JP2009234359A - ハイブリッド駆動装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】固定変速モードにおいてトルク変動に伴うドライバビリティの低下を効果的に抑制する。
【解決手段】ドグクラッチ機構であるクラッチ機構３５０の係合及び解放によりＯ／Ｄモード及びＣＶＴモードを選択可能なハイブリッド車両１０において、ＥＣＵ１００は、基本駆動制御を実行する。この際、Ｏ／Ｄモードが選択されている期間において、車速の低下に伴い機関回転速度ＮＥが基準値ＮＥｔｈ未満まで低下した場合に、バッテリ５００のＳＯＣが参照される。ＳＯＣが基準値ＳＯＣｔｈ以上である場合、ＥＣＵ１００は、フューエルカットを実行し、エンジン２００のトルク変動を解消することによって、クラッチ板３５１のドグ歯に作用するトルクを低減する。一方で、要求出力に対応する動力をＭＧ２から出力させ、ハイブリッド車両１０をＥＶ走行させると共に、クラッチ機構３５０を解放状態に移行させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、変速モードとして無段変速モード及び固定変速モードを選択可能なハイブリッド駆動装置の制御装置の技術分野に関する。

この種のハイブリッド駆動装置において、固定変速モードが選択されている場合、内燃機関の機関回転速度は車速と一義的な関係となり、車速の低下に伴い機関回転速度も低下する。一方、内燃機関は、低回転領域においてトルク変動（或いは、それに伴う回転変動）を生じ易く、この場合ＮＶ（Noise and Vibration：騒音と振動）が悪化してドライバビリティが低下し易い。

他方、この種の問題に対し、機関回転速度に応じて変速モードを切り替えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されたハイブリッド車の駆動装置（以下、「従来の技術」と称する）によれば、機関回転速度が所定値以下の場合に無段変速モードを選択することにより、ドライブトレーンの振動及びこもり音を確実に抑制できるとされている。

尚、ハイブリッド車において、燃料カット中にモータ走行を行う技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−２４０７１号公報 特開２００４−２７０５１２号公報

この種の変速モードの切り替えを実現するための機構として、例えばドグクラッチ等、係合要素を相互に噛合させることにより係合状態を形成すると共に、係る係合要素同士の噛合に際し回転同期を要する係合手段が採用されることがある。このような係合手段を係合状態（係合要素同士が噛合した状態）から解放状態（係合要素同士が離間した状態）に移行させるに際しては、係合要素の回転方向にトルクが作用しないのが望ましい。

このため、係合手段を解放状態に移行するに際しての好適な態様として、内燃機関或いは電動機のトルク制御により、係合要素において回転方向に作用するトルクを低減（理想的には少なくとも実質的にゼロとなるまで低減）させた後に、一方の係合要素が他方の係合要素から解放される。

ところが、内燃機関にトルク変動が生じている場合、係合要素に加わるトルクの制御精度は、トルク変動の程度にもよるが著しく低下し易い。この場合、係合要素において回転方向に作用するトルクを十分に低減することが困難となり易い。このような問題に対し、従来の技術では何らの対策も講じられておらず、結局は係合要素に作用するトルクを十分に低減することが困難である。

このため、従来の技術では、係合要素同士を離間させること自体が困難となって、例えば機関回転速度の低下に伴うトルク変動（尚、トルク変動は必ずしも機関回転速度の低下に伴って生じるものでなくともよい）に起因するドライバビリティの低下を回避することが難しくなるか、或いは、係合要素同士を離間させ得たとしても係合要素に過剰な物理負荷が加わって係合要素の耐久性の低下を招きかねない。

一方で、このような問題を回避するため、予めこのようなトルク変動を生じ易い回転領域に到達する以前に、固定変速モードを無段変速モードに切り替える（即ち、換言すれば、固定変速モードの実行条件をより狭める）ことも考えられるが、固定変速モードは、固定される変速比がどのような値であれ、元来ハイブリッド駆動装置におけるエネルギ消費効率を向上させるべく設定されるものであって、その実行領域を狭めることは、即ち、エネルギ消費効率を相対的にしろ低下させることに繋がる。また、機関回転速度の低下が緩慢に生じる場合は別として、比較的急峻に機関回転速度が低下した場合、このように固定変速モードの実行条件を狭めた所で同様の問題は生じ得る。

このように、従来の技術では、ハイブリッド駆動装置におけるエネルギ消費効率を可及的に向上させつつトルク変動に伴うドライバビリティの低下を抑制することが実践上著しく困難であるという技術的な問題点がある。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、固定変速モードにおいてトルク変動に伴うドライバビリティの低下を効果的に抑制することが可能なハイブリッド駆動装置の制御装置を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係るハイブリッド駆動装置の制御装置は、車両に搭載され、燃料を供給可能な燃料供給手段を備える内燃機関と、第１電動機と、相互に係合可能な第１係合要素及び第２係合要素を備え、前記第１係合要素と前記第２係合要素とを係合させる際に前記第１及び第２係合要素相互間の回転同期を要する噛合式の係合手段と、相互に差動回転可能に構成された、前記内燃機関の出力軸に連結される第１回転要素、前記第１電動機の出力軸に連結される第２回転要素、前記車両の駆動軸に連結される第３回転要素及び前記第１係合要素に連結される第４回転要素を含む複数の回転要素を備えてなる動力分割手段と、出力軸が前記第３回転要素に連結されてなる第２電動機とを備え、前記第１係合要素と前記第２係合要素とが係合した状態において前記第１係合要素の回転が阻止されると共に、前記第１係合要素と前記第２係合要素とを係合及び離間させることにより、前記車両の変速モードとして、夫々前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸との回転速度比を所定値に固定する固定変速モード及び該回転速度比を連続的に変化させる無段変速モードを選択可能に構成されてなるハイブリッド駆動装置の制御装置であって、前記内燃機関が所定のトルク変動状態にあるか否かを判別する第１判別手段と、前記第２電動機から前記車両の要求出力に対応する動力を出力可能であるか否かを判別する第２判別手段と、前記変速モードとして前記固定変速モードが選択されている状態において前記内燃機関が前記トルク変動状態にある旨が判別され且つ前記第２電動機から前記要求出力に対応する動力を出力可能である旨が判別された場合に、（i）前記燃料の供給が停止されるように前記燃料供給手段を制御し、且つ（ii）前記要求出力に対応する動力が出力されるように前記第２電動機を制御すると共に、（iii）前記第１係合要素が前記第２係合要素から解放されるように少なくとも前記係合手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。

本発明に係るハイブリッド駆動装置は、好適な一形態として例えば駆動輪に直接的に若しくは間接的に連結されてなる、例えばドライブシャフト若しくはアクスルシャフト等の形態を採り得る車軸、又は例えば当該車軸に対し例えばデファレンシャルギア装置（ギアシステム、ギア機構若しくはギアユニット等、呼称は多種多様であってよい）或いは各種減速装置（減速システム、減速機構及び減速ユニット等、呼称は多種多様であってよい）等を適宜介して連結され、当該車軸に連動して回転可能な回転軸等の形態を採り得る概念としての本発明に係る車両の駆動軸に対し、内燃機関、例えばモータ若しくはモータジェネレータ等の第１電動機及び例えばモータ若しくはモータジェネレータ等の第２電動機から出力される、例えばトルク等の形態を有する動力を適宜に伝達することが可能に構成された装置（システム、機構若しくはユニット等呼称は多種多様であってよい）である。即ち、本発明に係るハイブリッド駆動装置により駆動される、本発明に係る車両は、所謂ハイブリッド車両である。

本発明に係るハイブリッド駆動装置において、これら複数の動力源相互間の動力配分は、少なくとも相互に差動回転可能に構成された第１乃至第４回転要素を備え、例えば好適な一形態として複合型プラネタリギア（呼称は、ギア装置、ギア機構、ギアシステム又はギアユニット等多種多様であってよい）等の形態を採り得る動力分割手段の構成、例えば物理的、機械的、機構的又は電気的な構成に応じて決定される。補足すると、ここで述べる「複合型プラネタリギア」とは、各々が回転要素として例えばサンギア、キャリア及びリングギア等を備えた複数のプラネタリギアを含み、各プラネタリギアにおける任意の且つ一部の回転要素同士が直接的に又は間接的に連結される等して一体の（或いは一体として扱うことが可能な）回転要素をなすプラネタリギアを包括する概念である。

本発明に係るハイブリッド駆動装置には、相互に係合可能な第１及び第２係合要素を少なくとも含み、或いは更に、これら係合要素の少なくとも一方を、これらを相互に係合及び離間させるべく駆動することが可能な各種の駆動装置、並びにこれら係合要素の物理状態を検出する各種検出手段等を適宜に含み得ると共に、特に第１係合要素と第２係合要素とを係合させるに際しこれら相互間の回転同期を要する手段を包括する概念としての、例えば好適な一形態としてドグクラッチ等の形態を採り得る噛合式の係合手段が備わる。

この係合手段における上述した第２係合要素は、例えば物理的に、機械的に、機構的に又は電気的に、また直接的に若しくは間接的に固定された状態にあり、単一の要素からなるにせよ複数の要素からなるにせよ、少なくとも第１係合要素と係合した状態（係合手段が噛合式であることに鑑みれば、即ち、噛合した状態）において第１係合要素の回転を阻止する（即ち、第１係合要素を、少なくとも実質的にみて回転していないとみなし得る程度の低回転状態に維持する）ことが可能に構成される。尚、第１係合要素と第２係合要素との係合態様は、係合要素双方の係合に際し回転同期を要し、且つ双方に形成された噛合部材（必ずしも双方で同一の形状でなくともよい）同士が噛合することによって実現される限りにおいて限定されない。

