JP6583087B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速部を介してエンジンと連結されて第１回転機の運転状態が制御されることにより差動状態が制御される差動部と、駆動輪に動力伝達可能に連結された第２回転機とを備えた車両の制御装置に関するものである。

エンジンが動力伝達可能に入力回転部材に連結された変速部と、前記変速部の出力回転部材に連結された第１回転要素と第１回転機が動力伝達可能に連結された第２回転要素と駆動輪に連結された第３回転要素とを有する差動機構を備えて前記第１回転機の運転状態が制御されることにより前記差動機構の差動状態が制御される差動部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第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、エンジンの動力を差動部へ伝達する変速部は、遊星歯車機構と、係合と解放とが油圧によって制御される摩擦係合装置とを含んで構成されて、その摩擦係合装置の係合によってギヤ段が形成されることが開示されている。

国際公開第２０１３／１１４５９４号

ところで、エンジンの動力を駆動輪へ伝達する動力伝達装置のコンパクト化又は低コスト化の為に、変速部を構成する摩擦係合装置をワンウェイクラッチへ置き換え、変速部のギヤ段をそのワンウェイクラッチの係合によって形成することが考えられる。このようにする場合、ワンウェイクラッチは、変速部において駆動輪側へ伝達されるエンジントルクを基にしたトルクが、変速部においてエンジン側へ伝達されるロードロードを基にしたトルクよりも大きな状態である駆動状態では係合状態とされる一方で、反対にエンジントルクを基にしたトルクが、ロードロードを基にしたトルクよりも小さな状態である被駆動状態では解放状態(非係合状態)とされる。その為、被駆動状態のときのアクセルオン時又はアクセル増大時には、ワンウェイクラッチが非係合状態から係合状態とされるまでエンジンの動力が駆動輪へ伝達されない。そうすると、ワンウェイクラッチを用いる場合には、被駆動状態でも係合状態とすることが可能な摩擦係合装置を用いる場合と比べて、アクセルオン等で要求された駆動トルクに対するトルク出力の応答性が低くなる可能性があった。

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、被駆動状態から駆動状態へ切り替えられるときに、要求された駆動トルクに対するトルク出力の応答性を向上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) エンジンが動力伝達可能に入力回転部材に連結された変速部と、前記変速部の出力回転部材に連結された第１回転要素と第１回転機が動力伝達可能に連結された第２回転要素と駆動輪に連結された第３回転要素とを有する差動機構を備えて前記第１回転機の運転状態が制御されることにより前記差動機構の差動状態が制御される差動部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第２回転機とを備えた車両の、制御装置であって、(b) 前記変速部は、係合状態とされることで所定のギヤ段を形成する一方で被駆動状態では非係合状態とされるワンウェイクラッチを備えており、(c) 前記被駆動状態のときには、前記変速部の出力回転部材の回転速度を前記ワンウェイクラッチの差回転速度が所定回転速度以下となる回転速度とするように、前記エンジンの回転速度と前記駆動輪の回転速度とに基づいて、前記第１回転機の運転状態を制御する差回転制御部を含むことにある。

前記第１の発明によれば、ワンウェイクラッチが非係合状態とされる被駆動状態のときには、ワンウェイクラッチの差回転速度を所定回転速度以下とする制御が実行されるので、再加速要求が為されたことに伴ってワンウェイクラッチが係合状態とされることで変速部にて所定のギヤ段が形成される場合に、ワンウェイクラッチの非係合状態から係合状態への切替えが速やかに行われ易くなる。よって、被駆動状態から駆動状態へ切り替えられるときに、要求された駆動トルクに対するトルク出力の応答性を向上することができる。

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。 エンジン走行とモータ走行との切替制御に用いる駆動力源切替マップの一例を示す図である。 各走行モードにおける各係合装置の各作動状態を示す図表である。 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走行モード時のロー状態での共線図である。 ＨＶ走行モード時のハイ状態での共線図である。 再加速要求時のトルクダウン量の算出に用いるトルクダウン量マップの一例を示す図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち被駆動状態から駆動状態へ切り替えられるときに要求駆動トルクに対するトルク出力の応答性を向上する為の制御作動を説明するフローチャートである。 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。 図１０のタイムチャートにおけるｔ１時点以前での状態の一例を共線図上に示す図である。 図１０のタイムチャートにおけるｔ１−ｔ２時点での状態の一例を共線図上に示す図である。 図１０のタイムチャートにおけるｔ２時点での状態の一例を共線図上に示す図である。 図１０のタイムチャートにおけるｔ２時点以降での状態の一例を共線図上に示す図である。

好適には、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記差回転制御部は、前記ワンウェイクラッチの差回転速度が前記所定回転速度以下となる状態において前記差動部の動力伝達効率が最大となるように、前記第１回転機の運転状態を制御することにある。このようにすれば、被駆動状態のときには、ワンウェイクラッチの差回転速度が所定回転速度以下となる範囲で差動部の動力伝達効率が最大となるように、ワンウェイクラッチの差回転速度を所定回転速度以下とする制御が実行されるので、被駆動状態にあるときに、差動部の動力伝達効率の低下が抑制されると共に、被駆動状態から駆動状態へ切り替えられるときに、要求された駆動トルクに対するトルク出力の応答性を向上することができる。

