JP6421704B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達可能な非中立状態と動力伝達不能な中立状態とに切替え可能な動力伝達部と、その動力伝達部を介して駆動輪に連結される第１回転機と、駆動輪に連結される第２回転機とを備える車両の制御装置に関するものである。

機械的な動力伝達が可能な非中立状態と不能な中立状態とに切替え可能な動力伝達部と、前記動力伝達部を介して駆動輪に連結される第１回転機と、前記駆動輪に連結される第２回転機とを備えた車両が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両がそれである。この特許文献１には、エンジンと、エンジンの回転を変速する変速部と、第１回転機と、第２回転機と、変速部の出力部材に連結された第１回転要素と第１回転機に連結された第２回転要素と第２回転機及び駆動輪に連結された第３回転要素とを有する差動部とを備えた車両において、変速部の動作状態を切り替えることで、変速部と差動部とを合わせた動力伝達部を、第１回転機の動力又はエンジンの動力を駆動輪へ伝達することができる非中立状態と、第１回転機の動力及びエンジンの動力の何れも駆動輪へ伝達することができない中立状態とに切替えることが開示されている。

国際公開第２０１３／１１４５９４号

ところで、車両衝突時には回転機(第１回転機、第２回転機)の電力を制御する電気回路(例えば昇圧コンバータなど)内の蓄電回路(例えば平滑コンデンサ)に蓄えられた電力を放電することが望ましい。電力を放電するには、例えば回転機にて電力を消費することが考えられる。しかしながら、回転機と駆動輪との間の動力伝達経路が接続されていると、回転機による放電制御の際に車両振動を発生させる可能性がある。或いは、回転機と駆動輪との間の動力伝達経路が接続されていると、車両衝突時に駆動輪が空転したときに放電制御を行う回転機に逆起電力が発生し電力が蓄電回路に蓄えられる可能性がある。

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、車両衝突が検知又は予測された場合に、第１回転機により適切に放電することができる車両の制御装置を提供することにある。

第１の発明の要旨とするところは、(a) 機械的な動力伝達が可能な非中立状態と不能な中立状態とに切替え可能な動力伝達部と、前記動力伝達部を介して駆動輪に連結される第１回転機と、前記駆動輪に連結される第２回転機とを備えた車両の、制御装置であって、(b) 車両衝突を検知又は予測する衝突判定部と、(c) 前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記動力伝達部を前記中立状態とする動力伝達切替部と、(d) 前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記動力伝達部が前記中立状態とされることで動力を前記駆動輪へ伝達することができない状態とされる回転機である前記第１回転機による放電制御を行う放電制御部とを、含むことにある。

また、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記車両は、前記動力伝達部を介して前記駆動輪に連結されるエンジンと、前記エンジンと前記第１回転機とを連結する係合装置とを更に備えるものであり、前記動力伝達切替部は、前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記動力伝達部の前記中立状態にて前記エンジンが回転停止した状態で前記係合装置を係合するものであり、前記放電制御部は、前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記係合装置が係合された状態で前記第１回転機による放電制御を行うことにある。

また、第３の発明は、前記第２の発明に記載の車両の制御装置において、前記動力伝達部の前記非中立状態で前記第１回転機の運転状態を制御することにより前記エンジンの動力を前記駆動輪へ伝達して走行するエンジン走行を行うハイブリッド制御部を更に備え、前記動力伝達切替部は、前記エンジン走行中に前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記動力伝達部を前記中立状態へ切り替え、前記中立状態への切替え完了後、前記エンジンが回転停止した状態で前記係合装置を係合することにある。

また、第４の発明は、前記第１の発明から第３の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記動力伝達切替部は、前記動力伝達部の前記非中立状態で前記第１回転機及び前記第２回転機を共に駆動力源とする走行中に前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記動力伝達部を前記中立状態へ切り替えることにある。

また、第５の発明の要旨とするところは、(a) 機械的な動力伝達が可能な非中立状態と不能な中立状態とに切替え可能な動力伝達部と、前記動力伝達部を介して駆動輪に連結されるエンジンと、前記動力伝達部を介して前記駆動輪に連結される第１回転機と、前記駆動輪に連結される第２回転機とを備えた車両の、制御装置であって、(b) 前記車両は、前記エンジンと前記第１回転機とを連結する係合装置を更に備えるものであり、(c) 車両衝突を検知又は予測する衝突判定部と、(d) 前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記動力伝達部を前記中立状態とし、前記エンジンが回転停止した状態で前記係合装置を係合する動力伝達切替部と、(e) 前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記係合装置が係合された状態で前記第１回転機による放電制御を行う放電制御部とを、含むことにある。

前記第１の発明によれば、車両衝突の検知後又は予測後に第１回転機にて放電制御を行う際に、動力伝達部が中立状態とされている為、第１回転機の回転変化が駆動輪へ伝達されず、車両振動が発生することが抑制される。又、車両衝突時に駆動輪が空転したとしても駆動輪の回転が第１回転機へ伝達されず、放電制御を行う第１回転機には逆起電力が発生しない。よって、車両衝突が検知又は予測された場合に、第１回転機により適切に放電することができる。

また、前記第２の発明によれば、第１回転機による放電制御時にエンジン慣性による負荷を加えることができ、放電時の負荷を大きくして放電時間を短縮することができる。

また、前記第３の発明によれば、エンジンの動力を駆動輪へ伝達するように制御されていた第１回転機が駆動輪との間での動力伝達を遮断された後、エンジン慣性による負荷を利用した第１回転機による放電制御が行われるので、車両衝突が検知又は予測された場合に、第１回転機により適切に放電することができる。

また、前記第４の発明によれば、車両駆動に用いられていた第１回転機及び第２回転機のうちで第１回転機が駆動輪との間での動力伝達を遮断された後、その第１回転機による放電制御が行われるので、車両衝突が検知又は予測された場合に、第１回転機により適切に放電することができる。

また、前記第５の発明によれば、車両衝突の検知後又は予測後に第１回転機にて放電制御を行う際に、動力伝達部が中立状態とされている為、第１回転機の回転変化が駆動輪へ伝達されず、車両振動が発生することが抑制される。又、車両衝突時に駆動輪が空転したとしても駆動輪の回転が第１回転機へ伝達されず、放電制御を行う第１回転機には逆起電力が発生しない。更に、第１回転機による放電制御時にエンジン慣性による負荷を加えることができ、放電時の負荷を大きくして放電時間を短縮することができる。よって、車両衝突が検知又は予測された場合に、第１回転機により適切に放電することができる。

本発明が適用される車両の走行に関わる各部の概略構成を説明する図であると共に、その各部を制御する為の制御系統の要部を説明する図である。 各走行モードにおける各係合装置の各係合作動を示す図表である。 単独駆動ＥＶモード時の共線図である。 両駆動ＥＶモード時の共線図である。 ＨＶ走行モードのロー状態でのパラレルモード時の共線図である。 ＨＶ走行モードのハイ状態でのパラレルモード時の共線図である。 ＨＶ走行モードのシリーズモード時の共線図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち車両衝突が検知又は予測された場合に第１回転機により適切に放電する為の制御作動を説明するフローチャートである。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち車両衝突が検知又は予測された場合に第１回転機により適切に放電する為の制御作動を説明するフローチャートであり、図８とは別の実施例である。 図９のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例である。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の走行に関わる各部の概略構成を説明する図であると共に、その各部を制御する為の制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、走行用の駆動力源となり得る、エンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２と、動力伝達装置１４と、駆動輪１６とを備えるハイブリッド車両である。

エンジン１２は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等、所定の燃料を燃焼させて動力を出力させる公知の内燃機関である。このエンジン１２は、後述する電子制御装置９０によってスロットル開度或いは吸入空気量、燃料供給量、点火時期等の運転状態が電気的に制御されることにより、エンジントルクＴeが制御される。

