JP5003220B2 - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動機によって差動状態が制御される電気式差動部を備えるとともに、その電気式差動部を差動状態または非差動状態に切り換える差動状態切換装置を有する車両用駆動装置の制御装置に関し、特に、前記差動状態切換装置の耐久性低下の抑制に関するものである。

エンジンと、差動機構の回転要素に動力伝達可能に連結された電動機の運転状態が制御されることにより前記エンジンに連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度の差動状態が制御される電気式差動部と、前記差動機構を差動作用が働く差動状態と差動作用を不能とするロック状態とに選択的に切り換えるための係合要素からなる差動状態切換装置とを、備えた車両用駆動装置の制御装置が知られている。特許文献１の車両用駆動装置の制御装置がそれである。特許文献１では、エンジンを始動させる際、前記電気式差動部に連結されている第１電動機および第２電動機を好適に制御することで、エンジンの回転速度を点火可能な回転速度に速やかに引き上げる技術が開示されている。

特開２００５−２６４７６２号公報

ところで、特許文献１の車両用駆動装置は、差動機構に設けられている係合装置からなる切換クラッチまたは切換ブレーキが係合されることで、電気的な無段変速差動可能な差動状態から電気的な無段変速差動不能な非差動状態（ロック状態）に切り換えられる。ここで、差動機構への入力、例えばエンジン出力の変化に対して切換クラッチまたは切換ブレーキの作動応答性が悪いと、係合状態となったときにこれら切換クラッチおよび切換ブレーキに急激にトルクが入力されることで、切換クラッチおよび切換ブレーキに滑りが発生し、これらの係合装置の耐久性が低下する可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、電動機によって差動状態が制御される電気式差動部を備えるとともに、その電気式差動部を差動状態または非差動状態に切り換える差動状態切換装置を有する車両用駆動装置の制御装置において、差動状態切換装置の耐久性低下を抑制させた車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（ａ）エンジンと、差動機構の回転要素に動力伝達可能に連結された電動機の運転状態が制御されることにより前記エンジンに連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度の差動状態が制御される電気式差動部と、前記差動機構を差動作用が働く差動状態と差動作用を不能とするロック状態とに選択的に切り換えるための係合要素からなる差動状態切換装置とを、備えた車両用駆動装置の制御装置であって、（ｂ）車両の走行状態に応じて予め設定された、前記差動機構の差動作用が働く差動領域と前記差動機構の差動作用が不能となるロック領域とを区別する切換線図に基づいて、差動状態の切換を実行する差動状態切換制御手段と、（ｃ）前記差動領域とロック領域との間に前記差動状態切換装置をパック詰め状態とするスタンバイ領域が形成された切換線図に基づいて、前記差動状態とロック状態との間の前記パック詰め状態とするスタンバイ制御に切換制御するスタンバイ制御手段とを、備え、（ｄ）前記スタンバイ制御手段は、前記切換線図のスタンバイ領域の面積を、前記差動状態切換装置の応答性が低下するほど前記差動領域側に広くする領域変更手段を備えることを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用駆動装置の制御装置において、前記スタンバイ制御手段は、前記差動状態切換装置の応答性に基づいてスタンバイ制御に切り換えることを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明の要旨とするところは、請求項１または２の車両用駆動装置の制御装置において、前記差動状態切換装置の応答性は、前記電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部の作動油温に基づいて判定されることを特徴とする。

また、請求項４にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用駆動装置の制御装置において、前記スタンバイ制御手段は、前記電気式差動部へ入力される入力トルクの応答性に基づいてスタンバイ制御に切り換えることを特徴とする。

また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用駆動装置の制御装置において、前記スタンバイ制御手段は、前記電気式差動部に入力される前記エンジンのトルク変化量に基づいてスタンバイ制御に切り換えることを特徴とする。

また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用駆動装置の制御装置において、前記スタンバイ制御手段は、前記電動機の反力トルクに基づいてスタンバイ制御に切り換えることを特徴とする。

また、請求項７にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用駆動装置の制御装置において、前記スタンバイ制御手段は、前記エンジンの回転速度の変化量に基づいてスタンバイ制御に切り換えることを特徴とする。

また、請求項８にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至７のいずれかの車両用駆動装置の制御装置において、前記差動状態切換装置は、車両状態が予め設定された車両の高速走行を判定するための高速走行判定値を超えるような高車速時のとき、および／またはは車両状態が予め設定された車両の高出力走行を判定するための高出力走行判定値を超えるような高出力時のときに前記差動機構をロック状態に切り換えることを特徴とする。

また、請求項９にかかる発明の要旨とするところは、請求項１乃至８のいずれかの車両用駆動装置の制御装置において、前記電気式差動部は、前記電動機の運転状態が制御されることにより、無段変速機構として作動することを特徴とする。

また、請求項１０にかかる発明の要旨とするところは、請求項３の車両用駆動装置の制御装置において、前記変速部は、有段式の自動変速機であることを特徴とする。
また、請求項１１にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用駆動装置の制御装置において、前記スタンバイ制御手段は、前記電気式差動部に入力される前記エンジンの入力トルクの変化量または該エンジンの回転速度の変化量が、予め設定されている変化量よりも大きい場合、スタンバイ制御に切り換えることを特徴とする。

