WO2007049685A1 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

　第１変速部と第２変速部とを同時にかつ反対方向に変速させる変速機で一方の変速が制限された場合であってもショックを悪化させることなく変速機全体としての変速を実行することができる変速制御装置を提供する。 　第１変速部と第２変速部とを備え、前記第１変速部の変速比を変化させる際に、その第１変速部の変速比の変化の方向とは反対の方向に第２変速部の変速比を変化させる自動変速機の変速制御装置において、前記第１変速部の変速の進行状態に応じて前記第２変速部の変速速度を設定する変速速度設定手段を備えている。

Description

明 細 書

自動変速機の変速制御装置

技術分野

[0001] この発明は、それぞれ独立して変速比を設定できる複数の変速部を備えた自動変 速機の変速制御装置に関し、特に全体としての変速比を変化させる場合に各変速 部の変速を同時に実行するとともにそれぞれの変速部の変速比を互いに反対方向 に変化させる変速制御装置に関するものである。

背景技術

[0002] 複数の変速部を直列に配列した駆動装置の一例が、特開 2003— 127681号公報 に記載されている。この特開 2003— 127681号公報に記載された装置は、ハイブリ ッド車の駆動装置として使用されるものであって、遊星歯車機構のキヤリャに内燃機 関が連結されるとともに、その遊星歯車機構のサンギヤに第一の電動発電機が連結 されている。さらにリングギヤが変速機の入力側の部材に連結されている。その変速 機は、自動変速機などの有段の変速機であって、その変速機の出力側の部材がプ 口ペラ軸に連結され、そのプロペラ軸に第二の電動発電機が連結されている。したが つてこのハイブリッド車用駆動装置では、遊星歯車機構が、エンジンの動力を第一の 電動発電機と変速機とに分配する分配機構を構成しており、その第一の電動発電機 の回転数を変更することにより、リングギヤの回転数すなわちこのリングギヤに連結さ れている変速機の入力回転数が連続的に変化するので、その遊星歯車機構および 第一の電動発電機が無段変速機として機能する。その結果、ノ、イブリツド車用駆動 装置の全体としての変速比は、無段変速機として機能する遊星歯車機構による変速 比と、その出力側に配置されている前記変速機での変速比とによって決定される。

[0003] 上記の特開 2003— 127681号公報に記載されている駆動装置では、第一の電動 発電機の回転数を変化させることにより、エンジン回転数を連続的に変化させること ができるので、この機能を利用してエンジンの回転数を燃費が最適となる回転数に制 御している。その場合、エンジンの回転数が連続的に変化し、また駆動トルクも連続 的に変化する。これに対して、自動変速機で変速を実行すると、変速比が段階的 (ス テツプ的）に変化するので、自動変速機の変速のみでは、エンジン回転数や駆動ト ルクの変化が急激になり、車両の搭乗者に違和感を与える可能性がある。このような 事態を回避もしくは緩和するために、上記の自動変速機での変速を実行する場合に 、その変速の方向とは反対の方向に動力の分配機構 (遊星歯車機構)の部分での変 速比を変化させることが考えられる。

[0004] 一方、上記の分配機構もしくは遊星歯車機構を主体とするいわゆる無段変速部は 、第一の電動発電機を発電機として機能させ、あるいは電動機として機能させてその 回転数を変化させることにより、変速を実行するように構成されている。したがって、 第一の電動発電機で発電した電力を蓄電装置などで受容できな力つたり、あるいは 蓄電装置力も第一の電動発電機に電力を充分に供給できな力つたりした場合には、 V、わゆる無段変速部での変速を所期通りに実行できなくなる。

[0005] このように無段変速部などの一方の変速部の変速力 何らかの要因で制限されるこ とがあり、そのために複数の変速部の変速を協調させる制御に支障が生じ、変速ショ ックが生じるなどの可能性があった。

発明の開示

[0006] この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、複数の変速部の いずれかに変速速度などの制限がある場合であっても変速機の全体としての変速を 円滑に実行できる制御装置を提供することを目的とするものである。

[0007] 上記の目的を達成するために、この発明は、第 1変速部と第 2変速部とを備え、前 記第 1変速部の変速比と前記第 2変速部の変速比とを互いに反対方向に変化させて 全体としての変速比を変化させる自動変速機の変速制御装置において、前記第 1変 速部の変速の進行状態に応じて前記第 2変速部の変速速度を設定する変速速度設 定手段を備えて ヽることを特徴とするものである。

[0008] また、この発明は、変速に伴って回転速度が変化する回転部材を有する第 1変速 部と第 2変速部とを備え、前記第 1変速部の変速比と前記第 2変速部の変速比とを互 いに反対方向に変化させて全体としての変速比を変化させる自動変速機の変速制 御装置において、前記回転部材の回転速度が変化する変速の際にその回転部材の 回転速度の変化に基づいて前記第 2変速部の変速速度を変更する変速速度変更 手段を備えて 、ることを特徴とするものである。

[0009] さらに、この発明は、上記の発明において、前記第 1変速部は電気的制御によって 変速比を連続的に変化させる電気的無段変速機構によって構成されるとともに、前 記第 2変速部は変速比を段階的に変化させる有段変速機構によって構成されている ことを特徴とする自動変速機の変速制御装置である。これらの電気的無段変速機構 と前記有段変速機構とは、いずれか一方力 出力した動力がいずれ力他方に入力さ れるように直列に連結することができる。また、自動変速機の全体としての変速比は、 前記電気的無段変速機構と前記有段変速機構とによって設定するように構成するこ とがでさる。

[0010] さらに、この発明は、上記の発明において、前記電気的無段変速機構は、発電機 能のある電動機を備えるとともに該電動機の回転数に応じて変速比を設定するように 構成され、また前記電動機に電力を供給しまた前記電動機で発電した電力を充電す る蓄電装置が設けられ、前記電気的無段変速機構の変速速度が、前記電動機と前 記蓄電装置との間で授受される電力量で規制されるように構成されていることを特徴 とする自動変速機の変速制御装置である。

[0011] さらに、この発明は、上記の発明において、前記有段変速機構は、油圧によって係 合させられて変速比を設定する係合機構を有し、かつその係合圧に応じて変速速度 が制御されるように構成されて 、ることを特徴とする自動変速機の変速制御装置であ る。

[0012] この発明における電気的無段変速機構は、差動歯車機構によって構成することが でき、またその差動歯車機構としては、シングルピ-オン型遊星歯車機構を採用する ことができる。

