JP2019108056A - 車両の駆動力制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ローモードとハイモードとを、直結モードを介することなく実行できる車両の駆動力制御装置を提供する。【解決手段】ローモードからハイモードへの切り替え、またはハイモードからローモードへの切り替えの要求がある場合に、第１係合機構と第２係合機構とのうちの現在係合している一方の係合機構を解放するとともに（ステップＳ７）、エンジンを停止させ（ステップＳ４）、第１係合機構と第２係合機構とのうちの他方の係合機構の入力回転数と出力回転数との差が許容値以下となるように回転機の回転数を制御し（ステップＳ８）、他方の係合機構における入力回転数と前記出力回転数との差が許容値以下となった（ステップＳ９で肯定的に判断）ことを条件に、他方の係合機構を係合状態に切り替える（ステップＳ１０）ように構成されている。【選択図】図１３

Description

この発明は、少なくとも二つの係合機構を備え、それら係合機構を選択的に係合することにより、複数の走行モードを設定することができる車両の駆動力制御装置に関するものである。

特許文献１には、エンジンが連結されたキャリヤと、第１モータが連結されたサンギヤとを有するシングルピニオン型の第１遊星歯車機構と、第１遊星歯車機構におけるリングギヤが連結されたキャリヤと、駆動輪が連結されたリングギヤとを有するシングルピニオン型の第２遊星歯車機構と、第１遊星歯車機構におけるキャリヤと第２遊星歯車機構におけるサンギヤとを選択的に連結する第１クラッチ機構と、第２遊星歯車機構におけるキャリヤとリングギヤとを選択的に連結する第２クラッチ機構とにより構成された動力分割機構が記載されている。この動力分割機構は、第２クラッチ機構を係合することにより出力側に伝達される動力の割合が比較的大きいローモードを設定でき、第１クラッチ機構を係合することにより前記割合がローモードよりも小さいハイモードを設定でき、第１クラッチ機構および第２クラッチ機構を係合することによりエンジンのトルクがそのまま駆動輪側に伝達される直結モードを設定できる。

特開２０１７−００７４３７号公報

特許文献１に記載された動力分割機構は、第１クラッチ機構の係合状態と解放状態とを切り替えるとともに、第２クラッチ機構の係合状態と解放状態とを切り替えることによりローモード、ハイモード、直結モードの三つの走行モードを設定できる。一方、ローモードを設定しているときには、第１遊星歯車機構におけるキャリヤと第２遊星歯車機構におけるサンギヤとが相対回転するため、ローモードからハイモードへの切り替えは、通常、直結モードを介して実行される。同様に、ハイモードを設定しているときには、第２遊星歯車機構におけるキャリヤとリングギヤとが相対回転するため、ハイモードからローモードへ切り替えは、通常、直結モードを介して実行される。

しかしながら、極低車速で走行している場合には、直結モードを設定すると、エンジン回転数が自立可能回転数以下になって、エンジンが停止してしまう可能性がある。また、高車速で走行している場合には、直結モードを設定すると、エンジン回転数が上限回転数以上になってしまう可能性がある。つまり、ローモードからハイモードへの切り替えや、ハイモードからローモードの切り替えを適切に実行するための技術的な改善の余地があった。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、ローモードとハイモードとを、直結モードを介することなく実行できる車両の駆動力制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンと、回転機と、前記エンジンが連結された第１回転要素と、前記回転機が連結された第２回転要素と、駆動輪にトルク伝達可能に連結された第３回転要素とを含む複数の回転要素を有する伝動機構とを備え、前記伝動機構は、前記複数の回転要素のうちのいずれか二つの回転要素を選択的に連結する第１係合機構と、前記複数の回転要素のうちのいずれか二つの回転要素を選択的に連結する第２係合機構とを有し、前記第１係合機構を係合状態にしかつ前記第２係合機構を解放状態にすることにより前記エンジンから出力されたトルクのうち前記第３回転要素側に伝達されるトルクの割合が第１所定値となるローモードを設定し、前記第２係合機構を係合状態にしかつ前記第１係合機構を解放状態にすることにより前記割合が前記第１所定値よりも小さい第２所定値となるハイモードを設定し、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのそれぞれを係合状態にすることにより前記複数の回転要素が差動することを制限する直結モードを設定するように構成された車両の駆動力制御装置において、前記エンジン、前記回転機、前記第１係合機構、前記第２係合機構を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記ローモードから前記ハイモードへの切り替え、または前記ハイモードから前記ローモードへの切り替えの要求がある場合に、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの現在係合している一方の係合機構を解放するとともに、前記エンジンを停止させ、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの他方の係合機構の入力回転数と出力回転数との差が許容値以下となるように前記回転機の回転数を制御し、前記他方の係合機構における前記入力回転数と前記出力回転数との差が許容値以下となったことを条件に、前記他方の係合機構を係合状態に切り替えるように構成されていることを特徴とするものである。

この発明においては、ローモードとハイモードとの切り替えを行う場合に、第１係合機構と第２係合機構とのうちの現在係合している一方の係合機構を解放する。したがって、エンジンと回転機と駆動輪とがそれぞれ個別に回転することができる。すなわち、エンジンを停止することができる。そのため、エンジンストールに至ることを抑制でき、またはエンジンが上限回転数以上で回転することを抑制できる。また、走行モードの切り替え過程で回転機の回転数を制御して、係合する側の係合機構の入力回転数と出力回転数との差を小さくし、その状態で、係合機構を係合できるため、係合機構を係合することに伴うショックを抑制できる。

第１駆動装置の一例を説明するためのスケルトン図である。 第２駆動装置の一例を説明するためのスケルトン図である。 電子制御装置（ECU）の構成を説明するためのブロック図である。 各走行モードでのクラッチ機構、ブレーキ機構の係合および解放の状態、モータの運転状態、エンジンの駆動の有無をまとめて示す図表である。 HV-Hiモードでの動作状態を説明するための共線図である。 HV-Loモードでの動作状態を説明するための共線図である。 直結モードでの動作状態を説明するための共線図である。 EV-Loモードでの動作状態を説明するための共線図である。 EV-Hiモードでの動作状態を説明するための共線図である。 シングルモードでの動作状態を説明するための共線図である。 CSモードが選択されている際に各走行モードを定めるためのマップの一例を示す図である。 CDモードが選択されている際に各走行モードを定めるためのマップの一例を示す図である。 直結モードを介することなく、HV-LoモードとHV-Hiモードとの切り替えを行う場合の制御例を説明するためのフローチャートである。 フラグf_moveokを設定する制御例を説明するためのフローチャートである。 フラグf_Fokを設定する制御例を説明するためのフローチャートである。 第１駆動力を定めるためのマップの一例を示す模式図である。 フラグf_Vokを設定する制御例を説明するためのフローチャートである。 直結モードを介することなく、HV-LoモードからHV-Hiモードに切り替える場合の制御モードなどの変化の一例を説明するためのタイムチャートである。 HV-LoモードからHV-Hiモードに切り替えた場合における動力分割機構の各回転要素の回転数の変化を説明するための共線図である。 この発明で対象とすることができる車両の他の構成を説明するためのスケルトン図である。 図２０に示す車両で設定できるHV-Hiモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図である。 図２０に示す車両で設定できるHV-Loモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図である。 この発明で対象とすることができる車両の更に他の構成を説明するためのスケルトン図である。 図２３に示す車両で設定できるHV-Hiモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図である。 図２３に示す車両で設定できるHV-Loモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図である。

この発明の実施形態における車両の一例を図１および図２を参照して説明する。図１は、前輪１Ｒ，１Ｌを駆動するための第１駆動装置２を示し、図２は、後輪３Ｒ，３Ｌを駆動するための第２駆動装置４を示している。第１駆動装置２は、エンジン５と二つのモータ６，７とを駆動力源として備えたいわゆる２モータタイプの駆動装置であって、第１モータ６は発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ１）によって構成され、エンジン５の回転数を第１モータ６によって制御するとともに、第１モータ６で発電された電力により第２モータ７を駆動し、その第２モータ７が出力する駆動トルクを走行のための駆動トルクに加えることができるように構成されている。なお、第２モータ７は発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ２）によって構成することができる。上記の第１モータ６が、この発明の実施形態における「回転機」に相当する。

エンジン５には、この発明の実施形態における「伝動機構」に相当する動力分割機構８が連結されている。この動力分割機構８は、エンジン５から出力されたトルクを第１モータ６側と出力側とに分割する機能を主とする分割部９と、そのトルクの分割率を変更する機能を主とする変速部１０とにより構成されている。

分割部９は、三つの回転要素によって差動作用を行う構成であればよく、遊星歯車機構を採用することができる。図１に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。図１に示す分割部９は、サンギヤ１１と、サンギヤ１１に対して同心円上に配置された、内歯歯車であるリングギヤ１２と、これらサンギヤ１１とリングギヤ１２との間に配置されてサンギヤ１１とリングギヤ１２とに噛み合っているピニオンギヤ１３と、ピニオンギヤ１３を自転および公転可能に保持するキャリヤ１４とにより構成されている。そのサンギヤ１１が主に反力要素として機能し、リングギヤ１２が主に出力要素として機能し、キャリヤ１４が主に入力要素として機能する。このキャリヤ１４が、この発明の実施形態における「第１回転要素」に相当し、サンギヤ１１が、この発明の実施形態における「第２回転要素」に相当する。

エンジン５が出力した動力が前記キャリヤ１４に入力されるように構成されている。具体的には、エンジン５の出力軸１５に、動力分割機構８の入力軸１６が連結され、その入力軸１６がキャリヤ１４に連結されている。なお、キャリヤ１４と入力軸１６とを直接連結する構成に替えて、歯車機構などの伝動機構を介してキャリヤ１４と入力軸１６とを連結してもよい。また、その出力軸１５と入力軸１６との間にダンパ機構やトルクコンバータなどの機構を配置してもよい。

サンギヤ１１に第１モータ６が連結されている。図１に示す例では、分割部９および第１モータ６は、エンジン５の回転中心軸線と同一の軸線上に配置され、第１モータ６は分割部９を挟んでエンジン５とは反対側に配置されている。この分割部９とエンジン５との間で、これら分割部９およびエンジン５と同一の軸線上に、その軸線の方向に並んで変速部１０が配置されている。

