JP6146373B2

JP6146373B2 - ハイブリッド車両用駆動装置の制御装置

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Publication number: JP6146373B2
Application number: JP2014118005A
Authority: JP
Inventors: 哲雄堀
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2034-06-06
Also published as: JP2015229472A; US9415676B2; KR20150140564A; US20150353072A1; KR101667153B1; CN105292102A; CN105292102B

Description

本発明は、ハイブリッド車両用駆動装置の制御装置の改良に関する。

エンジンに連結された回転要素及び第１電動機に連結された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回転要素及び出力部材に連結された回転要素を備えた第２差動機構と、前記第２差動機構における回転要素を非回転部材に対して選択的に連結させるブレーキと、前記第１差動機構における前記エンジンに連結された回転要素と前記第２差動機構における回転要素とを選択的に連結させるクラッチとを、備えたハイブリッド車両用駆動装置が知られている。斯かるハイブリッド車両用駆動装置において、エンジン始動に係る技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載されたハイブリッド車両のＥＶ制御を介した燃費向上方法がその一例である。この技術によれば、エンジンの始動に際して、前記ブレーキを係合させ且つ前記クラッチを解放させた状態、或いは、前記ブレーキを解放させ且つ前記クラッチを係合させた状態で、前記第２電動機により反力をとると共に前記第１電動機から出力されるトルクにより前記エンジンの回転速度が上昇させられる。

特開２０１３−１３３１０１号公報

しかし、前記従来の技術では、例えば冷間等、バッテリの出力が低下している状態においては、前記第１電動機及び前記第２電動機へ十分な電力を供給することができず、前記エンジンの始動を実現できないおそれがあった。このような課題は、ハイブリッド車両の性能向上を意図して本発明者が鋭意研究を続ける過程において新たに見出したものである。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、バッテリの状態によらず好適なエンジン始動を実現するハイブリッド車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、エンジンに連結された第１回転要素と第１電動機に連結された第２回転要素と第３回転要素とを備えた第１差動機構と、第２電動機および前記第３回転要素に連結された第４回転要素と出力部材に連結された第５回転要素と第６回転要素とを備えた第２差動機構と、前記第２回転要素を、非回転部材に対して選択的に連結させる第１ブレーキと、前記第６回転要素を、前記非回転部材に対して選択的に連結させる第２ブレーキと、前記第１回転要素と前記第２回転要素とを選択的に連結させる第１クラッチと、前記第１回転要素と前記第６回転要素とを選択的に連結させる第２クラッチと、シフト操作装置によってパーキングレンジが選択された場合に、前記出力部材に直接又は間接に連結されたパーキングロックギヤの回転を阻止するパーキングロック機構とを、備えたハイブリッド車両用駆動装置において、車両が停止させられ且つ前記パーキングロック機構により前記パーキングロックギヤの回転が阻止された状態において、前記エンジンが始動させられる場合には、前記第１ブレーキを係合させた状態において前記第２電動機から出力されるトルクにより前記エンジンの回転速度を上昇させる第１の始動態様により前記エンジンを始動させることを特徴とする制御装置である。

前記第１発明によれば、車両が停止させられ且つ前記パーキングロック機構により前記パーキングロックギヤの回転が阻止された状態において、前記エンジンが始動させられる場合には、前記第１ブレーキを係合させた状態において前記第２電動機から出力されるトルクにより前記エンジンの回転速度を上昇させる第１の始動態様により前記エンジンを始動させるものであることから、冷間等、バッテリの出力が低下している状態においても、好適に前記エンジンを始動させることができる。すなわち、バッテリの状態によらず好適なエンジン始動を実現するハイブリッド車両用駆動装置の制御装置を提供することができる。

前記第１発明に従属する本第２発明の要旨とするところは、バッテリの出力を検出するバッテリセンサを備え、そのバッテリセンサにより検出される前記バッテリの出力が規定値よりも小さい場合には、前記第１の始動態様により前記エンジンを始動させるものである。このようにすれば、冷間等、前記バッテリの出力が低下している状態においても、好適に前記エンジンを始動させることができる。

前記第２発明に従属する本第３発明の要旨とするところは、前記バッテリセンサにより検出される前記バッテリの出力が前記規定値以上である場合には、前記第２電動機により反力をとると共に前記第１電動機から出力されるトルクにより前記エンジンの回転速度を上昇させる第２の始動態様により前記エンジンを始動させるものである。このようにすれば、前記バッテリの出力が十分に確保できる場合には、前記第１電動機及び第２電動機により協働してクランキングを行うことで、速やかに走行状態に移行することができる。

前記第１発明から第３発明の何れかにおいて、好適には、前記ハイブリッド車両用駆動装置は、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備えた前記第１差動機構と、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備えた前記第２差動機構とを、備え、前記第１差動機構の第１回転要素に前記第１電動機が連結され、前記第１差動機構の第２回転要素に前記エンジンが連結され、前記第１差動機構の第３回転要素と前記第２差動機構の第３回転要素とが相互に連結され、前記第２差動機構の第２回転要素に前記出力部材が連結され、前記第２差動機構の第３回転要素に前記第２電動機が連結されたものである。このようにすれば、実用的な態様のハイブリッド車両用駆動装置において、バッテリの状態によらず好適なエンジン始動を実現することができる。

好適には、前記ブレーキは、前記第１差動機構の第１回転要素を、非回転部材に対して選択的に連結させるものである。このようにすれば、実用的な態様のハイブリッド車両用駆動装置において、バッテリの状態によらず好適なエンジン始動を実現することができる。

好適には、前記ハイブリッド車両用駆動装置は、前記第１差動機構の第１回転要素と、前記第１差動機構の第２回転要素とを、選択的に連結させる第１のクラッチと、前記第１差動機構の第２回転要素と、前記第２差動機構の第１回転要素とを、選択的に連結させる第２のクラッチと、前記第２差動機構の第１回転要素を、非回転部材に対して選択的に連結させる第２のブレーキとを、備えたものである。このようにすれば、実用的な態様のハイブリッド車両用駆動装置において、バッテリの状態によらず好適なエンジン始動を実現することができる。

好適には、前記規定値は、前記第２電動機により反力をとると共に前記第１電動機から出力されるトルクにより前記エンジンの回転速度をエンジン始動のため十分に上昇させるのに必要となる前記バッテリの出力の最小値である。このようにすれば、前記バッテリの出力が十分に確保できる場合には、前記第１電動機及び第２電動機により協働してクランキングを行うことで、速やかに走行状態に移行することができる。