[0013] また、この発明における有段変速機構は、三組あるいは二組の遊星歯車機構によ つて構成することができる。それらの遊星歯車機構は、シングルピ-オン型遊星歯車 機構であってよい。三組のシングルピ-オン型遊星歯車機構で構成した場合、第 1 の遊星歯車機構のサンギヤと第 2の遊星歯車機構のサンギヤとが連結され、第 1の 遊星歯車機構のリングギヤと第 2の遊星歯車機構のキヤリャと第 3の遊星歯車機構の キヤリャとが連結されるとともにこれらのリングギヤおよび各キヤリャが出力部材に連 結され、第 2の遊星歯車機構のリングギヤと第 3の遊星歯車機構のサンギヤとが連結 される。また、前記第 2の遊星歯車機構のリングギヤと前記第 3の遊星歯車機構のサ ンギヤとを前記電気的無段変速機構に選択的に連結する第 1クラッチと、前記第 1お よび第 2の遊星歯車機構のサンギヤを前記電気的無段変速機構に選択的に連結す る第 2クラッチと、前記第 1および第 2の遊星歯車機構のサンギヤを選択的に固定す る第 1ブレーキと、前記第 1の遊星歯車機構のキヤリャを選択的に固定する第 2ブレ ーキと、前記第 3の遊星歯車機構のリングギヤを選択的に固定する第 3ブレーキとが 設けられる。

[0014] 二組のシングルピ-オン型遊星歯車機構で構成した場合、第 1の遊星歯車機構の サンギヤと第 2の遊星歯車機構のサンギヤとが連結され、第 1の遊星歯車機構のキヤ リャと第 2の遊星歯車機構のリングギヤとが連結されるとともにこれらのキヤリャおよび リングギヤが出力部材に連結される。また、前記第 1の遊星歯車機構のリングギヤとを 前記電気的無段変速機構に選択的に連結する第 1クラッチと、前記第 1および第 2の 遊星歯車機構のサンギヤを前記電気的無段変速機構に選択的に連結する第 2クラ ツチと、前記第 1および第 2の遊星歯車機構のサンギヤを選択的に固定する第 1ブレ ーキと、前記第 2の遊星歯車機構のキヤリャを選択的に固定する第 2ブレーキとが設 けられる。

[0015] そして、この発明は、前記自動変速機を搭載した車両の走行状態と走行状態に対 応させて変速比を定めてある変速線図とに基づいて変速比を決定する通常の変速 制御を実行する変速制御手段を更に備えて 、ることを特徴とする自動変速機の制御 装置である。

[0016] この発明によれば、第 1変速部の変速比を変化させると同時に、第 2変速部の変速 比を第 1変速部とは反対方向に変化させることにより、自動変速機の全体としての変 速が実行される。その場合、第 1変速部の変速の進行状態に応じて第 2変速部の変 速速度が設定されるので、第 1変速部の変速が制限されている場合特にその変速速 度が制限されている場合であっても、各変速部の変速が協調して進行し、その結果、 変速ショックを防止もしくは抑制することができる。

[0017] また、この発明によれば、第 1変速部の変速比を変化させると同時に、第 2変速部 の変速比を第 1変速部とは反対方向に変化させることにより、自動変速機の全体とし ての変速が実行され、その場合、第 1変速部における回転部材の回転速度の変化に 基づいて第 2変速部の変速速度が変更されるので、第 1変速部の変速が制限されて いる場合特にその変速速度が制限されている場合であっても、各変速部の変速が協 調して進行し、その結果、変速ショックを防止もしくは抑制することができる。

[0018] さらに、この発明によれば、第 1変速部が電気的無段変速機構であるから、例えば 内燃機関の回転数を発電機能のある電動機によって無段階に制御するハイブリッド 駆動装置に有段変速機を加えた装置に適用でき、その場合であっても変速ショック を防止もしくは抑制することができる。

[0019] さらに、この発明によれば、第 1変速部を構成する電気的無段変速機構の変速を、 蓄電装置力 第一の電動機に電力を供給し、あるいは第一の電動機で発電した電 力を蓄電して実行する。その第一の電動機の電力を充分に供給できない場合や第 一の電動機で発電した電力を蓄電装置で充分に受容できない場合であっても、第 1 変速部の変速に合わせた第 2変速部の変速が実行されるので、変速ショックを防止も しくは抑制することができる。

[0020] さらに、この発明によれば、第 2変速部の係合圧を制御することにより、第 1変速部 の変速に合わせた第 2変速部の変速を制御し、変速ショックを防止もしくは抑制する ことができる。

[0021] そして、この発明によれば、通常の走行時には、車両の走行状態と変速線図とに基 づいて変速比を決定して変速を行う通常の変速制御が実行される。

図面の簡単な説明

[0022] [図 1]この発明の制御装置で実行される変速制御の一例を説明するためのフローチ ヤートである。

[図 2]この発明の制御装置で実行される変速制御の他の例を説明するためのフロー チャートである。

[図 3]この発明で対象とすることのできるハイブリッド車用駆動装置の一例を示すスケ ルトン図である。

[図 4]その有段変速部で設定される変速段とそのための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 5]図 3に示す各変速部の動作状態を説明するための共線図である。

[図 6]電子制御装置の入力信号と出力信号との例を示す図である。

[図 7]有段変速部についての変速線図の一例を模式的に示す図である。

[図 8]シフト装置におけるシフトポジションの配列の一例を示す図である。

[図 9]有段変速部と無段変速部との協調した変速制御の概念を説明するためのプロ ック図である。

[図 10]蓄電装置の温度特性を模式的に示す図である。

[図 11]通常の変速制御と制限のある場合の変速制御とにおける変速比や各回転数 の変化を模式的に示すタイムチャートである。

[図 12]この発明で対象とすることのできるハイブリッド車用駆動装置の他の例を示す スケノレトン図である。

[図 13]図 12に示す変速機の有段変速部で設定される変速段とそのための油圧式摩 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 14]図 12に示す各変速部の動作状態を説明するための共線図である。

発明を実施するための最良の形態

図 3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用の駆動装 置の一部を構成する変速機構 10を説明するスケルトン図である。図 3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に直接にある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 11と、その無段変速部 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 、る 有段式の変速機として機能する有段変速部 20と、この有段変速部 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 えば車両にぉ 、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、走行用の動力源であるエンジンと一対の駆動輪との間に設け られている。その動力源は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等のェン ジン 8であり、入力軸 14に直接にあるいは図示しない脈動吸収ダンパーを介して間 接的に連結されている。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 3のスケルトン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。