第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２は、駆動トルクを発生させる電動機(モータ)としての機能及び発電機(ジェネレータ)としての機能を有する所謂モータジェネレータである。第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２は、電力制御ユニット１８を介してバッテリユニット２０に接続されており、後述する電子制御装置９０によって電力制御ユニット１８が制御されることにより、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の各々の出力トルク(力行トルク又は回生トルク)であるＭＧ１トルクＴmg1及びＭＧ２トルクＴmg2が制御される。

動力伝達装置１４は、エンジン１２と駆動輪１６との間の動力伝達経路に備えられており、車体に取り付けられる非回転部材であるケース２２内に、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２と共に収容されている。動力伝達装置１４は、第１動力伝達部２４、第２動力伝達部２６、第１動力伝達部２４の出力回転部材であるドライブギヤ２８と噛み合うドリブンギヤ３０、ドリブンギヤ３０を相対回転不能に固設するドリブン軸３２、ドリブン軸３２に相対回転不能に固設されたファイナルギヤ３４(ドリブンギヤ３０よりも小径のファイナルギヤ３４)、デフリングギヤ３６を介してファイナルギヤ３４と噛み合うディファレンシャルギヤ３８、ディファレンシャルギヤ３８に連結された車軸４０等を備えている。

第１動力伝達部２４は、第１動力伝達部２４の入力回転部材である入力軸４２と同軸心に配置されており、変速部４４と差動部４６とを備えている。変速部４４は、第１遊星歯車機構４８、クラッチＣ１、及びブレーキＢ１を備えている。差動部４６は、第２遊星歯車機構５０及びクラッチＣＳを備えている。

第１遊星歯車機構４８は、第１サンギヤＳ１、第１ピニオンギヤＰ１、第１ピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１ピニオンギヤＰ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を有する公知のシングルピニオン型の遊星歯車機構であり、差動作用を生じる差動機構として機能する。第１遊星歯車機構４８は、第２遊星歯車機構５０よりもエンジン１２側に配置された入力側差動機構である。第１キャリヤＣＡ１は、入力軸４２に一体的に連結され、その入力軸４２を介してエンジン１２に連結された回転要素(例えば第１回転要素ＲＥ１)である。第１サンギヤＳ１は、ブレーキＢ１を介してケース２２に選択的に連結される回転要素(例えば第２回転要素ＲＥ２)である。第１リングギヤＲ１は、差動部４６の入力回転部材(すなわち第２遊星歯車機構５０の第２キャリヤＣＡ２)に連結された回転要素(例えば第３回転要素ＲＥ３)であり、変速部４４の出力回転部材として機能する。又、第１キャリヤＣＡ１と第１サンギヤＳ１とは、クラッチＣ１を介して選択的に連結される。

クラッチＣ１及びブレーキＢ１は、好適には何れも湿式の摩擦係合装置であり、油圧アクチュエータによって係合制御される多板型の油圧式摩擦係合装置である。このクラッチＣ１及びブレーキＢ１は、後述する電子制御装置９０によって油圧制御回路５２が制御されることにより、油圧制御回路５２から各々供給される油圧(例えば油圧Ｐc1、Ｐb1)に応じてその作動状態が係合と解放との間で制御される。

クラッチＣ１及びブレーキＢ１が共に解放された状態においては、第１遊星歯車機構４８の差動が許容される。よって、この状態では、第１サンギヤＳ１にてエンジントルクＴeの反力トルクが取れない為、変速部４４は機械的な動力伝達が不能な中立状態(ニュートラル状態)とされる。又、クラッチＣ１が係合され且つブレーキＢ１が解放された状態においては、第１遊星歯車機構４８は各回転要素が一体回転させられる。よって、この状態では、エンジン１２の回転は等速で第１リングギヤＲ１から第２キャリヤＣＡ２へ伝達される。一方で、クラッチＣ１が解放され且つブレーキＢ１が係合された状態においては、第１遊星歯車機構４８は第１サンギヤＳ１の回転が止められ、第１リングギヤＲ１の回転が第１キャリヤＣＡ１の回転よりも増速される。よって、この状態では、エンジン１２の回転は増速されて第１リングギヤＲ１から出力される。このように、変速部４４は、直結状態(変速比＝１．０)となるローギヤと、オーバードライブ状態(例えば変速比＝０．７)となるハイギヤとに切り替えられる２段の有段変速機として機能する。又、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が共に係合された状態においては、第１遊星歯車機構４８は各回転要素の回転が止められる。よって、この状態では、変速部４４の出力回転部材である第１リングギヤＲ１の回転が停止されることで、差動部４６の入力回転部材である第２キャリヤＣＡ２の回転が停止させられる。

第２遊星歯車機構５０は、第２サンギヤＳ２、第２ピニオンギヤＰ２、第２ピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２ピニオンギヤＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を有する公知のシングルピニオン型の遊星歯車機構であり、差動作用を生じる差動機構として機能する。第２遊星歯車機構５０は、第１遊星歯車機構４８よりも駆動輪１６側に配置された出力側差動機構である。第２キャリヤＣＡ２は、変速部４４の出力回転部材(すなわち第１遊星歯車機構４８の第１リングギヤＲ１)に連結された回転要素(例えば第１回転要素ＲＥ１)であり、差動部４６の入力回転部材として機能する。第２サンギヤＳ２は、第１回転機ＭＧ１のロータ軸５４に一体的に連結され、そのロータ軸５４を介して第１回転機ＭＧ１に連結された回転要素(例えば第２回転要素ＲＥ２)である。第２リングギヤＲ２は、ドライブギヤ２８に一体的に連結された回転要素(例えば第３回転要素ＲＥ３)である。又、第２サンギヤＳ２は、クラッチＣＳを介して第１キャリヤＣＡ１と選択的に連結される。よって、クラッチＣＳは、第１キャリヤＣＡ１に連結されたエンジン１２と、第２サンギヤＳ２に連結された第１回転機ＭＧ１とを選択的に連結する係合装置である。

クラッチＣＳは、好適には湿式の摩擦係合装置であり、油圧アクチュエータによって係合制御される多板型の油圧式摩擦係合装置である。このクラッチＣＳは、後述する電子制御装置９０によって油圧制御回路５２が制御されることにより、油圧制御回路５２から供給される油圧(例えば油圧Ｐcs)に応じてその作動状態が係合と解放との間で制御される。

クラッチＣＳが解放された状態においては、第２遊星歯車機構５０の差動が許容される。よって、この状態では、第２遊星歯車機構５０は、第２キャリヤＣＡ２に入力される動力を第１回転機ＭＧ１及び第２リングギヤＲ２へ分配する動力分配機構として機能することが可能である。すなわち、差動部４６において、第２リングギヤＲ２へ分配される機械的な動力伝達に加え、第１回転機ＭＧ１に分配された動力で第１回転機ＭＧ１が発電され、その発電された電力が蓄電されたりその電力で第２回転機ＭＧ２が駆動される。これにより、差動部４６は、後述する電子制御装置９０によって電力制御ユニット１８が制御されて第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより変速比を制御する公知の電気式差動部(電気式無段変速機)として機能する。又、クラッチＣＳが係合された状態においては、エンジン１２と第１回転機ＭＧ１とが連結される為、エンジン１２の動力によって第１回転機ＭＧ１にて発電を行い、その発電した電力を蓄電したりその電力で第２回転機ＭＧ２を駆動することが可能である。

このように構成された第１動力伝達部２４においては、エンジン１２の動力や第１回転機ＭＧ１の動力はドライブギヤ２８からドリブンギヤ３０へ伝達される。従って、エンジン１２及び第１回転機ＭＧ１は、第１動力伝達部２４を介して駆動輪１６に動力伝達可能に連結される。又、変速部４４は、オーバードライブであるので、第１回転機ＭＧ１の高トルク化が抑制される。

