JPWO2013094029A1 - 車両用駆動装置 - Google Patents

Abstract

エンジンと第１電動機と第２電動機とを備えた車両用駆動装置において良好な燃費を得ることができる車両用駆動装置を提供する。車両用駆動装置１０は、第１サンギヤと第１リングギヤと第１キャリヤとを備えた第１遊星歯車装置１８と、第２サンギヤと第２リングギヤと第２キャリヤとを備えた第２遊星歯車装置２０とを備えている。そして、第１サンギヤは第１電動機MG1に連結され、第１リングギヤは第２リングギヤに連結され、第１キャリヤはエンジン１２に連結され、第２サンギヤは第２電動機MG2に連結され、第２キャリヤは駆動輪に連結されている。従って、電子制御装置は、エンジン回転速度Ｎeおよび第１電動機回転速度Ｎgが一定の下でも、第２電動機回転速度Ｎmを変化させることにより車速Ｖを任意に制御することが可能である。そのため、良好な燃費が得られるようにエンジン１２、第１電動機MG1、及び第２電動機MG2を制御できる。

Description

本発明は、エンジンと２つの電動機とを有する車両用駆動装置に関するものである。

エンジンと第１電動機と第２電動機とを備えた車両用駆動装置が従来から知られている。例えば、特許文献１に記載の車両用駆動装置がそれである。その特許文献１の車両用駆動装置では、前記エンジンは、前記第１電動機により差動状態が制御される差動機構を介して駆動輪に連結されており、前記第２電動機は、一定減速比の減速機構を介して前記駆動輪に連結されている。

特開２００２−２４７２０１号公報 特開２０１０−１２５９００号公報

特許文献１の車両用駆動装置では、エンジン回転速度が一定であると仮定すると、車速が高いほど前記第２電動機の回転速度は高くなる一方で、前記第１電動機の回転速度は低くなる。そのため、高車速での走行時には前記第１電動機が負方向に回転することがある。その場合には、前記エンジンの動力を前記駆動輪に伝達するために、前記第１電動機が発電機ではなくモータとして機能すると共に前記第２電動機が発電機として機能する動力循環が発生する。前記特許文献１の車両用駆動装置ではそのように動力循環が発生することがあり、その動力循環に起因して車両の燃費が悪化するという課題があった。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、エンジンと第１電動機と第２電動機とを備えた車両用駆動装置において、良好な車両の燃費を得ることができる車両用駆動装置を提供することにある。

上記目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、（ａ）エンジンと第１電動機と第２電動機とを備えた車両用駆動装置であって、（ｂ）第１サンギヤと第１リングギヤと前記エンジンに連結された第１キャリヤとを備えた第１遊星歯車装置と、第２サンギヤと第２リングギヤと駆動輪に連結された第２キャリヤとを備えた第２遊星歯車装置とを備え、（ｃ）前記第１サンギヤと前記第１リングギヤとのうちの一方の第１遊星歯車装置構成部材は前記第１電動機に連結され、その第１サンギヤとその第１リングギヤとのうちの他方の第１遊星歯車装置構成部材は前記第２サンギヤと前記第２リングギヤとのうちの一方の第２遊星歯車装置構成部材に連結され、その第２サンギヤとその第２リングギヤとのうちの他方の第２遊星歯車装置構成部材は前記第２電動機に連結されていることを特徴とする。

このようにすれば、エンジン回転速度および前記第１電動機の回転速度が一定の下でも、前記第２電動機の回転速度を変化させることにより車速を任意に制御することが可能である。そのため、高車速での車両走行であっても、車速およびエンジン回転速度に拘らず前記第１電動機の動作点を自由に制御でき、例えば車速およびエンジン回転速度に拘らずその第１電動機を正回転に維持できるので、その第１電動機がモータとして機能すると共に前記第２電動機が発電機として機能する動力循環の発生を低減することが可能である。その結果として、良好な車両の燃費を得ることが可能である。なお、燃費とは、例えば単位燃料消費量当たりの走行距離等であり、燃費の向上とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が長くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率（＝燃料消費量／駆動輪出力）が小さくなることである。逆に、燃費の低下（悪化）とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が短くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率が大きくなることである。

また、第２発明の要旨とするところは、前記第１発明の車両用駆動装置であって、前記他方の第１遊星歯車装置構成部材の回転および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材の回転を抑制するブレーキを備えていることを特徴とする。このようにすれば、前記車両用駆動装置において、前記ブレーキの作動によって前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材が回転不能にされると、エンジン側と第２電動機側とで各々独立した制御を行うことが可能である。例えば、所謂シリーズハイブリッド走行を行うことが可能である。

また、第３発明の要旨とするところは、前記第２発明の車両用駆動装置であって、前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を前記ブレーキにより回転不能とすることで、前記エンジンが非駆動状態とされて前記第２電動機の動力により走行する電動機走行を行う制御装置を含むことを特徴とする。このようにすれば、例えば車両走行中には前記エンジンを停止できないハイブリッド車両等と比較して、車両の燃費の向上を図ることが容易である。

また、第４発明の要旨とするところは、前記第３発明の車両用駆動装置であって、前記制御装置は、前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を前記ブレーキにより回転不能とすることで、前記エンジンの動力が前記駆動輪には機械的に伝達されずにそのエンジンの動力により前記第１電動機で発電しつつ前記第２電動機の動力により走行するシリーズハイブリッド走行を行うことを特徴とする。このようにすれば、前記シリーズハイブリッド走行で良好な燃費が得られる走行状態において、前記ブレーキにより前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を回転不能とすることで、車両の燃費の向上を図ることが可能である。

また、第５発明の要旨とするところは、前記第３発明または前記第４発明の車両用駆動装置であって、前記制御装置は、前記ブレーキを解放することで、前記エンジンおよび前記第２電動機の動力により走行するパラレルハイブリッド走行を行うことを特徴とする。このようにすれば、前記パラレルハイブリッド走行で良好な燃費が得られる走行状態において、前記ブレーキの解放により車両の燃費の向上を図ることが可能である。

また、第６発明の要旨とするところは、前記第３発明の車両用駆動装置であって、前記制御装置は、前記電動機走行中に前記エンジンを始動する場合には、前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を前記ブレーキにより回転不能としたまま、前記エンジンを前記第１電動機により回転させることを特徴とする。このようにすれば、前記エンジンの始動で行われる一連の制御が車速または車両の駆動力に影響することを、前記ブレーキによって容易に遮断することが可能である。例えば、前記制御装置は前記エンジンのクランキングのために前記第２電動機を制御する必要がなく、前記エンジンのクランキングを前記第１電動機の制御により行うことができるので、そのクランキング時のエンジン回転速度の制御が容易である。

また、第７発明の要旨とするところは、前記第６発明の車両用駆動装置であって、前記制御装置は、前記エンジンの始動後において前記ブレーキを解放する場合には、前記エンジンの動力により前記ブレーキにかかるトルクが、走行抵抗により前記ブレーキにかかるトルクに対して釣り合う大きさになるように、前記第１電動機を前記ブレーキの解放前に制御することを特徴とする。このようにすれば、前記ブレーキが解放される時に生じ得るショックを低減することができる。

また、第８発明の要旨とするところは、前記第５発明の車両用駆動装置であって、前記制御装置は、前記パラレルハイブリッド走行中に前記エンジンを停止する場合には、前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材の回転速度が零に近付くように前記第１電動機および前記第２電動機を制御した後に、前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を回転不能とするように前記ブレーキを作動させ、そのブレーキの作動終了後に前記エンジンを停止することを特徴とする。このようにすれば、前記ブレーキが前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を回転不能とするように作動させられた時に生じ得るそのブレーキからのショック、および、前記エンジンを駆動状態から非駆動状態に切り替えるときに生じ得るショックを低減することが可能である。

ここで、好適には、前記制御装置は、前記パラレルハイブリッド走行中に前記第２電動機のトルクが予め定められた第２電動機トルク判定値以下である場合には、前記ブレーキをスリップさせる。

また、好適には、前記エンジンの出力軸と同じ軸心上に、該エンジンに近い側から順に、前記第１電動機と前記第１遊星歯車装置と前記第２遊星歯車装置と前記第２電動機とが配設されている。

また、好適には、前記他方の第１遊星歯車装置構成部材と前記一方の第２遊星歯車装置構成部材とは相対回転不能に連結されている。

また、好適には、（ａ）前記第１遊星歯車装置の共線図ではその第１遊星歯車装置の第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素の順で並んでおり、（ｂ）前記第２遊星歯車装置の共線図ではその第２遊星歯車装置の第１回転要素、第２回転要素、第３回転要素の順で並んでおり、（ｃ）前記第１遊星歯車装置の第１回転要素は前記第１電動機に連結され、前記第１遊星歯車装置の第２回転要素は前記エンジンに連結され、前記第１遊星歯車装置の第３回転要素は前記第２遊星歯車装置の第３回転要素に連結され、前記第２遊星歯車装置の第１回転要素は前記第２電動機に連結され、前記第２遊星歯車装置の第２回転要素は前記駆動輪に連結されている。具体的には、前記第１遊星歯車装置の第１回転要素は前記第１サンギヤであり、前記第１遊星歯車装置の第２回転要素は前記第１キャリヤであり、前記第１遊星歯車装置の第３回転要素は前記第１リングギヤであり、前記第２遊星歯車装置の第１回転要素は前記第２サンギヤであり、前記第２遊星歯車装置の第２回転要素は前記第２キャリヤであり、前記第２遊星歯車装置の第３回転要素は前記第２リングギヤである。

