JP6114255B2 - 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。

例えば、第１電動機に連結された第１回転要素、エンジンに連結された第２回転要素、及び出力回転部材および第２電動機に連結された第３回転要素を備えた差動機構と、エンジンのクランク軸の回転を拘束するクランク軸ロック装置とを備え、電気走行モードにおいて第１電動機および第２電動機を共に駆動源とすることができるハイブリッド車両が知られている。

特開２００８−２６５６００号公報

これに対して、第１電動機に連結された第１回転要素、エンジンに連結された第２回転要素、及び出力回転部材に連結された第３回転要素を備えた第１差動機構と、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第２差動機構と、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クラッチと、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を、非回転部材に対して選択的に係合させるブレーキとを、備えるハイブリッド車両が考えられる。これによれば、前記ブレーキを係合させて専ら第２電動機で車両を駆動する第１電動機走行モードの他に、前記ブレーキおよび前記クラッチを係合させて第１電動機および第２電動機で車両を駆動する第２電動機走行モードが得られる。

ところで、上記ハイブリッド車両では、前記エンジンおよび第１電動機或いは第２電動機を駆動源とするハイブリッド走行モードとして、前記ブレーキを係合させ且つ前記クラッチを解放させて走行する第１ハイブリッド走行モード、および、前記エンジンを駆動源とし、前記ブレーキを解放させ且つ前記クラッチを係合させて走行する第２ハイブリッド走行モードを変速比に応じて選択することができるので、一層高い伝達効率が得られる特徴がある。

しかし、上記ハイブリッド車両において、第２ハイブリッド走行モードで走行中においてエンジン停止要求に応じてエンジンを停止させる際に、たとえば共振域を速やかに通過させるために第１電動機を用いてエンジン回転速度を積極的に引き下げようとすると、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第１差動機構における第２回転要素とがクラッチにより連結されていて、第１電動機によりエンジン回転速度を積極的に引き下げようとしたときに出力回転部材に発生する意図しない駆動トルクの増大を第２電動機が独立して補償(キャンセル)することができないため、車両の駆動トルクが意図しないで一時的に増大するという不都合があった。

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、第２ハイブリッド走行モードで走行中にエンジンを停止させる場合に、意図しない車両の駆動トルクの増大が発生しない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、本発明の要旨とするところは、（a）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、該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、（b）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連結されたものであり、（c）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、（d）走行モードとして、前記ブレーキを係合させ且つ前記クラッチを解放させて前記第１電動機により前記エンジンの出力の反力を受け且つ前記第２電動機により前記出力部材を駆動することで走行する第１ハイブリッド走行モード、および、前記ブレーキを解放させ且つ前記クラッチを係合させて前記エンジンの出力の反力を前記第１電動機および前記第２電動機により分担して受けることで走行する第２ハイブリッド走行モードを有するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、（e）前記第２ハイブリッド走行モードが選択されているときに前記エンジンの停止要求があった場合には、前記クラッチを解放させ且つ前記ブレーキを係合させることで前記第１ハイブリッド走行モードへ切り換えられた後に該エンジンを停止させ、（f）前記エンジン回転速度が予め設定された動力伝達系における共振が予測される判定値を下回ったときに前記第１電動機を用いて該エンジン回転速度を積極的に低下させるとともに、該第１電動機によるエンジン回転速度低下による前記出力部材に発生する反力を相殺するように前記第２電動機が制御されることを特徴とする。