変速部１０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、サンギヤ１７と、サンギヤ１７に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１８と、これらサンギヤ１７とリングギヤ１８との間に配置されてこれらサンギヤ１７およびリングギヤ１８に噛み合っているピニオンギヤ１９と、ピニオンギヤ１９を自転および公転可能に保持しているキャリヤ２０とを有し、サンギヤ１７、リングギヤ１８、およびキャリヤ２０の三つの回転要素によって差動作用を行う差動機構である。この変速部１０におけるサンギヤ１７に分割部９におけるリングギヤ１２が連結されている。また、変速部１０におけるリングギヤ１８に、出力ギヤ２１が連結されている。このリングギヤ１８が、この発明の実施形態における「第３回転要素」に相当する。

上記の分割部９と変速部１０とが複合遊星歯車機構を構成するように第１クラッチ機構CL1が設けられている。第１クラッチ機構CL1は、変速部１０におけるキャリヤ２０を、分割部９におけるキャリヤ１４に選択的に連結するように構成されている。この第１クラッチ機構CL1は、湿式多板クラッチなどの摩擦式のクラッチ機構であってもよく、あるいはドグクラッチなどの噛み合い式のクラッチ機構であってもよい。この第１クラッチ機構CL1を係合させることにより分割部９におけるキャリヤ１４と変速部１０におけるキャリヤ２０とが連結されてこれらが入力要素となり、また分割部９におけるサンギヤ１１が反力要素となり、さらに変速部１０におけるリングギヤ１８が出力要素となった複合遊星歯車機構が形成される。したがって、分割部９を構成する各回転要素１１，１２，１４や変速部１０を構成する各回転要素１７，１８，２０が、この発明の実施形態における「複数の回転要素」に相当する。

さらに、変速部１０の全体を一体化させるための第２クラッチ機構CL2が設けられている。この第２クラッチ機構CL2は、変速部１０におけるキャリヤ２０とリングギヤ１８もしくはサンギヤ１７、あるいはサンギヤ１７とリングギヤ１８とを連結するなどの少なくともいずれか二つの回転要素を連結するためのものであって、摩擦式あるいは噛み合い式のクラッチ機構によって構成することができる。図１に示す例では、第２クラッチ機構CL2は、変速部１０におけるキャリヤ２０とリングギヤ１８とを連結するように構成されている。そして、第１クラッチ機構CL1および第２クラッチ機構CL2は、エンジン５および分割部９ならびに変速部１０と同一の軸線上に配置され、かつ変速部１０を挟んで分割部９とは反対側に配置されている。なお、各クラッチ機構CL1，CL2同士は、図１に示すように、半径方向で内周側と外周側とに並んだ状態に配置されていてもよく、あるいは軸線方向に並んで配置されていてもよい。図１に示すように半径方向に並べて配置した場合には、第１駆動装置２の全体としての軸長を短くすることができる。また、軸線方向に並べて配置した場合には、各クラッチ機構CL1，CL2の外径の制約が少なくなるので、摩擦式のクラッチ機構を採用した場合には、摩擦板の枚数を少なくすることができる。

上記のエンジン５や分割部９あるいは変速部１０の回転中心軸線と平行にカウンタシャフト２２が配置されている。前記出力ギヤ２１に噛み合っているドリブンギヤ２３がこのカウンタシャフト２２に取り付けられている。また、カウンタシャフト２２にはドライブギヤ２４が取り付けられており、このドライブギヤ２４が終減速機であるデファレンシャルギヤユニット２５におけるリングギヤ２６に噛み合っている。さらに、前記ドリブンギヤ２３には、第２モータ７におけるロータシャフト２７に取り付けられたドライブギヤ２８が噛み合っている。したがって、前記出力ギヤ２１から出力された動力もしくはトルクに、第２モータ７が出力した動力もしくはトルクを、上記のドリブンギヤ２３の部分で加えるように構成されている。このようにして合成された動力もしくはトルクをデファレンシャルギヤユニット２５から左右のドライブシャフト２９に出力し、その動力やトルクが前輪１Ｒ，１Ｌに伝達されるように構成されている。

さらに、第１駆動装置２は、第１モータ６から出力された駆動トルクを、前輪１Ｒ，１Ｌに伝達することができるように、出力軸１５または入力軸１６を選択的に固定可能に構成された、摩擦式あるいは噛み合い式の第１ブレーキ機構B1が設けられている。すなわち、第１ブレーキ機構B1により出力軸１５または入力軸１６を固定することで、分割部９におけるキャリヤ１４や、変速部１０におけるキャリヤ２０を反力要素として機能させ、分割部９におけるサンギヤ１１を入力要素として機能させることができるように構成されている。なお、第１ブレーキ機構B1は、第１モータ６が駆動トルクを出力した場合に、反力トルクを発生させることができればよく、出力軸１５または入力軸１６を完全に固定する構成に限らず、要求される反力トルクを出力軸１５または入力軸１６に作用させることができればよい。または、出力軸１５や入力軸１６が、エンジン５の駆動時に回転する方向とは逆方向に回転することを禁止するワンウェイクラッチを第１ブレーキ機構B1に代えて設けてもよい。

第２駆動装置４は、リアモータ３０の動力もしくはトルクを後輪３Ｒ，３Ｌに伝達するように構成されている。なお、便宜上、左側の後輪３Ｌは図示していない。このリアモータ３０は、第１モータ６および第２モータ７と同様に、発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧＲ）によって構成されている。リアモータ３０には、リアモータ３０のトルクを増幅する減速段と、リアモータ３０のトルクを変化させずにそのまま出力する固定段とを選択的に切り替えることができるように構成された変速機構３１が連結されている。

図２に示す変速機構３１は、サンギヤ３２と、サンギヤ３２に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ３３と、これらサンギヤ３２とリングギヤ３３との間に配置されてサンギヤ３２とリングギヤ３３とに噛み合うピニオンギヤ３４と、ピニオンギヤ３４を自転および公転可能に保持しているキャリヤ３５とを有する、シングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。

変速機構３１のサンギヤ３２は、リアモータ３０に連結されており、入力要素として機能する。キャリヤ３５は、出力軸３６に連結されており、出力要素として機能する。そして、変速機構３１を固定段として機能させるための第３クラッチ機構CL3が設けられている。この第３クラッチ機構CL3は、変速機構３１におけるサンギヤ３２とリングギヤ３３もしくはキャリヤ３５、あるいはリングギヤ３３とキャリヤ３５とを連結するなどの少なくともいずれか二つの回転要素を連結するためのものであって、摩擦式あるいは噛み合い式のクラッチ機構によって構成することができる。図２に示す例では、第３クラッチ機構CL3は、変速機構３１におけるリングギヤ３３とキャリヤ３５とを連結するように構成されている。

さらに、変速機構３１を減速段として機能させるための第２ブレーキ機構B2が設けられている。この第２ブレーキ機構B2は、変速機構３１におけるリングギヤ３３を選択的に固定するように構成された、摩擦式あるいは噛み合い式の係合機構によって構成することができる。図２に示す第２ブレーキ機構B2は、第２駆動装置４を収容するケースＣとリングギヤ３３とを係合することにより、リングギヤ３３を固定するように構成されている。このように第２ブレーキ機構B2によりリングギヤ３３が固定されることでリングギヤ３３が反力要素として機能する。なお、第２ブレーキ機構B2は、上記第１ブレーキ機構B1と同様に、リングギヤ３３を完全に固定するものに限らない。

変速機構３１の出力軸３６には、ドライブギヤ３７が取り付けられている。出力軸３６と平行にカウンタシャフト３８が配置されており、そのカウンタシャフト３８の一方の端部に、ドライブギヤ３７と噛み合うドリブンギヤ３９が取り付けられている。このドリブンギヤ３９は、ドライブギヤ３７よりも大径に形成されており、変速機構３１の出力トルクを増幅するように構成されている。カウンタシャフト３８の他方の端部には、ドライブギヤ４０が取り付けられており、このドライブギヤ４０が終減速機であるデファレンシャルギヤユニット４１におけるリングギヤ４２に噛み合っている。デファレンシャルギヤユニット４１には、ドライブシャフト４３が連結されており、そのドライブシャフト４３を介して後輪３Ｒ，３Ｌに、リアモータ３０から出力された動力が伝達されるように構成されている。

第１モータ６にインバータやコンバータなどを備えた第１電力制御装置４４が連結され、第２モータ７にインバータやコンバータなどを備えた第２電力制御装置４５が連結され、リアモータ３０にインバータやコンバータなどを備えた第３電力制御装置４６が連結され、それらの各電力制御装置４４，４５，４６が、リチウムイオン電池やキャパシタなどから構成された蓄電装置４７に連結されている。また、上記第１電力制御装置４４と第２電力制御装置４５および第３電力制御装置４６とが相互に電力を供給できるように構成されている。具体的には、第１モータ６が反力トルクを出力することに伴って発電機として機能する場合には、第１モータ６で発電された電力を蓄電装置４７を介することなく、第２モータ７やリアモータ３０に電力を供給することができるように構成されている。

上記の各電力制御装置４４，４５，４６におけるインバータやコンバータ、エンジン５、各クラッチ機構CL1，CL2，CL3、および各ブレーキ機構B1，B2を制御するための電子制御装置（ECU）４８が設けられている。このECU４８は、この発明の実施形態における「コントローラ」に相当するものであり、マイクロコンピュータを主体にして構成されている。図３は、ECU４８の構成の一例を説明するためのブロック図である。図３に示す例では、統合ECU４９、MG-ECU５０、エンジンECU５１、およびクラッチECU５２によりECU４８が構成されている。