第２動力伝達部２６は、入力軸４２とは別にその入力軸４２と平行に配置された、第２回転機ＭＧ２のロータ軸５６、及びドリブンギヤ３０と噛み合うと共にそのロータ軸５６に連結されたリダクションギヤ５８(ドリブンギヤ３０よりも小径のリダクションギヤ５８)を備えている。これにより、第２動力伝達部２６においては、第２回転機ＭＧ２の動力は第１動力伝達部２４を介すことなくドリブンギヤ３０へ伝達される。従って、第２回転機ＭＧ２は、第１動力伝達部２４を介さずに駆動輪１６に動力伝達可能に連結される。

このように構成された動力伝達装置１４は、ＦＦ(フロントエンジン・フロントドライブ)方式の車両に好適に用いられる。又、動力伝達装置１４では、エンジン１２の動力や第１回転機ＭＧ１の動力や第２回転機ＭＧ２の動力は、ドリブンギヤ３０へ伝達され、そのドリブンギヤ３０から、ファイナルギヤ３４、ディファレンシャルギヤ３８、車軸４０等を順次介して駆動輪１６へ伝達される。又、動力伝達装置１４では、エンジン１２、第１動力伝達部２４、及び第１回転機ＭＧ１と、第２回転機ＭＧ２とが異なる軸心上に配置されることで、軸長が短縮化されている。又、第２回転機ＭＧ２の減速比を大きくとることができる。

電力制御ユニット１８は、インバータ部６０、平滑コンデンサＣsmなどを有する電気回路である。インバータ部６０は、例えば公知のスイッチング素子を備えており、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２に対してそれぞれ要求された出力トルクが得られるように、後述する電子制御装置９０からの指令によってそのスイッチング素子のスイッチング作動が制御されることで、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２のそれぞれの作動に関わる電力の授受を制御する。平滑コンデンサＣsmは、バッテリユニット２０とインバータ部６０との間に配設された昇圧コンバータ部(不図示)に備えられており、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２のそれぞれの作動に関わる電力を一時的に蓄電する蓄電部材である。上記昇圧コンバータ部は、バッテリユニット２０側の電圧を昇圧したりインバータ部６０側の電圧を降圧する。

バッテリユニット２０は、例えばリチウムイオン組電池やニッケル水素組電池などの充放電可能な２次電池であるバッテリ部６２と、後述する電子制御装置９０からの指令によって電力制御ユニット１８との間の電気経路の開閉を行う(すなわち電力制御ユニット１８に対するバッテリ部６２の接続と遮断とを行う)メインリレーＭＲとを備えている。尚、バッテリ部６２は、例えばコンデンサやキャパシタなどであっても差し支えない。

車両１０は、走行に関わる各部を制御する制御装置を含む電子制御装置９０を備えている。電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置９０は、エンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２の各出力制御、後述する走行モードの切替制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用、回転機制御用、油圧制御用等に分けて構成される。

電子制御装置９０には、車両１０に設けられた各種センサ等(例えばエンジン回転速度センサ７０、出力回転速度センサ７２、レゾルバ等のＭＧ１回転速度センサ７４、レゾルバ等のＭＧ２回転速度センサ７６、アクセル開度センサ７８、シフトポジションセンサ８０、複数の加速度センサ８２、走行モード選択スイッチ８４、バッテリセンサ８６など)による検出値に基づく各種信号(例えばエンジン回転速度Ｎe、車速Ｖに対応するドリブンギヤ３０の回転速度である出力回転速度Ｎout、ＭＧ１回転速度Ｎmg1、ＭＧ２回転速度Ｎmg2、アクセル開度θacc、シフトレバーの操作位置Ｐsh、車両１０の各方向から働く加速度(減速度)Ｇ、運転者により選択された走行モードMode、バッテリ部６２の充電状態(充電容量)ＳＯＣなど)が供給される。又、電子制御装置９０からは、車両１０に備えられた各装置(例えばエンジン１２、電力制御ユニット１８、バッテリユニット２０、油圧制御回路５２など)に各種指令信号(例えばエンジン制御指令信号Ｓe、回転機制御指令信号Ｓm、油圧制御指令信号Ｓp、電源制御指令信号Ｓbatなど)が供給される。

電子制御装置９０は、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部９２、及び動力伝達切替手段すなわち動力伝達切替部９４を備えている。ハイブリッド制御部９２は、電子スロットル弁を開閉制御し、燃料噴射量や噴射時期を制御し、点火時期を制御するエンジン制御指令信号Ｓeを出力して、エンジントルクＴeの目標値が得られるようにエンジン１２の出力制御を実行する。又、ハイブリッド制御部９２は、第１回転機ＭＧ１や第２回転機ＭＧ２の作動を制御する回転機制御指令信号Ｓmをインバータ部６０へ出力して、ＭＧ１トルクＴmg1やＭＧ２トルクＴmg2の目標値が得られるように第１回転機ＭＧ１や第２回転機ＭＧ２の出力制御を実行する。

ハイブリッド制御部９２は、アクセル開度θaccからそのときの車速Ｖにて要求される駆動トルク(要求駆動トルク)を算出し、充電要求値(充電要求パワー)等を考慮して低燃費で排ガス量の少ない運転となるように、エンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２の少なくとも１つから要求駆動トルクを発生させる。ハイブリッド制御部９２は、走行モードとして、後述するＥＶ走行モード或いはＨＶ走行モードを走行状態に応じて選択的に成立させる。例えば、ハイブリッド制御部９２は、要求駆動トルクが予め定められた閾値よりも小さなモータ走行領域にある場合には、ＥＶ走行モードを成立させる一方、要求駆動トルクが予め定められた閾値以上となるエンジン走行領域にある場合には、ＨＶ走行モードを成立させる。又、ハイブリッド制御部９２は、要求駆動トルクがモータ走行領域にあるときであっても、充電容量ＳＯＣが予め定められた閾値未満となる場合には、ＨＶ走行モードを成立させる。

ハイブリッド制御部９２は、ＥＶ走行モードを成立させたときには、エンジン１２の運転を停止させると共に、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２のうちの少なくとも一方の回転機を走行用の駆動力源とするモータ走行(ＥＶ走行)を可能とする。ハイブリッド制御部９２は、ＥＶ走行モードを成立させたときに、第２回転機ＭＧ２のみで要求駆動トルクを賄える場合には、後述する単独駆動ＥＶモードを成立させる一方で、第２回転機ＭＧ２のみでは要求駆動トルクを賄えない場合には、後述する両駆動ＥＶモードを成立させる。ハイブリッド制御部９２は、単独駆動ＥＶモードを成立させた場合には、第２回転機ＭＧ２のみを走行用の駆動力源とするＥＶ走行を可能とする一方で、両駆動ＥＶモードを成立させた場合には、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の両方を走行用の駆動力源とするＥＶ走行を可能とする。ハイブリッド制御部９２は、第２回転機ＭＧ２のみで要求駆動トルクを賄えるときであっても、ＭＧ２回転速度Ｎmg2及びＭＧ２トルクＴmg2で表される第２回転機ＭＧ２の動作点が第２回転機ＭＧ２の効率を悪化させる動作点として予め定められた領域内にある場合には(換言すれば第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２を併用した方が効率が良い場合には)、両駆動ＥＶモードを成立させる。ハイブリッド制御部９２は、両駆動ＥＶモードを成立させた場合には、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の運転効率に基づいて、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２にて要求駆動トルクを分担させる。

