JP6658316B2 - 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２つの摩擦係合装置とを含んで構成され、それらの摩擦係合装置の作動状態(係合や解放などの状態)を制御することによって変速部はハイとローとの切替えが為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、前記車両において、燃費向上の為に、エンジンと第１回転機とを連結する係合装置を更に備え、例えば変速部を中立状態(ニュートラル状態)とし且つその係合装置を係合状態とすることで、エンジンの動力にて第１回転機により発電を行い、その発電電力を用いて第２回転機を駆動して走行するシリーズ走行を可能とすることが考えられる。このように構成された車両では、例えば変速部をギヤ段の何れかが形成された非中立状態とし且つエンジンと第１回転機とを連結する係合装置を係合状態とすることで、エンジンや第２回転機を駆動して走行するパラレル走行も可能である。このパラレル走行では、変速部と差動部との全体のギヤ比が固定された有段走行状態とされる。その為、パラレル走行の状態で変速部のギヤ段を切り替えるときには、予め定められた手順に従って変速部の係合装置の作動状態を制御することで、変速ショックの抑制と適切な変速速度とを両立するような目標の変速進行度(例えばエンジン回転速度の変化態様)にて変速部の変速を実行することが考えられる。しかしながら、パラレル走行の状態で変速部のギヤ段を切り替えるときに、例えば変速部の係合装置のトルク容量の実際値が指令値に対してばらつくと、変速進行度が目標に対してばらついてしまい(例えば目標のエンジン回転速度の変化態様に対して実際のエンジン回転速度が変動してしまい)、変速ショックが増大してしまうおそれがある。尚、パラレル走行の状態で変速部のギヤ段を切り替える場面としては、例えばパラレル走行中に変速部のギヤ段の切替えを実行する場面、又は、パラレル走行への切替えと変速部のギヤ段の切替えとを重ねて実行する場面が想定される。

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、パラレル走行の状態で変速部のギヤ段を切り替える場面が発生したときに、変速ショックが増大してしまうことを回避又は抑制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) 前記車両は、係合によって前記変速部の第１のギヤ段を形成する第１係合装置と、係合によって前記変速部の第２のギヤ段を形成する第２係合装置と、前記エンジンと前記第１回転機とを連結する第３係合装置とを更に備えるものであり、(c) 前記変速部を前記ギヤ段の何れかが形成された非中立状態とし且つ前記第３係合装置を係合状態として、前記エンジンを運転させて走行するパラレル走行を実行するハイブリッド制御部と、(d) 前記パラレル走行中に前記変速部の前記ギヤ段の切替えを実行する第１の車両状態切替条件が、又は、前記エンジンの運転を停止した状態での走行中に、前記パラレル走行への切替えと前記変速部の前記ギヤ段の切替えとを重ねて実行する第２の車両状態切替条件が、成立したか否かを判定する条件成立判定部と、(e) 前記第１の車両状態切替条件が成立したと判定された場合には、先ず、前記第３係合装置を解放状態へ切替えた後、又は、前記第２の車両状態切替条件が成立したと判定された場合には、先ず、前記エンジンを始動した後、前記第３係合装置の解放状態で前記変速部の前記ギヤ段の切替えを実行し、前記ギヤ段の切替え完了後に前記第３係合装置を係合状態とする係合作動制御部とを、含むことにある。

前記第１の発明によれば、パラレル走行中に変速部のギヤ段の切替えを実行する場面が発生したときには、先ず、第３係合装置を解放状態へ切替え、その第３係合装置の解放状態で変速部のギヤ段の切替えを実行し、その後、第３係合装置を係合状態としてパラレル走行を実行する。又は、パラレル走行への切替えと変速部のギヤ段の切替えとを重ねて実行する場面が発生したときには、先ず、第３係合装置を解放状態としたままで変速部のギヤ段の切替えを実行し、その後、第３係合装置を係合状態としてパラレル走行への切替えを実行する。このように、パラレル走行の状態で変速部のギヤ段を切り替える場面が発生したときには、第３係合装置の解放状態で変速部のギヤ段の切替えを実行することにより、ギヤ段の切替え中の第１係合装置及び／又は第２係合装置のトルク容量のばらつきに伴うエンジン回転速度の変動が、第３係合装置の解放によって差動状態とされた差動部において吸収され易くなる。よって、パラレル走行の状態で変速部のギヤ段を切り替える場面が発生したときに、変速ショックが増大してしまうことを回避又は抑制することができる。加えて、パラレル走行中に変速部のギヤ段の切替えを実行する第１の車両状態切替条件が成立したと判定された場合には、先ず、第３係合装置を解放状態へ切替えるので、第１の車両状態切替条件が成立したと判定された場合には、第３係合装置の解放状態で変速部のギヤ段の切替えが実行される。又は、エンジンの運転を停止した状態での走行中に、パラレル走行への切替えと変速部のギヤ段の切替えとを重ねて実行する第２の車両状態切替条件が成立したと判定された場合には、第３係合装置の解放状態で変速部のギヤ段の切替えを実行することに先立って、エンジンを始動するので、エンジントルクを発生させる制御が優先されて、ドライバビリティが向上される。

