JP4244966B2 - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、差動作用が作動可能な差動機構と電動機とを備える車両用駆動装置に係り、特に、電動機などを小型化する技術に関するものである。

エンジンの出力を第１電動機および出力軸へ分配する差動機構と、その差動機構の出力軸と駆動輪との間に設けられた第２電動機とを、備えた車両用駆動装置が知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両用駆動装置がそれである。このようなハイブリッド車両用駆動装置では、差動機構が例えば遊星歯車装置で構成され、その差動作用によりエンジンからの動力の主部を駆動輪へ機械的に伝達し、そのエンジンからの動力の残部を第１電動機から第２電動機への電気パスを用いて電気的に伝達することにより変速比が連続的に変更される変速機として機能させられ、例えば電気的な無段変速機として機能させられ、エンジンを最適な作動状態に維持しつつ車両を走行させるように制御装置により制御されて燃費が向上させられる。

特開２００３−１２７６７９号公報 特開２００１−３３９８０５号公報

一般に、無段変速機は車両の燃費を良くする装置として知られている一方、有段式自動変速機のような歯車式伝動装置は伝達効率が良い装置として知られている。しかし、それ等の長所を兼ね備えた動力伝達機構は未だ存在しなかった。例えば、上記特許文献１に示すようなハイブリッド車両用駆動装置では、第１電動機から第２電動機への電気エネルギの電気パスすなわち車両の駆動力の一部を電気エネルギで伝送する伝送路を含むため、エンジンの高出力化に伴ってその第１電動機を大型化させねばならないとともに、その第１電動機から出力される電気エネルギにより駆動される第２電動機も大型化させねばならないので、駆動装置が大きくなるという問題があった。或いは、エンジンの出力の一部が一旦電気エネルギに変換されて駆動輪に伝達されるので、高速走行などのような車両の走行条件によってはかえって燃費が悪化する可能性があった。上記動力分配機構が電気的に変速比が変更される変速機例えば電気的ＣＶＴと称されるような無段変速機として使用される場合も、同様の課題があった。

ところで、上述したようなハイブリッド車両用駆動装置では、高駆動トルクが要求された場合に対する第２電動機の必要容量を小さくして、その第２電動機を小型化するために、差動機構（電気的な無段変速機）の出力部材と駆動輪との間の動力伝達経路に有段変速機が備えられるものも良く知られている。このような車両用駆動装置では、電気的な無段変速機と有段変速機との２つの変速機構を介して駆動力源の出力を駆動輪へ伝達すると共に、それらの変速機構の各変速比に基づいてその駆動装置の総合変速比が形成される。

また、一般に、有段変速機を単独で備える車両用駆動装置では、平坦路走行時に比較して大きな車両駆動力或いはエンジンブレーキが必要な時には、例えば登降坂走行時には、必要な車両駆動力やエンジンブレーキを得る為に、平坦路走行時に比較して変速比が相対的に大きな低車速側変速比（ローギヤ）が設定される。これによって、平坦路走行時に比較して高車速側までローギヤが維持されることになり、アップシフトが抑制されてビジーシフトが防止される。

このことは、上述したような電気的な無段変速機と有段変速機との各変速比に基づいて駆動装置の総合変速比が形成される場合も同じであり、例えば登降坂走行時には、平坦路走行時に比較して低車速側の総合変速比が設定されることによりアップシフトが抑制されてビジーシフトが防止される。

しかしながら、上記電気的な無段変速機では、電気的ＣＶＴとして機能させる為に、第１電動機においてエンジントルクに応じた反力トルクを受け持つ必要があることから、登坂走行時のように高負荷での走行となるような場合には受け持つ反力トルク（負荷トルク）が増大する為、第１電動機の性能によっては駆動力不足となる可能性があった。見方を換えれば、登坂走行時に駆動力不足とならないようにするには、第１電動機を大型化する必要があった。

また、降坂走行時には第２電動機を発電機として作動させて車両の運動エネルギを電気エネルギに変換して蓄電装置に回収すると共に、その第２電動機の発電抵抗によって回生制動が行われて必要な駆動力源ブレーキが得られる。しかしながら、アップシフトが抑制されることで第２電動機の負荷トルクが増大する可能性があった。また、蓄電装置の満充電などにより回生量が増やせない場合には、必要な駆動力源ブレーキが得られない可能性があった。

このようなことから、前記特許文献１に記載されたハイブリッド車両用駆動装置の課題を解決できるような駆動装置に自動変速機が更に備えられるような車両用駆動装置において、必要な駆動力や駆動力源ブレーキが得られると共にビジーシフトが防止されることが望まれる。

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、エンジンの出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構と伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを有する電気的な無段変速部と、その動力伝達経路の一部を構成する変速機とを備える車両用駆動装置の制御装置において、その駆動装置を小型化できたり、或いはまた燃費が向上させられると共に、ビジーシフトが防止される制御装置を提供することにある。

すなわち、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、(a) エンジンの出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構と該伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを有して電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部と、前記動力伝達経路の一部を構成する変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、(b) 前記差動機構に備えられ、前記無段変速部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と前記無段変速部を電気的な無段変速作動しない非無段変速状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置と、(c) 所定の車両走行時に比較して大きな駆動力源ブレーキが必要なときには、前記無段変速部と前記変速部とで形成される総合変速比を所定の車両走行時に比較して低車速側に設定する変速制御手段と、(d) 前記変速制御手段により総合変速比が所定の車両走行時に比較して低車速側に設定されたときに、必要な駆動力源ブレーキが得られない場合には、前記無段変速部を無段変速状態から非無段変速状態へ切り換える切換制御手段とを、含むことにある。

このようにすれば、差動状態切換装置により車両の駆動装置内の無段変速部が、電気的な無段変速作動可能な無段変速状態とその電気的な無段変速作動しない非無段変速状態例えば有段変速状態とに選択的に切り換えられることから、電気的に変速比が変更させられる変速機の燃費改善効果と機械的に動力を伝達する歯車式伝動装置の高い伝達効率との両長所を兼ね備えた駆動装置が得られる。

例えば、車両の低中速走行および低中出力走行となるようなエンジンの常用出力域において上記無段変速部が無段変速状態とされると、車両の燃費性能が確保される。また、高速走行において無段変速部が非無段変速状態とされると、専ら機械的な動力伝達経路でエンジンの出力が駆動輪へ伝達されて、電気的に変速比が変更させられる変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されるので、燃費が向上させられる。また、高出力走行において無段変速部を非無段変速状態とされると、電気的に変速比が変更させられる変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、電動機が発生すべき電気的エネルギ換言すれば電動機が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできるので、その電動機或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。

また、前記無段変速状態と前記非無段変速状態とに切換え可能に構成される無段変速部を備えた上記車両用駆動装置において、所定の車両走行時に比較して大きな駆動力源ブレーキが必要なときであって、変速制御手段により総合変速比が所定の車両走行時に比較して低車速側に設定されたときに、必要な駆動力源ブレーキが得られない場合には、切換制御手段により前記無段変速部が無段変速状態から非無段変速状態へ切り換えられるので、エンジンの回転速度が車速に拘束されることから車速と総合変速比とに応じたエンジンブレーキトルクが発生させられ得て第２電動機による回生トルクを大きくすることなく必要な駆動力源ブレーキが得られる。つまり、第１電動機および第２電動機の負荷トルクが許容範囲を超えることなく、所定の車両走行時に比較して大きな駆動力源ブレーキが得られると共にビジーシフトが防止される。

ここで、請求項２にかかる発明では、前記所定の車両走行時に比較して大きな車両駆動力或いは駆動力源ブレーキが必要なときとは、登坂路走行時或いは降坂路走行時である。このようにすれば、登坂路走行時或いは降坂路走行時に、必要な車両駆動力或いは駆動力源ブレーキが得られる。

ここで、好適には、前記無段変速部は、前記差動状態切換装置により前記差動機構が差動作用が働く差動状態とされることで電気的な無段変速作動可能な無段変速状態とされ、差動機構がその差動作用をしない非差動状態例えばロック状態とされて差動作用が制限されることで電気的な無段変速作動しない非無段変速状態例えば有段変速状態とされて電気的な無段変速機としての作動が制限されるものである。このようにすれば、無段変速部が、無段変速状態と非無段変速状態とに切り換えられる。

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要素と前記第１電動機に連結された第２要素と前記伝達部材に連結された第３要素とを有するものであり、前記差動状態切換装置は、前記差動機構を差動状態とするために第１要素乃至第３要素を相互に相対回転可能とする、例えば差動機構を差動状態とするために少なくとも第２要素および第３要素を互いに異なる速度にて回転可能とするものである。また、差動状態切換装置は、差動機構を非差動状態例えばロック状態とするために少なくとも第２要素および第３要素を互いに異なる速度にて回転可能としない、例えば差動機構を非差動状態例えばロック状態とするために第１要素乃至第３要素を共に一体回転させるか或いは第２要素を非回転状態とするものである。このようにすれば、差動機構が差動状態と非差動状態とに切り換えられるように構成される。

また、好適には、前記差動状態切換装置は、前記第１要素乃至第３要素を共に一体回転させるために第１要素乃至第３要素のうちの少なくとも２つを相互に連結するクラッチおよび／または第２要素を非回転状態とするために第２要素を非回転部材に連結するブレーキを備えたものである。このようにすれば、差動機構が差動状態と非差動状態とに簡単に切り換えられるように構成される。

また、好適には、前記差動機構は、前記クラッチおよび前記ブレーキの解放により少なくとも前記第２要素および前記第３要素が互いに異なる速度にて回転可能な差動状態とされて電気的な差動装置とされ、前記クラッチの係合により変速比が１である変速機とされるか、或いは前記ブレーキの係合により変速比が１より小さい増速変速機とされるものである。このようにすれば、差動機構が差動状態と非差動状態とに切り換えられるように構成されると共に、単段または複数段の定変速比を有する変速機としても構成され得る。

また、好適には、前記差動機構動は遊星歯車装置であり、前記第１要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第２要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第３要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。このようにすれば、前記差動機構の軸方向寸法が小さくなる。また、差動機構が１つの遊星歯車装置によって簡単に構成され得る。

また、好適には、前記遊星歯車装置はシングルピニオン型遊星歯車装置である。このようにすれば、前記差動機構の軸方向寸法が小さくなる。また、差動機構が１つのシングルピニオン型遊星歯車装置によって簡単に構成される。

また、好適には、前記無段変速部の変速比と前記変速部の変速比とに基づいて前記駆動装置の総合変速比が形成されるので、その変速部の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになる。また、これによって、無段変速部における無段変速制御の効率が一層高められる。或いはまた、第２電動機が前記伝達部材に連結され、且つ変速部が形成される変速比が１より大きい減速変速機とされると、第２電動機の出力トルクは変速部の出力軸に対して低トルクの出力でよいので、第２電動機が小型化され得る。また、無段変速部の無段変速状態において、無段変速部と変速部とで無段変速機が構成され、無段変速部の非無段変速状態において、無段変速部と変速部とで有段変速機が構成され得る。

