JP6024740B2 - ハイブリッド車両の駆動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両の駆動制御装置の改良に関する。

内燃機関等のエンジンに加えて、駆動源として機能する少なくとも１つの電動機を備えたハイブリッド車両が知られている。例えば、特許文献１に記載された車両がそれである。この技術によれば、内燃機関、第１電動機、及び第２電動機を備えたハイブリッド車両において、前記内燃機関の出力軸を非回転部材に対して固定するブレーキを備え、車両の走行状態に応じてそのブレーキの係合状態を制御することで、車両のエネルギ効率を向上させると共に運転者の要求に応じた走行を実現できる。

特開２００８−２６５６００号公報 特許第４０３８１８３号公報

しかし、前記従来の技術においては、前記第２電動機が駆動輪に直結されている構成から、例えば車両停止中等において、その第２電動機により発電を行うことができないという不具合があった。駆動用バッテリの充電を行う場合、充電速度が問題となるが、前記第１電動機のみにより発電を行う態様では充電速度の向上に限界があった。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等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、駆動用バッテリの充電時間の短縮を実現するハイブリッド車両の駆動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、５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、該５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、及び出力回転部材とを、備え、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、該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の駆動制御装置であって、前記第１差動機構は、前記第１電動機に連結された第１回転要素、前記エンジンに連結された第２回転要素、及び前記出力回転部材に連結された第３回転要素を備えたものであり、前記第２差動機構は、前記第２電動機に連結された第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備え、それら第２回転要素及び第３回転要素の何れか一方が前記第１差動機構における第３回転要素に連結されたものであり、前記クラッチは、前記第１差動機構における第２回転要素と、前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるものであり、前記ブレーキは、前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素を、前記非回転部材に対して選択的に係合させるものであり、暖機が必要と判定され、且つ、車両の走行が行われる場合には、前記クラッチ及びブレーキを共に係合させ、専ら前記第１電動機及び前記第２電動機を走行用の駆動源とすることを特徴とするものである。

このように、前記第１発明によれば、５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、該５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、及び出力回転部材とを、備え、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、該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の駆動制御装置であって、前記第１差動機構は、前記第１電動機に連結された第１回転要素、前記エンジンに連結された第２回転要素、及び前記出力回転部材に連結された第３回転要素を備えたものであり、前記第２差動機構は、前記第２電動機に連結された第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備え、それら第２回転要素及び第３回転要素の何れか一方が前記第１差動機構における第３回転要素に連結されたものであり、前記クラッチは、前記第１差動機構における第２回転要素と、前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるものであり、前記ブレーキは、前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素を、前記非回転部材に対して選択的に係合させるものであり、暖機が必要と判定され、且つ、車両の走行が行われる場合には、前記クラッチ及びブレーキを共に係合させ、専ら前記第１電動機及び前記第２電動機を走行用の駆動源とするものであることから、暖機が必要とされる場合において急速な放電を行うことにより暖機の促進を図ることができる。

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、車両停止中又は減速走行中において、前記第１電動機及び前記第２電動機の少なくとも一方により発電が行われる場合には、前記クラッチを係合させると共に前記ブレーキを解放させるものである。このようにすれば、車両停止中又は減速走行中において、前記第１電動機及び第２電動機により協働して発電を行うことが可能となり、実用的な態様で駆動用バッテリの充電速度を速めることができる。

前記第１発明に従属する本第３発明の要旨とするところは、暖機が必要と判定される場合には、前記クラッチを係合させると共に前記ブレーキを解放させ、前記エンジンの駆動力を用いて前記第１電動機及び前記第２電動機の少なくとも一方により発電を行うものである。このようにすれば、暖機が必要とされる場合において駆動用バッテリの充電速度を速めつつ、急速な充電を行うことにより暖機の促進を図ることができる。

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の構成を説明する骨子図である。 図１の駆動装置の駆動を制御するため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５種類の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のモード１、３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のモード２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のモード４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のモード５に対応する図である。 図２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の駆動装置において電動機により発電が行われる場合における各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表す共線図である。 図２の電子制御装置によるバッテリ充電制御の一例の要部を説明するフローチャートである。 本発明が好適に適用される他のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成及び作動をそれぞれ説明する共線図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成及び作動をそれぞれ説明する共線図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成及び作動をそれぞれ説明する共線図である。

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つの回転要素を有するものである。また、好適には、前記第１差動機構及び第２差動機構の要素相互間に前記クラッチに加え他のクラッチを備えた構成において、前記第１差動機構及び第２差動機構は、それら複数のクラッチが係合された状態において全体として４つの回転要素を有するものである。換言すれば、本発明は、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、及び出力回転部材とを、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の駆動制御装置に好適に適用されるものである。

前記クラッチ及びブレーキは、好適には、何れも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り、例えば、湿式多板型の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。或いは、電磁式クラッチや磁粉式クラッチ等、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。

本発明が適用される駆動装置においては、前記クラッチ及びブレーキ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。好適には、前記エンジンの運転が停止させられると共に、前記第１電動機及び第２電動機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、前記ブレーキが係合されると共に前記クラッチが解放されることでモード１が、前記ブレーキ及びクラッチが共に係合されることでモード２がそれぞれ成立させられる。前記エンジンを駆動させると共に、前記第１電動機及び第２電動機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、前記ブレーキが係合されると共に前記クラッチが解放されることでモード３が、前記ブレーキが解放されると共に前記クラッチが係合されることでモード４が、前記ブレーキ及びクラッチが共に解放されることでモード５がそれぞれ成立させられる。