統合ECU４９は、車両に搭載された種々のセンサからデータが入力され、その入力されたデータと、予め記憶されているマップや演算式などとに基づいて、MG-ECU５０、エンジンECU５１、およびクラッチECU５２に指令信号を出力するように構成されている。統合ECU４９に入力されるデータの一例を図３に示してあり、車速、アクセル開度、第１モータ(MG1)６の回転数、第２モータ(MG2)７の回転数、リアモータ(MGR)３０の回転数、エンジン５の出力軸１５の回転数（エンジン回転数）、変速部１０におけるリングギヤ１８またはカウンタシャフト２２の回転数である出力回転数、各クラッチ機構CL1，CL2，CL3や各ブレーキ機構B1，B2に設けられたピストンのストローク量、蓄電装置４７の温度、各電力制御装置４４，４５，４６の温度、第１モータ６の温度、第２モータ７の温度、リアモータ３０の温度、分割部９や変速部１０あるいは変速機構３１などを潤滑するオイル（ＡＴＦ）の温度、蓄電装置４７の充電残量（SOC）などのデータが、統合ECU４９に入力される。

そして、統合ECU４９に入力されたデータなどに基づいて第１モータ６の運転状態（出力トルクや回転数）、第２モータ７の運転状態（出力トルクや回転数）、リアモータ３０の運転状態（出力トルクや回転数）を求めて、それらの求められたデータを指令信号としてMG-ECU５０に出力する。同様に、統合ECU４９に入力されたデータなどに基づいてエンジン５の運転状態（出力トルクや回転数）を求めて、その求められたデータを指令信号としてエンジンECU５１に出力する。さらに、統合ECU４９に入力されたデータなどに基づいて各クラッチ機構CL1，CL2，CL3、および各ブレーキ機構B1，B2の伝達トルク容量（「０」を含む）を求めて、それらの求められたデータを指令信号としてクラッチECU５２に出力する。

MG-ECU５０は、上記のように統合ECU４９から入力されたデータに基づいて各モータ６，７，３０に通電するべき電流値を求めて、各モータ６，７，３０に指令信号を出力する。各モータ６，７，３０は、交流式のモータであるから、上記の指令信号は、インバータで生成するべき電流の周波数や、コンバータで昇圧するべき電圧値などが含まれる。

エンジンECU５１は、上記のように統合ECU４９から入力されたデータに基づいて電子スロットルバルブ５ｂの開度を定めるための電流、点火装置で燃料を着火するための電流、EGR（Exhaust Gas Recirculation）バルブの開度を定めるための電流、吸気バルブや排気バルブの開度を定めるための電流値などを求め、それぞれのバルブや装置に指令信号を出力する。すなわち、エンジン５の出力（パワー）や、エンジン５の出力トルク、もしくはエンジン回転数を制御するための指示信号を、エンジンECU５１から出力する。

クラッチECU５２は、上記のように統合ECU４９から入力されたデータに基づいて各クラッチ機構CL1，CL2，CL3、および各ブレーキ機構B1，B2の係合圧を定めるアクチュエータに通電するべき電流値を求めて、それぞれのアクチュエータに指令信号を出力する。

上記の第１駆動装置２は、エンジン５から駆動トルクを出力して走行するHV走行モードと、エンジン５から駆動トルクを出力することなく、第１モータ６や第２モータ７から駆動トルクを出力して走行するEV走行モードとを設定することが可能である。さらに、HV走行モードは、第１モータ６を低回転数で回転させた場合（「０」回転を含む）に、変速部１０におけるリングギヤ１８の回転数よりもエンジン５（または入力軸１６）の回転数が高回転数となるHV-Loモードと、変速部１０におけるリングギヤ１８の回転数よりもエンジン５（または入力軸１６）の回転数が低回転数となるHV-Hiモードと、変速部１０におけるリングギヤ１８の回転数とエンジン５（または入力軸１６）の回転数が同一になる、すなわち動力分割機構８を構成する各回転要素の差動が制限される直結モードとを設定することが可能である。なお、HV-Loモードが、この発明の実施形態における「ローモード」に相当し、HV-Hiモードが、この発明の実施形態における「ハイモード」に相当する。

またさらに、EV走行モードは、第１モータ６および第２モータ７から駆動トルクを出力するデュアルモードと、第１モータ６から駆動トルクを出力せずに第２モータ７のみから駆動トルクを出力するシングルモードとを設定することが可能である。更にデュアルモードは、第１モータ６から出力されたトルクの増幅率が比較的大きいEV-Loモードと、第１モータ６から出力されたトルクの増幅率が比較的小さいEV-Hiモードとを設定することが可能である。なお、シングルモードでは、第１クラッチ機構CL1を係合した状態で第２モータ７のみから駆動トルクを出力して走行することや、第２クラッチ機構CL2を係合した状態で第２モータ７のみから駆動トルクを出力して走行すること、あるいは各クラッチ機構CL1，CL2を解放した状態で第２モータ７のみから駆動トルクを出力して走行することが可能である。

それらの各走行モードは、第１クラッチ機構CL1、第２クラッチ機構CL2、第１ブレーキ機構B1、およびエンジン５、各モータ６，７を制御することにより設定される。図４に、これらの走行モードと、各走行モード毎における、第１クラッチ機構CL1、第２クラッチ機構CL2、第１ブレーキ機構B1の係合および解放の状態、第１モータ６および第２モータ７の運転状態、エンジン５からの駆動トルクの出力の有無の一例を図表として示してある。図中における「●」のシンボルは係合している状態を示し、「−」のシンボルは解放している状態を示し、「Ｇ」のシンボルは主にジェネレータとして運転することを意味し、「Ｍ」のシンボルは主にモータとして運転することを意味し、空欄はモータおよびジェネレータとして機能していない、または第１モータ６や第２モータ７が駆動のために関与していない状態を意味し、「ON」はエンジン５から駆動トルクを出力している状態を示し、「OFF」はエンジン５から駆動トルクを出力していない状態を示している。

各走行モードを設定した場合における動力分割機構８の各回転要素の回転数、およびエンジン５、各モータ６，７のトルクの向きを説明するための共線図を図５ないし図１０に示している。共線図は、動力分割機構８における各回転要素を示す直線をギヤ比の間隔をあけて互いに平行に引き、これらの直線に直交する基線からの距離をそれぞれの回転要素の回転数として示す図であり、それぞれの回転要素を示す直線にトルクの向きを矢印で示すとともに、その大きさを矢印の長さで示している。

図５および図６に示すようにHV-HiモードやHV-Loモードでは、エンジン５から駆動トルクを出力し、第１クラッチ機構CL1と第２クラッチ機構CL2とのいずれか一方を係合するとともに、第１モータ６から反力トルクを出力する。その場合の第１モータ６の回転数は、エンジン５の燃費や第１モータ６の駆動効率などを考慮した第１駆動装置２全体としての効率（燃料や電力のトータルの消費エネルギー量を前輪１Ｒ，１Ｌのエネルギー量で除算した値）が最も良好となるように制御される。上記の第１モータ６の回転数は連続的に変化させることができ、その第１モータ６の回転数と車速とに基づいてエンジン回転数が定まる。したがって、動力分割機構８は、無段変速機として機能できる。

上記のように第１モータ６から反力トルクを出力することにより、第１モータ６が発電機として機能する場合には、エンジン５の動力の一部が第１モータ６により電気エネルギーに変換される。そして、エンジン５の動力から第１モータ６により電気エネルギーに変換された動力分を除いた動力が変速部１０におけるリングギヤ１８に伝達される。その第１モータ６から出力する反力トルクは、動力分割機構８を介してエンジン５から第１モータ６側に伝達されるトルクの分割率に応じて定められる。この動力分割機構８を介してエンジン５から第１モータ６側に伝達されるトルクと、リングギヤ１８側に伝達されるトルクとの比、すなわち動力分割機構８におけるトルクの分割率は、HV-LoモードとHV-Hiモードとで異なる。

具体的には、第１モータ６側に伝達されるトルクを「１」とした場合、HV-Loモードではリングギヤ１８側に伝達されるトルクの割合であるトルク分割率は、「１／（ρ１×ρ２）」となり、HV-Hiモードではそのトルク分割率は、「１／ρ１」となる。すなわち、エンジン５から出力されたトルクのうちリングギヤ１８に伝達されるトルクの割合は、HV-Loモードでは、「１／（１−（ρ１×ρ２））」となり、HV-Hiモードでは、「１／（ρ１＋１）」となる。ここで、「ρ１」は分割部９のギヤ比（リングギヤ１２の歯数とサンギヤ１１の歯数との比率）であり、「ρ２」は変速部１０のギヤ比（リングギヤ１８の歯数とサンギヤ１７の歯数との比率）である。なお、ρ１およびρ２は、「１」よりも小さい値に設定されている。したがって、HV-Loモードが設定されている場合には、HV-Hiモードが設定されている場合と比較して、リングギヤ１８に伝達されるトルクの割合が大きくなる。上記HV-Loモードを設定した場合にエンジン５から出力されたトルクのうちリングギヤ１８に伝達されるトルクの割合「１／（１−（ρ１×ρ２））」が、この発明の実施形態における「第１所定値」に相当し、HV-Hiモードを設定した場合にエンジン５から出力されたトルクのうちリングギヤ１８に伝達されるトルクの割合「１／（ρ１＋１）」が、この発明の実施形態における「第２所定値」に相当する。なお、エンジン５で発生させるトルクによりエンジン５の回転数を増大させている場合には、エンジン５で発生させたトルクからエンジン５の回転数を増大させるために要するトルクを減算したトルクが、エンジン５から出力されるトルクとなる。すなわち、エンジン５の出力軸１５から実質的に出力されるトルクが、上記エンジン５から出力されるトルクとなる。

そして、第１モータ６により発電された電力が第２モータ７に供給される。その場合、必要に応じて蓄電装置４７に充電されている電力も第２モータ７に供給される。なお、第２モータ７とリアモータ３０とは、エンジン５から伝達される駆動トルクに、さらに駆動トルクを加算するように機能するものであって、車両全体としての駆動トルクを制御する上では、第２モータ７とリアモータ３０とを同一のものとみなすことができるため、第２モータ７に代えて、または第２モータ７に加えてリアモータ３０に電力を供給するように構成してもよい。以下では、加算するための駆動トルクを第２モータ７のみから出力する例を挙げて説明している。

