JP2016210224A - 駆動装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ走行中に駆動装置の動力伝達効率が低下することを抑制する。
【解決手段】エンジンと、第１ＭＧ（モータジェネレータ）と、第２ＭＧと、変速装置と、変速装置を介してエンジンに接続されたキャリアと第１ＭＧに接続されたサンギヤと第２ＭＧおよび駆動輪に接続されたリングギヤとを有する差動装置とを備えるハイブリッド車両において、制御装置は、エンジンを停止し第２ＭＧを用いて走行するモータ走行中においてＡＴＦ温度（変速装置および差動装置を含む駆動装置の内部の油の温度）が低温しきい値Ｔｌｏｗ未満である場合、エンジンを停止状態に維持しかつ変速装置をニュートラル状態としつつ、第１ＭＧを回転状態とするように第１ＭＧを制御するエンジン停止モードＢを選択する。
【選択図】図７

Description

本発明は、エンジンと第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとを含む駆動装置の制御装置に関する。

国際公開第２０１３／１１４５９４号（特許文献１）には、エンジンと、第１モータジェネレータと、第２モータジェネレータと、変速機と、変速機を介してエンジンに接続されたキャリアと第１モータジェネレータに接続されたサンギヤと第２モータジェネレータおよび駆動輪に接続されたリングギヤとを有する遊星歯車装置（差動機構）とを備えるハイブリッド車両が開示されている。

国際公開第２０１３／１１４５９４号 特開２０１２−１６６７３７号公報

特許文献１に開示されたハイブリッド車両において、エンジンを停止し第２モータジェネレータを用いて走行するモータ走行中に変速機および差動機構を含む駆動装置内の油（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）の温度が低下すると、油の粘度が増大し駆動装置内の回転部材の損失が大きくなるため、駆動装置の動力伝達効率が低下することが懸念される。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、モータ走行中に駆動装置の動力伝達効率が低下することを抑制することである。

この発明に係る制御装置は、駆動装置の制御装置である。駆動装置は、エンジンと、第１モータジェネレータと、第２モータジェネレータと、動力伝達状態と動力遮断状態とのどちらかの状態に切替可能な動力遮断部と、動力遮断部を介してエンジンに接続された第１回転要素と第１モータジェネレータに接続された第２回転要素と第２モータジェネレータおよび駆動輪に接続された第３回転要素とを有する差動部とを含む。制御装置は、エンジンを停止し第２モータジェネレータを用いて走行するモータ走行中において駆動装置の内部の油の温度が第１温度未満である場合、エンジンを停止状態に維持しかつ動力遮断部を動力遮断状態としつつ第１モータジェネレータを回転状態とするように変速部および第１モータジェネレータを制御する第１エンジン停止モードを選択する。

このような構成によれば、モータ走行中に駆動装置内の油の温度が第１温度未満に低下すると、第１エンジン停止モードが選択される。これにより、エンジンを停止状態に維持しかつ動力遮断部を動力遮断状態としつつ、第１モータジェネレータの回転によって油の撹拌損失による熱の発生を促し、油の温度を上昇させ易くすることができる。これにより、油の温度低下による油の粘度増大が抑制されるため、駆動装置の動力伝達効率が低下することを抑制することができる。

好ましくは、制御装置は、第１エンジン停止モードを選択する場合、差動部の各回転要素の回転速度の大きさがそれぞれに対応する上限回転速度を超えないように第１モータジェネレータの回転方向および回転速度を決定する。

このような構成によれば、第１エンジン停止モードで第１モータジェネレータを回転状態にする場合においても、駆動装置の各回転要素の過回転が防止されるため、駆動装置の耐久性が悪化することを抑制することができる。

好ましくは、差動部は、サンギヤと、リングギヤと、サンギヤとリングギヤとの間に配置されたピニオンギヤと、ピニオンギヤを自転および公転可能に支持するキャリアとを含む遊星歯車装置である。第１回転要素はキャリアであり、第２回転要素はサンギヤであり、第３回転要素はリングギヤである。制御装置は、第１エンジン停止モードを選択する場合、ピニオンギヤの回転速度の大きさが上限回転速度を超えないように、リングギヤの回転状態に基づいて第１モータジェネレータの回転方向を決定する。

このような構成によれば、第１エンジン停止モードで第１モータジェネレータを回転状態にする場合においても、駆動装置のピニオンギヤの過回転が防止される。

好ましくは、制御装置は、第１エンジン停止モードを選択する場合、車速の絶対値に応じて第１モータジェネレータの回転速度を決定する。

このような構成によれば、第１エンジン停止モードで第１モータジェネレータを回転状態にする場合に、車速の絶対値（走行音の大きさ）に応じて第１モータジェネレータの回転速度を変更することができる。たとえば、車速の絶対値が高いほど、走行音が大きく第１モータジェネレータの作動音は相対的に小さくなってユーザに聞こえ難くなるため、車速が高いほど第１モータジェネレータの回転速度を高い値に設定することができる。これにより、ドライバビリティを悪化させない範囲で第１モータジェネレータの回転速度を高い値にして油の温度を早期に上昇させることができる。