請求項１にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記差動領域とロック領域との間に前記差動状態切換装置をパック詰め状態とするスタンバイ領域が形成された切換線図に基づいて、スタンバイ制御に切換制御するスタンバイ制御手段を備えるので、車両の状態が差動領域からスタンバイ領域に入ると、差動状態切換装置がパック詰め状態となる。このように、スタンバイ領域において、差動状態切換装置をパック詰め状態とすることで、車両の状態がロック領域に入ったとき、差動状態切換装置を直ぐにロック状態に切り換えることができる。これにより、エンジントルクが増加したときに直ぐに差動状態切換装置にトルク容量を持たせることができ、差動状態切換装置で発生する滑りを抑制させることができるため、差動状態切換装置の耐久性低下を抑制させることができる。また、前記切換線図のスタンバイ領域の面積を、前記差動状態切換装置の応答性が低下するほど前記差動領域側に広くするので、例えば差動状態切換装置の応答性が特に低いときに、スタンバイ領域を拡大させることができる。これより、差動状態切換装置の応答性が特に低いときでも、差動状態切換装置をパック詰め状態にする時間を長く確保することができるため、差動状態切換装置の応答性の低下を抑制することができる。

また、請求項２にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記差動状態切換装置の応答性に基づいてスタンバイ制御に切り換えられるので、例えば差動状態切換装置の応答性が低下したときにスタンバイ制御を実行させて差動状態切換装置の応答性の低下を抑制させることができる。

また、請求項３にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記差動状態切換装置の応答性は、前記電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部の作動油温に基づいて判定される。一般に、変速部の作動油温が低くなると、作動油温の粘度が高くなるため、作動油によって作動する差動状態切換装置の応答性が低下する。これにより、変速部の作動油温に基づいて差動状態切換装置の応答性を間接的に判定することができ、しかも比較的容易に判定することができる。

また、請求項４にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記スタンバイ制御手段は、前記電気式差動部へ入力される入力トルクの応答性に基づいてスタンバイ制御に切り換えられるので、例えば電気式差動部に入力される入力トルクの応答性が低下したときは、差動状態切換装置を係合開始直前状態にすることで、不安定な入力トルクに対しても速やかに対処することができる。

また、請求項５にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記電気式差動部に入力される前記エンジンのトルク変化量に基づいてスタンバイ制御に切り換えられるため、例えば急激なエンジントルクの増加に対しても、スタンバイ領域において差動状態切換装置を係合開始直前状態とすることで、直ぐに差動状態切換装置をロック状態にすることができ、差動状態切換装置の耐久性低下が抑制される。

また、請求項６にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、電動機の反力トルクから間接的にエンジントルクを推定することができるため、前記電動機の反力トルクに基づいてスタンバイ制御に切り換えることが可能となる。

また、請求項７にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、前記エンジンの回転速度の変化量に基づいてスタンバイ制御に切り換えられるので、エンジンの回転速度の急激な増加に対しても、スタンバイ領域において差動状態切換装置を係合開始直前状態とすることで、直ぐに差動状態切換装置をロック状態にすることができ、差動状態切換装置の耐久性低下が抑制される。

また、請求項８にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、実際の車速が高速走行判定値を越える高速走行、および／または要求駆動力或いは実際の駆動力などの駆動力関連値が高出力走行判定値を越える高出力走行では、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、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、請求項９にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、電気式差動部と変速部とで無段変速機が構成されるので、滑らかに駆動トルクを変化させることができる。なお、電気式差動部は、変速比を連続的に変化させて電気的な無段変速機として作動させる他に、変速比を段階的に変化させて有段変速機として作動させることもでき、車両用駆動装置の総合変速が段階的に変化させられて速やかに駆動トルクを得ることもできる。

また、請求項１０にかかる発明の車両用駆動装置の制御装置によれば、たとえば電気的な無段変速機として機能させられる電気式差動部と有段式の自動変速機とで無段変速機が構成されるので、滑らかに駆動トルクを変化させることができるとともに、電気式差動部の変速比を一定となるように制御した状態においては電気式差動部と有段式の自動変速機とで有段変速機と同等の状態が構成され、車両用駆動装置の総合変速が段階的に変化させられて速やかに駆動トルクを得ることもできる。

ここで、好適には、前記電気式差動部は、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無段変速状態とされ、その差動作用をしないロック状態とされることで有段変速状態とされるものである。このようにすれば、無段変速部が、無段変速状態と有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、前記差動状態切換制御手段は、車両状態が予め設定された車両の高速走行を判定するための高速走行判定値を超えるような高車速時のときに、前記電気式差動部を有段変速状態に切り換えるものである。このようにすれば、実際の車速が高速走行判定値を越える高速走行では、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、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、好適には、前記差動状態切換制御手段は、車両状態が予め設定された車両の高出力走行を判定するための高出力走行判定値を超えるような高出力時のときに、前記電気式差動部を有段変速状態に切り換えるものである。このようにすれば、要求駆動力或いは実際の駆動力などの駆動力関連値が高出力走行判定値を越える高出力走行では、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、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るので、電動機が発生すべき電気的エネルギの最大値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て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、上記駆動力関連値は、エンジンの出力トルク、変速機の出力トルク、駆動輪の駆動トルク等の動力伝達経路における伝達トルクや回転力、それを要求するスロットル弁開度など、車両の駆動力に直接或いは間接的に関連するものである。

また、好適には、前記変速部の変速比と前記電気式差動部の変速比とに基づいて前記車両用駆動装置の総合変速比が形成されるものである。このようにすれば、変速部の変速比を利用することによって駆動力が幅広く得られるようになる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明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）を介して直接に連結された差動部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有段式の変速機として機能する変速部としての自動変速部２０と、この自動変速部２０に連結されている出力回転部材としての出力軸２２とを直列に備えている。この変速機構１０は、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左右の駆動輪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、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／伝達部材１８の回転速度）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。このように、第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２によってエンジン８に連結された入力軸１４の回転速度と出力軸として機能する伝達部材１８の回転速度の差動状態が制御される。なお、本実施例の切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０が本発明の差動状態切換装置に対応しており、以後これら切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０を区別しないときは、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）と記載する。