[0024] 無段変速部 (第 1変速部） 11は、第 1電動機 Mlと、入力軸 14に入力されたェンジ 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 Ml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 1 8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 Mlおよび第 2電動機 M2は 発電機能をも有する 、わゆるモータジェネレータであるが、第 1電動機 M 1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。

[0025] 動力分配機構 16は、例えば「0. 418」程度の所定のギヤ比 p 1を有するシングル ピ-オン型の第 1遊星歯車装置 24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 Sl、第 1遊星歯車 Pl、その第 1遊星歯車 PIを自転および公転可能 に支持する第 1キヤリャ CA1、第 1遊星歯車 P1を介して第 1サンギヤ S1と嚙み合う第 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 p 1は ZS1/ZR1である。

[0026] この動力分配機構 16においては、第 1キヤリャ 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 Ml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、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 Sl、第 1キヤリャ 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 Ml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 Mlから発生させられた電気工 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、無段変速部 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無段変速部 11はい わゆる無段変速状態 (電気的 CVT状態）とされて、伝達部材 18の回転数を変化させ ることなくエンジン 8の回転数が連続的に変化させられる。すなわち、動力分配機構 1 6が差動状態とされると無段変速部 11も差動状態とされ、無段変速部 11はその変速 比 YO (入力軸 14の回転速度 Z伝達部材 18の回転速度）が最小値 YOminカゝら最大 値 YOmax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。

[0027] 有段変速部（第 2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 グルピ二オン型の第 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キヤリャ CA2、第 2遊星 歯車 P2を介して第 2サンギヤ S2と嚙み合う第 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 p 2を有している。第 3遊星歯車装置 28は、第 3サンギ ャ 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キヤリャ CA3、第 3遊星歯車 P3を介して第 3サンギヤ S3と嚙み合う第 3リングギヤ R 3を備えており、例えば「0. 425」程度の所定のギヤ比 p 3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キヤリャ CA4、第 4遊星歯車 P4を介して第 4サンギヤ S4 と嚙み合う第 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 p 4 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 p 2は ZS2ZZR2、上 記ギヤ比 p 3は ZS3ZZR3、上記ギヤ比 p 4は ZS4ZZR4である。

[0028] 有段変速部 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 B 1を 介してケース 12に選択的に連結され、第 2キヤリャ 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キヤリャ CA3と第 4キヤリャ 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 C 1を介して伝達部材 18に選択的に連結されて 、る。

[0029] 前記第 1クラッチ Cl、第 2クラッチ C2、第 1ブレーキ Bl、第 2ブレーキ B2、および第 3ブレーキ B3は従来の車両用自動変速機にお!、てよく用いられて 、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ァクチユエータにより 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ァクチユ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。

[0030] 以上のように構成された変速機構 10では、例えば、図 4の係合作動表に示されるよ うに、前記第 1クラッチ Cl、第 2クラッチ C2、第 1ブレーキ Bl、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： 1st)な 、し第 5速ギヤ段 (第 5変速段： 5th)の 、ずれかあるいは後進ギヤ段 (後 進変速段: R)あるいは-ユートラル (N)が選択的に成立させられ、ほぼ等比的に変 化する変速比 Y(=入力軸回転速度 NINZ出力軸回転速度 NOUT)が各ギヤ段毎 に得られるようになつている。特に、本実施例では無段変速部 11と有段変速部 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。

[0031] 例えば、無段変速部 11の変速比を一定値に固定して変速機構 10が有段変速機と して機能する場合には、図 4に示すように、第 1クラッチ C1および第 3ブレーキ Β3の 係合により、変速比 Y1が最大値例えば「3. 357」程度である第 1速ギヤ段が成立さ せられ、第 1クラッチ C1および第 2ブレーキ Β2の係合により、変速比 Υ2が第 1速ギヤ 段よりも小さい値例えば「2. 180」程度である第 2速ギヤ段が成立させられ、第 1クラ ツチ C1および第 1ブレーキ B1の係合により、変速比 Υ3が第 2速ギヤ段よりも小さい 値例えば「1. 424」程度である第 3速ギヤ段が成立させられ、第 1クラッチ C1および 第 2クラッチ C2の係合により、変速比 Υ4が第 3速ギヤ段よりも小さい値例えば「1. 00 0」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および第 2クラッチ C2の 係合により、変速比 Υ5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 Β3の係合に より、変速比 YR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 係合機構が解放させられる。

[0032] 一方、変速機構 10が無段変速機として機能する場合には、無段変速部 11が電気 的無段変速機として機能し、それに直列の有段変速部 20が有段変速機として機能 することにより、有段変速部 20の第 1速、第 2速、第 3速、第 4速の各ギヤ段に対しそ の有段変速部 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、無段変速部 11と有段変速部 2 0とで形成される変速比 YT、すなわち無段変速部 11の変速比 Υ0と有段変速部 20 の変速比 Υとに基づいて形成される変速機構 10全体としての変速比 ΥΤである総合 変速比（以下、トータル変速比という） ΥΤが無段階に得られるようになる。

[0033] 図 5は、差動部あるいは第 1変速部として機能する無段変速部 11と変速部（自動変 速部)あるいは第 2変速部として機能する有段変速部 20とから構成される変速機構 1 0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 5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 XIが回転速度零を示し、 上側の横線 Χ2が回転速度「1. 0」すなわち入力軸 14に連結されたエンジン 8の回転 速度 Neを示し、横線 XGが伝達部材 18の回転速度を示している。

[0034] また、無段変速部 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 Yl, 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 Sl、第 1回転要素 (第 1要素) RE1に対応する第 1キヤリャ 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 p 1に応じて定められている。さらに、 有段変速部 20の 5本の縦線 Y4, Y5, Y6, Y7, Y8は、左力も順に、第 4回転要素（ 第 4要素) RE4に対応しかつ相互に連結された第 2サンギヤ S 2および第 3サンギヤ S 3を、第 5回転要素 (第 5要素) RE5に対応する第 2キヤリャ 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 かつ相互に連結された第 2リングギヤ R2、第 3キヤリャ CA3、第 4キヤリャ CA4を、第 8回転要素 (第 8要素) RE8に対応しか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, 3 0のギヤ比 p 2, 3, p 4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ヤリャとの間が「1」に対応する間隔とされるとキヤリャとリング ギヤとの間が遊星歯車装置のギヤ比 pに対応する間隔とされる。すなわち、無段変 速部 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 Y 3との間隔はギヤ比 p 1に対応する間隔に設定される。また、有段変速部 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ヤリャとの間が「1」に 対応する間隔に設定され、キヤリャとリングギヤとの間が pに対応する間隔に設定さ れる。

