御を行う。

　具体的には、ＥＣＵ５０は、上述したように、変速機２０１が無段変速状態である場合に回転機３０による発電量を制御することで変速比を変更する。そして、本実施形態のＥＣＵ５０は、上記のように、変速機２０１が無段変速状態である場合に、回転機３０の発電量を見込んで、機関４の動作点が当該機関４の最適燃費線上に位置するように当該機関４の出力を制御する。これにより、変速機２０１、ＥＣＵ５０は、例えば、車両２において運転者が要求する加速性能に見合った適切な加速性能を実現し、より好適な動力性能の確保を図っている。

　つまり、この変速機２０１が適用されているパワートレーン３において、当該変速機２０１が無段変速状態である場合には、機関４の出力エネルギは、車両２を走行させるエネルギ、及び、回転機３０での発電エネルギとして消費される。これに対して、本実施形態のＥＣＵ５０は、変速機２０１の無段変速状態において、回転機３０が吸収する分に見合った動力を機関４が余分に出力するように当該機関４を制御する。ＥＣＵ５０は、典型的には、駆動用出力に加え、回転機３０にて吸収される分の出力（以下、「回転機吸収出力」という場合がある。）Ｗｍｇ＝αを加えた機関４の出力制御を行う。

　ＥＣＵ５０は、例えば、以下に例示するように、回転機吸収出力Ｗｍｇ＝αを算出すればよいがこれに限らない。ここでは、例えば、車両２が図９の動作点Ａで走行している状態から動作性能同等の動作点Ｃに移行するときを例に挙げて説明する。なお、図９の動作点Ｂは、上述と同様に、最適燃費線Ｌ２１上で動作点Ａと等出力となる動作点である。動作点Ｃは、上述したように変速機２０１が無段変速状態である場合に、回転機３０の発電量を見込んで、機関４の動作点が当該機関４の最適燃費線Ｌ２１上に位置するように当該機関４の出力を制御する際の動作点である。つまり、動作点Ｃは、変速機２０１の無段変速状態において、回転機３０が吸収する分を見込んだ動作点である。

　ここで、動作点Ａのエンジントルクを「Ｔｅａ」、エンジン回転数を「Ｎｅａ」、動作点Ｂエンジントルクを「Ｔｅｂ」、エンジン回転数を「Ｎｅｂ」、動作点Ｃのエンジントルクを「Ｔｅｃ」、エンジン回転数を「Ｎｅｃ」と仮定して説明する。この場合、各動作点Ａ、Ｂにおける機関出力Ｗａ、Ｗｂは、下記の数式（６）、（７）、（８）のような関係となる。

　Ｗａ＝　Ｔｅａ・Ｎｅａ　・・・　（６）

　Ｗｂ＝　Ｔｅｂ・Ｎｅｂ　・・・　（７）

　Ｗａ＝　Ｗｂ　・・・　（８）

　ＥＣＵ５０は、車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、現在の動作点Ａのエンジン回転数Ｎｅａを検出することができると共に、機関性能マップ等に基づいて現在の動作点ＡのエンジントルクＴｅａを算出することができる。これにより、ＥＣＵ５０は、上記の数式（６）を用いて、エンジン回転数ＮｅａとエンジントルクＴｅａとに基づいて動作点Ａにおける機関出力Ｗａを算出することができる。

　そして、ＥＣＵ５０は、算出された機関出力Ｗａの等出力線（等出力線Ｌ３３と等出力線ＬＬ３４との間の等出力線）と最適燃費線Ｌ２１との交点から、動作点Ｂのエンジン回転数Ｎｅｂ、エンジントルクＴｅｂを算出する。また、ＥＣＵ５０は、車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、車両２の車速を検出し、当該車速から出力軸１５の回転数を算出することもでき、これに基づいて、動作点Ｂでの第２サンギヤ２０Ｓ２の回転数Ｎｓ２も算出することができる。

　上記のような動作点Ｂでの差動機構２０の差動回転の状態は、例えば、図１０に示すような状態となる。この場合、キャリヤ２０Ｃに接続されて回転機３０が吸収する回転機吸収出力Ｗｍｇは、Ｗｍｇ＝（１＋１／ρ）・Ｔｅｂ・Ｎｃとなる。ここで、Ｎｃはキャリヤ２０Ｃの回転数であり、例えば、車両状態検出装置５１の回転軸回転数センサによって検出される回転機回転数Ｎｍと、キャリヤ２０Ｃと回転軸３１と間のギヤ３２、ギヤ３３のギヤ比Ｇｍｇとに基づいて算出できる。したがって、ＥＣＵ５０は、最適燃費線Ｌ２１上で動作点Ａと同等の動作性能（出力）を得るためには、動作点Ｂでの機関出力に、さらに、この回転機吸収出力Ｗｍｇ分を加えた動作点Ｃとなるように機関４の出力制御を行えばよい。つまり、このときの機関出力Ｗｅは、下記の数式（９）で表すことができる。

