JP2015174555A

JP2015174555A - ハイブリッド車両用駆動装置の制御装置

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Publication number: JP2015174555A
Application number: JP2014052642A
Authority: JP
Inventors: 浩崇白鳥; Hirotaka Shiratori
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2014-03-14
Publication date: 2015-10-05
Anticipated expiration: 2034-03-14
Also published as: US9463785B2; US20150258978A1; CN104908739B; KR101704173B1; CN104908739A; KR20150107637A; JP6024691B2

Abstract

【課題】バッテリの電力を十分に活用する走行を実現するハイブリッド車両用駆動装置の制御装置を提供する。【解決手段】クランク軸をハウジングに固定すると共に、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方の駆動力により走行を行う走行モードでの走行中に、第１電動機ＭＧ１又は第２電動機ＭＧ２の回転速度が規定の閾値に達した場合には、クラッチＣＬ１又はブレーキＢＫ１を係合させてエンジン１２からの入力回転に係る変速比を固定変速比とした状態において、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方の駆動力により走行を行う走行モードを成立させるものであることから、より低い第１電動機ＭＧ１又は第２電動機ＭＧ２の回転速度により所望の出力回転速度を実現でき、バッテリの電力を積極的に使用することができる。【選択図】図９

Description

本発明は、ハイブリッド車両用駆動装置の制御装置の改良に関する。

全体として４つの回転要素を有する第１差動機構及び第２差動機構と、前記４つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第１電動機、第２電動機、及び出力部材と、複数の係合要素とを、備えたハイブリッド車両用駆動装置が知られている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両変速機がその一例である。この技術によれば、前記複数の係合要素の係合乃至解放の組み合わせに応じて、前記ハイブリッド車両用駆動装置において複数の走行モードを選択的に成立させることができる。

特開２０１１−９８７１２号公報

しかし、前記従来の技術において、前記エンジンの出力軸を非回転部材に固定すると共に、前記第１電動機及び前記第２電動機の少なくとも一方の駆動力により走行を行うＥＶ走行モードでの走行中に、前記第１電動機又は前記第２電動機の回転速度が制限値に達した場合、バッテリの蓄電量に余裕がある場合でも前記ＥＶ走行モードでの走行を継続することができず、バッテリの電力を十分に活用できなくなるおそれがあった。このような課題は、ハイブリッド車両の性能向上を意図して本発明者が鋭意研究を続ける過程において新たに見出したものである。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、バッテリの電力を十分に活用する走行を実現するハイブリッド車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、全体として４つの回転要素を有する第１差動機構及び第２差動機構と、前記４つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第１電動機、第２電動機、及び出力部材と、係合されることで、前記第１差動機構又は前記第２差動機構における、前記エンジンからの入力回転に係る変速比を固定変速比とする係合要素とを、備えたハイブリッド車両用駆動装置において、前記エンジンの出力軸を非回転部材に固定すると共に、前記第１電動機及び前記第２電動機の少なくとも一方の駆動力により走行を行う走行モードでの走行中に、前記第１電動機又は前記第２電動機の回転速度が規定の閾値に達した場合には、前記係合要素を係合させて前記エンジンからの入力回転に係る変速比を固定変速比とした状態において、前記第１電動機及び前記第２電動機の少なくとも一方の駆動力により走行を行う走行モードを成立させることを特徴とする制御装置である。

前記第１発明によれば、前記エンジンの出力軸を非回転部材に固定すると共に、前記第１電動機及び前記第２電動機の少なくとも一方の駆動力により走行を行う走行モードでの走行中に、前記第１電動機又は前記第２電動機の回転速度が規定の閾値に達した場合には、前記係合要素を係合させて前記エンジンからの入力回転に係る変速比を固定変速比とした状態において、前記第１電動機及び前記第２電動機の少なくとも一方の駆動力により走行を行う走行モードを成立させるものであることから、例えばバッテリの蓄電量に余裕がある状態で前記第１電動機又は前記第２電動機の回転速度が制限値に達した場合、前記係合要素の係合により固定変速比モードへ移行することで、より低い前記第１電動機又は前記第２電動機の回転速度により所望の出力回転速度を実現でき、バッテリの電力を積極的に使用することができる。すなわち、バッテリの電力を十分に活用する走行を実現するハイブリッド車両用駆動装置の制御装置を提供することができる。

前記第１発明に従属する本第２発明の要旨とするところは、前記ハイブリッド車両用駆動装置は、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備えた前記第１差動機構と、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備えた前記第２差動機構とを、備え、前記第１差動機構の第１回転要素に前記第１電動機が連結され、前記第１差動機構の第２回転要素に前記エンジンが連結され、前記第１差動機構の第３回転要素と前記第２差動機構の第３回転要素とが相互に連結され、前記第２差動機構の第２回転要素に前記出力部材が連結され、前記第２差動機構の第３回転要素に前記第２電動機が連結されたものである。このようにすれば、実用的な態様のハイブリッド車両用駆動装置において、バッテリの電力を十分に活用する走行を実現することができる。

前記第２発明に従属する本第３発明の要旨とするところは、前記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記係合要素は、前記第１差動機構の第１回転要素と第２回転要素とを選択的に連結するクラッチ、又は、前記第１差動機構の第１回転要素と前記非回転部材とを選択的に連結するブレーキである。このようにすれば、実用的な態様のハイブリッド車両用駆動装置において、バッテリの電力を十分に活用する走行を実現することができる。

本発明が好適に適用される駆動装置の構成を説明する骨子図である。図１の駆動装置に備えられた制御系統の要部を説明する図である。図１の駆動装置において成立させられる走行モードそれぞれにおけるクラッチ及びブレーキの係合状態を示す係合表である。図１の駆動装置において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であり、図３の「ＨＶ１」、「ＥＶ１」に対応する図である。図１の駆動装置において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であり、図３の「ＨＶ２」に対応する図である。図１の駆動装置において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であり、図３の「ＥＶ２」に対応する図である。図１の駆動装置において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であり、図３の「１速」に対応する図である。図１の駆動装置において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であり、図３の「２速」に対応する図である。図１の駆動装置において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であり、図３の「３速」に対応する図である。図１の駆動装置において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であり、図３の「４速」に対応する図である。図１の駆動装置の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図１の駆動装置の電子制御装置により実行される本実施例の走行モード切替制御の一例の要部を説明するフローチャートである。

本発明において、前記第１差動機構及び第２差動機構は、前記第１差動機構の回転要素と前記第２差動機構の回転要素との間に設けられたクラッチが係合された状態において全体として４つの回転要素を構成するものである。好適には、前記第１差動機構の第２回転要素と前記第２差動機構の第１回転要素との間に設けられたクラッチが係合された状態において全体として４つの回転要素を構成するものである。換言すれば、本発明は、横軸方向において前記第１差動機構及び第２差動機構のギヤ比の相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標である共線図上において４つの回転要素として表される第１差動機構及び第２差動機構と、それら４つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第１電動機、第２電動機、及び出力部材とを、備え、前記４つの回転要素のうちの１つは、前記第１差動機構の回転要素と前記第２差動機構の回転要素とがクラッチを介して選択的に連結され、そのクラッチによる係合対象となる前記第１差動機構又は前記第２差動機構の回転要素が、非回転部材に対してブレーキを介して選択的に連結されるハイブリッド車両用駆動装置に好適に適用されるものである。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明に用いる図面において、各部の寸法比等は必ずしも正確には描かれていない。