好ましくは、制御装置は、モータ走行中において油の温度が第１温度よりも高い第２温度を超える場合、エンジンを停止状態に維持しかつ動力遮断部を動力遮断状態としつつ第１モータジェネレータを停止状態とするように第１モータジェネレータを制御する第２エンジン停止モードを選択する。

このような構成によれば、モータ走行中に駆動装置内の油の温度が第２温度を超えると、第２エンジン停止モードが選択される。これにより、エンジンを停止状態に維持しかつ動力遮断部を動力遮断状態としつつ、第１モータジェネレータを停止状態にして油の撹拌損失による熱の発生を抑制し、油の温度を上昇させ難くすることができる。これにより、第２モータジェネレータを油によって適正に冷却することができ第２モータジェネレータの出力（車両駆動力）の低下を抑制することができる。また、油の温度上昇による油の粘度低下が抑制されるため、油膜切れを防止して駆動装置内の回転部材を十分に潤滑することができる。

車両の全体構成を示す図である。 制御装置の構成を示したブロック図である。 ハイブリッド走行中に前進走行する場合の共線図（その１）である。 ハイブリッド走行中に前進走行する場合の共線図（その２）である。 エンジン停止モードＡの選択中における共線図である。 エンジン停止モードＢの選択中における共線図である。 制御装置の処理手順を示すフローチャートである。 モータ走行中にエンジン停止モードＢからエンジン停止モードＡに切り替わる場合のＭＧ１回転速度等の変化を例示的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［ハイブリッド車両の全体構成］
図１は、本実施の形態による車両１の全体構成を示す図である。車両１は、駆動装置と、駆動装置を制御する制御装置１００とを含む。駆動装置は、エンジン１０と、第１モータジェネレータ（以下「第１ＭＧ」という）２０と、第２モータジェネレータ（以下「第２ＭＧ」という）３０と、変速装置４０と、差動装置５０と、カウンタ軸７０と、デファレンシャルギヤ８０と、駆動輪９０とを含む。

車両１は、エンジン１０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方の動力を用いて走行可能な、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両である。なお、車両１の駆動方式は、ＦＦ方式に限定されず、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式であってもよい。

エンジン１０は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型の三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）交流回転電機である。

第１ＭＧ２０の回転軸２１は、エンジン１０のクランク軸と同軸上に配置されている。第２ＭＧ３０の回転軸３１は、第１ＭＧ２０の回転軸２１と平行に配置される。カウンタ軸７０は、第１ＭＧ２０の回転軸２１および第２ＭＧ３０の回転軸３１と平行に配置される。

第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、インバータ２５，３５によってそれぞれ駆動される。インバータ２５は、図示しない車載バッテリからの直流電力を三相交流電力に変換して第１ＭＧ２０に供給する。同様に、インバータ３５は、図示しない車載の駆動用バッテリからの直流電力を三相交流電力に変換して第２ＭＧ３０に供給する。なお、第２ＭＧ３０は、第１ＭＧ２０によって発電された電力によっても駆動される。

変速装置４０は、エンジン１０と差動装置５０との間に設けられ、エンジン１０の回転を変速して差動装置５０に出力する。変速装置４０は、サンギヤＳ１とピニオンギヤＰ１とリングギヤＲ１とキャリアＣＡ１とを含むシングルピニオン式の遊星歯車機構と、クラッチＣ１およびブレーキＢ１とを備える。

キャリアＣＡ１は、エンジン１０の回転が入力される入力要素である。リングギヤＲ１は、エンジン１０の変速後の回転を差動装置５０に出力する出力要素である。ピニオンギヤＰ１は、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間に配置され、サンギヤＳ１およびリングギヤＲ１とそれぞれ噛み合う。ピニオンギヤＰ１は、キャリアＣＡ１によって自転および公転可能に支持される。

サンギヤＳ１の回転速度、キャリアＣＡ１の回転速度（すなわちエンジン１０の回転速度）、リングギヤＲ１の回転速度は、後述するように、共線図上で直線で結ばれる関係、いずれか２つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係になる。

クラッチＣ１は、サンギヤＳ１とキャリアＣＡ１とを連結可能な油圧式の摩擦係合要素である。クラッチＣ１が係合されると、サンギヤＳ１とキャリアＣＡ１が連結される。クラッチＣ１が解放されると、サンギヤＳ１とキャリアＣＡ１とが切り離される。

ブレーキＢ１は、サンギヤＳ１の回転を規制（ロック）可能な油圧式の摩擦係合要素である。ブレーキＢ１が係合されると、サンギヤＳ１がギヤケース（車体）に固定されるため、サンギヤＳ１の回転が規制される。ブレーキＢ１が解放されると、サンギヤＳ１がギヤケース（車体）から切り離されるため、サンギヤＳ１の回転が許容される。