　Ｗｅ＝Ｗａ＋Ｗｍｇ＝Ｔｅｂ・（Ｎｅｂ＋（１＋１／ρ）・Ｎｃ）　・・・　（９）

　ＥＣＵ５０は、このように算出された機関出力Ｗｅの等出力線と最適燃費線Ｌ２１との交点から動作点Ｃを特定し、当該動作点Ｃのエンジン回転数Ｎｅｃ、エンジントルクＴｅｃを算出する。そして、ＥＣＵ５０は、回転機３０の回転数の制御を行い、回転機３０での発電量を制御し、無段変速状態での変速比制御を行うと共に、機関４の出力制御を行うことで、実際のエンジン回転数Ｎｅ、エンジントルクＴｅを、目標エンジン回転数Ｎｅｃ及び目標エンジントルクＴｅｃに収束させる。

　そしてこの場合、ＥＣＵ５０は、有段変速状態での効率と、無段変速状態であって上記のようにして回転機３０の発電量を見込んだ動作点での効率とを比較し、効率が相対的に高い方の状態となるように制御する。

　次に、図１１のフローチャートを参照してＥＣＵ５０による制御の一例を説明する。なお、ここでも、図８と重複する説明はできる限り省略する。

　ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ６の処理の後、「等出力線＋発電分」での最適燃費線利用時の効率、すなわち、無段変速状態を用いて、最適燃費線上で現在の出力にさらに回転機３０での発電量分を見込んだ出力となるように制御した場合の効率ηｎｃｖｔを算出する（ステップＳＴ２０７）。この場合、ＥＣＵ５０は、例えば、上述したように、回転機吸収出力Ｗｍｇを算出し、現在の出力に対して当該回転機吸収出力Ｗｍｇを見込んだ動作点での無段変速状態の効率ηｎｃｖｔを算出する。

　そして、ＥＣＵ５０は、ステップＳＴ１１の処理では、現在の出力に対して当該回転機吸収出力Ｗｍｇを見込んだ出力での最適燃費線上の目標エンジン回転数Ｎｅｉ及び目標エンジントルクＴｅｉを算出する（ステップＳＴ１１）。

　そして、ＥＣＵ５０は、回転機３０の回転数の制御を行い、回転機３０での発電量を制御し、無段変速状態での変速比制御を行うと共に、機関４の出力制御を行う。これにより、ＥＣＵ５０は、実際のエンジン回転数Ｎｅ、エンジントルクＴｅを、ステップＳＴ１１で算出した回転機吸収出力Ｗｍｇを見込んだ目標エンジン回転数Ｎｅｉ及び目標エンジントルクＴｅｉに収束させる（ステップＳＴ２１２）。つまり、ＥＣＵ５０は、回転機吸収出力Ｗｍｇ分の出力を増加させるように機関４の出力制御を行って、次のステップＳＴ１３の処理に移行する。

　上記のように構成される変速機２０１、ＥＣＵ５０は、無段変速状態である場合に、回転機３０の発電量を見込んで、機関４の動作点が当該機関４の最適燃費線上に位置するように当該機関４の出力を制御する。この結果、変速機２０１、ＥＣＵ５０は、車両２において運転者が要求する加速性能に見合った適切な加速性能を実現することができ、より好適な動力性能の確保することができる。そして、本実施形態の変速機２０１、ＥＣＵ５０は、有段変速状態での効率と、無段変速状態であって上記のようにして回転機３０の発電量を見込んだ動作点での効率とを比較し、効率が相対的に高い方の状態となるように制御することから、燃費性能の向上効果をさらに高めることができる。つまり、変速機２０１、ＥＣＵ５０は、燃費性能の向上と好適な動力性能の確保とを両立することができる。

　以上で説明した実施形態に係る変速機２０１、ＥＣＵ５０は、デュアルクラッチ式の有段変速状態と無段変速状態とを適切に使い分けることができるので、燃費性能を向上させることができる。

　さらに、以上で説明した実施形態に係る変速機２０１によれば、ＥＣＵ５０は、無段変速状態である場合に、回転機３０の発電量を見込んで、機関４の動作点が当該機関４の最適燃費線上に位置するように当該機関４の出力を制御する。そして、ＥＣＵ５０は、有段変速状態と、無段変速状態であって回転機３０の発電量を見込んだ動作点での状態とのうち効率が相対的に高い方の状態となるように制御する。したがって、変速機２０１、ＥＣＵ５０は、燃費性能の向上と好適な動力性能の確保とを両立することができる。

［実施形態３］
　図１２は、実施形態３に係る変速機の発電量相当分出力マップの一例を示す線図である。実施形態２に係る車両用変速機、制御装置は、蓄電装置の蓄電量を見込んで制御を行う点で実施形態１、２とは異なる。なお、実施形態３に係る車両用変速機、制御装置の各構成については、適宜、図１等を参照する。

　本実施形態に係る車両用変速機としての変速機３０１（図１参照）は、制御装置としてのＥＣＵ５０が蓄電装置４０の蓄電量を見込んで制御を行う。ＥＣＵ５０は、車両状態検出装置５１による検出結果に基づいて、蓄電装置４０の蓄電状態ＳＯＣを把握し、蓄電装置４０の蓄電エネルギが所定の量より少ない場合、無段変速状態において、機関出力を必要な蓄電量分、言い換えれば、必要な発電量分増加させるように制御する。