本発明が適用されるハイブリッド車両が有する車両用駆動装置を説明するための骨子図である。 図１の車両用駆動装置から駆動輪までの動力伝達経路を示した図である。 図１のハイブリッド車両が停車中であってエンジンが非駆動状態であるときの共線図である。 図１のハイブリッド車両において停車中にエンジン始動が行われるときの共線図である。 図１のハイブリッド車両において停車中にエンジンの動力で発電が行われるときの共線図である。 図１のハイブリッド車両においてシリーズＨＶ走行が行われるときの共線図である。 図１のハイブリッド車両において低車速の前進走行でパラレルＨＶ走行が行われるときの共線図である。 図１のハイブリッド車両において高車速の前進走行でパラレルＨＶ走行が行われるときの共線図である。 図１のハイブリッド車両のパラレルＨＶ走行において車両発進が行われるときの共線図である。 図１のハイブリッド車両のパラレルＨＶ走行において駆動輪からの逆駆動力が回生されるときの共線図である。 図１のハイブリッド車両においてパラレルＨＶ走行中にエンジンが停止されそのパラレルＨＶ走行からＥＶ走行に移る場合を説明するための共線図である。 図１のハイブリッド車両においてＥＶ走行が行われるときの共線図である。 図１のハイブリッド車両のＥＶ走行中に第２電動機MG2が回生作動させられるときの共線図である。 図１のハイブリッド車両においてＥＶ走行中にエンジンが始動されそのＥＶ走行からパラレルＨＶ走行に移る場合を説明するための共線図である。 図１のハイブリッド車両において後退走行でＥＶ走行が行われるときの共線図である。 図１のハイブリッド車両が後退走行するＥＶ走行中において、エンジンが始動されるときの共線図である。 図１のハイブリッド車両においてシリーズＨＶ走行が行われるときの共線図である。 図１のハイブリッド車両において、低車速の前進走行でのパラレルＨＶ走行中に車両の走行モードがそのパラレルＨＶ走行からＥＶ走行に切り替えられる制御を説明するための図であって、図中の（ａ）〜（ｄ）は時系列順に並べられた第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置の共線図である。 図１のハイブリッド車両において、前進走行でのＥＶ走行中にエンジンが始動され車両の走行モードがそのＥＶ走行からパラレルＨＶ走行に切り替えられる制御を説明するための図であって、図中の（ａ）〜（ｄ）は時系列順に並べられた第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置の共線図である。 図１のハイブリッド車両において、前進走行でのパラレルＨＶ走行中に駆動輪からの逆駆動力が回生される制御を説明するための図であって、図中の（ａ）〜（ｃ）は第１遊星歯車装置および第２遊星歯車装置の共線図である。 図１の車両用駆動装置にて動力循環が低減されることを説明するための共線図である。 図２１（ａ）の駆動装置の共線図であって、その駆動装置でエンジンの振動が駆動輪および第２電動機に伝達される状況を説明するための図である。 図１のハイブリッド車両においてシリーズＨＶ走行が行われているときの車両用駆動装置の共線図であって、その図１の車両用駆動装置ではエンジンの振動が駆動輪および第２電動機に伝達され難くいことを説明するための図である。 図１のハイブリッド車両においてパラレルＨＶ走行が行われているときの車両用駆動装置の共線図であって、その図１の車両用駆動装置ではエンジンの振動が駆動輪および第２電動機に伝達され難くいことを説明するための図である。 図１に対する第１の変形例を示した車両用駆動装置の骨子図である。 図１に対する第２の変形例を示した車両用駆動装置の骨子図である。 図１に対する第３の変形例を示した車両用駆動装置の骨子図である。 図２７の車両用駆動装置をエンジンの回転軸心方向に見た図であって、その車両用駆動装置に含まれる３つの軸心の相対位置関係を示した模式図である。 図１に対する第４の変形例を示した車両用駆動装置の骨子図である。 図１に対する第５の変形例を示した車両用駆動装置の骨子図である。 図１に対する第６の変形例を示した車両用駆動装置の骨子図である。 図２９の車両用駆動装置の共線図である。 図３０の車両用駆動装置の共線図である。 図３１の車両用駆動装置の共線図である。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両８（以下、車両８という）が有する車両用駆動装置１０を説明するための骨子図である。図２は、車両用駆動装置１０から駆動輪３０までの動力伝達経路を示した図である。なお、各図面で相互に共通のものについては、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１に示すように、車両用駆動装置１０は、一般的に知られたガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン等の内燃機関であるエンジン１２と、車体にボルト止め等によって取り付けられる非回転部材としてのトランスアクスルケース１６（以下、ケース１６という）と、電子制御装置５０とを備えている。そして、車両用駆動装置１０の筺体であるそのケース１６内において、エンジン１２の出力軸（クランク軸）１４と同じ軸心（軸心RCa）上に、エンジン１２に近い側から順に、第１電動機MG1と第１遊星歯車装置１８と第２遊星歯車装置２０と第２電動機MG2とを備えている。また、車両用駆動装置１０は、ケース１６内に、ブレーキＢ１を備えている。これら第１遊星歯車装置１８、第２遊星歯車装置２０、及びブレーキＢ１は動力伝達装置２１を構成している。なお、図１において、第１電動機MG1、第１遊星歯車装置１８、第２遊星歯車装置２０、第２電動機MG2、及び出力歯車２２等は、軸心RCaに対して対称的に構成されているため、その軸心RCaよりも下側が省略して図示されている。

第１遊星歯車装置１８は、エンジン１２と駆動輪３０（図２参照）との間の動力伝達経路の一部を構成しており、その動力伝達経路において第２遊星歯車装置２０よりもエンジン側に配設されている。そして、第１遊星歯車装置１８は、エンジン１２の動力を駆動輪３０へ出力し第１電動機MG1により差動状態が制御される電気式差動機構であって、エンジン１２の動力を第１電動機MG1と駆動輪３０への動力伝達経路とに分割する動力分割機構として機能する。具体的に、第１遊星歯車装置１８は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第１サンギヤＳｆ、第１ピニオンギヤＰｆ、その第１ピニオンギヤＰｆを自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣｆ、および、第１ピニオンギヤＰｆを介して第１サンギヤＳｆと噛み合う第１リングギヤＲｆを備えている。

第１遊星歯車装置１８においては、その第１遊星歯車装置１８の第１回転要素RE11である第１サンギヤＳｆは第１電動機MG1に連結され、第２回転要素RE12である第１キャリヤＣｆはエンジン１２に詳細にはそのエンジン１２の出力軸１４に連結され、第３回転要素RE13である第１リングギヤＲｆは第２遊星歯車装置２０の第２リングギヤＲｒに連結されている。なお、図１では、第１サンギヤＳｆは本発明における一方の第１遊星歯車装置構成部材に該当し、第１リングギヤＲｆは本発明における他方の第１遊星歯車装置構成部材に該当する。

第２遊星歯車装置２０は、エンジン１２と駆動輪３０（図２参照）との間の動力伝達経路の一部を構成しており、その動力伝達経路において第１遊星歯車装置１８よりも駆動輪側に配設されている。具体的に、第２遊星歯車装置２０は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第２サンギヤＳｒ、第２ピニオンギヤＰｒ、その第２ピニオンギヤＰｒを自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣｒ、および、第２ピニオンギヤＰｒを介して第２サンギヤＳｒと噛み合う第２リングギヤＲｒを備えている。

第２遊星歯車装置２０においては、その第２遊星歯車装置２０の第１回転要素RE21である第２サンギヤＳｒは第２電動機MG2に連結され、第２回転要素RE22である第２キャリヤＣｒは出力歯車２２に連結されている。また、図２に示すように、その出力歯車２２は、差動歯車装置２４及び一対の車軸２６等を順次介して、一対の駆動輪３０に連結されている。すなわち、第２キャリヤＣｒは駆動輪３０への動力伝達経路に連結されている。要するに、第２キャリヤＣｒは駆動輪３０に連結されている。このように構成された第２遊星歯車装置２０では、第２リングギヤＲｒと第２キャリヤＣｒとの間の変速比を第２電動機MG2により連続的に変化させることができる。すなわち、第２遊星歯車装置２０において第２リングギヤＲｒを入力部材とし第２キャリヤＣｒを出力部材とすれば、第２遊星歯車装置２０はその入力部材と出力部材との間の変速比を第２電動機MG2により連続的に変化させる電気式無段変速機構（電気式ＣＶＴ機構）であると言える。なお、第２リングギヤＲｒは第２遊星歯車装置２０の第３回転要素RE23である。また、第１遊星歯車装置１８の第１リングギヤＲｆ及び第２遊星歯車装置２０の第２リングギヤＲｒは相対回転不能に連結されており、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒは全体として、第１遊星歯車装置１８と第２遊星歯車装置２０との間で動力伝達を行う中間伝達部材を構成していると言える。また、図１では、第２リングギヤＲｒは本発明における一方の第２遊星歯車装置構成部材に該当し、第２サンギヤＳｒは本発明における他方の第２遊星歯車装置構成部材に該当する。

第１電動機MG1および第２電動機MG2は何れも、例えば３相の同期電動機であって、動力を発生させるモータ（発動機）としての機能と反力を発生させるジェネレータ（発電機）としての機能とを有するモータジェネレータである。そして、第１電動機MG1および第２電動機MG2はそれぞれ、インバータ等を介して蓄電装置３２に電気的に接続されている。すなわち、第１電動機MG1と第２電動機MG2と蓄電装置３２とは相互に電力授受可能な構成となっている。その蓄電装置３２は、例えば、鉛蓄電池などのバッテリ（二次電池）又はキャパシタなどで構成されている。

ブレーキＢ１は、一般的に知られた湿式多板型の油圧式摩擦係合装置で構成されており、電子制御装置５０からの指令によって作動させられる。そのブレーキＢ１は、ケース１６と前記第１リングギヤＲｆ及び前記第２リングギヤＲｒとの間に介装されており、ケース１６とその第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒとを選択的に連結する。すなわち、ブレーキＢ１は、係合されることにより、前記第１リングギヤＲｆの回転及び前記第２リングギヤＲｒの回転を抑制する。例えば、ブレーキＢ１は係合状態（完全係合状態）にされることで、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒを回転不能とする。言い換えれば、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒの回転を阻止する。その一方で、ブレーキＢ１は解放状態にされることで、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒを回転可能とする。言い換えれば、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒの自由回転を許容する。また、ブレーキＢ１はスリップ状態（半クラッチ状態）にされることで、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒの回転を許容しつつ制動力を付与することができる。

このように構成された車両用駆動装置１０おいて、ブレーキＢ１が解放されている場合には、第１遊星歯車装置１８の第１キャリヤＣｆに入力されたエンジン１２の動力は、その第１キャリヤＣｆから、第１リングギヤＲｆ、第２リングギヤＲｒ、第２キャリヤＣｒ、出力歯車２２、差動歯車装置２４及び車軸２６等を順次介して、駆動輪３０に伝達される。また、ブレーキＢ１が係合されている場合には、第２遊星歯車装置２０が一定減速比の減速機として機能し、例えば第２サンギヤＳｒに入力された第２電動機MG2の動力は、その第２サンギヤＳｒから、第２キャリヤＣｒ、出力歯車２２、差動歯車装置２４、及び車軸２６等を順次介して、駆動輪３０に伝達される。