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走行モードのシリーズパラレルローモード時の共線図である。 ＨＶ走行モードのシリーズパラレルハイ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。 ＨＶ走行モードのパラレルローモード時の共線図である。 ＨＶ走行モードのパラレルハイ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パラレル走行の状態で変速部のギヤ段を切り替える場面が発生したときに、変速ショックが増大してしまうことを回避又は抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。 図１１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パラレル走行の状態で変速部のギヤ段を切り替える場面が発生したときに、変速ショックが増大してしまうことを回避又は抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであって、図１１のフローチャートとは別の実施例である。 図１３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を示す図である。

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等をケース２２内に備えている。又、動力伝達装置１４は、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、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、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から各々供給される油圧(例えばＣ１油圧Ｐc1、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。

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(ギヤ比＝１．０)となるローギヤと、オーバードライブ状態(例えばギヤ比＝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。クラッチＣ１は、係合によって変速部４４の第１のギヤ段としてのローギヤを形成する第１係合装置であり、ブレーキＢ１は、係合によって変速部４４の第２のギヤ段としてのハイギヤを形成する第２係合装置である。よって、クラッチＣ１及びブレーキＢ１のうちの一方が係合された状態では、変速部４４は、上記第１，第２のギヤ段の何れかが形成された、機械的な動力伝達が可能な非中立状態とされる。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。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第３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８０によって油圧制御回路５２が制御されることにより、その油圧制御回路５２から供給される油圧(例えばＣＳ油圧Ｐcs)に応じて作動状態(係合や解放などの状態)が制御される。

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ギヤ比(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。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。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、アクセル開度センサ６８、シフトポジションセンサ７０、バッテリセンサ７２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、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。

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。

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)或いはハイブリッド走行モード(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。尚、エンジン１２の動力が機械的に駆動輪１６へ伝達されなくても、例えばエンジン１２の動力が第１回転機ＭＧ１の発電によって電力に変換され、その電力によって第２回転機ＭＧ２を駆動して走行する場合であれば、ＨＶ走行モードに含まれる。つまり、このような場合、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、この走行(すなわち後述するシリーズ走行)もエンジン走行に含まれる。

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、走行状態がモータ走行領域にあるときであっても、バッテリ温度ＴＨbatが低かったり充電容量ＳＯＣが低かったりしてバッテリユニット２０から出力可能な電力が制限されている場合、又はエンジン１２の暖機が必要な場合などには、エンジン１２を運転するようにＨＶ走行モードを成立させる。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、走行状態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、例えばシリーズパラレルモードを成立させる。ハイブリッド制御部８２は、シリーズ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、シリーズ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シリーズパラレル走行を可能とする。ハイブリッド制御部８２は、このシリーズパラレルモードでは、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、このシリーズパラレルモードでは、第１回転機ＭＧ１の発電電力にバッテリユニット２０からの電力を加えて第２回転機ＭＧ２を駆動することも可能である。

ハイブリッド制御部８２は、走行状態がモータ走行領域(単駆動領域、両駆動領域)にあるときに、バッテリユニット２０から出力可能な電力が制限されている場合又はエンジン１２の暖機が必要な場合などには、ＨＶ走行モードを成立させる。ハイブリッド制御部８２は、例えば走行状態が両駆動領域にあるときにＨＶ走行モードを成立させる場合にはシリーズパラレルモードを成立させる一方で、走行状態が単駆動領域にあるときにＨＶ走行モードを成立させる場合にはシリーズモードを成立させる。ハイブリッド制御部８２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シリーズ走行が可能である。尚、このシリーズモードは、バッテリユニット２０から出力可能な電力が制限されていない場合であっても実行可能であり、このような場合、単駆動領域がより拡げられるという見方もできる。

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、パラレルモードを成立させることも可能である。ハイブリッド制御部８２は、パラレルモードを成立させた場合には、エンジン１２の動力に加えて、第１回転機ＭＧ１の動力及び／又は第２回転機ＭＧ２の動力を駆動輪１６へ伝達して走行するパラレル走行を可能とする。このパラレルモードは、要求駆動トルクが大きかったり、車速Ｖが高かったりする走行状態の場合に有用である。