図１は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両用駆動装置１０（以下、単に駆動装置１０という）の構成を説明する骨子図である。この図１に示すように、本実施例の駆動装置１０は、例えばＦＦ（前置エンジン前輪駆動）型車両等に好適に用いられる横置き用の装置であり、主動力源であるエンジン１２、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、第１差動機構としての第１遊星歯車装置１４、及び第２差動機構としての第２遊星歯車装置１６を共通の中心軸ＣＥ上に備えて構成されている。以下の実施例において、特に区別しない場合には、この中心軸ＣＥの軸心の方向を軸方向（軸心方向）という。前記駆動装置１０は、中心軸ＣＥに対して略対称的に構成されており、図１においては中心線の下半分を省略して図示している。以下の各実施例についても同様である。

前記エンジン１２は、例えば、気筒内噴射されるガソリン等の燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン等の内燃機関である。前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、好適には、何れも駆動力を発生させるモータ（発動機）及び反力を発生させるジェネレータ（発電機）としての機能を有する所謂モータジェネレータであり、それぞれのステータ（固定子）１８、２２が非回転部材であるハウジング（ケース）２６に固設されると共に、各ステータ１８、２２の内周側にロータ（回転子）２０、２４を備えて構成されている。

前記第１遊星歯車装置１４は、ギヤ比がρ１であるシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第１回転要素としてのリングギヤＲ１、ピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持する第２回転要素としてのキャリアＣ１、及びピニオンギヤＰ１を介してリングギヤＲ１と噛み合う第３回転要素としてのサンギヤＳ１を回転要素（要素）として備えている。前記第２遊星歯車装置１６は、ギヤ比がρ２であるシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第１回転要素としてのリングギヤＲ２、ピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持する第２回転要素としてのキャリアＣ２、及びピニオンギヤＰ２を介してリングギヤＲ２と噛み合う第３回転要素としてのサンギヤＳ２を回転要素（要素）として備えている。

前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１は、前記第１電動機ＭＧ１のロータ２０に連結されている。前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１は、クラッチＣＬ０を介して前記エンジン１２の出力軸であるクランク軸１２ａに連結されている。前記第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１は、前記第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２と相互に連結されると共に、前記第２電動機ＭＧ２のロータ２４に連結されている。前記第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２は、出力部材（出力回転部材）である出力歯車２８に連結されている。前記出力歯車２８から出力された駆動力は、例えば、図示しない差動歯車装置及び車軸等を介して図示しない左右一対の駆動輪へ伝達される。一方、車両の走行路面から駆動輪に対して入力されるトルクは、前記差動歯車装置及び車軸等を介して前記出力歯車２８から前記駆動装置１０へ伝達（入力）される。

前記エンジン１２のクランク軸１２ａと前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１との間には、それらクランク軸１２ａとキャリアＣ１との間を選択的に係合させる（クランク軸１２ａとキャリアＣ１との間を断接する）クラッチＣＬ０が設けられている。前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１とリングギヤＲ１との間には、それらキャリアＣ１とリングギヤＲ１との間を選択的に係合させる（キャリアＣ１とリングギヤＲ１との間を断接する）クラッチＣＬ１が設けられている。前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２との間には、それらキャリアＣ１とリングギヤＲ２との間を選択的に係合させる（キャリアＣ１とリングギヤＲ２との間を断接する）クラッチＣＬ２が設けられている。前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１と非回転部材である前記ハウジング２６との間には、そのハウジング２６に対して前記リングギヤＲ１を選択的に係合（固定）させるブレーキＢＫ１が設けられている。前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２と非回転部材である前記ハウジング２６との間には、そのハウジング２６に対して前記リングギヤＲ２を選択的に係合（固定）させるブレーキＢＫ２が設けられている。

前記クラッチＣＬ０、ＣＬ１、ＣＬ２（以下、特に区別しない場合には単にクラッチＣＬという）、及び前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２（以下、特に区別しない場合には単にブレーキＢＫという）は、好適には、何れも油圧制御回路５４から供給される油圧に応じて係合状態が制御される（係合乃至解放させられる）油圧式係合装置である。例えば、湿式多板型の油圧式摩擦係合装置等が好適に用いられるが、噛合式の係合装置すなわち所謂ドグクラッチ（噛合クラッチ）であってもよい。更には、電磁式クラッチや磁粉式クラッチ等、電子制御装置３０から供給される電気的な指令に応じて係合状態が制御される（係合乃至解放させられる）ものであってもよい。

前述のように構成された駆動装置１０において、前記クラッチＣＬ１が係合されると、前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１とリングギヤＲ１との間が連結される。これにより、前記エンジン１２からの入力回転に関して、前記第１遊星歯車装置１４は一体的に回転させられ、その第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る変速比は固定変速比とされる。前記ブレーキＢＫ１が係合されると、前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１が前記ハウジング２６に対して連結される。これにより、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る変速比は固定変速比とされる。換言すれば、前記クラッチＣＬ１又は前記ブレーキＢＫ１の係合により、前記エンジン１２からの入力回転に係る前記第１遊星歯車装置１４の差動作用が制限され、前記第１遊星歯車装置１４の入出力回転に係る変速比が所定の固定変速比に定まる。すなわち、本実施例においては、前記クラッチＣＬ１、前記クラッチＢＫ１が、係合されることで、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る変速比を固定変速比とする係合要素に相当する。

前記駆動装置１０において、前記第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６は、前記クラッチＣＬ２が係合された状態において全体として４つの回転要素を構成するものである。換言すれば、後述する図４〜図１０に示すように、横軸方向において前記第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６のギヤ比の相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標である共線図上において４つの回転要素として表される第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６と、４つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン１２、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び出力歯車２８とを、備え、前記４つの回転要素のうちの１つは、前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２とがクラッチＣＬ２を介して選択的に連結され、そのクラッチＣＬ２による係合対象となる前記リングギヤＲ２が、前記ハウジング２６に対してブレーキＢＫ２を介して選択的に連結されるものである。

前記駆動装置１０において、前記クラッチＣＬ０は必ずしも設けられなくともよい。すなわち、前記エンジン１２のクランク軸１２ａと前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１とは、前記クラッチＣＬ０を介することなくダンパ等を介して直接乃至間接的に連結されたものであってもよい。