ハイブリッド制御部９２は、要求駆動トルクがエンジン走行領域にあることでＨＶ走行モードを成立させた場合には、後述するパラレルモードを成立させる。ハイブリッド制御部９２は、パラレルモードを成立させた場合には、エンジン１２の動力に対する反力を第１回転機ＭＧ１の発電により受け持つことでドライブギヤ２８にエンジン直達トルクを伝達すると共に第１回転機ＭＧ１の発電電力により第２回転機ＭＧ２を駆動することで駆動輪１６にトルクを伝達して少なくともエンジン１２を走行用の駆動力源とするエンジン走行を可能とする。すなわち、ハイブリッド制御部９２は、パラレルモードを成立させた場合には、第１回転機ＭＧ１の運転状態を制御することによりエンジン１２の動力を駆動輪１６へ伝達して走行するエンジン走行を可能とする。このパラレルモードでは、バッテリ部６２からの電力を用いた第２回転機ＭＧ２の駆動トルクを更に付加して走行することも可能である。ハイブリッド制御部９２は、充電容量ＳＯＣが予め定められた閾値未満にあることでＨＶ走行モードを成立させたときに、第２回転機ＭＧ２のみでは要求駆動トルクを賄えない場合にはパラレルモードを成立させる一方で、第２回転機ＭＧ２のみで要求駆動トルクを賄える場合には後述するシリーズモードを成立させる。ハイブリッド制御部９２は、シリーズモードを成立させた場合には、エンジン１２を作動させて第１回転機ＭＧ１を発電させ、第１回転機ＭＧ１の発電電力により第２回転機ＭＧ２を駆動することで駆動輪１６にＭＧ２トルクＴmg2を伝達して走行することができる。この走行では、エンジントルクＴeは機械的に駆動輪１６へ伝達されないが、第２回転機ＭＧ２を駆動する基の動力源はエンジン１２であるので、シリーズモードの走行もエンジン走行に含める。

動力伝達切替部９４は、ハイブリッド制御部９２により成立させられた走行モードに基づいて、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＳの各係合作動を制御する。動力伝達切替部９４は、ハイブリッド制御部９２により成立させられた走行モードにて走行する為の動力伝達が可能となるように、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＳを各々係合及び／又は解放させる油圧制御指令信号Ｓpを油圧制御回路５２へ出力する。

ここで、車両１０にて実行可能な走行モードについて図２、及び図３−図７を用いて説明する。図２は、各走行モードにおけるクラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＳの各係合作動を示す図表である。図２の図表中の○印は係合装置(Ｃ１，Ｂ１，ＣＳ)の係合を示し、空欄は解放を示し、△印は回転停止状態のエンジン１２を連れ回し状態とするエンジンブレーキの併用時に何れか一方を係合することを示している。又、「Ｇ」は回転機(ＭＧ１，ＭＧ２)を主にジェネレータとしての機能させることを示し、「Ｍ」は回転機(ＭＧ１，ＭＧ２)を駆動時には主にモータとしての機能させ、回生時には主にジェネレータとしての機能させることを示している。 図２に示すように、車両１０は、走行モードとして、ＥＶ走行モード及びＨＶ走行モードを選択的に実現することができる。ＥＶ走行モードは、エンジン１２を運転停止して、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２のうちの少なくとも一方の回転機を駆動力源としてＥＶ走行することができる走行モードである。ＥＶ走行モードは、第２回転機ＭＧ２のみを駆動力源としてＥＶ走行することができる単独駆動ＥＶモードと、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の両方を駆動力源としてＥＶ走行することができる両駆動ＥＶモードとの２つのモードを有している。ＨＶ走行モードは、少なくともエンジン１２を駆動力源としてエンジン走行することができる走行モードである。ＨＶ走行モードは、エンジントルクＴeを機械的に駆動輪１６へ伝達することでエンジン走行することができるパラレルモードと、エンジン１２の動力による第１回転機ＭＧ１の発電電力により駆動された第２回転機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴmg2を機械的に駆動輪１６へ伝達することでエンジン走行することができるシリーズモードとの２つのモードを有している。パラレルモードでは、エンジン１２に加えて、第２回転機ＭＧ２を駆動力源として走行することができる。

図３−図７は、第１遊星歯車機構４８及び第２遊星歯車機構５０の各々における３つの回転要素ＲＥ１，ＲＥ２，ＲＥ３の回転速度を相対的に表すことができる共線図である。この共線図において、第１遊星歯車機構４８における各回転要素の回転速度を表す縦線Ｙ１−Ｙ３は紙面向かって左から順に、縦線Ｙ１がブレーキＢ１を介してケース２２に選択的に連結される第２回転要素ＲＥ２である第１サンギヤＳ１の回転速度を、縦線Ｙ２がエンジン１２に連結された第１回転要素ＲＥ１である第１キャリヤＣＡ１の回転速度を、縦線Ｙ３が第２キャリヤＣＡ２に連結された第３回転要素ＲＥ３である第１リングギヤＲ１の回転速度をそれぞれ示している。又、第２遊星歯車機構５０における各回転要素の回転速度を表す縦線Ｙ４−Ｙ６は紙面向かって左から順に、縦線Ｙ４が第１回転機ＭＧ１に連結された第２回転要素ＲＥ２である第２サンギヤＳ２の回転速度を、縦線Ｙ５が第１リングギヤＲ１に連結された第１回転要素ＲＥ１である第２キャリヤＣＡ２の回転速度を、縦線Ｙ６がドライブギヤ２８に連結された第３回転要素ＲＥ３である第２リングギヤＲ２の回転速度をそれぞれ示している。

図３は、単独駆動ＥＶモード時の共線図である。単独駆動ＥＶモードは、図２に示すように、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＳを共に解放した状態で実現される。単独駆動ＥＶモードでは、図３に示すように、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が解放されることで、第１遊星歯車機構４８の差動が許容され、変速部４４は中立状態とされる。変速部４４が中立状態とされると、第１リングギヤＲ１に連結された第２キャリヤＣＡ２にてＭＧ１トルクＴmg1の反力トルクが取れない為、差動部４６は中立状態とされる。従って、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が解放されることで、第１動力伝達部２４は中立状態とされる。動力伝達切替部９４は、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を解放することで、第１動力伝達部２４を中立状態とする。ハイブリッド制御部９２は、第２回転機ＭＧ２から走行用のＭＧ２トルクＴmg2を出力させる。後進時は、前進時に対して第２回転機ＭＧ２を逆回転させる。車両走行中には、駆動輪１６の回転に連動してドライブギヤ２８に連結された第２リングギヤＲ２が回転させられる。単独駆動ＥＶモードでは、第１回転機ＭＧ１を空転させても良いが、第１回転機ＭＧ１における引き摺り損失等を低減する為に、ハイブリッド制御部９２は、ＭＧ１回転速度Ｎmg1を零回転に維持する。例えば、ハイブリッド制御部９２は、第１回転機ＭＧ１をジェネレータとしての機能させて、フィードバック制御によりＭＧ１回転速度Ｎmg1を零回転に維持する。或いは、ハイブリッド制御部９２は、第１回転機ＭＧ１の回転が固定されるように第１回転機ＭＧ１に電流を流す制御(ｄ軸ロック制御)を実行して、ＭＧ１回転速度Ｎmg1を零回転に維持する。或いは、ＭＧ１トルクＴmg1を零トルクとしても第１回転機ＭＧ１のコギングトルクによりＭＧ１回転速度Ｎmg1を零回転に維持できるときはＭＧ１トルクＴmg1を加える必要はない。尚、ＭＧ１回転速度Ｎmg1を零回転に維持する制御を行っても、第１動力伝達部２４は中立状態であるので、駆動トルクに影響を与えない。