[0035] 上記図 5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 (無段変速部 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 ャリャ CA1)が入力軸 14すなわちエンジン 8に連結され、第 2回転要素 RE2が第 1電 動機 Ml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 LOにより第 1サンギヤ S 1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。

[0036] また、第 1電動機 Mlの発電による反力を制御することによって直線 LOと縦線 Y1と の交点で示される第 1サンギヤ S 1の回転が上昇あるいは下降させられると、直線 LO と縦線 Y3との交点で示される第 1リングギヤ R1の回転速度が下降あるいは上昇させ られる。

[0037] また、有段変速部 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 B 1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 、る。

[0038] 有段変速部 20では、図 5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 XI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 Y 7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 C 2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速ないし第 4速では、第 1電動機 Mlの回転数を制御することによ り、エンジン回転速度 NEと同じ回転速度で第 8回転要素 RE8に無段変速部 11すな わち動力分配機構 16からの動力が入力される。これに対して、第 1電動機 Mlの回 転を止めて第 1サンギヤ S1を固定した場合には、無段変速部 11からの動力がェンジ ン回転速度 NE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および第 2 クラッチ C2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。

[0039] 上記の第 1電動機 Mlを制御するための第 1コントローラ 31と、第 2電動機 M2を制 御するための第 2コントローラ 32とが設けられている。これらのコントローラ 31, 32は、 例えばインバータを主体として構成され、それぞれに対応する電動機 Ml, M2を電 動機として機能させ、あるいは発電機として機能させるように制御し、併せてそれぞれ の場合における回転数やトルクを制御するように構成されている。また、各電動機 M 1, M2は、各コントローラ 31, 32を介して蓄電装置 33に接続されている。この蓄電装 置 33は、各電動機 Ml, M2に電力を供給し、また各電動機 Ml, M2が発電機とし て機能した場合に、その電力を充電して蓄える装置であって、二次電池やキャパシタ などカゝら構成されている。

[0040] 一方、前記各クラッチやブレーキの係合圧や解放圧を制御するための油圧制御装 置 34が設けられている。この油圧制御装置 34は、オイルポンプ（図示せず)で発生し た油圧をライン圧に調圧するとともに、そのライン圧を元圧として各摩擦係合装置の 係合圧を制御し、あるいは摩擦係合装置を解放させる際の解放圧を制御するように 構成されており、具体的には従来の自動変速機で使用されている油圧制御装置を 採用することができる。

[0041] そして、前記各コントローラ 31, 32や油圧制御装置 34を電気信号によって制御す ることにより変速機構 10の全体を制御するための電子制御装置 (ECU) 40が設けら れている。図 6は、その電子制御装置 40に入力される信号およ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, RA M、および入出力インターフェースなど力も成る 、わゆる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 Ml, M2に関 するハイブリッド駆動制御、有段変速部 20の変速制御等の駆動制御を実行するもの である。

[0042] 電子制御装置 40には、図 6に示すような各センサやスィッチなどから、エンジン水 温を示す信号、シフトポジションを表す信号、エンジン 8の回転速度であるエンジン回 転速度 Neを表す信号、ギヤ比列設定値を示す信号、 M (モータ走行)モードを指含 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 NOUTに対 応する車速を表す信号、有段変速部 20の作動油温 (AT油温)を示す油温信号、サ イドブレーキ操作を示す信号、フットブレーキ操作を示す信号、触媒温度を示す触媒 温度信号、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を示すァクセ 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輸速信号、第 1電動機 Mlの回 転速度 (以下、第 1電動機回転速度という）を表す信号、第 2電動機 M2の回転速度（ 以下、第 2電動機回転速度という）を表す信号などが、それぞれ入力される。

[0043] また、上記電子制御装置 40からは、電子スロットル弁の開度を操作するスロットルァ クチユエータへの駆動信号、燃料噴射装置によるエンジン 8への燃料供給量を制御 する燃料供給量信号、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、点火装置によるエンジン 8の点火時期を指 令する点火信号、電動機 Ml, 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ァクチユエータを作動させるための AB S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、有段変 速部 20の油圧式摩擦係合装置の油圧ァクチユエータを制御するために油圧制御装 置 34に含まれる電磁弁を作動させるバルブ指令信号、この油圧制御装置 34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力 それぞれ出力 される。

[0044] 図 7は、有段変速部 20の変速制御で使用される変速線図を示しており、車速を横 軸にとり、要求出力トルクを縦軸によって、これら車速および要求出力トルクをパラメ ータとして変速段領域が定められている。図 7における実線は、アップシフト線を示し 、アップシフトする際の各変速段領域の境界となっている。また、図 7における破線は 、ダウンシフト線を示し、ダウンシフトする際の各変速段領域の境界となっている。

[0045] これらの変速段の全ては、ドライブレンジ（ドライブポジション）が選択されて 、る場 合に設定可能であるが、手動変速モード (マニュアルモード)では高速側の変速段が 制限されるようになっている。図 8は上記の電子制御装置 40に対してシフトポジション 信号を出力するシフト装置 42におけるシフトポジションの配列を示しており、車両を 停止状態に維持するパーキング (P)、後進段 (R:リバース）、ニュートラル (N)、ドライ ブ（D)の各ポジションがほぼ直線的に配列されている。この配列方向は、例えば車 両の前後方向に沿う方向である。そのドライブポジションに対して車両の幅方向で隣 接する位置にマニュアルポジション（M)が設けられ、そのマ-ユアルポジションを挟 んで車両の前後方向での両側にアップシフトポジション（ + )とダウンシフトポジション (一）とが設けられている。これらの各シフトポジションは、シフトレバー 43を案内する ガイド溝 44によって連結されており、したがってシフトレバー 43をガイド溝 44に沿つ て移動させることにより適宜のシフトポジションが選択され、その選択されたシフトポジ シヨン信号が電子制御装置 40に入力されるようになって 、る。