直結モードでは、各クラッチ機構CL1，CL2が係合されることにより、図７に示すように動力分割機構８における各回転要素が同一回転数で回転する。すなわち、エンジン５の動力の全てが動力分割機構８から出力される。言い換えると、エンジン５の動力の一部が、第１モータ６や第２モータ７により電気エネルギーに変換されることがない。したがって、電気エネルギーに変換する際に生じる電気抵抗などを要因とした損失がないため、動力の伝達効率を向上させることができる。

さらに、図８および図９に示すようにEV-LoモードとEV-Hiモードとでは、第１ブレーキ機構B1を係合するとともに各モータ６，７から駆動トルクを出力して走行する。図８および図９に示すように、第１モータ６の回転数に対する変速部１０におけるリングギヤ１８の回転数である回転数比は、EV-Loモードの方がEV-Hiモードよりも小さくなる。すなわち、EV-Loモードの方が、EV-Hiモードよりも減速比が大きい。そのため、EV-Loモードを設定することにより大きな駆動力を得ることができる。なお、シングルモードでは、図１０に示すように第２モータ７のみから駆動トルクを出力しており、かつ各クラッチ機構CL1，CL2が解放されていることにより、動力分割機構８の各回転要素は停止した状態になる。したがって、エンジン５や第１モータ６を連れ回すことによる動力損失を低減することができる。

蓄電装置４７の充電残量（SOC）、車速、要求駆動力などに基づいて上記の各走行モードを定めるように構成されている。この実施形態では、蓄電装置４７の充電残量を維持するように各走行モードを設定するCS（Charge Sustain）モードと、蓄電装置４７に充電された電力を積極的に使用するCD（Charge Depleting）モードとを、蓄電装置４７の充電残量に応じて選択するように構成されている。具体的には、蓄電装置４７の充電残量が低下している場合などに、CSモードを選択し、蓄電装置４７の充電残量が比較的多い場合などにCDモードを選択するように構成されている。

図１１には、CSモードが選択されている際に各走行モードを定めるためのマップの一例を示している。このマップの横軸は車速を示し、縦軸は要求駆動力を示している。なお、車速は車速センサにより検出されたデータから求めることができ、要求駆動力はアクセル開度センサにより検出されたデータから求めることができる。

図１１に示す例では、後進走行している場合には、要求駆動力の大きさに関わらずシングルモードを設定し、また前進走行しており、要求駆動力が比較的小さい場合（減速要求を含む）に、シングルモードを設定するように構成されている。このシングルモードを設定する領域は、第２モータ７やリアモータ３０の特性に基づいて定められている。なお、シングルモードを設定する領域にハッチングを付してある。

また、前進走行しており、かつ要求駆動力が比較的大きい場合には、HV走行モードが設定される。なお、HV走行モードは、低車速域から高車速域に亘って駆動力を出力できるため、蓄電装置４７の充電残量が下限値近傍となった場合などには、シングルモードが設定されるべき領域であっても、HV走行モードを設定することがある。

さらに、HV走行モードを設定する場合においては、車速と要求駆動力に応じてHV-LoモードやHV-Hiモード、あるいは直結モードのいずれかのモードを選択するように構成されている。具体的には、比較的低車速の場合や要求駆動力が比較的大きい場合に、HV-Loモードが選択され、比較的高車速でかつ要求駆動力が比較的小さい場合に、HV-Hiモードが選択され、車両の運転状態がHV-LoモードとHV-Hiモードとを設定する領域の間の運転点（車速と要求駆動力とに基づいた値）の場合に、直結モードが選択されるように構成されている。

また、上記のHV-Loモード、直結モード、HV-Hiモードは、図１１に示す各ラインを運転点が横切ることにより切り替えるように構成されている。具体的には、図１１における「Lo←Fix」のラインを運転点が右側から左側に向けて横切った場合や、下側から上側に向けて横切った場合に、直結モードからHV-Loモードに切り替えるように構成され、「Lo→Fix」のラインを運転点が左側から右側に向けて横切った場合や、上側から下側に向けて横切った場合に、HV-Loモードから直結モードに切り替えるように構成されている。同様に、図１１における「Fix←Hi」のラインを運転点が右側から左側に向けて横切った場合や、下側から上側に向けて横切った場合に、HV-Hiモードから直結モードに切り替えるように構成され、「Fix→Hi」のラインを運転点が左側から右側に向けて横切った場合や、上側から下側に向けて横切った場合に、直結モードからHV-Hiモードに切り替えるように構成されている。

図１２には、CDモードが選択されている際に各走行モードを定めるためのマップの一例を示している。このマップの横軸は車速を示し、縦軸は要求駆動力を示している。なお、車速は車速センサにより検出されたデータから求めることができ、要求駆動力はアクセル開度センサにより検出されたデータから求めることができる。

図１２に示す例では、後進走行している場合には、要求駆動力の大きさに関わらずシングルモードを設定し、また前進走行しており、要求駆動力が第１駆動力F1よりも小さい場合（減速要求を含む）に、シングルモードを設定するように構成されている。このシングルモードを設定する領域は、第２モータ７やリアモータ３０の特性などに基づいて定められている。なお、シングルモードを設定する領域にハッチングを付してある。

また、前進走行しており、かつ要求駆動力が第１駆動力F1よりも大きい場合には、デュアルモードが設定される。さらに、第１車速V1よりも高車速である場合や、第２車速V2よりも高車速でありかつ要求駆動力が第２駆動力F2よりも大きい場合には、HV走行モードが設定される。なお、HV走行モードは、低車速域から高車速域に亘って駆動力を出力できるため、蓄電装置４７の充電残量が下限値近傍となった場合などには、シングルモードやデュアルモードが設定されるべき領域であっても、HV走行モードを設定することがある。

さらに、HV走行モードを設定する場合においては、車速と要求駆動力に応じてHV-LoモードやHV-Hiモード、あるいは直結モードのいずれかの走行モードを選択するように構成されている。具体的には、比較的低車速の場合や要求駆動力が比較的大きい場合に、HV-Loモードが選択され、比較的高車速でかつ要求駆動力が比較的小さい場合に、HV-Hiモードが選択され、車両の走行状態がHV-LoモードとHV-Hiモードとを設定する領域の間の運転点（車速と要求駆動力とに基づいた値）の場合に、直結モードが選択されるように構成されている。

また、上記のHV-Loモード、直結モード、HV-Hiモードは、図１２に示す各ラインを運転点が横切ることにより切り替えるように構成されている。具体的には、図１２における「Lo⇔Fix」のラインを運転点が横切った場合に、直結モードとHV-Loモードとが相互に切り替えられるように構成されている。同様に、図１２における「Fix⇔Hi」のラインを運転点が横切った場合に、HV-Hiモードと直結モードとが相互に切り替えられるように構成されている。

なお、図１１や図１２に示す走行モードを設定する領域や、HV走行モードを設定する条件下におけるモードの切り替えを行うためのラインは、第１駆動装置２を構成する各部材の温度や、蓄電装置４７あるいは電力制御装置４４，４５，４６の温度、もしくは蓄電装置４７の充電残量などに応じて変動するように構成してもよい。

HV-Hiモードは、第１クラッチ機構CL1が解放されていることにより、図５に示すように分割部９におけるキャリヤ１４と変速部１０におけるキャリヤ２０とが相対回転できるため、車速とエンジン５の回転数とに応じて第１クラッチ機構CL1の入力回転数（例えば、分割部９におけるキャリヤ１４の回転数）と出力回転数（例えば、変速部１０におけるキャリヤ２０の回転数）との差が大きくなる場合がある。そのような状況でHV-HiモードからHV-Loモードへの切り替えの要求があるときには、通常、第１クラッチ機構CL1の入力回転数と出力回転数との差が小さくなるように、第１モータ６によりエンジン５の回転数を変更し、その後、第１クラッチ機構CL1を係合する。すなわち、一時的に直結モードを設定する。ついで、第２クラッチ機構CL2を解放する。

同様に、HV-Loモードは、第２クラッチ機構CL2が解放されていることにより、図６に示すように変速部１０におけるキャリヤ２０とリングギヤ１８とが相対回転できるため、車速とエンジン５の回転数とに応じて第２クラッチ機構CL2の入力回転数（例えば、変速部１０におけるキャリヤ２０の回転数）と出力回転数（例えば、変速部１０におけるリングギヤ１８の回転数）との差が大きくなる場合がある。そのような状況でHV-LoモードからHV-Hiモードへの切り替えの要求があるときには、通常、第２クラッチ機構CL2の入力回転数と出力回転数との差が小さくなるように、第１モータ６によりエンジン５の回転数を変更し、その後、第２クラッチ機構CL2を係合する。すなわち、一時的に直結モードを設定する。ついで、第１クラッチ機構CL1を解放する。

一方、HV-HiモードとHV-Loモードとの切り替えを行う場合には、走行状況などに応じて直結モードを設定できない場合がある。具体的には、低速の場合に直結モードを設定すると、エンジン５の回転数がエンジンストールに至る回転数まで低下する可能性がある。したがって、低速の場合には、エンジン５を回転した状態を維持しつつ直結モードを設定することができない。また、高車速の場合に直結モードを設定すると、エンジン５の許容上限回転数以上にエンジン回転数が増大する可能性がある。したがって、高車速の場合も、低車速の場合と同様に、エンジン５を回転した状態を維持しつつ直結モードを設定することができない。

そのため、この発明の実施形態における車両の駆動力制御装置は、直結モードを介することなく、HV-LoモードとHV-Hiモードとの切り替えを行えるように構成されている。その制御の一例を図１３に示している。図１３に示す制御例は、ＥＣＵ４８により、低速走行時にHV-LoモードからHV-Hiモードへの切り替えの要求がある場合に実行される。

図１３に示す例では、まず、直結モードを介することなくHV-LoモードからHV-Hiモードへの切り替えを行う条件が成立した場合にオンに設定されるフラグf_moveokがオンであるか否かを判断する（ステップＳ１）。

図１４には、フラグf_moveokを設定するためのフローチャートの一例を示している。図１４に示す例では、まず、現在、フラグf_moveokがオンであるか否かを判断する（ステップＳ１１）。すなわち、図１４に示すフローチャートを前回実行した場合に、フラグf_moveokがオンに設定された状態でリターンしたか否かを判断する。