図２は、前記駆動装置１０の駆動を制御するためにその駆動装置１０に備えられた制御系統の要部を説明する図である。この図２に示す電子制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェイス等を含んで構成され、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実行する所謂マイクロコンピュータであり、前記エンジン１２の駆動制御や、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２に関するハイブリッド駆動制御をはじめとする前記駆動装置１０の駆動に係る各種制御を実行する。すなわち、本実施例においては、前記電子制御装置３０が前記駆動装置１０の制御装置に相当する。前記電子制御装置３０は、前記エンジン１２の出力制御用や前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動制御用といったように、必要に応じて各制御毎に個別の制御装置として構成される。

図２に示すように、前記電子制御装置３０には、前記駆動装置１０の各部に設けられたセンサやスイッチ等から各種信号が供給されるように構成されている。すなわち、アクセル開度センサ３２により運転者の出力要求量に対応する図示しないアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａ_CCを表す信号、エンジン回転速度センサ３４により前記エンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎ_Eを表す信号、ＭＧ１回転速度センサ３６により前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1を表す信号、ＭＧ２回転速度センサ３８により前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG2を表す信号、車速検出部としての出力回転速度センサ４０により車速Ｖに対応する前記出力歯車２８の回転速度Ｎ_OUTを表す信号、バッテリＳＯＣセンサ４２によりバッテリ４８の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号等が、それぞれ前記電子制御装置３０に供給される。

前記電子制御装置３０からは、前記駆動装置１０の各部に作動指令が出力されるように構成されている。すなわち、前記エンジン１２の出力を制御するエンジン出力制御指令として、燃料噴射装置による吸気配管等への燃料供給量を制御する燃料噴射量信号、点火装置による前記エンジン１２の点火時期（点火タイミング）を指令する点火信号、及び電子スロットル弁のスロットル弁開度θ_THを操作するためにスロットルアクチュエータへ供給される電子スロットル弁駆動信号等が、そのエンジン１２の出力を制御するエンジン制御装置５２へ出力される。前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動を指令する指令信号がインバータ５０へ出力され、そのインバータ５０を介して前記バッテリ４８からその指令信号に応じた電気エネルギが前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２に供給されてそれら第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の出力（トルク）が制御される。前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により発電された電気エネルギが前記インバータ５０を介して前記バッテリ４８に供給され、そのバッテリ４８に蓄積されるようになっている。前記クラッチＣＬ、ブレーキＢＫの係合状態を制御する指令信号が油圧制御回路５４に備えられた電磁制御弁へ供給され、それら電磁制御弁から出力される油圧が制御されることで前記クラッチＣＬ、ブレーキＢＫの係合状態が制御されるようになっている。

前記駆動装置１０は、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２を介して運転状態が制御されることにより、入力回転速度と出力回転速度の差動状態が制御される電気式差動部として機能する。例えば、前記第１電動機ＭＧ１により発電された電気エネルギを前記インバータ５０を介してバッテリ４８や第２電動機ＭＧ２へ供給する。これにより、前記エンジン１２の動力の主要部は機械的に前記出力歯車２８へ伝達される一方、その動力の一部は前記第１電動機ＭＧ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、前記インバータ５０を通してその電気エネルギが前記第２電動機ＭＧ２へ供給される。そして、その第２電動機ＭＧ２が駆動されて第２電動機ＭＧ２から出力された動力が前記出力歯車２８へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機ＭＧ２で消費されるまでに関連する機器により、前記エンジン１２の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。

以上のように構成された駆動装置１０が適用されたハイブリッド車両においては、前記エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２の駆動状態、及び前記クラッチＣＬ、ブレーキＢＫの係合状態等に応じて、複数の走行モードの何れかが選択的に成立させられる。図３は、前記駆動装置１０において成立させられる８種類の走行モードそれぞれにおける前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２、前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２の係合状態を示す係合表であり、係合を「○」で、解放を空欄でそれぞれ示している。この図３に示す走行モード「ＨＶ１」、「ＨＶ２」は、何れも前記エンジン１２を例えば走行用の駆動源として駆動させると共に、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により必要に応じて駆動乃至発電等を行うハイブリッド走行モードである。このハイブリッド走行モードにおいて、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により反力を発生させるものであってもよく、無負荷の状態で空転させるものであってもよい。走行モード「ＥＶ１」、「ＥＶ２」は、何れも前記エンジン１２の運転が停止させられると共に、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方を走行用の駆動源として用いるＥＶ走行モードである。走行モード「１速」〜「４速」は、前記第１遊星歯車装置１４及び前記第２遊星歯車装置１６の差動作用を制限することにより実現する、前記エンジン１２からの入力回転に係る変速比を固定変速比とする固定変速比モードである。

図３に示すように、前記駆動装置１０においては、前記エンジン１２を例えば走行用の駆動源として駆動させると共に、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により必要に応じて駆動乃至発電等を行うハイブリッド走行モードにおいて、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１は共に解放され、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る差動作用が許可される。前記ブレーキＢＫ２が係合されると共に前記クラッチＣＬ２が解放されることで「ＨＶ１」が成立させられる。前記ブレーキＢＫ２が解放されると共に前記クラッチＣＬ２が係合されることで「ＨＶ２」が成立させられる。

前記エンジン１２の運転が停止させられると共に、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方を走行用の駆動源として用いるＥＶ走行モードにおいて、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１は共に解放され、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る差動作用が許可される。前記ブレーキＢＫ２が係合されると共に前記クラッチＣＬ２が解放されることで「ＥＶ１」が成立させられる。前記クラッチＣＬ２及びブレーキＢＫ２が共に係合されることで「ＥＶ２」が成立させられる。

前記エンジン１２からの入力回転に係る変速比を固定変速比とする固定変速比モードにおいて、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１の何れか一方が係合され、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る差動作用が制限される。前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ２が係合されると共に、前記クラッチＣＬ２及び前記ブレーキＢＫ１が解放されることで、固定変速比モードにおいて前記エンジン１２からの入力回転に係る変速比が最も大きい第１変速段である「１速」が成立させられる。前記クラッチＣＬ１及びＣＬ２が解放されると共に、前記ブレーキＢＫ１及びＢＫ２が係合されることで、「１速」よりも変速比が小さい第２変速段である「２速」が成立させられる。前記クラッチＣＬ１及びＣＬ２が係合されると共に、前記ブレーキＢＫ１及びＢＫ２が解放されることで、「２速」よりも変速比が小さい第３変速段である「３速」が成立させられる。前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ２が解放されると共に、前記クラッチＣＬ２及び前記ブレーキＢＫ１が係合されることで、固定変速比モードにおいて前記エンジン１２からの入力回転に係る変速比が最も小さい第４変速段である「４速」が成立させられる。