また、好適には、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記差回転制御部は、前記ワンウェイクラッチの差回転速度を前記所定回転速度以下とする制御中には、前記第２回転機が出力可能なトルクが小さい程、前記ワンウェイクラッチの差回転速度が小さくなるように、前記第１回転機の運転状態を制御することにある。このようにすれば、第２回転機が出力可能なトルクが小さい程、再加速要求が為されたときの駆動トルクを第２回転機にて賄えるトルク分が小さくなってその駆動トルクをエンジンにて賄う必要があるトルク分が大きくなることに対して、第２回転機が出力可能なトルクが小さい程、ワンウェイクラッチの差回転速度が小さくなるように、ワンウェイクラッチの差回転速度を所定回転速度以下とする制御が実行されるので、再加速要求が為された場合に、ワンウェイクラッチの非係合状態から係合状態への切替えがより速やかに行われ易くなる。よって、被駆動状態から駆動状態へ切り替えられるときに、要求された駆動トルクに対するトルク出力の応答性をエンジンにて確保することができる。尚、第２回転機が出力可能なトルクが大きい場合には、小さい場合と比べて、再加速要求が為されたときの駆動トルクを第２回転機にて賄えるトルク分を大きくすることが可能であり、要求された駆動トルクに対するトルク出力の応答性を第２回転機にて確保し易くなる。その為、第２回転機が出力可能なトルクが大きい場合には、差動部での動力伝達効率の向上を重視しても良いという観点から、差回転制御部は、ワンウェイクラッチの差回転速度を所定回転速度以下とする制御中には、第２回転機が出力可能なトルクが大きい程、差動部の動力伝達効率が大きくなるように、第１回転機の運転状態を制御する。

また、好適には、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記差回転制御部は、燃費性能と動力性能とを両立させるノーマルモードと比べて燃費性能よりも動力性能を優先した状態で走行を行うスポーツモード時に、前記ワンウェイクラッチの差回転速度が前記所定回転速度以下となるように前記第１回転機の運転状態を制御することにある。このようにすれば、スポーツモード時に、ワンウェイクラッチの差回転速度を所定回転速度以下とする制御が実行されるので、トルク出力の応答性がより求められているときにおいて再加速要求が為された場合に、ワンウェイクラッチの非係合状態から係合状態への切替えがより速やかに行われ易くなる。見方を換えれば、スポーツモード時以外では、トルク出力の応答性よりも燃費性能を優先するという観点で、ワンウェイクラッチの差回転速度を所定回転速度以下とする制御を実行しないことで燃費が低下するのを抑制することができる。

また、好適には、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記車両に対して要求された駆動トルクを発生させる目標トルクが得られるように、前記エンジン及び前記第２回転機の出力制御を実行する出力制御部を更に含み、前記出力制御部は、前記ワンウェイクラッチの差回転速度を前記所定回転速度以下とする前記差回転制御部による制御中に再加速要求が為された場合には、前記ワンウェイクラッチの差回転速度が大きい程、前記目標トルクに対するトルクの低減量を大きくすることにある。このようにすれば、ワンウェイクラッチの係合に際してワンウェイクラッチの差回転速度が大きい場合は小さい場合よりも係合ショックが大きくなる可能性があることに対して、ワンウェイクラッチの差回転速度を所定回転速度以下とする制御中に再加速要求が為された場合には、ワンウェイクラッチの差回転速度が大きい程、目標トルクに対するトルクの低減量が大きくされるので、ワンウェイクラッチの差回転速度が大きい程、要求された駆動トルクに対するエンジン(或いはエンジン及び第２回転機)によるトルク出力の変化が緩やかにされて、再加速要求時のワンウェイクラッチの係合ショックを抑制することができる。

また、好適には、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記差回転制御部は、前記エンジンの作動中に、前記ワンウェイクラッチの差回転速度が前記所定回転速度以下となるように前記第１回転機の運転状態を制御することにある。このようにすれば、エンジンの作動中に、ワンウェイクラッチの差回転速度を所定回転速度以下とする制御が実行されるので、エンジン停止中と比べて燃費性能よりもトルク出力の応答性が優先されるときにおいて再加速要求が為された場合に、ワンウェイクラッチの非係合状態から係合状態への切替えがより速やかに行われ易くなる。

また、好適には、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記差回転制御部は、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エンジン走行モード時に、前記ワンウェイクラッチの差回転速度が前記所定回転速度以下となるように前記第１回転機の運転状態を制御することにある。このようにすれば、エンジン走行モード時に、ワンウェイクラッチの差回転速度を所定回転速度以下とする制御が実行されるので、第２回転機の動力を駆動輪へ伝達して走行するモータ走行を行うモータ走行モードと比べて燃費性能よりもトルク出力の応答性が優先されるときにおいて再加速要求が為された場合に、ワンウェイクラッチの非係合状態から係合状態への切替えがより速やかに行われ易くなる。

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８０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、インバータ部や平滑コンデンサなどを有する電力制御ユニット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８０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、ワンウェイクラッチＦ１、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が動力伝達可能に連結された回転要素(例えば第１回転要素ＲＥ１)であり、変速部４４の入力回転部材として機能する。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、ワンウェイクラッチＦ１を介して連結される。

ブレーキＢ１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。このブレーキＢ１は、車両１０に備えられた油圧制御回路５２が後述する電子制御装置８０によって制御されることにより、その油圧制御回路５２から供給されるＢ１油圧Ｐb1に応じて作動状態(係合や解放などの状態)が制御される。

