JP2019019910A - 車両用自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気式無段変速部および機械式有段変速部を有する車両用自動変速機において、機械式有段変速部の変速時に変速ショックなどで運転者に生じさせる違和感を抑制する。【解決手段】模擬ギヤ段の変速制御がＡＴギヤ段の変速制御と重なる同時変速時に、両者の変速が同期して行なわれるように模擬ギヤ段の変速指令出力が遅延させられるため（時間ｔ４）、変速応答時間ｔｒｉ、ｔｒｍの相違に拘らず両者の変速が同期して行なわれるようになり、変速ショック等により運転者に与える違和感が抑制されてドラビリが向上する。また、模擬ギヤ段をダウン変速させる際に、そのダウン変速指令の出力に先立って中間模擬ギヤ段へ分割して変速する変速指令が出力され（時間ｔ１）、中間模擬ギヤ段まで先行してダウン変速するため、エンジン回転速度ωe が速やかに上昇させられるようになり、応答性が向上してヘジテーションが抑制される。【選択図】図１２

Description

本発明は車両用自動変速機の変速制御装置に係り、特に、電気式無段変速部および機械式有段変速部を直列に備えている車両用自動変速機の変速制御装置に関するものである。

(a) 差動用回転機のトルク制御で駆動源の回転速度を無段階に変速して中間伝達部材に伝達することができる電気式無段変速部と、(b) 前記中間伝達部材と駆動輪との間に配設され、出力回転速度に対するその中間伝達部材の回転速度の変速比が異なる複数のＡＴギヤ段を機械的に成立させることができる機械式有段変速部と、を有する車両用自動変速機が知られている。特許文献１に記載の装置はその一例であり、機械式有段変速部の変速時に、イナーシャ相における回転速度変化で変速ショックが発生することを抑制するため、駆動源回転速度を略一定に維持したまま電気式無段変速部を変速させることにより、機械式有段変速部のイナーシャ相を開始させる技術が記載されている。

特開２００６−３２１３９２号公報

しかしながら、このような変速制御装置においても変速ショックを完全に防止することは困難で、駆動源回転速度が略一定であることから、僅かなショックでも運転者に違和感を生じさせる可能性があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、電気式無段変速部および機械式有段変速部を有する車両用自動変速機において、機械式有段変速部の変速時に変速ショックなどで運転者に生じさせる違和感を更に抑制することにある。

かかる目的を達成するために、本発明は、(a) 差動用回転機のトルク制御で駆動源の回転速度を無段階に変速して中間伝達部材に伝達することができる電気式無段変速部と、(b) 前記中間伝達部材と駆動輪との間に配設され、出力回転速度に対するその中間伝達部材の回転速度の変速比が異なる複数のＡＴギヤ段を機械的に成立させることができる機械式有段変速部と、を有する車両用自動変速機の変速制御装置において、(c) 前記機械式有段変速部の出力回転速度に対する前記駆動源回転速度の変速比が異なる複数の模擬ギヤ段を成立させるように前記電気式無段変速部を制御する模擬有段変速制御部を有し、且つ、(d) その模擬有段変速制御部は、(d-1) 前記模擬ギヤ段の変速制御が前記ＡＴギヤ段の変速制御と重なる同時変速時に、変速応答時間の相違に拘らず両者の変速が同期して行なわれるように、ＡＴギヤ段の変速指令出力に対して模擬ギヤ段の変速指令出力を遅延させる同期変速制御部と、(d-2) その同期変速制御部により前記模擬ギヤ段をダウン変速させる際に、そのダウン変速指令出力に先立って、ダウン変速指令の目標模擬ギヤ段と現在模擬ギヤ段との間の中間模擬ギヤ段へ分割して変速する変速指令を出力する分割変速部と、を有することを特徴とする。

なお、模擬ギヤ段の変速およびＡＴギヤ段の変速の同期とは、両者の変速時のイナーシャ相（変速比の変化に応じて入力側部材の回転速度が変化する時間帯）の少なくとも一部が重複（オーバーラップ）することである。また、変速応答時間は、変速指令出力からイナーシャ相開始までの遅れ時間である。

このような車両用自動変速機の変速制御装置においては、機械式有段変速部の出力回転速度に対する駆動源回転速度の変速比が異なる複数の模擬ギヤ段が電気式無段変速部によって成立させられるため、その模擬ギヤ段の変速時に駆動源回転速度が段階的に変化させられるようになり、変速機全体として機械式有段変速機と同様の変速フィーリングが得られる。また、模擬ギヤ段の変速制御がＡＴギヤ段の変速制御と重なる同時変速時に、両者の変速が同期して行なわれるように模擬ギヤ段の変速指令出力が遅延させられるため、変速応答時間の相違に拘らず両者の変速が同期して行なわれるようになり、変速ショック等により運転者に与える違和感が抑制されてドラビリが向上する。すなわち、電気式無段変速部の変速応答時間は機械式有段変速部の変速応答時間よりも短いため、両者の変速指令が同時に出力されると、電気式無段変速部の変速に伴う駆動源の回転速度変化と、機械式有段変速部の変速に伴う中間伝達部材の回転速度変化とがずれて、運転者に違和感を生じさせる可能性がある。また、このように模擬ギヤ段の変速とＡＴギヤ段の変速が同期して行なわれると、駆動源の回転速度変化を伴って機械式有段変速部の変速が行なわれるため、その機械式有段変速部の変速時に変速ショックがあっても運転者に違和感を与え難くなる。

一方、このように同時変速時にＡＴギヤ段の変速に同期して模擬ギヤ段の変速が行なわれるようにすると、例えばアクセルの踏込みに伴って自動的にダウン変速したり、或いは運転者のシフトレバーなどによる手動操作に従ってダウン変速したりする場合、実際にダウン変速して駆動源の回転速度変化（イナーシャ相）が開始するまでの所要時間が長くなるため、その応答遅れで運転者がヘジテーション（ちゅうちょ感）を感じる可能性がある。例えば、被駆動状態から駆動状態へ変化するチップイン加速時に、歯打ち音等の発生を抑制するために駆動源トルクの立上りになまし処理が行なわれ、そのトルクの立上りを待ってＡＴギヤ段の変速指令が出力される場合や、油圧式摩擦係合装置によってＡＴギヤ段の変速が行なわれる機械式有段変速部において作動油の粘性が高い低油温時等には、イナーシャ相等の実際の変速の開始が遅くなるため、それに伴って模擬ギヤ段の変速も遅くなると、ヘジテーションを一層強く感じるようになる。また、運転者の加速要求が大きい場合にも、ヘジテーションを感じ易くなる。これに対し、本発明では、同期変速制御部により模擬ギヤ段をダウン変速させる際に、そのダウン変速指令出力に先立って中間模擬ギヤ段へ分割して変速する変速指令を出力する分割変速部を備えており、中間模擬ギヤ段まで先行してダウン変速するため、駆動源回転速度が速やかに上昇させられるようになり、応答性が向上してヘジテーションが抑制される。

本発明が適用される車両に備えられた車両用駆動装置の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御のための制御機能および制御系統の要部を説明する図である。 図１の機械式有段変速部の複数のＡＴギヤ段とそれを成立させる係合装置を説明する係合作動表である。 図１の電気式無段変速部および機械式有段変速部における各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。 機械式有段変速部のクラッチＣ１、Ｃ２、およびブレーキＢ１、Ｂ２に関する油圧制御回路を説明する回路図である。 図１の電気式無段変速部を有段変速させる際の複数の模擬ギヤ段の一例を説明する図である。 複数のＡＴギヤ段に複数の模擬ギヤ段を割り当てたギヤ段割当テーブルの一例を説明する図である。 ＡＴ２速ギヤ段の時に成立させられる模擬４速ギヤ段〜模擬６速ギヤ段を共線図上に例示した図である。 複数の模擬ギヤ段の変速制御に用いられる模擬ギヤ段変速マップの一例を説明する図である。 図１の模擬有段変速制御部が備えている分割変速部および同期変速制御部の作動を具体的に説明するフローチャートである。 模擬７速ギヤ段から模擬４速ギヤ段へのダウン変速、およびＡＴ３速ギヤ段からＡＴ２速ギヤ段へのダウン変速を、共線図上に例示した図である。 模擬ギヤ段のアップ変速時およびダウン変速時の変速許可範囲をＡＴギヤ段毎に例示した図である。 図９のフローチャートに従って模擬ギヤ段が７速から６速を経て４速へ分割してダウン変速された場合の各部の作動状態の変化を説明するタイムチャートの一例である。 図９のフローチャートに従って模擬ギヤ段が７速から５速を経て４速へ分割してダウン変速された場合の各部の作動状態の変化を説明するタイムチャートの一例である。 図９のフローチャートに従って模擬ギヤ段がＡＴギヤ段の変速を待つことなく直ちに７速から４速へダウン変速された場合の各部の作動状態の変化を説明するタイムチャートの一例である。

駆動源としては、燃料の燃焼で動力を発生する内燃機関等のエンジンや電動モータなどが好適に用いられる。電気式無段変速部は、例えば遊星歯車装置等の差動機構を有して構成されるが、インナロータおよびアウタロータを有する対ロータ電動機を用いることも可能で、それ等のロータの何れか一方に駆動源が連結され、他方に中間伝達部材が連結される。対ロータ電動機は、モータジェネレータと同様に力行トルクおよび回生トルクを選択的に出力できるもので、差動用回転機としても機能する。駆動源や中間伝達部材は、必要に応じてクラッチや変速歯車等を介して上記差動機構等に連結される。中間伝達部材には、必要に応じて走行駆動用回転機が直接または変速歯車等を介して連結される。

電気式無段変速部の差動機構としては、シングルピニオン型或いはダブルピニオン型の単一の遊星歯車装置が好適に用いられる。この遊星歯車装置はサンギヤ、キャリア、およびリングギヤの３つの回転要素を備えているが、それ等の回転速度を１本の直線で結ぶことができる共線図において、例えば中間に位置する回転速度が中間の回転要素（シングルピニオン型遊星歯車装置のキャリア、ダブルピニオン型遊星歯車装置のリングギヤ）に駆動源が連結され、両端の回転要素に差動用回転機および中間伝達部材が連結されるが、中間の回転要素に中間伝達部材を連結するようにしても良い。この３つの回転要素は、常に差動回転可能であっても良いが、任意の２つをクラッチにより一体的に連結できるようにして、運転状態に応じて一体回転させるようにしたり、差動用回転機が連結される回転要素をブレーキにより回転停止できるようにしたりして、差動回転を制限することも可能である。複数の遊星歯車装置を組み合わせた差動機構を採用することもできる。