現在、フラグf_moveokがオンであることにより、ステップＳ１１で肯定的に判断された場合は、現在設定されている走行モードがHV-Hiモードであるか否かを判断する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２は、各クラッチ機構CL1,CL2の状態やエンジン５および各モータ６，７の状態などに応じて判断することができる。

現在設定されている走行モードがHV-HiモードであることによりステップＳ１２で肯定的に判断された場合は、フラグf_moveokをオフに切り替えて（ステップＳ１３）、リターンする。それとは反対に、現在設定されている走行モードがHV-Hiモードでないことにより、すなわち、現在設定されている走行モードがHV-Loモードや直結モードあるいはEV走行モードであることによりステップＳ１２で否定的に判断された場合には、フラグf_moveokをオンに維持して（ステップＳ１４）、リターンする。

一方、現在、フラグf_moveokがオフであることによりステップＳ１１で否定的に判断された場合は、フラグｆ_Fokおよびフラグf_Vokがオンであるか否か、ならびにエンジン５停止することが可能か否かを判断する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５におけるフラグf_Fokは、HV-LoモードとHV-Hiモードとの切り替えを、要求駆動力を充足しながら実行できる場合にオンに設定されるフラグである。具体的には、HV-LoモードとHV-Hiモードとの切り替え過渡期に、第２モータ７の駆動トルクのみで要求駆動力を充足できる場合にオンに設定される。また、ステップＳ１５におけるフラグf_Vokは、直結モードを設定するとした場合に、エンジン回転数がエンジンストールに至る回転数となる車速以下の場合にオンに設定されるフラグである。さらに、エンジン５を停止することが可能な否かは、エンジン５を駆動しておく要求があるか否かに基づいて判断することができる。

図１５には、フラグf_Fokを設定するためのフローチャートの一例を示している。図１５に示す例では、まず、要求駆動力Ｆが第１駆動力ａ以下か否かを判断する（ステップＳ２１）。この第１駆動力ａは、第２モータ７の駆動トルクのみで充足できる駆動力に定められている。一方、第２モータ７から出力可能な駆動トルク（最大トルク）は、第２モータ７の定格トルク以外に第２モータ７の温度状態や、第２電力制御装置４５の温度状態、あるいは蓄電装置４７のＳＯＣや温度状態などに応じて変動する。さらに、HV-LoモードとHV-Hiモードとの切り替え過渡期に第１モータ６がモータとして機能する場合には、蓄電装置４７から出力可能な電力から第１モータ６により消費される電力を除いた分の電力が第２モータ７に供給されることになり、その電力に応じて第２モータ７から出力可能な駆動トルクが定まる。

図１６には、第１駆動力ａを定めるための図を模式的に示している。図１６には、横軸に車速を採り、縦軸に駆動力を採っている。図中における細い実線は、第２モータ７の定格トルクに基づいた値である。すなわち、第２モータ７から最大トルクを出力した場合の駆動力である。したがって、第２モータ７におけるコイルの温度や、第２モータ７に設けられた磁石の温度などに応じて、第２モータ７から出力できるトルクが制限され、その場合、第２モータ７の出力トルクに応じた駆動力は、図１６における原点側に変動する。一方、第２電力制御装置４５や蓄電装置４７の温度条件などに応じて第２モータ７に供給できる電力が変動する。図１６には、第２モータ７に供給できる電力が制限された場合に、第２モータ７から出力できるトルクに応じた駆動力を細い破線で示している。したがって、図１６に示す条件下では、第２モータ７から出力できる最大トルクに応じた駆動力は、細い破線で示す領域内となる。そのため、第１駆動力ａは、図１６に太い実線で示したように第２モータ７や蓄電装置４７などの現在の条件に応じて第２モータ７から出力できる最大トルクに応じた駆動力から、一定値を減算した駆動力に定められている。

要求駆動力が第１駆動力ａ以下であることによりステップＳ２１で肯定的に判断された場合は、HV-LoモードとHV-Hiモードとの切り替え過渡期に、第２モータ７の駆動トルクのみで要求駆動力を充足できるため、フラグｆ_Fokをオンに設定し（ステップＳ２２）、リターンする。それとは反対に、要求駆動力が第１駆動力ａよりも大きいことによりステップＳ２１で否定的に判断された場合は、要求駆動力が第２駆動力ｂ以上であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。このステップＳ２３は、フラグf_Fokをオフに切り替えるか否かを判断するためのステップである。したがって、第２駆動力ｂは、第１駆動力ａよりも大きくかつ第２モータ７から出力できる最大トルクに応じた駆動力よりも小さい値に定められている。なお、図１６には、第２駆動力ｂを太い破線で示している。

要求駆動力が第２駆動力ｂ以上であることによりステップＳ２３で肯定的に判断された場合は、フラグf_Fokをオフに設定し（ステップＳ２４）、リターンする。それとは反対に要求駆動力が第２駆動力ｂ未満であることによりステップＳ２３で否定的に判断された場合は、フラグf_Fokの設定を維持して（ステップＳ２５）、リターンする。すなわち、このルーチンを前回実行したときに、フラグf_Fokがオフの場合は、フラグf_Fokがオフの状態を維持し、このルーチンを前回実行したときに、フラグf_Fokがオンの場合は、フラグf_Fokがオンの状態を維持する。

図１７には、フラグf_Vokを設定するためのフローチャートの一例を示している。図１７に示す例では、まず、車速Vが第１車速α以下、または車速Vが第２車速β以上か否かを判断する（ステップＳ３１）。この第１車速αは、直結モードを設定した場合にエンジンストールに至る車速よりも所定値、高車速側に定められている。または、直結モードを設定した場合におけるエンジン５の回転数が、動力分割機構８の固有振動数以上となるように定められている。また、第２車速βは、直結モードを設定した場合にエンジン回転数が上限回転数以上となる車速に定められている。

車速Vが第１車速α以下であること、または車速Vが第２車速β以上であることによりステップＳ３１で肯定的に判断された場合は、フラグf_Vokをオンに設定して（ステップＳ３２）、リターンする。それとは反対に車速Vが第１車速αと第２車速βとの間の車速であることによりステップＳ３１で否定的に判断された場合は、車速Vが第３車速γ以上でありかつ第４車速δ以下であるか否かを判断する（ステップＳ３３）。このステップＳ３３は、フラグf_Vokをオフに切り替えるか否かを判断するためのステップである。したがって、第３車速γは、第１車速αよりも高車速に定められ、第４車速δは、第２車速βよりも低車速に定められている。

車速Vが第３車速γ以上でありかつ第４車速δ以下であることによりステップＳ３３で肯定的に判断された場合は、フラグf_Vokをオフに設定して（ステップＳ３４）、リターンする。それとは反対に車速Vが第３車速γ未満であること、または第４車速δよりも高車速であることによりステップＳ３３で否定的に判断された場合は、フラグf_Vokの設定を維持して（ステップＳ３５）、リターンする。すなわち、このルーチンを前回実行したときに、フラグf_Vokがオフの場合は、フラグf_Vokがオフの状態を維持し、このルーチンを前回実行したときに、フラグf_Vokがオンの場合は、フラグf_Vokがオンの状態を維持する。

図１５や図１７に示すフローチャートを実行することにより設定されるフラグf_Fokおよびフラグf_Vokがオンである場合には、直結モードを設定することによりエンジンストールに至る可能性があり、または直結モードを設定することによりエンジン回転数が上限回転数となる可能性がある。また、HV-LoモードとHV-Hiモードとの切り替え過渡期に駆動力が低下しない。そのため、直結モードを設定することなくHV-LoモードとHV-Hiモードとの切り替えを行うことが好ましい。また、この制御例では、エンジン５を一時的に停止してHV-LoモードからHV-Hiモードに切り替えるように構成されている。したがって、フラグf_Fokおよびフラグf_Vokがオンであり、かつエンジン５を停止することができることにより図１４におけるステップＳ１５で肯定的に判断された場合は、フラグf_moveokをオンに設定して（ステップＳ１６）、リターンする。それとは反対にフラグf_Fokとフラグf_Vokとのいずれか一方がオフであること、またはエンジン５を停止することができないことによりステップＳ１５で否定的に判断された場合は、フラグf_moveokをオフに設定して（ステップＳ１７）、リターンする。

図１４に示すフローチャートに基づいてフラグf_moveokがオフされていることにより図１３におけるステップＳ１で否定的に判断された場合は、現在設定されている走行モードを維持する（ステップＳ２）。したがって、例えば、各クラッチ機構CL1,CL2が入力される油圧や電力などの制御量に応じて係合する構成の場合は、その制御量を維持する。また、各クラッチ機構CL1,CL2が、いわゆるノーマルステイ型のクラッチ機構の場合には、特に制御信号を入力しない。なお、ノーマルステイ型のクラッチ機構とは、解放するための制御信号が入力された場合に係合状態から解放状態に切り替え、かつ係合するための制御信号が入力された場合に解放状態から係合状態に切り替え、さらに解放するための制御信号および係合するための制御信号が入力されていないときには、現状の状態（係合状態や解放状態）を維持するように構成されたクラッチ機構である。

一方、フラグf_moveokがオンであることによりステップＳ１で肯定的に判断された場合は、HV-LoモードからHV-Hiモードへの切り替えの要求があるか否かを判断する（ステップＳ３）。このステップＳ３は、例えば、図１１や図１２に示すマップに基づいて設定される走行モードが、HV-LoモードからHV-Hiモードに切り替わったか否か、あるいはHV-Loモードを設定する走行状態であるものの、種々の要因によりHV-Loモードを設定することが制限され、HV-Hiモードに切り替える要求があるか否かなどに基づいて判断することができる。