ワンウェイクラッチＦ１は、第１キャリヤＣＡ１が第１サンギヤＳ１よりも高回転となることを許容しつつ第１サンギヤＳ１が第１キャリヤＣＡ１よりも高回転となることを阻止する。従って、ワンウェイクラッチＦ１は、変速部４４において差動部４６側(すなわち駆動輪１６側)へ伝達されるエンジントルクＴeを基にしたトルクが変速部においてエンジン１２側へ伝達されるロードロードを基にしたトルクよりも大きな状態である駆動状態では係合状態とされ、その係合状態とされることで変速部４４の所定のギヤ段(後述する直結状態となるローギヤ)を形成する。一方で、ワンウェイクラッチＦ１は、反対に、エンジントルクＴeを基にしたトルクがロードロードを基にしたトルクよりも小さな状態である被駆動状態では解放状態(非係合状態)とされる。

ワンウェイクラッチＦ１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、ワンウェイクラッチＦ１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、ワンウェイクラッチＦ１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、ワンウェイクラッチＦ１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。尚、ワンウェイクラッチＦ１が係合された状態は、駆動状態とされた駆動時におけるワンウェイクラッチＦ１の自動係合によるものである。

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)に連結された入力要素としての回転要素(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ており、第１回転機ＭＧ１が動力伝達可能に連結された反力要素としての回転要素(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ており、駆動輪１６に連結された出力要素としての回転要素(例えば第３回転要素ＲＥ３)であり、差動部４６の出力回転部材として機能する。

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。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８０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。つまり、差動部４６は、エンジン１２に動力伝達可能に連結された差動機構としての第２遊星歯車機構５０と、第２遊星歯車機構５０に動力伝達可能に連結された差動用回転機としての第１回転機ＭＧ１とを有し、第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより第２遊星歯車機構５０の差動状態が制御される電気式変速機構である。

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。つまり、第２回転機ＭＧ２は、第１動力伝達部２４を介さずに動力伝達装置１４の出力回転部材である車軸４０に動力伝達可能に連結された回転機である。尚、動力伝達装置１４の出力回転部材としては、車軸４０の他に、ファイナルギヤ３４やデフリングギヤ３６も同意である。

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。

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８０を備えている。電子制御装置８０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８０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８０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６０、出力回転速度センサ６２、レゾルバ等のＭＧ１回転速度センサ６４、レゾルバ等のＭＧ２回転速度センサ６６、第１サンギヤ回転速度センサ６８、アクセル開度センサ７０、スポーツモード選択スイッチ７２、バッテリセンサ７４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、第１サンギヤＳ１の回転速度である第１サンギヤ回転速度Ｎs1、アクセル開度θacc、運転者によりスポーツモードが選択されたことを示す信号であるスポーツモードオンSPORTon、バッテリユニット２０のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbatなど)が供給される。又、電子制御装置８０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、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など)が供給される。尚、電子制御装置８０は、例えばバッテリ充放電電流Ｉbat及びバッテリ電圧Ｖbatなどに基づいてバッテリユニット２０の充電状態(充電容量)ＳＯＣを算出する。又、上記スポーツモードは、ノーマルモードと比べて燃費性能よりも動力性能を優先した状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められた制御様式である。又、スポーツモード選択スイッチ７２によってスポーツモードが選択されていない通常時には、動力性能を引き出しつつ燃費の良い状態で運転可能なように走行を行う為の予め定められた制御様式であるノーマルモード(すなわち燃費性能と動力性能とを両立させるノーマルモード)とされている。

電子制御装置８０は、車両１０における各種制御の為の制御機能を実現する為に、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部８２、及び動力伝達切替手段すなわち動力伝達切替部８４を備えている。

ハイブリッド制御部８２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の目標トルク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８２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を電力制御ユニット１８へ出力して、ＭＧ１トルクＴmg1やＭＧ２トルクＴmg2の目標トルク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８２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。このように、ハイブリッド制御部８２は、車両１０に対して要求された駆動トルクを発生させる目標トルクが得られるように、エンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２の出力制御を実行する出力制御部として機能する。

ハイブリッド制御部８２は、走行モードとして、モータ走行モード(ＥＶ走行モード)或いはエンジン走行モード(ＨＶ走行モード)を走行状態に応じて選択的に成立させる。ＥＶ走行モードは、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して走行するモータ走行(ＥＶ走行)を可能とする制御様式である。ＨＶ走行モードは、少なくともエンジン１２を走行用の駆動力源として走行する(すなわちエンジン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制御様式である。

ハイブリッド制御部８２は、車速Ｖと要求駆動トルクとを変数としてエンジン走行領域とモータ走行領域(単駆動領域、両駆動領域)との境界線を有する予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された(すなわち予め定められた)図２に示すような関係(駆動力源切替マップ)に車速Ｖ及び要求駆動トルクを適用することで、走行状態がモータ走行領域とエンジン走行領域との何れにあるかを判断する。ハイブリッド制御部８２は、モータ走行領域にあると判断した場合には、ＥＶ走行モードを成立させる一方で、エンジン走行領域にあると判断した場合には、ＨＶ走行モードを成立させる。尚、ハイブリッド制御部８２は、ＥＶ走行モードを成立させたときであっても、充電容量ＳＯＣが予め定められた閾値未満となる場合やエンジン１２の暖機が必要な場合などには、エンジン１２を運転する。図２に示すように、モータ走行領域(単駆動領域、両駆動領域)は、エンジン走行領域と比較して、車速Ｖの低車速域、又は、要求駆動トルクの低トルク域にある。