本発明が好適に適用される駆動装置の構成を説明する骨子図である。図１の駆動装置に備えられた制御系統の要部を説明する図である。図１の駆動装置に備えられたシフト切替装置の構成を説明する斜視図である。図１の駆動装置において成立させられる走行モードそれぞれにおけるクラッチ及びブレーキの係合状態を示す係合表である。図１の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、図４の「ＨＶ１」、「ＥＶ１」に対応する図である。図１の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、図４の「ＨＶ２」に対応する図である。図１の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、図４の「ＥＶ２」に対応する図である。図１の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、図４の「１速」に対応する図である。図１の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、図４の「２速」に対応する図である。図１の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、図４の「３速」に対応する図である。図１の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、図４の「４速」に対応する図である。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。図１の駆動装置において、第１の始動態様におけるエンジンの始動に際しての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、第１の始動態様におけるエンジンの始動に際しての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る。図１の駆動装置における電子制御装置による本実施例のエンジン始動制御の一例の要部を説明するフローチャートである。

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

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

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

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

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

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

前記クラッチＣＬ０、ＣＬ１、ＣＬ２（以下、特に区別しない場合には単にクラッチＣＬという）、及び前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２（以下、特に区別しない場合には単にブレーキＢＫという）は、好適には、何れも油圧制御回路５４から供給される油圧に応じて係合状態が制御される（係合又は解放させられる）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３０から供給される電気的な指令に応じて係合状態が制御される（係合又は解放させられる）ものであってもよい。

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

前記駆動装置１０において、前記第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６は、前記クラッチＣＬ２が係合された状態において全体として４つの回転要素を構成するものである。換言すれば、後述する図５〜図１１に示すように、横軸方向において前記第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６のギヤ比の相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標である共線図上において４つの回転要素として表される第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６と、４つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン１２、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、及び出力歯車２８とを、備え、前記４つの回転要素のうちの１つは、前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２とがクラッチＣＬ２を介して選択的に連結され、そのクラッチＣＬ２による係合対象となる前記リングギヤＲ２が、前記ハウジング２６に対してブレーキＢＫ２を介して選択的に連結されるものである。

前記駆動装置１０において、前記クラッチＣＬ０は必ずしも設けられなくともよい。すなわち、前記エンジン１２のクランク軸１２ａと前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１とは、前記クラッチＣＬ０を介することなくダンパ等を介して直接又は間接的に連結されたものであってもよい。前記クラッチＣＬ０は、前記駆動装置１０が適用された車両の走行状態に応じて適宜係合又は解放されるものであるが、本実施例においては、前記クラッチＣＬ０が常時係合されているものとして以下の説明を行う。

図２は、前記駆動装置１０の駆動を制御するためにその駆動装置１０に備えられた制御系統の要部を説明する図である。この図２に示す電子制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェイス等を含んで構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行する所謂マイクロコンピュータであり、前記エンジン１２の駆動制御や、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２に関するハイブリッド駆動制御をはじめとする前記駆動装置１０の駆動に係る各種制御を実行する。すなわち、本実施例においては、前記電子制御装置３０が前記駆動装置１０の制御装置に相当する。この電子制御装置３０は、前記エンジン１２の出力制御用や前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動制御用といったように、必要に応じて各制御毎に個別の制御装置として構成される。例えば、後述するシフト切替装置５８の作動を制御するための制御装置が、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の作動制御用の制御装置とは別個の装置として備えられたものであってもよい。

図２に示すように、前記電子制御装置３０には、前記駆動装置１０の各部に設けられたセンサやスイッチ等から各種信号が供給されるように構成されている。すなわち、アクセル開度センサ３２により運転者の出力要求量に対応する図示しないアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａ_CCを表す信号、エンジン回転速度センサ３４により前記エンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎ_Eを表す信号、第１電動機回転速度センサ３６により前記第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1を表す信号、第２電動機回転速度センサ３８により前記第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG2を表す信号、車速検出部としての出力回転速度センサ４０により車速Ｖに対応する前記出力歯車２８の回転速度Ｎ_OUTを表す信号、バッテリセンサ４２によりバッテリ４８の出力Ｐ_btを表す信号、シフトポジションセンサ４４によりシフト操作装置４６におけるシフトレンジ（シフト操作位置）Ｐ_Sを表す信号等が、それぞれ前記電子制御装置３０に供給される。前記バッテリセンサ４２は、前記バッテリ４８の出力Ｐ_btに相当する値として、例えば、前記バッテリ４８の起電力を検出する。

前記電子制御装置３０からは、前記駆動装置１０の各部に作動指令が出力されるように構成されている。すなわち、前記エンジン１２の出力を制御するエンジン出力制御指令として、燃料噴射装置による吸気配管等への燃料供給量を制御する燃料噴射量信号、点火装置による前記エンジン１２の点火時期（点火タイミング）を指令する点火信号、及び電子スロットル弁のスロットル弁開度θ_THを操作するためにスロットルアクチュエータへ供給される電子スロットル弁駆動信号等が、そのエンジン１２の出力を制御するエンジン制御装置５２へ出力される。前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動を指令する指令信号がインバータ５０へ出力され、そのインバータ５０を介して前記バッテリ４８からその指令信号に応じた電気エネルギが前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２に供給されてそれら第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の出力（トルク）が制御される。前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により発電された電気エネルギが前記インバータ５０を介して前記バッテリ４８に供給され、そのバッテリ４８に蓄積されるようになっている。前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２等、ブレーキＢＫ１、ＢＫ２の係合状態を制御する指令信号が油圧制御回路５４に備えられた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ＣＬ１、ＣＬ２等、ブレーキＢＫ１、ＢＫ２の係合状態が制御されるようになっている。

図３は、前記駆動装置１０に備えられたシフト切替装置５８の構成を説明する斜視図である。図３に示すように、前記シフト切替装置５８は、アクチュエータ６０により回転駆動される軸部材６４と、パーキングロック位置及び非パーキングロック位置に位置決めされるための第１凹状谷部及び第２凹状谷部を有するカム面６８を外周縁部に備えて前記軸部材６４の所定位置に相対回転不能に固定されると共にその軸心まわりに回動可能に設けられるディテント部材６６と、そのディテント部材６６のカム面６８に向かって付勢されてそのカム面６８に圧接させられると共に前記第１凹状谷部及び第２凹状谷部に選択的に係合される係合部７２と、ボルト等の締着具７８により固定部材７６に固定される固定部７４とを、両端部に備えた長手平板状のばね材から成る係合部材７０とを、有している。ここで、前記アクチュエータ６０の本体及び固定部材７６等は、ハウジング８０に固設されている。前記ディテント部材６６は、ディテントプレート、パーキングレバー、ディテントレバー、節度板等とも称される。前記係合部材７０は、ディテントスプリング等とも称される。