このような係合手段を備える本発明に係るハイブリッド駆動装置は、車両の変速モードとして少なくとも無段変速モード及び固定変速モードを選択可能に構成される。より具体的には、係合手段において第１及び第２係合要素が相互に離間している状態、即ち第１係合要素の回転が少なくとも第２係合要素により阻止されない状態（以下、このような状態を適宜「解放状態」と称する）では、例えばクランク軸等、内燃機関の出力軸と駆動軸との間の回転速度比（即ち、変速比）を、理論的に、実質的に或いは予め物理的、機械的、機構的又は電気的に規定される範囲内で、夫々連続的に（実践上連続的であるのと同等に段階的な態様を含む）変化させることが可能な無段変速モードが実現される。

この際、好適な一形態として、内燃機関の出力軸に連結された第１回転要素及び第１係合要素に連結された第４回転要素の回転速度を制御可能な回転速度制御機構としての機能を備える第１電動機の回転速度制御等により、例えば内燃機関の動作点（機関回転速度（即ち、出力軸の回転速度）と出力トルクとにより規定される一の運転条件）は理論的に、実質的に又は何らかの制約の範囲で自由に選択され、例えば、燃料消費率を理論的に、実質的に又は何らかの制約の範囲で現実的に最小（単位燃料量当たりの走行距離といった意味では最大）とし得る最適燃費動作点等に制御される。

一方、第１及び第２係合要素が相互に係合し、第１係合要素の回転が阻止された（一義的に、動力分割手段の第４回転要素の回転が阻止される）場合には、当該変速比が、例えば機関回転速度が駆動軸の回転速度よりも低い旨に相当する所謂オーバードライブ変速比等を好適な一態様として採り得る一の値に固定され、固定変速モードが実現される。

ここで、固定変速モードが選択された状態では、内燃機関の出力軸に直接的間接的の別を問わず連結された単一及び複数の別を問わない第１回転要素の回転速度は、例えば好適な一形態として、物理的に又は実質的に回転速度がゼロ又はゼロとみなし得る第４回転要素と、直接的及び間接的の別を問わず車両の駆動軸に連結され、路面負荷（所謂、ロード・ロード）に応じた一義的な回転状態を有する第３回転要素の回転速度とにより一義的に規定される。

従って、車両の駆動軸の回転速度が低下する車速の低下時（例えば車軸と駆動軸との間に変速機や減速機が介在しても一の変速段及び減速段についてみれば同様である）には、内燃機関の機関回転速度もまた低下する。このように機関回転速度が低い領域（ここで言う「低い」とは、数値的に一意に規定される性質のものではなく、内燃機関の構成、構造及び仕様等に応じて適宜定まる性質のものである）では、内燃機関における燃焼状態が不安定となり易いため、トルク変動が生じ易い。或いは、機関回転速度の低下を伴わずとも、内燃機関毎に、その構成や構造等に応じて個別具体的に定まり得る動作点においてトルク変動が適宜に生じ得る。このトルク変動は、車両のドライバビリティを低下させる要因となる。また、車速の低下によって機関回転速度が自立回転可能な回転速度未満まで低下する可能性がある場合には、失火等が生じてドライバビリティはおろか動力性能の低下も顕在化しかねない。

少なくともこのような観点に立てば、また無段変速モードが選択された場合には内燃機関の動作点を自由に選択可能である点も加味すれば、内燃機関がこの種のトルク変動を生じ得る状態にある場合には、車両の変速モードとして少なくとも固定変速モードは選択されないのが望ましく、必然的に係合手段を上述した解放状態に移行させる（第１及び第２係合要素を相互に離間させる）必要が生じ得る。

一方、変速モードとして固定変速モードが選択されている場合、動力分割手段における第４回転要素は、係合手段による例えば物理的、機械的、機構的、電気的又は磁気的な力によってその回転が阻止されており、好適な一形態として、内燃機関の出力トルクの反力トルクを受け持つ反力要素として機能する。従って、第４回転要素と連結された第１係合要素もまた、その回転方向に内燃機関の出力トルクに対応する反力トルクを生じている。このように反力トルクが生じている状態では、係合手段を解放状態に移行させることに実践上の困難が伴う。

このため、固定変速モードが選択された状態において係合手段を解放状態に制御する場合、好適な一形態として、第１電動機からトルクを出力して内燃機関の反力トルクを負担し（即ち、反力トルクを移譲することにより反力要素を第４回転要素から第２回転要素へと切り替え）、第１係合要素に加わる反力トルクを実践上問題の生じない程度に減じた（例えば、ゼロとした）後に、係合要素同士を離間させる等の措置が講じられる。

ところが、内燃機関にトルク変動が生じている状態では、第１電動機の出力トルクを、この種の変動するトルクに実践上問題の生じない精度で整合させることは難しく、第１係合要素に生じる反力トルクを必ずしも実践上問題の生じない程度に減じられるとは限らないから、トルク変動が生じる毎に、車両のドライバビリティが低下してしまう。

本発明に係るハイブリッド駆動装置の制御装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第１判別手段により、内燃機関がトルク変動状態にあるか否かが判別される。

ここで、「トルク変動状態」とは、ドライバビリティの低下として顕在化し得る程度のトルク変動が生じている、生じると推定される、或いは生じる可能性が実践上看過し得ない程度に高いと判断し得る状態を包括する概念であり、内燃機関が係るトルク変動状態にあるか否かは、トルク変動の発生に幾らかなり影響し得る各種の指標値、例えば機関回転速度、車速、負荷又は冷却水温等に基づいて各種の態様で判別されてよい。この際、第１判別手段は、これら指標値を、例えば予め然るべき記憶手段に格納された判断基準値と比較することによりこの種の判別を行ってもよいし、実際のトルク変動の度合いを検出又は推定する手段が備わる場合には、この種の手段により検出又は推定された度合いに基づいて係る判別を行ってもよい。

一方、本発明に係るハイブリッド駆動装置の制御装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第２判別手段により、車両の要求出力に対応する動力を、第２電動機から、例えば理論的に、或いは第２電動機に電力を供給するバッテリ等蓄電手段のＳＯＣ（State Of Charge：充電状態）や第２電動機の体格、性能又は仕様（例えば、出力や回転速度の定格値等）等何らかの制約の範囲内で現実的に出力可能であるか否かが判別される。ここで、「要求出力に対応する動力」とは、要求出力未達によるドライバビリティの低下を実践上問題となる程度に顕在化させない限りにおいて、必ずしも要求出力と一対一に対応する動力に限定されない趣旨である。

これらの点に鑑みれば、第２判別手段による判別に際して、第２電動機の動力のみにより車両を走行させる、所謂ＥＶ（Electric Vehicle）走行の実現が可能であるか否かは必ずしも関係なく、例えば極限られた時間範囲内であれば係る要求出力に対応する動力を出力可能であるような場合（即ち、ＥＶ走行を行う程度に恒常的或いは継続的に当該動力を出力することは困難であっても過渡的或いは限定的であれば出力可能な場合等）に、係る動力を出力可能である旨の判別がなされてもよい。

他方、本発明に係るハイブリッド駆動装置の制御装置によれば、その動作時には、車両の変速モードとして固定変速モードが選択されている状態において内燃機関がトルク変動状態にある旨が判別され、且つ第２電動機から上述した要求出力に対応する動力を出力可能である旨が判別された場合に、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る制御手段により、下記第１乃至第３の制御が実行される。

即ち、制御手段は、燃料の供給が停止されるように前記燃料供給手段を制御し（以下、このような制御を適宜「第１の制御」とする）、且つ要求出力に対応する動力が出力されるように第２電動機を制御する（以下、このような制御を適宜「第２の制御」とする）と共に、第１係合要素が第２係合要素から解放されるように少なくとも係合手段を制御する（以下、このような制御を適宜「第３の制御」とする）。

第１の制御において燃料の供給が停止され、所謂フューエルカット（以下、適宜「Ｆ／Ｃ」と称する）が実現されると、内燃機関の出力トルクはゼロとなる。この状態では、第４回転要素（即ち、一義的に第１係合要素）は、内燃機関のトルク変動の影響を全く受けないため、第３の制御により第１係合要素を第２係合要素から解放するに際して、第１係合要素の回転方向に、少なくとも係合手段の解放制御への移行を阻害する程度のトルクは作用し難い。このため、係合手段を、少なくとも係合要素の耐久性を低下させることなく且つ確実に解放状態に移行させることが可能となる。

一方で、固定変速モードにおいて動力供給源として機能すべき内燃機関が、Ｆ／Ｃにより機関停止（無論、動力分割手段の構成上定まり得る回転速度で物理的には回転している）したことによる動力性能の低下は、第２の制御による第２電動機からの動力供給により補償されるため、係合手段を解放状態に移行させるに際して、動力性能の低下によるドライバビリティの低下が実践上問題となる程度に顕在化することもない。このように、本発明に係るハイブリッド駆動装置の制御装置によれば、固定変速モードが選択された状態においてトルク変動が生じ得る場合に、第２電動機からの動力の出力が可能である限り係合手段を解放状態に移行させることが可能となるため、車両におけるドライバビリティの低下が効果的に抑制されるのである。

尚、「少なくとも係合手段を制御する」とは、係合手段を解放状態に制御するに際して、例えば、第１及び第２係合要素相互間に回転方向のトルクが作用しないように（即ち、単に係合要素が噛合しているのみの状態となるように）第１電動機のトルク制御がなされてもよいことを表す。

また、第１乃至第３の制御が実行される時系列上の順序は、結果的にドライバビリティの低下を抑制し得る限りにおいて如何様にも限定されない。例えば、制御手段が、一体のハードウェア構成を有さず複数のコントローラ等から構成される場合等に、第１乃至第３の制御が夫々略同時に実行されてもよい。或いは、第１及び第２の制御が実行された時点で、トルク変動の発生は回避され、且つ車両は恒常的であれ過渡的であれ第２電動機の動力により走行状態を継続しているから、第３の制御は、必ずしも第１及び第２の制御に引き続いて連続的に行われる必要はない。