単独駆動ＥＶモードでは、第１リングギヤＲ１は第２キャリヤＣＡ２に連れ回されるが、変速部４４は中立状態であるので、エンジン１２は連れ回されず零回転で停止状態とされる。よって、単独駆動ＥＶモードでの走行中に第２回転機ＭＧ２にて回生制御を行う場合、回生量を大きく取ることができる。単独駆動ＥＶモードでの走行時に、バッテリ部６２が満充電状態となり回生エネルギーが取れない場合、エンジンブレーキを併用することが考えられる。エンジンブレーキを併用する場合は、図２に示すように、ブレーキＢ１又はクラッチＣ１が係合される。ブレーキＢ１又はクラッチＣ１が係合されると、エンジン１２は連れ回し状態とされて、エンジンブレーキが作用させられる。ＭＧ１回転速度Ｎmg1を上昇させることで、エンジン１２の連れ回し状態におけるエンジン回転速度Ｎeを上昇させることができる。ブレーキＢ１又はクラッチＣ１を係合することでエンジン回転速度Ｎeを上昇させることができるので、ＥＶ走行モードからエンジン１２を始動するときには、ブレーキＢ１又はクラッチＣ１を係合した状態として、必要に応じて第１回転機ＭＧ１によりエンジン回転速度Ｎeを引き上げて点火する。このとき、第２回転機ＭＧ２に反力キャンセルトルクを追加で出力させる。尚、車両停止時にエンジン１２を始動する際には、ブレーキＢ１又はクラッチＣ１を係合した状態で第１回転機ＭＧ１により第２キャリヤＣＡ２の回転を引き上げることでエンジン回転速度Ｎeを上昇させても良いし、又、第１回転機ＭＧ１により第２キャリヤＣＡ２の回転を引き上げてからブレーキＢ１又はクラッチＣ１を係合することでエンジン回転速度Ｎeを上昇させても良い。

図４は、両駆動ＥＶモード時の共線図である。両駆動ＥＶモードは、図２に示すように、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を係合し、且つクラッチＣＳを解放した状態で実現される。両駆動ＥＶモードでは、図４に示すように、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が係合されることで、第１遊星歯車機構４８の差動が規制され、第１サンギヤＳ１の回転が停止させられる。その為、第１遊星歯車機構４８は何れの回転要素も回転が停止させられる。これによって、エンジン１２は零回転で停止状態とされ、又、第１リングギヤＲ１に連結された第２キャリヤＣＡ２の回転も停止させられる。第２キャリヤＣＡ２の回転が停止させられると、第２キャリヤＣＡ２にてＭＧ１トルクＴmg1の反力トルクが取れる為、ＭＧ１トルクＴmg1を第２リングギヤＲ２から機械的に出力させて駆動輪１６へ伝達することができる。従って、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が係合されることで、第１動力伝達部２４は機械的な動力伝達が可能な非中立状態とされる。動力伝達切替部９４は、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を係合することで、第１動力伝達部２４を非中立状態とする。ハイブリッド制御部９２は、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２から各々走行用のＭＧ１トルクＴmg1及びＭＧ２トルクＴmg2を出力させる。両駆動ＥＶモードでは、前進時に対して第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２を共に逆回転させて後進走行することも可能である。

図５は、ＨＶ走行モードのロー状態でのパラレルモード時の共線図である。ロー状態でのパラレルモード(以下、パラレルローモードという)は、図２に示すように、クラッチＣ１を係合し、且つブレーキＢ１及びクラッチＣＳを解放した状態で実現される。パラレルローモードでは、図５に示すように、クラッチＣ１が係合されることで、第１遊星歯車機構４８の差動が規制され、第１遊星歯車機構４８の回転要素が一体回転させられる。その為、エンジン１２の回転は等速で第１リングギヤＲ１から第２キャリヤＣＡ２へ伝達される。

図６は、ＨＶ走行モードのハイ状態でのパラレルモード時の共線図である。ハイ状態でのパラレルモード(以下、パラレルハイモードという)は、図２に示すように、ブレーキＢ１を係合し、且つクラッチＣ１及びクラッチＣＳを解放した状態で実現される。パラレルハイモードでは、図６に示すように、ブレーキＢ１が係合されることで、第１サンギヤＳ１の回転が停止させられる。その為、エンジン１２の回転は増速されて第１リングギヤＲ１から第２キャリヤＣＡ２へ伝達される。

パラレルローモード及びパラレルハイモードでは、エンジン１２の動力に対する反力を第１回転機ＭＧ１により受け持つことでエンジントルクＴeの一部(エンジン直達トルク)を第２リングギヤＲ２から機械的に出力させて駆動輪１６へ伝達することができる。従って、クラッチＣ１又はブレーキＢ１が係合されることで、第１動力伝達部２４は機械的な動力伝達が可能な非中立状態とされる。動力伝達切替部９４は、クラッチＣ１を係合することで変速部４４をローギヤに切り替える一方で、ブレーキＢ１を係合することで変速部４４をハイギヤに切り替える。動力伝達切替部９４は、クラッチＣ１又はブレーキＢ１を係合することで、第１動力伝達部２４を非中立状態とする。ハイブリッド制御部９２は、エンジントルクＴeに対する反力トルクとなるＭＧ１トルクＴmg1を第１回転機ＭＧ１の発電により出力させると共に、第１回転機ＭＧ１の発電電力により第２回転機ＭＧ２からＭＧ２トルクＴmg2を出力させる。パラレルローモードでは、前進時に対して第２回転機ＭＧ２を逆回転させて後進走行することも可能である。

ハイブリッド制御部９２は、車速Ｖが予め定められた閾値以上の高車速時には、パラレルハイモードを成立させる一方で、車速Ｖが予め定められた閾値未満の中低車速時には、パラレルローモードを成立させる。ここで、ＭＧ１回転速度Ｎmg1が零回転とされてエンジン１２の動力が電気パス(第１回転機ＭＧ１や第２回転機ＭＧ２の電力授受に関わる電気経路である電気的な動力伝達経路)を介することなく全て機械的にドライブギヤ２８へ伝達される状態となる所謂メカニカルポイントでは、理論伝達効率が最大の「１」となる。このメカニカルポイントは、図５，６の共線図における差動部４６(縦線Ｙ４−Ｙ６参照)において、ＭＧ１回転速度Ｎmg1が零回転となる状態(すなわち第２サンギヤＳ２の回転速度が零回転となる状態)である。ＨＶ走行モードにおいてパラレルハイモードとパラレルローモードとが切り替えられることでこのメカニカルポイントが２つとなり、パラレルハイモードを有することでメカニカルポイントが高車速側に増えることになり、高速燃費が向上する。

第１動力伝達部２４において、変速部４４と差動部４６とは直列に接続されている。変速部４４を変速すれば第１動力伝達部２４の変速比も変化させられる。そこで、ハイブリッド制御部９２は、変速部４４の変速時に第１動力伝達部２４の変速比の変化が抑制されるように、動力伝達切替部９４による変速部４４の変速に合わせて、差動部４６の変速を実行する。例えば、ハイブリッド制御部９２は、変速部４４がローギヤからハイギヤへアップシフトされる場合、それと同時に、差動部４６をダウンシフトする。これによって、第１動力伝達部２４は、所謂電気的無段変速機として機能させられる。又、変速部４４と差動部４６とが直列に接続された第１動力伝達部２４は変速比幅がワイドになるので、差動部４６から駆動輪１６までの動力伝達経路における変速比を比較的大きくとることができる。

パラレルハイモードはパラレルローモードと比べて同じエンジン回転速度Ｎeに対して第２キャリヤＣＡ２の回転速度が高くされるので、ＨＶ走行モードのパラレルモードにおけるエンジン走行では、高車速時に第１回転機ＭＧ１が負回転且つ負トルクの力行状態となって第１回転機ＭＧ１に電力が供給される動力循環状態となることが抑制される。