図１に示すように、前記駆動装置１０は、前記出力歯車２８と図示しない駆動輪との間の動力伝達経路にカウンタ軸１０２を備えている。そのカウンタ軸１０２と同軸に且つ一体的に固定されたカウンタドリブンギヤ１０４、ファイナルドライブギヤ１０６、及びパーキングロックギヤ８２を備えている。このパーキングロックギヤ８２は、好適には、前記カウンタ軸１０２における一方の端部に固定されている。前記カウンタドリブンギヤ１０４は、前記出力歯車２８と相互に噛み合わされており、その出力歯車２８の動力が前記カウンタドリブンギヤ１０４、カウンタ軸１０２、及びファイナルドライブギヤ１０６等を介して図示しない駆動輪側へ伝達されるようになっている。

図３に戻って、前記シフト切替装置５８においては、前記パーキングロックギヤ８２の外周歯８４と係合するパーキングロック位置と非パーキングロック位置とに回動させられる長手状（レバー状）のパーキングロックポール（係合爪部材）８６が回動可能に設けられている。このパーキングロックポール８６は、基端部がピン８８によって回動可能にハウジング８０に支持されており、前記外周歯８４と係合するための係合歯９０を長手方向の中央部に備えるとともに、パーキングロックカム９６に摺接させられる摺接部９２を先端部に備え、図示しないリターンスプリングによって非パーキングロック位置すなわち前記外周歯８４及び係合歯９０が相互に係合しない位置に向かって常時付勢されている。

基端部が前記ディテント部材６６に回動可能に連結されたＬ字状のパーキングロッド９４の先端部には、前記パーキングロックカム９６が長手方向の移動可能に嵌め付けられている。このパーキングロックカム９６はテーパ状カム面を備えており、そのパーキングロッド９４の先端部には、パーキングロックカム９６を図示しない先端ストッパへ向かって予め設定された予荷重で付勢するコイル状の与圧ばね９８が前記パーキングロッド９４の先端部の所定位置に固定されたばね受１００と前記パーキングロックカム９６との間に介挿されている。このように構成されたパーキングロッド９４の先端部は、そのパーキングロッド９４の長手方向（ディテント部材６６に回動可能に連結されている軸方向と垂直を成す方向）の移動可能に支持され、パーキングロックカム９６がパーキングロックポール８６の摺接部９２に対して摺動可能に移動させられるようになっている。

前記係合部材７０は、好適には、長手平板状の板ばねであり、その一端部に設けられた係合部７２が前記ディテント部材６６のカム面６８に向かって所定の押圧力で常時付勢されてカム面６８に圧接させられている。前記係合部７２は、前記係合部材７０の先端部においてディテント部材６６の回動軸心と平行な軸心まわりの回転が可能に支持されるローラであり、これにより、基本的には、その係合部７２が前記第１凹状谷部内に落ち込むことによりディテント部材６６がパーキングロック位置に位置決めされ、前記第２凹状谷部内に落ち込むことによりディテント部材６６が非パーキングロック位置に位置決めされるようになっている。

前記ディテント部材６６が非パーキングロック位置に位置決めされた状態においては、前記パーキングロックギヤ８２の外周歯８４と前記パーキングロックポール８６の係合歯９０とが相互に係合しない状態とされる。この状態において、前記パーキングロックギヤ８２の回転は抑止されない。前記ディテント部材６６がパーキングロック位置に位置決めされた状態においては、前記パーキングロックギヤ８２の外周歯８４と前記パーキングロックポール８６の係合歯９０とが相互に係合する状態とされる。この状態において、前記パーキングロックギヤ８２の回転が抑止されるパーキングロック状態とされる。すなわち、前記パーキングロックギヤ８２と間接的に連結された図示しない駆動輪の回転が抑止される状態となる。

前記電子制御装置３０は、前記アクチュエータ６０に備えられたエンコーダ６２から供給される信号に基づきそのアクチュエータ６０の駆動を制御することにより、前記シフト切替装置５８を介して前記駆動装置１０のシフトレンジをパーキングレンジとパーキングレンジ以外のレンジ（以下、非パーキングレンジという）との間で切り替えるシフト切替制御を行う。前記アクチュエータ６０は、好適には、スイッチトリラクタンスモータ（ＳＲＭ）等の電動モータにより構成され、前記電子制御装置３０から供給される指示信号に応じて前記シフト切替装置５８を駆動する。前記エンコーダ６２は、前記アクチュエータ６０と一体的に回転させられることでそのアクチュエータ６０の回転状況を検知してその回転状況を表す信号を前記電子制御装置３０へ供給するものであり、好適には、Ａ相、Ｂ相、及びＺ相の信号を出力するロータリエンコーダである。

前記電子制御装置３０は、このエンコーダ６２から供給される前記アクチュエータ６０の回転状況を表す信号に基づいてそのアクチュエータ６０の回転駆動をフィードバック制御する。例えば、前記シフト操作装置４６によってパーキングレンジが選択されたことが前記シフトポジションセンサ４４により検出された場合、前記ディテント部材６６がパーキングロック位置に位置決めされるように前記アクチュエータ６０の駆動を制御する。すなわち、本実施例においては、前記シフト切替装置５８が、前記シフト操作装置４６によってパーキングレンジが選択された場合に、前記出力歯車２８に間接的に連結された前記パーキングロックギヤ８２の回転を阻止するパーキングロック機構に相当する。

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

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

図４に示すように、前記駆動装置１０においては、前記エンジン１２を例えば走行用の駆動源として駆動させると共に、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により必要に応じて駆動又は発電等を行うハイブリッド走行モードにおいて、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１は共に解放され、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る差動作用が許可される。前記ブレーキＢＫ２が係合されると共に前記クラッチＣＬ２が解放されることで「ＨＶ１」が成立させられる。前記ブレーキＢＫ２が解放されると共に前記クラッチＣＬ２が係合されることで「ＨＶ２」が成立させられる。