尚、第１乃至第３の制御が実行された場合の、ハイブリッド駆動装置における動力源の選択態様は各種の態様を採り得る。例えば、第２電動機の動力を利用したＥＶ走行を継続可能である場合、係るＥＶ走行が継続されてもよいし、一時的にこの種のＥＶ走行を経由して、係合手段の解放制御後、速やかにハイブリッド走行（即ち、内燃機関と各電動機との協調制御により、内燃機関の動力を適宜電動機によりアシストしつつ走行する態様であり、変速モードとしては即ち、無段変速モードに相当する）に移行してもよい。尚、補足すると、係合手段が解放状態にあれば、内燃機関を再始動させることにより、容易にハイブリッド走行へ移行することが可能となるため、第２電動機のみによる動力供給は、係合手段を解放させるための過渡期間について行い得る限りにおいて、必ずしも定格値等の制限の影響を受ける必要はないのである。

本発明に係るハイブリッド駆動装置の制御装置の一の態様では、前記内燃機関の機関回転速度を特定する第１特定手段を更に具備し、前記第１判別手段は、前記特定された機関回転速度に基づいて前記内燃機関が前記トルク変動状態にあるか否かを判別する。

この態様によれば、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第１特定手段によって特定された機関回転速度に基づいて内燃機関がトルク変動状態にあるか否かが判別される。トルク変動は、内燃機関が例えば低回転領域にある場合に顕著に発生し易いため、この態様によれば内燃機関がトルク変動状態にあるか否かを簡便に且つ正確に判別することが可能となる。

尚、本発明における「特定」とは、例えば、特定対象を何らかの検出手段を介して直接的に又は間接的に物理的数値又は物理的数値に対応する電気信号等として検出すること、何らかの検出手段を介して直接的に又は間接的に例えば電気信号等の形で検出された、特定対象と対応関係を有する物理的数値に基づいて予め然るべき記憶手段等に記憶されたマップ等から該当する数値を選択すること、このような物理的数値又は選択された数値等から、予め設定されたアルゴリズムや計算式に従って導出すること、或いはこのように検出、選択又は導出された数値等を、例えば電気信号等の形で単に取得すること等を包括する広い概念であって、第１特定手段は、係る概念の範囲内において、例えば、クランクポジションセンサや回転速度センサ等の各種検出手段から、必要な指標値を一定又は不定のタイミングで適宜取得することにより係る特定を行ってもよい。

尚、この態様では、前記第１判別手段は、前記特定された機関回転速度が所定の基準値未満である場合に前記内燃機関が前記トルク変動状態にあると判別してもよい。

この場合、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、実践上問題となる程度のトルク変動が生じ得る機関回転速度の値又は範囲を設定しておく、或いはそのような機関回転速度の値又は範囲を導出し得る算出式やアルゴリズムを定めておくことにより、内燃機関がトルク変動状態にあるか否かを簡便に判別することが可能となる。

本発明に係るハイブリッド駆動装置の他の態様では、前記ハイブリッド駆動装置は、前記第２電動機へ電力を供給可能な蓄電手段を更に備え、前記ハイブリッド駆動装置の制御装置は、前記蓄電手段の蓄電状態を特定する第２特定手段を更に具備し、前記第２判別手段は、前記特定された蓄電状態に基づいて前記要求出力に対応する動力を出力可能であるか否かを判別する。

この態様によれば、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第２特定手段によって特定された、バッテリ等各種蓄電手段の蓄電状態（尚、「蓄電状態を特定する」とは、好適な一形態として、ＳＯＣセンサ等におけるＳＯＣ値等を取得すること等によって、例えば蓄電の度合いを二値的に、段階的に又は連続的に特定すること等を指す）に基づいて、第２電動機が要求出力に対応する動力を出力可能であるか否かが判別されるため、当該判別を簡便に且つ高精度に行うことが可能である。

尚、第２判別手段は、係る判別に際し、必ずしも係る蓄電状態のみを参照する必要はなく、特定された蓄電状態に加えて、例えば第２電動機における最大出力、最大トルク又は最高回転速度の定格値等を参照してもよい。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。

＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の好適な各種実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照し、本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１０の構成を概念的に表してなる概略構成図である。

図１において、ハイブリッド車両１０は、ＥＣＵ１００、エンジン２００、動力分割機構３００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、ＰＣＵ（Power Control Unit）４００、バッテリ５００、ＳＯＣセンサ６００及び車速センサ７００を備えた、本発明に係る「車両」の一例である。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ等を備え、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「ハイブリッド駆動装置の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述する基本駆動制御を実行することが可能に構成されている。

尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「第１判別手段」、「第２判別手段」、「制御手段」、「第１特定手段」及び「第２特定手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。

エンジン２００は、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンであり、ハイブリッド車両１０の主たる動力源として機能するように構成されている。ここで、図２を参照し、エンジン２００の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、エンジン２００の模式的な一断面構成を例示する模式断面図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。尚、本発明における「内燃機関」とは、例えば２サイクル又は４サイクルレシプロエンジン等を含み、少なくとも一の気筒を有し、当該気筒内部の燃焼室において、例えばガソリン、軽油或いはアルコール等の各種燃料を含む混合気が燃焼した際に発生する動力を、例えばピストン、コネクティングロッド及びクランク軸等の動力伝達手段を適宜介して駆動力として取り出すことが可能に構成された機関を包括する概念である。係る概念を満たす限りにおいて、本発明に係る内燃機関の構成は、エンジン２００のものに限定されず各種の態様を有してよい。

図２において、エンジン２００は、気筒２０１内において燃焼室に点火プラグ（符号省略）の一部が露出してなる点火装置２０２による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストン２０３の往復運動を、コネクティングロッド２０４を介してクランクシャフト２０５（即ち、本発明に係る「内燃機関の出力軸」の一例である）の回転運動に変換することが可能に構成されている。

クランクシャフト２０５近傍には、クランクシャフト２０５の回転位置（即ち、クランク角）を検出するクランクポジションセンサ２０６が設置されている。このクランクポジションセンサ２０６は、ＥＣＵ１００（不図示）と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００では、このクランクポジションセンサ２０６から出力されるクランク角信号に基づいて、エンジン２００の機関回転速度ＮＥが算出される構成となっている。

尚、エンジン２００は、紙面と垂直な方向に４本の気筒２０１が直列に配されてなる直列４気筒エンジンであるが、個々の気筒２０１の構成は相互に等しいため、図２においては一の気筒２０１についてのみ説明を行うこととする。また、本発明に係る内燃機関における気筒数及び各気筒の配列形態は、上述した概念を満たす範囲でエンジン２００のものに限定されず多様な態様を採り得、例えば、６気筒、８気筒或いは１２気筒エンジンであってもよいし、Ｖ型、水平対向型等であってもよい。

エンジン２００において、外部から吸入された空気は吸気管２０７を通過し、吸気ポート２１０を介して吸気バルブ２１１の開弁時に気筒２０１内部へ導かれる。一方、吸気ポート２１０には、インジェクタ２１２の燃料噴射弁が露出しており、吸気ポート２１０に対し燃料を噴射することが可能な構成となっている。インジェクタ２１２から噴射された燃料は、吸気バルブ２１１の開弁時期に前後して吸入空気と混合され、上述した混合気となる。

燃料は、図示せぬ燃料タンクに貯留されており、図示せぬフィードポンプの作用により、図示せぬデリバリパイプを介してインジェクタ２１２に供給される構成となっている。気筒２０１内部で燃焼した混合気は排気となり、吸気バルブ２１１の開閉に連動して開閉する排気バルブ２１３の開弁時に排気ポート２１４を介して排気管２１５に導かれる。

一方、吸気管２０７における、吸気ポート２１０の上流側には、図示せぬクリーナを経て導かれた吸入空気に係る吸入空気量を調節するスロットルバルブ２０８が配設されている。このスロットルバルブ２０８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されたスロットルバルブモータ２０９によってその駆動状態が制御される構成となっている。尚、ＥＣＵ１００は、基本的には不図示のアクセルペダルの開度（以下、適宜「アクセル開度」と称する）に応じたスロットル開度が得られるようにスロットルバルブモータ２０９を制御するが、スロットルバルブモータ２０９の動作制御を介してドライバの意思を介在させることなくスロットル開度を調整することも可能である。即ち、スロットルバルブ２０８は、一種の電子制御式スロットルバルブとして構成されている。

排気管２１５には、三元触媒２１６が設置されている。三元触媒２１６は、エンジン２００から排出されるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、及びＮＯｘ（窒素酸化物）を夫々浄化することが可能に構成された触媒装置である。尚、エンジン２００には、三元触媒２１６に代えて或いは加えて、例えばＮＳＲ触媒（ＮＯｘ吸蔵還元触媒）或いは酸化触媒等の各種触媒が設置されていてもよい。

また、排気管２１５には、エンジン２００の排気空燃比を検出することが可能に構成された空燃比センサ２１７が設置されている。更に、気筒２０１を収容するシリンダブロックに設置されたウォータージャケットには、エンジン２００を冷却するために循環供給される冷却水（ＬＬＣ）に係る冷却水温を検出するための水温センサ２１８が配設されている。これら空燃比センサ２１７及び温度センサ２１８は、夫々ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された空燃比及び冷却水温は、夫々ＥＣＵ１００により一定又は不定の検出周期で把握される構成となっている。

図１に戻り、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２００からトルクの供給を受けて回転することにより、バッテリ５００を充電するための、或いはモータジェネレータＭＧ２に電力を供給するための発電を主として行うことが可能に構成された、本発明に係る「第１電動機」の一例たる電動発電機であり、その回転速度の制御により、後述するＣＶＴモードにおいてエンジン２００の機関回転速度ＮＥを連続的に変化させることが可能に構成されている。このようなＣＶＴ（無段変速）機能は、後述する動力分割機構３００の差動作用に伴って生じる。尚、モータジェネレータＭＧ１は、ハイブリッド車両１０の走行状態によっては、電動機として機能することも可能に構成されている。

モータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「第２電動機」の一例たる電動発電機であり、エンジン２００の動力をアシストする電動機として、或いはバッテリ５００を充電するための発電機として機能するように構成されている。より具体的には、モータジェネレータＭＧ２は、駆動力或いは制動力を補助（アシスト）する装置であり、駆動力をアシストする場合には、電力が供給されて電動機として機能し、制動力をアシストする場合には、ハイブリッド車両１０の駆動輪側から伝達されるトルクによって回転させられて電力を発生する発電機として機能するように構成されている。