ここで、HV-Loモードを設定することが制限される要因の一例について簡単に説明する。HV走行モードは、上述したようにエンジン５からリングギヤ１８に機械的に伝達されるトルクに、第２モータ７のトルクを合成して走行する。一方、分割部９のピニオンギヤが過回転となることを抑制するためにエンジン５の上限回転数は、HV-HiモードよりもHV-Loモードが低回転数に定められており、その結果、エンジン５から出力されるトルクや動力もHV-HiモードよりもHV-Loモードが低くなる。しかしながら、上述したように動力分割機構８によるリングギヤ１８側に分割されるトルクの分割率は、HV-Loモードの方がHV-Hiモードよりも大きい。そのため、エンジン５からリングギヤ１８に伝達されるトルクは、HV-Loモードの方がHV-Hiモードよりも大きくなる。その結果、走行モードに依らずに第２モータ７から同一のトルクを出力できる場合には、HV-Loモードの方がHV-Hiモードよりも大きな駆動力を得ることができる。

他方、第１モータ６側に伝達されるトルクは、HV-Loモードの方がHV-Hiモードよりも小さいことにより、第１モータ６で発電される電力が少なくなる場合がある。その場合、第１モータ６から第２モータ７に供給できる電力は、HV-Loモードの方がHV-Hiモードよりも少なくなる。しかしながら、蓄電装置４７からも第２モータ７に充分な電力を供給することができる場合には、第１モータ６による発電電力によらずに第２モータ７から出力できるため、第２モータ７から出力可能な駆動トルクは変化しない。それに対して、蓄電装置４７から出力可能な電力は、ＳＯＣや蓄電装置４７の温度などにより制限されるため、蓄電装置４７から第２モータ７に供給できる電力が少なくなる場合がある。そのような場合には、第１モータ６で発電される電力が大きいHV-Hiモードの方が、第２モータ７から大きな駆動トルクを出力することができるため、上述したようにエンジン５からリングギヤ１９に伝達されるトルクがHV-Loモードよりも小さいとしても、前輪１Ｒ，１Ｌに伝達することができるトータルの駆動トルクが大きくなる場合がある。このような状況では、HV-Loモードを設定することを制限する。つまり、HV-Loモードで走行している場合に、蓄電装置４７から出力できる電力が制限された場合には、図１１や図１２に示すマップに基づいた走行モードがHV-Loモードであっても、HV-Hiモードへの切り替えの要求がされる場合がある。

したがって、HV-LoモードからHV-Hiモードへの切り替えの要求があることによりステップＳ３で肯定的に判断された場合には、ステップＳ４以降の各ステップを実行することにより、直結モードを介することなく、HV-LoモードからHV-Hiモードへの切り替えを行う。それとは反対に、現在設定されている走行モードがHV-Loモードでない場合や、HV-LoモードからHV-Hiモード以外の走行モードへの切り替え要求がある場合、あるいはHV-Loモードを維持している場合などであって、HV-LoモードからHV-Hiモードへの切り替えの要求がないことによりステップＳ３で否定的に判断された場合には、ステップＳ２に移行し、すなわち現在の走行モードを維持して、リターンする。

ステップＳ４では、エンジン５の運転モードを停止処理に切り替える。この停止処理とは、エンジン５への燃料の供給を停止するとともに、エンジン回転数を「０」にする制御である。したがって、実質的には、第１クラッチ機構CL1を係合した状態でのシングルモードを設定することになる。なお、エンジン５を停止する手段としては、エンジン５への燃料の供給を停止することに加えて、吸入空気量を低減することや、第１モータ６によりエンジン５の回転数を低下させるトルクを付与すること、あるいは第１ブレーキ機構B1により出力軸１５の回転数を低下させるようにトルクを付与することが挙げられる。

この制御例では、HV-LoモードからHV-Hiモードへの切り替えは、まず、第１クラッチ機構CL1を解放し、第２クラッチ機構CL2の入力回転数と出力回転数との差を低減させ、その後、第２クラッチ機構CL2を係合するように構成されている。その場合、第１モータ６の制御モードは、第１クラッチ機構CL1を解放する前は、HV-Loモードと同様であり、第１クラッチ機構CL1を解放した後は、第２クラッチ機構CL2の入力回転数と出力回転数との差を低減させる同期制御に切り替わる。そのため、ステップＳ４についで、現在の制御モードがHV-Loモードであるか否かを判断する（ステップＳ５）。このステップＳ５は、第１クラッチ機構CL1が係合しているか否かに基づいて判断することができる。

現在の走行モードがHV-LoモードであることによりステップＳ５で肯定的に判断された場合は、第１モータ６の目標回転数を、現在の回転数に定め、かつ第１モータ６の出力トルク（Ｔｇ）を「０」に定める（ステップＳ６）。この第１モータ６の現在の回転数は、図示しないレゾルバなどにより検出できる。なお、このステップＳ６では、第１クラッチ機構CL1が噛み合い式のクラッチ機構とした場合の制御であり、そのため、噛み合い面の摩擦力を低下させるために、第１モータ６の出力トルクを「０」に定めている。したがって、第１クラッチ機構CL1が摩擦式のクラッチ機構の場合には、ステップＳ６を実行しなくてもよい。

上述したように第１モータ６の回転数およびトルクを制御した後に、第１クラッチ機構CL1を解放する制御信号を出力し、第２クラッチ機構CL2を係合する制御信号を出力せずに（ステップＳ７）、リターンする。このステップＳ７は、要は、第２クラッチ機構CL2を解放したまま、第１クラッチ機構CL1を解放すればよい。すなわち、各クラッチ機構CL1,CL2を解放したシングルモードに切り替える。ここでは、各クラッチ機構CL1,CL2がノーマルステイ型のクラッチ機構としているため、係合する制御信号や解放する制御信号をそれぞれ出力するか否かを示している。

一方、現在の制御モードがHV-LoモードでないことによりステップＳ５で否定的に判断された場合、すなわち同期制御に移行している場合には、第１モータ６の目標回転数を、第２クラッチ機構CL2の入力回転数と出力回転数との差が「０」になる回転数X1に定めるとともに、第１モータ６の出力トルクは、目標回転数と実際の回転数との偏差を用いてＰＩＤ制御により定められるトルクに設定する（ステップＳ８）。すなわち、第１モータ６の回転数を目標回転数に追従させるように第１モータ６のトルクを制御する。

第１モータ６の目標回転数X1は、以下の式（１）や（２）から求めることができる。式（１）は、HV-Hiモードを設定した場合におけるエンジン回転数Neと、変速部１０におけるリングギヤ１８の回転数Npと、第１モータ６の回転数Ngとの関係を示し、式（２）は、HV-Hiモードを設定した場合におけるエンジン回転数Neと、変速部１０におけるリングギヤ１８の回転数Npと、第１モータ６の回転数Ngとの関係を示している。したがって、ステップＳ８では、式（１）におけるNeに「０」を代入し、Npに現在の車速に対応したリングギヤ１８の回転数を代入することで、第１モータ６の目標回転数X1を求めることができる。
Ne=(1/(1+ρ1))Np+(ρ1/(1+ρ1))Ng…（１）
Ne=(1/(1-ρ1×ρ2))Np-((ρ1×ρ2)/(1-ρ1×ρ2))Ng…（２）

ついで、第１モータ６の回転数が、目標回転数X1の許容範囲になったか否かを判断する（ステップＳ９）。この許容範囲は、各クラッチ機構CL1,CL2を摩擦式のクラッチ機構とした場合には、スリップによる発熱量などに基づいて定めることができ、噛み合い式のクラッチ機構の場合には、噛み合い歯の形状などに基づいて定めることができる。すなわち、係合する側のクラッチ機構の入力回転数と出力回転数との差が許容値以下になったか否かをステップＳ９で判断している。したがって、第１モータ６の回転数に代えて、係合する側のクラッチ機構の入力回転数と出力回転数とをそれぞれ検出して、その回転数の差が許容値以下になったか否かを判断してもよい。なお、噛み合い式のクラッチ機構の場合には、噛み合い歯の形状に応じて一方向の相対回転のみを許容する場合があり、その場合には、ステップＳ９の許容範囲を一方向に定めてもよい。

第１モータ６の回転数が、目標回転数の許容範囲でないことによりステップＳ９で否定的に判断された場合は、ステップＳ８にリターンする。それとは反対に第１モータ６の回転数が、目標回転数の許容範囲であることによりステップＳ９で肯定的に判断された場合は、第１クラッチ機構CL1を解放する制御信号をオフのまま、第２クラッチ機構CL2を係合する制御信号をオンに切り替えて（ステップＳ１０）、リターンする。すなわち、第１クラッチ機構CL1を解放させた状態を維持しつつ、第２クラッチ機構CL2を係合して、HV-Hiモードを設定する。

図１８には、直結モードを介することなく、HV-LoモードからHV-Hiモードに切り替える場合の制御モードなどの変化の一例を示している。図１８に示すｔ０時点では、HV-Loモードが設定されていることにより、エンジン５および第１モータ６が回転している。なお、図中における回転の向きは、エンジン５の回転方向を「正」として示している。また、エンジン５から要求される駆動トルクを出力し、第１モータ６が反力トルクを出力している。なお、図中におけるトルクの向きは、エンジン５の回転数が増大する方向へのトルクの向きを「正」として示し、第１モータ６については、エンジン５と同一方向に第１モータ６が回転した場合に、その回転数が増大する方向へのトルクの向き、およびエンジン５とは反対方向に第１モータ６が回転した場合に、その回転数が減少する方向へのトルクの向きを「正」として示している。

ｔ１時点でHV-Loモードが制限されてHV-Hiモードへの切り替えが要求されている。その結果、HV-Loモードを制限するためのフラグがオンに切り替えられている。また、ｔ１時点では、要求駆動力が第１駆動力ａ以上であり、かつ車速が第１車速α以上であることにより、フラグf_Fokおよびフラグf_Vokがともにオフになっている。そのため、フラグf_moveokがオフになっている。その結果、図１３におけるステップＳ１で否定的に判断されることにより、HV-LoモードからHV-Hiモードへの切り替えが行われていない。