クラッチＣ１およびブレーキＢ１のどちらか一方を係合状態とし他方を解放状態にすると、変速装置４０は、入力要素であるキャリアＣＡ１と出力要素であるリングギヤＲ１との間で動力を伝達する状態（動力伝達状態）となる。一方、クラッチＣ１を解放状態としかつブレーキＢ１を解放状態にすると、変速装置４０は、入力要素であるキャリアＣＡ１と出力要素であるリングギヤＲ１との間で動力を伝達しないニュートラル状態（動力遮断状態）となる。

変速装置４０が動力伝達状態である場合において、変速装置４０の変速比（入力要素であるキャリアＣＡ１の回転速度と出力要素であるリングギヤＲ１の回転速度との比、具体的にはキャリアＣＡ１の回転速度／リングギヤＲ１の回転速度）は、クラッチＣ１およびブレーキＢ１の係合および解放の組合せに応じて切り替えられる。クラッチＣ１を係合しかつブレーキＢ１を解放すると、変速比が１．０（直結状態）となるローギヤ段Ｌｏが形成される。クラッチＣ１を解放しかつブレーキＢ１を係合すると、変速比が１．０よりも小さい値（たとえば０．７、いわゆるオーバードライブ状態）となるハイギヤ段Ｈｉが形成される。

差動装置５０は、サンギヤＳ２とピニオンギヤＰ２とリングギヤＲ２とキャリアＣＡ２とを含むシングルピニオン式の遊星歯車装置である。差動装置５０のキャリアＣＡ２は、変速装置４０の出力要素であるリングギヤＲ１に連結され、リングギヤＲ１と一体的に回転する。

ピニオンギヤＰ２は、サンギヤＳ２とリングギヤＲ２との間に配置され、サンギヤＳ２およびリングギヤＲ２とそれぞれ噛み合う。ピニオンギヤＰ２は、キャリアＣＡ２によって自転および公転可能に支持される。

サンギヤＳ２は、第１ＭＧ２０の回転軸２１に連結される。リングギヤＲ２には、カウンタドライブギヤ５１が接続されている。カウンタドライブギヤ５１は、リングギヤＲ２と一体回転する、差動装置５０の出力ギヤである。

サンギヤＳ２の回転速度（すなわち第１ＭＧ２０の回転速度）、キャリアＣＡ２の回転速度、リングギヤＲ２の回転速度は、後述するように、共線図上で直線で結ばれる関係（すなわち、いずれか２つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係）になる。したがって、第１ＭＧ２０の回転速度を調整することによって、キャリアＣＡ２の回転速度とリングギヤＲ２との比を無段階に切り替えることができる。

カウンタ軸７０には、ドリブンギヤ７１およびドライブギヤ７２が設けられる。ドリブンギヤ７１は、差動装置５０のカウンタドライブギヤ５１と噛み合う。エンジン１０および第１ＭＧ２０の動力は、差動装置５０のカウンタドライブギヤ５１を介してカウンタ軸７０に伝達される。

なお、変速装置４０と差動装置５０とは、エンジン１０からカウンタ軸７０までの動力伝達経路上において直列に接続されている。そのため、エンジン１０の回転は、変速装置４０と差動装置５０とにおいて変速された後に、カウンタ軸７０に伝達される。

また、ドリブンギヤ７１は、第２ＭＧ３０の回転軸３１に接続されたリダクションギヤ３２とも噛み合う。つまり、第２ＭＧ３０の動力は、リダクションギヤ３２を介してカウンタ軸７０に伝達される。

ドライブギヤ７２は、デファレンシャルギヤ８０のデフリングギヤ８１と噛み合っている。デファレンシャルギヤ８０は、左右の駆動軸８２を介してそれぞれ左右の駆動輪９０と接続されている。つまり、カウンタ軸７０の回転は、デファレンシャルギヤ８０を介して左右の駆動軸８２に伝達される。

車両１は、変速装置４０の作動油（以下「ＡＴＦ」（Automatic Transmission Fluid）ともいう）を変速装置４０に供給する構成として、電動式オイルポンプ（以下「ＥＯＰ」ともいう）６１、機械式オイルポンプ（以下「ＭＯＰ」ともいう）６２、油圧回路６３を備える。

ＥＯＰ６１およびＭＯＰ６２は、図示しないオイルパンに貯留されたＡＴＦを吸入して油圧回路６３に供給する。ＥＯＰ６１は、内部に設けられるモータによって駆動される。ＭＯＰ６２は、変速装置４０のリングギヤＲ１に接続され、リングギヤＲ１から伝達される動力によって駆動される。

油圧回路６３は、ＥＯＰ６１およびＭＯＰ６２の少なくとも一方から供給されるＡＴＦの油圧を一定の油圧（ライン圧）に調圧する調圧バルブと、ライン圧を元圧として変速装置４０のクラッチＣ１に供給する油圧（以下「Ｃ１油圧」ともいう）およびブレーキＢ１に供給する油圧（以下「Ｂ１油圧」ともいう）をそれぞれ調圧するソレノイドバルブとを含む。