また、前記変速部は、有段の自動変速機である。このようにすれば、前記総合変速比が変速部の変速に伴って段階的に変化させられ得るので、総合変速比が連続的に変化させられることに比較して速やかに変化させられ得る。よって、駆動装置が無段変速機として機能させられて滑らかに駆動トルクを変化させることが可能であると共に、段階的に変速比を変化させて速やかに駆動トルクを得ることも可能となる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例である制御装置が適用されるハイブリッド車両の駆動装置の一部を構成する変速機構１０を説明する骨子図である。図１において、変速機構１０は車体に取り付けられる非回転部材としてのトランスミッションケース１２（以下、ケース１２という）内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸１４と、この入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）などを介して間接に連結された無段変速部としての差動部１１と、その差動部１１と駆動輪３８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変速部として有段式の変速機として機能する自動変速部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。この変速機構１０は、例えば車両において縦置きされるＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、入力軸１４に直接に或いは図示しない脈動吸収ダンパーを介して直接的に連結された走行用の駆動力源として例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン８と一対の駆動輪３８（図５参照）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）３６および一対の車軸等を順次介して一対の駆動輪３８へ伝達する。

このように、本実施例の変速機構１０においてはエンジン８と差動部１１とは直結されている。この直結にはトルクコンバータやフルードカップリング等の流体式伝動装置を介することなく連結されているということであり、例えば上記脈動吸収ダンパーなどを介する連結はこの直結に含まれる。なお、変速機構１０はその軸心に対して対称的に構成されているため、図１の骨子図においてはその下側が省略されている。以下の各実施例についても同様である。

差動部１１は、第１電動機Ｍ１と、入力軸１４に入力されたエンジン８の出力を機械的に分配する機械的機構であってエンジン８の出力を第１電動機Ｍ１および伝達部材１８に分配する差動機構としての動力分配機構１６と、伝達部材１８と一体的に回転するように設けられている第２電動機Ｍ２とを備えている。なお、この第２電動機Ｍ２は伝達部材１８から駆動輪３８までの間の動力伝達経路を構成する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Ｍ１および第２電動機Ｍ２は発電機能をも有する所謂モータジェネレータであるが、第１電動機Ｍ１は反力を発生させるためのジェネレータ（発電）機能を少なくとも備え、第２電動機Ｍ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力するためのモータ（電動機）機能を少なくとも備える。

動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４と、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２４は、第１サンギヤＳ１、第１遊星歯車Ｐ１、その第１遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１遊星歯車Ｐ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第１サンギヤＳ１の歯数をＺＳ１、第１リングギヤＲ１の歯数をＺＲ１とすると、上記ギヤ比ρ１はＺＳ１／ＺＲ１である。

この動力分配機構１６においては、第１キャリヤＣＡ１は入力軸１４すなわちエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１は第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１は伝達部材１８に連結されている。また、切換ブレーキＢ０は第１サンギヤＳ１とケース１２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が解放されるとすなわち解放状態へ切り換えられると、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１がそれぞれ相互に相対回転可能とされて差動作用が作動可能なすなわち差動作用が働く差動状態とされることから、エンジン８の出力が第１電動機Ｍ１と伝達部材１８とに分配されるとともに、分配されたエンジン８の出力の一部で第１電動機Ｍ１から発生させられた電気エネルギで蓄電されたり第２電動機Ｍ２が回転駆動されるので、差動部１１（動力分配機構１６）は電気的な差動装置として機能させられて例えば差動部１１は所謂無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、エンジン８の所定回転に拘わらず伝達部材１８の回転が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構１６が差動状態とされると差動部１１も差動状態とされ、差動部１１はその変速比γ０（入力軸１４の回転速度Ｎ_１４／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無段変速状態とされる。

この状態で、上記切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が係合されるとすなわち係合状態へ切り換えられると、動力分配機構１６は前記差動作用をしないすなわち差動作用が不能な非差動状態とされる。具体的には、上記切換クラッチＣ０が係合されて第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが一体的に連結されると、動力分配機構１６は第１遊星歯車装置２４の３要素である第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣＡ１、第１リングギヤＲ１が共に回転すなわち一体回転させられる連結状態すなわちロック状態とされて前記差動作用をしない非差動状態とされることから、差動部１１も非差動状態とされる。また、エンジン８の回転と伝達部材１８の回転速度（以下、伝達部材回転速度Ｎ_１８）とが一致する状態となるので、差動部１１（動力分配機構１６）は変速比γ０が「１」に固定された変速機として機能する非無段変速状態例えば定変速状態すなわち有段変速状態とされる。

次いで、上記切換クラッチＣ０に替えて切換ブレーキＢ０が係合されて第１サンギヤＳ１がケース１２に連結されると、動力分配機構１６は第１サンギヤＳ１が非回転状態とさせられる連結状態すなわちロック状態とされて前記差動作用をしない非差動状態とされることから、差動部１１も非差動状態とされる。また、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、動力分配機構１６は増速機構として機能するものであり、差動部１１（動力分配機構１６）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非無段変速状態例えば定変速状態すなわち有段変速状態とされる。

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、差動部１１（動力分配機構１６）の変速状態を差動状態すなわち非ロック状態（非連結状態）と非差動状態すなわちロック状態（連結状態）とに、すなわち差動部１１（動力分配機構１６）を電気的な差動装置として作動可能な差動状態例えば変速比が連続的変化可能な電気的な無段変速機として作動する無段変速作動可能な無段変速状態と、電気的な無段変速作動しない非無段変速状態例えば電気的な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電気的な無段変速作動しないすなわち電気的な無段変速作動不能な定変速状態（非差動状態）、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差動状態切換装置として機能している。

別の見方をすれば、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、動力分配機構１６を非差動状態として動力分配機構１６の差動作用を制限することにより、差動部１１を非無段変速状態として差動部１１の電気的な差動装置としての作動を制限する、すなわち電気的な無段変速機としての作動を制限する差動制限装置として機能している。また、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は、動力分配機構１６を差動状態として動力分配機構１６の差動作用を制限しないことにより、差動部１１を無段変速状態として差動部１１の電気的な差動装置としての作動を制限しない、すなわち電気的な無段変速機としての作動を制限しない。

自動変速部２０は、シングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６、シングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８、およびシングルピニオン型の第４遊星歯車装置３０を備え、有段式の自動変速機として機能する。第２遊星歯車装置２６は、第２サンギヤＳ２、第２遊星歯車Ｐ２、その第２遊星歯車Ｐ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２遊星歯車Ｐ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えており、例えば「０．５６２」程度の所定のギヤ比ρ２を有している。第３遊星歯車装置２８は、第３サンギヤＳ３、第３遊星歯車Ｐ３、その第３遊星歯車Ｐ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３遊星歯車Ｐ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えており、例えば「０．４２５」程度の所定のギヤ比ρ３を有している。第４遊星歯車装置３０は、第４サンギヤＳ４、第４遊星歯車Ｐ４、その第４遊星歯車Ｐ４を自転および公転可能に支持する第４キャリヤＣＡ４、第４遊星歯車Ｐ４を介して第４サンギヤＳ４と噛み合う第４リングギヤＲ４を備えており、例えば「０．４２１」程度の所定のギヤ比ρ４を有している。第２サンギヤＳ２の歯数をＺＳ２、第２リングギヤＲ２の歯数をＺＲ２、第３サンギヤＳ３の歯数をＺＳ３、第３リングギヤＲ３の歯数をＺＲ３、第４サンギヤＳ４の歯数をＺＳ４、第４リングギヤＲ４の歯数をＺＲ４とすると、上記ギヤ比ρ２はＺＳ２／ＺＲ２、上記ギヤ比ρ３はＺＳ３／ＺＲ３、上記ギヤ比ρ４はＺＳ４／ＺＲ４である。

自動変速部２０では、第２サンギヤＳ２と第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第２キャリヤＣＡ２は第２ブレーキＢ２を介してケース１２に選択的に連結され、第４リングギヤＲ４は第３ブレーキＢ３を介してケース１２に選択的に連結され、第２リングギヤＲ２と第３キャリヤＣＡ３と第４キャリヤＣＡ４とが一体的に連結されて出力軸２２に連結され、第３リングギヤＲ３と第４サンギヤＳ４とが一体的に連結されて第１クラッチＣ１を介して伝達部材１８に選択的に連結されている。このように、自動変速部２０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。別の見方をすれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、差動部１１から自動変速部２０内への動力伝達経路を、言い換えれば差動部１１から駆動輪３８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その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その動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。

前記切換クラッチ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（以下、特に区別しない場合はクラッチＣ、ブレーキＢと表す）は、従来の車両用自動変速機においてよく用いられている係合要素としての油圧式摩擦係合装置であって、互いに重ねられた複数枚の摩擦板が油圧アクチュエータにより押圧される湿式多板型や、回転するドラムの外周面に巻き付けられた１本または２本のバンドの一端が油圧アクチュエータによって引き締められるバンドブレーキなどにより構成され、それが介挿されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。

以上のように構成された変速機構１０において、特に、本実施例では動力分配機構１６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、差動部１１は前述した無段変速機として作動可能な無段変速状態に加え、変速比が一定の変速機として作動可能な非無段変速状態（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、変速機構１０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差動部１１と自動変速部２０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差動部１１と自動変速部２０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、変速機構１０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、差動部１１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。

具体的には、差動部１１が非無段変速状態とされて変速機構１０が有段変速機として機能する場合には、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の何れかが係合させられ、且つ第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が選択的に係合作動させられることにより、すなわち自動変速部２０の変速に関与する係合装置の解放と係合とにより、例えば変速に関与する解放側の油圧式摩擦係合装置（以下解放側係合装置）の解放と変速に関与する係合側の油圧式摩擦係合装置（以下係合側係合装置）の係合とにより変速比が自動的に切り換えられるように、第１速ギヤ段（第１変速段）乃至第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機構１０の総合変速比γＴ（＝入力軸回転速度Ｎ_１４／出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴ）が各ギヤ段毎に得られるようになっている。この変速機構１０の総合変速比γＴは、差動部１１の変速比γ０と自動変速部２０の変速比γとに基づいて形成される変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴである。

例えば、変速機構１０が有段変速機として機能する場合には、図２の係合作動表に示されるように、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、この後進ギヤ段は、通常、差動部１１の無段変速状態において成立させられる。また、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。

また、差動部１１が無段変速状態とされて変速機構１０が無段変速機として機能する場合には、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放されて差動部１１が無段変速機として機能し、且つ差動部１１に直列の自動変速部２０が有段変速機として機能することにより、自動変速部２０の少なくとも１つの変速段Ｍに対して自動変速部２０に入力される回転速度（以下、自動変速部２０の入力回転速度Ｎ_ＩＮ）すなわち伝達部材回転速度Ｎ_１８が無段的に変化させられてその変速段Ｍにおいて無段的な変速比幅が得られる。したがって、変速機構１０のトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。

例えば、変速機構１０が無段変速機として機能する場合には、図２の係合作動表に示されるように、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が共に解放された状態で、自動変速部２０の第１速、第２速、第３速、第４速（第５速における自動変速部２０の係合装置の係合作動は第４速に同じ）の各ギヤ段に対しその自動変速部２０の入力回転速度Ｎ_ＩＮが無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって、変速機構１０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られる。