ハイブリッド制御部８２は、ＥＶ走行モードを成立させたときには、更に、図２に示すような駆動力源切替マップに車速Ｖ及び要求駆動トルクを適用することで、単駆動領域と両駆動領域との何れにあるかを判断する。例えば、ハイブリッド制御部８２は、第２回転機ＭＧ２のみで要求駆動トルクを賄える場合には、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、両駆動ＥＶモードを成立させる。ハイブリッド制御部８２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８２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８２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８２は、ＨＶ走行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８２は、ＨＶ走行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。ハイブリッド制御部８２は、このエンジン走行では、公知のエンジン１２の最適燃費線を考慮したエンジン動作点(すなわちエンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとで表されるエンジン動作点)にてエンジン１２を作動させる。又、ＨＶ走行モードでは、バッテリユニット２０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。

動力伝達切替部８４は、ハイブリッド制御部８２により成立させられた走行モードに基づいて、ブレーキＢ１の係合作動を制御する。動力伝達切替部８４は、ハイブリッド制御部８２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、ブレーキＢ１を係合及び／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３、及び図４−図７を用いて説明する。図３は、各走行モードにおけるワンウェイクラッチＦ１及びブレーキＢ１の各作動状態を示す図表である。図３の図表中の○印は係合装置(Ｆ１，Ｂ１)の係合を示し、空欄は解放を示し、□印は駆動時のみ係合を示している。又、「Ｇ」は第１回転機ＭＧ１を主にジェネレータとして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機能させ、回生時には主にジェネレータとして機能させることを示している。図３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、単独駆動ＥＶモードと両駆動ＥＶモードとの２つのモードを有している。

図４−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４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３に示すように、ワンウェイクラッチＦ１及びブレーキＢ１が共に解放された状態で実現される。単独駆動ＥＶモードでは、図４に示すように、ワンウェイクラッチＦ１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、ワンウェイクラッチＦ１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。この状態で、ハイブリッド制御部８２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８２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８２は、第１回転機ＭＧ１をジェネレータとして機能させて、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８２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、バッテリユニット２０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３に示すように、ブレーキＢ１が係合される。ブレーキＢ１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。

図５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３に示すように、ワンウェイクラッチＦ１及びブレーキＢ１を係合した状態で実現される。両駆動ＥＶモードでは、図５に示すように、ワンウェイクラッチＦ１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、ワンウェイクラッチＦ１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。ハイブリッド制御部８２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。

図６は、ＨＶ走行モード時のロー状態での共線図である。ロー状態でのＨＶ走行モードは、図３に示すように、ワンウェイクラッチＦ１を係合した状態、且つブレーキＢ１を解放した状態で実現される。ロー状態でのＨＶ走行モードでは、図６に示すように、ワンウェイクラッチＦ１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７は、ＨＶ走行モード時のハイ状態での共線図である。ハイ状態でのＨＶ走行モードは、図３に示すように、ブレーキＢ１を係合した状態、且つワンウェイクラッチＦ１を解放した状態で実現される。ハイ状態でのＨＶ走行モードでは、図７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。

ＨＶ走行モードでは、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、ワンウェイクラッチＦ１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８４は、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。ハイブリッド制御部８２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。ロー状態でのＨＶ走行モードでは、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８２は、車速Ｖが予め定められた閾値以上の高車速時には、ハイ状態でのＨＶ走行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、ロー状態でのＨＶ走行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、差動部４６の動力伝達効率(出力されたパワー／入力されたパワー)の理論値(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６，７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ハイ状態(ハイギヤ)とロー状態(ローギヤ)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、ハイ状態でのＨＶ走行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８２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８４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８２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。

ハイ状態でのＨＶ走行モードはロー状態でのＨＶ走行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、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。

ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２を始動させる指令Ｓsを車両１０に備えられたスタータ７６に出力してエンジン１２を始動する。尚、単独駆動ＥＶモードでは、上述したようにブレーキＢ１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、単独駆動ＥＶモードからエンジン１２を始動するときには、ブレーキＢ１を係合し、必要に応じて第１回転機ＭＧ１によりエンジン回転速度Ｎeを引き上げて点火しても良い。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。但し、スタータ７６を使用する場合、オーバードライブ状態でエンジン始動する必要がなく、ブレーキＢ１を係合させずに済む為、エンジン始動に有利である。

動力伝達装置１４では、ブレーキＢ１の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４−７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。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。

ところで、エンジン走行中にアクセルペダルの戻し操作などによって被駆動状態とされると、ワンウェイクラッチＦ１が解放状態とされる。この状態で、アクセルペダルの踏み込み操作などによる再加速要求が為された場合、ワンウェイクラッチＦ１が係合状態とされるまでエンジントルクＴeが駆動輪１６へ伝達されない。そうすると、ワンウェイクラッチＦ１が配置されている経路に例えばエンジン走行領域で被駆動状態となったときに係合状態としておくことができる摩擦係合装置を用いる場合と比べて、アクセルペダルの踏み込み操作などによる要求駆動トルクに対するトルク出力の応答性が低くなる可能性があった。