本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置によれば、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連結されたものであり、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、走行モードとして、前記ブレーキを係合させ且つ前記クラッチを係合させて前記第１電動機により前記エンジンの出力の反力を受け且つ前記第２電動機により前記出力部材を駆動することで走行する第１ハイブリッド走行モード、および、前記ブレーキを解放させ且つ前記クラッチを係合させて前記エンジンの出力の反力を前記第１電動機および前記第２電動機により分担して受けることで走行する第２ハイブリッド走行モードを有するハイブリッド車両の駆動制御装置において、前記第２ハイブリッド走行モードが選択されているときに前記エンジンの停止要求があった場合には、前記クラッチを解放させ且つ前記ブレーキを係合させることで前記第１ハイブリッド走行モードへ切り換えられた後に該エンジンが停止させられることから、クラッチで連結されていた、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第１差動機構における第２回転要素とが分離されるので、第１電動機によりエンジン回転速度を積極的に引き下げようとしたときに出力回転部材に発生する意図しない駆動力の増大が、第２電動機の出力トルクを一時的に低下させて車両の駆動力を一定に維持させることにより補償（キャンセル）されることができる。このため、車両の駆動トルクが意図しないで一時的に増大するという不都合が解消される。また、前記エンジン回転速度が予め設定された動力伝達系における共振が予測される判定値を下回ったときに前記第１電動機を用いて該エンジン回転速度を積極的に低下させるとともに、該第１電動機によるエンジン回転速度低下による前記出力部材に発生する反力を相殺するように前記第２電動機が制御されるので、第１電動機によってエンジン回転速度が積極的に低下させることで、意図しない駆動トルクの増大が出力部材に発生しても、車両の走行が機械的に拘束されているので、車両の駆動力が出力されることがない。

ここで、好適には、車両の走行を許容する走行ポジションおよび車両の走行を機械的に阻止するパーキングポジションを手動操作で選択する手動操作装置を含み、その手動操作装置により前記パーキングポジションが選択されている場合は、前第２ハイブリッド走行モードのままで前記エンジンを停止させる。このため、第１電動機によってエンジン回転速度が積極的に低下させることで、意図しない駆動トルクの増大が出力部材に発生しても、車両の走行が機械的に拘束されているので、車両の駆動力が出力されることがない。

また、好適には、前記第１差動機構は、第１電動機に連結された第１回転要素、エンジンに連結された第２回転要素、及び出力回転部材に連結された第３回転要素を備えるものであり、前記第２差動機構は、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るものであり、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、非回転部材に対して選択的に係合させるものである。これにより、実用的なハイブリッド車両の駆動制御装置が得られる。

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１の駆動装置における伝達効率を説明する図である。 図１の駆動装置における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。 エンジン停止に際して、図６に示すモード４での走行中に図４に示すモード３へ切り換えてから、エンジンを停止させる作動を説明する共線図である。 図１の駆動装置における電子制御装置によるエンジン停止制御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。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。

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。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。

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。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。

第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１は、第１電動機ＭＧ１のロータ２０に連結されている。第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１は、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、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。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、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。第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２は、第２電動機ＭＧ２のロータ２４に連結されている。

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、差動歯車装置及び車軸等を介して出力歯車３０から駆動装置１０へ伝達（入力）される。入力軸２８におけるエンジン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、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。

第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第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。第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２と非回転部材であるハウジング２６との間には、そのハウジング２６に対してキャリア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、駆動装置１０において、第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６は、それぞれ入力軸２８と同軸上（中心軸ＣＥ上）に配置されており、且つ、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、中心軸ＣＥの軸方向に関して、第１遊星歯車装置１４は、第２遊星歯車装置１６に対してエンジン１２側に配置されている。中心軸ＣＥの軸方向に関して、第１電動機ＭＧ１は、第１遊星歯車装置１４に対してエンジン１２側に配置されている。中心軸ＣＥの軸方向に関して、第２電動機ＭＧ２は、第２遊星歯車装置１６に対してエンジン１２の反対側に配置されている。すなわち、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２は、中心軸ＣＥの軸方向に関して、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、駆動装置１０においては、中心軸ＣＥの軸方向において、エンジン１２側から第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、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、エンジン１２の駆動制御や、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、電子制御装置４０が駆動装置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、エンジン１２の出力制御用や第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、電子制御装置４０には、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、パーキングポジション、ニュートラルポジション、前進走行ポジション、後進走行ポジションなどへ手動操作されることに応答してシフト操作装置４１から出力される操作位置信号Ｓｈ、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に対応する出力歯車３０の回転速度Ｎ_OUTを表す信号、車輪速センサ５２により駆動装置１０における各車輪それぞれの速度Ｎ_Wを表す信号、及びバッテリＳＯＣセンサ５４により図示しないバッテリの充電容量（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。