本発明において、好適には、前記クラッチが係合させられ、且つ、前記ブレーキが解放させられている場合における前記第１差動機構及び第２差動機構それぞれにおける各回転要素の共線図における並び順は、前記第１差動機構及び第２差動機構それぞれにおける第２回転要素及び第３回転要素に対応する回転速度を重ねて表した場合に、前記第１差動機構における第１回転要素、前記第２差動機構における第１回転要素、前記第１差動機構における第２回転要素及び第２差動機構における第２回転要素、前記第１差動機構における第３回転要素及び第２差動機構における第３回転要素の順である。

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。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回転要素としてのサンギヤＳ１、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を介してサンギヤＳ１と噛み合う第３回転要素としてのリングギヤＲ１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回転要素としてのサンギヤＳ２、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を介してサンギヤＳ２と噛み合う第３回転要素としてのリングギヤＲ２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のサンギヤＳ１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、前記エンジン１２のクランク軸と一体的に回転させられる入力軸２８に連結されている。この入力軸２８は、前記中心軸ＣＥを軸心とするものであり、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。前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１は、出力回転部材である出力歯車３０に連結されると共に、前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２と相互に連結されている。前記第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２は、前記第２電動機ＭＧ２のロータ２４に連結されている。

前記出力歯車３０から出力された駆動力は、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３０から前記駆動装置１０へ伝達（入力）される。前記入力軸２８における前記エンジン１２と反対側の端部には、例えばベーンポンプ等の機械式オイルポンプ３２が連結されており、前記エンジン１２の駆動に伴い後述する油圧制御回路６０等の元圧とされる油圧が出力されるようになっている。このオイルポンプ３２に加えて、電気エネルギにより駆動される電動式オイルポンプが設けられたものであってもよい。

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のキャリアＣ２との間には、それらキャリアＣ１とＣ２との間を選択的に係合させる（キャリアＣ１とＣ２との間を断接する）クラッチＣＬが設けられている。前記第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２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に対して前記キャリアＣ２を選択的に係合（固定）させるブレーキＢＫが設けられている。これらのクラッチＣＬ及びブレーキＢＫは、好適には、何れも油圧制御回路６０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り、例えば、湿式多板型の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４０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。

図１に示すように、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、それぞれ前記入力軸２８と同軸上（中心軸ＣＥ上）に配置されており、且つ、前記中心軸ＣＥの軸方向において対向する位置に配置されている。すなわち、前記中心軸ＣＥの軸方向に関して、前記第１遊星歯車装置１４は、前記第２遊星歯車装置１６に対して前記エンジン１２側に配置されている。前記中心軸ＣＥの軸方向に関して、前記第１電動機ＭＧ１は、前記第１遊星歯車装置１４に対して前記エンジン１２側に配置されている。前記中心軸ＣＥの軸方向に関して、前記第２電動機ＭＧ２は、前記第２遊星歯車装置１６に対して前記エンジン１２の反対側に配置されている。すなわち、前記第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２は、前記中心軸ＣＥの軸方向に関して、前記第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６を間に挟んで対向する位置に配置されている。すなわち、前記駆動装置１０においては、前記中心軸ＣＥの軸方向において、前記エンジン１２側から前記第１電動機ＭＧ１、第１遊星歯車装置１４、クラッチＣＬ、第２遊星歯車装置１６、ブレーキＢＫ、第２電動機ＭＧ２の順でそれらの構成が同軸上に配置されている。

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４０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４０が前記駆動装置１０の適用されたハイブリッド車両の駆動制御装置に相当する。この電子制御装置４０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４０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４２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４４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４６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４８により前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG2を表す信号、出力回転速度センサ５０により車速Ｖに対応する前記出力歯車３０の回転速度Ｎ_OUTを表す信号、ＡＴＦ温度センサ５２により前記駆動装置１０における各部に供給される作動流体（作動油等）の温度であるＡＴＦ温度Ｔｈ_ATFを表す信号、バッテリ温度センサ５３により前記バッテリ５５の温度Ｔｈ_batを表す信号、及びバッテリＳＯＣセンサ５４によりバッテリ５５の充電容量（充電状態）ＳＯＣを表す信号等が、それぞれ上記電子制御装置４０に供給される。

前記電子制御装置４０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５６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５８へ出力され、そのインバータ５８を介して前記バッテリ５５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５８を介して前記バッテリ５５に供給され、そのバッテリ５５に蓄積されるようになっている。すなわち、前記駆動装置１０においては、前記バッテリ５５が駆動用バッテリに対応する。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６０に備えられたリニアソレノイド弁等の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５８を介して前記バッテリ５５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３０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５８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３０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５種類の走行モードそれぞれにおける前記クラッチＣＬ、ブレーキＢＫ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「ＥＶ−１」、「ＥＶ−２」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。「ＨＶ−１」、「ＨＶ−２」、「ＨＶ−３」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。