ｔ２時点で要求駆動力が低下し始めることにより、エンジン５の出力トルクが低下し、それに伴って第１モータ６の反力トルクが低下する。その結果、駆動力が低下するため、車速が低下し始めている。そして、ｔ３時点で、要求駆動力が第１駆動力ａ以下になることにより、フラグf_Fokがオンに切り替えられ、ｔ４時点で、車速が第１車速α以下になることにより、フラグf_Vokがオンに切り替えられるとともに、フラグf_moveokがオンに切り替えられている。その結果、図１３におけるステップＳ１で肯定的に判断される。また、ここに示す例では、HV-LoモードからHV-Hiモードへの切り替え要求があるため、図１３におけるステップＳ２も肯定的に判断される。

したがって、エンジン５の制御モードが停止処理に切り替えられ、かつ第２クラッチ機構CL2の入力回転数と出力回転数との差を低減させるように第１モータ６が制御される。すなわち、キャリヤ２０の回転数が、車速に応じたリングギヤ１８の回転数となるように第１モータ６の回転数が制御され、かつ第１モータ６の出力トルクが「０」に制御される。さらに、ｔ５時点では、第１クラッチ機構CL1を解放するための制御信号がオンに切り替えられて、第１クラッチ機構CL1が解放し始める。

ｔ６時点で、第１クラッチ機構CL1が解放されると、制御モードが同期制御（同期モード）に切り替えられる。その結果、第１モータ６の目標回転数を、第２クラッチ機構CL2の入力回転数と出力回転数との差が「０」になる回転数に定め、目標回転数X１と実際の回転数との偏差に基づいて第１モータ６の出力トルクが制御される。したがって、図に示す例では、第１モータ６の回転数が、負の方向に次第に増大するとともに、ｔ６時点から一時的に第１モータ６の出力トルクが負方向に増大している。

そして、第１モータ６の回転数が、目標回転数X１の許容範囲内となることにより（ｔ７時点）、図１３におけるステップＳ９で肯定的に判断されるため、第２クラッチ機構CL2を係合するための制御信号がオンに切り替えられる。ついで、ｔ８時点で第２クラッチ機構CL2が係合したことにより、HV-LoモードからHV-Hiモードへの切り替えの要求がなくなるため、図１３におけるステップＳ２で否定的に判断される。その結果、HV-Hiモードで走行するようにエンジン５や第１モータ６が制御される。

図１８に示す例では、HV-Hiモードが設定された後に、第２モータ７の駆動トルクを増大させることにより駆動力が増大し、それに伴って加速している。そして、ｔ９時点で、要求駆動力が第２駆動力ｂ以上になることにより、フラグf_Fokがオフに切り替えられるとともに、フラグf_moveokがオフに切り替えられている。また、ｔ１０時点で、車速が第３車速γ以上になることにより、フラグf_Vokがオフに切り替えられている。なお、HV-Hiモードが設定された後は、例えば、第１モータ６の回転数を正方向に増大させることによりエンジン５をモータリングすることができる。したがって、HV-Hiモードを設定した後は、必要に応じてエンジン５を始動させて走行してもよい。

図１９には、HV-LoモードからHV-Hiモードへの切り替え過渡期における動力分割機構８の各回転要素の回転数の変化を示している。図１９（ａ）は、HV-Loモードを設定している状態であるため、図６に示す例と同様に、エンジン５および第１モータ６が制御されている。

その状態で、HV-LoモードからHV-Hiモードへの切り替えが開始されると、まず、エンジン５が停止され、かつ第１モータ６の出力トルクが「０」に制御される。したがって、図１９（ｂ）に示すようにエンジン５の回転数が「０」になり、それに伴って第１モータ６の回転数が正方向に増大する。

ついで、第１クラッチ機構CL1が解放されることにより、キャリヤ１４とキャリヤ２０とが相対回転することができるようになる。そのため、車速とは関係することなく、エンジン５や第１モータ６の回転数を変動させることができるようになる。その結果、図１９（ｃ）に示すように第１モータ６の回転数とエンジン５の回転数と分割部９におけるサンギヤ１１およびリングギヤ１２の歯数比とに応じて、リングギヤ１２の回転数が変動する。上述したようにエンジン５は、停止されているため、第１モータ６の回転数を制御することにより、リングギヤ１２の回転数をリングギヤ１８の回転数に一致させることができる。言い換えると、第２クラッチ機構CL2の入力側回転部材であるキャリヤ２０と出力側回転部材であるリングギヤ１８とを同一の回転数で回転させることができる。そのため、図１９（ｃ）では、第１モータ６の回転方向を負方向としつつ、その回転数を目標回転数に向けて制御している。

そして、図１９（ｄ）に示すように変速部１０における各回転要素の回転数が一致した時点で、第２クラッチ機構CL2を係合することによりHV-Hiモードが設定される。

上述したように低車速時に直結モードを介することなくHV-LoモードとHV-Hiモードとを切り替えることにより、エンジンストールに至ることを抑制できる。さらに、動力分割機構８などの固有振動数は、構造上、比較的低周波数となるため、エンジン５を停止することにより、エンジン回転数が動力分割機構８などの固有振動数と一致した状態が維持されることを抑制できる。その結果、動力分割機構８などの振動が増大することによる騒音の発生を抑制できる。また、高車速時には、直結モードを設定しないことにより、エンジン５が過回転することを抑制できる。その結果、エンジン５を構成する部材の耐久性が低下することを抑制できる。さらに、HV-LoモードとHV-Hiモードとの切り替えを、要求駆動力が低いときに実行することにより、HV-LoモードとHV-Hiモードとの切り替え過渡期における駆動力の低下分を、第２モータ７から出力することができる。その結果、駆動力の低下を抑制でき、ショックが発生することや、運転者が違和感を抱くことを抑制できる。なお、第１モータ６により係合する側のクラッチ機構の入力回転数と出力回転数との差を低下させてから、クラッチ機構を係合するため、クラッチ機構を係合することに伴うショックを抑制できる。

なお、この発明は、HV-LoモードからHV-Hiモードに切り替える場合に限らず、HV-HiモードからHV-Loモードに切り替える場合にも同様に制御してもよい。

この発明は、上述した各実施例に限定されないのであって、この発明の目的を逸脱しない範囲で適宜に変更することができる。具体的には、少なくとも二つの係合機構を備え、一方の係合機構を係合することによりローモードを設定し、他方の係合機構を係合することによりハイモードを設定し、双方の係合機構を係合することにより直結モードを設定することができるように構成された車両を対象とすることができる。以下、図２０ないし図２５を参照して他の車両の構成およびHV-HiモードとHV-Loモードとを設定した場合における各回転要素の運転状態について説明する。なお、図１に示す例と同様の構成については同一の参照符号を付してその説明を省略する。

図２０は、この発明の実施形態における車両の他の構成について説明するためのスケルトン図を示している。図２０に示す車両は、エンジン５が直接連結された第１差動機構PL1と、第１モータ６が直接連結された第２差動機構PL2とを備えている。

第１差動機構PL1は、エンジン５の出力軸１５（または入力軸１６）に連結されたサンギヤＳ１と、サンギヤＳ１と同心円状に配置されたリングギヤＲ１と、サンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛み合うピニオンギヤＰ１と、そのピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に保持するキャリヤＣ１とを備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。

第２差動機構PL2は、第１モータ６に連結されたサンギヤＳ２と、第１差動機構PL1におけるリングギヤＲ１に連結されたキャリヤＣ２と、出力ギヤ２１に連結されたリングギヤＲ２とを備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。なお、出力ギヤ２１には、図１に示す例と同様にドリブンギヤ２３が連結され、前輪１Ｒ，１Ｌにトルクを伝達することができるように構成されている。

そして、上記第１差動機構PL1におけるサンギヤＳ１とキャリヤＣ１とを係合して、第１差動機構PL1を構成する各回転要素を一体に回転させる第４クラッチ機構CL4と、第１差動機構PL1におけるキャリヤＣ１と第２差動機構PL2におけるリングギヤＲ２とを係合する第５クラッチ機構CL5とを備えている。なお、エンジン５の出力軸１５には、第１ブレーキ機構B1が設けられている。上記第４クラッチ機構CL4、第５クラッチ機構CL5は、第１クラッチ機構CL1や第２クラッチ機構CL2と同様に摩擦式のクラッチ機構であってもよく、噛み合い式のクラッチ機構であってもよい。

上述した車両は、第４クラッチ機構CL4を係合することにより、リングギヤＲ２に伝達されるトルクの割合が小さいHV-Hiモードを設定することができ、第５クラッチ機構CL5を係合することにより、リングギヤＲ２に伝達されるトルクの割合が大きいHV-Loモードを設定することができる。

図２１には、図２０における車両で設定できるHV-Hiモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図を示している。上述したようにHV-Hiモードは、第４クラッチ機構CL4を係合する。したがって、第１差動機構PL1を構成する各回転要素は一体に回転する。つまり、第２差動機構PL2におけるキャリヤＣ２がエンジン５と同一回転数となり、入力要素として機能する。そして、第２差動機構PL2におけるサンギヤＳ２に第１モータ６から反力トルクを伝達することにより、第２差動機構PL2におけるリングギヤＲ２からトルクが出力される。すなわち、サンギヤＳ２が反力要素として機能し、リングギヤＲ２が出力要素として機能する。なお、HV-Hiモードでは、エンジン５から出力されたトルクのうち第１モータ６側に伝達されるトルクを「１」とした場合に、リングギヤＲ２に伝達されるトルクの割合は、「１／ρ４」となる。ここでは、リングギヤＲ１の歯数とサンギヤＳ１の歯数との比率を「ρ３」とし、リングギヤＲ２の歯数とサンギヤＳ２の歯数との比率を「ρ４」としている。

図２２には、図２０における車両で設定できるHV-Loモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図を示している。図２２に示すように、HV-Loモードは、第５クラッチ機構CL5を係合する。したがって、第１差動機構PL1におけるキャリヤＣ１と第２差動機構PL2におけるリングギヤＲ２とが一体に回転する。また、上述したように第１差動機構PL1におけるリングギヤＲ１と第２差動機構PL2におけるキャリヤＣ２とが連結されている。したがって、第１差動機構PL1におけるサンギヤＳ１が入力要素として機能し、第２差動機構PL2におけるサンギヤＳ２が反力要素として機能し、第２差動機構PL2におけるリングギヤＲ２が出力要素として機能する。その結果、第１差動機構PL1におけるサンギヤＳ１のトルクが、第２差動機構PL2におけるリングギヤＲ２に伝達される。なお、HV-Loモードでは、エンジン５から出力されたトルクのうち第１モータ６側に伝達されるトルクを「１」とした場合に、リングギヤＲ２に伝達されるトルクの割合は、「１＋ρ３＋（ρ３／ρ４）」となる。すなわち、HV-Hiモードと比較して、HV-Loモードでは、エンジン５からリングギヤＲ２に伝達されるトルクの割合が大きくなる。