図３は、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と変速部（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２０とから構成される変速機構１０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。この図３の共線図は、各遊星歯車装置２４、２６、２８、３０のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦軸とから成る二次元座標であり、３本の横線のうちの下側の横線Ｘ１が回転速度零を示し、上側の横線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Ｎ_Ｅを示し、横線ＸＧが伝達部材回転速度Ｎ_１８を示している。

また、差動部１１を構成する動力分配機構１６の３つの要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素（第２要素）ＲＥ２に対応する第１サンギヤＳ１、第１回転要素（第１要素）ＲＥ１に対応する第１キャリヤＣＡ１、第３回転要素（第３要素）ＲＥ３に対応する第１リングギヤＲ１の相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は第１遊星歯車装置２４のギヤ比ρ１に応じて定められている。さらに、自動変速部２０の５本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７、Ｙ８は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第２キャリヤＣＡ２を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応する第４リングギヤＲ４を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応し且つ相互に連結された第２リングギヤＲ２、第３キャリヤＣＡ３、第４キャリヤＣＡ４を、第８回転要素（第８要素）ＲＥ８に対応し且つ相互に連結された第３リングギヤＲ３、第４サンギヤＳ４をそれぞれ表し、それらの間隔は第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０のギヤ比ρ２、ρ３、ρ４に応じてそれぞれ定められている。共線図の縦軸間の関係においてサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔とされるとキャリヤとリングギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、差動部１１では縦線Ｙ１とＹ２との縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρ１に対応する間隔に設定される。また、自動変速部２０では各第２、第３、第４遊星歯車装置２６、２８、３０毎にそのサンギヤとキャリヤとの間が「１」に対応する間隔に設定され、キャリヤとリングギヤとの間がρに対応する間隔に設定される。

上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結されるとともに切換クラッチＣ０を介して第２回転要素（第１サンギヤＳ１）ＲＥ２と選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２が第１電動機Ｍ１に連結されるとともに切換ブレーキＢ０を介してケース１２に選択的に連結され、第３回転要素（第１リングギヤＲ１）ＲＥ３が伝達部材１８および第２電動機Ｍ２に連結されて、入力軸１４の回転を伝達部材１８を介して自動変速部２０へ伝達する（入力させる）ように構成されている。このとき、Ｙ２とＸ２の交点を通る斜めの直線Ｌ０により第１サンギヤＳ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との関係が示される。

例えば、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、第１回転要素ＲＥ１乃至第３回転要素ＲＥ３を相互に相対回転可能とする無段変速状態（差動状態）、例えば少なくとも第２回転要素ＲＥ２および第３回転要素ＲＥ３を互いに異なる速度にて回転可能とする無段変速状態（差動状態）に切換えられたときは、第１電動機Ｍ１の回転速度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車速Ｖに拘束される第１リングギヤＲ１の回転速度が略一定である場合には、直線Ｌ０と縦線Ｙ２との交点で示される第１キャリヤＣＡ１の回転速度すなわちエンジン回転速度Ｎ_Ｅが上昇或いは下降させられる。

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、動力分配機構１６は上記３回転要素ＲＥ１、ＲＥ２、ＲＥ３が一体回転して少なくとも第２回転要素ＲＥ２および第３回転要素ＲＥ３を互いに異なる速度にて回転可能としない非差動状態とされるので、直線Ｌ０は横線Ｘ２と一致させられ、エンジン回転速度Ｎ_Ｅと同じ回転で伝達部材１８が回転させられる。或いは、切換ブレーキＢ０の係合により第１サンギヤＳ１がケース１２に連結されると、動力分配機構１６は第２回転要素ＲＥ２の回転が停止させられて少なくとも第２回転要素ＲＥ２および第３回転要素ＲＥ３を互いに異なる速度にて回転可能としない非差動状態とされるので、直線Ｌ０は図３に示す状態となって差動部１１が増速機構として機能させられ、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の回転速度すなわち伝達部材回転速度Ｎ_１８は、エンジン回転速度Ｎ_Ｅよりも増速された回転で自動変速部２０へ入力される。

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、図３に示すように、第１クラッチＣ１と第３ブレーキＢ３とが係合させられることにより、第８回転要素ＲＥ８の回転速度を示す縦線Ｙ８と横線Ｘ２との交点と第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６と横線Ｘ１との交点とを通る斜めの直線Ｌ１と、出力軸２２と連結された第７回転要素ＲＥ７の回転速度を示す縦線Ｙ７との交点で第１速の出力軸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速の出力軸２２の回転速度が示される。上記第１速乃至第４速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度Ｎ_Ｅと同じ回転速度で第８回転要素ＲＥ８に差動部１１すなわち動力分配機構１６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、差動部１１からの動力がエンジン回転速度Ｎ_Ｅよりも高い回転速度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５速の出力軸２２の回転速度が示される。

図４は、本実施例の変速機構１０を制御するための電子制御装置４０に入力される信号及びその電子制御装置４０から出力される信号を例示している。この電子制御装置４０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４０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、シフトポジションＰ_ＳＨを表す信号、エンジン８の回転速度であるエンジン回転速度Ｎ_Ｅを表す信号、ギヤ比列設定値を表す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動を表す信号、出力軸２２の回転速度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、変速機構１０を有段変速機として機能させるために差動部１１（動力分配機構１６）を有段変速状態（ロック状態）に切り換えるための有段スイッチ操作の有無を表す信号、変速機構１０を無段変速機として機能させるために差動部１１（動力分配機構１６）を無段変速状態（差動状態）に切り換えるための無段スイッチ操作の有無を表す信号、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という）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という）を表す信号、蓄電装置６０（図５参照）の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号などが、それぞれ供給される。

また、上記電子制御装置４０からは、エンジン出力を制御するエンジン出力制御装置４３（図５参照）への制御信号例えばエンジン８の吸気管９５に備えられた電子スロットル弁９６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９７への駆動信号や燃料噴射装置９８による吸気管９５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９９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４２（図５参照）に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御回路４２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、電子制御装置４０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５において、有段変速制御手段５４は、例えば記憶手段５６に予め記憶された図６の実線および一点鎖線に示す変速線図（関係、変速マップ）から車速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、変速機構１０の変速を実行すべきか否かを判断し、例えば自動変速部２０の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部２０の自動変速制御を実行する。このとき、有段変速制御手段５４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、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を除いた自動変速部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４２へ出力する。油圧制御回路４２は、その指令に従って、例えば変速に関与する解放側係合装置を解放すると共に、変速に関与する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４２内の電磁弁を作動させてその変速に関与する油圧式摩擦係合装置の油圧アクチュエータを作動させる。

ハイブリッド制御手段５２は、無段変速制御手段として機能するものであり、変速機構１０の無段変速状態すなわち差動部１１の差動状態においてエンジン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Ｎ_ＥとエンジントルクＴ_Ｅ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。

ハイブリッド制御手段５２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Ｎ_Ｅ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回転速度Ｎ_１８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５２は、エンジン回転速度Ｎ_Ｅとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）Ｔ_Ｅとで構成される二次元座標内において無段変速走行の時に運転性と燃費性とを両立するように予め実験的に求められて例えば記憶手段５６に記憶された図７の破線に示すようなエンジン８の最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）に沿ってエンジン８が作動させられるように、例えば目標出力（トータル目標出力、要求駆動力）を充足するために必要なエンジン出力を発生するためのエンジントルクＴ_Ｅとエンジン回転速度Ｎ_Ｅとなるように、変速機構１０のトータル変速比γＴの目標値を定め、その目標値が得られるように自動変速部２０の変速段を考慮して差動部１１の変速比γ０を制御し、トータル変速比γＴをその変速可能な変化範囲内例えば１３〜０．５の範囲内で制御する。

このとき、ハイブリッド制御手段５２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５８を通して蓄電装置６０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５８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５２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Ｎ_Ｅを略一定に維持したり任意の回転速度に回転制御させられる。言い換えれば、ハイブリッド制御手段５２は、エンジン回転速度Ｎ_Ｅ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５２は車両走行中にエンジン回転速度Ｎ_Ｅを引き上げる場合には、車速Ｖ（駆動輪３８）に拘束される第２電動機回転速度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５２は自動変速部２０の変速中にエンジン回転速度Ｎ_Ｅを略一定に維持する場合には、エンジン回転速度Ｎ_Ｅ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５２は、スロットル制御のためにスロットルアクチュエータ９７により電子スロットル弁９６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９８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９９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４３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５２は、基本的には図示しない予め記憶された関係からアクセル開度Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ６０を駆動し、アクセル開度Ａccが増加するほどスロットル弁開度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４３は、ハイブリッド制御手段５２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９７により電子スロットル弁９６を開閉制御する他、燃料噴射制御のために燃料噴射装置９８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９９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５２は、エンジン８の停止又はアイドル状態に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によってモータ走行させることができる。例えば、前記図６の実線Ａは、車両の発進／走行用（以下、走行用という）の駆動力源をエンジン８と電動機例えば第２電動機Ｍ２とで切り換えるための、言い換えればエンジン８を走行用の駆動力源として車両を発進／走行（以下、走行という）させる所謂エンジン走行と第２電動機Ｍ２を走行用の駆動力源として車両を走行させる所謂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である。この図６に示すエンジン走行とモータ走行とを切り換えるための境界線（実線Ａ）を有する予め記憶された関係は、車速Ｖと駆動力関連値である出力トルクＴ_ＯＵＴとをパラメータとする二次元座標で構成された駆動力源切換線図（駆動力源マップ）の一例である。この駆動力源切換線図は、例えば同じ図６中の実線および一点鎖線に示す変速線図（変速マップ）と共に記憶手段５６に予め記憶されている。

そして、ハイブリッド制御手段５２は、例えば図６の駆動力源切換線図から車速Ｖと要求出力トルクＴ_ＯＵＴとで示される車両状態に基づいてモータ走行領域とエンジン走行領域との何れであるかを判断してモータ走行或いはエンジン走行を実行する。このように、ハイブリッド制御手段５２によるモータ走行は、図６から明らかなように一般的にエンジン効率が高トルク域に比較して悪いとされる比較的低出力トルクＴ_ＯＵＴ域すなわち低エンジントルクＴ_Ｅ域、或いは車速Ｖの比較的低車速域すなわち低負荷域で実行される。よって、通常はモータ発進がエンジン発進に優先して実行されるが、例えば車両発進時に図６の駆動力源切換線図のモータ走行領域を超える要求出力トルクＴ_ＯＵＴすなわち要求エンジントルクＴ_Ｅとされる程大きくアクセルペダルが踏込操作されるような車両状態によってはエンジン発進も通常実行されるものである。

ハイブリッド制御手段５２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、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によって、第１電動機回転速度Ｎ_Ｍ１を負の回転速度で制御例えば空転させて、差動部１１の差動作用により必要に応じてエンジン回転速度Ｎ_Ｅを零乃至略零に維持する。

また、ハイブリッド制御手段５２は、エンジン走行領域であっても、上述した電気パスによる第１電動機Ｍ１からの電気エネルギおよび／または蓄電装置６０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３８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、エンジン走行＋モータ走行も含むものとする。尚、第２電動機Ｍ２によるトルクアシストは、モータ走行時にその第２電動機Ｍ２の出力トルクを増加するように行われても良い。