電子制御装置４０からは、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、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。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を介してバッテリからその指令信号に応じた電気エネルギが第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。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インバータ５８を介してバッテリに供給され、そのバッテリに蓄積されるようになっている。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。また、電子制御装置４０から、操作位置信号Ｓｈがパーキングポジションを示すことに応答して出力歯車３０の回転をロックする指令信号がパーキングロック装置６２へ供給される。

駆動装置１０は、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、第１電動機ＭＧ１により発電された電気エネルギをインバータ５８を介してバッテリや第２電動機ＭＧ２へ供給する。これにより、エンジン１２の動力の主要部は機械的に出力歯車３０へ伝達される一方、その動力の一部は第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、インバータ５８を通してその電気エネルギが第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、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、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、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、何れもエンジン１２の運転が停止させられると共に、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、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、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、駆動装置１０においては、エンジン１２の運転が停止させられると共に、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方を走行用の駆動源として用いるＥＶ走行モードにおいて、ブレーキＢＫが係合されると共にクラッチＣＬが解放されることでモード１（第１電動機走行モード）である「ＥＶ−１」が、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（第２電動機走行モード）である「ＥＶ−２」がそれぞれ成立させられる。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、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、ブレーキＢＫが係合されると共にクラッチＣＬが解放されることでモード３（第１ハイブリッド走行モード）である「ＨＶ−１」が、ブレーキＢＫが解放されると共にクラッチＣＬが係合されることでモード４（第２ハイブリッド走行モード）である「ＨＶ−２」が、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（第３ハイブリッド走行モード）である「ＨＶ−３」がそれぞれ成立させられる。

図４〜図７は、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、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が第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１（エンジン１２）、破線Ｙ３′が第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２、実線Ｙ４が第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、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、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、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。縦線Ｙ１〜Ｙ４（Ｙ２〜Ｙ４′）の間隔は、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、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。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、駆動装置１０において、好適には、第１遊星歯車装置１４のギヤ比ρ１よりも第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、駆動装置１０におけるモード１（第１電動機走行モード）に相当するものであり、好適には、エンジン１２の運転が停止させられると共に、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、クラッチＣＬが解放されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第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。ブレーキＢＫが係合されることで第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２が非回転部材であるハウジング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、第２遊星歯車装置１６において、サンギヤＳ２の回転方向とリングギヤＲ２の回転方向とが逆方向となり、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、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、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、第１電動機ＭＧ１は空転させられる。このモード１では、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(電気)走行と同様の、第２電動機ＭＧ２による前進或いは後進のＥＶ走行制御を行うことができる。

図３に示す「ＥＶ−２」は、駆動装置１０におけるモード２（第２電動機走行モード）に相当するものであり、好適には、エンジン１２の運転が停止させられると共に、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、クラッチＣＬが係合されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第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、ブレーキＢＫが係合されることで第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２及びそのキャリアＣ２に係合された第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１が非回転部材であるハウジング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、第１遊星歯車装置１４において、サンギヤＳ１の回転方向とリングギヤＲ１の回転方向とが逆方向となると共に、第２遊星歯車装置１６において、サンギヤＳ２の回転方向とリングギヤＲ２の回転方向とが逆方向となる。すなわち、第１電動機ＭＧ１乃至第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、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、駆動装置１０の適用されたハイブリッド車両を前進走行或いは後進走行させることができる。

モード２においては、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、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、バッテリ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、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、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、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、駆動装置１０におけるモード３（第１ハイブリッド走行モード）に相当するものであり、好適には、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、クラッチＣＬが解放されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第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。ブレーキＢＫが係合されることで第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２が非回転部材であるハウジング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、エンジン１２が駆動させられ、その出力トルクにより出力歯車３０が回転させられる。この際、第１遊星歯車装置１４において、第１電動機ＭＧ１により反力トルクを出力させることで、エンジン１２からの出力の出力歯車３０への伝達が可能とされる。第２遊星歯車装置１６においては、ブレーキＢＫが係合されていることで、サンギヤＳ２の回転方向とリングギヤＲ２の回転方向とが逆方向となる。すなわち、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、駆動装置１０におけるモード４（第２ハイブリッド走行モード）に相当するものであり、好適には、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、クラッチＣＬが係合されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第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、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。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、モード４において、駆動装置１０における第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、モード４において、好適には、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。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に示すようにサンギヤＳ１に対応する縦線Ｙ１とサンギヤ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、駆動装置１０においては、第１遊星歯車装置１４のギヤ比ρ１よりも第２遊星歯車装置１６のギヤ比ρ２の方が大きい。