図４〜図１０は、前記駆動装置１０（第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６）において、前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２、及び前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２それぞれの係合状態に応じて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おり、横軸方向において前記第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６のギヤ比ρの相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標である。車両前進時における前記出力歯車２８の回転方向を正の方向（正回転）として各回転速度を表している。横線Ｘ１は回転速度零を示している。縦線Ｙ１〜Ｙ４（Ｙ４ａ、Ｙ４ｂ）は、左から順に実線Ｙ１が前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１（第１電動機ＭＧ１）、実線Ｙ２ａが前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１（エンジン１２）、破線Ｙ２ｂが前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２、破線Ｙ３が前記第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２（出力歯車２８）、実線Ｙ４ａが前記第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１、破線Ｙ４ｂが前記第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２（第２電動機ＭＧ２）それぞれの相対回転速度を示している。図４〜図１０においては、縦線Ｙ２ａ及びＹ２ｂ、縦線Ｙ４ａ及びＹ４ｂをそれぞれ重ねて表している。ここで、前記サンギヤＳ１及びＳ２は相互に連結されているため、縦線Ｙ４ａ、Ｙ４ｂにそれぞれ示すサンギヤＳ１及びＳ２の相対回転速度は等しい。

図４〜図１０においては、前記第１遊星歯車装置１４における３つの回転要素の相対的な回転速度を実線Ｌ１で、前記第２遊星歯車装置１６における３つの回転要素の相対的な回転速度を破線Ｌ２でそれぞれ示している。前記縦線Ｙ１〜Ｙ４（Ｙ２ｂ〜Ｙ４ｂ）の間隔は、前記第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６の各ギヤ比ρ１、ρ２に応じて定められている。すなわち、前記第１遊星歯車装置１４における３つの回転要素に対応する縦線Ｙ１、Ｙ２ａ、Ｙ４ａに関して、サンギヤＳ１とキャリアＣ１との間が１に対応するものとされ、キャリアＣ１とリングギヤＲ１との間がρ１に対応するものとされる。前記第２遊星歯車装置１６における３つの回転要素に対応する縦線Ｙ２ｂ、Ｙ３、Ｙ４ｂに関して、サンギヤＳ２とキャリアＣ２との間が１に対応するものとされ、キャリアＣ２とリングギヤＲ２との間がρ２に対応するものとされる。以下、図４〜図１０を用いて前記駆動装置１０における各走行モードについて説明する。

図４に示す共線図は、前記駆動装置１０における走行モード「ＨＶ１」に対応するものであり、好適には、前記エンジン１２が駆動されて走行用の駆動源として用いられると共に、必要に応じて前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２による駆動乃至発電が行われるハイブリッド走行モードである。図４の共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１が解放されることで、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る差動作用が許可されている。前記クラッチＣＬ２が解放されることで前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２との相対回転が可能とされている。前記ブレーキＢＫ２が係合されることで前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２が非回転部材である前記ハウジング２６に対して連結（固定）され、その回転速度が零とされている。この走行モード「ＨＶ１」においては、前記エンジン１２が駆動させられ、その出力トルクにより前記出力歯車２８が回転させられる。この際、前記第１遊星歯車装置１４において、前記第１電動機ＭＧ１により反力トルクを出力させることで、前記エンジン１２からの出力の前記出力歯車２８への伝達が可能とされる。前記第２遊星歯車装置１６においては、前記ブレーキＢＫ２が係合されていることで、前記第２電動機ＭＧ２により正のトルク（正の方向のトルク）が出力されると、そのトルクにより前記キャリアＣ２すなわち出力歯車２８は正の方向に回転させられる。

図５に示す共線図は、前記駆動装置１０における走行モード「ＨＶ２」に対応するものであり、好適には、前記エンジン１２が駆動されて走行用の駆動源として用いられると共に、必要に応じて前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２による駆動乃至発電が行われるハイブリッド走行モードである。図５の共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１が解放されることで、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る差動作用が許可されている。前記クラッチＣＬ２が係合されることで前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２との相対回転が不能とされており、前記キャリアＣ１及びリングギヤＲ２が一体的に回転させられる１つの回転要素として動作する。前記サンギヤＳ１及びＳ２は相互に連結されていることで、それらサンギヤＳ１及びＳ２は一体的に回転させられる１つの回転要素として動作する。すなわち、走行モード「ＨＶ２」において、前記駆動装置１０における前記第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６における回転要素は、全体として４つの回転要素を備えた差動機構として機能する。すなわち、図５において紙面向かって左から順に示す４つの回転要素であるリングギヤＲ１（第１電動機ＭＧ１）、相互に連結されたキャリアＣ１及びリングギヤＲ２（エンジン１２）、キャリアＣ２（出力歯車２８）、相互に連結されたサンギヤＳ１及びＳ２（第２電動機ＭＧ２）の順に結合した複合スプリットモードとなる。

前記走行モード「ＨＶ２」においては、前記クラッチＣＬ２が係合されることで前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２とが連結されており、前記キャリアＣ１及びリングギヤＲ２が一体的に回転させられる。このため、前記エンジン１２の出力に対して、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の何れによっても反力を受けることができる。すなわち、前記エンジン１２の駆動に際して、その反力を前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の一方乃至両方で分担して受けることが可能となり、効率の良い動作点で動作させたり、熱によるトルク制限等の制約を緩和する走行等が可能となる。

図４に示す共線図は、前記駆動装置１０における走行モード「ＥＶ１」に対応するものでもあり、好適には、前記エンジン１２の運転が停止させられると共に、前記第２電動機ＭＧ２が走行用の駆動源として用いられるＥＶ走行モードである。図４の共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１が解放されることで、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る差動作用が許可されている。前記クラッチＣＬ２が解放されることで前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２との相対回転が可能とされている。前記ブレーキＢＫ２が係合されることで前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２が非回転部材である前記ハウジング２６に対して連結（固定）され、その回転速度が零とされている。この走行モード「ＥＶ１」においては、前記第２遊星歯車装置１６において、前記第２電動機ＭＧ２により正のトルク（正の方向のトルク）が出力されると、そのトルクにより前記キャリアＣ２すなわち出力歯車２８は正の方向に回転させられる。すなわち、前記第２電動機ＭＧ２により正のトルクを出力させることにより、前記駆動装置１０の適用されたハイブリッド車両を前進走行させることができる。この場合において、好適には、前記第１電動機ＭＧ１は空転させられる。

図６に示す共線図は、前記駆動装置１０における走行モード「ＥＶ２」に対応するものであり、好適には、前記エンジン１２の運転が停止させられると共に、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方が走行用の駆動源として用いられるＥＶ走行モードである。図６の共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１が解放されることで、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る差動作用が許可されている。前記クラッチＣＬ２が係合されることで前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２との相対回転が不能とされている。更に、前記ブレーキＢＫ２が係合されることで前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２及びそのリングギヤＲ２に係合された前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１が非回転部材である前記ハウジング２６に対して連結（固定）され、その回転速度が零とされている。この走行モード「ＥＶ２」においては、前記第１遊星歯車装置１４において、前記リングギヤＲ１の回転方向と前記サンギヤＳ１の回転方向とが逆方向となる。すなわち、前記第１電動機ＭＧ１により負のトルク（負の方向のトルク）が出力されると、そのトルクにより前記キャリアＣ２すなわち出力歯車２８は正の方向に回転させられる。前記第２電動機ＭＧ２により正のトルク（正の方向のトルク）が出力されると、そのトルクにより前記キャリアＣ２すなわち出力歯車２８は正の方向に回転させられる。すなわち、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方によりトルクを出力させることにより、前記駆動装置１０の適用されたハイブリッド車両を前進走行させることができる。