ＡＴＦは、変速装置４０の作動油として機能するだけでなく、駆動装置（変速装置４０、差動装置５０、第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０等）の内部の回転部材（回転軸、ギヤ、ベアリング等）にも供給されて潤滑油として機能する。さらに、ＡＴＦは、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の冷却油としても機能する。ＡＴＦは、駆動装置の内部を循環した後、再びオイルパンに戻される。

［制御装置の構成］
図２は、図１における制御装置１００の構成を示したブロック図である。制御装置１００は、ＨＶＥＣＵ（Electric Control Unit）１５０と、ＭＧＥＣＵ１６０と、エンジンＥＣＵ１７０とを含む。ＨＶＥＣＵ１５０、ＭＧＥＣＵ１６０、エンジンＥＣＵ１７０の各々は、コンピュータを含んで構成される電子制御ユニットである。なお、ＥＣＵの数は、３つに限定されるものではなく、全体として１つのＥＣＵに統合しても良いし、２つ、または４つ以上の数に分割されていても良い。

ＭＧＥＣＵ１６０は、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を制御する。ＭＧＥＣＵ１６０は、例えば、第１ＭＧ２０に対して供給する電流値を調節することで第１ＭＧ２０の出力トルクを制御し、第２ＭＧ３０に対して供給する電流値を調節することで第２ＭＧ３０の出力トルクを制御する。

エンジンＥＣＵ１７０は、エンジン１０を制御する。エンジンＥＣＵ１７０は、例えば、エンジン１０の電子スロットル弁の開度の制御、点火信号を出力することによるエンジンの点火制御、エンジン１０に対する燃料の噴射制御、等を行なう。エンジンＥＣＵ１７０は、電子スロットル弁の開度制御、噴射制御、点火制御等によりエンジン１０の出力トルクを制御する。

ＨＶＥＣＵ１５０は、車両全体を統合制御する。ＨＶＥＣＵ１５０には、車速センサ、アクセル開度センサ、出力軸回転速度センサ、ＭＧ１回転速度センサ、ＭＧ２回転速度センサ、バッテリセンサ、油温センサ等が接続されている。これらのセンサにより、ＨＶＥＣＵ１５０は、車速、アクセル開度、出力軸回転速度（カウンタ軸７０の回転速度）、第１ＭＧ回転速度、第２ＭＧ回転速度、駆動用バッテリのＳＯＣ（State Of Charge）、ＡＴＦの温度（以下、単に「油温」あるいは「ＡＴＦ温度」ともいう）等を取得する。なお、油温センサは、たとえば油圧回路６３の内部に設けられる。

ＨＶＥＣＵ１５０は、取得した情報に基づいて、車両に対する要求駆動力や要求駆動トルク等を算出する。ＨＶＥＣＵ１５０は、算出した要求値に基づいて、第１ＭＧ２０のトルク（以下「第１ＭＧトルクＴｍ１」とも記載する。）、第２ＭＧ３０のトルク（以下「第２ＭＧトルクＴｍ２」とも記載する。）およびエンジン１０の出力トルク（以下「エンジントルクＴｅ」とも記載する。）を決定する。ＨＶＥＣＵ１５０は、第１ＭＧトルクＴｍ１の指令値および第２ＭＧトルクＴｍ２の指令値をＭＧＥＣＵ１６０に対して出力する。また、ＨＶＥＣＵ１５０は、エンジントルクＴｅの指令値をエンジンＥＣＵ１７０に対して出力する。

ＨＶＥＣＵ１５０は、後述する走行態様等に応じて変速装置４０のクラッチＣ１およびブレーキＢ１を制御する。ＨＶＥＣＵ１５０は、Ｃ１油圧の指令値ＰｂＣ１およびＢ１油圧の指令値ＰｂＢ１をそれぞれ図１の油圧回路６３のソレノイドバルブに出力する。

［車両１の走行態様］
制御装置１００は、ハイブリッド走行およびモータ走行のいずれかの走行態様で車両１を走行させる。ハイブリッド走行とは、エンジン１０および第２ＭＧ３０の動力で車両１を走行させる走行態様である。モータ走行とは、エンジン１０を停止し第２ＭＧ３０の動力で車両１を走行させる走行態様である。

＜ハイブリッド走行＞
図３は、ハイブリッド走行中に変速装置４０の変速段をローギヤ段Ｌｏにして前進走行する場合の共線図である。図４は、ハイブリッド走行中に変速装置４０の変速段をハイギヤ段Ｈｉにして前進走行する場合の共線図である。

図３、４に示す「Ｓ１」、「ＣＡ１」、「Ｒ１」はそれぞれ変速装置４０のサンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１を示し、「Ｓ２」、「ＣＡ２」、「Ｒ２」はそれぞれ差動装置５０のサンギヤＳ２、キャリアＣＡ２、リングギヤＲ２を示す。後述の図５、６についても同様である。