この状態で、上記切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０が係合させ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（ロック状態）とされる。具体的には、上記切換クラッチＣ０が係合させられて第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とが一体的に係合させられると、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ロック状態とされて前記差動作用が不能な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が係合させられて第１サンギヤＳ１がケース１２に連結させられると、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ロック状態とされて前記差動作用が不能な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と非差動状態すなわちロック状態とに選択的に切り換える、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無段変速機として作動する電気的な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変速状態例えば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。

自動変速部２０は、差動部１１から駆動輪３８への動力伝達経路の一部を構成し、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を備えている。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「０．４２４」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と伝達部材１８とは自動変速部２０の変速段を成立させるために用いられる第１クラッチＣ１または第２クラッチＣ２を介して選択的に連結されている。言い換えれば、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２は、伝達部材１８と自動変速部２０との間すなわち差動部１１（伝達部材１８）と駆動輪３８との間の動力伝達経路を、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の少なくとも一方が係合されることで上記動力伝達経路が動力伝達可能状態とされ、或いは第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されることで上記動力伝達経路が動力伝達遮断状態とされる。

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は従来の車両用有段式自動変速機においてよく用いられている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、それが介装されている両側の部材を選択的に連結するためのものである。

以上のように構成された変速機構１０では、例えば、図２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、第２ブレーキＢ２、および第３ブレーキＢ３が選択的に係合作動させられることにより、第１速ギヤ段（第１変速段）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である差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）が備えられており、差動状態切換装置（Ｃ０、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１０では、差動状態切換装置（Ｃ０、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、差動状態切換装置（Ｃ０、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、差動状態切換装置（Ｃ０、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、差動状態切換装置（Ｃ０、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。

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に示すように、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γ１が最大値例えば「３．３５７」程度である第１速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２の係合により、変速比γ２が第１速ギヤ段よりも小さい値例えば「２．１８０」程度である第２速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１の係合により、変速比γ３が第２速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．４２４」程度である第３速ギヤ段が成立させられ、切換クラッチＣ０、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の係合により、変速比γ４が第３速ギヤ段よりも小さい値例えば「１．０００」程度である第４速ギヤ段が成立させられ、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、および切換ブレーキＢ０の係合により、変速比γ５が第４速ギヤ段よりも小さい値例えば「０．７０５」程度である第５速ギヤ段が成立させられる。また、第２クラッチＣ２および第３ブレーキＢ３の係合により、変速比γＲが第１速ギヤ段と第２速ギヤ段との間の値例えば「３．２０９」程度である後進ギヤ段が成立させられる。なお、ニュートラル「Ｎ」状態とする場合には、全ての摩擦係合装置が解放される。

しかし、変速機構１０が無段変速機として機能する場合には、図２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１０全体としてのトータル変速比（総合変速比）γＴが無段階に得られるようになる。

図３は、無段変速部として機能する差動部１１と有段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１８の回転速度を示している。

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

上記図３の共線図を用いて表現すれば、本実施例の変速機構１０は、動力分配機構１６（差動部１１）において、第１遊星歯車装置２４の第１回転要素ＲＥ１（第１キャリヤＣＡ１）が入力軸１４すなわちエンジン８に連結され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（有段変速部）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、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回転要素が一体回転する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の係合によって第１サンギヤＳ１の回転が停止させられると動力分配機構１６は増速機構として機能する非差動状態とされるので、直線Ｌ０は図３に示す状態となり、その直線Ｌ０と縦線Ｙ３との交点で示される第１リングギヤＲ１すなわち伝達部材１８の回転速度は、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に示す各センサやスイッチなどから、エンジン水温ＴＥＭＰ_Ｗを示す信号、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、ギヤ比列設定値を示す信号、Ｍモード（手動変速走行モード）を指令する信号、エアコンの作動を示すエアコン信号、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の作動油温を示すＡＴ油温信号、サイドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒温度信号、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Ａccを示すアクセル開度信号、カム角信号、スノーモード設定を示すスノーモード設定信号、車両の前後加速度を示す加速度信号、オートクルーズ走行を示すオートクルーズ信号、車両の重量を示す車重信号、各車輪の車輪速を示す車輪速信号、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示す信号、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示す信号、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、エンジン８の空燃比Ａ／Ｆを示す信号などが、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によるエンジン８の各気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は複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを人為的操作により切り換える切換装置としてのシフト操作装置４８の一例を示す図である。このシフト操作装置４８は、例えば運転席の横に配設され、複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを選択するために操作されるシフトレバー４９を備えている。

そのシフトレバー４９は、変速機構１０内つまり自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断されたニュートラル状態すなわち中立状態とし且つ自動変速部２０の出力軸２２をロックするための駐車ポジション「Ｐ（パーキング）」、後進走行のための後進走行ポジション「Ｒ（リバース）」、変速機構１０内の動力伝達経路が遮断された中立状態とするための中立ポジション「Ｎ（ニュートラル）」、自動変速モードを成立させて差動部１１の無段的な変速比幅と自動変速部２０の第１速ギヤ段乃至第５速ギヤ段の範囲で自動変速制御される各ギヤ段とで得られる変速機構１０の変速可能なトータル変速比γＴの変化範囲内で自動変速制御を実行させる前進自動変速走行ポジション「Ｄ（ドライブ）」、または手動変速走行モード（手動モード）を成立させて自動変速部２０における高速側の変速段を制限する所謂変速レンジを設定するための前進手動変速走行ポジション「Ｍ（マニュアル）」へ手動操作されるように設けられている。