　具体的には、本実施形態のＥＣＵ５０は、蓄電装置４０の蓄電量に応じた蓄電状態ＳＯＣに基づいて有段変速状態と無段変速状態とを切り替える。ＥＣＵ５０は、蓄電状態ＳＯＣが予め設定される第１所定値より小さい場合には、変速機３０１を無段変速状態とし、回転機３０が発電した電力を蓄電装置４０に蓄電する。ここで、上記第１所定値は、蓄電装置４０が過放電の状態にならないように予め設定される値である。これにより、変速機３０１、ＥＣＵ５０は、蓄電装置４０の過放電を抑制することができる。そして、ＥＣＵ５０は、変速機３０１が無段変速状態である場合に、蓄電装置４０の蓄電量を見込んで、機関４の動作点が当該機関４の最適燃費線上に位置するように当該機関４の出力を制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、必要な蓄電量、言い換えれば、必要な発電量を見込んで、機関４の動作点が当該機関４の最適燃費線上に位置するように当該機関４の出力を制御する。

　つまり、ＥＣＵ５０は、蓄電状態ＳＯＣが予め設定される所定値より小さい場合には、例えば、効率の比較結果等にかかわらず変速機３０１を無段変速状態とし、当該変速機３０１の無段変速状態において、適切な蓄電量に対する不足分の蓄電量に応じて、回転機３０が発電する分に見合った動力を機関４が余分に出力するように当該機関４を制御する。ＥＣＵ５０は、典型的には、駆動用出力に加え、蓄電量の不足分に応じて回転機３０が発電する際に回転機３０にて吸収される分の出力、すなわち、回転機吸収出力Ｗｍｇ＝βを加えた機関４の出力制御を行う。

　ここでは、ＥＣＵ５０は、例えば、上述の図９と同様に、車両２が図９の動作点Ａで走行している状態から、動作点を、蓄電量不足を見込んだ発電量相当分の回転機吸収出力Ｗｍｇ＝βに応じた動作点Ｃに移行させる。この場合、ＥＣＵ５０は、例えば、図１２に示すような発電量相当分出力マップに基づいて回転機吸収出力Ｗｍｇ＝βを算出すればよい。図１２に例示する発電量相当分出力マップは、横軸が蓄電状態ＳＯＣ、縦軸が蓄電量不足を見込んだ発電量相当分の回転機吸収出力Ｗｍｇ＝βを示す。発電量相当分出力マップは、蓄電状態ＳＯＣと、機関出力と、回転機吸収出力Ｗｍｇ＝βとの関係を記述したものである。発電量相当分出力マップは、各蓄電状態ＳＯＣにおいて機関出力と回転機吸収出力Ｗｍｇ＝βとの関係が実車評価等を踏まえて予め設定された上で、ＥＣＵ５０の記憶部に３次元マップとして予め格納されている。この発電量相当分出力マップでは、回転機吸収出力Ｗｍｇ＝βは、蓄電状態ＳＯＣが小さくなるにしたがって相対的に大きくなり、機関出力が小さくなるにしたがって相対的に大きくなる。ＥＣＵ５０は、車両状態検出装置５１による種々の検出結果等に基づいて、蓄電状態ＳＯＣや現在の機関出力を算出する。そして、ＥＣＵ５０は、上記発電量相当分出力マップに基づいて、蓄電状態ＳＯＣ、現在の機関出力から回転機吸収出力Ｗｍｇ＝βを算出する。

　そして、ＥＣＵ５０は、蓄電量不足を見込んだ発電量相当分の回転機吸収出力Ｗｍｇ＝βを見込んだ動作点Ｃを特定する。また、ＥＣＵ５０は、回転機吸収出力Ｗｍｇ＝βに加えて、さらに、上述した動力性能確保分の回転機吸収出力Ｗｍｇ＝αを見込んだ動作点Ｃを特定するようにしてもよい。動作点Ｃの特定、言い換えれば、動作点Ｃの目標エンジン回転数、目標エンジントルクの算出は、上述の実施形態と同様の手法で行えばよい。そして、ＥＣＵ５０は、回転機３０の回転数の制御を行い、回転機３０での発電量を制御し、無段変速状態での変速比制御を行うと共に、機関４の出力制御を行うことで、実際のエンジン回転数、エンジントルクを、動作点Ｃに応じた目標エンジン回転数及び目標エンジントルクに収束させる。

　上記のように構成される変速機３０１、ＥＣＵ５０は、蓄電装置４０の蓄電量に基づいて有段変速状態と無段変速状態とを切り替える。この結果、変速機３０１、ＥＣＵ５０は、蓄電装置４０の蓄電量が相対的に少なくなった場合には、変速機３０１を無段変速状態とし、回転機３０が発電した電力を蓄電装置４０に蓄電することができる。そして、変速機３０１、ＥＣＵ５０は、無段変速状態である場合に、蓄電装置４０の蓄電量を見込んで機関４の出力を制御することで、蓄電装置４０の蓄電量の不足分に応じて回転機３０が発電する際に回転機３０にて吸収される分の出力を含めて、最適燃費線上で機関４を運転させることができる。したがって、変速機３０１、ＥＣＵ５０は、燃費性能や好適な動力性能を維持した上で、当該変速機３０１の回転機３０を用いて蓄電装置４０の蓄電状態を適切な状態に維持することができる。