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、前記ブレーキＢＫが係合されると共に前記クラッチＣＬが解放されることでモード１（走行モード１）である「ＥＶ−１」が、前記ブレーキＢＫ及びクラッチＣＬが共に係合されることでモード２（走行モード２）である「ＥＶ−２」がそれぞれ成立させられる。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、前記ブレーキＢＫが係合されると共に前記クラッチＣＬが解放されることでモード３（走行モード３）である「ＨＶ−１」が、前記ブレーキＢＫが解放されると共に前記クラッチＣＬが係合されることでモード４（走行モード４）である「ＨＶ−２」が、前記ブレーキＢＫ及びクラッチＣＬが共に解放されることでモード５（走行モード５）である「ＨＶ−３」がそれぞれ成立させられる。

図４〜図７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ＣＬ及びブレーキＢＫ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３０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は、左から順に実線Ｙ１が前記第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１（第１電動機ＭＧ１）、破線Ｙ２が前記第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２（第２電動機ＭＧ２）、実線Ｙ３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Ｙ３′が前記第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２、実線Ｙ４が前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１（出力歯車３０）、破線Ｙ４′が前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２それぞれの相対回転速度を示している。図４〜図７においては、縦線Ｙ３及びＹ３′、縦線Ｙ４及びＹ４′をそれぞれ重ねて表している。ここで、前記リングギヤＲ１及びＲ２は相互に連結されているため、縦線Ｙ４、Ｙ４′にそれぞれ示すリングギヤＲ１及びＲ２の相対回転速度は等しい。

図４〜図７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（Ｙ２〜Ｙ４′）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、Ｙ３、Ｙ４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Ｙ２、Ｙ３′、Ｙ４′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。すなわち、前記駆動装置１０において、好適には、前記第１遊星歯車装置１４のギヤ比ρ１よりも前記第２遊星歯車装置１６のギヤ比ρ２の方が大きい（ρ２＞ρ１）。以下、図４〜図７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３に示す「ＥＶ−１」は、前記駆動装置１０におけるモード１（走行モード１）に相当するものであり、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は、このモード１に対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ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のキャリアＣ２との相対回転が可能とされている。前記ブレーキＢＫが係合されることで前記第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２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。このモード１においては、前記第２遊星歯車装置１６において、前記サンギヤＳ２の回転方向と前記リングギヤＲ２の回転方向とが逆方向となり、前記第２電動機ＭＧ２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リングギヤＲ２すなわち出力歯車３０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により負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。このモード１では、前記キャリアＣ１及びＣ２の相対回転が許容されると共に、そのキャリアＣ２が非回転部材に連結された所謂ＴＨＳ（Toyota Hybrid System）を搭載した車両におけるＥＶ走行と同様のＥＶ走行制御を行うことができる。

図３に示す「ＥＶ−２」は、前記駆動装置１０におけるモード２（走行モード２）に相当するものであり、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５は、このモード２に対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ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のキャリアＣ２との相対回転が不能とされている。更に、前記ブレーキＢＫが係合されることで前記第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２及びそのキャリアＣ２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。このモード２においては、前記第１遊星歯車装置１４において、前記サンギヤＳ１の回転方向と前記リングギヤＲ１の回転方向とが逆方向となると共に、前記第２遊星歯車装置１６において、前記サンギヤＳ２の回転方向と前記リングギヤＲ２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乃至前記第２電動機ＭＧ２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リングギヤＲ１及びＲ２すなわち出力歯車３０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負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。

前記モード２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５５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、前記モード２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、前記モード２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「ＨＶ−１」は、前記駆動装置１０におけるモード３（走行モード３）に相当するものであり、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の共線図は、このモード３に対応するものでもあり、この共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ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のキャリアＣ２との相対回転が可能とされている。前記ブレーキＢＫが係合されることで前記第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２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。このモード３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３０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３０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ＢＫが係合されていることで、前記サンギヤＳ２の回転方向と前記リングギヤＲ２の回転方向とが逆方向となる。すなわち、前記第２電動機ＭＧ２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リングギヤＲ１及びＲ２すなわち出力歯車３０は正の方向に回転させられる。

図３に示す「ＨＶ−２」は、前記駆動装置１０におけるモード４（走行モード４）に相当するものであり、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６は、このモード４に対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ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のキャリアＣ２との相対回転が不能とされており、前記キャリアＣ１及びＣ２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。前記リングギヤＲ１及びＲ２は相互に連結されていることで、それらリングギヤＲ１及びＲ２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、前記モード４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６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サンギヤＳ１（第１電動機ＭＧ１）、サンギヤＳ２（第２電動機ＭＧ２）、相互に連結されたキャリアＣ１及びＣ２（エンジン１２）、相互に連結されたリングギヤＲ１及びＲ２（出力歯車３０）の順に結合した複合スプリットモードとなる。