電子制御装置５０は、所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、エンジン１２、第１電動機MG1、第２電動機MG2、及びブレーキＢ１に関するハイブリッド駆動制御等の車両制御を実行する制御装置である。電子制御装置５０には、車両８に設けられた各センサやスイッチなどから、例えば、エンジン回転速度センサ５２により検出されるエンジン回転速度Ｎeを表す信号、出力回転速度センサ５４により検出される出力歯車２２の回転速度Ｎout（以下、出力回転速度Ｎoutという）を表す信号、第１電動機回転速度センサ５６により検出される第１電動機MG1の回転速度Ｎg（以下、第１電動機回転速度Ｎgという）を表す信号、第２電動機回転速度センサ５８により検出される第２電動機MG2の回転速度Ｎm（以下、第２電動機回転速度Ｎmという）を表す信号、エンジン１２の吸気管に設けられエンジン１２の吸入空気量を電動で調節する電子スロットル弁のスロットル開度θthを表すスロットル弁開度センサ６０からの信号等が、それぞれ供給される。なお、出力回転速度Ｎoutは車速Ｖに対応するので、出力回転速度センサ５４は車速センサとしても機能する。

また、電子制御装置５０からは、エンジン１２、第１電動機MG1、第２電動機MG2、及びブレーキＢ１などを制御するための各種制御信号が出力される。例えば、電子制御装置５０は、エンジン１２の駆動状態においては、エンジン出力に応じて最高の燃費性能が得られるように予め実験的に設定されたエンジン動作曲線である燃費最適線上にエンジン１２の動作点が位置するように、エンジン１２及び第１電動機MG1を制御する。

車両８の走行において、電子制御装置５０は、燃費性能と走行性能とを両立するように予め実験的に定められた関係（走行モードマップ）に従って、例えば車速Ｖ及びアクセル開度Ａccなどに基づき、電動機走行（「ＥＶ走行」ともいう）と、シリーズハイブリッド走行（「シリーズＨＶ走行」と略することがある）と、パラレルハイブリッド走行（「パラレルＨＶ走行」と略することがある）とを選択的に実行する。前記ＥＶ走行とは、エンジン１２が非駆動状態とされて第２電動機MG2の動力により走行することである。前記シリーズＨＶ走行とは、エンジン１２の動力が駆動輪３０には機械的に伝達されずにそのエンジン１２の動力により第１電動機MG1で発電しつつ第２電動機MG2の動力により走行することである。前記パラレルＨＶ走行とは、エンジン１２および第２電動機MG2の動力により走行することである。これらＥＶ走行、シリーズＨＶ走行、及びパラレルＨＶ走行のそれぞれにおける車両用駆動装置１０の動作状態を、図３から図１７に示された共線図を用いて説明する。その共線図（図３〜１７）は何れも第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０の共線図である。車両状態等と各共線図との対応関係は下記表１に示されており、その表１に従って順に説明する。なお、図３〜１７の各共線図における各縦線は、図の左側から順に、第１サンギヤＳｆと、第１キャリヤＣｆと、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒと、第２キャリヤＣｒと、第２サンギヤＳｒとにそれぞれ対応しており、回転速度及びトルク（矢印で表示）は図の上方向が正方向である。また、かっこ書きのENGはエンジン１２を意味し、かっこ書きのOUTは出力歯車２２を意味する。

図３は、停車中であってエンジン１２が非駆動状態であるときの共線図である。その図３の共線図では、エンジン１２が非駆動状態であり第１キャリヤＣｆの回転速度は零である。また、停車中であるので、出力回転速度Ｎoutは零すなわち第２キャリヤＣｒの回転速度は零である。従って、第１遊星歯車装置１８及び第２遊星歯車装置２０の各回転要素の回転速度は零である。この図３の状態では、ブレーキＢ１は係合状態と解放状態との何れであってもよいが、係合状態である方が好ましい。前記ＥＶ走行が開始される場合またはエンジン１２が始動される場合には、ブレーキＢ１は係合される必要があるからである。

図４は、停車中にエンジン始動が行われるときの共線図である。その図４の共線図において、電子制御装置５０は、停車中にエンジン始動を行う場合には、先ず、ブレーキＢ１を係合状態（Lock状態ともいう）にすることにより第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒを回転不能にする。そして、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒをブレーキＢ１により回転不能としたまま、エンジン１２を第１電動機MG1により回転させる。すなわち、図４の矢印AR01のように第１電動機MG1のトルクＴg（以下、第１電動機トルクＴgという）を出力させ、それによりエンジン回転速度Ｎeを上昇させる。要するに、第１電動機MG1でエンジン１２のクランキングを行う。そして、電子制御装置５０は、エンジン回転速度Ｎeがエンジン点火を開始する所定回転速度以上になったところで、エンジン１２に燃料供給を開始すると共にエンジン点火を開始する。なお、図４の矢印AR02はエンジン１２のクランキング時におけるエンジン１２の回転抵抗（単位は例えばNm）を表している。

図５は、停車中にエンジンの動力で発電が行われるときの共線図である。その図５の共線図において、電子制御装置５０は、停車中に発電を行う場合には、先ず、ブレーキＢ１を係合状態にすることにより第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒを回転不能にする。そして、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒをブレーキＢ１により回転不能としたまま、エンジントルクＴeにより第１電動機MG1を回転させる。このように第１電動機MG1が回転させられることにより、第１電動機MG1が発電する。図５の矢印AR03はその第１電動機MG1が発電することにより発生する回生トルク（発電トルク）を表しており、矢印AR04はその回生トルクに対抗するエンジントルクＴeを表している。

図６は、前記シリーズＨＶ走行が行われるときの共線図である。図６では、車両８は前進走行しており、前進方向の駆動力が発生させられている。その図６の共線図において、電子制御装置５０は、前記シリーズＨＶ走行を行う場合には、図５の共線図と同様に、第１遊星歯車装置１８側で、ブレーキＢ１を係合状態とすることにより第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒを回転不能としたまま、エンジントルクＴeにより第１電動機MG1を回転させ、それにより第１電動機MG1で発電する。図６の矢印AR05はその第１電動機MG1の回生トルクを表しており、矢印AR06はその回生トルクに対抗するエンジントルクＴeを表している。一方で、電子制御装置５０は、第２遊星歯車装置２０側では、車両走行のために、第２電動機MG2のトルクＴm（以下、第２電動機トルクＴmという）を出力させ、その第２電動機MG2により出力歯車２２を駆動する。すなわち、その出力歯車２２に連結された駆動輪３０を第２電動機MG2により駆動する。図６の矢印AR07は第２電動機トルクＴmを表しており、矢印AR08は駆動輪３０から第２キャリヤＣｒに伝達される走行負荷（単位は例えばNm）すなわち第２キャリヤＣｒ（出力歯車２２）にかかる走行負荷トルクを表している。このように、電子制御装置５０は、ブレーキＢ１により第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒを回転不能とすることで、前記シリーズＨＶ走行を行う。なお、図６の共線図は車両前進中のものであるが、電子制御装置５０は、車両８を後退させる場合には、図６において第２電動機MG2を負方向に回転させればよい。また、前記走行負荷は走行抵抗とも言う。

図７は、低車速の前進走行で前記パラレルＨＶ走行が行われるときの共線図である。その図７の共線図において、電子制御装置５０は、前記パラレルＨＶ走行を行う場合には、エンジン１２の動力を駆動輪３０に伝達するために、ブレーキＢ１を解放状態（Free状態ともいう）にする。言い換えれば、ブレーキＢ１を解放することで前記パラレルＨＶ走行を行う。そして、電子制御装置５０は、矢印AR09で示されるエンジントルクＴeを出力させると共に、そのエンジントルクＴeに対抗する反力トルク（第１電動機トルクＴg）を矢印AR10のように第１電動機MG1に出力させる。これにより、エンジントルクＴeが第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒに伝達される。図７の矢印AR11は、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒに伝達されたエンジントルクＴe、すなわち、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒでのエンジン直達トルクを表している。電子制御装置５０は、エンジン１２の動力を駆動輪３０に伝達させる場合には第１電動機MG1を正方向に回転させるが、好適には、良好な動力伝達効率を得るために、図７のように、第１電動機回転速度Ｎgが零又は正回転方向の略零になるように第１電動機MG1を制御する。更に、図７において、電子制御装置５０は、出力歯車２２を駆動する方向に、矢印AR12で示す第２電動機トルクＴmを出力させる。これらエンジン直達トルク（矢印AR11）および第２電動機トルクＴm（矢印AR12）により、出力歯車２２を駆動する。すなわち駆動輪３０を駆動する。なお、図７の矢印AR13は駆動輪３０から伝達される前記走行負荷を表しており、前記エンジン直達トルク（矢印AR11）および第２電動機トルクＴm（矢印AR12）が、その走行負荷（矢印AR13）に対抗している。また、図７のようにエンジン１２の駆動状態において第１電動機回転速度Ｎgが零である第１遊星歯車装置１８の動作点をメカニカルポイントという。

図８は、高車速の前進走行で前記パラレルＨＶ走行が行われるときの共線図である。図８は、図７との比較で、車速Ｖが高いので第２キャリヤＣｒの回転速度が高い。そのため、第２電動機回転速度Ｎmも高くなっている。また、図８でのエンジン回転速度Ｎeおよび第１電動機回転速度Ｎgは図７と異なっていてもよいが、図７と同じ大きさになっている。すなわち、図７と図８とを比較すれば判るように、電子制御装置５０は、車速Ｖの高低に拘らず、第２電動機回転速度Ｎmを調節することにより、エンジン回転速度Ｎeおよび第１電動機回転速度Ｎgを任意に制御可能である。なお、図８の共線図では、前記図７の共線図と同様に、ブレーキＢ１は解放状態にされており、矢印AR14はエンジントルクＴeを表し、矢印AR15は第１電動機MG1の前記反力トルクを表し、矢印AR16は第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒでの前記エンジン直達トルクを表し、矢印AR17は第２電動機トルクＴmを表し、矢印AR18は前記走行負荷を表している。

図９は、前記パラレルＨＶ走行において車両発進が行われるときの共線図である。その図９の共線図は前記パラレルＨＶ走行中の車両状態を表しているので、ブレーキＢ１は解放状態である。そして、図９では図７と同様に、矢印AR19はエンジントルクＴeを表し、矢印AR20は第１電動機MG1の前記反力トルクを表し、矢印AR21は第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒでの前記エンジン直達トルクを表し、矢印AR22は第２電動機トルクＴmを表し、矢印AR23は前記走行負荷を表している。但し、図９は車両発進時の共線図であるので、車速Ｖは零であり、すなわち、第２キャリヤＣｒの回転速度は零である。従って、その車両発進時に車速Ｖが零であるときには第２電動機MG2は負方向に回転している。そして、電子制御装置５０は、車両発進時において、例えば前記エンジン直達トルク（矢印AR21）および第２電動機トルクＴm（矢印AR22）を引き上げることにより、第２電動機回転速度Ｎmを正方向に上昇させつつ車速Ｖを上昇させる。