　なお、以上の説明では、ＥＣＵ５０は、蓄電状態ＳＯＣが予め設定される第１所定値より小さい場合には、変速機３０１を無段変速状態とするものとして説明したが、蓄電状態ＳＯＣが予め設定される第２の所定値より大きい場合には、効率の比較結果等にかかわらず、変速機３０１を有段変速状態とするようにしてもよい。ここで、上記第２の所定値は、蓄電装置４０が過充電の状態にならないように予め設定される値である。これにより、変速機３０１、ＥＣＵ５０は、蓄電装置４０が過充電を抑制することができると共に、回転機３０が無駄に発電することを抑制することができるので、さらなる燃費性能の向上を図ることができる。

　以上で説明した実施形態に係る変速機３０１、ＥＣＵ５０は、デュアルクラッチ式の有段変速状態と無段変速状態とを適切に使い分けることができるので、燃費性能を向上させることができる。

　さらに、以上で説明した実施形態に係る変速機３０１によれば、回転機３０によって発電された電力を蓄電可能である蓄電装置４０を備え、ＥＣＵ５０は、蓄電装置４０の蓄電量に基づいて有段変速状態と前記無段変速状態とを切り替える。そして、ＥＣＵ５０は、無段変速状態である場合に、蓄電装置４０の蓄電量を見込んで機関４の動作点が当該機関の最適燃費線上に位置するように当該機関４の出力を制御する。したがって、変速機３０１、ＥＣＵ５０は、当該変速機３０１の回転機３０を用いて蓄電装置４０の蓄電状態を適切な状態に維持することができる。さらに言えば、変速機３０１、ＥＣＵ５０は、例えば、ＤＣＴの２つの入力軸（第１入力軸１３、第２入力軸１４）を通過する動力の比を、車両状況により適宜制御し、機関４の最適燃費領域を利用すると共に、補機等の状態（例ＳＯＣ）を最適化し、最良の走行を実現することができる。

　なお、この変速機３０１は、車両２の停車時に回転機３０によって発電した電力を蓄電装置４０に蓄電するようにすることもできる。この場合、ＥＣＵ５０は、例えば、変速機３０１を無段変速状態とした上で車両２の制動装置を制動状態に制御し第１サンギヤ２０Ｓ１又は第２サンギヤ２０Ｓ２を固定することで、キャリヤ２０Ｃを回転させて回転機３０にて発電するようにしてもよい。

［実施形態４］
　図１３は、実施形態４に係る変速機を搭載した車両の概略構成図である。図１４、図１５、図１６は、実施形態４に係る変速機の動作の一例を表す共線図である。実施形態４に係る車両用変速機、制御装置は、回転機が発電する発電量等に基づいて差動機構のギヤ比を設定する点で実施形態１、２、３とは異なる。

　本実施形態に係る車両用変速機としての変速機４０１は、差動機構４２０のギヤ比が回転機３０の発電量等に応じて設定される。ここで、本実施形態の変速機４０１は、差動機構４２０、及び、伝達部４７０の構成が上述の差動機構２０（図１参照）、伝達部が７０（図１参照）と異なる形式となっている。

　本実施形態の差動機構４２０は、回転機３０の回転軸３１と第１入力軸１３と第２入力軸１４とを差動回転可能に接続するものである。差動機構４２０は、いわゆるシングルピニオン式の遊星歯車機構により構成されるものとして説明するが、例えば、ダブルピニオン式の遊星歯車機構により構成されてもよい。差動機構４２０は、相互に差動回転可能な各回転要素の回転中心が回転軸線Ｘ１と同軸で配置される。各回転要素は、動力が伝達されて回転軸線Ｘ１を回転中心として回転可能である。ここでは、差動機構４２０は、相互に差動回転可能な複数の回転要素として、サンギヤ４２０Ｓ、リングギヤ４２０Ｒ、キャリヤ４２０Ｃを含んで構成される。ここでは、サンギヤ４２０Ｓは、上述の第１サンギヤ２０Ｓ１（図１参照）に相当し、リングギヤ４２０Ｒは、上述の第２サンギヤ２０Ｓ２（図１参照）に相当し、キャリヤ４２０Ｃは、上述のキャリヤ２０Ｃ（図１参照）に相当する。サンギヤ４２０Ｓは、外歯歯車である。リングギヤ４２０Ｒは、サンギヤ４２０Ｓと同軸上に配置された内歯歯車である。キャリヤ４２０Ｃは、サンギヤ４２０Ｓ、又は、リングギヤ４２０Ｒ、ここでは両方に噛合する複数のピニオンギヤ４２０Ｐを自転可能かつ公転可能に保持する。

　本実施形態の差動機構４２０は、サンギヤ４２０Ｓが第１入力軸１３と接続される要素、リングギヤ４２０Ｒが第２入力軸１４と接続される要素、キャリヤ４２０Ｃが回転機３０の回転軸３１と接続される要素となっている。サンギヤ４２０Ｓは、円盤状に形成され、第１入力軸１３に一体回転可能に結合される。リングギヤ４２０Ｒは、円環状に形成され、伝達部４７０を介して第２入力軸１４が接続される。本実施形態の伝達部４７０は、ギヤ４７１、４７２、４７３、４７４等を含んで構成される。ギヤ４７１は、第２入力軸１４の第２係合装置Ｃ２側の端部とは反対側の端部に一体回転可能に結合される。ギヤ４７２は、ギヤ４７１と噛み合う。ギヤ４７３は、ギヤ４７２と噛み合う。ギヤ４７４は、ギヤ４７３と噛み合うと共に、リングギヤ４２０Ｒに一体回転可能に結合される。これにより、伝達部４７０は、第２入力軸１４とリングギヤ４２０Ｒとの間で相互に動力伝達を行うことができる。このとき、伝達部４７０は、第２入力軸１４とリングギヤ４２０Ｒとにおいて、回転軸線Ｘ１周りに対する回転方向を逆転して動力を伝達する。キャリヤ４２０Ｃは、円環板状に形成され、ピニオン軸に外歯歯車であるピニオンギヤ４２０Ｐを自転可能かつ公転可能に支持する。キャリヤ４２０Ｃは、ギヤ３２、ギヤ３３等を介して回転機３０の回転軸３１が接続される。ギヤ３２は、当該キャリヤ４２０Ｃに一体回転可能に結合される。ギヤ３３は、回転軸３１に一体回転可能に結合され当該ギヤ３２と噛み合う。