図６に示すように、前記モード４において、好適には、前記第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６における各回転要素の共線図における並び順が、縦線Ｙ１で示すサンギヤＳ１、縦線Ｙ２で示すサンギヤＳ２、縦線Ｙ３（Ｙ３′）で示すキャリアＣ１及びＣ２、縦線Ｙ４（Ｙ４′）で示すリングギヤＲ１及びＲ２の順となる。前記第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６それぞれのギヤ比ρ１、ρ２は、共線図において図６に示すように前記サンギヤＳ１に対応する縦線Ｙ１と前記サンギヤＳ２に対応する縦線Ｙ２とが上記の並び順となるように、すなわち縦線Ｙ１と縦線Ｙ３との間隔が、縦線Ｙ２と縦線Ｙ３′との間隔よりも広くなるように定められている。換言すれば、サンギヤＳ１、Ｓ２とキャリアＣ１、Ｃ２との間が１に対応するものとされ、キャリアＣ１、Ｃ２とリングギヤＲ１、Ｒ２との間がρ１、ρ２に対応することから、前記駆動装置１０においては、前記第１遊星歯車装置１４のギヤ比ρ１よりも前記第２遊星歯車装置１６のギヤ比ρ２の方が大きい。

前記モード４においては、前記クラッチＣＬ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のキャリアＣ２とが連結されており、それらキャリアＣ１及びＣ２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。例えば、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２のうち、効率良く動作できる方の電動機により優先的に反力を受けるように制御することで、効率の向上を図ることができる。更に、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の何れかにおいて熱によるトルク制限がなされた場合に、トルク制限がなされていない電動機の回生乃至出力によって駆動力をアシストすることで、前記エンジン１２の駆動に必要な反力を確保すること等が可能とされる。

図３に示す「ＨＶ−３」は、前記駆動装置１０におけるモード５（走行モード５）に相当するものであり、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。このモード５においては、前記第２電動機ＭＧ２を駆動系から切り離して前記エンジン１２及び第１電動機ＭＧ１により駆動を行う等の形態を実現することができる。図７は、このモード５に対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ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のキャリアＣ２との相対回転が可能とされている。前記ブレーキＢＫが解放されることで前記第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２が非回転部材である前記ハウジング２６に対して相対回転可能とされている。斯かる構成においては、前記第２電動機ＭＧ２を駆動系（動力伝達経路）から切り離して停止させておくことが可能である。

前記モード３においては、前記ブレーキＢＫが係合されているため、車両走行時において前記第２電動機ＭＧ２は前記出力歯車３０（リングギヤＲ２）の回転に伴い常時回転させられる。斯かる形態において、比較的高回転となる領域では前記第２電動機ＭＧ２の回転速度が限界値（上限値）に達することや、前記リングギヤＲ２の回転速度が増速されて前記サンギヤＳ２に伝達されること等から、効率向上の観点からは比較的高車速時に前記第２電動機ＭＧ２を常時回転させておくことは必ずしも好ましくない。一方、前記モード５においては、比較的高車速時に前記第２電動機ＭＧ２を駆動系から切り離して前記エンジン１２及び第１電動機ＭＧ１により駆動を行う形態を実現することで、その第２電動機ＭＧ２の駆動が不要な場合における引き摺り損失を低減できることに加え、その第２電動機ＭＧ２に許容される最高回転速度（上限値）に起因する最高車速への制約を解消すること等が可能とされる。

以上の説明から明らかなように、前記駆動装置１０においては、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ハイブリッド走行に関して、前記クラッチＣＬ及びブレーキＢＫの係合乃至解放の組み合わせにより、ＨＶ−１（モード３）、ＨＶ−２（モード４）、及びＨＶ−３（モード５）の３つのモードを選択的に成立させることができる。これにより、例えば車両の車速や変速比等に応じてそれら３つのモードのうち最も伝達効率の高いモードを選択的に成立させることで、伝達効率の向上延いては燃費の向上を実現することができる。

図８は、前記電子制御装置４０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８に示すエンジン駆動制御部７０は、前記エンジン制御装置５６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５６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。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４２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５０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３０）から出力されるべき要求駆動力が算出され、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、後述する電動機作動制御部７２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７０を介して前記エンジン１２の駆動が制御される。

電動機作動制御部７２は、前記インバータ５８を介して前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動を制御する。具体的には、前記インバータ５８を介して前記バッテリ５５から前記第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２へ供給される電気エネルギを制御することによりそれら第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２により必要な出力すなわち目標トルク（目標電動機出力）が得られるように制御する。前記第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２により発電が行われる際には、それら第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２により発電された電気エネルギを前記インバータ５８を介して前記バッテリ５５に蓄積する。

クラッチ係合制御部７４は、前記油圧制御回路６０を介して前記クラッチＣＬの係合状態を制御する。例えば、前記油圧制御回路６０に備えられた、前記クラッチＣＬに対応する電磁制御弁からの出力圧を制御することで、そのクラッチＣＬの係合状態を係合乃至解放の間で切り替える制御を行う。ブレーキ係合制御部７６は、前記油圧制御回路６０を介して前記ブレーキＢＫの係合状態を制御する。例えば、前記油圧制御回路６０に備えられた、前記ブレーキＢＫに対応する電磁制御弁からの出力圧を制御することで、そのブレーキＢＫの係合状態を係合乃至解放の間で切り替える制御を行う。前記クラッチ係合制御部７４及びブレーキ係合制御部７６は、基本的には、車両の走行状態等に応じて判定された走行モードが成立させられるように前記クラッチＣＬ及びブレーキＢＫの係合状態を制御する。すなわち、前記モード１〜５それぞれに関して、前述した図３に示す組み合わせで前記クラッチＣＬ及びブレーキＢＫが係合乃至解放されるようにそれらの係合状態を制御する。