図１０は、前記パラレルＨＶ走行において駆動輪３０からの逆駆動力が回生されるときの共線図である。その図１０の共線図は前記パラレルＨＶ走行中の車両状態を表しているので、ブレーキＢ１は解放状態である。例えば、車両走行中にアクセルペダルが解放される等して惰性走行が行われるときに前記逆駆動力の回生が行われることがある。その逆駆動力の回生では、電子制御装置５０は、基本的にはエンジン１２を非駆動状態とし、それと共に、第２電動機MG2だけを回生作動させ、又は、第１電動機MG1及び第２電動機MG2を回生作動させる。図１０の共線図において第１遊星歯車装置１８側では、エンジン１２は非駆動状態とされて前記逆駆動力に引き摺られて回転させられているので、エンジン１２は矢印AR24のように回転抵抗を発生する。そして、電子制御装置５０はそのエンジン１２の回転抵抗に対抗する反力トルクを矢印AR25のように第１電動機MG1に出力させる。これにより、エンジン１２の前記回転抵抗が第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒに伝達され、矢印AR26のように負方向のトルクを生じる。一方で、第２遊星歯車装置２０側では、電子制御装置５０は、正方向に回転する第２電動機MG2にその第２電動機MG2を制動する回生トルク（矢印AR27）を発生させる。図１０の第２遊星歯車装置２０側においては、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒでの前記負方向のトルク（矢印AR26）と前記第２電動機MG2の回生トルク（矢印AR27）とが、駆動輪３０からの逆駆動力が第２キャリヤＣｒを回転させる逆駆動トルク（矢印AR28）に対抗する。例えば図１０において、電子制御装置５０は、第１電動機MG1および第２電動機MG2の全体での発電効率が高くなるように、前記反力トルクとしての第１電動機トルクＴg（矢印AR25）と前記回生トルクとしての第２電動機トルクＴm（矢印AR27）とを調節する。なお、図１０では第１電動機回転速度Ｎgは零または略零であるので第１電動機MG1の発電電力は零または略零であり、専ら第２電動機MG2が発電している。また、前記パラレルＨＶ走行での回生時に、第１電動機回転速度Ｎgが零または略零でなくても差し支えない。

図１１は、前記パラレルＨＶ走行中にエンジン１２が停止されそのパラレルＨＶ走行から前記ＥＶ走行に移る場合を説明するための共線図である。例えば、前記パラレルＨＶ走行中に、アクセルペダルが解放され、或いは、アクセルペダルの踏込量が減少させられた場合に、前記パラレルＨＶ走行から前記ＥＶ走行に移ることがある。図１１において破線L01は前記パラレルＨＶ走行時の各回転要素の回転速度を表しており、実線L02は前記ＥＶ走行時の各回転要素の回転速度を表している。破線L01が示す前記パラレルＨＶ走行時にはブレーキＢ１は解放状態である。電子制御装置５０は、車両８を前記パラレルＨＶ走行から前記ＥＶ走行に切り替える際には、車速Ｖに対応する第２キャリヤＣｒの回転速度を保持しつつ、ブレーキＢ１を係合させてからエンジン１２を停止する。電子制御装置５０は、このようにすることにより、エンジン１２の停止後に前記ＥＶ走行を行う。従って、実線L02が示す前記ＥＶ走行時にはブレーキＢ１は係合状態である。なお、図１１において矢印AR29は第２電動機トルクＴmを表しており、矢印AR30は駆動輪３０から伝達される前記走行負荷を表している。また、前記パラレルＨＶ走行から前記ＥＶ走行への切替えについては図１８を用いて後から詳述する。

図１２は、前記ＥＶ走行が行われるときの共線図である。図１２では、車両８は前進走行しており、前進方向の駆動力が発生させられている。その図１２の共線図において、電子制御装置５０は、前記ＥＶ走行を行う場合には、ブレーキＢ１を係合状態にすることにより第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒを回転不能にする。そして、電子制御装置５０は、車両走行のために、第２電動機トルクＴmを出力させ、第２電動機MG2により出力歯車２２を駆動する。すなわち、その出力歯車２２に連結された駆動輪３０を第２電動機MG2により駆動する。図１２の矢印AR31は第２電動機トルクＴmを表しており、矢印AR32は駆動輪３０から伝達される前記走行負荷を表している。このように、電子制御装置５０は、ブレーキＢ１により第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒを回転不能とすることで、前記ＥＶ走行を行う。そして、そのＥＶ走行中はブレーキＢ１が係合されているので、エンジン始動時などを除き、図１２に示すようにエンジン回転速度Ｎeおよび第１電動機回転速度Ｎgは共に零である。すなわち、前記ＥＶ走行中は、エンジン１２が駆動輪３０に引き摺られて回転することがなく、第１電動機MG1が空転させられることもない。なお、図１２の共線図は車両前進中のものであるが、電子制御装置５０は、車両８を後退させる場合には、図１２において第２電動機MG2を負方向に回転させればよい。

図１３は、前記ＥＶ走行が行われるときの共線図である。但し、図１３では、車両８は前進走行しているものの、前記図１２の共線図とは異なり、駆動輪３０からの逆駆動力によって第２電動機MG2が回生作動させられている。すなわち、図１３において、電子制御装置５０は、駆動輪３０からの逆駆動力が第２キャリヤＣｒを回転させる前記逆駆動トルク（矢印AR33）に対抗して、第２電動機MG2の回生トルク（矢印AR34）を発生させ、そのようにすることで前記逆駆動力を第２電動機MG2で回生する。

図１４は、前記ＥＶ走行中にエンジン１２が始動されそのＥＶ走行から前記パラレルＨＶ走行に移る場合を説明するための共線図である。例えば、前記ＥＶ走行中にアクセルペダルが踏み増しされた場合等に、前記ＥＶ走行から前記パラレルＨＶ走行に移ることがある。図１４において破線L03は前記ＥＶ走行時の各回転要素の回転速度を表しており、実線L04は前記パラレルＨＶ走行時の各回転要素の回転速度を表している。破線L03が示す前記ＥＶ走行時にはブレーキＢ１は係合状態である。電子制御装置５０は、車両８を前記ＥＶ走行から前記パラレルＨＶ走行に切り替える際には、先ず、図４で説明したエンジン始動と同様に第１電動機MG1でエンジン１２のクランキングを行い、エンジン１２を始動する。そして、電子制御装置５０は、エンジン１２の始動後にブレーキＢ１を解放し、それにより、前記パラレルＨＶ走行を開始する。実線L04が示す各回転要素の回転速度及びそれらにかかるトルクは、例えば前記図７の共線図と同様である。すなわち、実線L04が示す前記パラレルＨＶ走行時にはブレーキＢ１が解放状態にされている。そして、矢印AR35はエンジントルクＴeを表しており、矢印AR36はそのエンジントルクＴeに対抗する第１電動機MG1の前記反力トルクを表しており、矢印AR37は第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒでの前記エンジン直達トルクを表しており、矢印AR38は第２電動機トルクＴmを表しており、矢印AR39は駆動輪３０から伝達される前記走行負荷を表している。なお、前記ＥＶ走行から前記パラレルＨＶ走行への切替えについては図１９を用いて後から詳述する。

図１５は、前記ＥＶ走行が行われるときの共線図である。但し、前記図１２の共線図とは異なり、図１５では、車両８は後退走行しており、後退方向の駆動力が発生させられている。従って、図１５においては、第２キャリヤＣｒは負方向に回転しており、矢印AR40に示すようにその第２キャリヤＣｒを制動する方向に前記走行負荷が発生している。そして、ブレーキＢ１が係合状態であるので、第２電動機MG2と一体的に回転する第２サンギヤＳｒも負方向に回転しており、電子制御装置５０は、前記走行負荷（矢印AR40）に対抗して負方向に、矢印AR41に示すように第２電動機トルクＴmを出力させている。

図１６は、図１５と同じ車両６を後退させる前記ＥＶ走行中において、エンジン１２が始動されるときの共線図である。図１６において第２遊星歯車装置２０側の各回転要素の回転状態、及び、ブレーキＢ１が係合状態であることは、図１５と同じである。図１６において第１遊星歯車装置１８側では、電子制御装置５０は、図４で説明したエンジン始動と同様に第１電動機MG1でエンジン１２のクランキングを行い、エンジン１２を始動する。図１６の矢印AR42は、そのエンジン１２のクランキング時に発生するエンジン１２の回転抵抗を表しており、矢印AR43は、電子制御装置５０がそのエンジン１２の回転抵抗に対抗して発生させる第１電動機トルクＴgを表している。

図１７は、前記シリーズＨＶ走行が行われるときの共線図である。図１７では、前記シリーズＨＶ走行が行われるという点では前記図６と同じであるが、車両８は後退走行しており、後退方向の駆動力が発生させられているという点が前記図６とは異なる。従って、図１７において第１遊星歯車装置１８側の各回転要素の回転状態、及び、ブレーキＢ１が係合状態であることは、図６と同じである。一方で、図１７において第２遊星歯車装置２０側では、第２キャリヤＣｒは負方向に回転しており、矢印AR44に示すようにその第２キャリヤＣｒを制動する方向に前記走行負荷が発生している。そして、ブレーキＢ１が係合状態であるので、第２サンギヤＳｒも負方向に回転しており、電子制御装置５０は、前記走行負荷（矢印AR44）に対抗して負方向に、矢印AR45に示すように第２電動機トルクＴmを出力させている。

図１８は、低車速の前進走行での前記パラレルＨＶ走行中に車両８の走行モードがそのパラレルＨＶ走行から前記ＥＶ走行に切り替えられる制御を説明するための図であって、図１８（ａ）〜（ｄ）は時系列順に並べられた第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０の共線図である。図１８（ａ）は低車速の前進走行での前記パラレルＨＶ走行中を表しているので、その図１８（ａ）に示される各回転要素の回転状態は、前述した図７の共線図と同じである。すなわち、図１８（ａ）の共線図では、矢印AR51はエンジントルクＴeを表し、矢印AR52はそのエンジントルクＴeに対抗する第１電動機MG1の反力トルク（第１電動機回転速度Ｎg）を表し、矢印AR53は第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒでの前記エンジン直達トルクを表し、矢印AR54は第２電動機トルクＴmを表し、矢印AR55は駆動輪３０から伝達される前記走行負荷を表している。そして、電子制御装置５０はブレーキＢ１を解放しており、第２電動機MG2は正方向に回転しており、第１電動機MG1は、第１電動機回転速度Ｎgが零又は正回転方向の略零になるように電子制御装置５０によって制御されている。