また、ハイブリッド制御手段５２は、車両の停止状態又は低車速状態に拘わらず、差動部１１の電気的ＣＶＴ機能によってエンジン８の運転状態を維持させられる。例えば、車両停止時に蓄電装置６０の充電容量ＳＯＣが低下して第１電動機Ｍ１による発電が必要となった場合には、エンジン８の動力により第１電動機Ｍ１が発電させられてその第１電動機Ｍ１の回転速度が引き上げられ、車速Ｖで一意的に決められる第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２が車両停止状態により零（略零）となっても動力分配機構１６の差動作用によってエンジン回転速度Ｎ_Ｅが自律回転可能な回転速度以上に維持される。

また、ハイブリッド制御手段５２は、蓄電装置６０からインバータ５８を介して供給される第１電動機Ｍ１への駆動電流を遮断して第１電動機Ｍ１を無負荷状態とする。第１電動機Ｍ１は無負荷状態とされると自由回転することすなわち空転することが許容され、差動部１１はトルクの伝達が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される。すなわち、ハイブリッド制御手段５２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）とする電動機制御手段として機能する。

また、ハイブリッド制御手段５２は、アクセルオフの車両減速走行時や制動時には車両の運動エネルギすなわち駆動輪３８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Ｉ_Ｍ２Ｇをインバータ５８を介して蓄電装置６０へ充電する所謂回生制動を実行する回生ブレーキ制御手段として機能する。

増速側ギヤ段判定手段６２は、変速機構１０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記憶手段５６に予め記憶された前記図６に示す変速線図に従って変速機構１０の変速されるべき変速段が、或いは前記有段変速制御手段５４により判断された変速機構１０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。

切換制御手段５０は、車両状態に基づいて前記係合装置（切換クラッチＣ０、切換ブレーキＢ０）の係合／解放を切り換えることにより、前記無段変速状態と前記有段変速状態とを、すなわち前記差動状態と前記ロック状態とを選択的に切り換える。例えば、切換制御手段５０は、記憶手段５６に予め記憶された前記図６の破線および二点鎖線に示す切換線図（切換マップ、関係）から車速Ｖおよび要求出力トルクＴ_ＯＵＴで示される車両状態に基づいて、変速機構１０（差動部１１）の切り換えるべき変速状態を判断して、すなわち変速機構１０を無段変速状態とする無段制御領域内であるか或いは変速機構１０を有段変速状態とする有段制御領域内であるかを判定して、変速機構１０を前記無段変速状態と前記有段変速状態とのいずれかに選択的に切り換える。このように、切換制御手段５０は、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の係合／解放を切り換えることにより、差動部１１を非無段変速状態として差動部１１の電気的な差動装置としての作動を制限する、すなわち電気的な無段変速機としての作動を制限する差動制限手段として機能している。

具体的には、切換制御手段５０は有段変速制御領域内であると判定した場合は、ハイブリッド制御手段５２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５４に対しては、予め設定された有段変速時の変速を許可する。このときの有段変速制御手段５４は、記憶手段５６に予め記憶された例えば図６に示す変速線図に従って自動変速部２０の自動変速制御を実行する。例えば記憶手段５６に予め記憶された図２は、このときの変速において選択される油圧式摩擦係合装置すなわちＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の作動の組み合わせを示している。すなわち、変速機構１０全体すなわち差動部１１および自動変速部２０が所謂有段式自動変速機として機能し、図２に示す係合表に従って変速段が達成される。

例えば、増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段が判定される場合には、変速機構１０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５０は差動部１１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制御回路４２へ出力する。また、増速側ギヤ段判定手段６２により第５速ギヤ段でないと判定される場合には、変速機構１０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５０は差動部１１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制御回路４２へ出力する。このように、切換制御手段５０によって変速機構１０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、差動部１１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２０が有段変速機として機能することにより、変速機構１０全体が所謂有段式自動変速機として機能させられる。

しかし、切換制御手段５０は、変速機構１０を無段変速状態に切り換える無段変速制御領域内であると判定した場合は、変速機構１０全体として無段変速状態が得られるために差動部１１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制御回路４２へ出力する。同時に、ハイブリッド制御手段５２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５４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、或いは記憶手段５６に予め記憶された例えば図６に示す変速線図に従って自動変速部２０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５４により、図２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５０により無段変速状態に切り換えられた差動部１１が無段変速機として機能し、それ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、適切な大きさの駆動力が得られると同時に、自動変速部２０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２０の入力回転速度Ｎ_ＩＮすなわち伝達部材回転速度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変速機構１０全体として無段変速状態となりトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。

ここで前記図６について詳述すると、図６は自動変速部２０の変速判断の基となる記憶手段５６に予め記憶された変速線図（関係、変速マップ）であり、車速Ｖと駆動力関連値である要求出力トルクＴ_ＯＵＴとをパラメータとする二次元座標で構成された変速線図の一例である。図６の実線はアップシフト線であり一点鎖線はダウンシフト線である。

また、図６の破線は切換制御手段５０による有段制御領域と無段制御領域との判定のための判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１を示している。つまり、図６の破線はハイブリッド車両の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の連なりである高車速判定線と、ハイブリッド車両の駆動力に関連する駆動力関連値例えば自動変速部２０の出力トルクＴ_ＯＵＴが高出力となる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の連なりである高出力走行判定線とを示している。さらに、図６の破線に対して二点鎖線に示すように有段制御領域と無段制御領域との判定にヒステリシスが設けられている。つまり、この図６は判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１を含む、車速Ｖと出力トルクＴ_ＯＵＴとをパラメータとして切換制御手段５０により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための予め記憶された切換線図（切換マップ、関係）である。なお、この切換線図を含めて変速マップとして記憶手段５６に予め記憶されてもよい。また、この切換線図は判定車速Ｖ１および判定出力トルクＴ１の少なくとも１つを含むものであってもよいし、車速Ｖおよび出力トルクＴ_ＯＵＴの何れかをパラメータとする予め記憶された切換線であってもよい。

上記変速線図、切換線図、或いは駆動力源切換線図等は、マップとしてではなく実際の車速Ｖと判定車速Ｖ１とを比較する判定式、出力トルクＴ_ＯＵＴと判定出力トルクＴ１とを比較する判定式等として記憶されてもよい。例えば、この場合には、切換制御手段５０は、車両状態例えば実際の車速Ｖが判定車速Ｖ１を越えたか否かを判定し、判定車速Ｖ１を越えたときには例えば切換ブレーキＢ０を係合して変速機構１０を有段変速状態とする。また、切換制御手段５０は、車両状態例えば自動変速部２０の出力トルクＴ_ＯＵＴが判定出力トルクＴ１を越えたか否かを判定し、判定出力トルクＴ１を越えたときには例えば切換クラッチＣ０を係合して変速機構１０を有段変速状態とする。

また、差動部１１を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下時、例えば第１電動機Ｍ１における電気エネルギの発生からその電気エネルギが機械的エネルギに変換されるまでの電気パスに関連する機器の故障や機能低下、すなわち第１電動機Ｍ１、第２電動機Ｍ２、インバータ５８、蓄電装置６０、それらを接続する伝送路などの故障（フェイル）や、故障とか低温による機能低下が発生したような車両状態となる場合には、無段制御領域であっても車両走行を確保するために切換制御手段５０は変速機構１０を優先的に有段変速状態としてもよい。例えば、この場合には、切換制御手段５０は、差動部１１を電気的な無段変速機として作動させるための電動機等の電気系の制御機器の故障や機能低下が発生したか否かを判定し、その故障や機能低下が発生したときには変速機構１０を有段変速状態とする。

前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３８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２０の出力トルクＴ_ＯＵＴ、エンジントルクＴ_Ｅ、車両加速度Ｇや、例えばアクセル開度Ａcc或いはスロットル弁開度θ_ＴＨ（或いは吸入空気量、空燃比、燃料噴射量）とエンジン回転速度Ｎ_Ｅとに基づいて算出されるエンジントルクＴ_Ｅなどの実際値や、アクセル開度Ａcc或いはスロットル弁開度θ_ＴＨ等に基づいて算出される要求（目標）エンジントルクＴ_Ｅ、自動変速部２０の要求（目標）出力トルクＴ_ＯＵＴ、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Ｔ_ＯＵＴ等からデフ比、駆動輪３８の半径等を考慮して算出されてもよいし、例えばトルクセンサ等によって直接検出されてもよい。上記他の各トルク等も同様である。

また、前記判定車速Ｖ１は、例えば高速走行において変速機構１０が無段変速状態とされるとかえって燃費が悪化するのを抑制するように、その高速走行において変速機構１０が有段変速状態とされるように設定されている。つまり、高速走行においては、電気パスを含まないことにより変速機構１０を伝達効率の良い遊星歯車式の有段変速機として有効に利用するものである。

また、前記判定トルクＴ１は、例えば車両の高出力走行において第１電動機Ｍ１の反力トルクをエンジン８の高出力域まで対応させないで第１電動機Ｍ１を小型化するために、第１電動機Ｍ１からの電気エネルギの最大出力を小さくして配設可能とされた第１電動機Ｍ１の特性に応じて設定されている。或いはまた、その判定トルクＴ１は、例えば車両の高出力走行においては運転者の燃費に対する要求より変速に伴ってエンジン回転速度が変化する変速フィーリングに対する要求が重視されるとの考え方から、その高出力走行において変速機構１０が有段変速状態とされるように設定されている。つまり、高出力走行においては、変速機構１０を無段変速機として機能させることより変速比が段階的に変化させられる有段変速機として機能させるものである。

図８は、エンジン回転速度Ｎ_ＥとエンジントルクＴ_Ｅとをパラメータとして切換制御手段５０により有段制御領域と無段制御領域とのいずれであるかを領域判定するための境界線としてのエンジン出力線を有し、例えば記憶手段５６に予め記憶された切換線図（切換マップ、関係）である。切換制御手段５０は、図６の切換線図に替えてこの図８の切換線図からエンジン回転速度Ｎ_ＥとエンジントルクＴ_Ｅとに基づいて、それらのエンジン回転速度Ｎ_ＥとエンジントルクＴ_Ｅとで表される車両状態が無段制御領域内であるか或いは有段制御領域内であるかを判定してもよい。また、この図８は図６の破線を作るための概念図でもある。言い換えれば、図６の破線は図８の関係図（マップ）に基づいて車速Ｖと出力トルクＴ_ＯＵＴとをパラメータとする二次元座標上に置き直された切換線でもある。

この図６の関係に示されるように、出力トルクＴ_ＯＵＴが予め設定された判定出力トルクＴ１以上の高トルク領域、或いは車速Ｖが予め設定された判定車速Ｖ１以上の高車速領域が、有段制御領域として設定されているので有段変速走行がエンジン８の比較的高トルクとなる高駆動トルク時、或いは車速の比較的高車速時において実行され、無段変速走行がエンジン８の比較的低トルクとなる低駆動トルク時、或いは車速の比較的低車速時すなわちエンジン８の常用出力域において実行されるようになっている。