前記走行モード「ＥＶ２」においては、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電を行う形態を成立させることもできる。この形態においては、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の一方或いは両方により走行用の駆動力（トルク）を分担して発生させることが可能となり、各電動機を効率の良い動作点で動作させたり、熱によるトルク制限等の制約を緩和する走行等が可能となる。更に、前記バッテリ４８の充電状態が満充電の場合等、回生による発電が許容されない場合に、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の一方或いは両方を空転させることも可能である。すなわち、前記走行モード「ＥＶ２」においては、幅広い走行条件においてＥＶ走行を行うことや、長時間継続してＥＶ走行を行うことが可能となる。従って、前記走行モード「ＥＶ２」は、プラグインハイブリッド車両等、ＥＶ走行を行う割合が高いハイブリッド車両において好適に採用される。

図３に示す走行モード「１速」〜「４速」は、前記第１遊星歯車装置１４及び前記第２遊星歯車装置１６の差動作用を制限することにより実現する、前記エンジン１２からの入力回転に係る変速比を固定変速比とする固定変速比モードである。これらの走行モード「１速」〜「４速」においては、第１の係合要素である前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１の何れか一方が係合されることで、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る変速比が固定変速比とされている。

図７に示す共線図は、前記駆動装置１０における走行モード「１速」に対応するものである。図７の共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ１の係合により、前記第１遊星歯車装置１４は一体的に回転させられる１つの回転要素とされる。すなわち、前記リングギヤＲ１に連結された前記第１電動機ＭＧ１、前記キャリアＣ１に連結された前記エンジン１２、及び前記サンギヤＳ１（サンギヤＳ２）に連結された前記第２電動機ＭＧ２の回転速度が同一となる。これにより、前記エンジン１２から入力された駆動力は、一体的に回転させられる前記第１遊星歯車装置１４を介して前記第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２へ伝達される。前記第２遊星歯車装置１６においては、前記ブレーキＢＫ２の係合によりリングギヤＲ２が前記ハウジング２６に固定されているため、前記エンジン１２側からサンギヤＳ２へ入力された駆動力は、前記第２遊星歯車装置１６において減速されてキャリアＣ２から前記出力歯車２８へ伝達される。この走行モード「１速」においては、前記エンジン１２から出力された駆動力が、第１変速段に対応する固定変速比で変速されて前記出力歯車２８へ伝達される。更に、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方から出力された駆動力を前記出力歯車２８へ伝達することも可能とされる。

図８に示す共線図は、前記駆動装置１０における走行モード「２速」に対応するものである。図８の共線図を用いて説明すれば、前記ブレーキＢＫ１の係合により前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１が前記ハウジング２６に固定されているため、前記エンジン１２からキャリアＣ１へ入力された駆動力は、前記第１遊星歯車装置１４において増速されて前記第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２へ伝達される。前記第２遊星歯車装置１６においては、前記ブレーキＢＫ２の係合によりリングギヤＲ２が前記ハウジング２６に固定されているため、前記エンジン１２側からサンギヤＳ２へ入力された駆動力は、前記第２遊星歯車装置１６において減速されてキャリアＣ２から前記出力歯車２８へ伝達される。この走行モード「２速」においては、前記エンジン１２から出力された駆動力が、第２変速段に対応する固定変速比で変速されて前記出力歯車２８へ伝達される。更に、前記第２電動機ＭＧ２から出力された駆動力を前記出力歯車２８へ伝達することも可能とされる。

図９に示す共線図は、前記駆動装置１０における走行モード「３速」に対応するものである。図９の共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ１の係合により、前記第１遊星歯車装置１４は一体的に回転させられる１つの回転要素とされる。すなわち、前記リングギヤＲ１に連結された前記第１電動機ＭＧ１、前記キャリアＣ１に連結された前記エンジン１２、及び前記サンギヤＳ１（サンギヤＳ２）に連結された前記第２電動機ＭＧ２の回転速度が同一となる。更に、前記クラッチＣＬ２の係合により、前記第１遊星歯車装置１４及び前記第２遊星歯車装置１６は一体的に回転させられる１つの回転要素とされる。これにより、前記エンジン１２からキャリアＣ１へ入力された駆動力は、一体的に回転させられる前記第１遊星歯車装置１４及び前記第２遊星歯車装置１６を介してキャリアＣ２から前記出力歯車２８へ伝達される。この走行モード「３速」においては、前記エンジン１２から出力された駆動力が、第３変速段に対応する固定変速比（＝１）で変速されて前記出力歯車２８へ伝達される。更に、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方から出力された駆動力を前記出力歯車２８へ伝達することも可能とされる。

図１０に示す共線図は、前記駆動装置１０における走行モード「４速」に対応するものである。図１０の共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ２の係合により、前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２とが相互に結合され、一体的に回転させられる１つの回転要素とされる。すなわち、相互に連結されたキャリアＣ１及びリングギヤＲ２の回転速度と、前記エンジン１２の回転速度とが等しい状態となる。更に、前記ブレーキＢＫ１の係合により、前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１が前記ハウジング２６に固定されているため、前記エンジン１２から相互に連結されたキャリアＣ１及びリングギヤＲ２へ入力された駆動力は増速されてキャリアＣ２から前記出力歯車２８へ伝達される。この走行モード「４速」においては、前記エンジン１２から出力された駆動力が、第４変速段に対応する固定変速比で変速されて前記出力歯車２８へ伝達される。更に、前記第２電動機ＭＧ２から出力された駆動力を前記出力歯車２８へ伝達することも可能とされる。

以上のように、図３に示す走行モード「１速」〜「４速」においては、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１の何れか一方が係合されており、前記第１遊星歯車装置１４及び前記第２遊星歯車装置１６の差動作用が制限され、前記エンジン１２から出力された駆動力が、所定の固定変速比で変速されて前記出力歯車２８へ伝達される状態となる。一方、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１が共に解放された状態においては、前記第１遊星歯車装置１４及び前記第２遊星歯車装置１６の差動作用が許可される。

図１１は、前記電子制御装置３０に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図１１に示す走行モード切替制御部６０は、前記駆動装置１０において成立させられる走行モードを判定する。すなわち、予め定められた関係から、前記アクセル開度センサ３４により検出されるアクセル開度Ａ_CC、前記出力回転速度センサ４０により検出される出力回転速度に相当する車速Ｖ、及び前記バッテリＳＯＣセンサ４６により検出される前記バッテリ４８の充電容量ＳＯＣ等に基づいて、例えば前述した図３に示す走行モードの何れが成立させられるべき状態かを判定する。すなわち、基本的には、予め定められた関係から、前記アクセル開度センサ３４により検出されるアクセル開度Ａ_CC、前記出力回転速度センサ４０により検出される出力回転速度に相当する車速Ｖ、及び前記バッテリＳＯＣセンサ４６により検出される前記バッテリ４８の充電容量ＳＯＣ等に基づいて、前記走行モード「ＨＶ１」、「ＨＶ２」、「ＥＶ１」、「ＥＶ２」、「１速」、「２速」、「３速」、「４速」のうち何れの走行モードが成立させられるべき状態かを判定する。