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、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＳの各係合作動(作動状態)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、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３、及び図４−図１０を用いて説明する。図３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(Ｃ１，Ｂ１，ＣＳ)の係合を示し、空欄は解放を示し、△印は運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(エンブレともいう)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。ＨＶ走行モードは、シリーズパラレルモードとパラレルモードとシリーズモードとの３つのモードを有している。

図４−図１０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、単駆動ＥＶモード時の共線図である。単駆動ＥＶモードは、図３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、第１動力伝達部２４も中立状態とされる。この状態で、ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２の運転を停止させると共に、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、第２回転機ＭＧ２の回転(ここでは駆動輪１６の回転も同意)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。単駆動ＥＶモードでは、第１回転機ＭＧ１を無負荷として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をゼロに維持する。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をゼロに維持する。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をゼロに維持する。或いは、ＭＧ１トルクＴmg1をゼロとしても第１回転機ＭＧ１のコギングトルクによりＭＧ１回転速度Ｎmg1をゼロ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をゼロ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、運転が停止されたエンジン１２は連れ回されずゼロ回転で停止状態とされる。よって、単駆動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又はクラッチＣ１が係合される(図３の単駆動ＥＶモードのエンブレ併用を参照)。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。

上述したように、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５は、両駆動ＥＶモード時の共線図である。両駆動ＥＶモード(「Ｎe＝０」)は、図３に示すように、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を係合した状態、且つクラッチＣＳを解放した状態で実現される。この両駆動ＥＶモードでは、図５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はゼロ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。ハイブリッド制御部８２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。この両駆動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６は、ＨＶ走行モードのロー状態でのシリーズパラレルモード(以下、シリーズパラレルローモードという)時の共線図である。シリーズパラレルローモードは、図３に示すように、クラッチＣ１を係合した状態、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。シリーズパラレルローモードでは、図６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７は、ＨＶ走行モードのハイ状態でのシリーズパラレルモード(以下、シリーズパラレルハイモードという)時の共線図である。シリーズパラレルハイモードは、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。シリーズパラレルハイモードでは、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。

シリーズパラレルモードでは、クラッチＣ１又はブレーキＢ１が係合されることで変速部４４は非中立状態とされ、第２キャリヤＣＡ２に伝達されたエンジン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。動力伝達切替部８４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。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２を運転(作動)させると共に、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。シリーズパラレルモードでは、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、シリーズ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、シリーズパラレルローモードを成立させる。ここで、ＭＧ１回転速度Ｎmg1がゼロとされてエンジン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がゼロとなる状態(すなわち第２サンギヤＳ２の回転速度がゼロとなる状態)である。シリーズパラレルモードにおいて変速部４４がハイ状態(ハイギヤ)とロー状態(ローギヤ)とに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、ハイ状態でのシリーズパラレル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のギヤ比も変化させられる。そこで、ハイブリッド制御部８２は、例えば変速部４４の変速時に第１動力伝達部２４のギヤ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はギヤ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ギヤ比を比較的大きくとることができる。

シリーズパラレルハイモードはシリーズ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、シリーズ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８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３に示すように、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を共に解放した状態、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８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、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。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。差動部４６においては、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。

図９は、ＨＶ走行モードの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)時の共線図である。パラレルローモードは、図３に示すように、クラッチＣ１及びクラッチＣＳ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。パラレルローモードでは、図９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。加えて、パラレルローモードでは、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。

図１０は、ＨＶ走行モードの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)時の共線図である。パラレルハイモードは、図３に示すように、ブレーキＢ１及びクラッチＣＳを係合した状態、且つクラッチＣ１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１０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。加えて、パラレルハイモードでは、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。