バッテリ充電制御部７８は、駆動用バッテリである前記バッテリ５５の充電に関する制御を行う。例えば、前記バッテリＳＯＣセンサ５４により検出されるバッテリＳＯＣが予め定められた閾値未満となった場合に、前記エンジン１２から出力される駆動力を用いて前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電を行うと共に、発電された電気エネルギを前記バッテリ５５に蓄積する発電制御（充電制御）を行う。具体的には、前記電動機作動制御部７２に充電要求を出力し、その電動機作動制御部７２を介して前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電が行われるようにそれら第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動を制御する。

車両走行状態判定部８０は、前記駆動装置１０が適用されたハイブリッド車両の走行状態を判定する。好適には、車両停止状態（停車中）であるか否かを判定する。例えば、前記出力回転速度センサ５０により検出される出力回転速度Ｎ_OUTに対応する車速Ｖが零であるか否かを判定し、その判定が肯定される場合には車両停止状態であると判定する。好適には、車両減速中（減速走行中）であるか否かを判定する。例えば、前記出力回転速度センサ５０により検出される出力回転速度Ｎ_OUTに対応する車速Ｖの時間変化率（車両加速度）ｄＶ／ｄｔが負の値である場合に車両減速中であると判定する。好適には、車両走行中であるか否かを判定する。例えば、前記出力回転速度センサ５０により検出される出力回転速度Ｎ_OUTに対応する車速Ｖが規定の閾値Ｖ_bo（例えば零）よりも大きい場合には、車両走行中であると判定する。

暖機運転判定部８２は、前記駆動装置１０が適用されたハイブリッド車両において暖機運転が必要な状態であるか否かを判定する。好適には、前記ＡＴＦ温度センサ５２により検出されるＡＴＦ温度Ｔｈ_ATFが予め定められた閾値Ｔｈ_{ATF_bo}未満である場合には、前記ハイブリッド車両において暖機運転が必要な状態であると判定する。好適には、前記バッテリ温度センサ５３により検出されるバッテリ温度Ｔｈ_batが予め定められた閾値Ｔｈ_{bat_bo}未満である場合には、前記ハイブリッド車両において暖機運転が必要な状態であると判定する。前記駆動装置１０における暖機運転は、例えば、前記エンジン１２の駆動、前記第１電動機ＭＧ１乃至第２電動機ＭＧ２の作動、前記バッテリ５５の充放電等により実現される。

前記バッテリ充電制御部７８は、前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電が行われる場合には、前記クラッチ係合制御部７４及びブレーキ係合制御部７６を介して前記クラッチＣＬ及びブレーキＢＫの係合状態を制御する。具体的には、前記クラッチ係合制御部７４を介して前記クラッチＣＬを係合させる。好適には、前記クラッチ係合制御部７４により前記クラッチＣＬを係合させると共に前記ブレーキ係合制御部７６により前記ブレーキＢＫを解放させる。斯かる係合制御により、前記駆動装置１０においては、前述した図３に示すモード４（ＨＶ−２）が成立させられる。

図９は、車両停止状態において前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電が行われる場合における各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表す共線図であり、前記クラッチＣＬが係合されると共に前記ブレーキＢＫが解放された状態を例示している。この図９においては、各回転要素にかかるトルクを白抜き矢印で示している。図９に示すように、車両停止状態においては出力回転部材である前記出力歯車３０に対応するＹ４（Ｙ４′）で示される回転速度が零（固定された状態）であり、前記エンジン１２の駆動により前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２による発電を行うことができる。ここで、前記クラッチＣＬが係合されると共に前記ブレーキＢＫが解放されていることで、前記エンジン１２の出力を前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の何れによっても吸収（発電のために使用）することができ、それら第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により協働して発電を行うことができる。これにより、前記エンジン１２の出力可能な範囲を拡大させることができ、燃費を向上させられると共に、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の何れか一方により発電を行う態様よりも前記バッテリ５５の充電に要する時間を短縮することができる。更に、前記第１電動機ＭＧ１のみにより充電を行う態様に比べて、前記第２電動機ＭＧ２により充電のための作動を分担することで、前記第１遊星歯車装置１４にかかる負荷を低減することができ、例えばギヤノイズが発生し易い動作点において発電を行わなければならない場合にノイズレベルを低減できるという利点がある。

前記バッテリ充電制御部７８は、好適には、車両停止中又は減速走行中において、前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電が行われる場合には、前記クラッチＣＬを係合させると共に前記ブレーキＢＫを解放させ、前記エンジン１２の駆動力を用いて前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電を行う。具体的には、前記車両走行状態判定部８０により車両停止状態（停車中）であると判定される場合、又は、車両減速中（減速走行中）であると判定される場合において、前記電動機作動制御部７２を介して前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電を行う場合には、前記クラッチ係合制御部７４を介して前記クラッチＣＬを係合させると共に、前記ブレーキ係合制御部７６を介して前記ブレーキＢＫを解放させ、前記エンジン駆動制御部７０を介して前記エンジン１２の駆動を行い、前記電動機作動制御部７２を介して前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電を行う。換言すれば、前記駆動装置１０において前記モード４（ＨＶ−２）を成立させ、前記エンジン１２の出力により前記第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い、前記バッテリ５５の充電を行う。