尚、これらモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。但し、他の形式のモータジェネレータであっても構わない。モータジェネレータＭＧ２は、ハイブリッド車両１０の駆動輪たる左前輪ＦＬ及び右前輪ＦＲに夫々連結されるドライブシャフトＳＦＬ及びＳＦＲと、デファレンシャル等各種減速ギア装置を含む減速機構１１を介して連結される、後述する駆動軸３２０（即ち、本発明に係る「駆動軸」の一例）にその出力回転軸が連結された構成を有しており、駆動軸３２０に対し動力を供給することが可能に構成されている。即ち、駆動軸３２０の回転速度は、各ドライブシャフト及びモータジェネレータＭＧ２の回転速度たるＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２と一義的な関係を有している。

ＰＣＵ４００は、バッテリ５００から取り出した直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ５００に供給することが可能に構成されたインバータ等を含み、バッテリ５００と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を個別に制御することが可能に構成された制御ユニットである。ＰＣＵ４００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。

バッテリ５００は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池であり、本発明に係る「蓄電手段」の一例である。

ＳＯＣセンサ６００は、バッテリ５００のＳＯＣ値（本発明に係る「蓄電状態」の一例であり、例えば０（％）から１００（％）までの値を採る）を検出することが可能に構成されたセンサである。ＳＯＣセンサ６００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたバッテリ５００のＳＯＣ値は、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で把握される構成となっている。尚、これ以降の説明では、係るバッテリ５００のＳＯＣ値を適宜「ＳＯＣ」と略称することとする。

車速センサ７００は、ハイブリッド車両１０の車速Ｖを検出することが可能に構成されたセンサである。車速センサ６００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で把握される構成となっている。

動力分割機構３００は、エンジン２００、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２と、駆動軸３２０との間の動力の入出力状態を物理的に制御することが可能に構成された、本発明に係る「動力分割手段」の一例たる複合型プラネタリギアユニットである。ここで、図３を参照して、動力分割機構３００の詳細な構成について説明する。ここに、図３は、動力分割機構３００の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。

図３において、動力分割機構３００は、エンジン２００の出力トルク（以下、適宜「エンジントルク」と称する）を、モータジェネレータＭＧ１と駆動軸３２０とに分配することが可能に構成された機構であり、相互に差動作用を生じる複数の回転要素を備えている。より具体的には、動力分割機構３００は、複数組の差動機構を備え、互いに差動作用を生じる三つの回転要素のうち第１回転要素に入力軸３１０が連結され、第２回転要素にモータジェネレータＭＧ１の回転軸が連結され、さらに第３回転要素に駆動軸３２０が連結されている。入力軸３１０は、前述したエンジン２００のクランクシャフト２０５と連結されており、また駆動軸３２０は既に述べたようにモータジェネレータＭＧ２の回転軸及び後述するＭＧ２変速部３６０に連結されている。即ち、動力分割機構３００には、エンジン２００、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２が夫々連結されている。

動力分割機構３００は、当該差動機構として、シングルピニオンギア型の第１遊星歯車機構３３０及びダブルピニオン型の第２遊星歯車機構３４０を備えた、所謂ラビニヨ型遊星歯車機構の形態を採る。

第１遊星歯車機構３３０は、サンギア３３１、キャリア３３２及びリングギア３３３並びに軸線方向に自転し且つキャリア３３２の自転により公転するようにキャリア３３２に保持された、サンギア３３１及びリングギア３３３に噛合するピニオンギア３３４を備え、サンギア３３１にモータジェネレータＭＧ１が、キャリア３３２に入力軸３１０が、またリングギア３３３に駆動軸３２０が夫々連結された構成を有している。

第２遊星歯車機構３４０は、サンギア３４１、キャリア３４２及びリングギア３４３並びに軸線方向に自転し且つキャリア３４２の自転により公転するように夫々キャリア３４２に保持された、サンギア３４１に噛合するピニオンギア３４５及びリングギア３４３に噛合するピニオンギア３４４を備え、サンギア３４１に後述するクラッチ機構３５０のクラッチ板３５１が、キャリア３４２に第１遊星歯車機構３３０におけるリングギア３３３が、またリングギア３４３に第１遊星歯車機構３３０におけるキャリア３３２が夫々連結された構成を有している。

このように、動力分割機構３００は、全体として第１遊星歯車機構３３０のサンギア３３１、第２遊星歯車機構３４０のサンギア３４１、相互に連結された第１遊星歯車機構３３０のキャリア３３２及び第２遊星歯車機構３４０のリングギア３４３並びに相互に連結された第１遊星歯車機構３３０のリングギア３３３及び第２遊星歯車機構３４０のキャリア３４２からなる合計４個の回転要素を備えており、夫々本発明に係る「第２回転要素」、「第４回転要素」、「第１回転要素」及び「第３回転要素」の一例をなしている。

クラッチ機構３５０は、本発明に係る「係合手段」の一例たる回転同期噛合式の係合装置である。クラッチ機構３５０は、所謂ドグクラッチ機構をなしており、夫々係合面に噛合用のドグ歯が形成されてなるクラッチ板３５１及びクラッチ板３５２を有する。クラッチ機構３５０は、これら各クラッチ板に形成されたドグ歯が相互に噛合することにより係合する構成となっている。

クラッチ板３５１は、第２遊星歯車機構３４０のサンギア３４１に連結され、当該サンギア３４１と一対に回転可能に構成されてなる、本発明に係る「第１係合要素」の一例である。クラッチ板３５１においてクラッチ板３５２に対向する係合面には、物理的な凹凸部をなす複数のドグ歯が形成されている。また、クラッチ板３５２は、動力分割機構３００の筐体部に物理的に固定された、本発明に係る「第２係合要素」の一例である。クラッチ板３５２においてクラッチ板３５１に対向する係合面には、クラッチ板３５１のドグ歯と相互に噛合可能な、クラッチ板３５１のドグ歯と同様の複数のドグ歯が形成されている。クラッチ機構３５０の係合時には、この各クラッチ板に形成されたドグ歯が相互に噛合する構成となっており、この際、クラッチ板３５２が物理的に固定された状態にあるために、クラッチ板３５１及びクラッチ板３５１と連結されたサンギア３４１の回転は阻止され、これらもまた物理的に固定された状態となる。

尚、図面の煩雑化を防ぐ目的から図示を省略するが、クラッチ機構３５０は、図示するクラッチ板３５１及び３５２の他に、クラッチ板３５１を駆動する駆動装置及びクラッチ板３５１の回転角度を検出するレゾルバを備えている。この駆動装置は、クラッチ板３５１を、その回転方向及びクラッチ板３５２の方向にストロークさせるための駆動力を付与することが可能に構成された駆動力付与手段である。駆動装置は、ＥＣＵ１００と電気的に接続され、その動作がＥＣＵ１００により上位に制御される構成となっている。また、レゾルバは、クラッチ板３５１の回転位相を検出することが可能に構成された角度センサである。レゾルバは、ＥＣＵ１００と電気的に接続され、検出されたクラッチ板３５１の回転位相（角度）は、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で把握される構成となっている。

尚、本発明に係る「係合手段」の採り得る構成としては、ドグクラッチ機構としてのクラッチ機構３５０に限定されず、回転同期噛合式の係合形態を採り得る限りにおいて、他の係合装置であってもよい。

ここで、図４を参照し、クラッチ機構３５０について更に説明する。ここに、図４は、クラッチ機構３５０の係合態様を概念的に表してなる模式図である。尚、同図において、図３と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。

図４（ａ）において、クラッチ板３５１には、複数のドグ歯３５１ａ、３５１ｂ・・・が形成されている（図示するのはその一部である）。同様に、クラッチ板３５２にも、複数のドグ歯３５２ａ、３５２ｂ、３５２ｃ・・・が形成されている（同様に、図示されるのは、形成されるドグ歯の一部である）。但し、クラッチ板３５１は、上述したようにサンギア３４１に連結されており、サンギア３４１と一体に回転する構成となっている。その回転方向は、図示回転方向（一点鎖線参照）となっている。

クラッチ機構３５０では、クラッチ板３５１とクラッチ板３５２とが、夫々ドグ歯の形成される面が対向するように対向配置されている。また、クラッチ板３５１は、図示ストローク方向（白抜き矢線参照）へ所定量ストロークすることが可能に構成されている。このクラッチ板３５１のストロークは、クラッチ板３５１を物理的に駆動すべく設けられる、上述した不図示の駆動装置により実現される。尚、図４（ａ）には、クラッチ板３５２とクラッチ板３５１とが相互に離間した状態（即ち、クラッチ機構３５０の解放状態）が表されている。

一方、図４（ｂ）には、クラッチ板３５１がストロークしたことによりクラッチ板３５２とクラッチ板３５１とが相互に噛合した状態（以下、適宜「係合状態」と称する）が表される。係合状態においては、クラッチ板３５１に形成されたドグ歯とクラッチ板３５２に形成されたドグ歯とが相互に噛合する。このようにドグ歯同士が噛合することにより、クラッチ板３５１はクラッチ板３５２によりその回転が阻止された状態となり、クラッチ板３５１に連結されたサンギア３４１の回転も阻止される。動力分割機構３００では、このようにサンギア３４１の回転が阻止された状態において、変速比（機関回転速度ＮＥと駆動軸３２０の回転速度たる出力回転速度Ｎｏｕｔとの比）が、オーバードライブ変速比（エンジン２００の機関回転速度ＮＥが出力軸３２０の回転速度より小さいことに相当する変速比であり、本発明に係る「所定値」の一例）となるように構成されている。