そこで、電子制御装置８０は、エンジン走行中に(又は走行状態がエンジン走行領域にあるときに)被駆動状態となっているときには、その後の再加速要求に備えて、駆動状態へ切り替えられるときにワンウェイクラッチＦ１が応答性良く係合されて(すなわちローギヤが応答性良く形成されて)要求駆動トルクに対するトルク出力の応答性が向上される為に、第１回転機ＭＧ１の運転状態を制御することによってワンウェイクラッチＦ１の差回転速度ΔＮf1(以下、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1という)を所定回転速度Ｎpre以下に制御する差回転抑制制御を実行する。ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1は、ワンウェイクラッチＦ１の一方の回転部材の回転速度に相当する第１キャリヤＣＡ１の回転速度(すなわちエンジン回転速度Ｎe)と、ワンウェイクラッチＦ１の他方の回転部材の回転速度に相当する第１サンギヤ回転速度Ｎs1との回転速度差(＝Ｎe−Ｎs1)である。所定回転速度Ｎpreは、例えば再加速要求時に要求駆動トルクに対するトルク出力の応答性が低くなることが抑制されるＯＷＣ差回転速度ΔＮf1であることを判断する為の予め定められた閾値である。

電子制御装置８０は、前記差回転抑制制御を実現する為に、車両状態判定手段すなわち車両状態判定部８６、及び差回転制御手段すなわち差回転制御部８８を更に備えている。

車両状態判定部８６は、スポーツモードが選択されているか否かを、スポーツモードオンSPORTonの信号が入力されているか否かに基づいて判定する。又、車両状態判定部８６は、被駆動状態であるか否かを、例えば第１サンギヤ回転速度Ｎs1が第１キャリヤＣＡ１の回転速度(すなわちエンジン回転速度Ｎe)より低下しているか否か(すなわちＯＷＣ差回転速度ΔＮf1がゼロより大きな値となっているか否か)に基づいて判定する。

差回転制御部８８は、車両状態判定部８６により被駆動状態であると判定されたときには、差回転抑制制御を実行する。具体的には、被駆動状態において、エンジン回転速度Ｎeはアクセル開度θaccによって決定される。又、第２リングギヤＲ２の回転速度は、駆動輪１６の回転速度(つまり車速Ｖ)に拘束される為、その駆動輪１６の回転速度から一意に決定される。又、差動部４６において、第２リングギヤＲ２の回転速度に対して、差動部４６の差動作用によりＭＧ１回転速度Ｎmg1を変化させれば、差動部４６の入力回転部材の回転速度である第２キャリヤＣＡ２の回転速度(すなわち変速部４４の出力回転部材の回転速度である第１リングギヤＲ１の回転速度を変化させることができる(図４−７等の共線図を参照)。又、変速部４４において、エンジン回転速度Ｎeに対して、第１リングギヤＲ１の回転速度を変化させれば、第１サンギヤ回転速度Ｎs1を変化させてＯＷＣ差回転速度ΔＮf1を変化させることができる(図４−７等の共線図を参照)。従って、被駆動状態において、ＭＧ１回転速度Ｎmg1を変化させれば、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1を変化させることができる。その為、差回転制御部８８は、被駆動状態のときには、エンジン回転速度Ｎeに基づいてＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が所定回転速度Ｎpre以下となる変速部４４の出力回転部材の回転速度(以下、目標Ｒ１回転速度)を算出し、車速Ｖに基づく第２リングギヤＲ２の回転速度に基づいて、変速部４４の出力回転部材の回転速度をその目標Ｒ１回転速度に制御するＭＧ１回転速度Ｎmg1を算出する。すなわち、差回転制御部８８は、エンジン回転速度Ｎeと車速Ｖとに基づいて、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が所定回転速度Ｎpre以下となるようにＭＧ１動作点としてのＭＧ１回転速度Ｎmg1(以下、目標ＭＧ１回転速度)を算出する。そして、差回転制御部８８は、その目標ＭＧ１回転速度となるように第１回転機ＭＧ１を制御する(すなわち差動部４６の動作点を制御する)。このように、差回転制御部８８は、車両状態判定部８６により被駆動状態であると判定されたときには、変速部４４の出力回転部材の回転速度をＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が所定回転速度Ｎpre以下となる回転速度(目標Ｒ１回転速度)とするように、エンジン回転速度Ｎeと車速Ｖとに基づいて、第１回転機ＭＧ１の運転状態を制御する、差回転抑制制御を実行する。

この差回転抑制制御の実行時、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が所定回転速度Ｎpre以下とされれば良いので、好適には、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が所定回転速度Ｎpre以下となる範囲において、差動部４６の動力伝達効率が最も良くなるＭＧ１動作点で第１回転機ＭＧ１を制御しても良い。すなわち、差回転制御部８８は、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が所定回転速度Ｎpre以下となる状態(範囲)において差動部４６の動力伝達効率が最大となるように、第１回転機ＭＧ１の運転状態を制御する。前述したように、ＭＧ１回転速度Ｎmg1が零回転となるメカニカルポイントでは、差動部４６の理論伝達効率が最大の「１」となる。従って、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が所定回転速度Ｎpre以下となるのであれば、ＭＧ１回転速度Ｎmg1は零回転とするのが良く、ＭＧ１回転速度Ｎmg1を零回転とできないのであれば、ＭＧ１回転速度Ｎmg1はできるだけ零回転に近い方が良い。その為、差回転制御部８８は、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が所定回転速度Ｎpre以下となる状態(範囲)で、ＭＧ１回転速度Ｎmg1を零回転とするか又はＭＧ１回転速度Ｎmg1をできるだけ零回転近傍の回転速度とするように、目標ＭＧ１回転速度を算出する。