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

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

図５〜図１１は、前記駆動装置１０（第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６）において、前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２、及び前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２それぞれの係合状態に応じて連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示しており、横軸方向において前記第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６のギヤ比ρの相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標である。車両前進時における前記出力歯車２８の回転方向を正の方向（正回転）として各回転速度を表している。横線Ｘ１は回転速度零を示している。縦線Ｙ１〜Ｙ４（Ｙ４ａ、Ｙ４ｂ）は、左から順に実線Ｙ１が前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１（第１電動機ＭＧ１）、実線Ｙ２ａが前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１（エンジン１２）、破線Ｙ２ｂが前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２、破線Ｙ３が前記第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２（出力歯車２８）、実線Ｙ４ａが前記第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１、破線Ｙ４ｂが前記第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２（第２電動機ＭＧ２）それぞれの相対回転速度を示している。図５〜図１１においては、縦線Ｙ２ａ及びＹ２ｂ、縦線Ｙ４ａ及びＹ４ｂをそれぞれ重ねて表している。ここで、前記サンギヤＳ１及びＳ２は相互に連結されているため、縦線Ｙ４ａ、Ｙ４ｂにそれぞれ示すサンギヤＳ１及びＳ２の相対回転速度は等しい。

図５〜図１１においては、前記第１遊星歯車装置１４における３つの回転要素の相対的な回転速度を実線Ｌ１で、前記第２遊星歯車装置１６における３つの回転要素の相対的な回転速度を破線Ｌ２でそれぞれ示している。前記縦線Ｙ１〜Ｙ４（Ｙ２ｂ〜Ｙ４ｂ）の間隔は、前記第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６の各ギヤ比ρ１、ρ２に応じて定められている。すなわち、前記第１遊星歯車装置１４における３つの回転要素に対応する縦線Ｙ１、Ｙ２ａ、Ｙ４ａに関して、サンギヤＳ１とキャリアＣ１との間が１に対応するものとされ、キャリアＣ１とリングギヤＲ１との間がρ１に対応するものとされる。前記第２遊星歯車装置１６における３つの回転要素に対応する縦線Ｙ２ｂ、Ｙ３、Ｙ４ｂに関して、サンギヤＳ２とキャリアＣ２との間が１に対応するものとされ、キャリアＣ２とリングギヤＲ２との間がρ２に対応するものとされる。以下、図５〜図１１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５に示す共線図は、前記駆動装置１０における走行モード「ＨＶ１」に対応するものであり、好適には、前記エンジン１２が駆動されて走行用の駆動源として用いられると共に、必要に応じて前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２による駆動又は発電が行われるハイブリッド走行モードである。図５の共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１が解放されることで、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る差動作用が許可されている。前記クラッチＣＬ２が解放されることで前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２との相対回転が可能とされている。前記ブレーキＢＫ２が係合されることで前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２が非回転部材である前記ハウジング２６に対して連結（固定）され、その回転速度が零とされている。この走行モード「ＨＶ１」においては、前記エンジン１２が駆動させられ、その出力トルクにより前記出力歯車２８が回転させられる。この際、前記第１遊星歯車装置１４において、前記第１電動機ＭＧ１により反力トルクを出力させることで、前記エンジン１２からの出力の前記出力歯車２８への伝達が可能とされる。前記第２遊星歯車装置１６においては、前記ブレーキＢＫ２が係合されていることで、前記第２電動機ＭＧ２により正のトルク（正の方向のトルク）が出力されると、そのトルクにより前記キャリアＣ２すなわち出力歯車２８は正の方向に回転させられる。

図６に示す共線図は、前記駆動装置１０における走行モード「ＨＶ２」に対応するものであり、好適には、前記エンジン１２が駆動されて走行用の駆動源として用いられると共に、必要に応じて前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２による駆動又は発電が行われるハイブリッド走行モードである。図６の共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１が解放されることで、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る差動作用が許可されている。前記クラッチＣＬ２が係合されることで前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２との相対回転が不能とされており、前記キャリアＣ１及びリングギヤＲ２が一体的に回転させられる１つの回転要素として動作する。前記サンギヤＳ１及びＳ２は相互に連結されていることで、それらサンギヤＳ１及びＳ２は一体的に回転させられる１つの回転要素として動作する。すなわち、走行モード「ＨＶ２」において、前記駆動装置１０における前記第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６における回転要素は、全体として４つの回転要素を備えた差動機構として機能する。すなわち、図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リングギヤＲ１（第１電動機ＭＧ１）、相互に連結されたキャリアＣ１及びリングギヤＲ２（エンジン１２）、キャリアＣ２（出力歯車２８）、相互に連結されたサンギヤＳ１及びＳ２（第２電動機ＭＧ２）の順に結合した複合スプリットモードとなる。

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

図５に示す共線図は、前記駆動装置１０における走行モード「ＥＶ１」に対応するものでもあり、好適には、前記エンジン１２の運転が停止させられると共に、前記第２電動機ＭＧ２が走行用の駆動源として用いられるＥＶ走行モードである。図５の共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１が解放されることで、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る差動作用が許可されている。前記クラッチＣＬ２が解放されることで前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２との相対回転が可能とされている。前記ブレーキＢＫ２が係合されることで前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２が非回転部材である前記ハウジング２６に対して連結（固定）され、その回転速度が零とされている。この走行モード「ＥＶ１」においては、前記第２遊星歯車装置１６において、前記第２電動機ＭＧ２により正のトルク（正の方向のトルク）が出力されると、そのトルクにより前記キャリアＣ２すなわち出力歯車２８は正の方向に回転させられる。すなわち、前記第２電動機ＭＧ２により正のトルクを出力させることにより、前記駆動装置１０の適用されたハイブリッド車両を前進走行させることができる。この場合において、好適には、前記第１電動機ＭＧ１は空転させられる。