回転機は回転電気機械のことで、具体的には電動モータ、発電機、或いはその両方の機能を択一的に用いることができるモータジェネレータである。差動用回転機として発電機を採用し、走行駆動用回転機として電動モータを採用することもできるが、種々の運転状態を想定した場合、差動用回転機、走行駆動用回転機の何れもモータジェネレータを用いることが望ましい。

機械式有段変速部としては、遊星歯車式や平行軸式の変速機が広く用いられており、例えば複数の油圧式摩擦係合装置が係合、解放されることによって複数のギヤ段（ＡＴギヤ段）が成立させられるように構成される。複数のＡＴギヤ段は前進ギヤ段が適当であるが、後進ギヤ段であっても良い。

複数の模擬ギヤ段は、それぞれの変速比を維持できるように出力回転速度に応じて駆動源回転速度を制御することによって成立させられるが、各変速比は必ずしも機械式有段変速部のＡＴギヤ段のように一定値である必要はなく、所定範囲で変化させても良いし、各部の回転速度の上限や下限等によって制限が加えられても良い。複数の模擬ギヤ段は、予め定められた模擬ギヤ段変速条件に従って変速されるようにすることが望ましい。模擬ギヤ段変速条件は、例えば出力回転速度およびアクセル操作量等の車両の運転状態をパラメータとして予め定められたアップ変速線やダウン変速線等の変速マップが適当であるが、その他の自動変速条件を定めることもできるし、シフトレバーやアップダウンスイッチ等による運転者の変速要求に従って変速するものでも良い。分割変速部はダウン変速に関するものであるが、模擬有段変速制御部および同期変速制御部は、アップ変速およびダウン変速の両方に適用しても良いし、ダウン変速だけに適用しても良い。すなわち、ダウン変速については模擬有段変速を行い、アップ変速については無段変速を行なうようにしても良い。また、常に模擬有段変速が行なわれる必要はなく、スポーツ走行モード等の一定の条件下で模擬有段変速が行なわれるだけでも良い。分割変速部は、少なくともダウン変速時に中間模擬ギヤ段への分割変速を先行して行なうが、アップ変速時にも中間模擬ギヤ段への分割変速を先行して行なうようにしても良い。

複数の模擬ギヤ段の段数は複数のＡＴギヤ段の段数以上が望ましく、例えば各ＡＴギヤ段に対してそれぞれ１または複数の模擬ギヤ段を成立させるように割り当てられるとともに、複数のＡＴギヤ段の変速条件は、模擬ギヤ段の変速タイミングと同じタイミングで変速が行なわれるように定められることが望ましい。このようにすれば、駆動源の回転速度変化を伴って機械式有段変速部の変速が行なわれるため、その機械式有段変速部の変速時に変速ショックがあっても運転者に違和感を与え難くなる。模擬ギヤ段の段数はＡＴギヤ段の段数の２倍以上（例えば２倍〜３倍程度）が適当である。ＡＴギヤ段の変速は、中間伝達部材やその中間伝達部材に連結される走行駆動用回転機の回転速度が所定の回転速度範囲内に保持されるように行なうもので、模擬ギヤ段の変速は、駆動源回転速度が所定の回転速度範囲内に保持されるように行なうものであり、それ等の段数は適宜定められるが、一般的な車両の場合、ＡＴギヤ段の段数は例えば２速〜６速程度の範囲内が適当で、模擬ギヤ段の段数は例えば５速〜１２速程度の範囲内が適当である。

模擬ギヤ段の変速制御がＡＴギヤ段の変速制御と重なる同時変速は、共通の変速条件（変速マップなど）に従って同時に変速判断が行なわれる場合の他、模擬ギヤ段の変速判断が為された時に既にＡＴギヤ段の変速制御が実行中の場合であっても良い。模擬ギヤ段の変速およびＡＴギヤ段の変速が同期して行なわれるようにする同期変速制御は、両者の変速時のイナーシャ相（変速比の変化に応じて入力側部材の回転速度が変化する時間帯）の少なくとも一部が重複（オーバーラップ）するように、模擬ギヤ段の変速指令出力を遅延させる制御である。変速指令出力の遅延を解除するタイミング、すなわち変速指令を出力するタイミングは、例えばＡＴギヤ段の変速指令出力後の経過時間が、両者の変速応答時間の差に応じて予め実験やシミュレーション等により定められた遅延時間に達したか否かによって判断できるが、ＡＴギヤ段の変速時の中間伝達部材の回転速度変化からイナーシャ相開始を検出したり、変速を実行する摩擦係合装置の油圧すなわち係合トルク等から変速の進行度合を検出したりして判断しても良い。

分割変速部は、例えば(a) 予め定められた分割条件に従って中間模擬ギヤ段への分割変速を行なうか否かを判断する分割変速判断部と、(b) アクセル開度（操作量）等の車両状態に応じて中間模擬ギヤ段を設定する中間模擬ギヤ段設定部と、(c) 模擬ギヤ段の変速判断以後の予め定められたタイミングで中間模擬ギヤ段への変速指令を出力する分割変速出力部と、を有して構成される。分割条件は、例えば運転者がヘジテーションを感じる可能性があるか否かを基準として定められ、具体的には被駆動状態から駆動状態へ変化するチップイン加速時や、油圧式摩擦係合装置の係合解放動作が遅くなる作動油の低油温時、或いは運転者の加速要求が大きいと判断できるアクセル開度変化量が所定値以上の場合、などである。中間模擬ギヤ段設定部は、例えば運転者の出力要求量に対応するアクセル開度に応じて最適な中間模擬ギヤ段を設定するように構成されるが、低油温時やバッテリー制限時、差動用回転機の出力制限時など変速制御の制御性が悪くて変速ショックを発生し易い場合には、変速ショックが抑制されるように設定可能な中間模擬ギヤ段の範囲を制限しても良い。この中間模擬ギヤ段の制限は、例えばＡＴギヤ段との関係で定められる。分割変速出力部による中間模擬ギヤ段への変速指令の出力タイミングは、例えば模擬ギヤ段の変速判断が為された直後が適当であるが、目標模擬ギヤ段への変速指令出力前であれば変速判断後の経過時間等によって適当に定めることができる。

分割変速部は、上記のように予め定められた一定の条件下で中間模擬ギヤ段への分割変速を実行するだけでも良いが、ＡＴギヤ段との同時ダウン変速時に模擬ギヤ段の飛び変速を行なう場合には、常に分割変速部により中間模擬ギヤ段を経て目標模擬ギヤ段へ変速しても良い。中間模擬ギヤ段は、アクセル開度等の車両状態に応じて設定することが望ましいが、例えば目標模擬ギヤ段の１つ上の模擬ギヤ段や現在模擬ギヤ段の一つ下の模擬ギヤ段など、予め一定の模擬ギヤ段が定められても良い。分割変速部による中間模擬ギヤ段の数は１つでも良いが、３段階以上に分割して段階的にダウン変速するように複数設定しても良い。

以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、車両１０に備えられた車両用駆動装置１２の概略構成を説明する図であると共に、車両１０における各種制御のための制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両用駆動装置１２は、エンジン１４と、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１６（以下、ケース１６という) 内において共通の軸心上に配設された、エンジン１４に直接或いは図示しないダンパーなどを介して間接的に連結された電気式無段変速部１８と、電気式無段変速部１８の出力側に連結された機械式有段変速部２０とを直列に備えている。また、車両用駆動装置１２は、機械式有段変速部２０の出力回転部材である出力軸２２、その出力軸２２に連結された差動歯車装置２４、差動歯車装置２４に連結された一対の車軸２６、および車輪２８等を備えている。車両用駆動装置１２において、エンジン１４や第２回転機ＭＧ２から出力される動力（特に区別しない場合にはトルクや力も同義) は、機械式有段変速部２０へ伝達され、その機械式有段変速部２０から差動歯車装置２４等を介して駆動輪２８へ伝達される。車両用駆動装置１２は、例えば車両１０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る。なお、電気式無段変速部１８や機械式有段変速部２０等はエンジン１４などの回転軸心（上記共通の軸心) に対して略対称的に構成されており、図１ではその回転軸心の下半分が省略されている。

エンジン１４は、車両１０の走行用の駆動源であり、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の内燃機関である。このエンジン１４は、電子制御装置８０によってスロットル弁開度或いは吸入空気量、燃料供給量、点火時期等の運転状態が制御されることによりエンジントルクＴe が制御される。本実施例では、エンジン１４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電気式無段変速部１８に連結されている。

電気式無段変速部１８は、第１回転機ＭＧ１と、エンジン１４の動力を第１回転機ＭＧ１、および電気式無段変速部１８の出力回転部材である中間伝達部材３０に機械的に分割する動力分割機構としての差動機構３２と、中間伝達部材３０に動力伝達可能に連結された第２回転機ＭＧ２とを備えている。電気式無段変速部１８は、第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動機構３２の差動状態が制御される電気式差動部であり、電気式無段変速機である。第１回転機ＭＧ１は差動用回転機に相当し、また、第２回転機ＭＧ２は、走行用の駆動源として機能する電動機であって、走行駆動用回転機に相当する。車両１０は、走行用の駆動源として、エンジン１４および第２回転機ＭＧ２を備えているハイブリッド車両である。

第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２は、電動機（モータ) としての機能および発電機（ジェネレータ) としての機能を有する回転電気機械であって、所謂モータジェネレータである。第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２は、各々、車両１０に備えられたインバータ５０を介して、車両１０に備えられたバッテリ５２に接続されており、電子制御装置８０によってインバータ５０が制御されることにより、第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２の各々の出力トルク（力行トルクまたは回生トルク) であるＭＧ１トルクＴg およびＭＧ２トルクＴm が制御される。バッテリ５２は、第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２の各々に対して電力を授受する蓄電装置である。