　なお、以下では、差動機構４２０が遊星歯車機構により構成される場合のギヤ比ρの設定について説明するが、実施形態１等のように差動機構２０（図１参照）がデファレンシャルギヤにより構成される場合のギヤ比ρの設定についてもほぼ同様である。

　本実施形態の差動機構４２０は、車両２の走行中に当該車両２で消費される電力量と、無段変速状態で回転機３０が発電する発電量とに基づいてギヤ比ρが設定される。

　ここで、上述したように、この無段変速状態での回転機３０の発電量は、同期制御前のキャリヤ４２０Ｃの回転数Ｎｃと同期制御後のキャリヤ４２０Ｃの回転数Ｎｃとの差回転数ΔＮｃにキャリヤ２０Ｃのトルクを乗算した値に応じた発電量となる。この無段変速状態での回転機３０の発電量は、差動機構４２０のギヤ比ρの設定の仕方次第で大きく変動する。

　本実施形態の変速機４０１は、例えば、車両２で想定される一般的な走行（例えば、いわゆるモード燃費を測定する際のモード走行）等における実車評価を通じて、車両２の走行中に当該車両２の補機等の駆動により消費される電力量と、無段変速状態で回転機３０が発電する発電量とがほぼ同等になるように、差動機構４２０のギヤ比ρを設定する。例えば、差動機構４２０のギヤ比ρは、車両２で想定される一般的な走行において、上記差回転数ΔＮｃとキャリヤ２０Ｃのトルク（負荷）との積の合計値に応じた発電量と、車両２が走行するために必要な電力量とがほぼ同等になるように設定される。これにより、変速機４０１は、例えば、回転機３０が発電する発電量が多すぎて無駄になることなどを抑制することができ、無段変速状態における回転機３０による発電量を最適化することができる。

　以下では、図１４、図１５、図１６を参照して差動機構４２０のギヤ比ρの設定について例を挙げて説明するが、これはあくまでも一例であり、これに限らない。図１４、図１５、図１６は、差動機構４２０の各回転要素の回転速度の相対関係を直線で表した共線図の一例である。図１４、図１５、図１６は、縦軸をサンギヤ４２０Ｓ、キャリヤ４２０Ｃ及びリングギヤ４２０Ｒのそれぞれの回転数を表すＳ軸、Ｃ軸、Ｒ軸とし、横軸に沿った互いの間隔がサンギヤ４２０Ｓとリングギヤ４２０Ｒとの歯数比に応じた間隔となるように各回転要素をそれぞれ配置した速度線図である。差動機構４２０のサンギヤ４２０Ｓ、キャリヤ４２０Ｃ及びリングギヤ４２０Ｒは、図１４、図１５、図１６等に示す共線図に基づいた回転速度（回転数に相当）で作動する。ここでは、サンギヤ４２０Ｓの回転数は、第１入力軸１３の回転数に相当する。また、図１４では、リングギヤ４２０Ｒの右側に第２入力軸１４、出力軸１５の回転数も図示している。この図１４、図１５、図１６に示すギヤ比ρは、差動機構４２０のギヤ比である。すなわち、サンギヤ４２０Ｓとキャリヤ４２０Ｃとの間隔を「１」とするとキャリヤ４２０Ｃとリングギヤ４２０Ｒとの間隔は、ギヤ比ρに対応する。ギヤ比ρは、サンギヤ４２０Ｓの歯数を「Ｚｓ」、リングギヤ４２０Ｒの歯数を「Ｚｒ」とした場合、「ρ＝Ｚｓ／Ｚｒ」で表すことができる。ここでは、回転機３０を用いて第１速変速段６１から無段変速状態における中間段を経て第２速変速段６２へ遷移する場合についての一例を説明する。

　まず、回転機３０が停止している状態から説明する。ここでは、「Ｇｉ」を伝達部４７０のギヤ比であるアイドラギヤ比、「Ｇｐ」を（１＋ρ）／ρとした場合、空転状態の第２速変速段６２のドリブンギヤ６２ｂの回転数を、出力軸１５相当の回転数に換算した回転数（２ｎｄアイドラ回転数）Ｎ２ｉは、［Ｎ２ｉ＝Ｎｅ／（Ｇｐ・Ｇｉ・Ｇ２）］となる。有段変速状態で第１速変速段６１が選択されている場合の出力軸１５の回転数Ｎ１は、［Ｎ１＝Ｎｅ／Ｇ１］となる。出力軸１５上で［Ｎ１＝Ｎ２ｉ］となるように回転機３０を制御することが、上記で説明した同期制御の条件である。したがって、ＥＣＵ５０は、同期制御では、下記の数式（１０）を満たすようにリングギヤ４２０Ｒの回転数Ｎｒを調節する必要がある。またこの場合のキャリヤ４２０Ｃの回転数Ｎｃは、下記の数式（１１）となる。