図７は、ＨＶ走行モードのシリーズモード時の共線図である。シリーズモードは、図２に示すように、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を共に解放し、且つクラッチＣＳを係合した状態で実現される。シリーズモードでは、図３に示すように、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が解放されることで、第１遊星歯車機構４８の差動が許容され、変速部４４は中立状態とされる。従って、差動部４６は中立状態とされ、第１動力伝達部２４も中立状態とされる。加えて、シリーズモードでは、図３に示すように、クラッチＣＳが係合されることで、エンジン１２と第１回転機ＭＧ１とが連結される。その為、エンジン１２を作動させることで第１回転機ＭＧ１を回転駆動して発電をすることができる。この際、第１動力伝達部２４は中立状態であるので、エンジントルクＴeは機械的に駆動輪１６へ伝達されない。動力伝達切替部９４は、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を解放することで、第１動力伝達部２４を中立状態とし、クラッチＣＳを係合することで、エンジン１２と第１回転機ＭＧ１とを連結する。ハイブリッド制御部９２は、エンジン１２を作動させ、エンジン１２の動力によって第１回転機ＭＧ１を発電させ、第１回転機ＭＧ１の発電電力により第２回転機ＭＧ２を駆動して第２回転機ＭＧ２から走行用のＭＧ２トルクＴmg2を出力させる。シリーズモードでは、前進時に対して第２回転機ＭＧ２を逆回転させて後進走行することも可能である。車両走行中には、駆動輪１６の回転に連動してドライブギヤ２８に連結された第２リングギヤＲ２が回転させられる。又、エンジン回転速度Ｎeに連動して第２サンギヤＳ２が回転させられる。このように回転させられる、第２リングギヤＲ２の回転速度と第２サンギヤＳ２の回転速度とにより、第２キャリヤＣＡ２の回転が決められる。

動力伝達装置１４では、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＳの各係合作動や各部の潤滑や各部の冷却に用いられる作動油(オイル)を供給する為の機械式のオイルポンプ(図７のＭＯＰ参照)が第２キャリヤＣＡ２に連結されており、第２キャリヤＣＡ２の回転に伴って駆動される。よって、ＨＶ走行モードのシリーズモードでの走行中には、潤滑等に必要なオイルが上記オイルポンプから供給可能である。尚、両駆動ＥＶモードのように第２キャリヤＣＡ２の回転が停止される場合、電動式のオイルポンプ(不図示)によりオイルが供給される。

以上のように、第１動力伝達部２４は、クラッチＣＳが係合されるか解放されるかに拘わらず、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が解放されることで、エンジン１２及び第１回転機ＭＧ１の何れの動力も機械的に駆動輪１６へ伝達することができない中立状態とされる。又、第１動力伝達部２４は、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が係合されることで、第１回転機ＭＧ１の動力を機械的に駆動輪１６へ伝達することができる非中立状態とされる。又、第１動力伝達部２４は、クラッチＣ１又はブレーキＢ１が係合されることで、エンジン１２の動力を第１回転機ＭＧ１にて反力を取って機械的に駆動輪１６へ伝達することができる非中立状態とされる。このように、第１動力伝達部２４は、機械的な動力伝達が可能な非中立状態と不能な中立状態とに切替え可能な動力伝達部である。

ところで、車両衝突時(又は車両衝突が予測されるとき)には、電力制御ユニット１８内の平滑コンデンサＣsmに蓄えられた電力を放電することが望ましい。例えば、回転機ＭＧ１，ＭＧ２による放電制御を行って電力を消費することが考えられる。しかしながら、回転機ＭＧ１，ＭＧ２と駆動輪１６との間の動力伝達経路が接続されていると、上記放電制御の際の位相合わせによって車両振動を発生させたり、或いは、車両衝突時に駆動輪１６が空転したときに放電制御を行う回転機ＭＧ１，ＭＧ２に逆起電力が発生し電力が平滑コンデンサＣsmに蓄えられる可能性がある。第２回転機ＭＧ２は、常時、駆動輪１６との間の動力伝達経路が接続されているので、上記のような課題を回避することが難しい。その為、第１回転機ＭＧ１にて放電制御することが適切である。但し、両駆動ＥＶモードのように第１回転機ＭＧ１を車両駆動用に使用していると、上記のような課題を回避することが難しい。

そこで、電子制御装置９０は、車両衝突(又は衝突に相当するような急減速)が検知又は予測されたときには、第１動力伝達部２４の中立状態で第１回転機ＭＧ１による放電制御を行う。具体的には、電子制御装置９０は、衝突判定手段すなわち衝突判定部９６、及び放電制御手段すなわち放電制御部９８を更に備えている。

衝突判定部９６は、車両衝突(又は急減速)を検知又は予測する。具体的には、衝突判定部９６は、例えば加速度センサ８２により検出された減速度Ｇ(前後方向の減速度や側面方向の減速度)が車両１０の衝突(又は急減速)を判断できる程の減速度Ｇの変化として予め定められた衝突判定値(又は急減速判定値)に到達したことに基づいて、車両衝突(又は急減速)の発生を検知する。又は、衝突判定部９６は、車両衝突(又は急減速)の発生を検知することに替えて、例えばレーダーセンサにより検出された車両周辺にある対象物の情報(例えばその対象物の位置、速度、進路等)に基づいて、予め定められた判断基準から車両衝突(又は急減速)の発生が不可避であるか否かを判定する(すなわち車両衝突(又は急減速)の発生を予測する)。

動力伝達切替部９４は、衝突判定部９６により車両衝突(又は急減速)が検知又は予測された場合には、第１動力伝達部２４を中立状態とする。具体的には、動力伝達切替部９４は、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を係合した第１動力伝達部２４の非中立状態で第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２を共に駆動力源とする両駆動ＥＶモードでの走行中に、衝突判定部９６により車両衝突(又は急減速)が検知又は予測された場合には、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を共に解放して第１動力伝達部２４を中立状態へ切り替える(すなわち動力伝達装置１４を単独駆動ＥＶモードでの走行が可能な状態へ切り替える)。

放電制御部９８は、衝突判定部９６により車両衝突(又は急減速)が検知又は予測された場合には、第１動力伝達部２４の中立状態(特には、単独駆動ＥＶモードの状態)で第１回転機ＭＧ１による放電制御を行う。放電制御部９８は、メインリレーＭＲをオフすると共に、インバータ部６０のスイッチング素子のスイッチング作動を制御することで平滑コンデンサＣsmの電荷を放電する、第１回転機ＭＧ１による放電制御を行い、平滑コンデンサＣsmに残った電荷を放電する(すなわち平滑コンデンサＣsmに蓄電された電力を放電する)。上記放電制御は、例えば力のベクトルの向きに力が発生しないように、第１回転機ＭＧ１のロータに設けられた永久磁石(界磁)により形成される磁界のベクトルの向きと放電電流のベクトルの向きとを制御するものである。すなわち、上記放電制御は、第１回転機ＭＧ１にトルクが発生しない形で電力が消費されるような第１回転機ＭＧ１の界磁角にて第１回転機ＭＧ１を作動するように、インバータ部６０におけるスイッチング素子のスイッチング作動を制御するものである。

図８は、電子制御装置９０の制御作動の要部すなわち車両衝突(又は急減速)が検知又は予測された場合に第１回転機ＭＧ１により適切に放電する為の制御作動を説明するフローチャートであり、繰り返し実行される。

図８において、先ず、ハイブリッド制御部９２の機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)Ｓ１０において、走行モードが両駆動ＥＶモードであるか否かが判定される。このＳ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ１０の判断が肯定される場合は衝突判定部９６の機能に対応するＳ２０において、車両衝突(又は急減速)が発生したか否かが判定される。このＳ２０では、車両衝突(又は急減速)の発生が予測されたか否かが判定されても良い。このＳ２０の判断が肯定される場合は動力伝達切替部９４の機能に対応するＳ３０において、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を係合した両駆動ＥＶモードでの走行が可能な状態から、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が共に解放されて単独駆動ＥＶモードでの走行が可能な状態へ切り替えられる。次いで、放電制御部９８の機能に対応するＳ４０において、第１回転機ＭＧ１による放電制御が実行され、強電系(例えば平滑コンデンサＣsm)に残った電荷が放電される。上記Ｓ２０の判断が否定される場合はハイブリッド制御部９２の機能に対応するＳ５０において、両駆動ＥＶモードでの走行が継続される。