差動機構３２は、シングルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、サンギヤＳ０、キャリアＣＡ０、およびリングギヤＲ０の３つの回転要素を差動回転可能に備えている。キャリアＣＡ０には連結軸３４を介してエンジン１４が動力伝達可能に連結され、サンギヤＳ０には第１回転機ＭＧ１が動力伝達可能に連結され、リングギヤＲ０には第２回転機ＭＧ２が動力伝達可能に連結されている。差動機構３２において、キャリアＣＡ０は入力要素として機能し、サンギヤＳ０は反力要素として機能し、リングギヤＲ０は出力要素として機能する。

機械式有段変速部２０は、中間伝達部材３０と駆動輪２８との間の動力伝達経路の一部を構成する有段変速機である。中間伝達部材３０は、機械式有段変速部２０の入力回転部材（ＡＴ入力回転部材）としても機能する。中間伝達部材３０には第２回転機ＭＧ２が一体回転するように連結されているので、機械式有段変速部２０は、第２回転機ＭＧ２と駆動輪２８との間の動力伝達経路の一部を構成する有段変速機である。機械式有段変速部２０は、例えば第１遊星歯車装置３６および第２遊星歯車装置３８の複数組の遊星歯車装置と、クラッチＣ１、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、ブレーキＢ２の複数の係合装置（以下、特に区別しない場合は単に係合装置ＣＢという) とを備えている、公知の遊星歯車式の自動変速機である。

係合装置ＣＢは、油圧アクチュエータにより押圧される多板式或いは単板式のクラッチやブレーキ、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る、油圧式の摩擦係合装置である。係合装置ＣＢは、車両１０に備えられた油圧制御回路５４内のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４（図４参照）から各々出力される調圧された各係合油圧Ｐcbによりそれぞれのトルク容量（係合トルク) Ｔcbが変化させられることで、それぞれ作動状態（係合や解放などの状態) が切り換えられる。

機械式有段変速部２０は、第１遊星歯車装置３６および第２遊星歯車装置３８の各回転要素（サンギヤＳ１、Ｓ２、キャリアＣＡ１、ＣＡ２、リングギヤＲ１、Ｒ２) が、直接的に或いは係合装置ＣＢやワンウェイクラッチＦ１を介して間接的（或いは選択的) に、一部が互いに連結されたり、中間伝達部材３０、ケース１６、或いは出力軸２２に連結されている。

機械式有段変速部２０は、係合装置ＣＢのうちの所定の係合装置の係合によって、変速比γat（＝ＡＴ入力回転速度ωi ／出力回転速度ωo ）が異なる複数のギヤ段のうちの何れかのギヤ段が形成される。本実施例では、機械式有段変速部２０にて形成されるギヤ段をＡＴギヤ段と称する。ＡＴ入力回転速度ωi は、機械式有段変速部２０の入力回転部材の回転速度（角速度) であって、中間伝達部材３０の回転速度と同値であり、また、第２回転機ＭＧ２の回転速度であるＭＧ２回転速度ωm と同値である。ＡＴ入力回転速度ωi は、ＭＧ２回転速度ωm で表すことができる。出力回転速度ωo は、機械式有段変速部２０の出力回転速度である出力軸２２の回転速度であって、電気式無段変速部１８と機械式有段変速部２０とを合わせた全体の車両用自動変速機４０の出力回転速度でもある。

機械式有段変速部２０は、図２の係合作動表に示すように、複数のＡＴギヤ段として、ＡＴ１速ギヤ段（１ｓｔ）〜ＡＴ４速ギヤ段（４ｔｈ）の４速の前進用のＡＴギヤ段が形成される。ＡＴ１速ギヤ段の変速比γatが最も大きく、高車速側、すなわちハイ側のＡＴ４速ギヤ段側程、変速比γatが小さくなる。図２の係合作動表は、各ＡＴギヤ段と係合装置ＣＢの各作動状態との関係をまとめたものであり、「○」は係合、「△」はエンジンブレーキ時や機械式有段変速部２０のコーストダウン変速時に係合、空欄は解放をそれぞれ表している。ＡＴ１速ギヤ段を形成するブレーキＢ２には並列にワンウェイクラッチＦ１が設けられているので、発進時や加速時にはブレーキＢ２を係合させる必要は無い。なお、係合装置ＣＢが何れも解放されることにより、機械式有段変速部２０は、動力伝達を遮断するニュートラル状態とされる。

機械式有段変速部２０は、電子制御装置８０によって、運転者のアクセル操作や車速Ｖ等に応じて係合装置ＣＢのうちの解放側係合装置の解放と係合装置ＣＢのうちの係合側係合装置の係合とが制御される、所謂クラッチツウクラッチ変速により、形成されるＡＴギヤ段が切り換えられる。すなわち複数のＡＴギヤ段の何れかが選択的に形成される。例えば、ＡＴ３速ギヤ段「３ｒｄ」からＡＴ２速ギヤ段「２ｎｄ」へのダウン変速（３→２ダウン変速) では、図２の係合作動表に示すように、解放側係合装置となるクラッチＣ２が解放されると共に、ＡＴ２速ギヤ段「２ｎｄ」にて係合させられる係合装置（クラッチＣ１およびブレーキＢ１) のうちで３→２ダウン変速前には解放されていた係合側係合装置となるブレーキＢ１が係合させられる。この際、クラッチＣ２の解放過渡油圧やブレーキＢ１の係合過渡油圧が予め定められた変化パターンなどに従って調圧制御される。

図４は、上記係合装置ＣＢを係合解放制御するリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４を含む油圧制御回路５４の要部を示す回路図である。油圧制御回路５４は、エンジン１４によって回転駆動される機械式オイルポンプ１００、およびエンジン非作動時にポンプ用電動機１０２によって回転駆動される電動式オイルポンプ１０４を、係合装置ＣＢの油圧源として備えている。これ等のオイルポンプ１００、１０４から出力された作動油は、それぞれ逆止弁１０６、１０８を介してライン圧油路１１０に供給され、プライマリレギュレータバルブ等のライン圧コントロールバルブ１１２により所定のライン圧ＰＬに調圧される。ライン圧コントロールバルブ１１２にはリニアソレノイドバルブＳＬＴが接続されており、リニアソレノイドバルブＳＬＴは、電子制御装置８０によって電気的に制御されることにより、略一定圧であるモジュレータ油圧Ｐmoを元圧として信号圧Ｐslt を出力する。そして、その信号圧Ｐslt がライン圧コントロールバルブ１１２に供給されると、ライン圧コントロールバルブ１１２のスプール１１４が信号圧Ｐslt によって付勢され、排出用流路１１６の開口面積を変化させつつスプール１１４が軸方向へ移動させられることにより、その信号圧Ｐslt に応じてライン圧ＰＬが調圧される。ライン圧ＰＬは、例えば出力要求量であるアクセル開度θacc 等に応じて調圧される。上記リニアソレノイドバルブＳＬＴはライン圧調整用の電磁調圧弁で、ライン圧コントロールバルブ１１２は、リニアソレノイドバルブＳＬＴから供給される信号圧Ｐslt に応じてライン圧ＰＬを調圧する油圧制御弁である。これ等のライン圧コントロールバルブ１１２およびリニアソレノイドバルブＳＬＴを含んでライン圧調整装置１１８が構成されている。

ライン圧調整装置１１８によって調圧されたライン圧ＰＬの作動油は、ライン圧油路１１０を介してリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４等に供給される。リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４は、前記クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１、Ｂ２の各油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）１２０、１２２、１２４、１２６に対応して配置されており、電子制御装置８０から供給される油圧制御指令信号Ｓatに従ってそれぞれ出力油圧（係合油圧Ｐcb）が制御されることにより、クラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１、Ｂ２が個別に係合解放制御され、前記ＡＴ１速ギヤ段〜ＡＴ４速ギヤ段の何れかのＡＴギヤ段が形成される。これ等のリニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４は、電子制御装置８０から供給される油圧制御指令信号Ｓatに従ってクラッチＣ１、Ｃ２、ブレーキＢ１、Ｂ２を選択的に係合させるソレノイドバルブである。

図３は、電気式無段変速部１８および機械式有段変速部２０における各回転要素の回転速度の相対的関係を表す共線図である。図３において、電気式無段変速部１８を構成する差動機構３２の３つの回転要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は、左側から順に第２回転要素ＲＥ２に相当するサンギヤＳ０の回転速度（ＭＧ１回転速度ωg ）を表すｇ軸であり、第１回転要素ＲＥ１に相当するキャリアＣＡ０の回転速度（エンジン回転速度ωe ）を表すｅ軸であり、第３回転要素ＲＥ３に相当するリングギヤＲ０の回転速度（ＭＧ２回転速度ωm 、ＡＴ入力回転速度ωi ）を表すｍ軸である。また、機械式有段変速部２０の４本の縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７は、左から順に、第４回転要素ＲＥ４に相当するサンギヤＳ２の回転速度、第５回転要素ＲＥ５に相当する相互に連結されたリングギヤＲ１およびキャリアＣＡ２の回転速度（出力回転速度ωo ）、第６回転要素ＲＥ６に相当する相互に連結されたキャリアＣＡ１およびリングギヤＲ２の回転速度、第７回転要素ＲＥ７に相当するサンギヤＳ１の回転速度、をそれぞれ表す軸である。縦線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の相互の間隔は、差動機構３２のギヤ比（歯数比) ρ０に応じて定められる。また、縦線Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６、Ｙ７の相互の間隔は、第１、第２遊星歯車装置３６、３８の各ギヤ比ρ１、ρ２に応じて定められる。

図３の共線図を用いて表現すれば、電気式無段変速部１８の差動機構３２において、第１回転要素ＲＥ１にエンジン１４（図中の「ＥＮＧ」参照) が連結され、第２回転要素ＲＥ２に第１回転機ＭＧ１（図中の「ＭＧ１」参照) が連結され、中間伝達部材３０と一体回転する第３回転要素ＲＥ３に第２回転機ＭＧ２（図中の「ＭＧ２」参照) が連結されて、エンジン１４の回転が中間伝達部材３０を介して機械式有段変速部２０へ伝達されるように構成されている。電気式無段変速部１８では、縦線Ｙ２を横切る各直線Ｌ０、Ｌ０Ｒにより、サンギヤＳ０、キャリアＣＡ０、およびリングギヤＲ０の相互の回転速度の関係が示される。