同様に、図８の関係に示されるように、エンジントルクＴ_Ｅが予め設定された所定値ＴＥ１以上の高トルク領域、エンジン回転速度Ｎ_Ｅが予め設定された所定値ＮＥ１以上の高回転領域、或いはそれらエンジントルクＴ_Ｅおよびエンジン回転速度Ｎ_Ｅから算出されるエンジン出力が所定以上の高出力領域が、有段制御領域として設定されているので、有段変速走行がエンジン８の比較的高トルク、比較的高回転速度、或いは比較的高出力時において実行され、無段変速走行がエンジン８の比較的低トルク、比較的低回転速度、或いは比較的低出力時すなわちエンジン８の常用出力域において実行されるようになっている。図８における有段制御領域と無段制御領域との間の境界線は、高車速判定値の連なりである高車速判定線および高出力走行判定値の連なりである高出力走行判定線に対応している。

これによって、例えば、車両の低中速走行および低中出力走行では、変速機構１０が無段変速状態とされて車両の燃費性能が確保される。また、実際の車速Ｖが前記判定車速Ｖ１を越えるような高速走行では、変速機構１０が有段の変速機として作動する有段変速状態とされて専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３８へ伝達され、電気的な無段変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されて燃費が向上させられる。

また、出力トルクＴ_ＯＵＴなどの前記駆動力関連値が判定トルクＴ１を越えるような高出力走行では変速機構１０が有段の変速機として作動する有段変速状態とされ専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪３８へ伝達されて電気的な無段変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、第１電動機Ｍ１が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第１電動機Ｍ１が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできて第１電動機Ｍ１或いはそれを含む車両の駆動装置が一層小型化される。

つまり、前記所定値ＴＥ１が第１電動機Ｍ１が反力トルクを受け持つことができるエンジントルクＴ_Ｅの切換判定値として予め設定されると、エンジントルクＴ_Ｅがその所定値ＴＥ１を超えるような高出力走行では、差動部１１が有段変速状態とされるため、第１電動機Ｍ１は差動部１１が無段変速状態とされているときのようにエンジントルクＴ_Ｅに対する反力トルクを受け持つ必要が無いので、第１電動機Ｍ１の大型化が防止されつつその耐久性の低下が抑制される。言い換えれば、本実施例の第１電動機Ｍ１は、その最大出力がエンジントルクＴ_Ｅの最大値に対して必要とされる反力トルク容量に比較して小さくされることで、すなわちその最大出力を上記所定値ＴＥ１を超えるようなエンジントルクＴ_Ｅに対する反力トルク容量に対応させないことで、小型化が実現されている。

尚、上記第１電動機Ｍ１の最大出力は、この第１電動機Ｍ１の使用環境に許容されるように実験的に求められて設定されている第１電動機Ｍ１の定格値である。また、上記エンジントルクＴ_Ｅの切換判定値は、第１電動機Ｍ１が反力トルクを受け持つことができるエンジントルクＴ_Ｅの最大値またはそれよりも所定値低い値であって、第１電動機Ｍ１の耐久性の低下が抑制されるように予め実験的に求められた値である。

また、他の考え方として、この高出力走行においては燃費に対する要求より運転者の駆動力に対する要求が重視されるので、無段変速状態より有段変速状態（定変速状態）に切り換えられるのである。これによって、ユーザは、例えば図９に示すような有段自動変速走行におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度Ｎ_Ｅの変化すなわち変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度Ｎ_Ｅの変化が楽しめる。

ここで、本実施例においては、所定の車両走行時（以下、所定走行時という）に比較して大きな車両駆動力或いは駆動力源ブレーキが必要なときには、トータル変速比γＴを所定走行時に比較して低車速側（ローギヤ側）に設定して、所定走行時に比較してより高車速側まで低車速側の変速比を維持する。

上記所定の車両走行は、予め定められた走行条件範囲内となる車両走行、例えばスロットル弁開度θ_ＴＨや車速Ｖやエンジン回転速度Ｎ_Ｅをパラメータとして予め設定された平坦路走行時の基準加速度Ｇ_Ｋと実際の車両加速度Ｇとを比較して、実際の車両加速度Ｇが平坦路を走行中であるとされる為の予め定められた基準加速度Ｇ_Ｋの所定範囲内となる車両走行が想定される。また、所定走行時に比較して大きな車両駆動力が必要なときとしては、実際の車両加速度Ｇが基準加速度Ｇ_Ｋの所定範囲より小さくなるような登坂路の走行が想定され、或いは駆動力源ブレーキが必要なときとしては、実際の車両加速度Ｇが基準加速度Ｇ_Ｋの所定範囲より大きくなるような降坂路の走行が想定される。そして、所定走行時には、図６に示すような変速線図にて自動変速部２０の変速が実される。また、登降坂路時には、その図６に示す変速線図に比較してトータル変速比γＴが低車速側に設定されるように各変速線が高車速側へ変更された図１０に示すような変速線図にて自動変速部２０の変速が実行される。

よって、登降坂走行時に変速線図としてこの図１０の変速線図を用いることにより所定走行時に比較して、登坂路時にはより高車速側まで大きな駆動力が得られ、降坂路時には第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２がより高車速側まで高くされることにより大きな回生トルクが発生させられて大きな駆動力源ブレーキが得られる。また、図１０の変速線図を用いることにより図６の変速線図に比較してより高車速側までアップシフトが抑制されることからビジーシフトの発生が抑制される。

具体的には、図５に戻り、登降坂判定手段８０は、車両の走行路が登降坂路か否かを判定する。例えば、登降坂判定手段８０は、スロットル弁開度θ_ＴＨや車速Ｖやエンジン回転速度Ｎ_Ｅをパラメータとして予め設定された平坦路走行時の基準加速度Ｇ_Ｋと実際の車両加速度Ｇとを比較して、予め定められた所定時間以上実際の車両加速度Ｇが基準加速度Ｇ_Ｋの所定範囲より小さい場合には登坂路であると判定し、或いは予め定められた所定時間以上実際の車両加速度Ｇが基準加速度Ｇ_Ｋの所定範囲より大きい場合には降坂路であると判定する。また、登降坂判定手段８０は、登降坂路が終了したか否かを判定する。例えば、登降坂判定手段８０は、登降坂路走行中に、基準加速度Ｇ_Ｋと実際の車両加速度Ｇとを比較して、予め定められた所定時間以上実際の車両加速度Ｇが基準加速度Ｇ_Ｋの所定範囲内となる場合には登降坂路が終了したと判定する。

変速制御手段８２は、上記登降坂判定手段８０により登降坂路であると判定されたときには、図１０に示すような登降坂時の変速線図を設定してトータル変速比γＴを所定走行時より低車速側に設定する。また、変速制御手段８２は、登降坂判定手段８０により登降坂路でないと判定されたときには、或いは登降坂判定手段８０により登降坂路が終了したと判定されたときには、所定走行時に用いられる図６に示すような所定時の変速線図を設定する。

前記有段変速制御手段５４は、変速制御手段８２により設定された図１０に示すような登降坂時の変速線図或いは変速制御手段８２により設定された図６に示すような所定時の変速線図から車速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、変速機構１０の変速を実行すべきか否かを判断し、例えば自動変速部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。

そして、差動部１１の無段変速状態においては、前記ハイブリッド制御手段５２は、アクセル開度Ａccや車速Ｖに基づいて算出した目標出力（トータル目標出力、要求駆動力Ｆ^＊）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Ｔ_Ｅとエンジン回転速度Ｎ_Ｅとなるように、変速機構１０のトータル変速比γＴの目標値を定め、その目標値が得られるように自動変速部２０の変速段を考慮して差動部１１の変速比γ０を制御し、トータル変速比γＴをその変速可能な変化範囲内で制御する。

また、差動部１１の非無段変速状態（有段変速状態）においては、前記ハイブリッド制御手段５２は、アクセル開度Ａccや車速Ｖに基づいて算出した目標出力（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Ｔ_Ｅとなるように、変速機構１０のトータル変速比γＴを考慮してエンジン８を制御する。

また、前記ハイブリッド制御手段５２は、例えば図１１の実線で示すような予め実験的に求められた車速Ｖと目標減速度Ｇ_Ｍとの関係から実際の車速Ｖに基づいて減速走行中の目標減速度Ｇ^＊を算出し、例えば図１２に示すような予め実験的に求められた目標減速度Ｇ^＊と必要制動トルクＴ_Ｂ ^＊との関係からその目標減速度Ｇ^＊に基づいてその目標減速度Ｇ^＊を達成する為の必要制動トルクＴ_Ｂ ^＊を算出する。

そして、差動部１１の無段変速状態においては、前記ハイブリッド制御手段５２は、例えば、エネルギー効率を考えて、回生トルクにて制動トルクＴ_Ｂを得ることを最優先するという観点から、必要制動トルクＴ_Ｂ ^＊が得られるように第２電動機Ｍ２を用いて予め定められた回生トルクとなる回生量にて回生を行う。このとき、エンジン８の引き摺り（回転抵抗）によるポンピングロスの発生が抑制され、その分駆動力源ブレーキ（減速度）が抑制されて回生量が増加される為に、ハイブリッド制御手段５２は、フューエルカットにてエンジン８の作動を停止し且つ第１電動機Ｍ１を空転し、差動部１１の差動作用によって車速Ｖに拘束されることなくすなわち自動変速部２０の出力軸２２の回転速度Ｎ_ＯＵＴと変速比γとに基づいて一意的に定められる伝達部材回転速度Ｎ_１８に拘わらずエンジン回転速度Ｎ_Ｅを零乃至略零に維持する。

また、差動部１１の非無段変速状態（有段変速状態）においては、エンジン回転速度Ｎ_Ｅが車速Ｖに拘束されて強制的に回転させられ、エンジンブレーキトルクにより減速度が得られることから、回生トルクに加えてエンジンブレーキトルクによって車両の制動トルクＴ_Ｂが得られる。よって、前記ハイブリッド制御手段５２は、必要制動トルクＴ_Ｂ ^＊を得る為に、回生トルクだけでは不足するトルク分を、或いはその必要制動トルクＴ_Ｂ ^＊の全てをエンジンブレーキトルクで得る。

このように、本実施例の変速機構１０（差動部１１、動力分配機構１６）は無段変速状態（差動状態）と非無段変速状態（ロック状態、非差動状態）とに選択的に切換え可能であって、前記切換制御手段５０により車両状態に基づいて差動部１１の切り換えるべき変速状態が判断され、差動部１１が無段変速状態と非無段変速状態とのいずれかに選択的に切り換えられる。そして、差動部１１の無段変速状態と非無段変速状態とに応じて必要な駆動力や駆動力源ブレーキが得られる。

ところで、差動部１１の無段変速状態においては、第１電動機Ｍ１がエンジントルクＴＥに応じた反力トルクを受け持つことによりその無段変速状態が適切に制御される。また、差動部１１の有段変速状態においては、第１電動機Ｍ１がその反力トルクを受け持つ必要が無いことから、例えば前記所定値ＴＥ１を超えるようなエンジントルクＴＥに対する反力トルクを受け持つ必要が無いことから、第１電動機Ｍ１の最大出力が小さくされて第１電動機Ｍ１が小型化されている。