上述のように、本実施例によれば、車両衝突(又は急減速)の検知後又は予測後に第１回転機ＭＧ１にて放電制御を行う際に、第１動力伝達部２４が中立状態とされている為、第１回転機ＭＧ１の回転変化が駆動輪１６へ伝達されず、車両振動が発生することが抑制される。又、車両衝突(又は急減速)時に駆動輪１６が空転したとしても駆動輪１６の回転が第１回転機ＭＧ１へ伝達されず、放電制御を行う第１回転機ＭＧ１には逆起電力が発生しない。よって、車両衝突(又は急減速)が検知又は予測された場合に、第１回転機ＭＧ１により適切に放電することができる。

また、本実施例によれば、車両駆動に用いられていた第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２のうちで第１回転機ＭＧ１が駆動輪１６との間での動力伝達を遮断された後、その第１回転機ＭＧ１による放電制御が行われるので、車両衝突(又は急減速)が検知又は予測された場合に、第１回転機ＭＧ１により適切に放電することができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。尚、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

前述の実施例１では、第１回転機ＭＧ１による放電制御に際して第１動力伝達部２４を中立状態へ切り替える前の非中立状態として、第１回転機ＭＧ１を車両駆動用に使用する両駆動ＥＶモードの走行状態を例示した。第１動力伝達部２４の非中立状態としては、エンジン１２の動力に対する反力を受け持つように第１回転機ＭＧ１を作動させるＨＶ走行モードのパラレルモードにおけるエンジン走行もある。パラレルモードにて第１回転機ＭＧ１を使用している場合でも、エンジン１２のイナーシャが差動部４６の入力回転部材である第２キャリヤＣＡ２に掛かることで機械的な動力伝達が可能である為、前述したような放電制御の際に車両振動を発生させる等の課題を回避することが難しい。従って、車両衝突(又は急減速)が検知又は予測されたときには第１動力伝達部２４の中立状態で第１回転機ＭＧ１による放電制御を行うという電子制御装置９０による制御作動は、ＨＶ走行モードのパラレルモードにおけるエンジン走行においても有用である。

具体的には、ハイブリッド制御部９２は、ＨＶ走行モードのパラレルモードにおけるエンジン走行中に、衝突判定部９６により車両衝突(又は急減速)が検知又は予測された場合には、エンジン１２の運転を停止する。又、ハイブリッド制御部９２は、エンジン１２の運転を停止した後、エンジン回転速度Ｎeが予め定められた零判定値となったか否かに基づいて、エンジン１２が回転停止したか否かを判定するエンジン停止判定手段すなわちエンジン停止判定部として機能する。

動力伝達切替部９４は、クラッチＣ１又はブレーキＢ１を係合した第１動力伝達部２４の非中立状態でエンジン１２の動力に対する反力を受け持つように第１回転機ＭＧ１を作動させるＨＶ走行モードのパラレルモードでのエンジン走行中に、衝突判定部９６により車両衝突(又は急減速)が検知又は予測された場合には、係合されているクラッチＣ１又はブレーキＢ１を解放して第１動力伝達部２４を中立状態へ切り替える。動力伝達切替部９４は、第１動力伝達部２４の中立状態への切替え完了後、ハイブリッド制御部９２によりエンジン１２が回転停止したと判定されている状態でクラッチＣＳを係合して動力伝達装置１４をＨＶ走行モードのシリーズモードでの走行が可能な状態へ切り替える。

放電制御部９８は、衝突判定部９６により車両衝突(又は急減速)が検知又は予測された場合には、第１動力伝達部２４の中立状態(特には、クラッチＣＳが係合されたＨＶ走行モードのシリーズモードの状態)で第１回転機ＭＧ１による放電制御を行う。前述の実施例１で例示した放電制御では、第１回転機ＭＧ１にトルクが発生しない形で電力が消費されるようにインバータ部６０におけるスイッチング素子のスイッチング作動を制御することで平滑コンデンサＣsmの電荷を放電したが、シリーズモードの状態における放電制御では、放電を促進する為に、第１回転機ＭＧ１にエンジン１２が連結されていることを利用して平滑コンデンサＣsmの電荷を放電する。具体的には、放電制御部９８は、メインリレーＭＲをオフすると共に、第１回転機ＭＧ１にてエンジン１２を回転駆動するようにＭＧ１トルクＴmg1を発生させることで平滑コンデンサＣsmの電荷を放電する、第１回転機ＭＧ１による放電制御を行い、平滑コンデンサＣsmに残った電荷を放電する。

図９は、電子制御装置９０の制御作動の要部すなわち車両衝突(又は急減速)が検知又は予測された場合に第１回転機ＭＧ１により適切に放電する為の制御作動を説明するフローチャートであり、繰り返し実行される。図９は、図８とは別の実施例である。図１０は、図９のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例である。

図９において、先ず、ハイブリッド制御部９２の機能に対応するＳ１１０において、ＨＶ走行モードのパラレルモードにおけるエンジン走行中であるか否かが判定される。このＳ１１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ１１０の判断が肯定される場合は衝突判定部９６の機能に対応するＳ１２０において、急減速(又は車両衝突)が発生したか否かが判定される。このＳ１２０では、急減速(又は車両衝突)の発生が予測されたか否かが判定されても良い。このＳ１２０の判断が肯定される場合は動力伝達切替部９４の機能に対応するＳ１３０において、クラッチＣ１又はブレーキＢ１を係合したＨＶ走行モードのパラレルモードでの走行が可能な状態から、係合されているクラッチＣ１又はブレーキＢ１が解放されて第１動力伝達部２４が中立状態へ切り替えられる。これにより、差動部４６の入力回転部材(第２キャリヤＣＡ２)は反力を持つことができない。このＳ１３０では、更に、第１動力伝達部２４の中立状態への切替え完了後、エンジン１２が回転停止した状態でクラッチＣＳが係合されて、第１回転機ＭＧ１とエンジン１２とが連結される(すなわち動力伝達装置１４がＨＶ走行モードのシリーズモードでの走行が可能な状態へ切り替えられる)。次いで、放電制御部９８の機能に対応するＳ１４０において、第１回転機ＭＧ１によるシリーズモードの状態における放電制御が実行され、強電系(例えば平滑コンデンサＣsm)に残った電荷が放電される。上記Ｓ１２０の判断が否定される場合はハイブリッド制御部９２の機能に対応するＳ１５０において、ＨＶ走行モードのパラレルモードにおけるエンジン走行が継続される。

図１０において、ｔ１時点は、クラッチＣ１を係合したＨＶ走行モードのパラレルモードでのエンジン走行中に車両衝突の発生が判断されたので、エンジン１２の運転が停止させられると共に、クラッチＣ１の解放への切替えが開始されて第１動力伝達部２４の中立状態への切替えが開始されたことを示している。その後、車両１０が停止し(ｔ２時点参照)、エンジン１２が回転停止し(ｔ３時点参照)、第１動力伝達部２４の中立状態への切替えが完了する(ｔ４時点参照)。そして、ｔ４時点にて、本来はＨＶ走行モードのシリーズモードでの走行用に使用するクラッチＣＳの係合作動が開始される。クラッチＣＳの係合が完了して第１回転機ＭＧ１がエンジン１２と連結されると、第１回転機ＭＧ１による放電制御が開始される(ｔ５時点参照)。この放電制御では、ＭＧ１トルクＴmg1が発生させられて平滑コンデンサＣsmの電荷が放電される。この際、第１回転機ＭＧ１は負荷(エンジン１２のイナーシャ)を持つことになるので、エンジン１２が実際に回転駆動されるまでには至らず、短時間で放電することができる(ｔ５時点からｔ６時点参照)。