電子制御装置５０は、前記パラレルＨＶ走行を前記ＥＶ走行に切り替えるためには、駆動輪３０の回転に与える影響を抑えつつ、ブレーキＢ１を係合してからエンジン１２を停止する必要がある。そこで、電子制御装置５０は、ブレーキＢ１の係合時のショックを低減するため、車速Ｖおよび前記走行負荷（矢印AR55）を保持しつつ、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒの回転速度が零に近付くように、すなわちそれらのギヤＲｆ，Ｒｒの回転が止まるように、第１電動機MG1及び第２電動機MG2を制御する。言い換えれば、第１電動機MG1及び第２電動機MG2を制御して、車速Ｖおよび前記走行負荷（矢印AR55）を保持しつつ第１電動機回転速度Ｎgと第２電動機回転速度Ｎmとを上昇させ、それにより、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒの回転速度を零に近付ける。そのように制御されることにより、具体的に第１遊星歯車装置１８及び第２遊星歯車装置２０の各回転要素は、図１８（ｂ）の共線図に示すように、図１８（ａ）と同じ回転状態を示す破線L05から、実線L06で示す回転状態に変化させられる。例えば、実線L06における第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒの回転速度は零または略零に至っている。

次に、電子制御装置５０は、車速Ｖおよび前記走行負荷（矢印AR55）を保持しつつ第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒの回転速度が零に近付くように第１電動機MG1及び第２電動機MG2を制御した後に、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒを回転不能とするようにブレーキＢ１を作動させる。具体的に言えば、電子制御装置５０は、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒの回転速度が、ブレーキＢ１の係合時のショックが十分に低減されるように且つ零回転を含む予め実験的に設定された許容回転速度範囲内に入った場合に、ブレーキＢ１を係合させる。図１８（ｃ）には、そのブレーキＢ１の係合後の共線図が示されている。また、図１８（ｃ）は、前述した図６の共線図と同等の共線図であることから判るように、前進走行での前記シリーズＨＶ走行中の共線図である。

そして、電子制御装置５０は、ブレーキＢ１の係合作動終了後にエンジン１２を停止する。このエンジン１２の停止によって、前記パラレルＨＶ走行から前記ＥＶ走行への切替えが完了し、前記ＥＶ走行が開始される。このように、電子制御装置５０は、前記パラレルＨＶ走行を前記ＥＶ走行に切り替える場合には、一時的に前記シリーズＨＶ走行を経た後にエンジン１２を停止する。図１８（ｄ）にはそのエンジン１２の停止後の共線図が示されており、その図１８（ｄ）は、前述した図１２と同等の共線図であることから判るように、前進走行でのＥＶ走行中の共線図である。

図１９は、前進走行での前記ＥＶ走行中にエンジン１２が始動され車両８の走行モードがそのＥＶ走行から前記パラレルＨＶ走行に切り替えられる制御を説明するための図であって、図１９（ａ）〜（ｄ）は時系列順に並べられた第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０の共線図である。図１９（ａ）は前進走行での前記ＥＶ走行中を表しているので、前述した図１２の共線図と同様に、図１９（ａ）の矢印AR56は第２電動機トルクＴmを表しており、矢印AR57は駆動輪３０から伝達される前記走行負荷を表している。また、図１９（ａ）では、前記走行負荷（走行抵抗）に対抗してブレーキＢ１が発生させるブレーキ反力トルクが矢印AR58で表されている。言い換えれば、矢印AR58で表される前記ブレーキ反力トルクは、前記ＥＶ走行では前記走行負荷に対抗する反力トルクをブレーキＢ１と第２電動機MG2とのそれぞれで分担するので、前記ブレーキ反力トルク（矢印AR58）は、前記走行負荷に対抗する反力トルクのブレーキＢ１の分担分に相当する。

図１９において電子制御装置５０は、図１９（ａ）が示す前記ＥＶ走行中にエンジン１２を始動するので、その場合には、図４で説明したエンジン始動と同様に第１電動機MG1でエンジン１２のクランキングを行い、エンジン１２を始動する。具体的に言えば、電子制御装置５０は、ブレーキＢ１を係合状態としたまま、すなわち、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒをブレーキＢ１により回転不能としたまま、エンジン１２を第１電動機MG1により回転させる。要するにエンジン１２の前記クランキングを行う。そして、エンジン回転速度Ｎeがエンジン点火を開始する所定回転速度以上になったところで、エンジン１２に燃料供給を開始すると共にエンジン点火を開始する。

エンジン１２が始動されると、車両８は前記シリーズＨＶ走行に切り替わる。そのシリーズＨＶ走行における共線図が図１９（ｂ）に表されている。図１９（ｂ）は前進走行での前記シリーズＨＶ走行中を表しているので、前述した図６の共線図と同様に、図１９（ｂ）の矢印AR59は第１電動機MG1の回生トルク（第１電動機トルクＴg）を表しており、矢印AR60はその回生トルクに対抗するエンジントルクＴeを表している。また、図１９（ｂ）では、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒでの前記エンジン直達トルク、すなわちエンジン１２の動力によりブレーキＢ１にかかるトルクが矢印AR61で表されている。

電子制御装置５０は、図１９（ｂ）のように車両８の走行モードを前記シリーズＨＶ走行に切り替えると、次に、エンジン１２の動力によりブレーキＢ１にかかるトルクすなわち前記エンジン直達トルク（矢印AR61）が、前記走行負荷（矢印AR57）によりブレーキＢ１にかかるトルクすなわち図１９（ｃ）の矢印AR62で表されるトルクに対して釣り合う大きさになるように、第１電動機トルクＴgとエンジントルクＴeとを調節するブレーキゼロトルク制御を実行する。言い換えれば、そのブレーキゼロトルク制御とは、前記シリーズＨＶ走行中に第１遊星歯車装置１８及び第２遊星歯車装置２０においてブレーキＢ１にかかるトルクを零に近付けるように、すなわち、係合状態のブレーキＢ１が発生しているトルクを零に近付けるように、第１電動機MG1とエンジン１２とを制御することである。ここで、電子制御装置５０は、例えば、前記エンジン直達トルク（矢印AR61）を第１電動機トルクＴgと第１遊星歯車装置１８のギヤ比とに基づいて算出し、前記走行負荷によりブレーキＢ１にかかるトルク（矢印AR62）を第２電動機トルクＴmと第２遊星歯車装置２０のギヤ比とに基づいて算出する。前記ブレーキゼロトルク制御の実行における第１遊星歯車装置１８及び第２遊星歯車装置２０の各回転要素の回転状態が図１９（ｃ）に示されている。また、前記走行負荷によりブレーキＢ１にかかるトルク（矢印AR62）は、前記ブレーキ反力トルク（矢印AR58）とは逆向きの同じ大きさのトルクである。なお、前記ブレーキゼロトルク制御は過渡的に実行される制御でありエンジン１２の慣性は大きいので、電子制御装置５０は、エンジントルクＴeの調節はせずに第１電動機トルクＴgを調節することで前記ブレーキゼロトルク制御を実行しても差し支えない。

そして、電子制御装置５０は、前記ブレーキゼロトルク制御の実行により、前記エンジン直達トルク（矢印AR61）が、前記走行負荷によりブレーキＢ１にかかるトルク（矢印AR62）に対して釣り合う大きさになった場合に、そのブレーキゼロトルク制御を完了（終了）すると共に、ブレーキＢ１を解放する。例えば、前記エンジン直達トルク（矢印AR61）が、前記走行負荷によりブレーキＢ１にかかるトルク（矢印AR62）に対して釣り合う大きさになった場合とは、そのエンジン直達トルクとその走行負荷によりブレーキＢ１にかかるトルクとの差であるブレーキトルク差（絶対値）が、ブレーキＢ１の解放時のショックが十分に低減されるように予め実験的に定められた許容トルク差以下になった場合である。前記ブレーキＢ１の解放後の前記パラレルＨＶ走行中における第１遊星歯車装置１８及び第２遊星歯車装置２０の各回転要素の回転状態が図１９（ｄ）に示されている。この図１９（ｄ）に示すように、前記ブレーキＢ１の解放によって前記ＥＶ走行から前記パラレルＨＶ走行への切替えが完了し、前記ブレーキＢ１の解放後には前記パラレルＨＶ走行が開始される。図１９（ｄ）では、電子制御装置５０は、第１電動機MG1を発電させる一方で、第２電動機MG2を力行させている。また、図１９（ａ）〜（ｄ）から判るように、電子制御装置５０は、前記ＥＶ走行を前記パラレルＨＶ走行に切り替える場合には、一時的に前記シリーズＨＶ走行を経た後にブレーキＢ１を解放し、前記パラレルＨＶ走行を開始する。

図２０は、前進走行での前記パラレルＨＶ走行中に駆動輪３０からの逆駆動力が回生される制御を説明するための図であって、図２０（ａ）〜（ｃ）は第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０の共線図である。図２０（ａ）〜（ｃ）の何れでもブレーキＢ１は解放されている。

具体的に、図２０（ａ）は、前進走行での前記パラレルＨＶ走行中にエンジン１２及び第２電動機MG2で駆動輪３０を駆動しているときの共線図である。従って、前述した図７の共線図と同様に、図２０（ａ）の共線図において、矢印AR63はエンジントルクＴeを表し、矢印AR64はそのエンジントルクＴeに対抗する第１電動機MG1の反力トルク（第１電動機トルクＴg）を表し、矢印AR65は第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒでの前記エンジン直達トルクを表し、矢印AR66は第２電動機トルクＴmを表し、矢印AR67は駆動輪３０から伝達される前記走行負荷を表している。