[0046] そして、ドライブポジションが選択された場合には、有段変速部 20での第 1速から第 5速の全ての前進段が走行状態に応じて設定されるようになって 、る。これに対して 、ドライブポジションからマニュアルポジションにシフトレバー 43を移動させた状態で はドライブポジションが維持され、第 5速までの変速が可能である力 この状態から 1 回ダウンシフトポジションにシフトレバー 43を移動する都度、ダウンシフト信号 (ダウン レンジ信号）が出力され、第 5速が禁止された 4レンジ、第 4速以上が禁止された 3レ ンジ、第 3速以上が禁止された 2レンジ、第 1速に固定される Lレンジに切り替えられる ようになつている。なお、アップシフトポジションを選択する都度、アップシフト信号 (ァ ップレンジ信号）が出力されて、順次、高速側のレンジに切り替えられるようになって いる。

[0047] 上記の変速機構 10によれば、無段変速部 11で設定されている変速比と、有段変 速部 20で設定されている変速比との積が、変速機構 10の全体としての変速比（トー タル変速比）となり、これは、無段変速部 11の変速比を変えることにより無段階に変 ィ匕させることができる。すなわち無段変速が可能である。これに対して有段変速部 20 での変速では、変速比が段階的 (ステップ的）に変化するので、有段変速部 20での 変速のみではエンジン回転数 Neや駆動トルクが急激に変化して、ショックが悪ィ匕す る可能性がある。そのために、有段変速部 20での変速の際に無段変速部 11を協調 させて変速制御することにより、トータル変速比が実質上連続的に変化し、あるいは 滑らかに変化するようにしている。そのいわゆる協調変速を概念的に示せば、図 9の とおりである。

[0048] 図 9において無段変速部制御部 50は、主として、前述した各コントローラ 31, 32や 前記電子制御装置 40におけるコントローラ 31 , 32を制御する機能的手段の部分で あり、変速指令を無段変速部 11に出力して変速を実行するとともに、その変速の状 態を検出し、その検出結果に基づいて変速状態をいわゆるフィードバック制御するよ うになつている。また、有段変速部制御部 51は、主として、前記油圧制御装置 34や 前記電子制御装置 40における油圧制御装置 34を制御する機能的手段の部分であ り、変速指令を有段変速部 20に出力して変速を実行するとともに、その変速の状態 を検出し、その検出結果に基づいて変速状態をいわゆるフィードバック制御するよう になっている。

[0049] これらの無段変速部制御部 50と有段変速部制御部 51とは相互にデータ通信可能 に構成されている。そして、有段変速部 20で変速を行う場合、基本的には、エンジン 8の回転数が変化しな 、ように、無段変速部 11を有段変速部 20とは反対方向に変 速させるようになつている。例えば有段変速部 20の変速比を増大させるダウンシフト の場合、有段変速部 20の変速の進行状態に応じて無段変速部 11の変速比を小さく するアップシフトを行い、また有段変速部 20の変速比を小さくアップシフトの場合、有 段変速部 20の変速の進行状態に応じて無段変速部 11の変速比を大きくするダウン シフトを行うようになっている。このような無段変速部 11と有段変速部 20との協調した 変速制御は、目標とする変速時間内で変速が完了するように、有段変速部 20の係 合圧を制御し、それと同期して無段変速部 11での変速が進行するように前記第 1電 動機 Mlの回転数を制御することにより行われる。

[0050] 前記の図 5を参照して説明したように、無段変速部 11の変速は、第 1電動機 Mlの 回転数を変化させることにより実行され、これは、蓄電装置 33から第 1電動機 Mlに 電力を供給し、あるいは第 1電動機 Mlで発電された電力を蓄電装置 33で受容して 充電することにより行われる。そのために、蓄電装置 33の充電状態（SOC)が低くな つていたり、許容温度範囲を超えていたりして第 1電動機 Mlに充分な電力を供給で きない場合や、蓄電装置 33がいわゆる満充電状態になっていたり、許容温度範囲を 超えていたりして第 1電動機 Mlで発電しても電力を受容できない場合には、第 1電 動機 Mlの回転数の制御を所期通りには実行できなくなる。その一例を蓄電装置 33 の温度特性によって説明すると、図 10に示すように、蓄電装置 33の出力電可能な電 力 WOUTおよび充電可能な電力 WINは、蓄電装置 33毎に決まる温度範囲を超える と次第に低下する。さらに有段変速部 20については、油圧によって摩擦係合装置を 係合あるいは解放させて変速を実行するから、油温が低いことにより油圧の給排に遅 れが生じたり、前記油圧制御装置 34に異常があって油圧の給排に異常が生じた場 合には、有段変速部 20の変速が所期通りには進行しなくなる。

[0051] このような蓄電装置 33の充電状態が通常時とは異なっていること、あるいは係合圧 や解放圧の制御に異常があることが、各変速部 11, 20に対して変速制限要因となる 。その一例を無段変速部 11をダウンシフトする場合について説明すると、図 11は有 段変速部 20をアップシフトすることに伴って無段変速部 11をダウンシフトする場合の 各回転数や変速比の変化を示すタイムチャートであって、通常時もしくは目標とする 状態を実線で示してある。すなわち、変速出力のあった tl時点力も所定時間が経過 した t2時点に、有段変速部 20の変速に応じて第 1電動機 Mlの回転数を、予め定め た速度で変化させると、それに応じて無段変速部 11の変速比が増大する。これは、 図 5の共線図に示すように、第 1遊星歯車装置 24の第 1サンギヤ S1の回転数を増大 させる制御であるから、第 1電動機 Mlの回転数の増大に伴って第 1リングギヤ R1お よびこれに連結されている伝動部材 18の回転数、すなわち有段変速部 20の入力回 転数が低下する。このような入力回転数の低下が、有段変速部 20のアップシフトに 伴う回転数の変化に同期していることにより、図 11に実線で示すように、エンジン回 転数 Neが一定に維持される。