上述のように、本実施例によれば、車両衝突(又は急減速)の検知後又は予測後に第１回転機ＭＧ１にて放電制御を行う際に、第１動力伝達部２４が中立状態とされている為、車両衝突(又は急減速)が検知又は予測された場合に、第１回転機ＭＧ１により適切に放電することができる。

また、本実施例によれば、第１回転機ＭＧ１による放電制御時にエンジン慣性による負荷を加えることができ、放電時の負荷を大きくして放電時間を短縮することができる。

また、本実施例によれば、エンジン１２の動力を駆動輪１６へ伝達するように制御されていた第１回転機ＭＧ１が駆動輪１６との間での動力伝達を遮断された後、エンジン慣性による負荷を利用した第１回転機ＭＧ１による放電制御が行われるので、車両衝突(又は急減速)が検知又は予測された場合に、第１回転機ＭＧ１により適切に放電することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例１での放電制御は両駆動ＥＶモードでの走行中に車両衝突(又は急減速)の発生が検知又は予測された場合に実行される第１回転機ＭＧ１による放電制御であり、前述の実施例２での放電制御はＨＶ走行モードのパラレルモードにおけるエンジン走行中に車両衝突(又は急減速)の発生が検知又は予測された場合に実行される第１回転機ＭＧ１による放電制御であった。両駆動ＥＶモード及びパラレルモードは、車両１０において何れも成立可能な走行モードであるので、前述の実施例１と前述の実施例２とは適宜組み合わせて実施することができる。すなわち、本発明は前述の実施例１，２相互を組み合わせて実施可能である。

また、前述の実施例１では、両駆動ＥＶモードを単独駆動ＥＶモードへ切り替えた状態で、第１回転機ＭＧ１にトルクが発生しない形で電力が消費されるようにインバータ部６０におけるスイッチング素子のスイッチング作動を制御する、第１回転機ＭＧ１による放電制御を実行したが、これに限らない。例えば、両駆動ＥＶモードを単独駆動ＥＶモードへ切り替えた後に、更に、エンジン１２が回転停止した状態でクラッチＣＳを係合し、クラッチＣＳが係合された状態で、第１回転機ＭＧ１にエンジン１２が連結されていることを利用したＭＧ１トルクＴmg1を発生させることでの第１回転機ＭＧ１による放電制御を行っても良い。尚、前述の実施例１において、クラッチＣＳを係合した状態で第１回転機ＭＧ１による放電制御を行うという実施態様を採用しないのであれば、このクラッチＣＳは備えられなくても良い。この場合には、ＨＶ走行モードのシリーズモードは成立させられない。又、エンジン１２も備えられなくても良い。この場合には、ＨＶ走行モードのパラレルモードも成立させられない。前述の実施例１における、両駆動ＥＶモードを単独駆動ＥＶモードへ切り替えた状態で第１回転機ＭＧ１による放電制御を実行するという実施態様は、機械的な動力伝達が可能な非中立状態と不能な中立状態とに切替え可能な動力伝達部と、その動力伝達部を介して駆動輪１６に連結される第１回転機ＭＧ１と、駆動輪１６に連結される第２回転機ＭＧ２とを備えた車両であれば、適用することができる。つまり、車両１０のように第２回転機ＭＧ２が第１動力伝達部２４の軸心とは別の軸心上に配置されるような連結関係のギヤトレーンに限らず、例えば第２回転機ＭＧ２が第２遊星歯車機構５０の第２リングギヤＲ２に連結されるようなギヤトレーン、又は、第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２とが共に動力伝達部を介した構成にて両駆動ＥＶモードを成立させることができるようなギヤトレーンなどの他の構成のギヤトレーンでも本発明を適用することができる。

また、前述の実施例２では、ＨＶ走行モードのパラレルモードを第１動力伝達部２４の中立状態へ切替え、更に、エンジン１２が回転停止した状態でクラッチＣＳを係合し、クラッチＣＳが係合されたＨＶ走行モードのシリーズモードへ切り替えた状態で、第１回転機ＭＧ１にエンジン１２が連結されていることを利用したＭＧ１トルクＴmg1を発生させることでの第１回転機ＭＧ１による放電制御を実行したが、これに限らない。例えば、ＨＶ走行モードのパラレルモードを第１動力伝達部２４の中立状態へ切替えた状態で、第１回転機ＭＧ１にトルクが発生しない形で電力が消費されるようにインバータ部６０におけるスイッチング素子のスイッチング作動を制御する、第１回転機ＭＧ１による放電制御を実行しても良い。

また、前述の実施例では、ＦＦ方式の車両１０に好適に用いられる動力伝達装置１４を用いて発明を説明したが、本発明は、例えばＲＲ方式など他の方式の車両に用いられる動力伝達装置においても適宜適用することができる。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
１２：エンジン
１６：駆動輪
２４：第１動力伝達部(動力伝達部)
９０：電子制御装置(制御装置)
９２：ハイブリッド制御部
９４：動力伝達切替部
９６：衝突判定部
９８：放電制御部
ＣＳ：クラッチ(係合装置)
ＭＧ１：第１回転機
ＭＧ２：第２回転機

Claims (5)

1. 機械的な動力伝達が可能な非中立状態と不能な中立状態とに切替え可能な動力伝達部と、前記動力伝達部を介して駆動輪に連結される第１回転機と、前記駆動輪に連結される第２回転機とを備えた車両の、制御装置であって、
   車両衝突を検知又は予測する衝突判定部と、
   前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記動力伝達部を前記中立状態とする動力伝達切替部と、
   前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記動力伝達部が前記中立状態とされることで動力を前記駆動輪へ伝達することができない状態とされる回転機である前記第１回転機による放電制御を行う放電制御部と
   を、含むことを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記車両は、前記動力伝達部を介して前記駆動輪に連結されるエンジンと、前記エンジンと前記第１回転機とを連結する係合装置とを更に備えるものであり、
   前記動力伝達切替部は、前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記動力伝達部の前記中立状態にて前記エンジンが回転停止した状態で前記係合装置を係合するものであり、
   前記放電制御部は、前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記係合装置が係合された状態で前記第１回転機による放電制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記動力伝達部の前記非中立状態で前記第１回転機の運転状態を制御することにより前記エンジンの動力を前記駆動輪へ伝達して走行するエンジン走行を行うハイブリッド制御部を更に備え、
   前記動力伝達切替部は、前記エンジン走行中に前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記動力伝達部を前記中立状態へ切り替え、前記中立状態への切替え完了後、前記エンジンが回転停止した状態で前記係合装置を係合することを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記動力伝達切替部は、前記動力伝達部の前記非中立状態で前記第１回転機及び前記第２回転機を共に駆動力源とする走行中に前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記動力伝達部を前記中立状態へ切り替えることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の車両の制御装置。
5. 機械的な動力伝達が可能な非中立状態と不能な中立状態とに切替え可能な動力伝達部と、前記動力伝達部を介して駆動輪に連結されるエンジンと、前記動力伝達部を介して前記駆動輪に連結される第１回転機と、前記駆動輪に連結される第２回転機とを備えた車両の、制御装置であって、
   前記車両は、前記エンジンと前記第１回転機とを連結する係合装置を更に備えるものであり、
   車両衝突を検知又は予測する衝突判定部と、
   前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記動力伝達部を前記中立状態とし、前記エンジンが回転停止した状態で前記係合装置を係合する動力伝達切替部と、
   前記車両衝突が検知又は予測された場合には、前記係合装置が係合された状態で前記第１回転機による放電制御を行う放電制御部と
   を、含むことを特徴とする車両の制御装置。

Images