　Ｎｒ＝（Ｎｅ／Ｇｐ）×（１／Ｇ１）／（１／（Ｇｐ・Ｇｉ・Ｇ２））
　　　＝Ｎｅ・Ｇｉ・Ｇ２／Ｇ１　・・・　（１０）

　Ｎｃ＝Ｎｅ・（１－（１＋Ｇｉ・Ｇ２／Ｇ１）×（１／（１＋ρ））　・・・　（１１）

　ＥＣＵ５０は、この状態から回転機３０で反力を作用させて次の変速段（第２速変速段６２）まで状態を移行させる。上記のように同期させた後、第１係合装置Ｃ１、第２係合装置Ｃ２の状態を維持したまま、すなわち、入力軸を変えずに、第１速変速段６１を解放状態、第２速変速段６２を締結状態とした場合、差動機構４２０の差動状態は、図１５で示すような状態となる。図１５中、「Ｆｃ」はキャリヤ４２０Ｃのトルク、「Ｎｃ」はキャリヤ４２０Ｃの回転数、「Ｆｓ」はサンギヤ４２０Ｓのトルク、「Ｎｓ」はサンギヤ４２０Ｓの回転数、「Ｆｒ」はリングギヤ４２０Ｒのトルク、「Ｎｒ」はリングギヤ４２０Ｒの回転数である。この場合、下記の数式（１２）で示す力の釣り合い式、及び、下記の数式（１３）で示すトルクの釣り合い式が成り立つ。

　Ｆｃ＝Ｆｓ＋Ｆｒ　・・・　（１２）

　Ｆｃ・ρ－Ｆｓ・（１＋ρ）＝０　・・・　（１３）

　そして、回転機３０のキャリヤ軸上でのトルクを「Ｔｍｇ」とすると、無段変速状態での回転機３０での発電量相当値Ｗｍは、［Ｗｍ＝Ｔｍｇ×Ｎｃ］となる。ここでは、この発電量相当値Ｗを車両２において想定される最も利用頻度の高い基本の走行モードでの電力収支に適合するようにする。具体的には、伝達部４７０のアイドラギヤ比Ｇｉ、差動機構４２０のギヤ比ρ（サンギヤ４２０Ｓの歯数Ｚｓ、リングギヤ４２０Ｒの歯数Ｚｒ）を調節することで調整する。ここでは、例えば、車両２の基本の走行モードの走行状態における電力消費量を「Ｗｏ」とすると、下記の数式（１４）が成り立つように、差動機構４２０のギヤ比ρを調節する。なお、数式（１４）において、「ηｇ」は回転機３０の発電効率である。

　Ｗｏ＝∫（Ｎｃ・Ｔｍｇ／ηｇ）・ｄｔ　・・・　（１４）

　なお、図１６は、上記のような変速機４０１において、機関４の機関出力を増加し車両２を加速させる際の差動機構４２０の差動状態の一例を表している。

　以上で説明した実施形態に係る変速機４０１、ＥＣＵ５０は、デュアルクラッチ式の有段変速状態と無段変速状態とを適切に使い分けることができるので、燃費性能を向上させることができる。

　さらに、以上で説明した実施形態に係る変速機４０１によれば、差動機構４２０は、車両２の走行中に当該車両２で消費される電力量と、無段変速状態で回転機３０が発電する発電量とに基づいてギヤ比が設定される。したがって、変速機４０１、ＥＣＵ５０は、例えば、車両２の走行中に当該車両２で消費される電力量に対して、無段変速状態で回転機３０が発電する発電量を適切な量に調節することができる。よって、変速機４０１は、回転機３０が発電する発電量が多すぎて無駄になることなどを抑制することができ、無段変速状態における回転機３０による発電量を最適化することができる。

［実施形態５］
　図１７は、実施形態５に係る変速機を搭載した車両の概略構成図である。実施形態５に係る車両用変速機は、慣性質量体を備える点で実施形態１、２、３、４とは異なる。

　本実施形態に係る車両用変速機としての変速機５０１は、図１で説明した構成を基本とし、さらに慣性質量体としての回転体５８０を備える。

　回転体５８０は、回転機３０の回転軸３１に接続されるものである。回転体５８０は、例えば、円盤状に形成されるフライホイールであり、慣性モーメントを発生させるための慣性質量部材として作用する。ここでは、回転体５８０は、回転軸３１に一体回転可能に結合されているが、ギヤ等を介在して回転軸３１に接続するようにしてもよい。本実施形態の変速機５０１は、キャリヤ２０Ｃの反力の変化分において、相対的に周期の長い大きな変動に対しては回転機３０の回転制御で対応する一方、相対的に周期の短い瞬間的な変動に対しては回転体５８０にてエネルギを吸収／放出することで、当該回転体５８０の慣性により過渡的な入力変化に対応することができる。