図３に戻り、動力分割機構３００には、ＭＧ２変速部３６０が備わる。ＭＧ２変速部３６０は、モータジェネレータＭＧ２の回転軸と駆動軸３２０との間の動力伝達経路に設置された、複数の摩擦係合装置及びそれら各々を駆動する油圧アクチュエータ等の駆動装置からなる変速装置である。ＭＧ２変速部３６０は、当該複数の摩擦係合装置各々の接触状態の組み合わせにより、モータジェネレータＭＧ２の回転軸と駆動軸３２０との回転速度比を段階的に変化させることが可能に構成されている。ＭＧ２変速部３６０は、モータジェネレータＭＧ２が最高回転速度を超えないように、また、モータジェネレータＭＧ２が可及的に高効率な回転領域で回転するように、上述した駆動装置の制御を介してその変速比がＥＣＵ１００により適宜に制御される構成となっている。

このように、ハイブリッド車両１０は、その駆動装置として、エンジン２００、モータジェネレータＭＧ１、モータジェネレータＭＧ２及び動力分割機構３００を備える。これらは、即ち、本発明に係る「ハイブリッド駆動装置」の一例である。

＜実施形態の動作＞
＜変速モードの詳細＞
動力分割機構３００は、ハイブリッド車両１０の変速装置として機能する。この際、動力分割機構３００では、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）モードとオーバードライブモード（以下、適宜「Ｏ／Ｄモード」と称する）の二種類の変速モードが実現される。

動力分割機構３００が、クラッチ機構３５０による、対応する回転要素（ここでは、第２遊星歯車機構３４０のサンギア３４１）の固定を行っていない状態でエンジン２００を稼動させると、エンジントルクＴｅが動力分割機構３００によってモータジェネレータＭＧ１と駆動軸３２０とに分配されて伝達される。これは、動力分割機構３００の差動作用によるものであり、モータジェネレータＭＧ１の回転速度たるＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１を増減制御することにより、エンジン２００の機関回転速度ＮＥが無段階（連続的）に制御される。これが無段変速状態であり、この無段変速状態に対応する変速モードがＣＶＴモード（即ち、本発明に係る「無段変速モード」の一例）である。ＣＶＴモードでは、実質的に第１遊星歯車機構３３０のみが駆動軸３２０へのエンジントルクＴｅの伝達に寄与する。このようなＣＶＴモードにおけるエンジン２００の機関回転速度ＮＥは、基本的には、エンジン２００の動作点（機関回転速度と負荷（即ち、一義的にエンジントルク）との組み合わせとして規定される動作条件）が、エンジン２００の燃費が最小となる最適燃費動作点となるように、該最適燃費動作点に対応する値を目標回転速度として制御される。

これに対して、クラッチ機構３５０によって動力分割機構３００の一回転要素たるサンギア３４１を物理的に固定すると、動力分割機構３００の変速比（即ち、エンジン２００の機関回転速度ＮＥと出力回転速度Ｎｏｕｔとの比）は、先に述べたオーバードライブ変速比に固定され、Ｏ／Ｄモード（即ち、本発明に係る「固定変速モード」の一例）が実現される。より具体的に言えば、遊星歯車機構では、サンギア、キャリア及びリングギアの三要素のうち、二要素の回転速度が決まれば残余の一要素の回転速度が必然的に決定される。第２遊星歯車機構３４０において、キャリア３４２の回転速度と一対一の関係にある出力回転速度Ｎｏｕｔは、ハイブリッド車両１０の車速Ｖにより一義的に定まる性質のものであり、サンギア３４１が固定されＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１がゼロとなれば、必然的に残余の一要素たるリングギア３４３の回転速度が決定される。ここで、リングギア３４３は、上述したように第１遊星歯車機構３３０のキャリア３３２と連結されており、またキャリア３３２はエンジン２００のクランクシャフト２０５に連結された入力軸３２０に連結されている。従って、必然的にエンジン２００の機関回転速度ＮＥも、リングギア３４３の回転速度と一対一の関係となる。即ち、Ｏ／Ｄモードにおいて、エンジン２００の機関回転速度ＮＥは、車速Ｖに応じて一義的にその変化特性が決定されるのである。

クラッチ機構３５０によってサンギア３４１が固定された状態では、動力分割機構３００においてエンジントルクの反力トルクを受け持つ反力要素が、サンギア３３１（即ち、一義的にモータジェネレータＭＧ１）からサンギア３４１（即ち、一義的にクラッチ機構３５０）に移行し、駆動軸３２０へのエンジントルクの伝達には実質的に第２遊星歯車機構３４０のみが寄与することになる。従って、モータジェネレータＭＧ１を発電機及び電動機として機能させる必要がなく、モータジェネレータＭＧ２で発電してモータジェネレータＭＧ１に給電する、或いはバッテリ５００からモータジェネレータＭＧ１に給電する等の必要が生じない。言い換えれば、電力消費が生じない。即ち、Ｏ／Ｄモードにおいては、機械的エネルギと電気的エネルギとのエネルギ変換を繰り返すことによる動力損失、所謂動力循環が生じることはなく、燃費の悪化を防止もしくは抑制することが可能となる。

ここで、図５を参照し、ＣＶＴモード及びＯ／Ｄモードについて更に説明する。ここに、図５は、各々の変速モードに対応する動力分割機構３００の共線図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。

図５において、左から順にＭＧ１（即ち、一義的にサンギア３３１）、クラッチ機構３５０（即ち、一義的にサンギア３４１）、エンジン２００（即ち、一義的にキャリア３３２及びリングギア３４３）及び駆動軸３２０（即ち、一義的にキャリア３３３及びリングギア３４２）が表され、夫々における回転速度が縦軸に表されている。尚、ＭＧ２変速部３６０は、一の変速比に固定されているものとする。

ＣＶＴモードに対応する各々の回転速度を例示する特性線が、図示ＰＲＦ＿ＣＶＴｎ（ｎ＝１，２，３）（鎖線参照）として表される。ＣＶＴモードでは、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１を増減変化させることにより、エンジン２００の機関回転速度ＮＥを連続的に制御することが可能である。例えば、出力回転速度Ｎｏｕｔ（即ち、ドライブシャフトの回転速度と一義的であり、即ち、車速と一義的である）が、図示白丸ｍ１である場合に、例えばＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１を図示白丸ｍ２、ｍ３及びｍ４と順次変化させた場合には、機関回転速度ＮＥは、夫々図示白丸ｍ５、ｍ６及びｍ７と順次変化し、夫々出力回転速度Ｎｏｕｔよりも高い値、等しい値及び低い値に順次変化する。

尚、ＣＶＴモードにおいては、好適な一形態としてエンジン２００の動作点は、上述したように最適燃費動作点に制御され得るが、この際、ハイブリッド車両１０の要求出力Ｐｎ（要求駆動力に対応する出力であり、バッテリ５００のＳＯＣや補機類の駆動電力を加味した上でエンジン２００に要求されるエンジン要求出力Ｐｎｅとは必ずしも一致しない）に対する過不足分は、モータジェネレータＭＧ２におけるトルクの吸収或いはアシストにより補償される。また、ＣＶＴモードであっても、例えば低速軽負荷領域等においては、エンジン２００を機関停止させ、モータジェネレータＭＧ２の動力のみによってＥＶ走行を行ってもよい。

ここで、図示ＰＲＦＣＶＴ３に例示する特性は、機関回転速度ＮＥが出力回転速度Ｎｏｕｔよりも低い、所謂オーバードライブ状態に相当するが、この場合、モータジェネレータＭＧ１は、負回転領域においてエンジントルクの反力トルク（負側のトルク）を出力し、力行状態となる。一方、モータジェネレータＭＧ２では、この力行状態にあるＭＧ１に電力を供給すべく（或いは、ＭＧ１が力行されることによって駆動軸３２０に出力される駆動力を吸収すべく）正回転領域で負側のトルクが出力され発電が行われる。このように、電力の入出力を伴う結果として、高速軽負荷領域等においては動力循環によるエネルギ損失が生じ易い。

一方、クラッチ機構３５０のクラッチ板３５１及び３５２が相互に係合した状態では、クラッチ機構３５０の回転速度はゼロとなり（図示白丸ｍ８参照）、動力分割機構３００における回転速度の特性は、図示ＰＲＦ＿ＯＤ（実線参照）により例示される状態となる。即ち、エンジン２００の機関回転速度ＮＥは、出力回転速度Ｎｏｕｔよりも低い値に固定される（図示白丸ｍ９参照）。即ち、オーバードライブ状態が実現される。この状態では、サンギア３４１に対してクラッチ機構３５０から反力トルクを与えることになり、サンギア３４１が反力要素として機能するため、モータジェネレータＭＧ１を発電機及び電動機のいずれとしても機能させる必要がなく、モータジェネレータＭＧ１は実質的に空転状態となる。そのため、モータジェネレータＭＧ２からモータジェネレータＭＧ１に電力を供給する必要もなくなり、動力循環を回避することができる。

ハイブリッド車両１０の変速モードは、通常、これら二種類の変速モードのうち、その時点のハイブリッド車両１０に要求される動作条件或いはハイブリッド車両１０の実際の動作条件等に応じて、より良好な燃費を与える（即ち、効率の高い）変速モードに決定される。

これら変速モードは、ＥＣＵ１００により実行される基本駆動制御により適宜に選択される。ここで、図６を参照し、基本駆動制御の詳細について説明する。ここに、図６は、基本駆動制御のフローチャートである。

図６において、ＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１０の運転条件を取得する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において取得される運転条件とは、ハイブリッド車両１０の変速モードを選択するに際して参照すべき運転条件を指し、本実施形態では、アクセル開度Ｔａ、車速Ｖ、機関回転速度ＮＥ及びバッテリ５００のＳＯＣが取得される。尚、これらは一例に過ぎず、これらに替えて又は加えて他の運転条件が取得されてもよい。