パラレルモードでは、クラッチＣＳの係合によるエンジン１２と第１回転機ＭＧ１との連結に加えて、クラッチＣ１又はブレーキＢ１が係合されることで変速部４４はギヤ比が固定される為、第１動力伝達部２４のギヤ比(すなわち変速部４４と差動部４６との全体のギヤ比)が固定される(以下、パラレルモードをパラレル有段モードということもある)。パラレル走行では、車速Ｖ(出力回転速度Ｎout)に対してエンジン回転速度Ｎeが一意に決められる、有段走行状態とされる(以下、パラレル走行をパラレル有段走行ということもある)。このパラレルモードでは、エンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２の何れの動力をも駆動輪１６へ機械的に伝達することが可能である。例えば、パラレルモードの単駆動時には、エンジン１２の動力に加えて、第２回転機ＭＧ２の動力を駆動輪１６へ伝達して走行する。パラレルモードの両駆動時には、エンジン１２の動力に加えて、第１回転機ＭＧ１の動力及び第２回転機ＭＧ２の動力を駆動輪１６へ伝達して走行する。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２を運転させると共に、第１回転機ＭＧ１からＭＧ１トルクＴmg1を出力させたり、第２回転機ＭＧ２からＭＧ２トルクＴmg2を出力させる。パラレルモードでは、ハイブリッド制御部８２は、変速部４４を非中立状態とし且つクラッチＣＳを係合状態とするように動力伝達切替部８４へ指令を出力して、エンジン１２を運転させて走行するパラレル走行を実行する。動力伝達切替部８４は、クラッチＣ１又はブレーキＢ１を係合することで変速部４４を非中立状態とする。

パラレルモードにおける各係合装置(Ｃ１，Ｂ１，ＣＳ)の作動状態は、図３に示した両駆動ＥＶモード(「Ｎeフリー」)と同じである。つまり、図９及び図１０の共線図は、エンジン１２の運転を停止させれば、両駆動ＥＶモード(「Ｎeフリー」)の共線図である。この両駆動ＥＶモード(「Ｎeフリー」)は、両駆動ＥＶモード(「Ｎe＝０」)と同様に、第１回転機ＭＧ１の動力及び第２回転機ＭＧ２の動力を駆動輪１６へ伝達して走行することが可能である。しかしながら、両駆動ＥＶモード(「Ｎeフリー」)は、走行中には、車速Ｖに応じてエンジン回転速度Ｎeが一意に決まる為、エンジン回転速度Ｎeをゼロとすることができない点が、両駆動ＥＶモード(「Ｎe＝０」)と異なる。

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の各作動状態の切替え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８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。

ところで、パラレル走行の状態で変速部４４のギヤ段を切り替える場面が発生する場合がある。例えば、パラレル走行中に変速部４４のギヤ段の切替えを実行する場面が発生する場合、すなわちパラレル走行中に変速部４４の変速が判断される場合がある。前述したように、パラレルモードでは車速Ｖに対してエンジン回転速度Ｎeが一意に決められる有段走行状態とされる。その為、パラレル走行の状態で変速部４４の変速を実行するときには、変速ショックの抑制と適切な変速速度とを両立させる目標の変速進行度(例えばエンジン回転速度Ｎeの変化態様)とする為の予め定められた手順に従ってクラッチＣ１及びブレーキＢ１の作動状態を制御することが考えられる。しかしながら、パラレル走行の状態で変速部４４を変速するときに、クラッチＣ１及び／又はブレーキＢ１のトルク容量の実際値が指令値に対してばらつくと、目標のエンジン回転速度Ｎeの変化態様に対して実際のエンジン回転速度Ｎeが変動してしまい、変速ショックが増大する可能性があった。

そこで、電子制御装置８０は、パラレル走行の状態で変速部４４のギヤ段を切り替える場面が発生した場合には、クラッチＣＳの解放状態で変速部４４のギヤ段の切替え(すなわち変速)を実行する。変速部４４の変速前後の状態は、クラッチＣ１及びブレーキＢ１のうちの何れか一方が係合された状態であり、この状態においてクラッチＣＳが解放された状態は、エンジン１２運転中であればシリーズパラレルモードの状態である。シリーズパラレルモードは、エンジン回転速度Ｎeが車速Ｖに対して一意に決められない無段走行状態であるので、変速部４４の変速中に、エンジン回転速度Ｎeを所望する変化態様にて変化させるように差動部４６で制御することができる。従って、クラッチＣＳが解放された状態では、変速部４４の変速中のエンジン回転速度Ｎeの変動に伴うショックを差動部４６で吸収し易くされる。

電子制御装置８０は、上述したクラッチＣＳの解放状態で変速部４４を変速する制御を実現する為に、条件成立判定手段すなわち条件成立判定部８６、及び係合作動制御手段すなわち係合作動制御部８８を更に備えている。