　エンジントルクＴｅ、エンジントルクＴｅの変化量ΔＴｅ、回転体５８０の慣性質量Ｉｗ、回転体５８０の慣性回転角速度ω、回転機３０による吸収トルクＴｍ、吸収トルクＴｍの変化量ΔＴｍを用いて変速機５０１の動作を説明する。

　例えば、回転体５８０を備えていない変速機（例えば、変速機１）は、「Ｔｅ＋ΔＴｅ」のように変化した場合、回転機３０の回転制御により「Ｔｍ＋ΔＴｍ」となるように対応することとなる。この場合、例えば、ΔＴｍ＝（１＋１／ρ）・ΔＴｅとなる。

　一方、本実施形態の変速機５０１は、回転体５８０を備えていることから、ΔＴｍ＝（１＋１／ρ）・ΔＴｅ－Ｉｗ（ｄω／ｄｔ）となり、上記の場合と比較して、吸収トルクＴｍの変化量ΔＴｍが相対的に小さくて済む。これにより、変速機５０１は、回転機３０の負荷を相対的に小さくすることができ、例えば、回転機３０の体格を相対的に小さくし、変速機５０１を小型化することができる。また、変速機５０１は、回転機３０による吸収トルクＴｍの変化が相対的に少なくなり過敏に変化しないので、例えば、回転機３０における発電量の推定精度を向上することができ、蓄電状態ＳＯＣの演算の精度も向上することができる。この結果、変速機５０１は、ひいては蓄電装置４０の容量を低減し小型化を図ることもできる。また、エンジントルクＴｅの変動に対して、当該変動分のエネルギを回転機３０の回転制御によって電気エネルギに変換して貯蔵する場合の変換効率と比較して、当該変動分のエネルギを回転体５８０の機械的エネルギに変換して貯蔵する場合の変換効率の方が相対的に高いことから、変速機５０１は、その分、更なる燃費性能の向上を図ることができる。

　以上で説明した実施形態に係る変速機５０１、ＥＣＵ５０は、デュアルクラッチ式の有段変速状態と無段変速状態とを適切に使い分けることができるので、燃費性能を向上させることができる。

　さらに、以上で説明した実施形態に係る変速機５０１によれば、回転機３０の回転軸３１に接続される回転体５８０を備える。したがって、変速機５０１、ＥＣＵ５０は、回転機３０の小型化を図ることができると共にさらなる燃費性能の向上を図ることができる。

　なお、上述した本発明の実施形態に係る車両用変速機及び制御装置は、上述した実施形態に限定されず、請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係る車両用変速機及び制御装置は、以上で説明した各実施形態の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。

　以上の説明では、差動機構２０は、第１サンギヤ２０Ｓ１が第１入力軸１３と接続される要素、第２サンギヤ２０Ｓ２が第２入力軸１４と接続される要素、キャリヤ２０Ｃが回転機３０の回転軸３１と接続される要素となっているものとして説明したが、各回転要素と第１入力軸１３、第２入力軸１４、回転軸３１の組み合わせは、この組み合わせに限られない。差動機構４２０についても同様である。

　以上で説明した車両は、走行用動力源として、機関に加えてさらに、発電可能な電動機としてのモータジェネレータなどを備えたいわゆる「ハイブリッド車両」であってもよい。

　以上の説明では、車両用変速機の制御装置は、ＥＣＵ５０によって兼用されるものとして説明したがこれに限らない。例えば、制御装置は、ＥＣＵ５０とは別個に構成され、相互に検出信号や駆動信号、制御指令等の情報の授受を行う構成であってもよい。

　以上の説明では、奇数段変速部１０Ａは、第１係合装置Ｃ１等によって構成され、偶数段変速部１０Ｂは、第２係合装置Ｃ２等によって構成されるものとして説明したがこれに限らない。例えば、第１変速段群１１の各段と第２変速段群１２の各段とを入れ替えて、奇数段変速部１０Ａを第２係合装置Ｃ２等によって構成し、偶数段変速部１０Ｂを第１係合装置Ｃ１等によって構成してもよい。つまり、第１変速段群１１、第１入力軸１３、第１係合装置Ｃ１と第２変速段群１２、第２入力軸１４、第２係合装置Ｃ２とは、「第１」と「第２」との関係が入れ替わってもよい。

１、２０１、３０１、４０１、５０１　　変速機（車両用変速機）
２　　車両
３　　パワートレーン
４　　機関
５　　動力伝達装置
６　　駆動輪
７　　ダンパ
８　　デファレンシャルギヤ
１０　　変速機構
１０Ａ　　奇数段変速部
１０Ｂ　　偶数段変速部
１１　　第１変速段群
１２　　第２変速段群
１３　　第１入力軸
１４　　第２入力軸
１５　　出力軸
２０、４２０　　差動機構
３０　　回転機
３１　　回転軸
４０　　蓄電装置
５０　　ＥＣＵ（制御装置）
５１　　車両状態検出装置
７０、４７０　　伝達部
５８０　　回転体（慣性質量体）
Ｃ１　　第１係合装置
Ｃ２　　第２係合装置
Ｒ１　　第１経路
Ｒ２　　第２経路
Ｒ３　　第３経路
Ｒ４　　第４経路

Claims (10)