図３を参照して、ハイブリッド走行中にローギヤ段Ｌｏで前進走行する場合の制御状態について説明する。ローギヤ段Ｌｏ形成時には、クラッチＣ１が係合され、ブレーキＢ１が解放される。そのため、変速装置４０の回転要素Ｓ１，ＣＡ１，Ｒ１は一体となって回転する。そのため、リングギヤＲ１から出力されるトルク（以下「変速部出力トルクＴｒ１」という）はエンジントルクＴｅと同じ大きさ（Ｔｅ＝Ｔｒ１）となる。

差動装置５０のキャリアＣＡ２に伝達されたエンジン１０の回転は、サンギヤＳ２の回転速度（第１ＭＧ２０の回転速度）によって無段階に変速されて差動装置５０のリングギヤＲ２に伝達される。リングギヤＲ２に伝達されたエンジントルクＴｅ（以下「エンジン伝達トルクＴｅｃ」という）は、カウンタドライブギヤ５１からカウンタ軸７０に伝達され、車両１の駆動力として作用する。

また、第２ＭＧトルクＴｍ２は、リダクションギヤ３２からカウンタ軸７０に伝達され、車両１の駆動力として作用する。したがって、ハイブリッド走行では、エンジン伝達トルクＴｅｃと第２ＭＧトルクＴｍ２とを用いて、車両１は走行する。

次に、図４を参照して、ハイブリッド走行中にハイギヤ段Ｈｉで前進走行する場合の制御状態について説明する。ハイギヤ段Ｈｉ形成時には、クラッチＣ１が解放され、ブレーキＢ１が係合される。そのため、サンギヤＳ１の回転が規制される。これにより、変速装置４０のキャリアＣＡ１に入力されたエンジン１０の回転が増速されて変速装置４０のリングギヤＲ１から差動装置５０のキャリアＣＡ２に伝達されるオーバードライブ状態となる。したがって、変速部出力トルクＴｒ１はエンジントルクＴｅよりも小さくなる（Ｔｅ＞Ｔｒ１となる）。

なお、ハイブリッド走行中において、制御装置１００は、車速がしきい車速を超える高速域ではハイギヤ段Ｈｉを形成し（上述の図４参照）、車速がしきい車速未満の中低速域ではローギヤ段Ｌｏを形成する（上述の図３参照）。

＜モータ走行＞
モータ走行中（エンジン停止中）には、エンジン停止モードＡおよびエンジン停止モードＢのどちらかのモードが選択される。エンジン停止モードＡは、エンジン１０を停止状態に維持しつつ第１ＭＧ２０を停止状態とするように第１ＭＧトルクＴｍ１を制御するモードである。エンジン停止モードＢは、エンジン１０を停止状態に維持しつつ第１ＭＧ２０を回転状態とするように第１ＭＧトルクＴｍ１を制御するモードである。

エンジン停止モードＡおよびエンジン停止モードＢのどちらが選択される場合であっても、変速装置４０はニュートラル状態（クラッチＣ１を解放しかつブレーキＢ１を解放した状態）に制御される。これにより、エンジン１０と差動装置５０のキャリアＣＡ２との間の動力伝達が遮断される。その結果、エンジン１０を停止状態に維持したまま、差動装置５０のキャリアＣＡ２の回転速度を、第１ＭＧ回転速度（差動装置５０のサンギヤＳ２の回転速度）および車速（差動装置５０のリングギヤＲ２の回転速度）に応じて任意に変更することができる。

なお、本実施の形態においてはエンジン１０と差動装置５０との間に設けられる装置が変速比を切替可能な変速装置４０であるが、エンジン１０と差動装置５０との間に設けられられる装置は、動力伝達状態と動力遮断状態との切替が可能なものであればよく、必ずしも変速比の切替が可能であることには限定されない。たとえば、変速装置４０に代えてクラッチとしてもよい。

図５は、エンジン停止モードＡの選択中における共線図である。エンジン停止モードＡの選択中、制御装置１００は、変速装置４０をニュートラル状態（動力遮断状態）にしてエンジン１０を停止し、第２ＭＧトルクＴｍ２を用いて車両１を走行させる。なお、図５に示す例では、第２ＭＧトルクＴｍ２を正方向に作用させて前進走行させる場合（リングギヤＲ２を正方向に回転させる場合）が示される。

さらに、エンジン停止モードＡの選択中、制御装置１００は、第１ＭＧ２０が停止状態になるように（すなわちＭＧ１回転速度が０となるように）第１ＭＧトルクＴｍ１をフィードバック制御する。そのため、変速装置４０のキャリアＣＡ１および差動装置５０のサンギヤＳ２は停止状態に維持され、変速装置４０のリングギヤＲ１および差動装置５０のキャリアＣＡ２は車速（第２ＭＧ回転速度）に連動して回転する。

図６は、エンジン停止モードＢの選択中における共線図である。なお、図６に示す「Ｐ２」は、差動装置５０のピニオンギヤＰ２を示す。エンジン停止モードＢの選択中においても、制御装置１００は、変速装置４０をニュートラル状態にしてエンジン１０を停止し、第２ＭＧトルクＴｍ２を用いて車両１を走行させる。なお、図６に示す例では、第２ＭＧトルクＴｍ２を正方向に作用させて前進走行させる場合（リングギヤＲ２を正方向に回転させる場合）が示される。