条件成立判定部８６は、パラレルモードでの走行中(すなわちパラレル走行中)に変速部４４のギヤ段の切替え(すなわち変速)を実行する車両状態切替条件Ａが成立したか否かを判定する。この車両状態切替条件Ａは、パラレル走行中であるという条件、及び、変速部４４の変速を実行すべきと判断された(すなわち変速部４４の変速が発生した)という条件である。より具体的には、条件成立判定部８６は、パラレル走行中であるか否かを判定する。加えて、条件成立判定部８６は、変速部４４の変速を実行すべきと判断されたか否かを判定する。そして、条件成立判定部８６は、パラレル走行中であると判定し、且つ、変速部４４の変速を実行すべきと判断されたと判定した場合には、車両状態切替条件Ａが成立したと判定する。又、条件成立判定部８６は、実行された変速部４４の変速が終了(完了)したか否かを判定する。

係合作動制御部８８は、条件成立判定部８６により車両状態切替条件Ａが成立したと判定された場合には、クラッチＣＳの解放状態で変速部４４のギヤ段の切替えを実行し、そのギヤ段の切替え完了後にクラッチＣＳを係合状態とする。より具体的には、係合作動制御部８８は、条件成立判定部８６により車両状態切替条件Ａが成立したと判定された場合には、先ず、係合状態のクラッチＣＳを解放状態へ切替える指令を動力伝達切替部８４へ出力し、パラレルモードからシリーズパラレルモードへ切り替える。係合作動制御部８８は、このシリーズパラレルモードにおいて変速部４４の変速を実行する(すなわちクラッチＣ１及びブレーキＢ１の作動状態の切替えを実行する)指令を動力伝達切替部８４へ出力する。そして、係合作動制御部８８は、条件成立判定部８６により変速部４４の変速が終了したと判定された場合には、解放状態のクラッチＣＳを係合状態へ切替える指令を動力伝達切替部８４へ出力し、シリーズパラレルモードからパラレルモードへ切り替える。

又、係合作動制御部８８は、シリーズパラレルモードからパラレルモードへ切り替える際、クラッチＣＳの係合前後においてエンジン回転速度Ｎeの変化が抑制されるように、シリーズパラレルモードの状態において、クラッチＣＳの係合後のエンジン回転速度Ｎe(例えばパラレルモードにおける固定ギヤ比×出力回転速度Ｎout)となるように、第１回転機ＭＧ１によりエンジン回転速度Ｎeを制御することが好適である。

図１１は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちパラレル走行の状態で変速部４４のギヤ段を切り替える場面が発生したときに、変速ショックが増大してしまうことを回避又は抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば走行中に繰り返し実行される。図１２は、図１１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を示す図である。

図１１において、先ず、条件成立判定部８６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、パラレル有段モードでの走行中(すなわちパラレル有段走行中)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条件成立判定部８６の機能に対応するＳ２０において、変速部４４の変速を実行すべきと判断されたか否か(すなわち変速部４４の変速が発生したか否か)が判定される。このＳ２０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Ｓ２０の判断が肯定される場合は係合作動制御部８８の機能に対応するＳ３０において、ＣＳ油圧Ｐcsの低下によってクラッチＣＳが解放状態とされて、シリーズパラレルモードへ切り替えられ、このシリーズパラレルモードにおいて変速部４４の変速が実行される。次いで、条件成立判定部８６の機能に対応するＳ４０において、変速部４４の変速が終了したか否かが判定される。このＳ４０の判断が否定される場合は上記Ｓ３０へ戻される。このＳ４０の判断が肯定される場合は係合作動制御部８８の機能に対応するＳ５０において、クラッチＣＳが係合されてパラレルモードへの切替えが実行され、パラレルモードへ戻される。

図１２は、パラレルモードでの走行中にハイギヤからローギヤへの変速部４４の変速が発生した場合(すなわちパラレルハイモードからパラレルローモードへの切替えが発生した場合)を示している。図１２において、パラレルハイモードでの走行中に変速部４４の変速判断が為されると(ｔ１時点参照)、ＣＳ油圧Ｐcsが低下されて(ｔ１時点−ｔ２時点参照)、クラッチＣＳが解放状態とされ、一旦、シリーズパラレルモードとされる(ｔ２時点参照)。このシリーズパラレルモードの状態で、変速部４４の変速が実行される。この実施態様では、変速部４４のダウンシフトであるので、Ｂ１油圧Ｐb1が低下されて(ｔ２時点−ｔ４時点参照)、ブレーキＢ１が解放状態とされつつ、Ｃ１油圧Ｐc1が供給されて(ｔ３時点−ｔ４時点参照)、クラッチＣ１が係合状態とされる。変速部４４の変速が終了した時点(ｔ４時点参照)からＣＳ油圧Ｐcsが供給されて(ｔ４時点−ｔ５時点参照)、クラッチＣＳが係合状態とされ、パラレルローモードへ切り替えられてパラレルモードへ戻される(ｔ５時点参照)。