図７に示す共線図は、前記駆動装置１０における走行モード「ＥＶ２」に対応するものであり、好適には、前記エンジン１２の運転が停止させられると共に、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方が走行用の駆動源として用いられるＥＶ走行モードである。図７の共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１が解放されることで、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る差動作用が許可されている。前記クラッチＣＬ２が係合されることで前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２との相対回転が不能とされている。更に、前記ブレーキＢＫ２が係合されることで前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２及びそのリングギヤＲ２に係合された前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１が非回転部材である前記ハウジング２６に対して連結（固定）され、その回転速度が零とされている。この走行モード「ＥＶ２」においては、前記第１遊星歯車装置１４において、前記リングギヤＲ１の回転方向と前記サンギヤＳ１の回転方向とが逆方向となる。すなわち、前記第１電動機ＭＧ１により負のトルク（負の方向のトルク）が出力されると、そのトルクにより前記キャリアＣ２すなわち出力歯車２８は正の方向に回転させられる。前記第２電動機ＭＧ２により正のトルク（正の方向のトルク）が出力されると、そのトルクにより前記キャリアＣ２すなわち出力歯車２８は正の方向に回転させられる。すなわち、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方によりトルクを出力させることにより、前記駆動装置１０の適用されたハイブリッド車両を前進走行させることができる。

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

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

図８に示す共線図は、前記駆動装置１０における走行モード「１速」に対応するものである。図８の共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ１の係合により、前記第１遊星歯車装置１４は一体的に回転させられる１つの回転要素とされる。すなわち、前記リングギヤＲ１に連結された前記第１電動機ＭＧ１、前記キャリアＣ１に連結された前記エンジン１２、及び前記サンギヤＳ１（サンギヤＳ２）に連結された前記第２電動機ＭＧ２の回転速度が同一となる。これにより、前記エンジン１２から入力された駆動力は、一体的に回転させられる前記第１遊星歯車装置１４を介して前記第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２へ伝達される。前記第２遊星歯車装置１６においては、前記ブレーキＢＫ２の係合によりリングギヤＲ２が前記ハウジング２６に固定されているため、前記エンジン１２側からサンギヤＳ２へ入力された回転は、前記第２遊星歯車装置１６において減速されてキャリアＣ２から前記出力歯車２８へ伝達される。この走行モード「１速」においては、前記エンジン１２から出力された回転が、第１変速段に対応する固定変速比で変速されて前記出力歯車２８へ伝達される。更に、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方から出力された駆動力を前記出力歯車２８へ伝達することも可能とされる。

図９に示す共線図は、前記駆動装置１０における走行モード「２速」に対応するものである。図９の共線図を用いて説明すれば、前記ブレーキＢＫ１の係合により前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１が前記ハウジング２６に固定されているため、前記エンジン１２からキャリアＣ１へ入力された回転は、前記第１遊星歯車装置１４において増速されて前記第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２へ伝達される。前記第２遊星歯車装置１６においては、前記ブレーキＢＫ２の係合によりリングギヤＲ２が前記ハウジング２６に固定されているため、前記エンジン１２側からサンギヤＳ２へ入力された回転は、前記第２遊星歯車装置１６において減速されてキャリアＣ２から前記出力歯車２８へ伝達される。この走行モード「２速」においては、前記エンジン１２から出力された回転が、第２変速段に対応する固定変速比で変速されて前記出力歯車２８へ伝達される。更に、前記第２電動機ＭＧ２から出力された駆動力を前記出力歯車２８へ伝達することも可能とされる。ここで、前記ブレーキＢＫ１の係合により、前記第２電動機ＭＧ２の回転方向は、前記エンジン１２の回転方向と同一となる。

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

図１１に示す共線図は、前記駆動装置１０における走行モード「４速」に対応するものである。図１１の共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ２の係合により、前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２とが相互に結合され、一体的に回転させられる１つの回転要素とされる。すなわち、相互に連結されたキャリアＣ１及びリングギヤＲ２の回転速度と、前記エンジン１２の回転速度とが等しい状態となる。更に、前記ブレーキＢＫ１の係合により、前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１が前記ハウジング２６に固定されているため、前記エンジン１２から相互に連結されたキャリアＣ１及びリングギヤＲ２へ入力された回転は増速されてキャリアＣ２から前記出力歯車２８へ伝達される。この走行モード「４速」においては、前記エンジン１２から出力された回転が、第４変速段に対応する固定変速比で変速されて前記出力歯車２８へ伝達される。更に、前記第２電動機ＭＧ２から出力された駆動力を前記出力歯車２８へ伝達することも可能とされる。ここで、前記ブレーキＢＫ１の係合により、前記第２電動機ＭＧ２の回転方向は、前記エンジン１２の回転方向と同一となる。

図１２は、前記電子制御装置３０に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。この図１２に示す走行モード切替制御部１１０は、前記駆動装置１０において成立させられる走行モードを判定する。すなわち、基本的には、予め定められた関係から、前記アクセル開度センサ３２により検出されるアクセル開度Ａ_CC、前記出力回転速度センサ４０により検出される出力回転速度に相当する車速Ｖ、及び前記バッテリセンサ４２により検出される前記バッテリ４８の出力Ｐ_bt等に基づいて、例えば前述した図４に示す走行モードの何れが成立させられるべき状態かを判定する。

前記走行モード切替制御部１１０は、前記判定の結果に応じて、図４に示す複数の走行モードを選択的に成立させる。すなわち、前記エンジン１２の出力トルク及び前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方の出力トルクを前記出力歯車２８に伝達して走行するハイブリッド走行モード「ＨＶ１」、「ＨＶ２」と、前記エンジン１２、前記第１電動機ＭＧ１、及び前記第２電動機ＭＧ２のうち、専ら前記第２電動機ＭＧ２の出力トルクを前記出力歯車２８に伝達して走行するＥＶ走行モード「ＥＶ１」と、前記エンジン１２、前記第１電動機ＭＧ１、及び前記第２電動機ＭＧ２のうち、前記第１電動機ＭＧ１及び前記第２電動機ＭＧ２の出力トルクを前記出力歯車２８に伝達して走行するＥＶ走行モード「ＥＶ２」と、前記第１遊星歯車装置１４及び前記第２遊星歯車装置１６の差動作用を制限することにより実現する走行モード「１速」〜「４速」の何れかとを、選択的に成立させる。

クラッチ係合制御部１１２は、前記油圧制御回路５４を介して前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２等の係合状態を制御する。具体的には、前記油圧制御回路５４に備えられた、前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２等に対応する電磁制御弁からの出力圧を制御することで、前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２等の係合状態（トルク容量）を定める油圧Ｐ_CL1、Ｐ_CL2を制御する。好適には、前記走行モード切替制御部１１０により判定される走行モードに応じて前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２等の係合状態を制御する。すなわち、基本的には、前記駆動装置１０において前記走行モード「ＨＶ２」、「ＥＶ２」、「４速」が成立させられると判定された場合には、前記クラッチＣＬ１を解放させると共に前記クラッチＣＬ２を係合させるようにそのトルク容量を制御する。前記駆動装置１０において前記走行モード「ＨＶ１」、「ＥＶ１」、「２速」が成立させられると判定された場合には、前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２を共に解放させるようにそのトルク容量を制御する。前記駆動装置１０において前記走行モード「１速」が成立させられると判定された場合には、前記クラッチＣＬ１を係合させると共に前記クラッチＣＬ２を解放させるようにそのトルク容量を制御する。前記駆動装置１０において前記走行モード「３速」が成立させられると判定された場合には、前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２を共に係合させるようにそのトルク容量を制御する。