第２回転機ＭＧ２が出力可能なトルク(ＭＧ２出力可能トルクＴmg2p)が小さい程、再加速要求が為されたときの要求駆動トルクを第２回転機ＭＧ２にて賄えるトルク分が小さくなり、その要求駆動トルクをエンジン１２にて賄う必要があるトルク分が大きくなる。そうすると、被駆動状態においてＭＧ２出力可能トルクＴmg2pが小さい程、駆動状態へ切り替えられるときにワンウェイクラッチＦ１が応答性良く係合されることが望ましい。その為、差回転制御部８８は、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1を所定回転速度Ｎpre以下とする制御中には、ＭＧ２出力可能トルクＴmg2pが小さい程、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が小さくなるように、第１回転機ＭＧ１の運転状態を制御する。つまり、差回転制御部８８は、ＭＧ２出力可能トルクＴmg2pが小さい程ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が小さくなるＭＧ１回転速度Ｎmg1とするように、目標ＭＧ１回転速度を算出する。見方を換えれば、ＭＧ２出力可能トルクＴmg2pが大きい場合には、小さい場合と比べて、再加速要求が為されたときの要求駆動トルクを第２回転機ＭＧ２にて賄えるトルク分を大きくすることが可能であり、要求駆動トルクに対するトルク出力の応答性を第２回転機ＭＧ２にて確保し易くなる。その為、ＭＧ２出力可能トルクＴmg2pが大きい場合には、差動部４６での動力伝達効率の向上を重視しても良いという観点から、差回転制御部８８は、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1を所定回転速度Ｎpre以下とする制御中には、ＭＧ２出力可能トルクＴmg2pが大きい程、差動部４６の動力伝達効率が大きくなるように、第１回転機ＭＧ１の運転状態を制御する。

ここで、バッテリユニット２０は、充電容量ＳＯＣやバッテリ温度ＴＨbatに応じて放電可能な電力(パワー)すなわち出力制限Ｗoutが変化する。第２回転機ＭＧ２は、バッテリユニット２０の出力制限Ｗoutを超える電力は供給されない為、出力制限Ｗoutに応じて出力可能な出力(パワー)が変化する。従って、ＭＧ２出力可能トルクＴmg2pは、出力制限Ｗoutに応じた出力可能な出力(パワー)で現在のＭＧ２回転速度Ｎmg2において出力できる最大のＭＧ２トルクＴmg2である。差回転制御部８８は、充電容量ＳＯＣやバッテリ温度ＴＨbatに基づいてバッテリユニット２０の出力制限Ｗoutを算出し、バッテリユニット２０の出力制限Ｗoutに基づいてＭＧ２出力可能トルクＴmg2pを算出する。尚、第２回転機ＭＧ２は、第２回転機ＭＧ２の温度に応じて出力可能な出力(パワー)が変化する可能性もある。その為、差回転制御部８８は、第２回転機ＭＧ２の温度に基づいてＭＧ２出力可能トルクＴmg2pを算出しても良い。

スポーツモードが選択されているときは、ノーマルモードのときと比較して、要求駆動トルクに対するトルク出力の応答性がより望まれていると考えられる。一方で、ノーマルモードのときは、トルク出力の応答性よりも燃費性能を優先する方が望ましい。その為、差回転制御部８８は、車両状態判定部８６によりスポーツモードが選択されていると判定されているときに、差回転抑制制御を実行する。

エンジン走行中には、再加速時に、要求駆動トルクに対するトルク出力の応答性がより望まれていると考えられる。その為、差回転制御部８８は、ハイブリッド制御部８２によりエンジン走行が行われているときに、差回転抑制制御を実行する。エンジン走行が行われているときとは、エンジン１２の動力によって車両１０が駆動されている駆動状態であるときはもちろんのこと、被駆動状態ではあるがエンジン走行モードが成立させられているとき(すなわち走行状態がエンジン走行領域にあるとき)も含んでいる。

ハイブリッド制御部８２は、エンジン走行モードにおいて被駆動状態となった場合には、エンジン１２の運転を停止しても良いし、エンジン１２を例えばアイドル回転速度程度の回転速度で作動させて運転を継続しても良い。エンジン１２の運転を停止する場合には、燃費の向上が期待できる。一方で、エンジン１２の運転を継続する場合には、再加速時にエンジン１２を始動する必要がないので、要求駆動トルクに対するトルク出力の応答性が向上する。エンジン運転中は、燃費優先の状態ではなく、ドライバビリティ(トルク出力の応答性)を向上するうれしさがある。その為、差回転制御部８８は、ハイブリッド制御部８２によるエンジン１２の作動中に、差回転抑制制御を実行する。

再加速要求が為されたことに伴うワンウェイクラッチＦ１の係合に際してＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が大きい場合は小さい場合よりも係合ショックが大きくなる可能性がある。被駆動状態から駆動状態へ切り替わるときの駆動トルクの大きさが小さい方が係合ショックが抑制され易いと考えられる。その為、ハイブリッド制御部８２は、差回転制御部８８による差回転抑制制御の実行中にアクセル開度θaccに基づいて再加速要求が為されたか否かを判断し、再加速要求が為されたと判断した場合には、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が大きい程、要求駆動トルクを発生させるエンジントルクＴeの目標トルク(或いはエンジントルクＴe及びＭＧ２トルクＴmg2の各目標トルク)に対するトルクの低減量(以下、トルクダウン量という)を大きくする。ハイブリッド制御部８２は、例えば図８に示すような、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が大きい程トルクダウン量が大きくなるように予め定められた関係(トルクダウン量マップ)に、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1を適用することでワンウェイクラッチＦ１係合時のトルクダウン量を算出する。