ＥＣＵ１００は、取得した条件が、Ｏ／Ｄモードの実行条件に該当するか否かを判別する（ステップＳ１０２）。ここで、Ｏ／Ｄモードの実行条件とは、ＣＶＴモードに従ってエンジン２００の動作点が制御された場合に、上述した動力循環が生じる条件であって、本実施形態では、予め実験的な、経験的な、理論的な又はシミュレーション等に基づいた適合を経て、そのような条件に対応する車速Ｖ及びエンジン要求出力Ｐｎｅ（エンジン要求出力Ｐｎｅは、アクセル開度Ｔａ及び車速Ｖに基づいて別のマップから選択的に取得される要求駆動力Ｆｔに対し、バッテリ５００のＳＯＣや補機類の要求電力を加味した適宜の補正を経て算出される）がマップ化されており、ＲＯＭに格納されている。定性的に言えば、Ｏ／Ｄモードの実行条件とは、好適にはハイブリッド車両１０が高速軽負荷走行を行っている場合に対応する条件である。

取得した運転条件がＯ／Ｄモードの実行条件に該当しない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、変速モードとしてＯ／Ｄモードが選択されているか否かを判別する（ステップＳ１１１）。変速モードとしてＯ／Ｄモードが選択されている場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、クラッチ解放処理を実行する（ステップＳ１１２）。Ｏ／Ｄモードが選択されている場合、サンギア３４１には、エンジントルクＴｅに対応する反力トルクが加わっており、この反力トルクが加わった状態では、クラッチ板３５１とクラッチ板３５２とを離間させるべくクラッチ板３５１をストロークさせることが難しい。例えば、この際、無理にクラッチ板３５１をストロークさせると、例えばクラッチ板３５１の耐久性を低下させる、或いは過渡的にトルク変動が生じてドライバビリティが低下する等の不具合が発生しかねない。そこで、モータジェネレータＭＧ１によって反力トルクを負担して、クラッチ板３５１を無負荷状態に移行させる必要が生じる。

このため、ＥＣＵ１００は、モータジェネレータＭＧ１の出力トルクを徐々に増加させ、サンギア３４１が負担する反力トルクを徐々に減少させる旨の制御を行って、サンギア３４１（一義的にクラッチ機構３５０）が負担する、エンジントルクＴｅに対応する反力トルクを、モータジェネレータＭＧ１に移譲させる。反力トルクがＭＧ１に移譲されると、ＥＣＵ１００は、クラッチ機構３５０の駆動装置を制御し、クラッチ板３５１を係合時と逆方向にストロークさせ、クラッチ板３５２から離間させることによりクラッチ機構３５０を解放状態に移行させる。クラッチ解放処理はこのようにして実行される。

クラッチ機構３５０が解放状態に移行するか、或いは既にＣＶＴモードが選択されている場合（ステップＳ１１１；ＮＯ）、ハイブリッド車両１０の変速モードとしてＣＶＴモードが選択された状態となり、ＣＶＴモードによる走行が実現される（ステップＳ１１３）。ＣＶＴモードが選択されると、処理はステップＳ１０１に戻される。

一方、ステップＳ１０１において取得した運転条件がＯ／Ｄモードの実行条件に該当する場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、現時点の変速モードとしてＣＶＴモードが選択されているか否かを判別する（ステップＳ１０３）。ＣＶＴモードが選択されている場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、クラッチ係合処理を実行する（ステップＳ１０４）。

クラッチ係合処理では、最初に、クラッチ機構３５０における回転同期及び位相同期が図られる。ここで、「回転同期」とは、クラッチ板３５１及びクラッチ板３５２相互間における回転速度の同期を指す。本実施形態において、クラッチ板３５１の係合対象たるクラッチ板３５２は、物理的に固定されており、その回転速度はゼロである。従って、ＥＣＵ１００は、クラッチ板３５１の回転速度がゼロとなるように、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１を制御する。この際のＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１の目標値は、サンギア３３１、サンギア３４１、キャリア３３２（又はリングギア３４３）及びリングギア３４２（又はキャリア３３３）のギア比及び出力回転速度Ｎｏｕｔに基づいて算出される。

一方、位相同期は、クラッチ板３５１及び３５２相互間で、係合面に形成されたドグ歯の位相を、これらクラッチ板同士が噛合可能な位置に合わせ込む処理である。この際、クラッチ板３５２は物理的に停止しており、予めこのような噛合可能な位置の情報は、クラッチ板３５１の目標回転角（目標位相）としてＥＣＵ１００に与えられている。ＥＣＵ１００は、クラッチ機構３５０に備わるレゾルバにより検出されるクラッチ板３５１の回転角を参照し、クラッチ板３５１の回転角度が係る目標回転角となるように、クラッチ機構３５０に備わる駆動装置を制御する。

回転同期及び位相同期が図られている期間中は、一定の周期で回転同期及び位相同期が完了したか否かが判別される。回転同期及び位相同期が完了すると、ＥＣＵ１００は、クラッチ機構３５０を係合させる。即ち、クラッチ板３５１がクラッチ板３５２の方向へ所定量ストロークするように駆動装置を制御し、双方のドグ歯同士を噛合させる。その結果、クラッチ機構３５０が係合状態に移行する。クラッチ機構３５０が係合状態に移行すると、反力要素の切り替えが開始される。即ち、モータジェネレータＭＧ１に連結されたサンギア３３１からクラッチ板３５１に連結されたサンギア３４１へ、エンジントルクの反力トルクの受け渡しが開始される。

反力要素の切り替えにおいては、モータジェネレータＭＧ１の出力トルクＴｒｍｇ１が、目標トルクＴｒｍｇ１ｔｇをゼロとして漸減される。より具体的には、ＥＣＵ１００は、所定の周期毎に、前回の指示トルク値から所定の変化量を減じることにより暫定的な指示トルクを設定し、ＰＣＵ４００の制御を介してモータジェネレータＭＧ１の出力トルクＴｒｍｇ１を漸減させる。モータジェネレータＭＧ１の出力トルクＴｒｍｇ１が、目標トルクＴｒｍｇ１ｔｇに到達すると、クラッチ係合処理が終了する。この段階で、動力分割機構３００においてエンジントルクＴｅの反力トルクを負担する反力要素は、サンギア３４１に切り替わる。

クラッチ係合処理が実行されるか、或いは既にＯ／Ｄモードが選択されている場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ハイブリッド車両１０の変速モードとしてＯ／Ｄモードが選択された状態となり、Ｏ／Ｄモードによる走行が実現される（ステップＳ１０５）。Ｏ／Ｄモードが選択されている状態において、ＥＣＵ１００は、機関回転速度ＮＥが基準値ＮＥｔｈ未満であるか否かを判別する（ステップＳ１０６）。

ここで、図７を参照し、機関回転速度ＮＥの基準値ＮＥｔｈについて説明する。ここに、図７は、エンジン２００の動作領域を平面的に表してなる模式図である。

図７において、縦軸及び横軸には、夫々エンジントルクＴｅ及び機関回転速度ＮＥが表されている。即ち、図７に規定される座標平面における一座標点は、エンジン２００の一動作点に対応している。図７において、低回転軽負荷領域に相当する図示斜線領域は、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、エンジントルクの変動がドライバビリティの低下として顕在化し得るものとして設定されたトルク変動領域を表している。上述した基準値ＮＥｔｈは、このトルク変動領域を規定する機関回転速度ＮＥの上限値である。基準値ＮＥｔｈ未満の領域においては、即ち実践上無視し得ないトルク変動が生じる、言い換えればエンジン２００がトルク変動状態となることを意味する。尚、図示トルク変動領域は、エンジントルクＴｅがＴｅｔｈ以上となる高負荷領域には存在しないが、元よりこの種の高負荷領域では、Ｏ／Ｄモードが実行されないように、先に述べたＯ／Ｄモードの実行条件が設定されている。また、図示トルク変動領域は、説明を分かり易くするために略矩形領域として表されるが、必ずしもこの種の形状を有しておらずともよく、楕円状の領域であっても、また散在する領域であってもよい。このような場合、基準値ＮＥｔｈを規定することが難しいが、本発明に係る「トルク変動状態」とは、必ずしもトルク変動が生じている状態のみを指すものではなく、トルク変動が生じ易い状態も包括することに鑑みれば、判断基準としての基準値ＮＥｔｈを設定することにより得られる実践上の利益が減じられるものではない。

一方、図７に示す座標平面上において、エンジン出力Ｐｅｊ（ｊ＝１，２，・・・且つＰｅｊ＜Ｐｅ（ｊ＋１）である）が等しくなる動作点を相互に繋げて得られるエンジン２００の等出力線ＥＰｊ（ｊ＝１，２，・・・）は、破線のように表すことができ、トルク変動領域は、概ね低出力領域に該当している。元よりＯ／Ｄモードは、定性的にみて高速軽負荷領域で選択される変速モードであり、エンジン要求出力Ｐｎｅは相対的に低い。従って、Ｏ／Ｄモードが選択されている期間において機関回転速度ＮＥが基準値ＮＥｔｈ未満に低下した場合（尚、「未満」とは、基準値の採り方如何により容易に「以下」と置換し得る概念であり、この種の観点からみた基準値の採り方は、発明の本質とは無関係である）、エンジン２００はトルク変動領域での動作を余儀なくされる可能性が高くなる。

尚、本実施形態では、機関回転速度ＮＥを基準値ＮＥｔｈと比較することにより、エンジン２００がトルク変動状態にあるか否かの判断が比較的簡便になされているが、これは一例に過ぎず、例えばトルク変動の度合いそのものを何らかの検出手段により検出した結果に基づいて係る判別を行ってもよいし、予め機関回転速度ＮＥ以外の指標値に対しトルク変動領域であるか否かの情報が適宜割り当てられていてもよい。

図６に戻り、機関回転速度ＮＥが基準値ＮＥｔｈ以上である場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、Ｏ／Ｄモードによる走行は継続され、処理はステップＳ１０１に戻される。一方、機関回転速度ＮＥが基準値ＮＥｔｈ未満である場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、言い換えれば、エンジン２００がトルク変動状態にある旨の実践上の判断を下し得る場合、トルク変動がドライバビリティを低下させる事態を防ぐため、クラッチ機構３５０を解放状態に移行させるのが望ましい。ところが、トルク変動領域では、ステップＳ１１２に例示したようなクラッチ解放処理を行うことが難しい。ここで、図８を参照し、エンジン２００のトルク変動がクラッチ機構３５０の解放（即ち、クラッチ板３５１及びクラッチ板３５２を相互に離間させる旨の制御）に与える影響について説明する。ここに、図８は、係合状態におけるクラッチ機構３５０の様子を概念的に表してなる模式図である。尚、同図において、図４と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。