ブレーキ係合制御部１１４は、前記油圧制御回路５４を介して前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２の係合状態を制御する。具体的には、前記油圧制御回路５４に備えられた、前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２に対応する電磁制御弁からの出力圧を制御することで、前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２の係合状態（トルク容量）を定める油圧Ｐ_BK1、Ｐ_BK2を制御する。好適には、前記走行モード切替制御部１１０により判定される走行モードに応じて前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２の係合状態を制御する。すなわち、基本的には、前記駆動装置１０において前記走行モード「ＨＶ１」、「ＥＶ１」、「ＥＶ２」、「１速」が成立させられると判定された場合には、前記ブレーキＢＫ１を解放させると共に前記ブレーキＢＫ２を係合させるようにそのトルク容量を制御する。前記駆動装置１０において前記走行モード「ＨＶ２」、「３速」が成立させられると判定された場合には、前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２を共に解放させるようにそのトルク容量を制御する。前記駆動装置１０において前記走行モード「２速」が成立させられると判定された場合には、前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２を共に係合させるようにそのトルク容量を制御する。前記駆動装置１０において前記走行モード「４速」が成立させられると判定された場合には、前記ブレーキＢＫ１を係合させると共に前記ブレーキＢＫ２を解放させるようにそのトルク容量を制御する。

エンジン駆動制御部１１６は、前記エンジン制御装置５２を介して前記エンジン１２の駆動を制御する。例えば、前記エンジン制御装置５２を介して前記エンジン１２の燃料噴射装置による吸気配管等への燃料供給量、点火装置による前記エンジン１２の点火時期（点火タイミング）、及び電子スロットル弁のスロットル弁開度θ_TH等を制御することで、前記エンジン１２により必要な出力すなわち目標トルク（目標エンジン出力）が得られるように制御する。

第１電動機駆動制御部１１８は、前記インバータ５０を介して前記第１電動機ＭＧ１の駆動を制御する。例えば、前記インバータ５０を介して前記バッテリ４８から前記第１電動機ＭＧ１へ供給される電気エネルギ等を制御することで、前記第１電動機ＭＧ１により必要な出力すなわち目標トルク（目標第１電動機出力）が得られるように制御する。第２電動機駆動制御部１２０は、前記インバータ５０を介して前記第２電動機ＭＧ２の駆動を制御する。例えば、前記インバータ５０を介して前記バッテリ４８から前記第２電動機ＭＧ２へ供給される電気エネルギ等を制御することで、前記第２電動機ＭＧ２により必要な出力すなわち目標トルク（目標第２電動機出力）が得られるように制御する。

前記エンジン１２を駆動させると共に前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２を走行用の駆動源として用いるハイブリッド走行モードでは、前記アクセル開度センサ３２により検出されるアクセル開度Ａ_CC及び前記出力回転速度センサ４０により検出される出力回転速度Ｎ_OUTに対応する車速Ｖ等に基づいて前記駆動装置１０（出力歯車２８）から出力されるべき要求駆動力が算出される。前記エンジン１２の出力トルク及び前記第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２の出力トルクにより斯かる要求駆動力が実現されるように、前記第１電動機駆動制御部１１８及び第２電動機駆動制御部１２０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１１６を介して前記エンジン１２の駆動が制御される。

パーキングロック制御部１２２は、前記シフト操作装置４６におけるシフト操作位置（シフトレンジ）に応じて、パーキングロック機構としての前記シフト切替装置５８の作動を制御する。基本的には、前記シフトポジションセンサ４４により検出される前記シフト操作装置４６におけるシフト操作位置Ｐ_Sを表す信号に応じて前記アクチュエータ６０の駆動を制御することにより、前記ディテント部材６６の位置決めを行う。すなわち、前記シフト操作装置４６によってパーキングレンジが選択されたことが前記シフトポジションセンサ４４により検出された場合、前記ディテント部材６６がパーキングロック位置に位置決めされるように前記アクチュエータ６０の駆動を制御する。これにより、前記パーキングロックギヤ８２の外周歯８４と前記パーキングロックポール８６の係合歯９０とが相互に係合する状態とされ、前記パーキングロックギヤ８２の回転が抑止されるパーキングロック状態とされる。前記シフト操作装置４６によって非パーキングレンジ（パーキングレンジ以外のレンジ）が選択されたことが前記シフトポジションセンサ４４により検出された場合、前記ディテント部材６６が非パーキングロック位置に位置決めされるように前記アクチュエータ６０の駆動を制御する。これにより、前記パーキングロックギヤ８２の外周歯８４と前記パーキングロックポール８６の係合歯９０とが相互に係合しない状態とされ、前記パーキングロックギヤ８２の回転が抑止されない（許容される）状態とされる。

エンジン始動制御部１２４は、前記エンジン１２の始動制御を行う。すなわち、基本的には、前記エンジン１２の運転が停止させられている状態において、そのエンジン１２を始動させる要求が出力された場合には、前記エンジン制御装置５２等を介して前記エンジン１２を始動させ、その駆動を開始する。例えば、前記走行モード切替制御部１１０による、前記エンジン１２が停止させられる走行モードである前記走行モード「ＥＶ１」、「ＥＶ２」から、前記エンジン１２が駆動させられる走行モードである前記走行モード「ＨＶ１」、「ＨＶ２」への切り替えに際して、前記エンジン１２を始動させる制御を行う。

前記エンジン始動制御部１２４は、車両が停止させられ且つ前記シフト切替装置５８により前記パーキングロックギヤ８２の回転が阻止された状態において、前記エンジン１２が始動させられる場合には、前記パーキングロックギヤ８２の回転が阻止された状態を維持しつつ前記ブレーキＢＫ１を係合させ、前記第２電動機ＭＧ２から出力されるトルクにより前記エンジン１２の回転速度を上昇させる第１の始動態様により前記エンジン１２を始動させる。例えば、前記出力回転速度センサ４０により検出される車速Ｖが零であり、且つ、前記シフトポジションセンサ４４により検出されるシフトレンジＰ_Sがパーキングレンジに対応する場合において、前記エンジン１２の始動が要求される場合には、前記第１の始動態様により前記エンジン１２を始動させる。