さらに、エンジン停止モードＢの選択中、制御装置１００は、図６に示すように、第１ＭＧ２０が回転状態となる（すなわちＭＧ１回転速度の絶対値が０よりも大きくなる）ように第１ＭＧトルクＴｍ１を制御する。

なお、図６において、実線は第１ＭＧトルクＴｍ１を正方向に作用させて第１ＭＧ２０を正方向に回転させる場合を示し、一点鎖線および二点鎖線は第１ＭＧトルクＴｍ１を負方向に作用させて第１ＭＧ２０を負方向に回転させる場合を示す。図６に示すように、前進走行中において第１ＭＧ２０を負方向に回転させた場合、第１ＭＧ２０の回転速度の大きさ（絶対値）が大きいほどピニオンギヤＰ２の回転速度の大きさ（絶対値）も大きくなる。一方、前進走行中において第１ＭＧ２０を正方向に回転させた場合、ピニオンギヤＰ２の回転速度の大きさは、第１ＭＧ２０を負方向に回転させた場合よりも小さくなる。

［モータ走行中におけるモード選択］
以上のような構成を有する車両１がモータ走行を行なう場合、上述のように、エンジン停止モードＡとエンジン停止モードＢとのどちらかを選択することが可能である。しかしながら、エンジン停止モードＡとエンジン停止モードＢとにおいてＡＴＦの撹拌による引きずり損失（以下、単に「撹拌損失」という）が異なる場合には、撹拌損失による熱の発生量が異なるため、エンジン停止モードＡとエンジン停止モードＢとを適切に選択しないとＡＴＦ温度が適正な温度にならずＡＴＦが適正に機能しなくなることが懸念される。

そこで、エンジン停止モードＡとエンジン停止モードＢとにおいて撹拌損失を比較するシミュレーションを行なったところ、エンジン停止モードＡの撹拌損失がエンジン停止モードＢの撹拌損失よりも小さいという結果が得られた。このシミュレーション結果より、エンジン停止モードＡが選択される場合、エンジン停止モードＢが選択される場合に比べて、第１ＭＧ２０が停止状態となることによってＡＴＦの撹拌が少なく、撹拌損失による熱の発生量が少ないと考えられる。逆に、エンジン停止モードＢが選択される場合、エンジン停止モードＡが選択される場合に比べて、第１ＭＧ２０が回転状態となることによってＡＴＦが積極的に撹拌され、撹拌損失による熱の発生量が多いと考えられる。

上記のシミュレーション結果を踏まえると、ＡＴＦ温度が低い状態でエンジン停止モードＡが選択されると、撹拌損失による熱の発生量が少ないためＡＴＦ温度が上昇し難くなる。そのため、ＡＴＦ温度が低くＡＴＦの粘度が高い状態が長時間継続し、駆動装置の動力伝達効率が低下することが懸念される。

また、ＡＴＦ温度が高い状態でエンジン停止モードＢが選択されると、撹拌損失による熱の発生量が多いため、ＡＴＦ温度が低下し難くなる。そのため、ＡＴＦ温度が高くＡＴＦの粘度が低い状態が長時間継続することになる。その結果、第２ＭＧ３０を十分に冷却することができず第２ＭＧ３０の出力（車両駆動力）が低下したり、駆動装置内の回転部材において油膜切れが生じ十分な潤滑がなされなくなったりすることが懸念される。

上記のような問題に鑑み、本実施の形態による制御装置１００は、モータ走行中においてＡＴＦ温度が低温しきい値Ｔｌｏｗ未満である場合、エンジン停止モードＢを選択する。これにより、エンジン停止モードＡを選択する場合に比べて、熱の発生が促進されてＡＴＦ温度が上昇し易くなる。その結果、駆動装置の動力伝達効率を早期に向上させることができる。

また、モータ走行中においてＡＴＦ温度が高温しきい値Ｔｈｉ（Ｔｈｉ＞Ｔｌｏｗ）を超える場合、エンジン停止モードＡを選択する。これにより、エンジン停止モードＢを選択する場合に比べて、熱の発生が抑制されてＡＴＦ温度が上昇し難くなる。その結果、第２ＭＧ３０をＡＴＦによって適正に冷却することができ第２ＭＧ３０の出力（車両駆動力）の低下を抑制することができる。また、駆動装置内の回転部材における油膜切れを防止して十分な潤滑を行なうことができる。

図７は、制御装置１００がモータ走行中に行なう処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、モータ走行中（エンジン停止中）に所定周期で繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１１にて、制御装置１００は、油温（ＡＴＦ温度）が高温しきい値Ｔｈｉを超えているか否かを判定する。高温しきい値Ｔｈｉは、ＡＴＦによる冷却および潤滑を適正に行なうことができない程度にＡＴＦ温度が高い（ＡＴＦ粘度が低い）状態であるか否かという観点で予め設定される。