図８において、クラッチ板３５１及びクラッチ板３５２各々におけるドグ歯が相互に噛合し、クラッチ機構３５０が係合状態にある旨が示されている。この際、ステップＳ１１２に係る反力トルクの移譲制御を実行した後は、理想的には、クラッチ板３５１に形成されたドグ歯に加わる反力トルクはゼロとなるが、エンジントルクＴｅが変動している場合、モータジェネレータＭＧ１による反力トルクと、エンジントルクＴｅとの収支が合わずに、サンギア３４１（一義的にクラッチ板３５１）にエンジントルクＴｅの変動成分に対応する反力トルクΔＴｅが残留することがある。図８には、ドグ歯３５１ａ及び３５１ｂに係る反力トルクΔＴｅ（白抜き矢線参照）が作用している様子が示されている。このようにクラッチ板３５１のドグ歯に対し図示回転方向にエンジントルクが加わったままの状態では、クラッチ板３５１を円滑にストロークさせることが難しいため、何らの対策も講じられることがなければ、クラッチ機構３５０を解放状態に移行させることが困難となるのである。

図６に戻り、このような問題の発生を回避するため、機関回転速度ＮＥが基準値ＮＥｔｈ未満である場合、ＥＣＵ１００は、バッテリ５００のＳＯＣが基準値ＳＯＣｔｈ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０７）。

ここで、バッテリ５００のＳＯＣの基準値ＳＯＣｔｈは、ハイブリッド車両１０の要求出力Ｐｎに対応付けられてマップ化された可変値であり、少なくともクラッチ機構３５０を解放するのに要する時間について、モータジェネレータＭＧ２から要求出力Ｐｎに対応する動力を出力させ得るＳＯＣである。

尚、「対応する動力」とあるように、トルク変動がドライバビリティを実践上問題となる程度に低下させない限りにおいて、モータジェネレータＭＧ２から出力される動力は、必ずしも要求出力Ｐｎと一対一に対応しておらずともよい。また、「少なくともクラッチ機構３５０を解放するのに要する時間について」とは、モータジェネレータＭＧ２の理論的な上限出力、上限回転速度又は上限トルクが定格範囲を超えた領域で設定されている場合（通常は、そうである）には、モータジェネレータＭＧ２の出力、回転速度又はトルクが、必ずしも係る定格範囲内で設定される必要はないことを意味する。即ち、モータジェネレータＭＧ２に実践上問題となる程度の物理的、機械的、電気的又は磁気的な不具合を生じさせない限りにおいて、定格を超える出力、回転速度又はトルクが許容されてもよい。

ＥＣＵ１００は、バッテリ５００のＳＯＣが基準値ＳＯＣｔｈ未満である場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、処理をステップＳ１０１に戻し、Ｏ／Ｄモードによる走行が継続させる一方、バッテリ５００のＳＯＣが基準値ＳＯＣｔｈ以上である場合には（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、Ｆ／Ｃ制御を実行する（ステップＳ１０８）。即ち、燃料の供給が停止されるように、インジェクタ２１２を制御する。

Ｆ／Ｃ制御が実行されると、ＥＣＵ１００は、要求出力Ｐｎに対応する動力が出力されるようにモータジェネレータＭＧ２を制御する（ステップＳ１０９）。その結果、ハイブリッド車両１０は、少なくともドライバビリティの低下が生じない範囲の車速を維持しつつ少なくとも一時的にＥＶ走行状態となる。係るＥＶ走行状態が実現されている期間において、ＥＣＵ１００は、クラッチ機構３５０を解放状態に移行させる。

ステップＳ１１０に係るクラッチ機構３５０の解放制御は、エンジントルクＴｅがゼロである（即ち、変動成分もまたゼロである）ことに起因してサンギア３４１に加わる反力トルクが著しく低減された状態にあるため、ステップＳ１１２で説明したクラッチ解放処理よりも簡便に行うことができる。即ち、ステップＳ１１０において、ＥＣＵ１００は、クラッチ機構３５０の駆動装置を制御して、クラッチ板３５１を係合時と逆方向にストロークさせ、クラッチ板同士を離間させることによりクラッチ機構３５０を解放状態に移行させる。但し、エンジントルクＴｅはゼロであっても、空転状態にあるエンジン２００或いはモータジェネレータＭＧ１のフリクションに相当する反力トルクが、サンギア３４１に幾らかなり加わる可能性があるため、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１２と同様に、モータジェネレータＭＧ１からトルクを出力させ、クラッチ板３５１のドグ歯において回転方向に作用するトルクをゼロに或いはゼロとみなし得る程度に低減させた後に、クラッチ板３５１をストロークさせてもよい。いずれにせよ、エンジン２００がトルク変動領域で稼動する（即ち、トルク変動状態にある）ことに起因してクラッチ板３５１のドグ歯にエンジントルクの変動成分が加わっている場合と較べれば、明らかに円滑にクラッチ機構３５０を解放することができる。クラッチ機構３５０を解放状態に移行させると、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０１に移行させる。

以上説明したように、本実施形態に係る基本駆動制御によれば、Ｏ／Ｄモードの実行時において機関回転速度ＮＥが基準値ＮＥｔｈ未満となった場合、バッテリ５００のＳＯＣに十分な余裕があれば、モータジェネレータＭＧ２によるＥＶ走行が少なくとも一時的に実行され、エンジン２００のトルク変動がキャンセルされた状態でクラッチ機構３５０を解放状態に移行させることができる。このため、ドライバビリティの低下を効果的に抑制することが可能となる。

尚、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１１０が実行された後に、ＥＶ走行を継続させてもよいし、即座に或いは一定の期間を経て、エンジン２００を始動させ、変速モードをＣＶＴモードに移行させてもよい。この際、例えば、ステップＳ１０７に係る処理において、ＭＧ２からの供給動力が要求出力Ｐｎを下回って（ドライバビリティの低下を顕在化させない範囲で）いる、或いはＭＧ２からの動力供給に際し、トルクにせよ回転速度にせよ本来ＭＧ２に許容される値を逸脱している等の場合には速やかにＣＶＴモードに移行させてもよい。

ここで、図９を参照し、本実施形態の効果について視覚的に説明する。ここに、図９は、ハイブリッド車両１０に作用する各種のトルクの時間推移を表すタイミングチャートである。

図９において、縦軸にはトルクＴが、横軸には時刻が夫々表されている。時刻Ｔ０から時刻Ｔ１にかけて、Ｏ／Ｄモードが選択され且つエンジン２００が上述したトルク変動領域で稼動しているとする。この場合、エンジントルクＴｅ（図示特性ＰＲＦ＿Ｔｅ（鎖線）参照）は、正弦波状に変動している（必ずしも、このように規則的な変動に限定されない）。このエンジントルクの変動に伴って、駆動軸３２０の出力トルクＴｏ（図示特性ＰＲＦ＿Ｔｏ（実線）参照）もまた、要求トルクＴｎ（即ち、要求出力Ｐｎに対応するトルク）を挟んで増減し、ドライバビリティを低下させている。

一方、時刻Ｔ１において、エンジン２００に対する燃料供給が停止され、且つモータジェネレータＭＧ２から本発明に係る「要求出力に対応する動力」の一例としてトルクＴｍｇ２（図示特性ＰＲＦ＿Ｔｍｇ２（破線）参照）が出力されると（ここでは、Ｔｍｇ２＝Ｔｎであるとする）、駆動軸３２０の出力トルクＴｏは、エンジントルクＴｅからＭＧ２のトルクに切り替わり、要求トルクＴｎで安定する。その結果、ドライバビリティの低下が回避される。

ここで、図１０を参照し、本実施形態の効果について更に説明する。ここに、図１０は、エンジン２００の動作領域を平面的に表してなる他の模式図である。尚、同図において、図７と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。

図１０において、トルク変動が生じる以前のエンジン２００の動作点が、エンジン出力Ｐｅ＝Ｐｅ２に対応する図示動作点ｍｖ１（ＮＥ＝ＮＥ２且つＴｅ＝Ｔｅ１）であるする。この際、エンジン要求出力が変化しないまま車速Ｖの低下に伴って機関回転速度ＮＥがＮＥ１（ＮＥ１＜ＮＥ２）まで低下した場合、エンジン２００の動作点は、等出力線ＥＰ２上を移動し、例えばトルク変動領域内に位置する図示動作点ｍｖ２（ＮＥ＝ＮＥ１且つＴｅ＝Ｔｅ２（Ｔｅ２＞Ｔｅ１））に変化する。このような状況において、上述したような、モータジェネレータＭＧ２の動力を利用したクラッチ機構３５０の解放制御が実行され、変速モードがＯ／ＤモードからＣＶＴモードに切り替わった場合、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１の増減制御によって、エンジン２００の動作点を、例えば再びトルク変動領域外の動作点ｍｖ１に戻すことが可能となる。

一方、エンジン要求出力がＰｅ１（Ｐｅ１＜Ｐｅ２）まで低下しつつ車速Ｖの低下に伴って機関回転速度ＮＥがＮＥ１（ＮＥ１＜ＮＥ２）まで低下した場合、エンジン２００の動作点は、等出力線ＥＰ２上から等出力線ＥＰ１上に移動し、例えばトルク変動領域内に位置する図示動作点ｍｖ３（ＮＥ＝ＮＥ１且つＴｅ＝Ｔｅ１）に変化する。このような状況において、上述したような、モータジェネレータＭＧ２の動力を利用したクラッチ機構３５０の解放制御が実行され、変速モードがＯ／ＤモードからＣＶＴモードに切り替わった場合、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１の増減制御によって、エンジン２００の動作点を、例えばトルク変動領域外の図示動作点ｍｖ４（ＮＥ＝ＮＥ２且つＴｅ＝Ｔｅ０（Ｔｅ０＜Ｔｅ１））に変化させることが可能となる。いずれにせよ、ＣＶＴモードによれば、エンジン２００の動作点が、少なくとも車速に応じて一義的に規定されることなく自由に選択可能であり、トルク変動に起因するドライバビリティの低下を抑制することが可能となる。