前記バッテリ充電制御部７８は、好適には、前記駆動装置１０が適用されたハイブリッド車両において暖機が必要と判定される場合には、前記クラッチＣＬを係合させると共に前記ブレーキＢＫを解放させ、前記エンジン１２の駆動力を用いて前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電を行う。具体的には、前記暖機運転判定部８２により暖機が必要と判定される場合には、前記クラッチ係合制御部７４を介して前記クラッチＣＬを係合させると共に、前記ブレーキ係合制御部７６を介して前記ブレーキＢＫを解放させ、前記エンジン駆動制御部７０を介して前記エンジン１２の駆動を行い、前記電動機作動制御部７２を介して前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電を行う。換言すれば、前記駆動装置１０において前記モード４（ＨＶ−２）を成立させ、前記エンジン１２の出力により前記第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い、前記バッテリ５５の充電を行う。

前記駆動装置１０において、好適には、その駆動装置１０が適用されたハイブリッド車両において暖機が必要と判定され、且つ、その車両の走行が行われる場合には、前記クラッチＣＬ及びブレーキＢＫを共に係合させ、専ら前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方を走行用の駆動源とする走行制御すなわち前記ＥＶ走行モードによる走行制御を行う。具体的には、前記暖機運転判定部８２により暖機が必要と判定され、且つ、前記車両走行状態判定部８０により車両走行中であると判定される場合には、前記クラッチ係合制御部７４により前記クラッチＣＬを係合させると共に前記ブレーキ係合制御部７６により前記ブレーキＢＫを係合させ、前記電動機作動制御部７２により専ら前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方を走行用の駆動源とする走行制御を行う。斯かる態様において、前記エンジン１２の駆動は行われず、停止させられる。すなわち、前記駆動装置１０が適用されたハイブリッド車両において暖機が必要と判定され、且つ、その車両の走行が行われる場合には、前述した図３に示すモード２（ＥＶ−２）を成立させる。

図１０は、前記電子制御装置４０によるバッテリ充電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）Ｓ１において、前記駆動装置１０が適用されたハイブリッド車両において暖機が必要な状態であるか否かが判断される。例えば、前記ＡＴＦ温度センサ５２により検出されるＡＴＦ温度Ｔｈ_ATFが規定の閾値Ｔｈ_{ATF_bo}未満である場合、或いは前記バッテリ温度センサ５３により検出されるバッテリ温度Ｔｈ_batが規定の閾値Ｔｈ_{bat_bo}未満である場合、Ｓ１の判断が肯定される。このＳ１の判断が否定される場合には、Ｓ６以下の処理が実行されるが、Ｓ１の判断が肯定される場合には、Ｓ２において、車両停止中又は車両減速中であるか否かが判断される。例えば、前記出力回転速度センサ５０により検出される出力回転速度Ｎ_OUTに対応する車速Ｖが零である場合、或いは前記出力回転速度センサ５０により検出される出力回転速度Ｎ_OUTに対応する車速Ｖの時間変化率ｄＶ／ｄｔが負の値である場合にこのＳ２の判断が肯定される。Ｓ２の判断が否定される場合には、Ｓ７以下の処理が実行されるが、Ｓ２の判断が肯定される場合には、Ｓ３において、前記クラッチＣＬが係合させられると共に、前記ブレーキＢＫが解放される。次に、Ｓ４において、前記エンジン制御装置５６を介して前記エンジン１２が駆動（始動）される。次に、Ｓ５において、前記エンジン１２の出力を用いて前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により発電が行われ、前記インバータ５８を介して前記バッテリ５５の充電が行われた後、本ルーチンが終了させられる。Ｓ６においては、前記バッテリＳＯＣセンサ５４により検出されるバッテリＳＯＣが規定の閾値未満となる等して前記バッテリ５５の充電要求が出力されたか否かが判断される。このＳ６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、Ｓ６の判断が肯定される場合には、Ｓ３以下の処理が実行される。Ｓ７においては、前記クラッチＣＬ及びブレーキＢＫが共に係合させられる。次に、Ｓ８において、前記モード２（ＥＶ−２）が成立させられ、専ら前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２を走行用の駆動源とする走行制御が行われた後、本ルーチンが終了させられる。

以上の制御において、Ｓ４が前記エンジン駆動制御部７０の動作に、Ｓ５及びＳ８が前記電動機作動制御部７２の動作に、Ｓ３及びＳ７が前記クラッチ係合制御部７４の動作に、Ｓ３及びＳ７が前記ブレーキ係合制御部７６の動作に、Ｓ１〜Ｓ６が前記バッテリ充電制御部７８の動作に、Ｓ２が前記車両走行状態判定部８０の動作に、Ｓ１が前記暖機運転判定部８２の動作に、それぞれ対応する。