[0052] これに対して蓄電装置 33が第 1電動機 Mlで発電した電力を受容できないなどの ことによって第 1電動機 Mlの回転数の変化に遅れがある場合、すなわち無段変速 部 11の変速が制限されている場合、第 1電動機 Mlの回転数が図 11に鎖線で示す ように変化し、それに伴って無段変速部 11の変速比の増大が遅れ、また有段変速部 20の入力回転数が遅れて変化する。この場合、有段変速部 20のアップシフトにより その入力回転数が強制的に引き下げられるから、無段変速部 11の変速に上記のよう な遅れが生じると、エンジン回転数 Neが強制的に引き下げられる。その状態を図 11 に破線で示してある。そして、エンジン回転数 Neは、変速の終了（t3時点）に伴って 元の回転数に次第に復帰させられる。そのため、変速制限の生じていない通常の変 速では変化しな 、エンジン回転数 Neが変化するので、それに伴う駆動トルクの変化 が生じ、ショックや違和感が生じることになる。

[0053] このような事態を未然に防止するためにこの発明の制御装置は、図 1に示す制御を 実行するように構成されて 、る。

[0054] すなわち、図 1はこの発明の制御装置で実行される制御の一例を説明するための フローチャートであって、先ず、変速中力否かが判断される (ステップ Sl)。前述した ように、変速の判断は要求出力トルク (もしくはアクセル開度）と車速とによって決まる 走行状態が、変速線図上での変速段領域を超えて変化したことにより成立するので 、このような変速状態の変化の有無によってステップ S1の判断を行うことができる。あ るいは変速判断の成立を示す制御フラグを使用し、その制御フラグに基づ 、てステツ プ S1の判断を行うことができる。

[0055] ステップ S1で否定的に判断された場合には特に制御を行うことなくリターンし、これ とは反対に肯定的に判断された場合には無段変速部 11について変速の制限がある か否かが判断される (ステップ S2)。その変速の制限の一例は、前述した蓄電装置 3 3の出力可能な電力 WOUTもしくは充電可能な電力 WINが制限されることであり、充 電状態（SOC)だけでなく蓄電装置 33の温度が制限の要因となることがある。また、 いずれかの電動機 Ml, M2の劣化や過熱などのことが無段変速部 11の変速の制限 要因となることちある。

[0056] ステップ S2では、このような制限の有無が判断され、肯定的に判断された場合には 、無段変速部 11の変速速度が計算される (ステップ S3)。この発明で対象とする変速 機構 10は、全体として無段変速を行うように構成されているので、有段変速部 20で 変速が生じると、エンジン回転数 Neを一定に維持するように、前記各電動機 Ml, M 2の回転数が制御される。そして、上記のステップ S2で肯定的に判断されている場合 には、これらの電動機 Ml, M2の回転数の制御が制限され、少なくとも通常とは異な る回転数の変化速度となるので、その制御の内容もしくは程度や実行するべき変速 の内容に基づいて第 1電動機 M 1の回転数の変化速度や第 2電動機 M2の回転数 の変化速度が計算される。言い換えれば、上記の制限が生じている状態で、電動機 Ml, M2のフィードフォワード制御を実行することになる。

[0057] っ 、で、有段変速部 20の変速速度が計算され (ステップ S4)、その後リターンする 。無段変速部 11の変速に制限が掛カつていない通常の状態では、有段変速部 20 の変速は、所定の目標とする変速時間内に変速が完了するように制御されるが、無 段変速部 11の変速 (特にその変速速度）が制限されている場合には、有段変速部 2 0で実行するべき変速の変速速度が新たに求められる。これは、具体的には、無段 変速部 11の変速の進行の状態に応じた変速速度を、上記のステップ S3で計算され た無段変速部 11の変速速度に基づいて求める演算であって、前述したように第 1電 動機 M 1の回転数を変化させることに伴う第 1リングギヤ R 1およびこれと一体の伝動 部材 18の回転数の変化速度と、有段変速部 20の変速による伝動部材 18の回転数 の変化速度とが同期するように有段変速部 20の変速速度が計算される。そして、そ の変速速度を達成するように有段変速部 20での係合圧の変化率 (すなわちクラッチ やブレーキなどの摩擦係合装置の油圧の立ち上がり勾配）が求められる。そして、各 変速部 11, 20が計算して求められた変速速度で制御され、変速機構 10の変速が実 行される。

[0058] したがって、無段変速部 11に何らかの制限で変速の遅れが生じるとしても、その無 段変速部 11の変速に同期するように有段変速部 20の変速速度が設定されて変速 が実行される。これは、例えば有段変速部 20の入力要素である第 3リンクギヤ R3お よびこれと一体の第 4サンギヤ S4が、図 11に鎖線で示す速度で変化するように、有 段変速部 20における摩擦係合装置の係合圧を変化させる制御である。したがって、 エンジン回転数 Neが強制的に引き下げられたり、それに伴って変速ショックが悪ィ匕し たりすることを防止もしくは抑制することができる。

[0059] なお、上記のステップ S2で肯定的に判断された場合には、通常の変速制御が実施 される (ステップ S5)。すなわち、無段変速部 11と有段変速部 20とが同期して変速す るように設定された変速速度で、各変速部 11, 20が変速制御される。これは、図 11 に実線で示すように各回転数や変速比を変化させる制御に相当する。

[0060] 上記の図 1に示す制御例は、無段変速部 11の変速速度を計算によって求める一 方、その無段変速部 11の変速に同期するように有段変速部 20の変速速度を計算に よって求め、それぞれの計算結果に基づいて各変速部 11, 20の変速を制御するよう に構成した例である力 この発明では、これに替えて、各変速部 11, 20の実際の変 速速度を検出し、その検出された変速速度を、各変速部 11, 20の変速が同期するよ うに補正するように制御してもよい。すなわち、フィードバック制御に類似した制御を 行ってもよい。

[0061] 図 2にその制御例を示してあり、先ず、変速中力否かが判断される (ステップ Sl l)。

これは、図 1に示すステップ S1と同様の判断ステップであり、したがってここで否定的 に判断された場合には特に制御を行うことなくリターンする。これとは反対に肯定的に 判断された場合には、無段変速部 11の変速に制限が掛カつている力否かが判断さ れる (ステップ S12)。これは、上記の図 1に示すステップ S2と同様の判断ステップで ある。

[0062] このステップ S12で肯定的に判断された場合には、無段変速部 11の変速速度が検 出される (ステップ S 13)。いずれかの電動機 Ml, M2に対して供給する電力やこれ らの電動機 Ml, M2で発電された電力を蓄電装置 33が受容できる電力に制限があ るなどのことにより無段変速部 11の変速に制限が掛カつていれば、通常より変速速 度が遅くなつている。ステップ S13ではこのような実際の変速速度を検出する。これは 、具体的には電動機 Ml, M2の回転数の変化率力 求めることができる。また同様 に、有段変速部 20の変速速度が検出される (ステップ S14)。これは、変速に関与す る摩擦係合装置における油圧の立ち上がり速度や所定の回転部材 (例えばクラッチ もしくはブレーキ）の回転数の変化割合によつて検出することができる。