モード４においては、クラッチＣＬが係合されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第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、エンジン１２の出力に対して、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、エンジン１２の駆動に際して、その反力を第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、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。例えば、比較的車速Ｖが高い高車速時であり且つ比較的エンジン回転速度Ｎ_Eが低い低回転時には、第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1が負の値すなわち負回転となる場合がある。斯かる場合において、第１電動機ＭＧ１によりエンジン１２の反力を受けることを考えると、その第１電動機ＭＧ１により電力を消費して負トルクを発生させる逆転カ行の状態となり、効率低下につながるおそれがある。ここで、図６から明らかなように、駆動装置１０においては、縦線Ｙ２で示す第２電動機ＭＧ２の回転速度は、縦線Ｙ１で示す第１電動機ＭＧ１の回転速度に比べて負の値をとり難く、正回転の状態でエンジン１２の反力を受けることができる場合が多い。従って、第１電動機ＭＧ１の回転速度が負の値である場合等において、第２電動機ＭＧ２により優先的にエンジン１２の反力を受けるように制御することで、効率向上による燃費の向上を図ることができる。更に、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、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８は、駆動装置１０における伝達効率を説明する図であり、横軸に変速比を、縦軸に理論伝達効率をそれぞれ示している。この図８に示す変速比は、第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６における、出力側回転速度に対する入力側回転速度の比すなわち減速比であり、例えば、出力歯車３０の回転速度（リングギヤＲ１、Ｒ２の回転速度）に対するキャリアＣ１等の入力回転部材の回転速度の比に相当する。図８に示す横軸においては、紙面向かって左側が変速比の小さいハイギヤ側であり、右側が変速比の大きいローギヤ側となる。図８に示す理論伝達効率は、駆動装置１０における伝達効率の理論値であり、第１遊星歯車装置１４、第２遊星歯車装置１６に入力される動力が電気パスを介さずに機械的な伝達によって全て出力歯車３０へ伝達される場合に最大効率１．０となる。

図８では、駆動装置１０におけるモード３（ＨＶ−１）時の伝達効率を一点鎖線で、モード４（ＨＶ−２）時の伝達効率を実線でそれぞれ示している。この図８に示すように、駆動装置１０におけるモード３（ＨＶ−１）時の伝達効率は、変速比γ１において最大効率となる。この変速比γ１において、第１電動機ＭＧ１（サンギヤＳ１）の回転速度は零となるものであり、その第１電動機ＭＧ１において反力を受けることによる電気パスは零となり、機械的な動力伝達のみによってエンジン１２乃至第２電動機ＭＧ２から出力歯車３０へ動力を伝達することができる動作点となる。以下、このように電気パスがゼロの高効率動作点をメカニカルポイント（機械伝達ポイント）という。変速比γ１は、オーバードライブ側の変速比すなわち１よりも小さな変速比であり、以下、この変速比γ１を第１機械伝達変速比γ１という。図８に示すように、モード３時の伝達効率は、変速比が第１機械伝達変速比γ１よりもローギヤ側の値となるに従い緩やかに低下する一方、変速比が第１機械伝達変速比γ１よりもハイギヤ側の値となるに従いローギヤ側よりも急激に低下する。

図８に示すように、駆動装置１０におけるモード４（ＨＶ−２）においては、クラッチＣＬの係合により構成された４つの回転要素において図６の共線図に係る第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２それぞれの回転速度が横軸上の異なる位置となるように第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が定められていることで、そのモード４時の伝達効率は、変速比γ１に加えて変速比γ２にメカニカルポイントを有する。すなわち、モード４時には、第１機械伝達変速比γ１において第１電動機ＭＧ１の回転速度が零となるものであり、その第１電動機ＭＧ１において反力を受けることによる電気パスが零となるメカニカルポイントが実現されると共に、変速比γ２において第２電動機ＭＧ２の回転速度が零となり、その第２電動機ＭＧ２において反力を受けることによる電気パスが零となるメカニカルポイントが実現される。以下、この変速比γ２を第２機械伝達変速比γ２という。この第２機械伝達変速比γ２は、第１機械伝達変速比γ１よりも小さい変速比に相当する。すなわち、駆動装置１０におけるモード４時においては、モード３時に対してハイギヤ側にメカニカルポイントを持つシステムとなる。