上記シフトレバー４９の各シフトポジションＰ_ＳＨへの手動操作に連動して図２の係合作動表に示す後進ギヤ段「Ｒ」、ニュートラル「Ｎ」、前進ギヤ段「Ｄ」における各変速段等が成立するように、例えば油圧制御回路４２が電気的に切り換えられる。

上記「Ｐ」乃至「Ｍ」ポジションに示す各シフトポジションＰ_ＳＨにおいて、「Ｐ」ポジションおよび「Ｎ」ポジションは、車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２のいずれもが解放されるような自動変速部２０内の動力伝達経路が遮断された車両を駆動不能とする第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達遮断状態へ切換えを選択するための非駆動ポジションである。また、「Ｒ」ポジション、「Ｄ」ポジションおよび「Ｍ」ポジションは、車両を走行させるときに選択される走行ポジションであって、例えば図２の係合作動表に示されるように第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２の少なくとも一方が係合されるような自動変速部２０内の動力伝達経路が連結された車両を駆動可能とする第１クラッチＣ１および／または第２クラッチＣ２による動力伝達経路の動力伝達可能状態への切換えを選択するための駆動ポジションでもある。

具体的には、シフトレバー４９が「Ｐ」ポジション或いは「Ｎ」ポジションから「Ｒ」ポジションへ手動操作されることで、第２クラッチＣ２が係合されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされ、シフトレバー４９が「Ｎ」ポジションから「Ｄ」ポジションへ手動操作されることで、少なくとも第１クラッチＣ１が係合されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達遮断状態から動力伝達可能状態とされる。また、シフトレバー４９が「Ｒ」ポジションから「Ｐ」ポジション或いは「Ｎ」ポジションへ手動操作されることで、第２クラッチＣ２が解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされ、シフトレバー４９が「Ｄ」ポジションから「Ｎ」ポジションへ手動操作されることで、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が解放されて自動変速部２０内の動力伝達経路が動力伝達可能状態から動力伝達遮断状態とされる。

図６は、電子制御装置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６において、有段変速制御手段５４は、自動変速部２０の変速を行う変速制御手段として機能するものである。例えば、有段変速制御手段５４は、記憶手段５６に予め記憶された図７の実線および一点鎖線に示す関係（変速線図、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、自動変速部２０の変速を実行すべきか否かを判断し、すなわち自動変速部２０の変速すべき変速段を判断し、その判断した変速段が得られるように自動変速部２０の変速を実行する。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）を油圧制御回路４２へ出力する。

ハイブリッド制御手段５２は、変速機構１０の前記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ペダル操作量Ａccや車速Ｖから車両の目標（要求）出力を算出し、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１８の回転速度とを整合させるために、差動部１１が電気的な無段変速機として機能させられる。すなわち、ハイブリッド制御手段５２は例えばエンジン回転速度Ｎ_Ｅとエンジン８の出力トルク（エンジントルク）Ｔ_Ｅとをパラメータとす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定められたエンジン８の最適燃費率曲線（燃費マップ、関係）を予め記憶しており、その最適燃費率曲線に沿ってエンジン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。

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信号Ａccに基づいてスロットルアクチュエータ９７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。

前記図７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７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７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７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７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時すなわち低エンジントルクＴ_Ｅ時、或いは車速Ｖの比較的低車速時すなわち低負荷域で実行される。

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を駆動してエンジン８の動力を補助する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。

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、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を任意の回転速度に維持させられる。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はエンジン回転速度Ｎ_Ｅを引き上げる場合には、車速Ｖ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。

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７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。

差動状態切換制御手段５０は、車両状態に基づいて前記差動状態切換装置（Ｃ０、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、差動状態切換制御手段５０は、記憶手段５６に予め記憶された前記図７の破線および二点鎖線に示す関係（切換線図、切換マップ）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）の変速状態を切り換えるべきか否かを判断して、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（差動領域）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（ロック領域）内であるかを判定することにより変速機構１０の切り換えるべき変速状態を判断して、変速機構１０を前記無段変速状態（差動状態）と前記有段変速状態（ロック状態）とのいずれかに選択的に切り換える変速状態の切換を実行する。

具体的には、差動状態切換制御手段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７に示す変速線図に従って自動変速部２０の自動変速を実行する。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差動状態切換制御手段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差動状態切換制御手段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、差動状態切換制御手段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、差動状態切換制御手段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７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、差動状態切換制御手段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７について詳述すると、図７は自動変速部２０の変速判断の基となる記憶手段５６に予め記憶された関係（変速線図、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７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７の破線は差動状態切換制御手段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７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７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７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差動状態切換制御手段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。この場合には、差動状態切換制御手段５０は、車両状態例えば実際の車速が判定車速Ｖ１を越えたときに変速機構１０を有段変速状態とする。また、差動状態切換制御手段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を越えたときに変速機構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差動状態切換制御手段５０は変速機構１０を優先的に有段変速状態としてもよい。

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、車両加速度や、例えばアクセル開度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、運転者のアクセルペダル操作量或いはスロットル開度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、例えば判定車速Ｖ１は、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。また、判定トルクＴ１は、車両の高出力走行において第１電動機Ｍ１の反力トルクをエンジンの高出力域まで対応させないで第１電動機Ｍ１を小型化するために、例えば第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。