図９は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち被駆動状態から駆動状態へ切り替えられるときに要求駆動トルクに対するトルク出力の応答性を向上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１１−図１４は、図１０のタイムチャートにおける各時点での状態の一例を共線図上に示す図である。

図９において、先ず、ハイブリッド制御部８２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、エンジン走行中であるか否か(又は走行モードがエンジン走行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車両状態判定部８６の機能に対応するＳ２０において、スポーツモードが選択されているか否かが、スポーツモードオンSPORTonの信号が入力されているか否かに基づいて判定される。このＳ２０の判断が肯定される場合は車両状態判定部８６の機能に対応するＳ３０において、被駆動状態であるか否かが、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1がゼロより大きな値となっているか否かに基づいて判定される。前記Ｓ２０の判断が否定される場合又は前記Ｓ３０の判断が否定される場合はハイブリッド制御部８２の機能に対応するＳ４０において、エンジン１２の最適燃費線を考慮したエンジン動作点にてエンジン１２が作動させられる(すなわち燃費最適となる、変速部４４及び差動部４６の各変速比、及びエンジントルクＴeとなるように、エンジン１２の動作点が制御される)。一方で、前記Ｓ３０の判断が肯定される場合は差回転制御部８８の機能に対応するＳ５０において、エンジン回転速度Ｎeと車速Ｖとに基づいて、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が所定回転速度Ｎpre以下となるようにＭＧ１動作点(目標ＭＧ１回転速度)が算出される。このＭＧ１動作点の算出では、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が所定回転速度Ｎpre以下となる範囲で差動部４６の動力伝達効率が最大となる目標ＭＧ１回転速度が算出されても良い。及び／又は、このＭＧ１動作点の算出では、ＭＧ２出力可能トルクＴmg2pが小さい程ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が小さくなる目標ＭＧ１回転速度が算出されても良い。次いで、差回転制御部８８の機能に対応するＳ６０において、目標ＭＧ１回転速度となるように第１回転機ＭＧ１が制御される(すなわち差動部４６の動作点が制御される)。次いで、ハイブリッド制御部８２の機能に対応するＳ７０において、アクセル開度θaccに基づいて再加速要求が為されたか否かが判断される。このＳ７０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Ｓ７０の判断が肯定される場合はハイブリッド制御部８２の機能に対応するＳ８０において、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1に基づいて、要求駆動トルクを発生させるエンジントルクＴe(或いはエンジントルクＴe及びＭＧ２トルクＴmg2)の目標トルクに対するワンウェイクラッチＦ１係合時のトルクダウン量が算出される。ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が大きい程トルクダウン量が大きくされる。次いで、ハイブリッド制御部８２の機能に対応するＳ９０において、要求駆動トルクに応じた駆動力源(エンジン１２、第２回転機ＭＧ２)の目標トルクを出力する出力制御が実行される。この出力制御の際、ワンウェイクラッチＦ１係合時(例えばＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が零回転に収束するとき)には、上記トルクダウン量にて上記目標トルクのトルクダウンが実施される。

図１０において、ｔ１時点以前は、エンジン走行中の状態(状態[１]とする)であり、例えば変速部４４及び差動部４６における各回転部材の回転速度は図１１の共線図にて示される。この状態[１]は、図６の共線図の状態と同じ状態である。ｔ１時点は、アクセルペダルの戻し操作が開始された時点を示している。このアクセルペダルの戻し操作によって被駆動状態に切り換えられた為、ｔ１−ｔ２時点では、差回転抑制制御が実行されてＭＧ１回転速度Ｎmg1が低下させられている。このｔ１−ｔ２時点は、差回転抑制制御が実行されている状態(状態[２]とする)であり、例えば変速部４４及び差動部４６における各回転部材の回転速度は図１２の共線図にて示される。ｔ２時点は、アクセルオフとされた時点を示している。このｔ２時点は、差回転抑制制御の実行中においてＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が所定回転速度Ｎpre以下となるのでＭＧ１回転速度Ｎmg1が零回転とされて差動部４６の動力伝達効率が最大とされている状態(状態[３]とする)であり、例えば変速部４４及び差動部４６における各回転部材の回転速度は図１３の共線図にて示される。ｔ２時点以降、エンジン回転速度Ｎeがアイドル回転速度まで低下させられて、エンジン１２はアイドル回転速度にて運転が維持されている。ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が所定回転速度Ｎpre以下となるのでＭＧ１回転速度Ｎmg1の零回転が維持されている。このｔ２時点以降は、差回転抑制制御においてＭＧ１回転速度Ｎmg1の零回転が維持されている状態(状態[４]とする)であり、例えば変速部４４及び差動部４６における各回転部材の回転速度は図１４の共線図にて示される。

上述のように、本実施例によれば、ワンウェイクラッチＦ１が非係合状態とされる被駆動状態のときには、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1を所定回転速度Ｎpre以下とする制御(差回転抑制制御)が実行されるので、再加速要求が為されたことに伴ってワンウェイクラッチＦ１が係合状態とされることで変速部４４にて所定のギヤ段(ローギヤ)が形成される場合に、ワンウェイクラッチＦ１の非係合状態から係合状態への切替えが速やかに行われ易くなる。よって、被駆動状態から駆動状態へ切り替えられるときに、要求駆動トルクに対するトルク出力の応答性を向上することができる。