上述のように、本実施例によれば、パラレル走行中に変速部４４のギヤ段の切替えを実行する場面が発生したときには、先ず、クラッチＣＳを解放状態へ切替え、そのクラッチＣＳの解放状態で変速部４４のギヤ段の切替えを実行し、その後、クラッチＣＳを係合状態としてパラレル走行を実行する。このように、パラレル走行の状態で変速部４４のギヤ段を切り替える場面が発生したときには、クラッチＣＳの解放状態で変速部４４のギヤ段の切替えを実行することにより、ギヤ段の切替え中のクラッチＣ１及び／又はブレーキＢ１のトルク容量のばらつきに伴うエンジン回転速度Ｎeの変動が、クラッチＣＳの解放によって差動状態とされた差動部４６において吸収され易くなる。よって、パラレル走行の状態で変速部４４のギヤ段を切り替える場面が発生したときに、変速ショックが増大してしまうことを回避又は抑制することができる。

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、パラレル走行の状態で変速部４４のギヤ段を切り替える場面が発生する場合として、パラレル走行中に変速部４４のギヤ段の切替えを実行する場面が発生する場合を例示したが、本実施例では、パラレル走行への切替えと変速部４４のギヤ段の切替えとを重ねて実行する場面が発生する場合を例示する。

条件成立判定部８６は、車両状態切替条件Ａが成立したか否かを判定することに替えて、パラレル走行への切替えと変速部４４のギヤ段の切替えとを重ねて実行する車両状態切替条件Ｂが成立したか否かを判定する。この車両状態切替条件Ｂは、クラッチＣＳの解放状態においてクラッチＣ１及びブレーキＢ１のうちの一方のみが係合状態とされた走行中であるという条件、及び、クラッチＣ１及びブレーキＢ１のうちの他方を係合状態とするパラレルモードへの切替えを実行すべきと判断された(すなわちその切替えが発生した)という条件である。より具体的には、条件成立判定部８６は、クラッチＣＳの解放状態においてクラッチＣ１及びブレーキＢ１のうちの一方のみが係合状態とされた走行中であるか否かを判定する。加えて、条件成立判定部８６は、クラッチＣ１及びブレーキＢ１のうちの他方を係合状態とするパラレルモードへの切替えを実行すべきと判断されたか否かを判定する。そして、条件成立判定部８６は、クラッチＣＳの解放状態においてクラッチＣ１及びブレーキＢ１のうちの一方のみが係合状態とされた走行中であると判定し、且つ、クラッチＣ１及びブレーキＢ１のうちの他方を係合状態とするパラレルモードへの切替えを実行すべきと判断されたと判定した場合には、車両状態切替条件Ｂが成立したと判定する。

上述したクラッチＣＳの解放状態においてクラッチＣ１及びブレーキＢ１のうちの一方のみが係合状態とされた走行中は、例えば単駆動ＥＶモードのエンブレ併用(以下、単駆動ＥＶエンブレ併用モードという)のロー状態(クラッチＣ１係合状態)での走行中、又は、単駆動ＥＶエンブレ併用モードのハイ状態(ブレーキＢ１係合状態)での走行中、又は、シリーズパラレルローモードでの走行中、又は、シリーズパラレルハイモードでの走行中である。従って、クラッチＣ１及びブレーキＢ１のうちの他方を係合状態とするパラレルモードへの切替えを実行すべきと判断されたときの一例としては、単駆動ＥＶエンブレ併用モードのハイ状態での走行中に、パラレルローモードへの切替えを実行すべきと判断されたときである。

係合作動制御部８８は、条件成立判定部８６により車両状態切替条件Ｂが成立したと判定された場合には、クラッチＣＳの解放状態で変速部４４のギヤ段の切替えを実行し、そのギヤ段の切替え完了後にクラッチＣＳを係合状態とする。より具体的には、係合作動制御部８８は、条件成立判定部８６により車両状態切替条件Ｂが成立したと判定された場合には、先ず、クラッチＣＳを解放状態としたままで変速部４４の変速を実行する(すなわちクラッチＣ１及びブレーキＢ１の作動状態の切替えを実行する)指令を動力伝達切替部８４へ出力する。そして変速部４４の変速終了後、係合作動制御部８８は、クラッチＣＳを係合状態へ切替える指令を動力伝達切替部８４へ出力し、パラレルモードへ切り替える。