続いて、本発明の他の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。

図１１〜図１６は、本発明が好適に適用される他のハイブリッド車両用駆動装置１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０の構成をそれぞれ説明する骨子図である。本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は、図１１に示す駆動装置１００や図１２に示す駆動装置１１０のように、中心軸ＣＥ方向の前記第１電動機ＭＧ１、第１遊星歯車装置１４、第２電動機ＭＧ２、第２遊星歯車装置１６、クラッチＣＬ及びブレーキＢＫの配置（配列）を変更した構成にも好適に適用される。図１３に示す駆動装置１２０のように、前記第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２と非回転部材である前記ハウジング２６との間に、そのキャリアＣ２のハウジング２６に対する一方向の回転を許容し且つ逆方向の回転を阻止する一方向クラッチ（ワンウェイクラッチ）ＯＷＣを、前記ブレーキＢＫと並列に備えた構成にも好適に適用される。図１４に示す駆動装置１３０、図１５に示す駆動装置１４０、図１６に示す駆動装置１５０のように、前記シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６の代替として、第２差動機構としてのダブルピニオン型の第２遊星歯車装置１６′を備えた構成にも好適に適用される。この第２遊星歯車装置１６′は、第１回転要素としてのサンギヤＳ２′、相互に噛み合わされた複数のピニオンギヤ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′を介してサンギヤＳ２′と噛み合う第３回転要素としてのリングギヤＲ２′を回転要素（要素）として備えたものである。

図１７〜図１９は、前記駆動装置１０の代替として、本発明が好適に適用される他のハイブリッド車両用駆動装置１６０、１７０、１８０の構成及び作動をそれぞれ説明する共線図である。図１７〜図１９では、前述した図４〜７等の共線図と同様に、前記第１遊星歯車装置１４におけるサンギヤＳ１、キャリアＣ１、リングギヤＲ１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におけるサンギヤＳ２、キャリアＣ２、リングギヤＲ２の相対的な回転速度を破線Ｌ２でそれぞれ示している。図１７に示すハイブリッド車両用駆動装置１６０では、前記第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１、キャリアＣ１、及びリングギヤＲ１は、前記第１電動機ＭＧ１、前記エンジン１２、及び前記第２電動機ＭＧ２にそれぞれ連結されている。前記第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２、キャリアＣ２、及びリングギヤＲ２は、前記第２電動機ＭＧ２、前記出力歯車３０、及び前記ブレーキＢＫを介して前記ハウジング２６にそれぞれ連結されている。前記サンギヤＳ１とリングギヤＲ２とが前記クラッチＣＬを介して選択的に連結されている。前記リングギヤＲ１とサンギヤＳ２とが相互に連結されている。図１８に示すハイブリッド車両用駆動装置１７０では、前記第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１、キャリアＣ１、及びリングギヤＲ１は、前記第１電動機ＭＧ１、前記出力歯車３０、及び前記エンジン１２にそれぞれ連結されている。前記第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２、キャリアＣ２、及びリングギヤＲ２は、前記第２電動機ＭＧ２、前記出力歯車３０、及び前記ブレーキＢＫを介して前記ハウジング２６にそれぞれ連結されている。前記サンギヤＳ１と前記リングギヤＲ２とが前記クラッチＣＬを介して選択的に連結されている。前記キャリアＣ１及びＣ２が相互に連結されている。図１９に示すハイブリッド車両用駆動装置１８０では、前記第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１、キャリアＣ１、及びリングギヤＲ１は、前記第１電動機ＭＧ１、前記出力歯車３０、及び前記エンジン１２にそれぞれ連結されている。前記第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２、キャリアＣ２、及びリングギヤＲ２は、前記第２電動機ＭＧ２、前記ブレーキＢＫを介して前記ハウジング２６、及び前記出力歯車３０にそれぞれ連結されている。前記リングギヤＲ１とキャリアＣ２とがクラッチＣＬを介して選択的に連結されている。前記キャリアＣ１とリングギヤＲ２とが相互に連結されている。

図８等を用いて前述した本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は、図１７〜１９に示す構成にも好適に適用される。すなわち、前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電が行われる場合には、前記クラッチＣＬを係合させる制御が行われる。好適には、車両停止中又は減速走行中において、前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電が行われる場合には、前記クラッチＣＬを係合させると共に前記ブレーキＢＫを解放させ、前記エンジン１２の駆動力を用いて前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電を行い、前記バッテリ５５の充電を行う等の制御が行われる。斯かる制御により、前記駆動装置１６０、１７０、１８０等によっても、駆動用バッテリの充電時間の短縮を実現するという効果が得られる。

図１１〜図１９に示す実施例では、前述した図４〜７等に示す実施例と同様に、共線図上において４つの回転要素を有する（４つの回転要素として表現される）第１差動機構である第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、１６′と、それら４つの回転要素にそれぞれ連結された第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、エンジン１２、及び出力回転部材（出力歯車３０）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の回転要素と前記第２遊星歯車装置１６、１６′の回転要素とがクラッチＣＬを介して選択的に連結され、そのクラッチＣＬによる係合対象となる前記第２遊星歯車装置１６、１６′の回転要素が、非回転部材であるハウジング２６に対してブレーキＢＫを介して選択的に連結されるハイブリッド車両の駆動制御装置である点で、共通している。