また、機械式有段変速部２０において、第４回転要素ＲＥ４はクラッチＣ１を介して中間伝達部材３０に選択的に連結され、第５回転要素ＲＥ５は出力軸２２に連結され、第６回転要素ＲＥ６はクラッチＣ２を介して中間伝達部材３０に選択的に連結されると共にブレーキＢ２を介してケース１６に選択的に連結され、第７回転要素ＲＥ７はブレーキＢ１を介してケース１６に選択的に連結されるようになっている。機械式有段変速部２０では、係合装置ＣＢの係合解放制御によって縦線Ｙ５を横切る各直線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、ＬＲにより、各ＡＴギヤ段「１ｓｔ」、「２ｎｄ」、「３ｒｄ」、「４ｔｈ」、「Ｒｅｖ」における各回転要素ＲＥ４〜ＲＥ７の相互の回転速度の関係が示される。Ｒｅｖは後進ギヤ段で、クラッチＣ１およびブレーキＢ２を係合したＡＴ１速ギヤ段「１ｓｔ」と同じであり、入力要素である第４回転要素ＲＥ４が逆回転方向へ回転駆動されることによって成立させられる。

図３中に実線で示す、直線Ｌ０および直線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は、少なくともエンジン１４を駆動源として走行するエンジン走行が可能なハイブリッド走行モードでの前進走行における各回転要素の相対回転速度を示している。このハイブリッド走行モードでは、差動機構３２において、キャリアＣＡ０に入力されるエンジントルクＴe に対して、第１回転機ＭＧ１による負トルク（回生トルク）である反力トルクＴg が正回転にてサンギヤＳ０に入力されると、リングギヤＲ０には正回転にて正トルクとなるエンジン直達トルクＴd 〔＝Ｔe ／（１＋ρ０) ＝−（１／ρ０) ×Ｔg 〕が現れる。そして、アクセル開度θacc 等の要求駆動力に応じて、エンジン直達トルクＴd とＭＧ２トルクＴm との合算トルクが車両１０の前進方向の駆動トルクとして、ＡＴ１速ギヤ段〜ＡＴ４速ギヤ段のうちの何れかのＡＴギヤ段が形成された機械式有段変速部２０を介して駆動輪２８へ伝達される。このとき、第１回転機ＭＧ１は正回転にて負トルクを発生する発電機として機能する。第１回転機ＭＧ１の発電電力Ｗg は、バッテリ５２に充電されたり、第２回転機ＭＧ２にて消費される。第２回転機ＭＧ２は、発電電力Ｗg の全部または一部を用いて、或いは発電電力Ｗg に加えてバッテリ５２からの電力を用いて、ＭＧ２トルクＴm を出力する。

図３に図示はしていないが、エンジン１４を停止させると共に第２回転機ＭＧ２を駆動源として走行するモータ走行が可能なモータ走行モードでの共線図では、差動機構３２において、キャリアＣＡ０はゼロ回転とされ、リングギヤＲ０には正回転にて正トルクとなるＭＧ２トルクＴm が入力される。このとき、サンギヤＳ０に連結された第１回転機ＭＧ１は、無負荷状態とされて負回転にて空転させられる。つまり、モータ走行モードでは、エンジン１４は駆動されず、エンジン１４の回転速度であるエンジン回転速度ωe はゼロとされ、ＭＧ２トルクＴm （ここでは正回転の力行トルク) が車両１０の前進方向の駆動トルクとして、ＡＴ１速ギヤ段「１ｓｔ」〜ＡＴ４速ギヤ段「４ｔｈ」のうちの何れかのＡＴギヤ段が形成された機械式有段変速部２０を介して駆動輪２８へ伝達される。

図３中に破線で示す、直線Ｌ０Ｒおよび直線ＬＲは、モータ走行モードでの後進走行における各回転要素の相対回転速度を示している。このモータ走行モードでの後進走行では、リングギヤＲ０には負回転にて負トルクとなるＭＧ２トルクＴm が入力され、そのＭＧ２トルクＴm が車両１０の後進方向の駆動トルクとして、ＡＴ１速ギヤ段が形成された機械式有段変速部２０を介して駆動輪２８へ伝達される。電子制御装置８０は、ＡＴ１速ギヤ段「１ｓｔ」〜ＡＴ４速ギヤ段「４ｔｈ」のうちの前進用の低車速側（ロー側) ギヤ段としてのＡＴ１速ギヤ段「１ｓｔ」を形成した状態で、前進用の電動機トルクである前進用のＭＧ２トルクＴm （ここでは正回転の正トルクとなる力行トルク；特にはＭＧ２トルクＴmFと表す) とは正負が反対となる後進用の電動機トルクである後進用のＭＧ２トルクＴm （ここでは負回転の負トルクとなる力行トルク；特にはＭＧ２トルクＴmRと表す) を第２回転機ＭＧ２から出力させることで後進走行を行うことができる。このように、本実施例の車両１０では、前進用のＡＴギヤ段（つまり前進走行を行うときと同じＡＴギヤ段) を用いて、ＭＧ２トルクＴm の正負を反転させることで後進走行を行う。機械式有段変速部２０では、機械式有段変速部２０内で入力回転を反転して出力する、後進走行専用のＡＴギヤ段は形成されない。なお、ハイブリッド走行モードにおいても、エンジン１４を正回転方向へ回転させたまま、直線Ｌ０Ｒのように第２回転機ＭＧ２を負回転とすることが可能であるので、モータ走行モードと同様に後進走行を行うことが可能である。

車両用駆動装置１２では、エンジン１４が動力伝達可能に連結された第１回転要素ＲＥ１としてのキャリアＣＡ０と、第１回転機ＭＧ１が動力伝達可能に連結された第２回転要素ＲＥ２としてのサンギヤＳ０と、第２回転機ＭＧ２が動力伝達可能に連結された第３回転要素ＲＥ３としてのリングギヤＲ０と、の３つの回転要素を有する差動機構３２を備えて、第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動機構３２の差動状態が制御される電気式無段変速部１８が構成される。つまり、エンジン１４が動力伝達可能に連結された差動機構３２と、その差動機構３２に動力伝達可能に連結された第１回転機ＭＧ１とを有して、第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより、差動機構３２の差動状態が制御される電気式無段変速部１８が構成される。電気式無段変速部１８は、中間伝達部材３０の回転速度であるＭＧ２回転速度ωm に対する連結軸３４の回転速度（すなわちエンジン回転速度ωe ）の変速比γ０（＝ωe ／ωm ）が無段階（連続的）で変化させられる電気的な無段変速機として作動させられる。

例えば、ハイブリッド走行モードにおいては、機械式有段変速部２０にて所定のＡＴギヤ段が形成されることで駆動輪２８の回転に拘束されるリングギヤＲ０の回転速度に対して、第１回転機ＭＧ１の回転速度を制御することによってサンギヤＳ０の回転速度が上昇或いは下降させられると、キャリアＣＡ０の回転速度（すなわちエンジン回転速度ωe ）が上昇或いは下降させられる。従って、エンジン１４を駆動源として走行するエンジン走行では、エンジン１４を効率の良い運転点にて作動させることが可能である。つまり、所定のＡＴギヤ段が形成された機械式有段変速部２０と無段変速機として作動させられる電気式無段変速部１８とで、車両用自動変速機４０が全体として無段変速機を構成することができる。

また、電気式無段変速部１８を有段変速機のように変速させることも可能であるので、ＡＴギヤ段が形成される機械式有段変速部２０と有段変速機のように変速させる電気式無段変速部１８とで、車両用自動変速機４０全体として有段変速機のように変速させることができる。つまり、車両用自動変速機４０において、出力回転速度ωo に対するエンジン回転速度ωe の変速比γｔ（＝ωe ／ωo ）が異なる複数のギヤ段（模擬ギヤ段と称する) の何れかを選択的に成立させるように、機械式有段変速部２０と電気式無段変速部１８とを協調制御することが可能である。変速比γｔは、直列に配置された、電気式無段変速部１８と機械式有段変速部２０とで形成されるトータル変速比であって、電気式無段変速部１８の変速比γ０と機械式有段変速部２０の変速比γatとを乗算した値（γｔ＝γ０×γat) となる。

複数の模擬ギヤ段は、例えば図５に示すように、それぞれの変速比γｔを維持できるように出力回転速度ωo に応じて第１回転機ＭＧ１によりエンジン回転速度ωe を制御することによって成立させることができる。各模擬ギヤ段の変速比γｔは必ずしも一定値（図５において原点０を通る直線）である必要はなく、所定範囲で変化させても良いし、各部の回転速度の上限や下限等によって制限が加えられても良い。図５は、複数の模擬ギヤ段として模擬１速ギヤ段〜模擬１０速ギヤ段を有する１０段変速が可能な場合である。この図５から明らかなように、複数の模擬ギヤ段は、出力回転速度ωo に応じてエンジン回転速度ωe を制御するだけで良く、機械式有段変速部２０のＡＴギヤ段の種類とは関係無く所定の模擬ギヤ段を成立させることができる。

模擬ギヤ段は、例えば機械式有段変速部２０の各ＡＴギヤ段と１または複数種類の電気式無段変速部１８の変速比γ０との組合せによって、機械式有段変速部２０の各ＡＴギヤ段に対してそれぞれ１または複数種類を成立させるように割り当てられる。図６は、ギヤ段割当（ギヤ段割付) テーブルの一例であり、ＡＴ１速ギヤ段に対して模擬１速ギヤ段〜模擬３速ギヤ段が成立させられ、ＡＴ２速ギヤ段に対して模擬４速ギヤ段〜模擬６速ギヤ段が成立させられ、ＡＴ３速ギヤ段に対して模擬７速ギヤ段〜模擬９速ギヤ段が成立させられ、ＡＴ４速ギヤ段に対して模擬１０速ギヤ段が成立させられるように予め定められている。図７は、図３と同じ共線図上において機械式有段変速部２０のＡＴギヤ段がＡＴ２速ギヤ段の時に、模擬４速ギヤ段〜模擬６速ギヤが成立させられる場合を例示したものであり、出力回転速度ωo に対して所定の変速比γｔを実現するエンジン回転速度ωe となるように電気式無段変速部１８が制御されることによって、各模擬ギヤ段が成立させられる。

図１に戻って、車両１０は、エンジン１４、電気式無段変速部１８、および機械式有段変速部２０などの制御を行うコントローラとして機能する電子制御装置８０を備えている。図１は、電子制御装置８０の入出力系統を示す図であり、また、電子制御装置８０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。電子制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに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、車両１０の各種制御を実行する。電子制御装置８０は変速制御装置に相当し、必要に応じてエンジン制御用やハイブリッド制御用等と分けて構成される。