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差動状態切換制御手段５０により有段制御領域（ロック領域）と無段制御領域（差動領域）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、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。差動状態切換制御手段５０は、図７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（差動領域）内であるか或いは有段制御領域（ロック領域）内であるかを判定してもよい。また、この図８は図７の破線を作るための概念図でもある。言い換えれば、図７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。

図７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が、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。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。

このように、本実施例の差動部１１（変速機構１０）は無段変速状態と有段変速状態とに選択的に切換え可能であって、前記差動状態切換制御手段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（差動状態）と有段変速状態（ロック状態）とのいずれかに選択的に切り換えられる。ここで、エンジン８の差動部１１に入力されるトルクに対して差動或いは非差動を切り換える差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の作動応答性が悪いと、係合状態となったときに差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）に対して急激にエンジントルクが入力されてしまい、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の耐久性が低下する可能性がある。そこで、本実施例では、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性が悪くなったときに、図８の切換線図の有段制御領域と無段制御領域との境界線近傍にスタンバイ領域を形成し、エンジン８の状態がこのスタンバイ領域内に入ると、前記差動状態とロック状態との間のスタンバイ制御を実行させることで、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性低下を抑制させる。これにより、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性低下による滑りが抑えられるので、耐久性低下が抑制される。

ＡＴ油温判定手段１００は、自動変速部２０の作動油温が所定の温度Ｔ_ＥＭＰ１以下になったか否かを判定する。このＡＴ油温判定手段１００が差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性低下を判定する判定手段の具体例の１つである。自動変速部２０内の作動油温が低下すると、その作動油の粘度が増加するため、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の作動速度の低下、すなわち応答性が低下する。これに基づいて、自動変速部２０の作動油温の低下から差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性低下を判定する。なお、所定の温度Ｔ_ＥＭＰ１は、予め実験或いは理論的に最適な値に設定され、記憶手段５６に記憶されている。

領域変更手段１０２は、前記ＡＴ油温判定手段１００の判定に基づいて切換線図を切り換える。具体的には、ＡＴ油温判定手段１００によって、自動変速部２０の作動油温が所定の温度Ｔ_ＥＭＰ１以上と判定されると、図８に示す通常の切換線図に基づいて有段、無段の切換を実行する。一方自動変速部２０の作動油温が所定の温度Ｔ_ＥＭＰ１以下と判定されると、切換線図が図９に示すスタンバイ領域を有する切換線図に切り換えられる。スタンバイ領域は、有段制御領域と無段制御領域との間の境界に形成されている。また、このスタンバイ領域は、図８と同様の太実線で示す境界線から無段制御領域側に形成される、すなわち無段制御領域の領域面積が低減される方向に形成されている。なお、図９のスタンバイ領域を備えた切換線図は、予め記憶手段５６に記憶されている。

また、領域変更手段１０２は、自動変速部２０の作動油温、すなわち差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性の低下の程度に応じて、切換線図のスタンバイ領域を差動領域側で変更する。具体的には、例えば図１０に示すように、自動変速部２０の作動油温の低さに応じてスタンバイ領域が異なる切換線図が複数個用意されており、例えば作動油温が比較的低い−１０度から４０度の範囲において、１０度きざみに５つの切換線図が用意される。これらの切換線図は、作動油温が低くなる程、スタンバイ領域が矢印の方向に広がる、すなわちスタンバイ領域の面積が広くなるように設定されており、自動変速部２０の作動油温に応じてその作動油温に対応する切換線図に切り換えられる。

スタンバイ領域判定手段１０４は、領域変更手段１０２によって選択された切換線図に基づいて、エンジン８の状態がスタンバイ領域内に移行したか否かを判定する。エンジン８の状態がスタンバイ領域を外れいてるときは、差動状態切換制御手段５０による通常の切換制御を実行する。一方、エンジン８がスタンバイ領域内に移行すると、スタンバイ制御手段１０６による、スタンバイ制御を実行する。

スタンバイ制御手段１０６は、領域変更手段１０２およびスタンバイ領域判定手段１０４に基づいてスタンバイ制御を実行する。スタンバイ制御は、スタンバイ領域判定手段１０４によってエンジン８の状態がスタンバイ領域内に入ったと判定されると、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）が係合を開始する寸前のスタンバイ状態、所謂パック詰め状態に移行させる。具体的には、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の作動油の油圧によって移動させられる図示しない押圧ピストンを、図示しない摩擦板を押圧する直前の状態まで移動させる。このようにすることで、エンジン８のトルクＴ_Ｅが増加して無段制御領域から有段制御領域に切り換わったとき、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の作動油の油温が低い状態、すなわち差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性が低い状態であっても、直ぐに差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の係合を開始させることができる。これにより、エンジン８のトルクＴ_Ｅの増加に対して、直ぐに差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）がトルク容量を有することができるため、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）で生じる滑りが抑制されて、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の耐久性の低下が抑制される。

ここで、スタンバイ制御手段１０６への切換は、前記ＡＴ油温判定手段１０４以外の判定手段によっても切り換えることができる。例えば、差動部１１へ入力される入力トルクの応答性に基づいてスタンバイ制御に切り換えられてもよい。具体的には、本実施例では差動部１１にエンジン８のトルクが入力されるため、このエンジン８の入力トルクの応答性に基づいてスタンバイ制御に切り換えられる。エンジン８の入力トルクの応答性が低下すると、スタンバイ制御に切り換えることで、例えば、エンジン８の応答性低下による不安定な入力トルクに対しても速やかな対処が可能となる。このエンジン８の入力トルクの応答性は、例えば図６に示すエンジン水温判定手段１０８に基づいて判定される。エンジン水温が低くなると、一般的にエンジン８のトルクの応答性が低下する傾向にあるため、エンジン水温を検出することで、エンジン８のトルクの応答性を間接的に判定することができる。