図８に示すように、モード４時の伝達効率は、第１機械伝達変速比γ１よりもローギヤ側の領域では、変速比の増加に応じてモード３時の伝達効率よりも急激に低下する。第１機械伝達変速比γ１と第２機械伝達変速比γ２との間の変速比の領域では低効率側に湾曲している。この領域において、モード４時の伝達効率は、モード３時の伝達効率と同等か、或いはそれよりも高効率となる。モード４時の伝達効率は、第２機械伝達変速比γ２よりもハイギヤ側の領域では変連比の減少に従って低下するものの、モード３時の伝達効率よりも相対的に高効率となる。すなわち、モード４時においては、第１機械伝達変速比γ１に加えてその第１機械伝達変速比γ１よりもハイギヤ側の第２機械伝達変速比γ２にメカニカルポイントを有することで、比較的変速比の小さいハイギヤ動作時の伝達効率の向上を実現できる。従って、例えば比較的高速走行時の伝達効率向上による燃費の向上を図ることが可能となる。

以上、図８を用いて説明したように、駆動装置１０においては、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、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時に、モード３（ＨＶ−１）とモード４（ＨＶ−２）とを適宜切り換えることで伝達効率の向上を実現することができる。例えば、第１機械低速変速比γ１よりもローギヤ側の変速比の領域ではモード３を成立させる一方、その第１機械伝達変速比γ１よりもハイギヤ側の変速比の領域ではモード４を成立させるといった制御を行うことで、ローギヤ領域からハイギヤ領域まで広い変速比の領域で伝達効率を向上させることができる。

図３に示す「ＨＶ−３」は、駆動装置１０におけるモード５（第３ハイブリッド走行モード）に相当するものであり、好適には、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第１電動機ＭＧ１による発電が行われて連続的に変速比が可変とされ、エンジン１２の作動点が予め設定された最適曲線に沿って作動させら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、第２電動機ＭＧ２を駆動系から切り離してエンジン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、クラッチＣＬが解放されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第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。ブレーキＢＫが解放されることで第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２が非回転部材であるハウジング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、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。

モード３においては、ブレーキＢＫが係合されているため、車両走行時において第２電動機ＭＧ２は出力歯車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、リングギヤＲ２の回転速度が増速されてサンギヤ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、モード５においては、比較的高車速時に第２電動機ＭＧ２を駆動系から切り離してエンジン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、駆動装置１０においては、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に関して、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９は、図２の電子制御装置４０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図９において、シフトポジション判定部７０は、シフト操作装置４１において手動操作されたシフトポジションを判定する。たとえば、シフトポジションがパーキングポジションへ操作されたか否かを、シフト操作装置４１から出力される操作位置信号Ｓｈに基づいて判定する。エンジン停止要求判定部７２は、エンジン１２の駆動状態（エンジン制御装置５６により駆動されている状態）からそのエンジン１２の停止要求があったか否かを判定する。例えば、アクセル開度および車速から求められる要求駆動力が予め設定された判定値を下まわった場合、図示しない蓄電装置のＳＯＣが上限値を超えて充電制限状態となった場合、図示しないイグニションスイッチからの信号が、エンジン１２を駆動させる操作位置（駆動位置）「ＯＮ」に相当する状態からエンジン１２を停止させる操作位置（停止位置）「ＯＦＦ」に相当する状態へ切換え操作された場合などに、エンジン１２の停止要求があったと判定する。モード判定部７４は、ＥＶ−１（モード１）、ＥＶ−２（モード２）、ＨＶ−１（モード３）、ＨＶ−２（モード４）、及びＨＶ−３（モード５）の５つのモードのいずれが成立しているかを、車速Ｖ及びアクセル開度Ａ_CC、ＳＯＣ、作動温度などの車両パラメータ、エンジン制御装置５６やインパータ５８の出力状態、モード切換制御部７６の出力状態、或いは既に設定されたフラグなどに基づいて判定する。