そうすると、差動部１１の無段変速状態において、登坂走行時のようにエンジン高負荷での走行となるような場合には、第１電動機Ｍ１の性能（定格）によってはエンジントルクＴ_Ｅに対する反力トルクを受け持つことができない為、駆動力不足となる可能性がある。また、同様に、エンジントルクＴ_Ｅに対する反力トルクを受け持つことにより、第１電動機Ｍ１の性能（定格）によっては第１電動機Ｍ１の負荷トルクが許容範囲を超える可能性がある。見方を換えれば、登坂走行時に駆動力不足とならないように、或いは第１電動機Ｍ１の負荷トルクが許容範囲を超えないように、第１電動機Ｍ１を大型化する必要があり、専ら登坂走行の為だけに第１電動機Ｍ１を大型化することは、本発明の第１電動機Ｍ１の小型化の目的（趣旨）から外れることになる。

また、本実施例では、差動部１１が有段変速状態に切り換えられることにより電気パスによって伝達される電気的エネルギーの最大値も少なくされ、また、自動変速部２０が第２電動機Ｍ２から駆動輪３８への動力伝達経路に備えられるので、第２電動機Ｍ２も小型化される。

そうすると、差動部１１の無段変速状態において、降坂走行時のように減速走行となるような場合には、専ら第２電動機Ｍ２の回生トルクにより制動トルクＴ_Ｂが発生させられる為、図１２の破線に示すように下り勾配走行時の必要制動トルクＴ_Ｂ ^＊が実線に示す平坦路走行時に比較して大きくされることから、第２電動機Ｍ２の性能（定格）によっては駆動力源ブレーキ不足となる可能性がある。また、同様に、アップシフトが抑制された自動変速部２０の変速段γと車速Ｖとにより定められる第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２に基づいて回生トルクを発生させることにより、第２電動機Ｍ２の性能（定格）によっては第２電動機Ｍ２の負荷トルクが許容範囲を超える可能性がある。見方を換えれば、降坂走行時に駆動力源ブレーキ不足とならないように、或いは第２電動機Ｍ２の負荷トルクが許容範囲を超えないように、専ら降坂走行の為だけに第２電動機Ｍ２を大型化する必要がある。これとは別に、蓄電装置６０の満充電などその充電状態ＳＯＣによっては回生量が抑制されて駆動力源ブレーキ不足となる可能性がある。

そこで、前記変速制御手段８２によりトータル変速比γＴが所定走行時に比較して低車速側に設定されたときに、それでも必要な車両駆動力Ｆ^＊或いは駆動力源ブレーキ（制動トルクＴ_Ｂ ^＊）が得られない場合には、或いは第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２の負荷トルクが許容範囲でない場合には、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２の負荷トルクが許容範囲を超えない状態で必要な車両駆動力Ｆ^＊或いは駆動力源ブレーキ（制動トルクＴ_Ｂ ^＊）が得られる為に、差動部１１を無段変速状態から非無段変速状態へ切り換える。以下に、その制御作動について説明する。

具体的には、ロック状態判定手段８４は、差動部１１が非無段変速状態とされているか否かを判定する。例えば、ロック状態判定手段８４は、切換制御手段５０により変速機構１０が有段変速状態に切換制御される有段制御領域内か或いは変速機構１０が無段変速状態に切換制御される無段制御領域内であるかの判定のための例えば図６に示す切換線図から車速Ｖおよび出力トルクＴ_ＯＵＴで示される車両状態に基づいて変速機構１０を非無段変速状態とする有段制御領域内であるか否かによって差動部１１が非無段変速状態とされているか否かを判定する。

駆動力／駆動力源ブレーキ判定手段８６は、前記登降坂判定手段８０により登降坂路であると判定され、且つ前記ロック状態判定手段８４により差動部１１が無段変速状態とされていると判定された場合には、必要な車両駆動力Ｆ^＊或いは駆動力源ブレーキ（制動トルクＴ_Ｂ ^＊）が得られているか否か、すなわち登坂路時の要求駆動力Ｆ^＊或いは降坂路時の駆動力源ブレーキ（制動トルクＴ_Ｂ ^＊）が十分であるか否かを判定する。

例えば、駆動力／駆動力源ブレーキ判定手段８６は、アクセル開度Ａccに対して予め設定された登坂路走行時の基準加速度Ｇ_Ｔと実際の車両加速度Ｇとを比較して、実際の車両加速度Ｇが小さい場合には必要な車両駆動力Ｆ^＊が得られていないと判定する。また、駆動力／駆動力源ブレーキ判定手段８６は、前記ハイブリッド制御手段５２により算出された降坂路走行時の目標減速度Ｇ^＊と実際の車両減速度Ｇとを比較して、実際の車両減速度Ｇが小さい場合には必要な駆動力源ブレーキ（制動トルクＴ_Ｂ ^＊）が得られていないと判定する。

電動機負荷判定手段８８は、前記登降坂判定手段８０により登降坂路であると判定され、且つ前記ロック状態判定手段８４により差動部１１が無段変速状態とされていると判定された場合には、第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２の負荷トルクが許容範囲であるか否かを判定する。

例えば、電動機負荷判定手段８８は、登坂路走行時において、第１電動機Ｍ１の定格値が差動部１１を無段変速作動可能な状態とする為にエンジントルクＴ_Ｅに対して第１電動機Ｍ１が受け持つべき必要な反力トルクＴ_Ｍ１（＝Ｔ_Ｅ・ρ１／（１＋ρ１））に対応させられない場合には、第１電動機Ｍ１の負荷トルクが許容範囲でないと判定する。また、電動機負荷判定手段８８は、降坂路走行時において、第２電動機Ｍ２の定格値が自動変速部２０の変速段γと車速Ｖとにより一意的に定められる第２電動機回転速度Ｎ_Ｍ２に基づいて発生させられる回生トルクに対応させられない場合には、第２電動機Ｍ２の負荷トルクが許容範囲でないと判定する。

そして、切換制御手段５０は、前記登降坂判定手段８０により登降坂路であると判定されて変速制御手段８２により図１０に示すような登降坂時の変速線図が設定され、且つ前記ロック状態判定手段８４により差動部１１が無段変速状態とされていると判定されたときに、前記駆動力／駆動力源ブレーキ判定手段８６により必要な車両駆動力Ｆ^＊或いは駆動力源ブレーキ（制動トルクＴ_Ｂ ^＊）が得られていないと判定された場合には、或いは前記電動機負荷判定手段８８により第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２の負荷トルクが許容範囲でないと判定された場合には、差動部１１を無段変速状態から非無段変速状態へ切り換えるように切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０を係合する指令を油圧制御回路４２に出力する。

このように、差動部１１の有段変速状態と無段変速状態との切換えは、切換制御手段５０により例えば図６の関係図から車両状態の変化に基づいて実行されたり、或いは登降坂時に必要な車両駆動力Ｆ^＊或いは駆動力源ブレーキ（制動トルクＴ_Ｂ ^＊）が得られない場合や第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２の負荷トルクが許容範囲でない場合に実行された。それに加えて、人為的な操作によって差動部１１の有段変速状態と無段変速状態との切換えが行われても良い。以下、その制御作動を説明する。

図１３は、手動操作により変速機構１０（差動部１１、動力分配機構１６）の無段変速状態（差動状態、非ロック状態）と有段変速状態（非無段変速状態、非差動状態、ロック状態）との切換えを選択するための変速状態手動選択装置としてのシーソー型スイッチ４４（以下、スイッチ４４と表す）の一例でありユーザにより手動操作可能に車両に備えられている。このスイッチ４４は、ユーザが所望する変速機構１０の変速状態での車両走行を選択可能とするものであり、無段変速走行に対応するスイッチ４４の無段と表示された無段変速走行指令釦或いは有段変速走行に対応する有段と表示された有段変速走行指令釦がユーザにより押されることで、それぞれ無段変速走行すなわち変速機構１０を電気的な無段変速機として作動可能な無段変速状態とするか、或いは有段変速走行すなわち変速機構１０を有段変速機として作動可能な有段変速状態とするかが選択可能とされる。例えば、ユーザは無段変速機のフィーリングや燃費改善効果が得られる走行を所望すれば変速機構１０が無段変速状態とされるように手動操作により選択する。またユーザは有段変速機の変速に伴うリズミカルなエンジン回転速度の変化によるフィーリング向上を所望すれば変速機構１０が有段変速状態とされるように手動操作により選択する。

そして、切換制御手段５０は、スイッチ４４の無段変速走行指令釦が押されたか、有段変速走行指令釦が押されたかの選択操作を判断し、有段変速走行指令釦が押された場合には優先的に変速機構１０を有段変速状態に切り換える。

しかし、切換制御手段５０は、スイッチ４４の無段変速走行指令釦が押されたと判定した場合には、第１電動機Ｍ１がエンジントルクＴ_Ｅに対する反力トルクを受け持つことができない場合を考慮して、優先的に変速機構１０を無段変速状態とするのではなく、例えば図６の関係図から車両状態の変化に基づいて変速機構１０の変速状態の切換えを実行する。

また、スイッチ４４に無段変速走行或いは有段変速走行の何れも選択されない状態である中立位置が設けられる場合には、スイッチ４４がその中立位置の状態であるときすなわちユーザによって所望する変速状態が選択されていないときや所望する変速状態が自動切換のときには、例えば図６の関係図から車両状態の変化に基づいて変速機構１０の変速状態の自動切換制御作動が実行されればよい。

図１４は、電子制御装置４０の制御作動の要部すなわち平坦路を走行しているか登降坂路を走行しているかによって変速線図を切り換えるときの制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍｓｅｃ乃至数十ｍｓｅｃ程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。

先ず、前記登降坂判定手段８０に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、車両の走行路が登降坂路か否かが判定される。例えば、スロットル弁開度θ_ＴＨや車速Ｖやエンジン回転速度Ｎ_Ｅをパラメータとして予め設定された平坦路走行時の基準加速度Ｇ_Ｋと実際の車両加速度Ｇとが比較され、予め定められた所定時間以上実際の車両加速度Ｇが基準加速度Ｇ_Ｋの所定範囲より小さい場合には登坂路であると判定され、或いは予め定められた所定時間以上実際の車両加速度Ｇが基準加速度Ｇ_Ｋの所定範囲より大きい場合には降坂路であると判定される。

上記Ｓ１の判断が否定される場合は前記変速制御手段８２に対応するＳ２において、例えば図６に示すような所定時の変速線図が設定される。

前記Ｓ１の判断が肯定される場合は前記変速制御手段８２に対応するＳ３において、例えば図１０に示すような登降坂時の変速線図が設定されてトータル変速比γＴが所定時より低車速側に設定される。

上記Ｓ３に続いて前記ロック状態判定手段８４に対応するＳ４において、差動部１１が非無段変速状態とされているか否かが判定される。

上記Ｓ４の判断が否定される場合は前記駆動力／駆動力源ブレーキ判定手段８６に対応するＳ５において、必要な車両駆動力Ｆ^＊或いは駆動力源ブレーキ（制動トルクＴ_Ｂ ^＊）が得られているか否か、すなわち登坂路時の要求駆動力Ｆ^＊或いは降坂路時の駆動力源ブレーキ（制動トルクＴ_Ｂ ^＊）が十分であるか否かが判定される。

上記Ｓ５の判断が肯定される場合は前記電動機負荷判定手段８８に対応するＳ６において、第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２の負荷トルクが許容範囲であるか否かが判定される。