また、スタンバイ制御手段１０６への切換は、差動部１１に入力されるエンジン８のエンジントルクの変化量に基づいてスタンバイ制御に切り換えることができる。具体的には、エンジン８から出力されるトルクの単位時間当たりの変化量を検出し、そのトルク変化量が予め実験的或いは理論的に設定された所定のトルク変化量よりも大きい場合、スタンバイ制御手段１０６を実行する。このようにすることで、エンジントルクの急激な増加に対しても、スタンバイ制御を実行することで差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の迅速な係合が可能となり、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性低下が抑制される。

また、スタンバイ制御手段１０６への切換は、エンジン８の回転速度Ｎ_Ｅの変化量に基づいてスタンバイ制御に切り換えることができる。具体的には、エンジン８の回転速度Ｎ_Ｅの単位時間当たりの変化量を検出し、その回転速度変化量が予め実験的或いは理論的に設定された所定の回転速度変化量よりも大きい場合、スタンバイ制御手段１０６を実行する。このようにすることで、エンジン８の回転速度Ｎ_Ｅの急激な増加に対しても、スタンバイ制御を実行することで差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の迅速な係合が可能となり、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性低下が抑制される。

また、スタンバイ制御手段１０６は、第１電動機Ｍ１の反力トルクに基づいてスタンバイ制御に切り換えることができる。第１電動機Ｍ１の反力トルクを検出することで、エンジン８のトルクを間接的に推定することができる。これにより、実質的に前述したエンジン８のトルクに基づくスタンバイ制御への切換と同様となる。なお、前述したこれらエンジントルクの応答性、エンジントルクの変化量、エンジン回転速度Ｎ_Ｅの変化量、第１電動機Ｍ１の反力トルクによる切換判定においても、前記各パラメータに応じてスタンバイ領域の大きさを変化させてもよい。

図１１は、電子制御装置４０の制御作動の要部すなわち差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性が低下されたとき、この応答性低下を抑制し、差動状態切換装置（Ｃ０、０）の耐久性低下を抑制させる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、ＡＴ油温判定手段１００に対応するステップＳ１（以下、ステップを省略する）において、自動変速部２０の作動油温が所定の油温Ｔ_ＥＭＰ１か否かを判定する。Ｓ１が否定されると、Ｓ５においてスタンバイ領域が形成されていない図８に示す通常の切換線図に基づいて切換制御が実行される。そして、Ｓ６において、エンジン８の作動状態がロック領域すなわち有段制御領域であるか否かが判定される。Ｓ６が肯定されると、Ｓ７において切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の一方が係合され、本ルーチンが終了させられる。一方、Ｓ６が否定されると、エンジン８の作動領域が非ロック領域すなわち無段制御領域と判定され、Ｓ８において切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の両方が解放され、本ルーチンが終了させられる。なお、Ｓ１は、作動油温によってスタンバイ制御の切換判定が為されるが、これ以外に、前述した、エンジン８のトルクの応答性、エンジントルクの単位時間当たりの変化量、エンジン８の回転速度Ｎ_Ｅの単位時間当たりの変化量、第１電動機Ｍ１の反力トルクによってスタンバイ制御の切換を実行してもよく、これらの判定手段を組み合わせて切換判定を実行してもよい。

一方、Ｓ１が肯定されると、領域変更手段１０２に対応するＳ２において、スタンバイ領域が形成された切換線図に切り換えられる。なお、この切換線図は、自動変速部２０の作動油温に応じて、スタンバイ領域の大きさが異なる複数個の切換線図の中から作動油温に対応する切換線図に切り換えられる。そして、スタンバイ領域判定手段１０４に対応するＳ３において、エンジン８の作動状態がスタンバイ領域内に入ったか否かを判定する。

Ｓ３が否定されると、Ｓ６においてエンジン８の作動状態がロック領域すなわち有段制御領域であるか否かが判定される。そして、Ｓ６が肯定されると、Ｓ７において切換クラッチＣ０或いは切換ブレーキＢ０の一方が係合され、本ルーチンが終了させられる。一方、Ｓ６が否定されると、エンジン８の作動領域が非ロック領域すなわち無段制御領域と判定され、Ｓ８において切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の両方が解放され、本ルーチンが終了させられる。

一方、Ｓ３が肯定されると、スタンバイ制御手段１０６に対応するＳ４において、スタンバイ制御が実施され、本ルーチンが終了させられる。

上述のように、本実施例によれば、差動領域とロック領域との間に差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）を係合開始直前状態とするスタンバイ領域を備えた切換線図に基づいて、スタンバイ制御に切換制御するスタンバイ制御手段１０６を備えるので、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）が差動領域からスタンバイ領域に入ると、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）が係合開始直前状態となる。このように、スタンバイ領域において、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）を係合開始直前状態とすることで、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）を直ぐにロック状態に切り換えることができる。これにより、エンジントルクが増加したときに直ぐに差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）にトルク容量を持たせることができ、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）で発生する滑りを抑制させることができるため、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の耐久性低下を抑制させることができる。

また、前述の実施例によれば、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性に基づいてスタンバイ制御に切り換えられるので、例えば差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性が低下したときにスタンバイ制御を実行させて差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性の低下を抑制させることができる。

また、前述の実施例によれば、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性の程度に応じて、切換線図のスタンバイ領域を差動領域側で変更する領域変更手段１０２を備えるので、例えば差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性が比較的低いときに、スタンバイ領域を拡大させることができる。これより、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性が比較的低いときでも、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）を係合開始直前状態にする時間を長く確保することができるため、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性の低下を抑制することができる。