モード切換制御部７６は、駆動装置１０において成立させる走行モードを判定して切り換える。たとえば、車速Ｖ及びアクセル開度Ａ_CCに基づいて判定される運転者の要求駆動力が予め設定された電気走行領域およびエンジン走行領域のいずれであるかに基づいて、或いはＳＯＣに基づく要求に基づいて、電気走行かハイブリッド走行であるか否かを判定する。電気走行が選択された場合には、ＳＯＣに基づく要求や運転者の選択などに基づいて、ＥＶ−１（モード１）およびＥＶ−２（モード２）の一方を選択する。ハイブリッド走行が選択された場合は、エンジン１２の効率および伝達効率、要求駆動力の大きさなどに基づいて、駆動力および燃費が両立するように、ＨＶ−１（モード３）、ＨＶ−２（モード４）、及びＨＶ−３（モード５）のいずれかを選択する。たとえば、低車速のローギヤ(高減速比域)ではＨＶ−１（モード３)の成立が選択され、中車速の中域ギヤ(中減速比域)ではＨＶ−２（モード４)の成立が選択され、高車速のハイギヤ(低減速比域)ではＨＶ−３（モード５)の成立が選択される。このモード切換制御部７６は、、それまでのＨＶ−２（モード４）から、新たに選択されたＨＶ−１（モード３）が成立するように、油圧制御回路６０を介してクラッチＣＬを解放し、且つブレーキＢＫを係合させる。すなわち、図６の共線図に示す状態から図４の共線図に示す状態とされる。

エンジン停止制御部７８は、車両の走行中に、モード判定部７４によりＨＶ−２（モード４）である判定され、エンジン停止要求判定部７２によりエンジン停止要求が出されたことが判定されると、シフトポジション判定部７０によりパーキングポジションが判定されていないことを条件として、モード切換制御部７６によりクラッチＣＬを解放させてブレーキＢＫを係合させてＨＶ−２（モード４)からＨＶ−１（モード３）へ切り換えさせた後に、エンジン制御装置５６を介して行われていた燃料噴射装置による吸気配管等への燃料供給や、点火装置による点火等の制御が停止させられて、エンジン１２の作動（運転）が停止させられ、エンジン回転速度Ｎ_Eの低下が開始される。モード切換制御部７６により既にクラッチＣＬが解放され且つブレーキＢＫが係合させられているので、そのエンジン１２の停止とともに図４の共線図の実線は、その線上に示すエンジン回転速度Ｎ_Eが零となるので、図１０の共線図の実線に示す位置まで移行させられる。

上記エンジン１２の作動停止によるエンジン回転速度Ｎ_Eの低下過程において、エンジン回転速度Ｎ_Eが予め設定された共振域を通過するときに、動力伝達系の共振が発生する場合がある。ここで、動力伝達系とは、駆動源から駆動輪までの動力伝達に係る装置すなわち所謂ドライブライン（drive line）であり、駆動装置１０が適用されたハイブリッド車両においては、駆動源としてのエンジン１２、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２等から図示しない駆動輪までの間の動力伝達経路に設けられた、第１遊星歯車装置１４、第２遊星歯車装置１６、入力軸２８、出力歯車３０、ダンパ、差動歯車装置、駆動輪、及びボデー等を含む動力伝達装置である。

共振抑制制御部８０は、予め定められた関係からエンジン１２の回転速度Ｎ_Eに基づいて動力伝達系における共振可能性を判定した時点すなわち共振開始を予測した時点、エンジン回転速度Ｎ_Eが実験的に共振が予測されるたとえば４００ｒｐｍ程度に予め設定された判定値を下回った時点で、エンジン１２の回転速度Ｎ_Eが速やかに共振域を通過するように、第１電動機ＭＧ１のトルクを用いてエンジン１２の回転速度Ｎ_Eを積極的にすなわちそれまでの低下速度よりも速やかに低下させる。

トルク補償制御部８２は、上記第１電動機ＭＧ１を用いてエンジン１２の回転速度Ｎ_Eを積極的に低下させるときにリングギヤＲ１、Ｒ２と一体的に回転する出力歯車３０が反力を受けてその回転が一時的に上昇しようとするが、車両は一定の駆動力で走行することが望まれるので、その反力を相殺するための補償トルク(正トルク)を第２電動機ＭＧ２から出力させる。