ここで、シリーズパラレルローモードの走行中からパラレルハイモードへの切替えでは、又は、シリーズパラレルハイモードの走行中からパラレルローモードへの切替えでは、シリーズパラレルモードとしたままで変速部４４の変速が実行され、その後、クラッチＣＳが係合される。これに対して、単駆動ＥＶエンブレ併用モードでの走行中からパラレルモードへの切替えでは、エンジン１２を始動する必要がある。単駆動ＥＶエンブレ併用モードでは、クラッチＣＳの解放状態において既にブレーキＢ１又はクラッチＣ１が係合状態とされているので、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とで、エンジン１２を始動することができる。単駆動ＥＶエンブレ併用モードにてエンジン１２を始動すれば、シリーズパラレルモードとなる。又、パラレルモードへの切替えが判断されるということは、要求駆動トルクが増大したと見ることができるので、速やかにエンジントルクＴeを発生させることが望ましい。

そこで、係合作動制御部８８は、単駆動ＥＶエンブレ併用モードでの走行中からパラレルモードへの切替えでは、エンジン１２の始動を優先して実行することでシリーズパラレルモードへ切り替え、そのシリーズパラレルモードにおいて変速部４４の変速を実行し、その後、クラッチＣＳを係合することが好適である。すなわち、係合作動制御部８８は、エンジン１２の運転を停止した状態での走行中に、条件成立判定部８６により車両状態切替条件Ｂが成立したと判定された場合には、クラッチＣＳの解放状態で変速部４４のギヤ段の切替えを実行することに先立って、エンジン１２を始動する。これによって、エンジントルクＴeを発生させる制御が優先されて、ドライバビリティが向上される。

図１３は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちパラレル走行の状態で変速部４４のギヤ段を切り替える場面が発生したときに、変速ショックが増大してしまうことを回避又は抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば走行中に繰り返し実行される。この図１３では、クラッチＣＳの解放状態においてクラッチＣ１及びブレーキＢ１のうちの一方のみが係合状態とされた走行中として、単駆動ＥＶエンブレ併用モードのハイ状態(ブレーキＢ１係合状態)での走行中を例示して本実施例の制御作動を説明する。図１４は、図１３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を示す図である。

図１３において、先ず、条件成立判定部８６の機能に対応するＳ１１０において、単駆動ＥＶエンブレ併用モードのハイ状態(ブレーキＢ１係合状態)での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条件成立判定部８６の機能に対応するＳ１２０において、ロー状態でのパラレル有段モード(パラレル有段ローモードともいう)への切替えを実行すべきと判断されたか否か(すなわちパラレル有段ローモードへの切替えが発生したか否か)が判定される。このＳ１２０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Ｓ１２０の判断が肯定される場合は係合作動制御部８８の機能に対応するＳ１３０において、第１回転機ＭＧ１により差動部４６の第２サンギヤＳ２の回転速度が上昇させられる。つまり、第１回転機ＭＧ１によりエンジン回転速度Ｎeが引き上げられる。次いで、係合作動制御部８８の機能に対応するＳ１４０において、エンジン回転速度Ｎeが例えば自立運転可能な所定回転速度以上に上昇したところで、エンジン１２が点火される。次いで、係合作動制御部８８の機能に対応するＳ１５０において、ブレーキＢ１が解放される。次いで、係合作動制御部８８の機能に対応するＳ１６０において、クラッチＣ１が係合されて、変速部４４の変速が終了させられる。次いで、係合作動制御部８８の機能に対応するＳ１７０において、クラッチＣＳが係合されてパラレルモード(ここではパラレル有段ローモード)へ切り替えられる。

図１４は、単駆動ＥＶエンブレ併用モードのハイ状態(ブレーキＢ１係合状態)での走行中にパラレル有段ローモードへの切替えが発生した場合を示している。図１４において、単駆動ＥＶエンブレ併用モードのハイ状態での走行中に、アクセル開度θaccが増加し初め(ｔ１時点参照)、その後、アクセル踏込みが判断されると(すなわちパラレル有段ローモードへの切替えが判断されると)、先ず、エンジン１２の始動が開始される(ｔ２時点参照)。このエンジン１２の始動では、第１回転機ＭＧ１により差動部４６の第２サンギヤＳ２の回転速度が上昇させられ、エンジン回転速度Ｎeが引き上げられる(ｔ２時点−ｔ３時点参照)。そして、エンジン回転速度Ｎeが上昇したところで、エンジン１２が点火される(ｔ３時点参照)。このように、エンジントルクＴeを出す制御を優先して、ドライバビリティの向上が図られる。続いて、シリーズパラレルモードの状態で、変速部４４の変速が実行される。この実施態様では、変速部４４のダウンシフトであるので、ブレーキＢ１が解放されつつ(ｔ４時点−ｔ６時点参照)、クラッチＣ１が係合される(ｔ５時点−ｔ６時点参照)ように変速部４４の変速が進行させられる。変速部４４の変速終了後(ｔ６時点参照)にクラッチＣＳが係合されて(ｔ６時点−ｔ７時点参照)、パラレル有段ローモードへ切り替えられる(ｔ７時点参照)。