また、前述の実施例によれば、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性は、自動変速部２０の作動油温に基づいて判定される。自動変速部２０の作動油温が低くなると、作動油温の粘度が高くなるため、作動油によって作動する差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性が悪くなる。これにより、自動変速部２０の作動油温に基づいて差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の応答性を間接的に判定することができ、しかも比較的容易に判定することができる。

また、前述の実施例によれば、スタンバイ制御手段１０６は、差動部１１へ入力される入力トルクの応答性に基づいてスタンバイ制御に切り換えられるので、例えば差動部１１に入力される入力トルクの応答性が低下したときは、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）を係合開始直前状態にすることで、不安定な入力トルクに対しても速やかに対処することができる。

また、前述の実施例によれば、差動部１１に入力されるエンジン８のトルク変化量に基づいてスタンバイ制御に切り換えられるため、例えば急激なエンジントルクの増加に対しても、スタンバイ領域において差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）を係合開始直前状態とすることで、直ぐに差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）をロック状態にすることができ、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の耐久性低下が抑制される。

また、前述の実施例によれば、第１電動機Ｍ１の反力トルクから間接的にエンジントルクを推定することができるため、第１電動機Ｍ１の反力トルクに基づいてスタンバイ制御に切り換えることが可能となる。

また、前述の実施例によれば、エンジン８の回転速度Ｎ_Ｅの変化量に基づいてスタンバイ制御に切り換えられるので、エンジン８の回転速度Ｎ_Ｅの急激な増加に対しても、スタンバイ領域において差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）を係合開始直前状態とすることで、直ぐに差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）をロック状態にすることができ、差動状態切換装置（Ｃ０、Ｂ０）の耐久性低下が抑制される。

また、前述の実施例によれば、実際の車速が高速走行判定値を越える高速走行、および／または要求駆動力或いは実際の駆動力などの駆動力関連値が高出力走行判定値を越える高出力走行では、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、前述の実施例によれば、差動部１１と自動変速部２０とで無段変速機が構成されるので、滑らかに駆動トルクを変化させることができる。なお、差動部１１は、変速比を連続的に変化させて電気的な無段変速機として作動させる他に、変速比を段階的に変化させて有段変速機として作動させることもでき、変速機構１０の総合変速が段階的に変化させられて速やかに駆動トルクを得ることもできる。

また、前述の実施例によれば、たとえば電気的な無段変速機として機能させられる差動部１１と有段式の自動変速部２０とで無段変速機が構成されるので、滑らかに駆動トルクを変化させることができるとともに、差動部１１の変速比を一定となるように制御した状態においては差動部１１と有段式の自動変速部２０とで有段変速機と同等の状態が構成され、変速機構１０の総合変速が段階的に変化させられて速やかに駆動トルクを得ることもできる。

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

例えば、前述の実施例では、領域変更手段１０２によって、スタンバイ領域が自動変速部２０の作動油温に応じて変更されているが、必ずしも作動油温に応じて逐次変更することはなく、１つの切換線図によってスタンバイ制御を実施しても構わない。

また、前述の実施例では、第２電動機Ｍ２は、伝達部材１８に直接連結されているが、第２電動機Ｍ２の連結位置はそれに限定されず、差動部１１から駆動輪３４への間の動力伝達経路に直接的或いは変速機等を介して間接的に連結されていてもよい。

また、前述の実施例では、差動部１１はそのギヤ比γ０が最小値γ０minから最大値γ０maxまで連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能するものであったが、たとえば差動部１１の変速比γ０を連続的ではなく差動作用を利用して敢えて段階的に変化させるものであっても本発明は適用することができる。

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

また、前述の実施例では、エンジン８は入力軸１４と直結されていたが、たとえばギヤ、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、たとえばギヤ、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に連結されていてもよい。

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は、電磁クラッチなどの他の係合装置から構成されていてもよい。このような構成であっても電磁クラッチを制御することで、スタンバイ領域においてスタンバイ状態とすることができ、本発明を適用することができる。すなわち、切換クラッチＣ０および切換ブレーキＢ０の作動を制御可能な構成なら、油圧式以外の構成であっても本発明を適用することができる。なお、このような油圧式以外の構成であれば、エンジン８のトルク応答性など他の判定手段が適用される。

また、前述の実施例では、自動変速部２０は伝達部材１８を介して差動部１１と直列に連結されていたが、入力軸１４と平行にカウンタ軸が設けられてそのカウンタ軸上に同心に自動変速部２０が配列されていてもよい。この場合には、差動部１１と自動変速部２０とは、たとえば伝達部材１８としてカウンタギヤ対、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動力分配機構１６は、たとえばエンジンによって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第１電動機Ｍ１および伝達部材１８（第２電動機Ｍ２）に作動的に連結された差動歯車装置であってもよい。

また、前述の実施例の動力分配機構１６は、１組の遊星歯車装置から構成されていたが２以上の遊星歯車装置から構成されて、非差動状態（定変速状態）では３段以上の変速機として機能するものであってもよい。また、その遊星歯車装置はシングルピニオン型に限られたものではなくダブルピニオン型の遊星歯車装置であってもよい。また、このような２以上の遊星歯車装置から構成された場合においても、これらの遊星歯車装置の各回転要素にエンジン８、第１および第２電動機Ｍ１、Ｍ２、伝達部材１８、構成によっては出力軸２２が動力伝達可能に連結され、さらに遊星歯車装置の各回転要素に接続されたクラッチＣおよびブレーキＢの制御により有段変速と無段変速とが切り換えられるような構成であっも構わない。