図１１は、図２の電子制御装置４０の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、所定の制御周期で繰り返し実行される。

先ず、エンジン停止要求判定部７２に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、車両走行中或いは車両停止中にエンジン停止要求が出されたか否かが判定される。このＳ１の判定が否定された場合には本ルーチンが終了させられる。しかし、Ｓ１の判定が肯定された場合は、モート判定部７４に対応するＳ２において、車両がＨＶ−２（モード４）モードで走行しているか否かが判断される。このＳ２の判定が否定された場合は、エンジン停止制御部７８に対応するＳ５においてエンジン１２の作動が停止させられ、エンジン回転速度Ｎ_Eの低下が開始される。しかし、Ｓ２の判定が肯定された場合は、シフトポジション判定部７０に対応するＳ３において、シフトポジションがＰポジションであるか否かが判定される。この判定が肯定された場合は、エンジン停止制御部７８に対応するＳ５においてエンジン１２の作動が停止させられ、エンジン回転速度Ｎ_Eの低下が開始される。

しかし、Ｓ３の判定が否定される場合は、エンジン停止制御部７８に対応するＳ４において、クラッチＣＬが解放され、且つブレーキＢＫが係合させられることにより、車両の走行モードがそれまでのＨＶ−２（モード４）モードからＨＶ−１（モード３）モードへ切り換えられた後、エンジン停止制御部７８に対応するＳ５において、第１電動機ＭＧ１のトルクを用いてエンジン１２の回転速度Ｎ_Eが積極的に低下させられてエンジン１２の作動が停止させられ、エンジン回転速度Ｎ_Eの低下が開始される。このエンジン回転速度Ｎ_Eの低下中では、たとえば、エンジン回転速度Ｎ_Eが実験的に共振が予測される予め設定された判定値を下回った時点で、エンジン１２の回転速度Ｎ_Eが速やかに共振域を通過するように、第１電動機ＭＧ１のトルクを用いてエンジン１２の回転速度Ｎ_Eを積極的にすなわちそれまでの低下速度よりも速やかに低下させられる。このようなエンジン１２の停止要求に伴うエンジン回転速度Ｎ_Eの低下過程では、クラッチＣＬが解放されているので、第１電動機ＭＧ１によるエンジン回転速度Ｎ_Eの低下促進過程で第２電動機ＭＧ２によるトルク補償が可能となり、第２電動機ＭＧ２によるトルク補償が行なわれる。

上述のように、本実施例のハイブリッド車両の駆動制御装置４０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装置において、第２ハイブリッド走行モード(ＨＶ−２）が選択されているときにエンジン１２の停止要求があった場合には、第１ハイブリッド走行モード（ＨＶ−１）に切り換えてからエンジン１２が停止させられることから、クラッチＣＬで連結されていた、第２差動機構（第２遊星歯車装置１６）における第２回転要素及び第３回転要素のうち第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(キャリヤＣ２）と第１差動機構（第１遊星歯車装置１４）における第２回転要素(キャリヤＣ１）とが分離されるので、第１電動機によりエンジン回転速度Ｎ_Eを積極的に引き下げようとしたときに出力回転部材（出力歯車３０）に発生する意図しない駆動力の増大が、第２電動機ＭＧ２の出力トルクを一時的に低下させて車両の駆動力を一定に維持させることにより補償(キャンセル)させることができる。このため、車両の駆動トルクが意図しないで一時的に増大するという不都合が解消される。

また、本実施例のハイブリッド車両の駆動制御装置４０によれば、車両の走行を許容する走行ポジションおよび車両の走行を機械的に阻止するパーキングポジションを手動操作で選択する手動操作装置(シフト操作装置４１）を含み、その手動操作装置によりパーキングポジションが選択されている場合は、第２ハイブリッド走行モード(ＨＶ−２)のままでエンジン１２を停止させる。このため、第１電動機ＭＧ１によってエンジン回転速度Ｎ_Eが積極的に低下させることで、意図しない駆動トルクの増大が出力部材に発生しても、車両の走行がパーキングロック装置６２により機械的に拘束されているので、車両の駆動力が出力されることがない。