このように、本実施例によれば、クラッチＣＬが係合された状態において全体として４つの回転要素を有する（図４〜図７等に示す共線図上において４つの回転要素として表される）第１差動機構である第１遊星歯車装置１４及び第２差動機構である第２遊星歯車装置１６、１６′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１２、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び出力回転部材である出力歯車３０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ＣＬを介して選択的に連結され、そのクラッチＣＬ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、非回転部材であるハウジング２６に対してブレーキＢＫを介して選択的に連結されるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電が行われる場合には、前記クラッチＣＬを係合させるものであることから、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により協働して発電を行うことが可能となり、充電速度を速めることができる。すなわち、駆動用バッテリである前記バッテリ５５の充電時間の短縮を実現するハイブリッド車両の駆動制御装置としての電子制御装置４０を提供することができる。

車両停止中又は減速走行中において、前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電が行われる場合には、前記クラッチＣＬを係合させると共に前記ブレーキＢＫを解放させるものであるため、車両停止中又は減速走行中において、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により協働して発電を行うことが可能となり、実用的な態様で前記バッテリ５５の充電速度を速めることができる。

暖機が必要と判定される場合には、前記クラッチＣＬを係合させると共に前記ブレーキＢＫを解放させ、前記エンジン１２の駆動力を用いて前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電を行うものであるため、暖機が必要とされる場合において前記バッテリ５５の充電速度を速めつつ、急速な充電を行うことにより暖機の促進を図ることができ、早期に低温時のＡＴＦ損失を低減させる等して燃費を向上させることができる。

暖機が必要と判定され、且つ、車両の走行が行われる場合には、前記クラッチＣＬ及びブレーキＢＫを共に係合させ、専ら前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２を走行用の駆動源とするものであるため、暖機が必要とされる場合において、急速な放電を行うことにより暖機の促進を図ることができ、動力性能の向上及び燃費の向上を実現できる。

前記第１遊星歯車装置１４は、前記第１電動機ＭＧ１に連結された第１回転要素としてのサンギヤＳ１、前記エンジン１２に連結された第２回転要素としてのキャリアＣ１、及び前記出力歯車３０に連結された第３回転要素としてのリングギヤＲ１を備え、前記第２遊星歯車装置１６（１６′）は、前記第２電動機ＭＧ２に連結された第１回転要素としてのサンギヤＳ２（Ｓ２′）、第２回転要素としてのキャリアＣ２（Ｃ２′）、及び第３回転要素としてのリングギヤＲ２（Ｒ２′）を備え、それらキャリアＣ２（Ｃ２′）及びリングギヤＲ２（Ｒ２′）の何れか一方が前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１に連結されたものであり、前記クラッチＣＬは、前記第１遊星歯車装置１４におけるキャリアＣ１と、前記キャリアＣ２（Ｃ２′）及びリングギヤＲ２（Ｒ２′）のうち前記リングギヤＲ１に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるものであり、前記ブレーキＢＫは、前記キャリアＣ２（Ｃ２′）及びリングギヤＲ２（Ｒ２′）のうち前記リングギヤＲ１に連結されていない方の回転要素を、非回転部材であるハウジング２６に対して選択的に係合させるものであることから、実用的なハイブリッド車両の駆動装置１０等において、前記バッテリ５５の充電時間の短縮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、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０：ハイブリッド車両用駆動装置、１２：エンジン、１４：第１遊星歯車装置（第１差動機構）、１６、１６′：第２遊星歯車装置（第２差動機構）、１８、２２：ステータ、２０、２４：ロータ、２６：ハウジング（非回転部材）、２８：入力軸、３０：出力歯車（出力回転部材）、３２：オイルポンプ、４０：電子制御装置（駆動制御装置）、４２：アクセル開度センサ、４４：エンジン回転速度センサ、４６：ＭＧ１回転速度センサ、４８：ＭＧ２回転速度センサ、５０：出力回転速度センサ、５２：ＡＴＦ温度センサ、５３：バッテリ温度センサ、５４：バッテリＳＯＣセンサ、５５：バッテリ（駆動用バッテリ）、５６：エンジン制御装置、５８：インバータ、６０：油圧制御回路、７０：エンジン駆動制御部、７２：電動機作動制御部、７４：クラッチ係合制御部、７６：ブレーキ係合制御部、７８：バッテリ充電制御部、８０：車両走行状態判定部、８２：暖機運転判定部、ＢＫ：ブレーキ、ＣＬ：クラッチ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ２′：キャリア（第２回転要素）、ＭＧ１：第１電動機、ＭＧ２：第２電動機、ＯＷＣ：一方向クラッチ、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ２′：ピニオンギヤ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ２′：リングギヤ（第３回転要素）、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ２′：サンギヤ（第１回転要素）

Claims (1)

1. ５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、該５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、及び出力回転部材とを、備え、
   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、
   該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の駆動制御装置であって、
   前記第１差動機構は、前記第１電動機に連結された第１回転要素、前記エンジンに連結された第２回転要素、及び前記出力回転部材に連結された第３回転要素を備えたものであり、
   前記第２差動機構は、前記第２電動機に連結された第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備え、それら第２回転要素及び第３回転要素の何れか一方が前記第１差動機構における第３回転要素に連結されたものであり、
   前記クラッチは、前記第１差動機構における第２回転要素と、前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるものであり、
   前記ブレーキは、前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素を、前記非回転部材に対して選択的に係合させるものであり、
   暖機が必要と判定され、且つ、車両の走行が行われる場合には、前記クラッチ及びブレーキを共に係合させ、専ら前記第１電動機及び前記第２電動機を走行用の駆動源とすることを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。

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