図１３は、前記第１の始動態様における前記エンジン１２の始動に際しての前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２、前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２の係合状態を示す係合表であり、係合を「○」で、解放を空欄でそれぞれ示している。この図１３に示すように、前記第１の始動態様では、前記ブレーキＢＫ１が係合させられると共に前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２、前記ブレーキＢＫ２は何れも解放させられる。図１４は、前記第１の始動態様における前記エンジン１２の始動に際しての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る。図１４に示すように、前記ブレーキＢＫ１が係合させられることで、前記第１電動機ＭＧ１（リングギヤＲ１）の回転速度が零とされる。前記シフト切替装置５８により前記パーキングロックギヤ８２の回転が阻止されていることで、前記出力歯車２８（キャリアＣ２）の回転速度が零とされる。従って、前記第１電動機ＭＧ１により反力をとらずとも、或いは前記ブレーキＢＫ２を係合させずとも、前記第２電動機ＭＧ２から出力される正方向のトルク（図１４に白抜矢印で示す）により、前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eを上昇させることができる。すなわち、前記第１電動機ＭＧ１を停止させた状態で、前記第２電動機ＭＧ２のみの駆動によって前記エンジン１２のクランキングを行うことで、消費電力を低減することができる。

前記エンジン始動制御部１２４は、好適には、前記バッテリセンサ４２により検出される前記バッテリ４８の出力Ｐ_btが規定値Ｐ₀よりも小さい場合には、前記第１の始動態様により前記エンジン１２を始動させる。すなわち、前記シフト切替装置５８により前記パーキングロックギヤ８２の回転が阻止され且つ前記ブレーキＢＫ１を係合させた状態において、前記第２電動機ＭＧ２から出力されるトルクにより前記エンジン１２の回転速度を上昇させる。前記バッテリセンサ４２により検出される前記バッテリ４８の出力Ｐ_btが前記規定値Ｐ₀以上である場合には、前記第２電動機ＭＧ２により反力をとると共に前記第１電動機ＭＧ１から出力されるトルクにより前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eを上昇させる第２の始動態様により前記エンジン１２を始動させる。この第２の始動態様による前記エンジン１２の始動に際しては、前記パーキングロック制御部１２２により前記パーキングロックギヤ８２の回転阻止が解除される。すなわち、前記ディテント部材６６が非パーキングロック位置に位置決めされ、前記パーキングロックギヤ８２の回転が許容される状態とされる。ここで、前記規定値Ｐ₀は、例えば、予め実験的に求められた、前記第２電動機ＭＧ２により反力をとると共に前記第１電動機ＭＧ１から出力されるトルクにより前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eをエンジン始動のため十分に上昇させるのに必要となる前記バッテリ４８の出力Ｐ_btの最小値である。

前記エンジン始動制御部１２４は、好適には、前記第２の始動態様における前記エンジン１２の始動に際して、前記ブレーキＢＫ２を係合させると共に前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２、及び前記ブレーキＢＫ１を解放させた状態で、前記第２電動機ＭＧ２により反力をとると共に前記第１電動機ＭＧ１から出力されるトルクにより前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eを上昇させる。図５は、斯かる態様における前記エンジン１２の始動に際しての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もある。この図５の共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１が解放されることで、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る差動作用が許可されている。前記クラッチＣＬ２が解放されることで前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２との相対回転が可能とされている。前記ブレーキＢＫ２が係合されることで前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２が非回転部材である前記ハウジング２６に対して連結（固定）され、その回転速度が零とされている。この状態において、前記第２電動機ＭＧ２により反力をとりつつ前記第１電動機ＭＧ１から正方向のトルクを出力させると、前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eを上昇させることができる。

前記エンジン始動制御部１２４は、また好適には、前記第２の始動態様における前記エンジン１２の始動に際して、前記クラッチＣＬ２を係合させると共に前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１、ＢＫ２を解放させた状態で、前記第２電動機ＭＧ２により反力をとると共に前記第１電動機ＭＧ１から出力されるトルクにより前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eを上昇させる。図６は、斯かる態様における前記エンジン１２の始動に際しての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もある。図６の共線図を用いて説明すれば、前記クラッチＣＬ１及び前記ブレーキＢＫ１が解放されることで、前記第１遊星歯車装置１４における、前記エンジン１２からの入力回転に係る差動作用が許可されている。前記クラッチＣＬ２が係合されることで前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２との相対回転が不能とされており、前記キャリアＣ１及びリングギヤＲ２が一体的に回転させられる１つの回転要素として動作する。前記サンギヤＳ１及びＳ２は相互に連結されていることで、それらサンギヤＳ１及びＳ２は一体的に回転させられる１つの回転要素として動作する。この状態において、前記第２電動機ＭＧ２により反力をとりつつ前記第１電動機ＭＧ１から正方向のトルクを出力させると、前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eを上昇させることができる。

前述のように、前記バッテリ４８の出力Ｐ_btが十分であり、前記第２電動機ＭＧ２により反力をとると共に前記第１電動機ＭＧ１から出力されるトルクにより前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eをエンジン始動のため十分に上昇させるのに必要となる出力Ｐ_btを確保できる場合には、前記第２の始動態様により前記エンジン１２を始動させることで、そのエンジン１２の始動後に前記走行モード「ＨＶ１」又は「ＨＶ２」へ速やかに移行できる。従って、前記シフト操作装置４６により走行レンジ（Ｄレンジ）が選択された場合に、速やかな走行を実現できる。

図１５は、前記電子制御装置３０による本実施例のエンジン始動制御の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。