また、本実施例のハイブリッド車両の駆動制御装置４０によれば、エンジン回転速度が予め設定された判定値を下回ったときに第１電動機ＭＧ１を用いて該エンジン回転速度Ｎ_Eを積極的に低下させるとともに、第１電動機ＭＧ１によるエンジン回転速度Ｎ_Eの低下による前記出力部材に発生する反力を相殺するように第２電動機ＭＧ２が制御される。このため、第１電動機ＭＧ１によってエンジン回転速度Ｎ_Eが積極的に低下させることで、意図しない駆動トルクの増大が出力部材に発生しても、車両の走行が機械的に拘束されているので、車両の駆動力が出力されることがない。

また、本実施例のハイブリッド車両の駆動装置１０によれば、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、第２回転要素としてのキャリアＣ２、及び第３回転要素としてのリングギヤＲ２を備え、それらキャリアＣ２及びリングギヤ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及びリングギヤ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及びリングギヤ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制御装置４０が得られる。

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１２〜図１７は、前述の実施例１のハイブリッド車両用駆動装置１０に替えて、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１２に示す駆動装置１００や図１３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１４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１５に示す駆動装置１３０、図１６に示す駆動装置１４０、図１７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。

このように、本実施例２のハイブリッド車両用駆動装置１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０は、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、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、及び出力回転部材である出力歯車３０に連結された第３回転要素としてのリングギヤＲ１を備えた第１差動機構である第１遊星歯車装置１４と、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に連結された第２差動機構である第２遊星歯車装置１６（１６′）と、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クラッチＣＬ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ブレーキＢＫとを、備えている。このため、前述の実施例１の電子制御装置４０をそれぞれ設けることにより前述の実施例１と同様の効果が得られる。

図１８〜図２０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１８〜図２０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１８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１９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２０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１８〜図２０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、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。すなわち、図９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１８〜図２０に示す構成にも好適に適用される。このため、前述の実施例１の電子制御装置４０をそれぞれ設けることにより前述の実施例１と同様の効果が得られる。

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：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）
４０：電子制御装置（駆動制御装置）
７０：シフトポジション判定部
７２：エンジン停止要求判定部
７４：モート判定部
７６：走行モード切換制御部
７８：エンジン停止制御部
８０：共振抑制制御部
８２：トルク補償制御部
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
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 (3)

1. 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、該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たものであり、
   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、
   走行モードとして、前記ブレーキを係合させ且つ前記クラッチを解放させて前記第１電動機により前記エンジンの出力の反力を受け且つ前記第２電動機により前記出力部材を駆動することで走行する第１ハイブリッド走行モード、および、前記ブレーキを解放させ且つ前記クラッチを係合させて前記エンジンの出力の反力を前記第１電動機および前記第２電動機により分担して受けることで走行する第２ハイブリッド走行モードを有するハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
   前記第２ハイブリッド走行モードが選択されているときに前記エンジンの停止要求があった場合には、前記クラッチを解放させ且つ前記ブレーキを係合させることで前記第１ハイブリッド走行モードへ切り換えられた後に該エンジンを停止させ、
   前記エンジン回転速度が予め設定された動力伝達系における共振が予測される判定値を下回ったときに前記第１電動機を用いて該エンジン回転速度を積極的に低下させるとともに、該第１電動機によるエンジン回転速度低下による前記出力部材に発生する反力を相殺するように前記第２電動機が制御される
   ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
2. 車両の走行を許容する走行ポジションおよび車両の走行を機械的に阻止するパーキングポジションを手動操作で選択する手動操作装置を含み、
   該手動操作装置により前記パーキングポジションが選択されている場合は、前第２ハイブリッド走行モードのままで前記エンジンを停止させる
   ことを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の駆動制御装置。
3. 前記第１差動機構は、第１電動機に連結された第１回転要素、エンジンに連結された第２回転要素、及び出力回転部材に連結された第３回転要素を備えるものであり、
   前記第２差動機構は、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るものであり、
   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、非回転部材に対して選択的に係合させるものである
   請求項１または２のハイブリッド車両の駆動制御装置。

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