クラッチ係合制御部６２は、前記油圧制御回路５４を介して前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２の係合状態を制御する。具体的には、前記油圧制御回路５４に備えられた、前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２に対応する電磁制御弁からの出力圧を制御することで、前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２の係合状態（トルク容量）を定める油圧Ｐ_CL1、Ｐ_CL2制御する。好適には、前記走行モード切替制御部６０により判定される走行モードに応じて前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２の係合状態を制御する。すなわち、基本的には、前記駆動装置１０において前記走行モード「１速」、「３速」が成立させられると判定された場合には、前記クラッチＣＬ１を係合させるようにそのトルク容量を制御する。前記駆動装置１０において前記走行モード「ＨＶ１」、「ＨＶ２」、「ＥＶ１」、「ＥＶ２」、「２速」、「４速」が成立させられると判定された場合には、前記クラッチＣＬ１を解放させるようにそのトルク容量を制御する。前記駆動装置１０において前記走行モード「ＨＶ２」、「ＥＶ２」、「３速」、「４速」が成立させられると判定された場合には、前記クラッチＣＬ２を係合させるようにそのトルク容量を制御する。前記駆動装置１０において前記走行モード「ＨＶ１」、「ＥＶ１」、「１速」、「２速」が成立させられると判定された場合には、前記クラッチＣＬ２を解放させるようにそのトルク容量を制御する。

ブレーキ係合制御部６４は、前記油圧制御回路５４を介して前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２の係合状態を制御する。具体的には、前記油圧制御回路５４に備えられた、前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２に対応する電磁制御弁からの出力圧を制御することで、前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２の係合状態（トルク容量）を定める油圧Ｐ_BK1、Ｐ_BK2を制御する。好適には、前記走行モード切替制御部６０により判定される走行モードに応じて前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２の係合状態を制御する。すなわち、基本的には、前記駆動装置１０において前記走行モード「２速」、「４速」が成立させられると判定された場合には、前記ブレーキＢＫ１を係合させるようにそのトルク容量を制御する。前記駆動装置１０において前記走行モード「ＨＶ１」、「ＨＶ２」、「ＥＶ１」、「ＥＶ２」、「１速」、「３速」が成立させられると判定された場合には、前記ブレーキＢＫ１を解放させるようにそのトルク容量を制御する。前記駆動装置１０において前記走行モード「ＨＶ１」、「ＥＶ１」、「ＥＶ２」、「１速」、「２速」が成立させられると判定された場合には、前記ブレーキＢＫ２を係合させるようにそのトルク容量を制御する。前記駆動装置１０において前記走行モード「ＨＶ２」、「３速」、「４速」が成立させられると判定された場合には、前記ブレーキＢＫ２を解放させるようにそのトルク容量を制御する。

エンジン駆動制御部６６は、前記エンジン制御装置５２を介して前記エンジン１２の駆動を制御する。例えば、前記エンジン制御装置５２を介して前記エンジン１２の燃料噴射装置による吸気配管等への燃料供給量、点火装置による前記エンジン１２の点火時期（点火タイミング）、及び電子スロットル弁のスロットル弁開度θ_TH等を制御することで、前記エンジン１２により必要な出力すなわち目標トルク（目標エンジン出力）が得られるように制御する。

ＭＧ１駆動制御部６８は、前記インバータ５０を介して前記第１電動機ＭＧ１の駆動を制御する。例えば、前記インバータ５０を介して前記バッテリ４８から前記第１電動機ＭＧ１へ供給される電気エネルギ等を制御することで、前記第１電動機ＭＧ１により必要な出力すなわち目標トルク（目標ＭＧ１出力）が得られるように制御する。ＭＧ２駆動制御部７０は、前記インバータ５０を介して前記第２電動機ＭＧ２の駆動を制御する。例えば、前記インバータ５０を介して前記バッテリ４８から前記第２電動機ＭＧ２へ供給される電気エネルギ等を制御することで、前記第２電動機ＭＧ２により必要な出力すなわち目標トルク（目標ＭＧ２出力）が得られるように制御する。

前記エンジン１２を駆動させると共に前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２を走行用の駆動源として用いるハイブリッド走行モードでは、前記アクセル開度センサ３２により検出されるアクセル開度Ａ_CC及び前記出力回転速度センサ４０により検出される出力回転速度Ｎ_OUTに対応する車速Ｖ等に基づいて前記駆動装置１０（出力歯車２８）から出力されるべき要求駆動力が算出される。前記エンジン１２の出力トルク及び前記第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２の出力トルクにより斯かる要求駆動力が実現されるように、前記ＭＧ１駆動制御部６８及びＭＧ２駆動制御部７０を介して前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動が制御されると共に、前記エンジン駆動制御部６６を介して前記エンジン１２の駆動が制御される。

ＭＧ１回転速度判定部７２は、前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1が規定の閾値に達したか否かを判定する。好適には、前記ＭＧ１回転速度センサ３６により検出される前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1が、予め定められた制限値Ｎ_{MG1_max}以上となったか否かを判定する。この制限値Ｎ_{MG1_max}は、前記第１電動機ＭＧ１の仕様等に応じて定まる上限速度であり、例えば前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1がその制限値Ｎ_{MG1_max}を超過した場合、前記第１電動機ＭＧ１等の装置の耐久性に影響が出るおそれがある値である。従って、前記駆動装置１０においては、前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1が斯かる制限値Ｎ_{MG1_max}以上となることが抑制される。前記制限値Ｎ_{MG1_max}は、予め定められた一定値であってもよいが、好適には、予め定められた関係から前記第１電動機ＭＧ１の出力トルクに応じて定まる値である。

ＭＧ２回転速度判定部７４は、前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG2が規定の閾値に達したか否かを判定する。好適には、前記ＭＧ２回転速度センサ３８により検出される前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG2が、予め定められた制限値Ｎ_{MG2_max}以上となったか否かを判定する。この制限値Ｎ_{MG2_max}は、前記第２電動機ＭＧ２の仕様等に応じて定まる上限速度であり、例えば前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG2がその制限値Ｎ_{MG2_max}を超過した場合、前記第２電動機ＭＧ２等の装置の耐久性に影響が出るおそれがある値である。従って、前記駆動装置１０においては、前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG2が斯かる制限値Ｎ_{MG2_max}以上となることが抑制される。前記制限値Ｎ_{MG2_max}は、予め定められた一定値であってもよいが、好適には、予め定められた関係から前記第２電動機ＭＧ２の出力トルクに応じて定まる値である。