前記Ｓ５の判断が否定されるか或いは上記Ｓ６の判断が否定される場合は前記切換制御手段５０に対応するＳ７において、差動部１１を無段変速状態から非無段変速状態へ切り換えるように切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０を係合する指令が油圧制御回路４２に出力される。

前記Ｓ４の判断が肯定される場合は或いは上記Ｓ７に続いて前記登降坂判定手段８０に対応するＳ８において、登降坂路が終了したか否かが判定される。例えば、登降坂路走行中に、基準加速度Ｇ_Ｋと実際の車両加速度Ｇとが比較され、予め定められた所定時間以上実際の車両加速度Ｇが基準加速度Ｇ_Ｋの所定範囲内となる場合には登降坂路が終了したと判定される。このＳ８の判断は肯定されるまで繰り返し実行される。また、例えば、上記Ｓ７において差動部１１が無段変速状態から非無段変速状態へ切り換えられた場合には、このＳ８の判断は肯定されるまで無段変速状態への切換えが禁止される。

前記Ｓ６の判断が肯定される場合は前記登降坂判定手段８０に対応するＳ９において、登降坂路が終了したか否かが判定される。このＳ９の判断が否定される場合は前記Ｓ５が実行される。

前記Ｓ８の判断が肯定される場合は前記変速制御手段８２に対応するＳ１０において、例えば図６に示すような所定時の変速線図が設定される。

前記Ｓ９の判断が肯定される場合は前記変速制御手段８２に対応するＳ１１において、例えば図６に示すような所定時の変速線図が設定される。

前記Ｓ１０に続いて前記切換制御手段５０に対応するＳ１２において、スイッチ４４の無段変速走行指令釦が押されたか、有段変速走行指令釦が押されたかの選択操作が判断される。例えば、有段変速走行指令釦が押されたか否かが判断される。また、有段変速走行指令釦が押された場合には優先的に変速機構１０が有段変速状態に切り換えられる。

上記Ｓ１２の判断が否定される場合は前記切換制御手段５０に対応するＳ１３において、例えば図６の関係図から車両状態の変化に基づいて変速機構１０の変速状態の切換えが実行される。

前記Ｓ２に続いて、前記Ｓ１１に続いて、前記Ｓ１２の判断が肯定される場合は、或いは前記Ｓ１３に続いて前記有段変速制御手段５４および前記ハイブリッド制御手段５２に対応するＳ１４において、例えば図６に示すような所定時の変速線図から車速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、変速機構１０の変速を実行すべきか否かが判断され、例えば自動変速部２０の変速すべき変速段が判断され、その判断した変速段が得られるように自動変速部２０の自動変速制御が実行される。

また、差動部１１の無段変速状態においては、アクセル開度Ａccや車速Ｖに基づいて算出された要求駆動力Ｆ^＊を充足するために必要なエンジントルクＴ_Ｅとエンジン回転速度Ｎ_Ｅとなるように、変速機構１０のトータル変速比γＴの目標値が定められ、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が制御され、トータル変速比γＴがその変速可能な変化範囲内で制御される。或いはまた、差動部１１の有段変速状態においては、要求駆動力Ｆ^＊を充足するために必要なエンジントルクＴ_Ｅとなるように、変速機構１０のトータル変速比γＴを考慮してエンジン８が制御される。

上述のように、本実施例によれば、切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０により、例えば差動部１１が無段変速状態と非無段変速状態とに切り換えられることから、電気的に変速比が変更させられる変速機の燃費改善効果と機械的に動力を伝達する歯車式伝動装置の高い伝達効率との両長所を兼ね備えた駆動装置が得られる。

例えば、車両の低中速走行および低中出力走行となるようなエンジンの常用出力域において差動部１１が無段変速状態とされると、車両の燃費性能が確保される。また、高速走行において差動部１１が非無段変速状態とされると、専ら機械的な動力伝達経路でエンジン８の出力が駆動輪へ伝達されて、電気的に変速比が変更させられる変速機として作動させる場合に発生する動力と電気エネルギとの間の変換損失が抑制されるので、燃費が向上させられる。また例えば、高出力走行において差動部１１が非無段変速状態とされると、電気的に変速比が変更させられる変速機として作動させる領域が車両の低中速走行および低中出力走行となって、第１電動機Ｍ１が発生すべき電気的エネルギ換言すれば第１電動機Ｍ１が伝える電気的エネルギの最大値を小さくできるので、第１電動機Ｍ１やその電気的エネルギが伝達される第２電動機Ｍ２、或いはそれを含む変速機構１０が一層小型化される。

また、所定走行時に比較して大きな車両駆動力或いは駆動力源ブレーキが必要なときであって、例えば登坂路走行時或いは降坂路走行時であって、変速制御手段８０によりトータル変速比γＴが所定走行時に比較して低車速側に設定されたときに、必要な車両駆動力Ｆ_＊或いは駆動力源ブレーキ（制動トルクＴ_Ｂ ^＊）が得られない場合には、或いは第１電動機Ｍ１および／または第２電動機Ｍ２の負荷トルクが許容範囲でない場合には、切換制御手段５０により差動部１１が無段変速状態から非無段変速状態へ切り換えられるので、エンジントルクＴ_Ｅに応じた反力トルクを第１電動機Ｍ１が受け持つ必要が無くなって第１電動機Ｍ１のトルク容量に拘わらず大きなエンジントルクＴ_Ｅが発生させられ得て必要な駆動力Ｆ_＊が得られる。また、エンジン回転速度Ｎ_Ｅが車速Ｖに拘束されることから車速Ｖとトータル変速比γＴとに応じたエンジンブレーキトルクが発生させられ得て第２電動機Ｍ２による回生トルクを大きくすることなく必要な（制動トルクＴ_Ｂ ^＊）が得られる。つまり、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２の負荷トルクが許容範囲を超えることなく、所定走行時に比較して大きな車両駆動力或いは駆動力源ブレーキが得られると共にビジーシフトが防止される。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図１５は本発明の他の実施例における変速機構７０の構成を説明する骨子図、図１６はその変速機構７０の変速段と油圧式摩擦係合装置の係合の組み合わせとの関係を示す係合表、図１７はその変速機構７０の変速作動を説明する共線図である。

変速機構７０は、前述の実施例と同様に第１電動機Ｍ１、動力分配機構１６、および第２電動機Ｍ２を備えている差動部１１と、その差動部１１と出力軸２２との間で伝達部材１８を介して直列に連結されている前進３段の自動変速部７２とを備えている。動力分配機構１６は、例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ１を有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置２４と切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０とを有している。自動変速部７２は、例えば「０．５３２」程度の所定のギヤ比ρ２を有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置２６と例えば「０．４１８」程度の所定のギヤ比ρ３を有するシングルピニオン型の第３遊星歯車装置２８とを備えている。第２遊星歯車装置２６の第２サンギヤＳ２と第３遊星歯車装置２８の第３サンギヤＳ３とが一体的に連結されて第２クラッチＣ２を介して伝達部材１８に選択的に連結されるとともに第１ブレーキＢ１を介してケース１２に選択的に連結され、第２遊星歯車装置２６の第２キャリヤＣＡ２と第３遊星歯車装置２８の第３リングギヤＲ３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、第３キャリヤＣＡ３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ている。

以上のように構成された変速機構７０では、例えば、図１６の係合作動表に示されるように、前記切換クラッチ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、および第２ブレーキＢ２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）乃至第４速ギヤ段（第４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（＝入力軸回転速度Ｎ_ＩＮ／出力軸回転速度Ｎ_ＯＵＴ）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１６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、差動部１１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、変速機構７０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差動部１１と自動変速部７２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差動部１１と自動変速部７２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、変速機構７０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。

例えば、変速機構７０が有段変速機として機能する場合には、図１６に示すように、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γ１が最大値例えば「２．８０４」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１ブレーキＢ１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「１．５３１」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２クラッチＣ２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「１．０００」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、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γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７０５」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２ブレーキＢ２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「２．３９３」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、変速機構７０が無段変速機として機能する場合には、図１６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、差動部１１が無段変速機として機能し、それに直列の自動変速部７２が有段変速機として機能することにより、自動変速部７２の第１速、第２速、第３速の各ギヤ段に対しその自動変速部７２に入力される回転速度すなわち伝達部材１８の回転速度が無段的に変化させられて各ギヤ段は無段的な変速比幅が得られる。したがって、その各ギヤ段の間が無段的に連続変化可能な変速比となって変速機構７０全体としてのトータル変速比γＴが無段階に得られるようになる。

図１７は、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と変速部（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７２から構成される変速機構７０において、ギヤ段毎に連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示している。切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が解放される場合、および切換クラッチＣ０または切換ブレーキＢ０が係合させられる場合の動力分配機構１６の各要素の回転速度は前述の場合と同様である。

図１７における自動変速機７２の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素（第４要素）ＲＥ４に対応し且つ相互に連結された第２サンギヤＳ２および第３サンギヤＳ３を、第５回転要素（第５要素）ＲＥ５に対応する第３キャリヤＣＡ３を、第６回転要素（第６要素）ＲＥ６に対応し且つ相互に連結された第２キャリヤＣＡ２および第３リングギヤＲ３を、第７回転要素（第７要素）ＲＥ７に対応する第２リングギヤＲ２をそれぞれ表している。また、自動変速機７２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は自動変速機７２の出力軸２２に連結され、第７回転要素ＲＥ７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７２では、図１７に示すように、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、第７回転要素ＲＥ７（Ｒ２）の回転速度を示す縦線Ｙ７と横線Ｘ２との交点と第５回転要素ＲＥ５（ＣＡ３）の回転速度を示す縦線Ｙ５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６回転要素ＲＥ６（ＣＡ２，Ｒ３）の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第１速の出力軸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Ｌ２と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第２速の出力軸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Ｌ３と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第３速の出力軸２２の回転速度が示される。上記第１速乃至第３速では、切換クラッチＣ０が係合させられている結果、エンジン回転速度Ｎ_Ｅと同じ回転速度で第７回転要素ＲＥ７に差動部１１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、差動部１１からの動力がエンジン回転速度Ｎ_Ｅよりも高い回転速度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Ｌ４と出力軸２２と連結された第６回転要素ＲＥ６の回転速度を示す縦線Ｙ６との交点で第４速の出力軸２２の回転速度が示される。

本実施例の変速機構７０においても、無段変速部或いは第１変速部として機能する差動部１１と、変速部（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７２とから構成されるので、前述の実施例と同様の効果が得られる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例において、登降坂時には、図６に示すような所定走行時に用いられる変速線図に比較して各変速線が高車速側へ変更された図１０に示すような変速線図が用いられたが、同じく登降坂時には、有段変速状態と無段変速状態とを切り換える切換線図が例えば図６に示すような所定走行時に比較して低出力トルク側（すなわちアクセル開度の低開度側）へ変更された図１０に示すような切換線図が用いられてもよい。これによって、所定走行時に比較して低開度で有段変速状態へ切り換えられて第１電動機Ｍ１の負荷が抑制される。また、図１０に示すような登降坂時用の変速線図においては、最高速ギヤ段へのアップシフトを禁止するような変速線図としても良い。例えば図１０の４→５アップシフト線が削除されてもよい。