尚、本実施形態に係る基本駆動制御では、機関回転速度ＮＥが基準値ＮＥｔｈ未満であるか否かが、Ｏ／Ｄモードの実行条件であるか否かの判別とは異なるプロセスとして実行されるが、予め機関回転速度が基準値ＮＥｔｈ未満である旨が、Ｏ／Ｄモードの解除条件の一部とされていてもよい。例えば、ステップＳ１０６が、或いは更にステップＳ１０７が「ＮＯ」側に分岐した場合に、ステップＳ１１２以降の処理が実行されてもよい。

＜第２実施形態＞
本発明に係る「動力分割手段」の一例として、第１実施形態ではシングルピニオン型遊星歯車機構とダブルピニオン型遊星歯車機構とを組み合わせてなる動力分割機構３００が例示されているが、本発明に係る動力分割手段の採り得る構成は、無段変速モードと固定変速モードとを少なくとも実現可能である限りにおいて、動力分割機構３００のものに限定されない。ここで、図１１及び図１２を参照し、本発明の第２実施形態として、動力分割手段の他の構成例について説明する。ここに、図１１は、動力分割機構８００の構成を概念的に表してなる概略構成図であり、図１２は、動力分割機構９００の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、これらの図において、図３と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。

図１１において、動力分割機構８００では、キャリア８１２に、エンジン２００のクランクシャフト２０５に連結された入力軸３１０が連結されている。また、サンギア８１１にモータジェネレータＭＧ１が連結され、そのサンギア８１１と同心円状に配置される内歯歯車たるリングギア８１４が駆動軸３２０に連結されている。これらサンギア８１１とリングギア８１４とに噛合する大ピニオンギ８１３が、その中心軸線を中心に自転し、キャリア８１２の自転によって公転するようにキャリア８１２によって保持されている。これらキャリア８１２、サンギア８１１、リングギア８１４及び大ピニオンギア８１３によって、第１遊星歯車機構８１０が構成されている。

一方、大ピニオンギア８１３は、いわゆるステップドピニオンギアとして構成されている。すなわち、大ピニオンギア８１３より小径の小ピニオンギア８２１が、同一軸線上に並べて一体化されている。その小ピニオンギア８２１が、サンギア８１１より大径のサンギア８２２に噛み合っている。即ち、サンギア８２２と、大小のピニオンギア８１３及び８２１（即ち、ステップドピニオンギア）と、これを保持しているキャリア８１２と、上記リングギア８１４とによって第２遊星歯車機構８２０が構成されている。このように、動力分割機構８００は、歯数の異なるピニオンギアを一体に連結することによりキャリア及びリングギアを共用してなる二組の遊星歯車機構により構成される。

従って、第１遊星歯車機構８１０におけるサンギア８１１が第２遊星歯車機構８２０におけるサンギア８２２より小径であり、且つリングギア８１４を共用しているので、第１遊星歯車機構８１０におけるギア比（サンギアとリングギアとの歯数の比）が、第２遊星歯車機構８２０のギア比より小さくなっている。ここで、サンギア８２２には、サンギア８２２の回転を選択的に阻止する前述したクラッチ機構３５０が連結されている。このクラッチ機構３５０が係合状態にある場合、サンギア８２２が物理的に固定されるため、動力分割機構３００の変速比が、オーバードライブ変速比となる。

図１２において、動力分割機構９００では、第１遊星歯車機構９１０と第２遊星歯車機構９２０とを備える。第１遊星歯車機構９１０のキャリア９１２にエンジントルクを伝達する入力軸３１０が連結されている。その第１遊星歯車機構９１０におけるサンギア９１１にモータジェネレータＭＧ１が連結され、そのサンギア９１１と同心円上に配置されている内歯歯車であるリングギア９１３が駆動軸３２０に連結されている。そして、これらサンギア９１１とリングギア９１３とに噛み合っているピニオンギア９１４が、その中心軸線を中心に自転し、キャリア９１２の自転によって公転するようにキャリア９１２によって保持されている。

第２遊星歯車機構９２０は、第１遊星歯車機構９１０と同一軸線上に配置されており、そのサンギア９２１の中心部を駆動軸３２０が貫通すると共に、サンギア９２１と駆動軸３２０とが連結されている。言い換えれば、サンギア９２１が、第１遊星歯車機構９１０におけるリングギア９１３と一体に回転するように連結されている。また、サンギア９２１と同心円上に配置されたリングギア９２４が、第１遊星歯車機構９１０におけるサンギア９１１に連結されている。言い換えれば、第２遊星歯車機構９２０のリングギア９２４が、モータジェネレータＭＧ１に連結されている。

また、これらサンギア９２１とリングギア９２４との間に配置されてサンギア９２１及びリングギア９２４に噛み合っているピニオンギア９２３が、キャリア９２２によって自転且つ公転可能に保持されている。クラッチ機構３５０は、このキャリア９２２を選択的に固定することが可能に設置される。このように、動力分割機構９００は、二組のシングルピニオン型遊星歯車機構により構成される。このような構成においても、クラッチ機構３５０を係合状態に制御することによって、無段変速モードと固定変速モードとを好適に実現可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド駆動装置の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。 図１のハイブリッド車両におけるエンジンの模式図である。 図１のハイブリッド車両における動力分割機構の構成を概念的に表してなる概略構成図である。 図１のハイブリッド車両におけるクラッチ機構の係合態様を概念的に表してなる模式図である。 図３の動力分割機構において実現される各々の変速モードに対応する共線図である。 図１のハイブリッド車両においてＥＣＵにより実行される基本駆動制御のフローチャートである。 図１のハイブリッド車両におけるエンジンの動作領域を平面的に表してなる模式図である。 係合状態におけるクラッチ機構の様子を概念的に表してなる模式図である。 図１のハイブリッド車両に作用する各種のトルクの時間推移を表すタイミングチャートである。 図１のハイブリッド車両におけるエンジンの動作領域を平面的に表してなる他の模式図である。 本発明の第２実施形態に係る動力分割機構の一例を概念的に表してなる概略構成図である。 本発明の第２実施形態に係る動力分割機構の他の例を概念的に表してなる概略構成図である。

符号の説明

１０…ハイブリッド車両、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、２０１…気筒、２０３…ピストン、２０５…クランクシャフト、３００…動力分割機構、ＭＧ１…モータジェネレータ、ＭＧ２…モータジェネレータ、３１０…入力軸、３２０…駆動軸、３３１…サンギア、３３２…キャリア、３３３…リングギア、３４１…サンギア、３４２…キャリア、３４３…リングギア、３５０…クラッチ機構、３５１…クラッチ板、３５２…クラッチ板、５００…バッテリ、６００…ＳＯＣセンサ、７００…車速センサ、８００…動力分割機構（第２実施形態）、９００…動力分割機構（第２実施形態）。

Claims (4)

1. 車両に搭載され、
   燃料を供給可能な燃料供給手段を備える内燃機関と、
   第１電動機と、
   相互に係合可能な第１係合要素及び第２係合要素を備え、前記第１係合要素と前記第２係合要素とを係合させる際に前記第１及び第２係合要素相互間の回転同期を要する噛合式の係合手段と、
   相互に差動回転可能に構成された、前記内燃機関の出力軸に連結される第１回転要素、前記第１電動機の出力軸に連結される第２回転要素、前記車両の駆動軸に連結される第３回転要素及び前記第１係合要素に連結される第４回転要素を含む複数の回転要素を備えてなる動力分割手段と、
   出力軸が前記第３回転要素に連結されてなる第２電動機と
   を備え、
   前記第１係合要素と前記第２係合要素とが係合した状態において前記第１係合要素の回転が阻止されると共に、前記第１係合要素と前記第２係合要素とを係合及び離間させることにより、前記車両の変速モードとして、夫々前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸との回転速度比を所定値に固定する固定変速モード及び該回転速度比を連続的に変化させる無段変速モードを選択可能に構成されてなるハイブリッド駆動装置の制御装置であって、
   前記内燃機関が所定のトルク変動状態にあるか否かを判別する第１判別手段と、
   前記第２電動機から前記車両の要求出力に対応する動力を出力可能であるか否かを判別する第２判別手段と、
   前記変速モードとして前記固定変速モードが選択されている状態において前記内燃機関が前記トルク変動状態にある旨が判別され且つ前記第２電動機から前記要求出力に対応する動力を出力可能である旨が判別された場合に、（i）前記燃料の供給が停止されるように前記燃料供給手段を制御し、且つ（ii）前記要求出力に対応する動力が出力されるように前記第２電動機を制御すると共に、（iii）前記第１係合要素が前記第２係合要素から解放されるように少なくとも前記係合手段を制御する制御手段と
   を具備することを特徴とするハイブリッド駆動装置の制御装置。
2. 前記内燃機関の機関回転速度を特定する第１特定手段を更に具備し、
   前記第１判別手段は、前記特定された機関回転速度に基づいて前記内燃機関が前記トルク変動状態にあるか否かを判別する
   ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド駆動装置の制御装置。
3. 前記第１判別手段は、前記特定された機関回転速度が所定の基準値未満である場合に前記内燃機関が前記トルク変動状態にあると判別する
   ことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド駆動装置の制御装置。
4. 前記ハイブリッド駆動装置は、前記第２電動機へ電力を供給可能な蓄電手段を更に備え、
   前記ハイブリッド駆動装置の制御装置は、
   前記蓄電手段の蓄電状態を特定する第２特定手段を更に具備し、
   前記第２判別手段は、前記特定された蓄電状態に基づいて前記要求出力に対応する動力を出力可能であるか否かを判別する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置の制御装置。

Images