電子制御装置８０には、車両１０に備えられたエンジン回転速度センサ６０、ＭＧ１回転速度センサ６２、ＭＧ２回転速度センサ６４、出力回転速度センサ６６、アクセル開度センサ６８、スロットル弁開度センサ７０、油温センサ７２、シフトポジションセンサ７４、バッテリセンサ７６などから、エンジン回転速度ωe 、第１回転機ＭＧ１の回転速度であるＭＧ１回転速度ωg 、ＡＴ入力回転速度ωi であるＭＧ２回転速度ωm 、車速Ｖに対応する出力回転速度ωo 、運転者の加速要求量（すなわちアクセルペダルの操作量) であるアクセル開度θacc 、電子スロットル弁の開度であるスロットル弁開度θth、油圧制御回路５４の作動油温度ｔoil 、車両１０に備えられたシフト操作部材としてのシフトレバー５６の操作位置（操作ポジション）ＰＯＳsh、バッテリ５２のバッテリ温度ＴＨbat やバッテリ充放電電流Ｉbat 、バッテリ電圧Ｖbat など、制御に必要な各種の情報が供給される。また、電子制御装置８０からは、車両１０に備えられたスロットルアクチュエータや燃料噴射装置、点火装置等のエンジン制御装置５８、インバータ５０、油圧制御回路５４などに、エンジン１４を制御するためのエンジン制御指令信号Ｓe 、第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２を制御するための回転機制御指令信号Ｓmg、ポンプ用電動機１０２および係合装置ＣＢの作動状態を制御するための（すなわち機械式有段変速部２０の変速を制御するための) 油圧制御指令信号Ｓatなどが、それぞれ出力される。油圧制御指令信号Ｓatは、例えば係合装置ＣＢの各々の油圧アクチュエータ１２０〜１２６へ供給される各係合油圧Ｐcbを調圧する各リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４を駆動するための指令信号（駆動電流) である。

シフトレバー５６の操作ポジションＰＯＳshは、例えばＰ、Ｒ、Ｎ、Ｄ、Ｓ操作ポジションである。Ｐ操作ポジションは、係合装置ＣＢの何れもの解放によって機械式有段変速部２０が動力伝達不能なニュートラル状態とされ且つ機械的に出力軸２２の回転が阻止（ロック) されるＰ（パーキング）レンジを選択する操作ポジションである。Ｒ操作ポジションは、機械式有段変速部２０のＡＴ１速ギヤ段が形成された状態で後進用のＭＧ２トルクＴmRにより車両１０の後進走行を可能とするＲ（リバース）レンジを選択する操作ポジションである。Ｎ操作ポジションは、車両用自動変速機４０がニュートラル状態とされるＮ（ニュートラル）レンジを選択する操作ポジションである。Ｄ操作ポジションは、機械式有段変速部２０のＡＴ１速ギヤ段〜ＡＴ４速ギヤ段の変速を伴って模擬１速ギヤ段〜模擬１０速ギヤ段の総ての模擬ギヤ段を用いて自動変速制御を実行し、或いは電気式無段変速部１８を無段階で変速する無段変速制御を実行して、前進走行を可能とするＤ（ドライブ）レンジを選択する操作ポジションである。Ｓ操作ポジションは、Ｄ操作ポジションに隣接して設けられており、Ｄレンジが選択された状態でシフトレバー５６がＳ操作ポジションへ操作されると、アップダウンスイッチやレバー等の手動操作（マニュアル操作）で機械式有段変速部２０のＡＴ１速ギヤ段〜ＡＴ４速ギヤ段の変速を伴って模擬１速ギヤ段〜模擬１０速ギヤ段の総ての模擬ギヤ段を任意に選択することが可能なＳ（シーケンシャル）モードを選択することができる。シフトレバー５６は、人為的に操作されることで複数のレンジへ切り換えることができるレンジ切換操作部材に相当し、本実施例ではＳモードを選択するＳモード選択スイッチを兼ねている。

電子制御装置８０は、例えばバッテリ充放電電流Ｉbat およびバッテリ電圧Ｖbat などに基づいてバッテリ５２の蓄電残量（充電状態）ＳＯＣを算出する。また、電子制御装置８０は、例えばバッテリ温度ＴＨbat およびバッテリ５２の蓄電残量ＳＯＣに基づいて、バッテリ５２の入力電力の制限を規定する充電可能電力（入力可能電力) Ｗin、およびバッテリ５２の出力電力の制限を規定する放電可能電力（出力可能電力) Ｗout を算出する。充放電可能電力Ｗin、Ｗout は、例えばバッテリ温度ＴＨbat が常用域より低い低温域ではバッテリ温度ＴＨbat が低い程低くされ、また、バッテリ温度ＴＨbat が常用域より高い高温域ではバッテリ温度ＴＨbat が高い程低くされる。また、充電可能電力Ｗinは、例えば蓄電残量ＳＯＣが大きな領域では蓄電残量ＳＯＣが大きい程小さくされる。放電可能電力Ｗout は、例えば蓄電残量ＳＯＣが小さな領域では蓄電残量ＳＯＣが小さい程小さくされる。

電子制御装置８０は、車両１０における各種制御を実行するために、ハイブリッド制御部８２、無段変速制御部８４、ＡＴ変速制御部８６、および模擬有段変速制御部８８を機能的に備えている。

ハイブリッド制御部８２は、エンジン１４の作動を制御するエンジン制御部としての機能と、インバータ５０を介して第１回転機ＭＧ１および第２回転機ＭＧ２の作動を制御する回転機制御部としての機能を備えており、それら制御機能によりエンジン１４、第１回転機ＭＧ１、および第２回転機ＭＧ２によるハイブリッド駆動制御等を実行する。例えばアクセル開度θacc および車速Ｖ等に基づいて要求駆動パワーＰdem （見方を変えれば、そのときの車速Ｖにおける要求駆動トルクＴdem ）を算出し、バッテリ５２の充放電可能電力Ｗin、Ｗout 等を考慮して、要求駆動パワーＰdem を実現するように、エンジン１４、第１回転機ＭＧ１、および第２回転機ＭＧ２を制御する指令信号（エンジン制御指令信号Ｓe および回転機制御指令信号Ｓmg) を出力する。エンジン制御指令信号Ｓe は、例えばそのときのエンジン回転速度ωe におけるエンジントルクＴe を出力するエンジンパワーＰe の指令値である。回転機制御指令信号Ｓmgは、例えばエンジントルクＴe の反力トルク（そのときのＭＧ１回転速度ωg におけるＭＧ１トルクＴg ）を出力する第１回転機ＭＧ１の発電電力Ｗg の指令値であり、また、そのときのＭＧ２回転速度ωm におけるＭＧ２トルクＴm を出力する第２回転機ＭＧ２の消費電力Ｗm の指令値である。

ハイブリッド制御部８２は、走行モードとして、モータ走行モード或いはハイブリッド走行モードを車両状態に応じて選択的に成立させる。例えば、要求駆動パワーＰdem が予め定められた閾値よりも小さなモータ走行領域（例えば低車速で且つ低駆動トルクの領域）にある場合には、エンジン１４を停止して第２回転機ＭＧ２だけで走行するモータ走行モードを成立させる一方で、要求駆動パワーＰdem が予め定められた閾値以上となるハイブリッド走行領域にある場合には、エンジン１４を作動させて走行するハイブリッド走行モードを成立させる。ハイブリッド走行モードでは、回生制御される第１回転機ＭＧ１からの電気エネルギーおよび／またはバッテリ５２からの電気エネルギーを第２回転機ＭＧ２へ供給し、その第２回転機ＭＧ２を駆動（力行制御）して駆動輪２８にトルクを付与することにより、エンジン１４の動力を補助するためのトルクアシストを必要に応じて実行する。また、モータ走行領域であっても、バッテリ５２の蓄電残量ＳＯＣや放電可能電力Ｗout が予め定められた閾値未満の場合には、ハイブリッド走行モードを成立させる。モータ走行モードからハイブリッド走行モードへ移行する際のエンジン１４の始動は、走行中か停車中かに拘らず、例えば第１回転機ＭＧ１によりエンジン回転速度ωe を引き上げてクランキングすることにより行うことができる。

無段変速制御部８４は、電気式無段変速部１８を無段変速機として作動させて車両用自動変速機４０全体として無段変速機として作動させるもので、例えばエンジン最適燃費線等を考慮して、要求駆動パワーＰdem を実現するエンジンパワーＰe が得られるエンジン回転速度ωe とエンジントルクＴe となるように、エンジン１４を制御すると共に第１回転機ＭＧ１の発電電力Ｗg を制御することで、電気式無段変速部１８の無段変速制御を実行して電気式無段変速部１８の変速比γ０を変化させる。この制御の結果として、車両用自動変速機４０を無段変速機として作動させた場合の全体の変速比γｔが制御される。

ＡＴ変速制御部８６は、予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された（すなわち予め定められた) 関係（例えばＡＴギヤ段変速マップ）を用いて機械式有段変速部２０の変速判断を行い、必要に応じて機械式有段変速部２０の変速制御を実行して機械式有段変速部２０のＡＴ１速ギヤ段〜ＡＴ４速ギヤ段を自動的に切り換えるように、ソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４により係合装置ＣＢの係合解放状態を切り換えるための油圧制御指令信号Ｓatを油圧制御回路５４へ出力する。上記ＡＴギヤ段変速マップは変速条件で、例えば図８に「ＡＴ」を付して示した変速線にて定められており、実線はアップ変速線で破線はダウン変速線であり、所定のヒステリシスが設けられている。この変速マップは、例えば出力回転速度ωo （ここでは車速Ｖなども同意) およびアクセル開度θacc （ここでは要求駆動トルクＴdem やスロットル弁開度θthなども同意) をパラメータとする二次元座標上に定められており、出力回転速度ωo が高くなるに従って変速比γatが小さい高車速側（ハイ側）のＡＴギヤ段に切り換えられ、アクセル開度θacc が大きくなるに従って変速比γatが大きい低車速側（ロー側）のＡＴギヤ段に切り換えられるように定められている。ＡＴ変速制御部８６はまた、運転者のマニュアル操作による模擬ギヤ段の変速要求によっても、図６の割当テーブルに従って必要に応じてＡＴギヤ段を切り換える。例えば模擬３速ギヤ段と模擬４速ギヤ段との変速を含む場合はＡＴ１速ギヤ段とＡＴ２速ギヤ段との間の変速を行い、模擬６速ギヤ段と模擬７速ギヤ段との変速を含む場合はＡＴ２速ギヤ段とＡＴ３速ギヤ段との間の変速を行い、模擬９速ギヤ段と模擬１０速ギヤ段との変速を含む場合はＡＴ３速ギヤ段とＡＴ４速ギヤ段との間の変速を行なう。