前記走行モード切替部６０は、前記エンジン１２のクランク軸１２ａを前記ハウジング２６に固定すると共に、前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方の駆動力により走行を行う走行モードでの走行中に、前記第１電動機ＭＧ１又は前記第２電動機ＭＧ２の回転速度が規定の閾値に達した場合には、前記クラッチＣＬ１又は前記ブレーキＢＫ１を係合させて前記エンジン１２からの入力回転に係る変速比を固定変速比とした状態において、前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方の駆動力により走行を行う走行モードを成立させる。すなわち、前記駆動装置１０において前述した図３に示す走行モード「ＥＶ２」が成立させられた状態での走行中に、前記ＭＧ１回転速度判定部７２及び前記ＭＧ２回転速度判定部７４の少なくとも一方の判定が肯定される場合には、前記駆動装置１０において前述した固定変速比モードである走行モード「１速」〜「４速」の何れかを成立させた上で、前記第１電動機ＭＧ１又は前記第２電動機ＭＧ２により走行用の駆動力を発生させるＥＶ走行を継続させる。好適には、前記駆動装置１０において前述した走行モード「３速」又は「４速」を成立させ、前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方の駆動力により走行を行うＥＶ走行を継続させる。この場合、好適には、前記エンジン１２の運転は行われない（例えば、空回しとする）。

図９の共線図においては、前記駆動装置１０において走行モード「３速」が成立させられている場合の各要素の回転速度を示す直線Ｌ１、Ｌ２に加えて、前記駆動装置１０において走行モード「ＥＶ２」が成立させられている場合の各要素の回転速度すなわち前記第１遊星歯車装置１４における３つの回転要素及び前記第２遊星歯車装置１６における３つの回転要素の相対的な回転速度を示す直線Ｌ３を細い一点鎖線で示している。すなわち、前記駆動装置１０において、前記出力歯車２８の回転速度を示す縦線Ｙ３において星印で示す出力回転速度を実現するために、前記駆動装置１０において走行モード「３速」が成立させられている場合と、走行モード「ＥＶ２」が成立させられている場合とを対比して示している。この図９の共線図に示すように、固定変速比モードである走行モード「３速」においては、前記走行モード「ＥＶ２」に比べて、より低い前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG1、Ｎ_MG2により、縦線Ｙ３に星印で示す所望の出力回転速度Ｎ_OUTを実現できる。換言すれば、前記走行モード「３速」においては、前記走行モード「ＥＶ２」に比べて、所定の出力回転速度Ｎ_OUTを実現する前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG1、Ｎ_MG2を低く抑えることができる。よって、前記バッテリ４８の蓄電量が十分であり、そのバッテリ４８の電力を積極的に使用したい場合（積極的に第１電動機ＭＧ１又は第２電動機ＭＧ２による駆動を行いたい場合）に、前記走行モード「３速」に切り替えることで、前記出力回転速度Ｎ_OUTの上昇に伴う前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG1、Ｎ_MG2の上昇を抑制して、前記バッテリ４８の電力を十分に活用する走行を実現することができる。

前述のように、前記走行モード「３速」においては、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２を共に走行用の駆動源として用いることができるため、前記駆動装置１０においてパワーが要求される場合、前記走行モード「３速」への切り替えを行うことが望ましい。すなわち、前記走行モード切替部６０は、好適には、前記走行モード「ＥＶ２」が成立させられた状態での走行中に、前記ＭＧ１回転速度判定部７２及び前記ＭＧ２回転速度判定部７４の少なくとも一方の判定が肯定される場合であって、要求駆動力が予め定められた閾値以上である場合には、前記ブレーキ係合制御部６４を介して前記ブレーキＢＫ２を解放させると共に、前記クラッチ係合制御部６２を介して前記クラッチＣＬ１を係合させることで、前記駆動装置１０において前記走行モード「３速」を成立させる。

図１０の共線図においては、前記駆動装置１０において走行モード「４速」が成立させられている場合の各要素の回転速度を示す直線Ｌ１、Ｌ２に加えて、図９に示す共線図と同様に、前記駆動装置１０において走行モード「ＥＶ２」が成立させられている場合の各要素の回転速度すなわち前記第１遊星歯車装置１４における３つの回転要素及び前記第２遊星歯車装置１６における３つの回転要素の相対的な回転速度を示す直線Ｌ３を細い一点鎖線で示している。すなわち、前記駆動装置１０において、前記出力歯車２８の回転速度を示す縦線Ｙ３において星印で示す出力回転速度を実現するために、前記駆動装置１０において走行モード「４速」が成立させられている場合と、走行モード「ＥＶ２」が成立させられている場合とを対比して示している。この図１０の共線図に示すように、固定変速比モードである走行モード「４速」においては、前記走行モード「ＥＶ２」に比べて、より低い前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG2により、縦線Ｙ３に星印で示す所望の出力回転速度Ｎ_OUTを実現できる。換言すれば、前記走行モード「４速」においては、前記走行モード「ＥＶ２」に比べて、所定の出力回転速度Ｎ_OUTを実現する前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG2を低く抑えることができる。よって、前記バッテリ４８の蓄電量が十分であり、そのバッテリ４８の電力を積極的に使用したい場合（積極的に第２電動機ＭＧ２による駆動を行いたい場合）に、前記走行モード「４速」に切り替えることで、前記出力回転速度Ｎ_OUTの上昇に伴う前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG2の上昇を抑制して、前記バッテリ４８の電力を十分に活用する走行を実現することができる。

前記走行モード「４速」においては、前記ブレーキＢＫ１の係合により、前記第１電動機ＭＧ１は走行用の駆動源として用いることはできないが、前記第２電動機ＭＧ２は走行用の駆動源として用いることができる。更に、前記走行モード「４速」においては、前記駆動装置１０において、前記走行モード「３速」よりも低い変速比が実現されるため、前記駆動装置１０において比較的負荷が小さく且つ高い出力回転速度Ｎ_OUTが要求される場合、前記走行モード「４速」への切り替えを行うことが望ましい。すなわち、前記走行モード切替部６０は、好適には、前記走行モード「ＥＶ２」が成立させられた状態での走行中に、前記ＭＧ１回転速度判定部７２及び前記ＭＧ２回転速度判定部７４の少なくとも一方の判定が肯定される場合であって、要求駆動力が予め定められた閾値未満であり且つ要求出力回転速度が予め定められた閾値以上である場合には、前記ブレーキ係合制御部６４を介して前記ブレーキＢＫ２を解放させると共に、前記ブレーキＢＫ１を係合させることで、前記駆動装置１０において前記走行モード「４速」を成立させる。

前記走行モード切替部６０は、前記走行モード「ＥＶ２」が成立させられた状態での走行中に、前記ＭＧ１回転速度判定部７２及び前記ＭＧ２回転速度判定部７４の少なくとも一方の判定が肯定される場合には、前記クラッチ係合制御部６２を介して前記クラッチＣＬ２を解放させると共に、前記クラッチＣＬ１を係合させることで、前記駆動装置１０において前記走行モード「１速」を成立させるものであってもよい。前記走行モード「１速」においては、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２を共に走行用の駆動源として用いることができる。前記走行モード「１速」においては、所定の出力回転速度Ｎ_OUTに対応する前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG2は前記走行モード「ＥＶ２」と同じであるが、前記駆動装置１０におけるギヤ比によっては前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1を前記走行モード「ＥＶ２」に比べて低く抑えることができる。特に、前記駆動装置１０においてパワーが要求され且つ要求車速が低い場合、前記走行モード「１速」への切り替えを行うことが望ましい。