1. 　車両を走行させる回転動力を発生させる機関と第１変速段群の第１入力軸との間の動力伝達を断接可能である第１係合装置と、前記機関と第２変速段群の第２入力軸との間の動力伝達を断接可能である第２係合装置とを有する変速機構と、
   　回転機の回転軸と前記第１入力軸と前記第２入力軸とを差動回転可能に接続する差動機構と、
   　前記第１係合装置、前記第２係合装置、及び、前記回転機を制御し、前記機関からの回転動力を前記第１変速段群、又は、前記第２変速段群のいずれか１つの変速段によって変速して出力軸から出力可能である有段変速状態と、前記機関からの回転動力を前記第１変速段群、及び、前記第２変速段群を構成する各変速段の変速比の間の変速比で変速して前記出力軸から出力可能であると共に当該変速比を無段階に変更可能である無段変速状態とに切り替え可能である制御装置とを備え、
   　前記制御装置は、前記有段変速状態と前記無段変速状態とのうち効率が相対的に高い方の状態となるように制御することを特徴とする、
   　車両用変速機。
2. 　前記制御装置は、前記有段変速状態である場合であって現在の変速段での効率が当該現在の変速段と次の変速段との間の変速比での効率より高い場合には当該現在の変速段を維持し、
   　前記有段変速状態である場合であって現在の変速段と次の変速段との間の変速比での効率が当該現在の変速段での効率より高い場合には前記無段変速状態となるように制御し、
   　前記無段変速状態である場合であって当該無段変速状態での効率が次の変速段での効率より高い場合には前記無段変速状態を維持し、
   　前記無段変速状態である場合であって次の変速段での効率が当該無段変速状態での効率より高い場合には当該次の変速段となるように制御する、
   　請求項１に記載の車両用変速機。
3. 　前記有段変速状態は、前記機関からの回転動力を前記第１入力軸、又は、前記第２入力軸のいずれか一方を介して変速する状態であり、
   　前記無段変速状態は、前記機関からの回転動力を前記第１入力軸、前記第２入力軸、及び、前記差動機構を介して変速する状態であり、
   　前記制御装置は、前記回転機を制御し前記差動機構の差動回転を調節することで前記無段変速状態を実現する、
   　請求項１又は請求項２に記載の車両用変速機。
4. 　前記制御装置は、前記第１係合装置を係合状態、前記第２係合装置を解放状態とし、前記機関からの回転動力を前記第１変速段群のいずれか１つの変速段によって変速する前記有段変速状態から前記無段変速状態に移行する場合に、前記回転機を制御して前記第２入力軸の回転速度を前記出力軸の回転速度に応じた回転速度に同期させた後、前記機関から前記差動機構を介した回転動力を前記第２変速段群のいずれか１つの変速段によって変速する状態とした上で前記回転機を制御して変速比を変更し、
   　前記無段変速状態から、前記機関からの回転動力を前記第２変速段群のいずれか１つの変速段によって変速する前記有段変速状態に移行する場合に、前記第２係合装置を係合状態、前記第１係合装置を解放状態とし、前記回転機の制御を終了する、
   　請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車両用変速機。
5. 　前記制御装置は、前記無段変速状態である場合に前記回転機による発電量を制御することで変速比を変更する、
   　請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車両用変速機。
6. 　前記制御装置は、前記無段変速状態である場合に、前記回転機の発電量を見込んで、前記機関の動作点が当該機関の最適燃費線上に位置するように当該機関の出力を制御可能であり、
   　前記有段変速状態と、前記無段変速状態であって前記回転機の発電量を見込んだ動作点での状態とのうち効率が相対的に高い方の状態となるように制御する、
   　請求項５に記載の車両用変速機。
7. 　前記回転機によって発電された電力を蓄電可能である蓄電装置を備え、
   　前記制御装置は、前記蓄電装置の蓄電量に基づいて前記有段変速状態と前記無段変速状態とを切り替えて、前記無段変速状態である場合に、前記蓄電装置の蓄電量を見込んで前記機関の動作点が当該機関の最適燃費線上に位置するように当該機関の出力を制御可能である、
   　請求項５又は請求項６に記載の車両用変速機。
8. 　前記差動機構は、前記車両の走行中に当該車両で消費される電力量と、前記無段変速状態で前記回転機が発電する発電量とに基づいてギヤ比が設定される、
   　請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の車両用変速機。
9. 　前記回転機の前記回転軸に接続される慣性質量体を備える、
   　請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の車両用変速機。
10. 　車両を走行させる回転動力を発生させる機関と第１変速段群の第１入力軸との間の動力伝達を断接可能である第１係合装置、及び、前記機関と第２変速段群の第２入力軸との間の動力伝達を断接可能である第２係合装置を有する変速機構と、回転機の回転軸と前記第１入力軸と前記第２入力軸とを差動回転可能に接続する差動機構とを備える車両用変速機の制御装置であって、
    　前記第１係合装置、前記第２係合装置、及び、前記回転機を制御し、前記機関からの回転動力を前記第１変速段群、又は、前記第２変速段群のいずれか１つの変速段によって変速して出力軸から出力可能である有段変速状態と、前記機関からの回転動力を前記第１変速段群、及び、前記第２変速段群を構成する各変速段の変速比の間の変速比で変速して前記出力軸から出力可能であると共に当該変速比を無段階に変更可能である無段変速状態とに切り替え可能であり、
    　前記有段変速状態と前記無段変速状態とのうち効率が相対的に高い方の状態となるように制御することを特徴とする、
    　制御装置。

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