模擬有段変速制御部８８は、電気式無段変速部１８を有段変速機のように変速させて車両用自動変速機４０全体として有段変速機のように変速させるものである。模擬有段変速制御部８８は、予め定められた関係（例えば模擬ギヤ段変速マップ) を用いて車両用自動変速機４０の変速判断を行い、ＡＴ変速制御部８６による機械式有段変速部２０のＡＴギヤ段の変速制御と協調して、前記複数の模擬ギヤ段の何れかを選択的に成立させるように電気式無段変速部１８の変速制御（有段変速）を実行する。模擬ギヤ段変速マップは、ＡＴギヤ段変速マップと同様に出力回転速度ωo およびアクセル開度θacc をパラメータとして予め定められている。図８は、模擬ギヤ段変速マップの一例であって、実線はアップ変速線であり、破線はダウン変速線である。模擬ギヤ段変速マップに従って模擬ギヤ段が切り換えられることにより、電気式無段変速部１８と機械式有段変速部２０とが直列に配置された車両用自動変速機４０全体として有段変速機と同様の変速フィーリングが得られる。車両用自動変速機４０全体として有段変速機のように変速させる模擬有段変速制御は、例えば運転者によってスポーツ走行モード等の走行性能重視の走行モードが選択された場合や要求駆動トルクＴdem が比較的大きい場合に、車両用自動変速機４０全体として無段変速機として作動させる無段変速制御に優先して実行するだけでも良いが、所定の実行制限時を除いて基本的に模擬有段変速制御が実行されても良い。模擬有段変速制御部８８はまた、運転者のマニュアル操作による模擬ギヤ段の変速要求によっても、その変速要求に応じて模擬ギヤ段を切り換える。

模擬有段変速制御部８８による模擬有段変速制御と、ＡＴ変速制御部８６による機械式有段変速部２０の変速制御とは、協調して実行される。本実施例では、ＡＴ１速ギヤ段〜ＡＴ４速ギヤ段の４種類のＡＴギヤ段に対して、模擬１速ギヤ段〜模擬１０速ギヤ段の１０種類の模擬ギヤ段が割り当てられている。このようなことから、模擬３速ギヤ段と模擬４速ギヤ段との間での変速（模擬３⇔４変速と表す) が行われるときにＡＴ１速ギヤ段とＡＴ２速ギヤ段との間での変速（ＡＴ１⇔２変速と表す) が行なわれ、また、模擬６⇔７変速が行われるときにＡＴ２⇔３変速が行なわれ、また、模擬９⇔１０変速が行われるときにＡＴ３⇔４変速が行なわれる（図６、図８参照) 。そのため、模擬ギヤ段の変速タイミングと同じタイミングでＡＴギヤ段の変速が行なわれるように、ＡＴギヤ段変速マップが定められている。具体的には、図８における模擬ギヤ段の「３→４」、「６→７」、「９→１０」の各アップ変速線は、ＡＴギヤ段変速マップの「１→２」、「２→３」、「３→４」の各アップ変速線と一致している（図８中に記載した「ＡＴ１→２」等参照) 。また、図８における模擬ギヤ段の「３←４」、「６←７」、「９←１０」の各ダウン変速線は、ＡＴギヤ段変速マップの「１←２」、「２←３」、「３←４」の各ダウン変速線と一致している（図８中に記載した「ＡＴ１←２」等参照) 。または、図８の模擬ギヤ段変速マップによる模擬ギヤ段の変速判断に基づいて、ＡＴギヤ段の変速指令をＡＴ変速制御部８６に対して出力するようにしても良い。このように、ＡＴ変速制御部８６は、機械式有段変速部２０のＡＴギヤ段の切換えを、模擬ギヤ段が切り換えられるときに行う。模擬ギヤ段の変速タイミングと同じタイミングでＡＴギヤ段の変速が行なわれるため、エンジン回転速度ωe の変化を伴って機械式有段変速部２０の変速が行なわれるようになり、その機械式有段変速部２０の変速に伴うショックがあっても運転者に違和感を与え難くされる。

模擬有段変速制御部８８は、上記模擬ギヤ段およびＡＴギヤ段の同時変速に関して分割変速部９０および同期変速制御部９８を機能的に備えている。同期変速制御部９８は、模擬ギヤ段およびＡＴギヤ段の変速応答時間の相違に拘らず、両者の変速が同期して行なわれるようにするためのもので、本実施例ではＡＴギヤ段の変速によるイナーシャ相の開始、すなわち中間伝達部材３０の回転速度であるＡＴ入力回転速度ωi （＝ＭＧ２回転速度ωm ）の変化を検出した後に模擬ギヤ段の変速指令、すなわちエンジン回転速度ωe を変化させるための第１回転機ＭＧ１のトルク変更指令を出力する。この同期変速制御部９８による模擬ギヤ段の変速制御は、アップ変速およびダウン変速の両方で行なわれる。

図１２、図１３は、それぞれ模擬７速ギヤ段から模擬４速ギヤ段への模擬ギヤ段ダウン変速と、ＡＴ３速ギヤ段からＡＴ２速ギヤ段へのＡＴギヤ段ダウン変速との同時変速時のタイムチャートの一例で、時間ｔ３はＡＴ２速ギヤ段へのダウン変速指令が出力された時間であり、時間ｔ４はそのＡＴ２速ギヤ段へのダウン変速に伴ってＭＧ２回転速度ωm が上昇し始めるイナーシャ相開始時間である。すなわち、時間ｔ３と時間ｔ４との間の時間が、ＡＴ３速ギヤ段からＡＴ２速ギヤ段へのダウン変速の変速応答時間ｔｒｍである。そして、模擬ギヤ段の目標ギヤ段である模擬４速ギヤ段への変速指令は、ＡＴギヤ段変速のイナーシャ相開始時（時間ｔ４）に出力される。言い換えれば、ＡＴギヤ段の変速指令出力から、そのＡＴギヤ段の変速応答時間ｔｒｍと同じ遅延時間ＤＥＬｉだけ遅延して、模擬ギヤ段のダウン変速指令が出力される。この模擬ギヤ段の変速指令出力（時間ｔ４）から、模擬ギヤ段の変速によりエンジン回転速度ωe が上昇し始めるイナーシャ相開始までの遅れ時間ｔｒｉが、模擬ギヤ段の変速応答時間であるが、この変速応答時間ｔｒｉは短く、ＡＴギヤ段のダウン変速によるＭＧ２回転速度ωm の上昇と模擬ギヤ段のダウン変速によるエンジン回転速度ωe の上昇が並行（重複）して進行する。このように、両者の変速応答時間ｔｒｍ、ｔｒｉの相違に拘らず、イナーシャ相の少なくとも一部が重複するように変速が同期して行なわれることにより、変速ショック等により運転者に与える違和感が抑制されてドラビリが向上する。図１２、図１３のタイムチャートは、それ等の変速が時間ｔ５で略同時に終了した場合である。

一方、このようにＡＴギヤ段の変速に対して模擬ギヤ段の変速が同期して行なわれるように、模擬ギヤ段の変速指令の出力が遅延させられると、例えばアクセルペダルの踏込みに伴って自動的にダウン変速したり、或いは運転者のアップダウンスイッチ等の手動操作によるダウン変速要求に従ってダウン変速したりする場合、実際にダウン変速してエンジン回転速度ωe が上昇し始めるイナーシャ相開始までの所要時間が長くなるため、その応答遅れで運転者がヘジテーションを感じる可能性がある。例えば、アクセルＯＦＦからＯＮへの踏込み操作に伴って被駆動状態から駆動状態へ変化するチップイン加速時に、歯打ち音等の発生を抑制するためにエンジントルクの立上りになまし処理が行なわれ、そのトルクの立上りを待ってＡＴギヤ段の変速指令が出力される場合や、油圧制御回路５４の作動油の粘性が高い低油温時等には、変速判断から実際にＡＴギヤ段の変速のイナーシャ相が開始するまでの時間が長くなるため、それに伴って模擬ギヤ段の変速も遅くなると、ヘジテーションを一層強く感じるようになる。また、運転者の加速要求が大きい場合にも、ヘジテーションを感じ易くなる。図１２〜図１４は、時間ｔ１でアクセルＯＦＦからＯＮへ変化したチップイン加速時に、エンジントルクのなまし処理により、ＡＴ入力トルクが一点鎖線で示す通常時に比較して立上りが遅くされ、そのＡＴ入力トルクの立上りを待って時間ｔ３でＡＴギヤ段の変速指令が出力された場合であり、ＡＴギヤ段の変速指令が遅延時間ＤＥＬｍだけ遅れて出力される。この結果、模擬ギヤ段の変速指令が、アクセルＯＦＦ→ＯＮから遅延時間ＤＥＬｍ＋ＤＥＬｉだけ遅れて出力されることになり、破線で示すように時間ｔ４で模擬７速ギヤ段から模擬４速ギヤ段への変速指令が出力されて模擬ギヤ段の変速が行なわれると、変速判断時（時間ｔ１）から実際にエンジン回転速度ωe が上昇し始めるまでの時間が長くなり、ヘジテーションを感じさせる可能性が高い。

本実施例では、このヘジテーションを抑制するために分割変速部９０が設けられている。分割変速部９０は、同期変速制御部９８によりＡＴギヤ段に同期して模擬ギヤ段をダウン変速させる際に、その模擬ギヤ段のダウン変速指令の出力に先立って、目標模擬ギヤ段と現在模擬ギヤ段との間の中間模擬ギヤ段へ分割して変速するものである。この分割変速部９０は、(a) 予め定められた分割条件に従って中間模擬ギヤ段への分割変速を行なうか否かを判断する分割変速判断部９２と、(b) 車両状態に応じて中間模擬ギヤ段を設定する中間模擬ギヤ段設定部９４と、(c) 模擬ギヤ段の変速判断以後の予め定められたタイミングで中間模擬ギヤ段への変速指令を出力する分割変速出力部９６とを、機能的に備えている。図９のフローチャートのステップＳ１〜Ｓ１０（以下、単にＳ１〜Ｓ１０という）は、分割変速部９０および同期変速制御部９８の作動を具体的に説明するフローチャートであり、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ９、Ｓ１０は同期変速制御部９８に相当し、Ｓ３、Ｓ４は分割変速判断部９２に相当し、Ｓ５〜Ｓ７は中間模擬ギヤ段設定部９４に相当し、Ｓ８は分割変速出力部９６に相当する。