また、前述の実施例ではロック状態判定手段８４（図１４のステップＳ４）は、動力分配機構１６が差動状態とされているか否かを例えば図６に示す切換線図から車両状態に基づいて無段制御領域内であるか否かによって判定したが、切換制御手段５０による変速機構１０が有段制御領域内か或いは無段制御領域内であるかの判定に基づいて動力分配機構１６が差動状態とされているか否かを判定してもよい。

また、前述の実施例の変速機構１０、７０は、差動部１１（動力分配機構１６）が電気的な無段変速機として作動可能な差動状態とそれを非作動とする非差動状態（ロック状態）とに切り換えられることで無段変速状態と有段変速状態とに切り換え可能に構成され、この無段変速状態と有段変速状態との切換えは差動部１１が差動状態と非差動状態とに切換えられることによって行われていたが、例えば差動部１１が差動状態のままであっても差動部１１の変速比を連続的ではなく段階的に変化させることにより有段変速機として機能させられ得る。言い換えれば、差動部１１の差動状態／非差動状態と、変速機構１０、７０の無段変速状態／有段変速状態とは必ずしも一対一の関係にある訳ではないので、差動部１１は必ずしも無段変速状態と有段変速状態とに切換可能に構成される必要はなく、変速機構１０、７０（差動部１１、動力分配機構１６）が差動状態と非差動状態とに切換え可能に構成されれば本発明は適用され得る。有段変速状態とは、電気パスを用いないで専ら機械的伝達経路で動力伝達することである。

また、前述の実施例では、動力伝達経路を、動力伝達可能状態と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自動変速部２０、７２の一部を構成する第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が用いられ、その第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は自動変速部２０、７２と差動部１１との間に配設されていたが、必ずしも第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２である必要はなく動力伝達可能状態と動力伝達遮断状態とに動力伝達経路を選択的に切り換えられれる係合装置が少なくとも１つ備えられておればよい。例えばその係合装置は出力軸２２に連結されていてもよいし自動変速部２０、７２内の回転部材に連結されていてもよい。また、上記係合装置は自動変速部２０、７２の一部を構成する必要もなく自動変速部２０、７２とは別に備えられてもよい。

また、前述の実施例の動力分配機構１６では、第１キャリヤＣＡ１がエンジン８に連結され、第１サンギヤＳ１が第１電動機Ｍ１に連結され、第１リングギヤＲ１が伝達部材１８に連結されていたが、それらの連結関係は、必ずしもそれに限定されるものではなく、エンジン８、第１電動機Ｍ１、伝達部材１８は、第１遊星歯車装置２４の３要素ＣＡ１、Ｓ１、Ｒ１のうちのいずれと連結されていても差し支えない。

また、前述の実施例では、エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、例えばギヤ、ベルト等を介して作動的に連結されておればよく、共通の軸心上に配置される必要もない。

また、前述の実施例では、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２は、入力軸１４に同心に配置されて第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されていたが、必ずしもそのように配置される必要はなく、例えばギヤ、ベルト、減速機等を介して作動的に第１電動機Ｍ１は第１サンギヤＳ１に連結され、第２電動機Ｍ２は伝達部材１８に連結されてもよい。また、第２電動機Ｍ２が伝達部材１８に連結されていたが、出力軸２２に連結されていてもよいし、自動変速部２０、７２内の回転部材に連結されていてもよい。第２電動機Ｍ２がギヤ、ベルト、減速機等を介して伝達部材１８や出力軸２２等に連結される様な形態も、伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた一態様である。

また、前述の動力分配機構１６には切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が備えられていたが、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０は必ずしも両方備えられる必要はない。また、上記切換クラッチＣ０は、サンギヤＳ１とキャリヤＣＡ１とを選択的に連結するものであったが、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間や、キャリヤＣＡ１とリングギヤＲ１との間を選択的に連結するものであってもよい。要するに、第１遊星歯車装置２４の３要素のうちのいずれか２つを相互に連結するものであればよい。

また、前述の実施例の変速機構１０、７０では、ニュートラル「Ｎ」とする場合には切換クラッチＣ０が係合されていたが、必ずしも係合される必要はない。

また、前述の実施例では、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０などの油圧式摩擦係合装置は、パウダー（磁粉）クラッチ、電磁クラッチ、噛み合い型のドグクラッチなどの磁粉式、電磁式、機械式係合装置から構成されていてもよい。

また、前述の実施例では、差動部１１すなわち動力分配機構１６の出力部材である伝達部材１８と駆動輪３８との間の動力伝達経路に、自動変速部２０、７２が介挿されていたが、例えば手動変速機としてよく知られた常時噛合式平行２軸型ではあるがセレクトシリンダおよびシフトシリンダによりギヤ段が自動的に切り換えられることが可能な自動変速機等の他の形式の動力伝達装置（変速機）が設けられていてもよい。

また、前述の実施例では、自動変速部２０、７２は伝達部材１８を介して差動部１１と直列に連結されていたが、入力軸１４と平行にカウンタ軸が設けられそのカウンタ軸上に同心に自動変速部２０、７２が配設されてもよい。この場合には、差動部１１と自動変速部２０、７２とは、例えば伝達部材１８としてのカウンタギヤ対、スプロケットおよびチェーンで構成される１組の伝達部材などを介して動力伝達可能に連結される。

また、前述の実施例の差動機構としての動力分配機構１６は、例えばエンジンによって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２に作動的に連結された差動歯車装置であってもよい。

また、前述の実施例の動力分配機構１６は、１組の遊星歯車装置から構成されていたが、２以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態（定変速状態）では３段以上の変速機として機能するものであってもよい。また、その遊星歯車装置はシングルピニオン型に限られたものではなくダブルピニオン型の遊星歯車装置であってもよい。

また、前述の実施例のスイッチ４４はシーソー型のスイッチであったが、例えば押しボタン式のスイッチ、択一的にのみ押した状態が保持可能な２つの押しボタン式のスイッチ、レバー式スイッチ、スライド式スイッチ等の少なくとも無段変速走行（差動状態）と有段変速走行（非差動状態）とが択一的に切り換えられるスイッチであればよい。また、スイッチ４４に中立位置が設けられる場合にその中立位置に替えて、スイッチ４４の選択状態を有効或いは無効すなわち中立位置相当が選択可能なスイッチがスイッチ４４とは別に設けられてもよい。また、スイッチ４４に替えて或いは加えて、手動操作に因らず運転者の音声に反応して少なくとも無段変速走行（差動状態）と有段変速走行（非差動状態）とが択一的に切り換えられる装置や足の操作により切り換えられる装置等であってもよい。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明の一実施例であるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図である。 図１の実施例の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。 図１の実施例の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。 図１の実施例の駆動装置に設けられた電子制御装置の入出力信号を説明する図である。 図４の電子制御装置の制御作動の要部を説明する機能ブロック線図である。 車速と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、変速機構の変速状態の切換判断の基となる予め記憶された切換線図の一例と、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。 破線はエンジン８の最適燃費率曲線であって燃費マップの一例である。また、無段変速機でのエンジン作動（破線）と有段変速機でのエンジン作動（一点鎖線）の違いを説明する図でもある。 無段制御領域と有段制御領域との境界線を有する予め記憶された関係を示す図であって、図６の破線に示す無段制御領域と有段制御領域との境界をマップ化するための概念図でもある。 有段式変速機におけるアップシフトに伴うエンジン回転速度の変化の一例である。 図６に示す所定走行時に用いられる変速線図に比較して各変速線が高車速側へ変更された登降坂時に用いられる変速線図である。 車速をパラメータとして目標減速度を設定する際のデータマップの一例である。 目標減速度を達成する必要制動トルクを算出する為の目標減速度と必要制動トルクとの関係の一例である。 切換装置としてのシーソー型スイッチであって変速状態を選択するためにユーザによって操作される変速状態手動選択装置の一例である。 図４の電子制御装置の制御作動すなわち平坦路を走行しているか登降坂路を走行しているかによって変速線図を切り換えるときの制御作動を説明するフローチャートである。 本発明の他の実施例におけるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図であって、図１に相当する図である。 図１５の実施例の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って、図２に相当する図である。 図１５の実施例の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って、図３に相当する図である。

符号の説明

８：エンジン
１０、７０：変速機構（駆動装置）
１１：差動部（無段変速部）
１６：動力分配機構（差動機構）
１８：伝達部材
２０：自動変速部（変速部）
３８：駆動輪
４０：電子制御装置（制御装置）
５０：切換制御手段
８２：変速制御手段
Ｍ１：第１電動機
Ｍ２：第２電動機
Ｃ０：切換クラッチ（差動状態切換装置）
Ｂ０：切換ブレーキ（差動状態切換装置）

Claims (6)

1. エンジンの出力を第１電動機および伝達部材へ分配する差動機構と該伝達部材から駆動輪への動力伝達経路に設けられた第２電動機とを有して電気的な無段変速機として作動可能な無段変速部と、前記動力伝達経路の一部を構成する変速部とを備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
   前記差動機構に備えられ、前記無段変速部を電気的な無段変速作動可能な無段変速状態と前記無段変速部を電気的な無段変速作動しない非無段変速状態とに選択的に切り換えるための差動状態切換装置と、
   所定の車両走行時に比較して大きな駆動力源ブレーキが必要なときには、前記無段変速部と前記変速部とで形成される総合変速比を所定の車両走行時に比較して低車速側に設定する変速制御手段と、
   前記変速制御手段により総合変速比が所定の車両走行時に比較して低車速側に設定されたときに、必要な駆動力源ブレーキが得られない場合には、前記無段変速部を無段変速状態から非無段変速状態へ切り換える切換制御手段と
   を、含むことを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
2. 前記所定の車両走行時に比較して大きな駆動力源ブレーキが必要なときとは、登坂路走行時或いは降坂路走行時である請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
3. 前記変速制御手段は、所定の車両走行時に比較して大きな車両駆動力が必要なときには、前記無段変速部と前記変速部とで形成される総合変速比を所定の車両走行時に比較して低車速側に設定するものであり、
   前記切換制御手段は、前記変速制御手段により総合変速比が所定の車両走行時に比較して低車速側に設定されたときに、必要な車両駆動力が得られない場合には、前記無段変速部を無段変速状態から非無段変速状態へ切り換えるものである請求項１または２の車両用駆動装置の制御装置。
4. 前記所定の車両走行時に比較して大きな車両駆動力が必要なときとは、登坂路走行時或いは降坂路走行時である請求項３の車両用駆動装置の制御装置。
5. 前記切換制御手段は、前記変速制御手段により総合変速比が所定の車両走行時に比較して低車速側に設定されたときに、前記第１電動機および第２電動機の少なくとも一方の負荷トルクが許容範囲でない場合には、前記無段変速部を無段変速状態から非無段変速状態へ切り換えるものである請求項１乃至４のいずれか１の車両用駆動装置の制御装置。
6. 前記切換制御手段は、予め記憶された切換線図から実際の車速および駆動力関連値に基づいて無段制御領域および有段制御領域の切り換えを行うものであり、
   前記登坂路走行時には、該切換線図の無段変速状態から非無段変速状態への切換線は前記所定の車両走行時に比較して、低駆動力関連値側へ変更されることを特徴とする請求項２または４の車両用駆動装置の制御装置。

Images