図２０（ｂ）は、図２０（ａ）で示される前記パラレルＨＶ走行中にアクセルペダルが解放される等して前記逆駆動力が回生されるときの共線図であって、その逆駆動力の回生での第１の回生制御パターンを説明するための共線図である。すなわち、図２０（ｂ）では、図２０（ａ）の前記走行負荷（矢印AR67）が、前記逆駆動力が第２キャリヤＣｒを回転させる前記逆駆動トルク（矢印AR68）に切り替わっている。図２０（ｂ）に示すように、前記第１の回生制御パターンでは、電子制御装置５０は、エンジン１２を燃料供給の遮断（フューエルカット）によって非駆動状態にする。それと共に、第１電動機MG1を正方向には回転させないように、且つ第１電動機回転速度Ｎgを零に収束させるように換言すれば零に近付けるように、第１電動機トルクＴg（矢印AR69）を制御する。そのため、図２０（ｂ）の第１遊星歯車装置１８側では、エンジン１２は非駆動状態のまま前記逆駆動力に引き摺られて回転させられるので、エンジン１２は矢印AR70のように回転抵抗を発生する。すなわち、矢印AR69で示す第１電動機トルクＴgは、エンジン１２の前記回転抵抗（矢印AR70）に対抗する反力トルクである。このように第１電動機トルクＴg（矢印AR69）が発生させられエンジン１２が引き摺られて回転させられるため、エンジン１２の前記回転抵抗が第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒに伝達され、矢印AR71のように負方向のトルクを生じる。一方で、図２０（ｂ）の第２遊星歯車装置２０側では、電子制御装置５０は、正方向に回転する第２電動機MG2にその第２電動機MG2を制動する回生トルク（矢印AR72）を発生させる。その第２遊星歯車装置２０側においては、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒでの前記負方向のトルク（矢印AR71）と前記第２電動機MG2の回生トルク（矢印AR72）とが、駆動輪３０からの逆駆動力が第２キャリヤＣｒを回転させる前記逆駆動トルク（矢印AR68）に対抗する。このように第１電動機MG1、第２電動機MG2、及びエンジン１２が制御される前記第１の回生制御パターンでは、図２０（ｂ）から判るように、第１電動機MG1が第１電動機回転速度Ｎgを零に収束させるように制御されるので、第１電動機MG1の発電電力は零または略零であり、専ら第２電動機MG2が発電する。すなわち、前記第１の回生制御パターンでは、電子制御装置５０は第２電動機MG2で回生する。

図２０（ｃ）は、図２０（ａ）で示される前記パラレルＨＶ走行中にアクセルペダルが解放される等して前記逆駆動力が回生されるときの共線図であって、その逆駆動力の回生での第２の回生制御パターンを説明するための共線図である。従って、図２０（ｃ）に示される各トルク（矢印AR68〜AR72）は、図２０（ｂ）と同様である。但し、前記第２の回生制御パターンにおいては図２０（ｃ）に示すように、電子制御装置５０は、第１電動機回転速度Ｎgを零に収束させるのではなく、負方向の回転速度である所定の回生時第１電動機目標回転速度で第１電動機MG1を回転させるように、第１電動機トルクＴg（矢印AR69）を制御する。その所定の回生時第１電動機目標回転速度は、例えば、第１電動機MG1の良好な回生効率が得られる動作点で第１電動機MG1が回生作動するように、予め実験的に設定されている。このように第１電動機MG1、第２電動機MG2、及びエンジン１２が制御される前記第２の回生制御パターンでは、図２０（ｃ）から判るように、第１電動機MG1が負方向の回転速度で回転することにより回生作動しているので、第１電動機MG1および第２電動機MG2が発電する。すなわち、前記第２の回生制御パターンでは、電子制御装置５０は第１電動機MG1および第２電動機MG2で回生する。例えば、車速Ｖ等をパラメータとして前記第１の回生制御パターンと前記第２の回生制御パターンとの何れが第１電動機MG1および第２電動機MG2全体での回生効率が高くなるかが予め実験的に求められて所定の回生効率マップとして設定されており、電子制御装置５０は、前記パラレルＨＶ走行中に前記逆駆動力を回生する際には、その所定の回生効率マップから前記第１の回生制御パターンと前記第２の回生制御パターンとの何れかを選択する。

本実施例によれば、図１に示すように、車両用駆動装置１０は、第１サンギヤＳｆと第１リングギヤＲｆと第１キャリヤＣｆとを備えた第１遊星歯車装置１８と、第２サンギヤＳｒと第２リングギヤＲｒと第２キャリヤＣｒとを備えた第２遊星歯車装置２０とを備えている。そして、第１サンギヤＳｆは第１電動機MG1に連結され、第１リングギヤＲｆは第２リングギヤＲｒに連結され、第１キャリヤＣｆはエンジン１２に連結され、第２サンギヤＳｒは第２電動機MG2に連結され、第２キャリヤＣｒは駆動輪３０に連結されている。従って、電子制御装置５０は、エンジン回転速度Ｎeおよび第１電動機回転速度Ｎgが一定の下でも、第２電動機回転速度Ｎmを変化させることにより車速Ｖを任意に制御することが可能である。そのため、高車速での車両走行であっても、車速Ｖおよびエンジン回転速度Ｎeに拘らず第１電動機MG1の動作点を自由に制御でき、例えば車速Ｖおよびエンジン回転速度Ｎeに拘らず第１電動機MG1を正回転に維持できるので、第１電動機MG1がモータとして機能すると共に第２電動機MG2が発電機として機能する動力循環の発生を低減することが可能である。その結果として、良好な車両８の燃費を得ることが可能である。このように本実施例の車両用駆動装置１０では前記動力循環が低減されることを、図２１（ａ）と（ｂ）とを対比して具体的に説明する。

図２１は、図中の（ａ）と（ｂ）とを対比することにより、車両用駆動装置１０にて前記動力循環が低減されることを説明するための共線図である。図２１（ａ）と（ｂ）とは何れも第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０の共線図であり、図２１（ａ）と（ｂ）との間で、エンジン回転速度Ｎeは互いに等しく且つ出力回転速度Ｎoutも互いに等しい。例えば図２１（ａ）と（ｂ）との何れでもエンジン１２は、そのエンジン１２の動作点が前記燃費最適線上になるように駆動されている。但し、図２１（ｂ）は車両用駆動装置１０の共線図である一方で、図２１（ａ）は本実施例の車両用駆動装置１０とは異なる駆動装置８１０の共線図である。その図２１（ａ）の駆動装置８１０は、基本的には車両用駆動装置１０と同じであるが、(i)ブレーキＢ１を備えていないこと、(ii)第２遊星歯車装置２０の第２キャリヤＣｒが常に回転不能とされていること、(iii)出力歯車２２が第２キャリヤＣｒではなく第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒに連結されていること、が車両用駆動装置１０とは異なる。

図２１（ａ）の駆動装置８１０では、エンジン１２が前記燃費最適線に従って制御されているので、車速Ｖが高くなってもエンジン回転速度Ｎeはそれほど上昇させられない。そのため、高車速時には、例えば図２１（ａ）に示すように、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒの回転速度の上昇に伴って第１電動機MG1が負方向に回転するようになり、第１電動機MG1が力行する一方で第２電動機MG2が発電することにより、第２電動機MG2から第１電動機MG1へと電気エネルギが伝達される電気パス（矢印AR73）が形成される。すなわち、図２１（ａ）では、エンジン１２の動力の一部が結果的に前記電気パスを通って循環する前記動力循環の発生している。具体的に図２１（ａ）では、エンジントルクＴe（矢印AR74）に対抗する反力トルクとして第１電動機トルクＴg（矢印AR75）が出力されており、それによりエンジントルクＴeが第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒに伝達され、その伝達された第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒでの前記エンジン直達トルクが矢印AR76として表されている。また、第１電動機トルクＴg（矢印AR75）は負方向のトルクであり第１電動機回転速度Ｎgも負方向であるので、第１電動機MG1はモータとして機能し力行している。そのため、第２電動機MG2は発電機として機能させられ、第２電動機MG2の回転を制動する方向に第２電動機トルクＴm（矢印AR77）すなわち発電トルクが出力されている。その第２電動機トルクＴm（矢印AR77）が第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒを回転させるトルクは矢印AR78として表されている。第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒでは、前記エンジン直達トルク（矢印AR76）が、前記矢印AR78で表されるトルクと前記走行負荷（矢印AR79）とを合わせたトルクに対して対抗し釣り合っている。このことから判るように、図２１（ａ）においては、エンジン出力の一部は第２電動機MG2の発電に使用されている。

一方で、図２１（ｂ）に示す本実施例の車両用駆動装置１０では、図２１（ａ）と比較して同じエンジン回転速度Ｎeであり同じ車速Ｖであるが、電子制御装置５０は第２電動機回転速度Ｎmを変化させることにより第１電動機MG1の回転方向を任意に制御できるので、第１電動機MG1を零回転または正回転させつつ回生作動させる一方で第２電動機MG2を力行させている。そのため、図２１（ｂ）では前記動力循環は発生していない。なお、図２１（ｂ）でも図２１（ａ）と同様に、矢印AR74はエンジントルクＴeを表し、矢印AR75は第１電動機トルクＴgを表し、矢印AR76は前記エンジン直達トルクを表し、矢印AR77は第２電動機トルクＴmを表し、矢印AR79は前記走行負荷を表している。

また、本実施例によれば、車両用駆動装置１０は、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒの回転を抑制するブレーキＢ１を備えている。従って、車両用駆動装置１０において、電子制御装置５０は、ブレーキＢ１の作動（係合）によって第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒを回転不能にすることができ、そのように第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒを回転不能にすることによって、エンジン側（第１遊星歯車装置１８側）と第２電動機側（第２遊星歯車装置２０側）とで各々独立した制御を行うことが可能である。例えば、前記シリーズＨＶ走行を行うことが可能である。

また、ブレーキＢ１が係合状態にされることで、エンジン１２のトルク脈動等の振動が駆動輪３０または第２電動機MG2に伝達され難くなり、それにより、エンジン１２からの振動に起因した歯打ち音等の異音発生を回避もしくは低減できる。例えば、前述した図２１（ａ）の駆動装置８１０は、本実施例のブレーキＢ１に相当するブレーキを備えていないので、図２２の共線図に示す破線矢印AR80，AR81のように、エンジン１２の振動（回転変動等）が駆動輪３０および第２電動機MG2に伝達される。その一方で、本実施例の車両用駆動装置１０にて前記シリーズＨＶ走行が行われているときには、そのときの共線図である図２３においてエンジン１２の前記振動は、破線矢印AR86のように第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒまでは伝達されるものの、ブレーキＢ１によって第２遊星歯車装置２０側への伝達が遮断される。そのため、車両用駆動装置１０ではエンジン１２の前記振動が駆動輪３０および第２電動機MG2に伝達され難くい。また、本実施例の車両用駆動装置１０にて前記パラレルＨＶ走行が行われているときには、電子制御装置５０はブレーキＢ１を解放するのが基本であるが、図２４の共線図に示すようにそのパラレルＨＶ走行中に、僅かな係合力でブレーキＢ１をスリップさせる半クラッチ制御を行うことで、エンジン１２の前記振動の第２遊星歯車装置２０側への伝達を遮断又は抑制することができる。そのため、車両用駆動装置１０では、前記シリーズＨＶ走行中だけでなく前記パラレルＨＶ走行においても、エンジン１２からの振動に起因した歯打ち音等の異音発生を回避もしくは低減できる。なお、図２２は前記駆動装置８１０の共線図であり、図２３及び図２４は本実施例の車両用駆動装置１０の共線図である。また、図２２〜図２４の共線図において、矢印AR82，AR87，AR91はエンジントルクＴeを表し、矢印AR83，AR88，AR92は第１電動機トルクＴgを表し、矢印AR84，AR89，AR93は第２電動機トルクＴmを表し、矢印AR85，AR90，AR94は前記走行負荷を表している。また、図２４の矢印AR95は第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒでの前記エンジン直達トルクを表し、矢印AR96は前記半クラッチ制御によってブレーキＢ１が発生させる制動トルクを表している。