上述したように図２０に示す車両も、第４クラッチ機構CL4と第５クラッチ機構CL5との一方を係合することによりHV-Hiモードが設定され、他方を係合することによりHV-Loモードが設定される。さらに、第４クラッチ機構CL4と第５クラッチ機構CL5との双方を係合することにより直結モードが設定される。したがって、図１に示す車両と同様に、直結モードを介することなくHV-HiモードとHV-Loモードとの切り替えを行うことが好ましい場合がある。

図２３は、この発明の実施形態における車両の更に他の構成について説明するためのスケルトン図を示している。図２３に示す車両は、エンジン５が直接連結された第３差動機構PL3と、第１モータ６が直接連結された第４差動機構PL4とを備えている。

第３差動機構PL3は、エンジン５の出力軸１５に連結されたキャリヤＣ３と、サンギヤＳ３と、出力ギヤ２１に連結されたリングギヤＲ３とを備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。なお、出力ギヤ２１には、図１に示す例と同様にドリブンギヤ２３が連結され、前輪１Ｒ，１Ｌにトルクを伝達することができるように構成されている。

第４差動機構PL4は、第１モータ６に連結されたリングギヤＲ４と、第３差動機構PL3におけるサンギヤＳ３に連結されたキャリヤＣ４と、サンギヤＳ４とを備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。

そして、上記第４差動機構PL4におけるキャリヤＣ４とリングギヤＲ４とを係合して、第4差動機構PL4を構成する各回転要素を一体に回転させる第６クラッチ機構CL6と、第３差動機構PL3におけるキャリヤＣ３と第４差動機構PL4におけるサンギヤＳ４とを係合する第７クラッチ機構CL7とを備えている。なお、エンジン５の出力軸１５には、ブレーキ機構B1が設けられている。上記第６クラッチ機構CL6、第７クラッチ機構CL7は、第１クラッチ機構CL1や第２クラッチ機構CL2と同様に摩擦式のクラッチ機構であってもよく、噛み合い式のクラッチ機構であってもよい。

上述した車両は、第７クラッチ機構CL7を係合することにより、リングギヤＲ３に伝達されるトルクの割合が大きいHV-Loモードを設定することができ、第６クラッチ機構CL6を係合することにより、リングギヤＲ３に伝達されるトルクの割合が小さいHV-Hiモードを設定することができる。

図２４には、図２３における車両で設定できるHV-Hiモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図を示している。図２４に示すように、HV-Hiモードは、第６クラッチ機構CL6を係合する。したがって、第４差動機構PL4を構成する各回転要素は一体に回転する。つまり、第１モータ６のトルクが第４差動機構PL4におけるキャリヤＣ４にそのまま伝達される。そして、エンジン５から第３差動機構PL3におけるキャリヤＣ３にトルクを入力し、第１モータ６から第４差動機構PL4におけるキャリヤＣ４を介して第３差動機構PL3におけるサンギヤＳ３に反力トルクを伝達することにより、第３差動機構PL3におけるリングギヤＲ３からトルクが出力される。すなわち、第３差動機構PL3におけるキャリヤＣ３が入力要素として機能し、サンギヤＳ３が反力要素として機能し、リングギヤＲ３が出力要素として機能する。なお、HV-Hiモードでは、エンジン５から出力されたトルクのうち第１モータ６側に伝達されるトルクを「１」とした場合に、リングギヤＲ３に伝達されるトルクの割合は、「１／ρ５」となる。ここで、「ρ５」はリングギヤＲ３の歯数とサンギヤＳ３の歯数との比率である。

図２５には、図２３における車両で設定できるHV-Loモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図を示している。図２５に示すように、HV-Loモードは、第７クラッチ機構CL7を係合する。したがって、第３差動機構PL3におけるキャリヤＣ３と第４差動機構PL4におけるサンギヤＳ４とが一体に回転する。また、上述したように第３差動機構PL3におけるサンギヤＳ３と第４差動機構PL4におけるキャリヤＣ４とが連結されている。したがって、第３差動機構PL3におけるキャリヤＣ３が入力要素として機能し、第４差動機構PL4におけるリングギヤＲ４が反力要素として機能し、第３差動機構PL3におけるリングギヤＲ３が出力要素として機能する。その結果、第３差動機構PL3におけるキャリヤＣ３のトルクが、第３差動機構PL3におけるリングギヤＲ３に伝達される。なお、HV-Loモードでは、エンジン５から出力されたトルクのうち第１モータ６側に伝達されるトルクを「１」とした場合に、リングギヤＲ３に伝達されるトルクの割合は、「（１＋ρ６）／ρ５」となる。ここで、「ρ６」はリングギヤＲ４の歯数とサンギヤＳ４の歯数との比率である。したがって、HV-Hiモードと比較して、HV-Loモードでは、エンジン５からリングギヤＲ３に伝達されるトルクの割合が大きくなる。なおまた、第１モータ５の回転数を「０」にした場合におけるエンジン回転数とリングギヤＲ３の回転数との比である減速比は、HV-Loモードの方がHV-Hiモードよりも大きい。

上述したように図２３に示す車両も、第６クラッチ機構CL6と第７クラッチ機構CL7との一方を係合することによりHV-Hiモードが設定され、他方を係合することによりHV-Loモードが設定される。さらに、第６クラッチ機構CL6と第７クラッチ機構CL7との双方を係合することにより直結モードが設定される。したがって、図１に示す車両と同様に、直結モードを介することなくHV-HiモードとHV-Loモードとの切り替えを行うことが好ましい場合がある。

上述した図１、図２０、図２３に示す車両の構成を包括的に示すとすれば、以下のような構成となる。すなわち、『エンジンが連結された第１回転部材と、回転機が連結された第２回転部材と、駆動輪が連結された第３回転部材との少なくとも三つの回転部材を有し、前記三つの回転部材のうちのいずれか一つの第１回転要素と、前記三つの回転要素のうちの他のいずれか一つの第２回転要素と、第３回転要素とによって差動作用を行う第１差動機構と、前記三つの回転要素のうちの更に他の一つの第４回転要素と、前記第３回転要素に連結されている第５回転要素と第６回転要素とによって差動作用を行う第２差動機構とにより構成された差動機構と、前記第６回転要素と前記第１回転要素または前記第２回転要素とを連結し、またその連結を解く第１係合機構と、前記第１回転要素と前記第２回転要素と前記第３回転要素とのうちの少なくともいずれか二つの回転要素、または前記第４回転要素と前記第５回転要素と前記第６回転要素とのうちの少なくともいずれか二つの回転要素を連結し、またその連結を解く第２係合機構とを備えた車両』である。そして、第１係合機構と第２係合機構とのいずれか一方を係合することによりエンジンから駆動輪に伝達されるトルクの割合が比較的大きい第１モード（HV-Loモード）を設定し、第１係合機構と第２係合機構との他方を係合することでエンジンから駆動輪に伝達されるトルクの割合が比較的小さい第２モータ(HV-Hiモード）を設定し、第１係合機構と第２係合機構とのそれぞれを係合することにより直結モードを設定することができる車両が、この発明における車両に含まれる。

１Ｒ，１Ｌ…前輪、 ２，４…駆動装置、 ５…エンジン、 ６，７，３０…モータ、 ６ａ，１５…出力軸、 ８…動力分割機構、 ９…分割部、 １０…変速部、 １１，１７，３２，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…サンギヤ、 １２，１８，２６，３３，４２，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４…リングギヤ、 １４，２０，３５，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…キャリヤ、 １６…入力軸、 ２１，３６…出力ギヤ、 ２３，３９…ドリブンギヤ、 ４８…電子制御装置（ＥＣＵ）、 B1，B2…ブレーキ機構、 CL，CL1，CL2，CL3，CL4，CL5，CL6，CL7…クラッチ機構、 PL1，PL2，PL3，PL4…差動機構、 Ｃ…固定部。

Claims (1)

1. エンジンと、
   回転機と、
   前記エンジンが連結された第１回転要素と、前記回転機が連結された第２回転要素と、駆動輪にトルク伝達可能に連結された第３回転要素とを含む複数の回転要素を有する伝動機構と
   を備え、
   前記伝動機構は、前記複数の回転要素のうちのいずれか二つの回転要素を選択的に連結する第１係合機構と、前記複数の回転要素のうちのいずれか二つの回転要素を選択的に連結する第２係合機構とを有し、前記第１係合機構を係合状態にしかつ前記第２係合機構を解放状態にすることにより前記エンジンから出力されたトルクのうち前記第３回転要素側に伝達されるトルクの割合が第１所定値となるローモードを設定し、前記第２係合機構を係合状態にしかつ前記第１係合機構を解放状態にすることにより前記割合が前記第１所定値よりも小さい第２所定値となるハイモードを設定し、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのそれぞれを係合状態にすることにより前記複数の回転要素が差動することを制限する直結モードを設定するように構成された車両の駆動力制御装置において、
   前記エンジン、前記回転機、前記第１係合機構、前記第２係合機構を制御するコントローラを備え、
   前記コントローラは、
   前記ローモードから前記ハイモードへの切り替え、または前記ハイモードから前記ローモードへの切り替えの要求がある場合に、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの現在係合している一方の係合機構を解放するとともに、前記エンジンを停止させ、
   前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの他方の係合機構の入力回転数と出力回転数との差が許容値以下となるように前記回転機の回転数を制御し、
   前記他方の係合機構における前記入力回転数と前記出力回転数との差が許容値以下となったことを条件に、前記他方の係合機構を係合状態に切り替えるように構成されている
   ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。

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