油温（ＡＴＦ温度）が高温しきい値Ｔｈｉを超えている場合（Ｓ１１にてＹＥＳ）、制御装置１００は、Ｓ１２にてエンジン停止モードＡを選択する。これにより、上述のように、熱の発生が抑制されてＡＴＦ温度上昇が抑制される。

油温が高温しきい値Ｔｈｉを超えていない場合（Ｓ１１にてＮＯ）、制御装置１００は、Ｓ１３にて、油温が低温しきい値Ｔｌｏｗ未満であるか否かを判定する。低温しきい値Ｔｌｏｗは、駆動装置の動力伝達効率が目標効率よりも低下する程度にＡＴＦ温度が低い（ＡＴＦの粘度が高い）状態であるか否かという観点で予め設定される。

油温が低温しきい値Ｔｌｏｗ未満である場合（Ｓ１３にてＹＥＳ）、制御装置１００は、Ｓ１４〜Ｓ１６にて、エンジン停止モードＢを選択する。これにより、上述のように、熱の発生が促進されてＡＴＦ温度の上昇を促すことができる。

なお、エンジン停止モードＢを選択して第１ＭＧ２０を回転状態にする際、第１ＭＧ２０の回転方向および回転速度によっては、駆動装置内の各回転要素の回転速度がそれぞれに対応する上限回転速度を超えてしまい駆動装置の耐久性が悪化したり、第１ＭＧ２０の作動音が走行音よりも相対的に大きくなってドライバビリティが悪化したりすることが懸念される。

そこで、本実施の形態においては、エンジン停止モードＢを選択する場合、駆動装置の耐久性確保および騒音防止という観点から、第１ＭＧ２０の回転方向および回転速度の大きさ（絶対値）を決定する。

具体的には、制御装置１００は、Ｓ１４にて、車速に応じて第１ＭＧ２０の回転方向を決定する。前進走行中で車速が高い場合、第１ＭＧ２０を負方向に回転させるとピニオンギヤＰ２の回転速度が大きくなって過回転状態となってしまうことが懸念される（図６の一点鎖線参照）。そのため、車速が所定値（所定値は正の値）以上である場合には、制御装置１００は、第１ＭＧ２０の回転方向を「正方向」に決定する（図６の実線参照）。逆に、車速が所定値未満である場合（後進走行中あるいは微速での前進走行中）には、制御装置１００は、第１ＭＧ２０の回転方向を「負方向」に決定する。これにより、ピニオンギヤＰ２の過回転が防止され、差動装置５０の耐久性が悪化することを抑制することができる。なお、上記の第１ＭＧ２０の回転方向の決定手法はあくまで例示であって、他の決定手法で第１ＭＧ２０の回転方向を決定するようにしてもよい。

本実施の形態においては図７のＳ１４にてピニオンギヤＰ２の過回転を防止する観点から第１ＭＧ２０の回転方向を決定する場合を例示的に説明するが、図７のＳ１４にて駆動装置（変速装置４０および差動装置５０）の各回転要素の回転速度がそれぞれに対応する上限回転速度を超えないように第１ＭＧ２０の回転方向および回転速度を決定するようにしてもよい。

さらに、制御装置１００は、Ｓ１５にて、車速の大きさ（絶対値）に応じて第１ＭＧ２０の回転速度の大きさ（絶対値）を決定する。たとえば、車速の大きさが所定速度を超える場合、走行音が大きく第１ＭＧ２０の作動音は相対的に小さくなってユーザに聞こえ難くなるため、制御装置１００は、第１ＭＧ２０の回転速度の大きさを、油温上昇に最適な比較的高い回転速度Ｎ１とする。一方、車速の大きさが所定速度未満である場合、走行音が小さく第１ＭＧ２０の作動音が相対的に大きくなってユーザに聞こえ易くなるため、制御装置１００は、第１ＭＧ２０の回転速度の大きさを、回転速度Ｎ１よりも低い回転速度Ｎ２とする。これにより、ドライバビリティを悪化させない範囲で第１ＭＧ２０の回転速度を高い値にして早期に油温を上昇させることができる。なお、車速の絶対値が大きいほど第１ＭＧ２０の回転速度を高い値に設定するようにしてもよい。

そして、制御装置１００は、Ｓ１６にて、第１ＭＧ２０の回転方向および回転速度がＳ１４およびＳ１５にて決定された回転方向および回転速度となるように、第１ＭＧトルクＴｍ１をフィードバック制御する。

なお、油温が高温しきい値Ｔｈｉと低温しきい値Ｔｌｏｗとの間に含まれる場合（Ｓ１１およびＳ１３の双方にてＮＯ）、制御装置１００は、処理を終了させる。この場合、現在選択されているエンジン停止モード（エンジン停止モードＢおよびエンジン停止モードＡのどちらか）がそのまま維持される。

図８は、モータ走行中にエンジン停止モードＢからエンジン停止モードＡに切り替わる場合のＭＧ１回転速度等の変化を例示的に示す図である。図８には、ＭＧ２回転速度が正の値である場合（すなわち前進走行中である場合）が示されている。