また、本実施例によれば、被駆動状態のときには、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が所定回転速度Ｎpre以下となる範囲で差動部４６の動力伝達効率が最大となるように、差回転抑制制御が実行されるので、被駆動状態にあるときに、差動部４６の動力伝達効率の低下が抑制されると共に、被駆動状態から駆動状態へ切り替えられるときに、要求駆動トルクに対するトルク出力の応答性を向上することができる。

また、本実施例によれば、ＭＧ２出力可能トルクＴmg2pが小さい程、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が小さくなるように、差回転抑制制御が実行されるので、再加速要求が為された場合に、ワンウェイクラッチＦ１の非係合状態から係合状態への切替えがより速やかに行われ易くなる。よって、被駆動状態から駆動状態へ切り替えられるときに、要求駆動トルクに対するトルク出力の応答性をエンジン１２にて確保することができる。

また、本実施例によれば、スポーツモード時に、差回転抑制制御が実行されるので、トルク出力の応答性がより求められているときにおいて再加速要求が為された場合に、ワンウェイクラッチＦ１の非係合状態から係合状態への切替えがより速やかに行われ易くなる。見方を換えれば、スポーツモード時以外(ノーマルモード)では、トルク出力の応答性よりも燃費性能を優先するという観点で、差回転抑制制御を実行しないことで燃費が低下するのを抑制することができる。

また、本実施例によれば、差回転抑制制御中に再加速要求が為された場合には、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が大きい程、目標トルクに対するトルクダウン量が大きくされるので、ＯＷＣ差回転速度ΔＮf1が大きい程、要求駆動トルクに対するエンジン１２(或いはエンジン１２及び第２回転機ＭＧ２)によるトルク出力の変化が緩やかにされて、再加速要求時のワンウェイクラッチＦ１の係合ショックを抑制することができる。

また、本実施例によれば、エンジン１２の作動中に、差回転抑制制御が実行されるので、エンジン停止中と比べて燃費性能よりもトルク出力の応答性が優先されるときにおいて再加速要求が為された場合に、ワンウェイクラッチＦ１の非係合状態から係合状態への切替えがより速やかに行われ易くなる。

また、本実施例によれば、エンジン走行モード時に、差回転抑制制御が実行されるので、モータ走行モードと比べて燃費性能よりもトルク出力の応答性が優先されるときにおいて再加速要求が為された場合に、ワンウェイクラッチＦ１の非係合状態から係合状態への切替えがより速やかに行われ易くなる。

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、前述の実施例では、差回転抑制制御は、エンジン走行中(又はエンジン走行モードにあるとき)、スポーツモードが選択されているとき、及びエンジン１２の作動中に実行されたが、この態様に限らない。例えば、差回転抑制制御は、モータ走行中(又はモータ走行モードにあるとき)に実行されても良いし、又は、ノーマルモードのときにも実行されても良いし、又は、エンジン走行モードにおいて被駆動状態となった場合にエンジン１２の運転を停止するときにも実行しても良い。このような場合、図９のフローチャートにおいては、Ｓ１０やＳ２０は適宜除かれる。

また、前述の実施例では、差回転抑制制御中の再加速要求に際して、ワンウェイクラッチＦ１係合時にＯＷＣ差回転速度ΔＮf1に応じてトルクダウンを実施したが、この態様に限らない。例えば、このトルクダウンは必ずしも実施しなくても良い。このような場合、図９のフローチャートにおいては、Ｓ７０−Ｓ９０は適宜除かれる。

また、前述の実施例では、車両１０は、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であったが、例えば第２回転機ＭＧ２が第１動力伝達部２４の軸心と同じ軸心上に配置されるような連結関係のギヤトレーンなどであっても良い。そもそも、エンジン１２と、変速部４４と、差動部４６と、駆動輪１６に動力伝達可能に連結された第２回転機ＭＧ２とを備えた車両であれば、本発明を適用することができる。又、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
４４：変速部
ＣＡ１：第１キャリヤ(変速部の入力回転部材)
Ｒ１：第１リングギヤ(変速部の出力回転部材)
４６：差動部
５０：第２遊星歯車機構(差動部の差動機構)
Ｓ２：第２サンギヤ(差動機構の第２回転要素)
ＣＡ２：第２キャリヤ(差動機構の第１回転要素)
Ｒ２：第２リングギヤ(差動機構の第３回転要素)
８０：電子制御装置(制御装置)
８８：差回転制御部
Ｆ１：ワンウェイクラッチ
ＭＧ１：第１回転機
ＭＧ２：第２回転機

Claims (1)

1. エンジンが動力伝達可能に入力回転部材に連結された変速部と、前記変速部の出力回転部材に連結された第１回転要素と第１回転機が動力伝達可能に連結された第２回転要素と駆動輪に連結された第３回転要素とを有する差動機構を備えて前記第１回転機の運転状態が制御されることにより前記差動機構の差動状態が制御される差動部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第２回転機とを備えた車両の、制御装置であって、
   前記変速部は、係合状態とされることで所定のギヤ段を形成する一方で被駆動状態では非係合状態とされるワンウェイクラッチを備えており、
   前記被駆動状態のときには、前記変速部の出力回転部材の回転速度を前記ワンウェイクラッチの差回転速度が所定回転速度以下となる回転速度とするように、前記エンジンの回転速度と前記駆動輪の回転速度とに基づいて、前記第１回転機の運転状態を制御する差回転制御部を含むことを特徴とする車両の制御装置。

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