先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）ＳＴ１において、例えば車両停止状態において前記エンジン１２の始動要求があったか否かが判断される。このＳＴ１の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、ＳＴ１の判断が肯定される場合には、ＳＴ２において、前記バッテリセンサ４２により検出される前記バッテリ４８の出力Ｐ_btが前記規定値Ｐ₀未満であるか否かが判断される。このＳＴ２の判断が肯定される場合には、ＳＴ３以下の処理が実行されるが、ＳＴ２の判断が否定される場合には、ＳＴ５において、前記シフト切替装置５８により前記パーキングロックギヤ８２の回転の阻止が解除され、前記第２電動機ＭＧ２により反力をとると共に前記第１電動機ＭＧ１から出力されるトルクにより前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eが上昇させられた後、本ルーチンが終了させられる。ＳＴ３においては、前記シフト切替装置５８により前記パーキングロックギヤ８２の回転が阻止され（回転の阻止が維持され）、前記ブレーキＢＫ１が係合させられると共に前記クラッチＣＬ１、ＣＬ２、前記ブレーキＢＫ２は何れも解放させられる。次に、ＳＴ４において、前記第２電動機ＭＧ２から出力されるトルクにより前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eが上昇させられた後、本ルーチンが終了させられる。

以上の制御において、ＳＴ２及びＳＴ５の処理は必ずしも実行されなくともよい。すなわち、車両が停止させられ且つパーキングロック機構としての前記シフト切替装置５８により前記パーキングロックギヤ８２の回転が阻止された状態において、前記エンジン１２が始動させられる場合には、前記バッテリ４８の出力Ｐ_btによらず一律にＳＴ３及びＳＴ４の処理を実行するものであってもよい。図１５に示す制御において、ＳＴ１が前記走行モード切替制御部１１０の動作に、ＳＴ３が前記クラッチ係合制御部１１２及び前記ブレーキ係合制御部１１４の動作に、ＳＴ５が前記第１電動機駆動制御部１１８の動作に、ＳＴ４及びＳＴ５が前記第２電動機駆動制御部１２０の動作に、ＳＴ３及びＳＴ５が前記パーキングロック制御部１２２の動作に、ＳＴ１〜ＳＴ５が前記エンジン始動制御部１２４の動作に、それぞれ対応する。

本実施例によれば、車両が停止させられ且つパーキングロック機構としての前記シフト切替装置５８により前記パーキングロックギヤ８２の回転が阻止された状態において、前記エンジン１２が始動させられる場合には、前記ブレーキＢＫ１を係合させた状態において前記第２電動機ＭＧ２の出力トルクにより前記エンジン１２の回転速度ＮEを上昇させる第１の始動態様により前記エンジン１２を始動させるものであることから、冷間等、前記バッテリ４８の出力が低下している状態においても、好適に前記エンジン１２を始動させることができる。すなわち、前記バッテリ４８の状態によらず好適なエンジン始動を実現する駆動装置１０の電子制御装置３０を提供することができる。

前記バッテリ４８の出力を検出するバッテリセンサ４２を備え、そのバッテリセンサ４２により検出される前記バッテリ４８の出力Ｐ_btが規定値Ｐ₀よりも小さい場合には、前記第１の始動態様により前記エンジン１２を始動させるものであるため、冷間等、前記バッテリ４８の出力が低下している状態においても、好適に前記エンジン１２を始動させることができる。

前記バッテリセンサ４２により検出される前記バッテリ４８の出力Ｐ_btが前記規定値Ｐ₀以上である場合には、前記第２電動機ＭＧ２により反力をとると共に前記第１電動機ＭＧ１から出力されるトルクにより前記エンジン１２の回転速度Ｎ_Eを上昇させる第２の始動態様により前記エンジン１２を始動させるものであるため、前記バッテリ４８の出力が十分に確保できる場合には、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により協働してクランキングを行うことで、速やかに走行レンジに移行することができる。

前記駆動装置１０において、前記クラッチＣＬ２又は前記ブレーキＢＫ２を係合させた状態で前記エンジン１２を始動させると、そのエンジン始動に伴うトルク変動が出力軸（出力側の動力伝達経路）に伝わり、駆動系全体が揺動する等して車両ショックが発生するおそれがあるが、前記第１の始動態様により前記エンジン１２を始動させることで、斯かる不具合の発生を好適に抑制できる。

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

１０：ハイブリッド車両用駆動装置、１２：エンジン、１４：第１遊星歯車装置（第１差動機構）、１６：第２遊星歯車装置（第２差動機構）、２６：ハウジング（非回転部材）、２８：出力歯車（出力部材）、３０：電子制御装置、４２：バッテリセンサ、４６：シフト操作装置、４８：バッテリ、５８：シフト切替装置（パーキングロック機構）、８２：パーキングロックギヤ、ＢＫ１：ブレーキ、Ｃ１：キャリア（回転要素）、Ｃ２：キャリア（回転要素）、ＭＧ１：第１電動機、ＭＧ２：第２電動機、Ｒ１：リングギヤ（回転要素）、Ｒ２：リングギヤ（回転要素）、Ｓ１：サンギヤ（回転要素）、Ｓ２：サンギヤ（回転要素）

Claims

エンジンに連結された第１回転要素と第１電動機に連結された第２回転要素と第３回転要素とを備えた第１差動機構と、
第２電動機および前記第３回転要素に連結された第４回転要素と出力部材に連結された第５回転要素と第６回転要素とを備えた第２差動機構と、
前記第２回転要素を、非回転部材に対して選択的に連結させる第１ブレーキと、
前記第６回転要素を、前記非回転部材に対して選択的に連結させる第２ブレーキと、
前記第１回転要素と前記第２回転要素とを選択的に連結させる第１クラッチと、
前記第１回転要素と前記第６回転要素とを選択的に連結させる第２クラッチと、
シフト操作装置によってパーキングレンジが選択された場合に、前記出力部材に直接又は間接に連結されたパーキングロックギヤの回転を阻止するパーキングロック機構と
を、備えたハイブリッド車両用駆動装置において、
車両が停止させられ且つ前記パーキングロック機構により前記パーキングロックギヤの回転が阻止された状態において、前記エンジンが始動させられる場合には、前記第１ブレーキを係合させた状態において前記第２電動機から出力されるトルクにより前記エンジンの回転速度を上昇させる第１の始動態様により前記エンジンを始動させる
ことを特徴とする制御装置。
バッテリの出力を検出するバッテリセンサを備え、
該バッテリセンサにより検出される前記バッテリの出力が規定値よりも小さい場合には、前記第１の始動態様により前記エンジンを始動させる
請求項１に記載の制御装置。
前記バッテリセンサにより検出される前記バッテリの出力が前記規定値以上である場合には、前記第２電動機により反力をとると共に前記第１電動機から出力されるトルクにより前記エンジンの回転速度を上昇させる第２の始動態様により前記エンジンを始動させる
請求項２に記載の制御装置。