上述のように、本実施例によれば、パラレル走行への切替えと変速部４４のギヤ段の切替えとを重ねて実行する場面が発生したときには、先ず、クラッチＣＳを解放状態としたままで変速部４４のギヤ段の切替えを実行し、その後、クラッチＣＳを係合状態としてパラレル走行への切替えを実行する。このように、パラレル走行の状態で変速部４４のギヤ段を切り替える場面が発生したときには、クラッチＣＳの解放状態で変速部４４のギヤ段の切替えを実行することにより、ギヤ段の切替え中のクラッチＣ１及び／又はブレーキＢ１のトルク容量のばらつきに伴うエンジン回転速度Ｎeの変動が、クラッチＣＳの解放によって差動状態とされた差動部４６において吸収され易くなる。よって、パラレル走行の状態で変速部４４のギヤ段を切り替える場面が発生したときに、変速ショックが増大してしまうことを回避又は抑制することができる。

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２における図１３のフローチャートでは、クラッチＣＳの解放状態においてクラッチＣ１及びブレーキＢ１のうちの一方のみが係合状態とされた走行中として、単駆動ＥＶエンブレ併用モードのハイ状態(ブレーキＢ１係合状態)での走行中を例示して実施例２の実施態様を説明した。クラッチＣ１及びブレーキＢ１のうちの一方のみが係合状態とされた走行中は、前述したように、例えば単駆動ＥＶエンブレ併用モードのロー状態(クラッチＣ１係合状態)での走行中、シリーズパラレルローモードでの走行中、及びシリーズパラレルハイモードでの走行中もある。従って、図１３のフローチャートにおけるＳ１１０は、これらの走行中の何れかの走行中に合わせて、その走行中であるか否かが判定されれば良い。従って、図１３のフローチャートにおけるＳ１２０は、Ｓ１１０にて肯定された走行中に対応するパラレルモードへの切替えが発生したか否かが判定されれば良い。例えば、Ｓ１１０にて判定される走行状態が変速部４４のローギヤでの走行状態である場合には、Ｓ１２０においてはハイ状態でのパラレル有段モード(パラレル有段ハイモード)への切替えが発生したか否かが判定される。又、Ｓ１１０にて判定される走行状態が、既にエンジン１２が運転中であるシリーズパラレルモードでの走行である場合には、図１３のフローチャートにおけるＳ１３０及びＳ１４０は除かれる。このように、図１３のフローチャートの各ステップは適宜変更され得る。

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(差動機構)
ＣＡ２：第２キャリヤ(差動機構の第１回転要素)
Ｓ２：第２サンギヤ(差動機構の第２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)
８２：ハイブリッド制御部
８６：条件成立判定部
８８：係合作動制御部
Ｃ１：クラッチ(第１係合装置)
Ｂ１：ブレーキ(第２係合装置)
ＣＳ：クラッチ(第３係合装置)
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、
   前記車両は、係合によって前記変速部の第１のギヤ段を形成する第１係合装置と、係合によって前記変速部の第２のギヤ段を形成する第２係合装置と、前記エンジンと前記第１回転機とを連結する第３係合装置とを更に備えるものであり、
   前記変速部を前記ギヤ段の何れかが形成された非中立状態とし且つ前記第３係合装置を係合状態として、前記エンジンを運転させて走行するパラレル走行を実行するハイブリッド制御部と、
   前記パラレル走行中に前記変速部の前記ギヤ段の切替えを実行する第１の車両状態切替条件が、又は、前記エンジンの運転を停止した状態での走行中に、前記パラレル走行への切替えと前記変速部の前記ギヤ段の切替えとを重ねて実行する第２の車両状態切替条件が、成立したか否かを判定する条件成立判定部と、
   前記第１の車両状態切替条件が成立したと判定された場合には、先ず、前記第３係合装置を解放状態へ切替えた後、又は、前記第２の車両状態切替条件が成立したと判定された場合には、先ず、前記エンジンを始動した後、前記第３係合装置の解放状態で前記変速部の前記ギヤ段の切替えを実行し、前記ギヤ段の切替え完了後に前記第３係合装置を係合状態とする係合作動制御部と
   を、含むことを特徴とする車両の制御装置。

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