時刻ｔ１よりも前は、エンジン停止モードＢが選択されており、図８に示す例ではＭＧ１回転速度が負回転状態に制御されている。

時刻ｔ１にて油温が高温しきい値Ｔｈｉに達したと判定されると、その後の時刻ｔ２にてエンジン停止モードＡへの切替が開始される。具体的には、ＭＧ１回転速度が０となるようにＭＧ１トルクが増加される。この際、ＭＧ１トルクの反力を受け持つためにＭＧ２トルクも増加される。

時刻ｔ３にてＭＧ１回転速度が０に達するとエンジン停止モードＡへの切替が完了し、時刻ｔ３以降はＭＧ１回転速度が０に維持される。エンジン停止モードＡへの切替によって、撹拌損失による熱の発生が抑制されて油温が高温しきい値Ｔｈｉ未満に低下する。そのため、ＡＴＦによる冷却および潤滑を適正に行なうことができる状態になる。

以上のように、本実施の形態による制御装置１００は、モータ走行中にＡＴＦ温度が低温しきい値Ｔｌｏｗ未満である場合、エンジン停止モードＢを選択する。これにより、撹拌損失による熱の発生が促進されてＡＴＦ温度が上昇し易くなる。その結果、駆動装置の動力伝達効率を早期に向上させることができる。

また、モータ走行中にＡＴＦ温度が高温しきい値Ｔｈｉ（Ｔｈｉ＞Ｔｌｏｗ）を超える場合、制御装置１００はエンジン停止モードＡを選択する。これにより、撹拌損失による熱の発生が抑制されてＡＴＦ温度が上昇し難くなる。その結果、ＡＴＦによる冷却および潤滑を適正に行なうことができる状態にすることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、１０ エンジン、２１，３１ 回転軸、２５，３５ インバータ、３０ 第２ＭＧ、３２ リダクションギヤ、４０ 変速装置、５０ 差動装置、５１ カウンタドライブギヤ、６３ 油圧回路、７０ カウンタ軸、７１ ドリブンギヤ、７２ ドライブギヤ、８０ デファレンシャルギヤ、８１ デフリングギヤ、８２ 駆動軸、９０ 駆動輪、１００ 制御装置、Ｂ１ ブレーキ、Ｃ１ クラッチ、ＣＡ１，ＣＡ２ キャリア、Ｐ１，Ｐ２ ピニオンギヤ、Ｒ１，Ｒ２ リングギヤ、Ｓ１，Ｓ２ サンギヤ。

Claims (5)

1. 駆動装置の制御装置であって、
   前記駆動装置は、
   エンジンと、
   第１モータジェネレータと、
   第２モータジェネレータと、
   動力伝達状態と動力遮断状態とのどちらかの状態に切替可能な動力遮断部と、
   前記動力遮断部を介して前記エンジンに接続された第１回転要素と前記第１モータジェネレータに接続された第２回転要素と前記第２モータジェネレータおよび駆動輪に接続された第３回転要素とを有する差動部とを含み、
   前記制御装置は、前記エンジンを停止し前記第２モータジェネレータを用いて走行するモータ走行中において前記駆動装置の内部の油の温度が第１温度未満である場合、前記エンジンを停止状態に維持しかつ前記動力遮断部を前記動力遮断状態としつつ前記第１モータジェネレータを回転状態とするように前記変速部および前記第１モータジェネレータを制御する第１エンジン停止モードを選択する、駆動装置の制御装置。
2. 前記制御装置は、前記第１エンジン停止モードを選択する場合、前記差動部の各回転要素の回転速度の大きさがそれぞれに対応する上限回転速度を超えないように前記第１モータジェネレータの回転方向および回転速度を決定する、請求項１に記載の駆動装置の制御装置。
3. 前記差動部は、サンギヤと、リングギヤと、前記サンギヤと前記リングギヤとの間に配置されたピニオンギヤと、前記ピニオンギヤを自転および公転可能に支持するキャリアとを含む遊星歯車装置であり、
   前記第１回転要素は前記キャリアであり、
   前記第２回転要素は前記サンギヤであり、
   前記第３回転要素は前記リングギヤであり、
   前記制御装置は、前記第１エンジン停止モードを選択する場合、前記ピニオンギヤの回転速度の大きさが上限回転速度を超えないように、前記リングギヤの回転状態に基づいて前記第１モータジェネレータの回転方向を決定する、請求項１に記載の駆動装置の制御装置。
4. 前記制御装置は、前記第１エンジン停止モードを選択する場合、車速の絶対値に応じて前記第１モータジェネレータの回転速度を決定する、請求項１〜３のいずれかに記載の駆動装置の制御装置。
5. 前記制御装置は、前記モータ走行中において前記油の温度が前記第１温度よりも高い第２温度を超える場合、前記エンジンを停止状態に維持しかつ前記動力遮断部を前記動力遮断状態としつつ前記第１モータジェネレータを停止状態とするように前記第１モータジェネレータを制御する第２エンジン停止モードを選択する、請求項１〜４のいずれかに記載の駆動装置の制御装置。

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