[0063] 各変速部 11, 20の変速速度は、基本的には、予め定めた速度となるように制御さ れるが、上記のように無段変速部 11の変速速度が制限されていると、その変速速度 が有段変速部 20の変速速度に対して遅くなる。そして、無段変速部 11の変速速度 は蓄電装置 33の充電量などの制約で通常時程度に速くすることができないから、有 段変速部 20の変速速度が、制限によって遅くなつている無段変速部 11の変速速度 に同期するように、有段変速部 20の変速速度が補正される (ステップ S 15)。

[0064] このように、各変速部 11, 20の変速速度、具体的に第 1電動機 Mlもしくは第 2電 動機 M2の回転数の変化速度および有段変速部 20での係合圧の増大勾配を、検出 された変速速度に基づいてフィードバック制御することにより、各変速部 11, 20の変 速速度が、上記の制限の下で同期する。その結果、全体としての変速に遅れが生じ るものの、エンジン回転数 Neの一時的な低下やそれに伴うショックなどを防止もしく は抑制することができる。

[0065] また一方、上記のステップ S 12で否定的に判断された場合、すなわち無段変速部 1 1の変速に制限が掛カつていない場合、無段変速部 11の変速速度が検出され (ステ ップ S16)、また有段変速部 20の変速速度が検出される (ステップ S17)。そして、そ れぞれの変速部 11, 20の変速が同期するように予め設定してある目標変速速度と の差に基づいて、先ず、無段変速部 11の変速速度が補正され (ステップ S18)、同様 に有段変速部 20の変速速度が補正される (ステップ S 19)。すなわち、各変速部 11, 20の変速速度がフィードバック制御される。その場合、一方の変速部 11, 20の変速 速度を補正を、他方の変速部 20, 11の検出された変速速度に基づいて行うこともで きる。すなわち、各変速部 11, 20の各変速速度を相互の変速の進行速度を検出し て変更する双方向フィードバック制御が可能である。このような制御を行った場合の 第 1電動機 Mlの回転数の変化と有段変速部 20の入力回転数の変化とを図 11の下 側に記載してある。このようにすることにより、各変速部 11, 20の変速速度を、より正 確に同期させることができるので、変速中のエンジン回転数 Neの変化やショックを、 より効果的に防止もしくは抑制することができる。

[0066] なお、この発明を適用できる変速機構は、前述した図 3に示す構成のものに限定さ れな!、のであって、前進 4段を設定できる有段変速部を備えた変速機構であってもよ い。その例を図 12ないし図 14に示してある。

[0067] 図 12において、変速機構 70は、前述の実施例と同様に第 1電動機 Ml、動力分配 機構 16、および第 2電動機 M2を備えている無段変速部 11と、その無段変速部 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段の有段変速 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 p 1を有するシングルピ-オン型の第 1遊星歯車装置 24を有している。有段変速部 72 は、例えば「0. 532」程度の所定のギヤ比 p 2を有するシングルピ-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 p 3を有するシングルピ-ォ ン型の第 3遊星歯車装置 28とを備えて 、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 B 1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キヤリャ 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 ャ 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キヤリャ 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。

[0068] 以上のように構成された変速機構 70では、例えば、図 13の係合作動表に示される ように、前記第 1クラッチ Cl、第 2クラッチ C2、第 1ブレーキ Bl、および第 2ブレーキ B 2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： 1st)ないし 第 4速ギヤ段 (第 4変速段： 4th)の 、ずれかある 、は後進ギヤ段 (後進変速段： R)あ るいは-ユートラル (N)が選択的に成立させられ、略等比的に変化する変速比 Y(= 入力軸回転速度 ΝΙΝΖ出力軸回転速度 NOUT)が各ギヤ段毎に得られるようになつ ている。

[0069] 例えば、無段変速部 11の変速比を一定に維持するれば、変速機構 70が有段変速 機として機能し、図 13に示すように、第 1クラッチ C1および第 2ブレーキ Β2の係合に より、変速比 Y1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、 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 Υ2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、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 Υ3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および第 2クラッ チ C2の係合により、変速比 Υ4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 Β2の 係合により、変速比 YR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「Ν」状態とする場合には、 全ての係合機構が解放させられる。

[0070] 一方、変速機構 70が無段変速機として機能する場合には、無段変速部 11が無段 変速機として機能し、それに直列の有段変速部 72が有段変速機として機能すること により、有段変速部 72の第 1速、第 2速、第 3速の各ギヤ段に対しその有段変速部 7 2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 YTが 無段階に得られるようになる。

[0071] 図 14は、差動部あるいは第 1変速部として機能する無段変速部 11と変速部（自動 変速部)あるいは第 2変速部として機能する有段変速部 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 、る。

[0072] 図 14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に対応しか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キヤリャ CA3を、第 6回 転要素 (第 6要素) RE6に対応しかつ相互に連結された第 2キヤリャ 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 B 1を介してケース 1 2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 C 1を介して伝達部材 18に選択的に連結されて 、る。

[0073] 有段変速部 72では、図 14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〖こより、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 XI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速ないし第 3速では、エンジン回転速度 NEと同じ回転速度で第 7回転要素 RE7 に無段変速部 11からの動力が入力される。また、第 1電動機 Mlで第 1サンギヤ S1 の回転を止めて第 1遊星歯車装置 24を増速機構として機能させると、無段変速部 11 力もの動力がエンジン回転速度 Ne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および第 2クラッチ C2が係合させられること〖こ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。

[0074] 本実施例の変速機構 70においても、差動部あるいは第 1変速部として機能する無 段変速部 11と、変速部（自動変速部)ある 、は第 2変速部として機能する有段変速 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。

[0075] ここで、上記の各実施例とこの発明との関係を簡単に説明すると、図 1に示すステツ プ S4の機能的手段および図 2に示すステップ S15, S18, S19の機能的手段力 こ の発明の変速速度設定手段および変速速度変更手段に相当する。

[0076] なお、この発明にお 、ては、無段変速部を構成する遊星歯車装置は、シングルピ ユオン型以外にダブルビ-オン型のものであってもよく、またその遊星歯車装置を一 体化させるクラッチや増速機構として機能させるブレーキなどを設けてもよい。さらに この発明では、無段変速部と有段変速部とは 、ずれがエンジン側に配置されて！、て ちょい。