図９のＳ１では、模擬ギヤ段変速マップに従って、或いはアップダウンスイッチ等によるダウン変速要求に基づいて、模擬ギヤ段をダウン変速すべき変速判断が為されたか否かを判断し、ダウン変速判断が為されなかった場合はそのまま終了するが、ダウン変速判断が為されたらＳ２以下を実行する。Ｓ２では、ＡＴギヤ段と同時変速か否か、すなわちＡＴ変速制御部８６によりＡＴギヤ段についてもダウン変速判断が為されたか否かを判断し、ＡＴギヤ段との同時変速でない模擬ギヤ段の単独変速の場合には、直ちにＳ１０を実行し、変速判断による変速先である目標模擬ギヤ段へ変速する変速指令を出力する。すなわち、前記図５のエンジン回転速度マップに従って、その時の出力回転速度ωo に応じて目標模擬ギヤ段の目標エンジン回転速度ωe*が求められ、その目標エンジン回転速度ωe*となるように第１回転機ＭＧ１のトルク制御が行なわれることにより、目標模擬ギヤ段が直ちに成立させられる。

Ｓ２の判断がＹＥＳ（肯定）の場合、すなわちＡＴギヤ段との同時変速の場合は、Ｓ３以下を実行する。図１２〜図１４のタイムチャートは、模擬７速ギヤ段から模擬４速ギヤ段への模擬ギヤ段ダウン変速、およびＡＴ３速ギヤ段からＡＴ２速ギヤ段へのＡＴギヤ段ダウン変速の変速判断が、アクセルＯＦＦ→ＯＮの変化に伴って時間ｔ１で略同時に為された場合である。例えば、図８の変速マップにおいて、アクセル開度θacc が０のＡ点の惰性走行時に、アクセルが踏込み操作されてＢ点まで一気にアクセル開度θacc が変化した場合に、ＡＴギヤ段および模擬ギヤ段のダウン変速判断が略同時に為される。図１０は、このダウン変速判断に従って電気式無段変速部１８が模擬７速ギヤ段から模擬４速ギヤ段へ変速されるとともに、機械式有段変速部２０がＡＴ３速ギヤ段からＡＴ２速ギヤ段へ変速される場合の、各部の回転速度変化を例示した共線図で、実線は変速前の現在ギヤ段で一点鎖線は変速後のギヤ段（目標ギヤ段）である。このダウン変速により、機械式有段変速部２０の入力回転速度ωi およびエンジン回転速度ωe が、それぞれ変速比γat、γｔの変化に応じて上昇させられる。

Ｓ３では、分割条件としてＡＴギヤ段の変速が遅くなる状況（シーン）か否かを判断する。例えば、アクセルＯＦＦからＯＮへ踏込み操作された場合や、作動油温度ｔoil が所定の判定値以下の低油温時には、ＡＴギヤ段の変速が遅くなる状況と判断する。すなわち、アクセルＯＦＦ→ＯＮのチップイン加速時には、被駆動状態から駆動状態へ変化する際に歯打ち音等の異音が発生する可能性があるため、エンジントルクの立上りになまし処理が行なわれ、そのトルクの立上りを待ってＡＴギヤ段の変速指令が出力されるため、ＡＴギヤ段の変速が遅くなる。また、油圧制御回路５４の作動油温度ｔoil が低い場合は、その作動油の粘性が高く、係合装置ＣＢの係合或いは解放時の応答性が悪くなるため、ＡＴギヤ段の変速時のイナーシャ相が開始するまでの時間が長くなる。Ｓ３の判断がＹＥＳの場合には、次にＳ４を実行し、ヘジテーション対策が必要か否か、すなわち運転者がヘジテーションを感じ易い運転状況か否かを判断する。例えばアクセル開度θacc が所定の判定値以上の場合、或いはアクセル開度θacc の増加量や増加速度が所定の判定値以上の場合は、運転者の加速要求が高くてヘジテーションを感じ易いと推測できる。このヘジテーション対策が必要であることも分割条件である。そして、Ｓ３およびＳ４の判断が何れもＹＥＳの場合には、Ｓ５〜Ｓ８で分割変速制御を実行するが、Ｓ３の判断がＮＯ（否定）の場合、或いはＳ３がＹＥＳでもＳ４がＮＯの場合には、分割変速の必要が無いと判断して直ちにＳ９を実行する。なお、Ｓ３およびＳ４の何れか一方がＹＥＳの場合には、Ｓ５〜Ｓ８の分割変速制御を行なうようにしても良いし、更に別の分割条件が加えられても良い。

図１２〜図１４は、チップイン加速の場合に、Ｓ３およびＳ４の判断が共にＹＥＳになってＳ５〜Ｓ８の分割変速制御が実行された場合であり、エンジントルクのなまし処理でＡＴ入力トルクの立上りが実線で示すように遅くなる。ＡＴ変速制御部８６は、ＡＴ入力トルクが予め定められた判定値以上になる時間ｔ３まで待って、ＡＴギヤ段を３速ギヤ段から２速ギヤ段へダウン変速するための変速指令を出力する。具体的には、クラッチＣ２を解放するとともにブレーキＢ１を係合するための油圧指令を出力する。すなわち、エンジントルクのなまし処理により、変速判断時間である時間ｔ１から遅延時間ＤＥＬｍだけ遅い時間ｔ３で３→２ダウン変速指令が出力されるのであり、実際の変速開始、すなわち入力回転速度ωｉ（＝ＭＧ２回転速度ωｍ）が上昇し始めるイナーシャ相の開始は、更に変速応答時間ｔｒｍだけ後の時間ｔ４となる。

Ｓ５では、アクセル開度θacc に応じて中間模擬ギヤ段を設定する。すなわち、アクセル開度θacc が全開の場合は、運転者の加速要求が極めて強いため、変速マップによる変速判断通りの目標模擬ギヤ段をそのまま中間模擬ギヤ段に設定する。例えば、模擬４速ギヤ段が目標模擬ギヤ段の場合は、その模擬４速ギヤ段をそのまま中間模擬ギヤ段とする。図１４のタイムチャートは、このようにＳ５で中間模擬ギヤ段として目標模擬ギヤ段（模擬４速ギヤ段）が設定された場合である。アクセル開度θacc が全開でない場合は、その大きさに応じて、目標模擬ギヤ段と現在ギヤ段との間の所定の模擬ギヤ段を中間模擬ギヤ段に設定する。具体的には、目標模擬ギヤ段と現在ギヤ段との間の模擬ギヤ段が１つであれば、それを中間模擬ギヤ段とする。目標模擬ギヤ段が模擬４速ギヤ段で現在ギヤ段が模擬７速ギヤ段のように、目標模擬ギヤ段と現在ギヤ段との間に複数の模擬ギヤ段が存在する場合は、例えば目標模擬ギヤ段より１つだけ高い模擬ギヤ段（模擬５速ギヤ段）を中間模擬ギヤ段に設定する。或いは、アクセル開度θacc を複数に区分して、アクセル開度θacc が比較的小さい場合は現在模擬ギヤ段に近い模擬６速ギヤ段を中間模擬ギヤ段に設定し、アクセル開度θacc が比較的大きい場合は目標模擬ギヤ段に近い模擬５速ギヤ段を中間模擬ギヤ段に設定しても良い。図１２のタイムチャートは、Ｓ５で模擬６速ギヤ段が中間模擬ギヤ段に設定された場合で、図１３のタイムチャートは、Ｓ５で模擬５速ギヤ段が中間模擬ギヤ段に設定された場合である。

Ｓ６では、機械式有段変速部２０の変速時に変速ショックが発生し易い車両状態か否かを判断する。例えば、作動油温度ｔoil が所定の判定値以下の低油温時には、作動油の粘性が高くなって係合装置ＣＢの係合解放制御の制御精度が損なわれるため、変速ショックが発生し易いと判断できる。また、バッテリ温度ＴＨbat やバッテリ５２の蓄電残量ＳＯＣに基づいてバッテリ５２の充放電可能電力Ｗin、Ｗout が制限されると、回転機ＭＧ１、ＭＧ２のトルクが制限され、それ等の回転機ＭＧ１、ＭＧ２のトルク制御によるエンジン回転速度ωe や入力回転速度ωi の回転速度制御が損なわれるため、変速ショックが発生し易いと判断できる。回転機ＭＧ１、ＭＧ２やインバータ５０の温度が高くなり、それ等の回転機ＭＧ１、ＭＧ２のトルクが制限される場合も同様である。すなわち、バッテリ５２の充電可能電力Ｗin、放電可能電力Ｗout がそれぞれ所定の判定値以下の場合、或いは回転機ＭＧ１、ＭＧ２やインバータ５０の温度が所定の判定値以上の場合などに、変速ショックが発生し易いと判断することができる。

Ｓ６で変速ショックが発生し易いと判断した場合は、Ｓ７を実行して中間模擬ギヤ段を制限するが、Ｓ６の判断がＮＯの場合は直ちにＳ８を実行する。Ｓ７では、例えば図１１に示すように、自動変速かマニュアル変速か、作動油温度ｔoil が通常温か高油温か、或いはアップ変速かダウン変速かによって、変速前のＡＴギヤ段に応じて予め定められた変速許可模擬ギヤ段の範囲内に中間模擬ギヤ段を制限する。例えば、変速前のＡＴギヤ段がＡＴ３速ギヤ段の場合のダウン変速可能な模擬ギヤ段の範囲は、自動変速では模擬６速ギヤ段〜模擬８速ギヤ段に制限される。また、通常温のマニュアル変速では模擬６速ギヤ段〜模擬８速ギヤ段に制限され、高油温時のマニュアル変速では模擬８速ギヤ段〜模擬１０速ギヤ段に制限される。したがって、Ｓ５で模擬４速ギヤ段または模擬５速ギヤ段が中間模擬ギヤ段に設定された場合でも、自動変速或いは通常温のマニュアル変速では中間模擬ギヤ段が模擬６速ギヤ段に変更される。高油温時のマニュアル変速では、模擬８速ギヤ段以上に制限されるため、模擬７速ギヤ段からのダウン変速が禁止され、実質的に分割変速そのものが中止される。図９のフローチャートはダウン変速に関するものであるが、本実施例ではアップ変速でも、ＡＴギヤ段および模擬ギヤ段の同時アップ変速時には、同時ダウン変速時と同様に同期変速に先立って一定の条件下で分割変速が行なわれるようになっており、図１１のアップ変速に関する変速許可模擬ギヤ段は、そのアップ変速時の中間模擬ギヤ段を制限するものである。