また、前述の実施例ではエンジン８と差動部１１とが直接連結されているが、必ずしも直接連結される必要はなく、エンジン８と差動部１１との間にクラッチを介して連結されていてもよい。

また、前述の実施例では、差動部１１と自動変速部２０とが直列接続されたような構成となっているが、特にこのような構成に限定されず、変速機構１０全体として電気式差動を行う機能と、変速機構１０全体として電気式差動による変速とは異なる原理で変速を行う機能と、を備えた構成であれば本発明は適用可能であり、機械的に独立している必要はない。また、これらの配設位置や配設順序も特に限定されない。

また、前述の実施例のシフト操作装置４８は、複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを選択するために操作されるシフトレバー４９を備えていたが、そのシフトレバー４９に替えて、たとえば押しボタン式のスイッチやスライド式スイッチ等の複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを選択可能なスイッチ、或いは手動操作に因らず運転者の音声に反応して複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを切り換えられる装置や足の操作により複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨが切り換えられる装置等であってもよい。また、シフトレバー４９が「Ｍ」ポジションに操作されることにより、変速レンジが設定されるものであったが、ギヤ段が設定されることすなわち各変速レンジの最高速ギヤ段がギヤ段として設定されてもよい。このばあい、自動変速部２０ではギヤ段が切り換えられて変速が実行される。たとえば、シフトレバー４９２が「Ｍ」ポジションにおけるアップシフト位置「＋」またはダウンシフト位置「−」へ手動操作されると、自動変速部２０では第１速ギヤ段乃至第４速ギヤ段のいずれかがシフトレバー４９の操作に応じて設定される。

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

本発明の一実施例であるハイブリッド車両の駆動装置の構成を説明する骨子図である。 図１の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。 複数種類のシフトポジションＰ_ＳＨを人為的操作により切り換える切換装置としてのシフト操作装置の一例を示す図である。 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。 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７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。 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、特に、この境界線近傍にスタンバイ領域が形成されている図である。 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、特に、この境界線近傍にスタンバイ領域が形成されている他の図である。 図４の電子制御装置の制御作動すなわち油圧式摩擦係合装置の応答性が悪いとき、この応答性低下を抑制させる制御作動を説明するフローチャートである。

符号の説明

８：エンジン １０：変速機構（車両用駆動装置） １１：差動部（電気式差動部） １４：入力軸 １６：動力分配機構（差動機構） １８：伝達部材（差動機構の出力軸） ２０：自動変速部（変速部） ３８：駆動輪 ５０：差動状態切換制御手段 １０２：領域変更手段 １０６：スタンバイ制御手段 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） Ｍ１：第１電動機（電動機）

Claims (11)

1. エンジンと、差動機構の回転要素に動力伝達可能に連結された電動機の運転状態が制御されることにより前記エンジンに連結された入力軸の回転速度と出力軸の回転速度の差動状態が制御される電気式差動部と、前記差動機構を差動作用が働く差動状態と差動作用を不能とするロック状態とに選択的に切り換えるための係合要素からなる差動状態切換装置とを、備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
   車両の走行状態に応じて予め設定された、前記差動機構の差動作用が働く差動領域と前記差動機構の差動作用が不能となるロック領域とを区別する切換線図に基づいて、差動状態の切換を実行する差動状態切換制御手段と、
   前記差動領域とロック領域との間に前記差動状態切換装置をパック詰め状態とするスタンバイ領域が形成された切換線図に基づいて、前記差動状態とロック状態との間の前記パック詰め状態とするスタンバイ制御に切換制御するスタンバイ制御手段とを、備え、
   前記スタンバイ制御手段は、前記切換線図のスタンバイ領域の面積を、前記差動状態切換装置の応答性が低下するほど前記差動領域側に広くする領域変更手段を備えることを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
2. 前記スタンバイ制御手段は、前記差動状態切換装置の応答性に基づいてスタンバイ制御に切り換えることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
3. 前記差動状態切換装置の応答性は、前記電気式差動部から駆動輪への動力伝達経路の一部を構成する変速部の作動油温に基づいて判定されることを特徴とする請求項１または２の車両用駆動装置の制御装置。
4. 前記スタンバイ制御手段は、前記電気式差動部へ入力される入力トルクの応答性に基づいてスタンバイ制御に切り換えることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
5. 前記スタンバイ制御手段は、前記電気式差動部に入力される前記エンジンのトルク変化量に基づいてスタンバイ制御に切り換えることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
6. 前記スタンバイ制御手段は、前記電動機の反力トルクに基づいてスタンバイ制御に切り換えることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
7. 前記スタンバイ制御手段は、前記エンジンの回転速度の変化量に基づいてスタンバイ制御に切り換えることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置の制御装置。
8. 前記差動状態切換装置は、車両状態が予め設定された車両の高速走行を判定するための高速走行判定値を超えるような高車速時のとき、および／または車両状態が予め設定された車両の高出力走行を判定するための高出力走行判定値を超えるような高出力時のときに前記差動機構をロック状態に切り換えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
9. 前記電気式差動部は、前記電動機の運転状態が制御されることにより、無段変速機構として作動することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかの車両用駆動装置の制御装置。
10. 前記変速部は、有段式の自動変速機であることを特徴とする請求項３の車両用駆動装置の制御装置。
11. 前記スタンバイ制御手段は、前記電気式差動部に入力される前記エンジンの入力トルクの変化量または該エンジンの回転速度の変化量が、予め設定されている変化量よりも大きい場合、スタンバイ制御に切り換えることを特徴とする請求項１の車両用駆動装置の制御装置。

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