また、本実施例によれば、車両用駆動装置１０に含まれる電子制御装置５０は、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒをブレーキＢ１により回転不能とすることで、エンジン１２が非駆動状態とされて第２電動機MG2の動力により走行する前記電動機走行（ＥＶ走行）を行う。従って、例えば車両走行中にはエンジン１２を停止できないハイブリッド車両等と比較して、車両８の燃費の向上を図ることが容易である。また、車両用駆動装置１０の前記ＥＶ走行中には、図１２に示すように、エンジン１２の回転だけなく第１電動機MG1の回転も止まるので、第１電動機MG1の引摺り損失が発生せず、前記ＥＶ走行中に第１電動機MG1が空転させられるハイブリッド車両と比較しても、車両８の燃費の向上を図ることが容易である。

また、図２１（ａ）の駆動装置８１０は第１電動機MG1を空転させることにより第２電動機MG2の動力で前記ＥＶ走行を行うことが可能であるが、その駆動装置８１０では車速Ｖが高まるほど第１遊星歯車装置１８の第１ピニオンギヤＰｆの回転速度も高まる。そのため、その駆動装置８１０では第１ピニオンギヤＰｆの許容回転速度から前記ＥＶ走行における最高車速に制約が生じるが、本実施例の車両用駆動装置１０は、前記ＥＶ走行中に第１電動機MG1の回転が止まっているので、前記駆動装置８１０と比較して、前記ＥＶ走行における最高車速が制約され難いという利点がある。

また、本実施例によれば、電子制御装置５０は、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒをブレーキＢ１により回転不能とすることで、エンジン１２の動力が駆動輪３０には機械的に伝達されずにそのエンジン１２の動力により第１電動機MG1で発電しつつ第２電動機MG2の動力により走行する前記シリーズＨＶ走行を行う。従って、前記シリーズＨＶ走行で良好な燃費が得られる走行状態において、ブレーキＢ１により第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒを回転不能とすることで、車両８の燃費の向上を図ることが可能である。

また、本実施例によれば、電子制御装置５０は、ブレーキＢ１を解放することで、エンジン１２および第２電動機MG2の動力により走行する前記パラレルＨＶ走行を行う。従って、そのパラレルＨＶ走行で良好な燃費が得られる走行状態において、ブレーキＢ１の解放により車両８の燃費の向上を図ることが可能である。

また、本実施例によれば、電子制御装置５０は、前記ＥＶ走行中にエンジン１２を始動する場合には、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒをブレーキＢ１により回転不能としたまま、エンジン１２を第１電動機MG1により回転させクランキングを行う。従って、エンジン１２のクランキングや点火開始等のエンジン始動で行われる一連の制御が車速Ｖまたは車両８の駆動力に影響することを、ブレーキＢ１によって容易に遮断することが可能である。例えば、電子制御装置５０はエンジン１２のクランキングのために第２電動機MG2を制御する必要がなく、エンジン１２のクランキングを第１電動機MG1の制御により行うことができるので、そのクランキング時のエンジン回転速度Ｎeの制御が容易である。また、エンジン始動におけるクランキング時にはエンジン１２から振動が生じ易いところ、そのクランキング時のエンジン振動が駆動輪３０に伝達されることが、ブレーキＢ１が係合されていることによって大幅に抑制される。

また、本実施例によれば、電子制御装置５０は、エンジン１２の始動後においてブレーキＢ１を解放する場合には、図１９（ｃ）に示すように、エンジン１２の動力によりブレーキＢ１にかかるトルク（矢印AR61）が、前記走行負荷（走行抵抗）によりブレーキＢ１にかかるトルク（矢印AR62）に対して釣り合う大きさになるように、第１電動機MG1をブレーキＢ１の解放前に制御する。従って、ブレーキＢ１が解放される時に生じ得るショックを低減することができる。

また、本実施例によれば、電子制御装置５０は、前記パラレルＨＶ走行中にエンジン１２を停止する場合には、図１８に示すように、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒの回転速度が零に近付くように第１電動機MG1および第２電動機MG2を制御した後に、第１リングギヤＲｆ及び第２リングギヤＲｒを回転不能とするようにブレーキＢ１を作動させ、要するにブレーキＢ１を係合させ、そのブレーキＢ１の係合作動終了後にエンジン１２を停止する。従って、ブレーキＢ１が係合させられた時に生じ得るそのブレーキＢ１からのショック、および、エンジン１２を駆動状態から非駆動状態に切り替えるときに生じ得るショックを低減することが可能である。

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、これ等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。

例えば、前述の実施例において、ブレーキＢ１は湿式多板型の油圧式摩擦係合装置であるが、動力伝達を断接可能な動力断接装置であれば作動形式に特に限定は無く、乾式ブレーキであってもよいし、パウダー（磁粉）ブレーキ、電磁ブレーキ、噛み合い型のドグブレーキ等の磁粉式、電磁式、機械式係合装置であっても差し支えない。

また、前述の実施例において、ブレーキＢ１は、係合されることにより、第１リングギヤＲｆの回転及び第２リングギヤＲｒの回転を抑制するが、係合作動以外の作動によって第１リングギヤＲｆの回転及び第２リングギヤＲｒの回転を抑制する形式のブレーキであっても差し支えない。

また、前述の実施例において、車両用駆動装置１０はブレーキＢ１を備えているが、そのブレーキＢ１を備えていなくても差し支えない。そのブレーキＢ１が無くても、前記パラレルＨＶ走行は実行可能であるからである。

また、前述の実施例において、図１の車両用駆動装置１０は前輪駆動すなわちＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型の車両８の前方に横置きされる駆動装置であるが、図２５の骨子図に示すようなＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）型の車両２０８に好適に用いられる車両用駆動装置２１０に置き換えられても差し支えない。その車両用駆動装置２１０は基本的には図１の車両用駆動装置１０と同じであるが、第２遊星歯車装置２０の第２キャリヤＣｒがプロペラシャフト２１２に連結されている点が図１の車両用駆動装置１０とは異なっている。そのため、図２５の車両２０８では、第２キャリヤＣｒからの動力は、プロペラシャフト２１２、差動歯車装置２１４、及び一対の車軸等を順次介して、一対の駆動輪２１６に伝達される。

また、前述の実施例において、第２遊星歯車装置２０の第２サンギヤＳｒは第２電動機MG2と同じ回転速度で回転するように連結されているが、図２６の骨子図に示すように、その第２サンギヤＳｒと第２電動機MG2との間に減速機２５０が介装されていても差し支えない。そのように第２サンギヤＳｒと第２電動機MG2との間に減速機２５０が介装されていても、第２サンギヤＳｒと第２電動機MG2とが互いに連結されていることに変わりない。

また、前述の実施例の図１において、エンジン１２と第１電動機MG1と第１遊星歯車装置１８と第２遊星歯車装置２０と第２電動機MG2とは共通の軸心RCa上に配設されているが、それが相互に異なる軸心上に配設されていても差し支えない。例えば図２７および図２８に示すような車両用駆動装置３１０が考え得る。その図２７は、車両用駆動装置３１０が有するエンジン１２と第１電動機MG1と第１遊星歯車装置３１２と第２遊星歯車装置３１４と第２電動機MG2とを一平面上に展開した骨子図である。また、図２８は、その車両用駆動装置３１０をエンジン１２の回転軸心（第１軸心RC1）方向に見た図であって、車両用駆動装置３１０に含まれる各軸心RC1，RC2，RC3の相対位置関係を示した模式図である。図２７および図２８に示すように、各軸心RC1，RC2，RC3は互いに平行である。第１軸心RC1はエンジン１２等の軸心であり、第２軸心RC2は第２電動機MG2等の軸心であり、第３軸心RC3は、車両用駆動装置３１０からの動力を一対の駆動輪３０に分配する差動歯車装置等の軸心である。図２７に示すように、車両用駆動装置３１０は、第１軸心RC1上にエンジン１２と第１遊星歯車装置３１２と第１電動機MG1とブレーキＢ１とを備え、第２軸心RC2上に第２遊星歯車装置３１４と第２電動機MG2とをを備えている。その第１遊星歯車装置３１２および第２遊星歯車装置３１４は基本的に図１の第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０とそれぞれ同じであるが、第１遊星歯車装置３１２は第１リングギヤＲｆに替えて第１リングギヤＲ１を備えている点が第１遊星歯車装置１８と異なっており、第２遊星歯車装置３１４は第２リングギヤＲｒに替えて第２リングギヤＲ２を備えている点が第２遊星歯車装置２０と異なっている。図２７に示すように、第１遊星歯車装置３１２の第１リングギヤＲ１と第２遊星歯車装置２０の第２リングギヤＲ２とは共に、ピニオンギヤＰｆ，Ｐｒと噛み合う内周歯の他に外周歯を備えており、その第１リングギヤＲ１の外周歯と第２リングギヤＲ２の外周歯とが互いに噛み合っている。そして、ブレーキＢ１は、その第１リングギヤＲ１と非回転部材であるトランスアクスルケース３１６との間に介装されており、その第１リングギヤＲ１とトランスアクスルケース３１６とを選択的に連結する。第１リングギヤＲ１の外周歯と第２リングギヤＲ２の外周歯とが互いに噛み合っているので、ブレーキＢ１は、係合されることにより、前記第１リングギヤＲ１の回転だけでなく前記第２リングギヤＲｒの回転も抑制する。また、第２遊星歯車装置３１４では、第２キャリヤＣｒは、出力歯車２２に相当するドライブピニオン３１８に連結されている。そのドライブピニオン３１８は、第３軸心RC3上の前記差動歯車装置に含まれるデフリングギヤ３２０（図２８参照）と噛み合っており、ドライブピニオン３１８から出力される動力は、その差動歯車装置と一対の車軸２６とを順次介して一対の駆動輪３０に伝達される。