Ｓ８では、Ｓ５で設定され或いはＳ７で制限された中間模擬ギヤ段へダウン変速する変速指令を予め定められたタイミングで出力する。本実施例では、模擬ギヤ段のダウン変速を判断した後に、Ｓ２〜Ｓ７の信号処理を経てできるだけ速やかに中間模擬ギヤ段への変速指令を出力する。すなわち、図１２〜図１４のタイムチャートの場合、アクセルＯＦＦ→ＯＮに伴って時間ｔ１で模擬ギヤ段およびＡＴギヤ段の変速判断が為されると、その直後に中間模擬ギヤ段への変速指令が出力されて、図１２では模擬６速ギヤ段への変速が直ちに実行され、図１３では模擬５速ギヤ段への変速が直ちに実行され、図１４では模擬４速ギヤ段への変速が直ちに実行される。図１２〜図１４のタイムチャートの時間ｔ２は、この中間模擬ギヤ段への変速が終了した時間で、それぞれ中間模擬ギヤ段の変速比γｔに応じてエンジン回転速度ωe が速やかに上昇させられる。図１４の場合、中間模擬ギヤ段が目標模擬ギヤ段であり、その目標模擬ギヤ段である模擬４速ギヤ段まで変速されてエンジン回転速度ωe が一気に上昇させられるため、アクセル開度θacc の全開による運転者の加速要求を満足させることができる。この場合、ＡＴギヤ段の３→２変速により、時間ｔ４でＭＧ２回転速度ωm が上昇させられ、エンジン回転速度ωe の変化と時間的にずれるが、運転者の加速要求が大きいため違和感を生じさせる可能性は低い。

Ｓ９では、ＡＴギヤ段の３→２ダウン変速がＡＴ変速制御部８６によって実行されることにより、機械式有段変速部２０の変速がイナーシャ相まで進行したか否かを判断する。ＡＴ変速制御部８６は、ＡＴ入力トルクの立上りを待って時間ｔ３でＡＴギヤ段の３→２ダウン変速指令、すなわちクラッチＣ２を解放するとともにブレーキＢ１を係合するための油圧指令を出力する。このため、実際の変速開始、すなわち入力回転速度ωｉ（＝ＭＧ２回転速度ωｍ）が上昇し始めるイナーシャ相の開始は、更に変速応答時間ｔｒｍだけ後の時間ｔ４となり、この時間ｔ４でＳ９の判断がＹＥＳになる。このイナーシャ相の判断は、目標模擬ギヤ段である模擬４速ギヤ段への変速およびＡＴギヤ段の３→２ダウン変速のイナーシャ相の少なくとも一部が重複するように同期制御するためのもので、厳密にイナーシャ相が開始したことを検出する必要はなく、例えば、ＡＴギヤ段の変速指令出力（時間ｔ３）からの経過時間が予め定められた遅延時間ＤＥＬｉに達したか否かを判断しても良い。遅延時間ＤＥＬｉは、変速の種類等に拘らず一定値であっても良いが、ＡＴギヤ段の変速の種類、すなわち何速ギヤ段から何速ギヤ段へのダウン変速かに応じて、予め実験やシミュレーション等によって定められても良い。また、変速の種類だけでなく駆動−被駆動別、或いは手動変速−自動変速別に遅延時間ＤＥＬｉを定めることもできるし、油圧制御回路５４の作動油温度ｔoil などを考慮して定めることもできるなど、種々の態様が可能である。

ＡＴギヤ段の変速のイナーシャ相が検出されてＳ９の判断がＹＥＳになったら、言い換えれば模擬ギヤ段の変速指令出力の遅延が解除されたら、Ｓ１０を実行し、目標模擬ギヤ段である模擬４速ギヤ段への変速指令を出力する。これにより、模擬４速ギヤ段へのダウン変速によるエンジン回転速度ωe の上昇と、ＡＴギヤ段の３→２ダウン変速によるＡＴ入力回転速度ωi （＝ＭＧ２回転速度ωm ）の上昇とが、両者の変速応答時間ｔｒｉ、ｔｒｍの相違に拘らず並行（重複）して進行する。図１２のタイムチャートの場合、Ｓ８の変速指令出力に従って模擬６速ギヤ段まで既にダウン変速されているため、その模擬６速ギヤ段から模擬４速ギヤ段への変速制御が、ＡＴギヤ段の３→２ダウン変速と並行して行なわれる。また、図１３のタイムチャートの場合、Ｓ８の変速指令出力に従って模擬５速ギヤ段まで既にダウン変速されているため、その模擬５速ギヤ段から模擬４速ギヤ段への変速制御が、ＡＴギヤ段の３→２ダウン変速と並行して行なわれる。図１４のタイムチャートの場合、Ｓ８の変速指令出力に従って模擬４速ギヤ段まで既にダウン変速されているため、それ以上模擬ギヤ段を変速する必要はなく、Ｓ９およびＳ１０の実行が省略される。

このように本実施例の車両用自動変速機４０の変速制御装置（電子制御装置８０）においては、機械式有段変速部２０の出力回転速度ωo に対するエンジン回転速度ωe の変速比γｔが異なる複数の模擬ギヤ段が電気式無段変速部１８によって成立させられるため、その模擬ギヤ段の変速時にエンジン回転速度ωe が段階的に変化させられるようになり、車両用自動変速機４０全体として機械式有段変速機と同様の変速フィーリングが得られる。

また、模擬ギヤ段の変速制御がＡＴギヤ段の変速制御と重なる同時変速時に、両者の変速が同期して行なわれるように模擬ギヤ段の変速指令出力が遅延させられるため、変速応答時間ｔｒｉ、ｔｒｍの相違に拘らず両者の変速が同期して行なわれるようになり、変速ショック等により運転者に与える違和感が抑制されてドラビリが向上する。すなわち、電気式無段変速部１８の変速応答時間ｔｒｉは機械式有段変速部２０の変速応答時間ｔｒｍよりも短いため、両者の変速指令が同時に出力されると、電気式無段変速部１８の変速に伴うエンジン回転速度ωe の変化（イナーシャ相）が、機械式有段変速部２０の変速に伴うＡＴ入力回転速度ωi の変化（イナーシャ相）よりも早くなり、運転者に違和感を生じさせる可能性がある。

また、このように模擬ギヤ段の変速とＡＴギヤ段の変速が同期して行なわれると、エンジン回転速度ωe の変化を伴って機械式有段変速部２０の変速が行なわれるため、その機械式有段変速部２０の変速時に変速ショックがあっても運転者に違和感を与え難くなる。

一方、このように同時変速時にＡＴギヤ段の変速に同期して模擬ギヤ段の変速が行なわれるようにすると、応答遅れで運転者がヘジテーションを感じる可能性があるが、同期変速制御部９８により模擬ギヤ段をダウン変速させる際に、そのダウン変速指令の出力に先立って中間模擬ギヤ段へ分割して変速する変速指令を出力する分割変速部９０を備えており、中間模擬ギヤ段まで先行してダウン変速するため、エンジン回転速度ωe が速やかに上昇させられるようになり、応答性が向上してヘジテーションが抑制される。

また、本実施例ではチップイン加速時や作動油温度ｔoil の低油温時などＡＴギヤ段の変速所要時間が長くなってヘジテーション対策が必要な予め定められた分割条件を満たした場合に分割変速するため、同期変速によるドラビリ向上効果を適切に確保しつつ応答遅れによるヘジテーションを抑制することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１４：エンジン（駆動源） １８：電気式無段変速部 ２０：機械式有段変速部 ２８：駆動輪 ３０：中間伝達部材 ４０：車両用自動変速機 ８０：電子制御装置（変速制御装置） ８８：模擬有段変速制御部 ９０：分割変速部 ９８：同期変速制御部 ＭＧ１：第１回転機（差動用回転機） ωe ：エンジン回転速度（駆動源回転速度） ωo ：出力回転速度 ωm ：ＭＧ２回転速度（中間伝達部材の回転速度） ｔｒｉ：模擬ギヤ段の変速応答時間 ｔｒｍ：ＡＴギヤ段の変速応答時間 ＤＥＬｉ：模擬ギヤ段の変速出力遅延時間

Claims (1)

1. 差動用回転機のトルク制御で駆動源の回転速度を無段階に変速して中間伝達部材に伝達することができる電気式無段変速部と、
   前記中間伝達部材と駆動輪との間に配設され、出力回転速度に対する該中間伝達部材の回転速度の変速比が異なる複数のＡＴギヤ段を機械的に成立させることができる機械式有段変速部と、
   を有する車両用自動変速機の変速制御装置において、
   前記機械式有段変速部の出力回転速度に対する前記駆動源回転速度の変速比が異なる複数の模擬ギヤ段を成立させるように前記電気式無段変速部を制御する模擬有段変速制御部を有し、
   且つ、該模擬有段変速制御部は、
   前記模擬ギヤ段の変速制御が前記ＡＴギヤ段の変速制御と重なる同時変速時に、変速応答時間の相違に拘らず両者の変速が同期して行なわれるように、該ＡＴギヤ段の変速指令出力に対して該模擬ギヤ段の変速指令出力を遅延させる同期変速制御部と、
   該同期変速制御部により前記模擬ギヤ段をダウン変速させる際に、該ダウン変速指令出力に先立って、該ダウン変速指令の目標模擬ギヤ段と現在模擬ギヤ段との間の中間模擬ギヤ段へ分割して変速する変速指令を出力する分割変速部と、
   を有することを特徴とする車両用自動変速機の変速制御装置。

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