産業上の利用可能性

[0077] この発明は、自動車などの車両の製造や修理、あるいは車両の部品の製造やカロェ の産業で利用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 第 1変速部と第 2変速部とを備え、前記第 1変速部の変速比と前記第 2変速部の変 速比とを互いに反対方向に変化させて全体としての変速比を変化させる自動変速機 の変速制御装置において、

前記第 1変速部の変速の進行状態に応じて前記第 2変速部の変速速度を設定す る変速速度設定手段を備えて 、ることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。

[2] 変速に伴って回転速度が変化する回転部材を有する第 1変速部と第 2変速部とを 備え、前記第 1変速部の変速比と前記第 2変速部の変速比とを互いに反対方向に変 ィ匕させて全体としての変速比を変化させる自動変速機の変速制御装置において、 前記回転部材の回転速度が変化する変速の際にその回転部材の回転速度の変 化に基づいて前記第 2変速部の変速速度を変更する変速速度変更手段を備えてい ることを特徴とする自動変速機の変速制御装置。

[3] 前記第 1変速部は電気的制御によって変速比を連続的に変化させる電気的無段 変速機構によって構成されるとともに、前記第 2変速部は変速比を段階的に変化させ る有段変速機構によって構成されていることを特徴とする請求項 1または 2に記載の 自動変速機の変速制御装置。

[4] 前記電気的無段変速機構と前記機械的変速機構とは、いずれか一方から出力し た動力がいずれか他方に入力されるように直列に連結されていることを特徴とする請 求項 3に記載の自動変速機の変速制御装置。

[5] 前記自動変速機の変速比は、前記電気的無段変速機構と前記機械的変速機構と によって設定されて ヽるように構成されて ヽることを特徴とする請求項 3または 4に記 載の自動変速機の変速制御装置。

[6] 前記電気的無段変速機構は、発電機能のある電動機を備えるとともに該電動機の 回転数に応じて変速比を設定するように構成され、また前記電動機に電力を供給し また前記電動機で発電した電力を充電する蓄電装置が設けられ、前記電気的無段 変速機構の変速速度が、前記電動機と前記蓄電装置との間で授受される電力量で 規制されるように構成されて 、ることを特徴とする請求項 3な 、し 5の 、ずれかに記載 の自動変速機の変速制御装置。

[7] 前記有段変速機構は、油圧によって係合させられて変速比を設定する係合機構を 有し、かつその係合圧に応じて変速速度が制御されるように構成されて ヽることを特 徴とする請求項 3な 、し 6の 、ずれかに記載の自動変速機の変速制御装置。

[8] 前記電気的無段変速機構は、内燃機関に連結された入力回転要素と、トルクおよ び回転数が電気的に制御されるモータ ·ジェネレータに連結された反力回転要素と、 前記有段変速機構に連結された出力回転要素とを有する差動歯車機構を主体にし て構成されて 、ることを特徴とする請求項 3な 、し 7の 、ずれかに記載の自動変速機 の変速制御装置。

[9] 前記差動歯車機構は、前記入力回転要素であるキヤリャと、前記反力回転要素で あるサンギヤと、前記出力回転要素であるリングギヤとを有するシングルピ-オン型 遊星歯車機構を含むことを特徴とする請求項 8に記載の自動変速機の変速制御装 置。

[10] 前記有段変速機構は、三組の遊星歯車機構と、複数の係合機構とによって構成さ れて 、ることを特徴とする請求項 3な 、し 9の 、ずれかに記載の自動変速機の変速 制御装置。

[11] 前記遊星歯車機構は、シングルピニオン型遊星歯車機構を含み、第 1の遊星歯車 機構のサンギヤと第 2の遊星歯車機構のサンギヤとが連結され、第 1の遊星歯車機 構のリングギヤと第 2の遊星歯車機構のキヤリャと第 3の遊星歯車機構のキヤリャとが 連結されるとともにこれらのリングギヤおよび各キヤリャが出力部材に連結され、第 2 の遊星歯車機構のリングギヤと第 3の遊星歯車機構のサンギヤとが連結され、 前記係合機構は、前記第 2の遊星歯車機構のリングギヤと前記第 3の遊星歯車機 構のサンギヤとを前記電気的無段変速機構に選択的に連結する第 1クラッチと、前 記第 1および第 2の遊星歯車機構のサンギヤを前記電気的無段変速機構に選択的 に連結する第 2クラッチと、前記第 1および第 2の遊星歯車機構のサンギヤを選択的 に固定する第 1ブレーキと、前記第 1の遊星歯車機構のキヤリャを選択的に固定する 第 2ブレーキと、前記第 3の遊星歯車機構のリングギヤを選択的に固定する第 3ブレ 一キとを含むことを特徴とする請求項 10に記載の自動変速機の変速制御装置。

[12] 前記有段変速機構は、二組の遊星歯車機構と、複数の係合機構とによって構成さ れて 、ることを特徴とする請求項 3な 、し 9の 、ずれかに記載の自動変速機の変速 制御装置。

[13] 前記遊星歯車機構は、シングルピニオン型遊星歯車機構を含み、第 1の遊星歯車 機構のサンギヤと第 2の遊星歯車機構のサンギヤとが連結され、第 1の遊星歯車機 構のキヤリャと第 2の遊星歯車機構のリングギヤとが連結されるとともにこれらのキヤリ ャおよびリングギヤが出力部材に連結され、

前記係合機構は、前記第 1の遊星歯車機構のリングギヤとを前記電気的無段変速 機構に選択的に連結する第 1クラッチと、前記第 1および第 2の遊星歯車機構のサン ギヤを前記電気的無段変速機構に選択的に連結する第 2クラッチと、前記第 1およ び第 2の遊星歯車機構のサンギヤを選択的に固定する第 1ブレーキと、前記第 2の 遊星歯車機構のキヤリャを選択的に固定する第 2ブレーキとを含むことを特徴とする 請求項 12に記載の自動変速機の変速制御装置。

[14] 前記自動変速機を搭載した車両の走行状態と走行状態に対応させて変速比を定 めてある変速線図とに基づいて変速比を決定する通常の変速制御を実行する変速 制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項 1ないし 13のいずれかに記載の 自動変速機の変速制御装置。