図１２は、前記電子制御装置３０により実行される本実施例の走行モード切替制御の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。

先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）ＳＴ１において、前記駆動装置１０において、前記エンジン１２のクランク軸１２ａを前記ハウジング２６に固定すると共に、前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方の駆動力により走行を行う走行モードである前記走行モード「ＥＶ２」が成立させられているか否かが判断される。このＳＴ１の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、ＳＴ１の判断が肯定される場合には、ＳＴ２において、前記ＭＧ１回転速度センサ３６により検出される前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1又は前記ＭＧ２回転速度センサ３８により検出される前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG2が規定の制限値Ｎ_{MG1_max}、Ｎ_{MG2_max}に達したか否かが判断される。このＳＴ２の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、ＳＴ２の判断が肯定される場合には、ＳＴ３において、前記クラッチＣＬ１又はブレーキＢＫ１を係合させて前記エンジン１２からの入力回転に係る変速比を固定変速比とした状態において、前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方の駆動力により走行を行う走行モードである前記走行モード「３速」又は「４速」が成立させられた後、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、ＳＴ１及びＳＴ３が前記走行モード切替部６０の動作に、ＳＴ２が前記ＭＧ１回転速度判定部７２及び前記ＭＧ２回転速度判定部７４の動作に、ＳＴ３が前記クラッチ係合制御部６２及び前記ブレーキ係合制御部６４の動作に、それぞれ対応する。

本実施例によれば、全体として４つの回転要素を有する（共線図上において４つの回転要素として表される）第１差動機構としての第１遊星歯車装置１４及び第２差動機構としての第２遊星歯車装置１６と、前記４つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン１２、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び出力部材としての出力歯車２８と、係合されることで、前記第１遊星歯車装置１４（又は前記第２遊星歯車装置１６）における、前記エンジン１２からの入力回転に係る変速比を固定変速比とする係合要素とを、備えた駆動装置１０において、前記エンジン１２の出力軸であるクランク軸１２ａを非回転部材であるハウジング２６に固定すると共に、前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方の駆動力により走行を行う走行モードでの走行中に、前記第１電動機ＭＧ１又は前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG1、Ｎ_MG2が規定の閾値に達した場合には、前記係合要素を係合させて前記エンジン１２からの入力回転に係る変速比を固定変速比とした状態において、前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方の駆動力により走行を行う走行モードを成立させるものであることから、例えばバッテリ４８の蓄電量に余裕がある状態で前記第１電動機ＭＧ１又は前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG1、Ｎ_MG2が制限値に達した場合、前記係合要素の係合により固定変速比モードへ移行することで、より低い前記第１電動機ＭＧ１又は前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG1、Ｎ_MG2により所望の出力回転速度Ｎ_OUTを実現でき、バッテリ４８の電力を積極的に使用することができる。特に、前記駆動装置１０が所謂プラグインハイブリッド車両に搭載されたものである場合に有効である。すなわち、バッテリ４８の電力を十分に活用する走行を実現する駆動装置１０の電子制御装置３０を提供することができる。

前記駆動装置１０は、第１回転要素としてのリングギヤＲ１、第２回転要素としてのキャリアＣ１、及び第３回転要素としてのサンギヤＳ１を備えた第１差動機構としての前記第１遊星歯車装置１４と、第１回転要素としてのリングギヤＲ２、第２回転要素としてのキャリアＣ２、及び第３回転要素としてのサンギヤＳ２を備えた第２差動機構としての前記第２遊星歯車装置１６とを、備え、前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１に前記第１電動機ＭＧ１が連結され、前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１に前記エンジン１２が連結され、前記第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１と前記第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２とが相互に連結され、前記第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２に出力部材としての前記出力歯車２８が連結され、前記第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２に前記第２電動機ＭＧ２が連結されたものであるため、実用的な態様の駆動装置１０において、バッテリ４８の電力を十分に活用する走行を実現することができる。

前記駆動装置１０において、前記係合要素は、前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１とキャリアＣ１とを選択的に連結するクラッチＣＬ１、又は、前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１と前記ハウジング２６とを選択的に連結するブレーキＢＫ１であるため、実用的な態様の駆動装置１０において、バッテリ４８の電力を十分に活用する走行を実現することができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

１０：ハイブリッド車両用駆動装置、１２：エンジン、１２ａ：クランク軸（出力軸）、１４：第１遊星歯車装置（第１差動機構）、１６：第２遊星歯車装置（第２差動機構）、２６：ハウジング（非回転部材）、２８：出力歯車（出力部材）、３０：電子制御装置、ＢＫ１：ブレーキ（係合要素）、Ｃ１：キャリア（第２回転要素）、Ｃ２：キャリア（第２回転要素）、ＣＬ１：クラッチ（係合要素）、ＭＧ１：第１電動機、ＭＧ２：第２電動機、Ｒ１：リングギヤ（第１回転要素）、Ｒ２：リングギヤ（第１回転要素）、Ｓ１：サンギヤ（第３回転要素）、Ｓ２：サンギヤ（第３回転要素）

Claims

全体として４つの回転要素を有する第１差動機構及び第２差動機構と、
前記４つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第１電動機、第２電動機、及び出力部材と、
係合されることで、前記第１差動機構又は前記第２差動機構における、前記エンジンからの入力回転に係る変速比を固定変速比とする係合要素と
を、備えたハイブリッド車両用駆動装置において、
前記エンジンの出力軸を非回転部材に固定すると共に、前記第１電動機及び前記第２電動機の少なくとも一方の駆動力により走行を行う走行モードでの走行中に、前記第１電動機又は前記第２電動機の回転速度が規定の閾値に達した場合には、前記係合要素を係合させて前記エンジンからの入力回転に係る変速比を固定変速比とした状態において、前記第１電動機及び前記第２電動機の少なくとも一方の駆動力により走行を行う走行モードを成立させる
ことを特徴とする制御装置。
前記ハイブリッド車両用駆動装置は、
第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備えた前記第１差動機構と、
第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備えた前記第２差動機構と
を、備え、
前記第１差動機構の第１回転要素に前記第１電動機が連結され、
前記第１差動機構の第２回転要素に前記エンジンが連結され、
前記第１差動機構の第３回転要素と前記第２差動機構の第３回転要素とが相互に連結され、
前記第２差動機構の第２回転要素に前記出力部材が連結され、
前記第２差動機構の第３回転要素に前記第２電動機が連結されたものである
請求項１に記載の制御装置。
前記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記係合要素は、前記第１差動機構の第１回転要素と第２回転要素とを選択的に連結するクラッチ、又は、前記第１差動機構の第１回転要素と前記非回転部材とを選択的に連結するブレーキである
請求項２に記載の制御装置。