また、前述の実施例において、第１遊星歯車装置１８および第２遊星歯車装置２０の各回転要素に連結される部材等は図１のとおりであるが、車両用駆動装置１０は、その各回転要素に連結される部材等の一部が図１とは異なっている車両用駆動装置に置き換わっても差し支えない。例えば、車両用駆動装置１０に置き換わる例として、図２９〜３１に示す車両用駆動装置４１０，５１０，６１０が考えられる。図２９の車両用駆動装置４１０は、図１の車両用駆動装置１０と比較して、第１遊星歯車装置１８の第１サンギヤＳｆが第２遊星歯車装置２０の第２リングギヤＲｒに連結されており、第１遊星歯車装置１８の第１リングギヤＲｆが第１電動機MG1に連結されているという点が異なる。また、車両用駆動装置４１０においては、第１サンギヤＳｆと第２リングギヤＲｒとが互いに連結されているので、ブレーキＢ１は、ケース１６とその第１サンギヤＳｆ及び第２リングギヤＲｒとの間に介装されており、ケース１６とその第１サンギヤＳｆ及び第２リングギヤＲｒとを選択的に連結する。車両用駆動装置４１０は、これらの点以外では図１の車両用駆動装置１０と同じである。

また、図３０の車両用駆動装置５１０は、図１の車両用駆動装置１０と比較して、第１遊星歯車装置１８の第１リングギヤＲｆが第２遊星歯車装置２０の第２サンギヤＳｒに連結されており、第２遊星歯車装置２０の第２リングギヤＲｒが第２電動機MG2に連結されているという点が異なる。また、車両用駆動装置５１０においては、第１リングギヤＲｆと第２サンギヤＳｒとが互いに連結されているので、ブレーキＢ１は、ケース１６とその第１リングギヤＲｆ及び第２サンギヤＳｒとの間に介装されており、ケース１６とその第１リングギヤＲｆ及び第２サンギヤＳｒとを選択的に連結する。車両用駆動装置５１０は、これらの点以外では図１の車両用駆動装置１０と同じである。

また、図３１の車両用駆動装置６１０は、図１の車両用駆動装置１０と比較して、第１遊星歯車装置１８の第１サンギヤＳｆが第２遊星歯車装置２０の第２サンギヤＳｒに連結されており、第１遊星歯車装置１８の第１リングギヤＲｆが第１電動機MG1に連結されており、第２遊星歯車装置２０の第２リングギヤＲｒが第２電動機MG2に連結されているという点が異なる。また、車両用駆動装置６１０においては、第１サンギヤＳｆと第２サンギヤＳｒとが互いに連結されているので、ブレーキＢ１は、ケース１６とその第１サンギヤＳｆ及び第２サンギヤＳｒとの間に介装されており、ケース１６とその第１サンギヤＳｆ及び第２サンギヤＳｒとを選択的に連結する。車両用駆動装置６１０は、これらの点以外では図１の車両用駆動装置１０と同じである。

例えば、図２１（ｂ）に示す車両用駆動装置１０の共線図に対応する各車両用駆動装置４１０，５１０，６１０の共線図は、車両用駆動装置４１０では図３２であり、車両用駆動装置５１０では図３３であり、車両用駆動装置６１０では図３４である。この図３２〜図３４の共線図から判るように、何れの車両用駆動装置４１０，５１０，６１０でも車両用駆動装置１０と同様に、電子制御装置５０は、エンジン回転速度Ｎe及び車速Ｖに拘らず、第２電動機回転速度Ｎmを変化させることにより第１電動機MG1の回転方向を任意に制御できるので、第１電動機MG1を零回転または正回転させつつ回生作動させる一方で第２電動機MG2を力行させることが可能である。従って、車両用駆動装置４１０，５１０，６１０の何れでも車両用駆動装置１０と同様に、前記動力循環の発生を低減することができるという利点がある。

また、前述の実施例において、第１遊星歯車装置１８と第２遊星歯車装置２０とは何れもシングルピニオン型であるが、それらの一方または両方がダブルピニオン型であっても差し支えない。

また、前述の実施例の図１において、第１電動機MG1と第１遊星歯車装置１８の第１サンギヤＳｆとは一体的に回転するが、第２電動機MG2に対する図２６の減速機２５０のように、第１電動機MG1と第１サンギヤＳｆとの間に減速機等が介装されていても差し支えない。また、エンジン１２に関しても同様であり、エンジン１２と第１キャリヤＣｆとの間に減速機等が介装されていても差し支えない。

８，２０８：車両
１０，２１０，３１０，４１０，５１０，６１０：車両用駆動装置
１２：エンジン
１８，３１２：第１遊星歯車装置
２０，３１４：第２遊星歯車装置
３０，２１６：駆動輪
５０：電子制御装置（制御装置）
MG1：第１電動機
MG2：第２電動機
Ｂ１：ブレーキ
Ｓｆ：第１サンギヤ（一方の第１遊星歯車装置構成部材）
Ｐｆ：第１ピニオンギヤ
Ｃｆ：第１キャリヤ
Ｒｆ，Ｒ１：第１リングギヤ（他方の第１遊星歯車装置構成部材）
Ｓｒ：第２サンギヤ（他方の第２遊星歯車装置構成部材）
Ｐｒ：第２ピニオンギヤ
Ｃｒ：第２キャリヤ
Ｒｒ，Ｒ２：第２リングギヤ（一方の第２遊星歯車装置構成部材）

【０００２】
［０００５］
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、エンジンと第１電動機と第２電動機とを備えた車両用駆動装置において、良好な車両の燃費を得ることができる車両用駆動装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
［０００６］
上記目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、（ａ）エンジンと第１電動機と第２電動機とを備えた車両用駆動装置であって、（ｂ）第１サンギヤと第１リングギヤと前記エンジンに連結された第１キャリヤとを備えた第１遊星歯車装置と、第２サンギヤと第２リングギヤと駆動輪に連結された第２キャリヤとを備えた第２遊星歯車装置とを備え、（ｃ）前記第１サンギヤと前記第１リングギヤとのうちの一方の第１遊星歯車装置構成部材は前記第１電動機にのみ連結され、その第１サンギヤとその第１リングギヤとのうちの他方の第１遊星歯車装置構成部材は前記第２サンギヤと前記第２リングギヤとのうちの一方の第２遊星歯車装置構成部材に連結され、その第２サンギヤとその第２リングギヤとのうちの他方の第２遊星歯車装置構成部材は前記第２電動機に連結されていることを特徴とする。
発明の効果
［０００７］
このようにすれば、エンジン回転速度および前記第１電動機の回転速度が一定の下でも、前記第２電動機の回転速度を変化させることにより車速を任意に制御することが可能である。そのため、高車速での車両走行であっても、車速およびエンジン回転速度に拘らず前記第１電動機の動作点を自由に制御でき、例えば車速およびエンジン回転速度に拘らずその第１電動機を正回転に維持できるので、その第１電動機がモータとして機能すると共に前記第２電動機が発電機として機能する動力循環の発生を低減することが可能である。その結果として、良好な車両の燃費を得ることが可能である。なお、燃費とは、例えば単位燃料消費量当たりの走行距離等であり、燃費の向上とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が長くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率（＝燃料消費量／駆動輪出力）が小さくなることで

特開２００２−２７４２０１号公報 特開２０１０−１２５９００号公報

上記目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、（ａ）エンジンと第１電動機と第２電動機とを備えた車両用駆動装置であって、（ｂ）第１サンギヤと第１リングギヤと前記エンジンに連結された第１キャリヤとを備えた第１遊星歯車装置と、第２サンギヤと第２リングギヤと駆動輪に連結された第２キャリヤとを備えた第２遊星歯車装置とを備え、（ｃ）前記第１サンギヤと前記第１リングギヤとのうちの一方の第１遊星歯車装置構成部材は前記第１電動機に連結され、その第１サンギヤとその第１リングギヤとのうちの他方の第１遊星歯車装置構成部材は前記第２サンギヤと前記第２リングギヤとのうちの一方の第２遊星歯車装置構成部材に連結され、その第２サンギヤとその第２リングギヤとのうちの他方の第２遊星歯車装置構成部材は前記第２電動機に連結されており、（ｄ）前記他方の第１遊星歯車装置構成部材の回転および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材の回転を抑制するブレーキを備えており、（ｅ）前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を前記ブレーキにより回転不能とすることで、前記エンジンが非駆動状態とされて前記第２電動機の動力により走行する電動機走行を行う制御装置を含み、（ｆ）前記制御装置は、前記電動機走行中に前記エンジンを始動する場合には、前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を前記ブレーキにより回転不能としたまま、前記エンジンを前記第１電動機により回転させ、（ｇ）前記制御装置は、前記エンジンの始動後において前記ブレーキを解放する場合には、前記エンジンの動力により前記ブレーキにかかるトルクが、走行抵抗により前記ブレーキにかかるトルクに対して釣り合う大きさになるように、前記第１電動機を前記ブレーキの解放前に制御することを特徴とする。

このようにすれば、エンジン回転速度および前記第１電動機の回転速度が一定の下でも、前記第２電動機の回転速度を変化させることにより車速を任意に制御することが可能である。そのため、高車速での車両走行であっても、車速およびエンジン回転速度に拘らず前記第１電動機の動作点を自由に制御でき、例えば車速およびエンジン回転速度に拘らずその第１電動機を正回転に維持できるので、その第１電動機がモータとして機能すると共に前記第２電動機が発電機として機能する動力循環の発生を低減することが可能である。その結果として、良好な車両の燃費を得ることが可能である。なお、燃費とは、例えば単位燃料消費量当たりの走行距離等であり、燃費の向上とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が長くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率（＝燃料消費量／駆動輪出力）が小さくなることである。逆に、燃費の低下（悪化）とはその単位燃料消費量当たりの走行距離が短くなることであり、或いは、車両全体としての燃料消費率が大きくなることである。また、前記車両用駆動装置において、前記ブレーキの作動によって前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材が回転不能にされると、エンジン側と第２電動機側とで各々独立した制御を行うことが可能である。例えば、所謂シリーズハイブリッド走行を行うことが可能である。また、例えば車両走行中には前記エンジンを停止できないハイブリッド車両等と比較して、車両の燃費の向上を図ることが容易である。また、前記エンジンの始動で行われる一連の制御が車速または車両の駆動力に影響することを、前記ブレーキによって容易に遮断することが可能である。例えば、前記制御装置は前記エンジンのクランキングのために前記第２電動機を制御する必要がなく、前記エンジンのクランキングを前記第１電動機の制御により行うことができるので、そのクランキング時のエンジン回転速度の制御が容易である。更に、前記ブレーキが解放される時に生じ得るショックを低減することができる。

また、第２発明の要旨とするところは、前記第１発明の車両用駆動装置であって、前記制御装置は、前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を前記ブレーキにより回転不能とすることで、前記エンジンの動力が前記駆動輪には機械的に伝達されずにそのエンジンの動力により前記第１電動機で発電しつつ前記第２電動機の動力により走行するシリーズハイブリッド走行を行うことを特徴とする。このようにすれば、前記シリーズハイブリッド走行で良好な燃費が得られる走行状態において、前記ブレーキにより前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を回転不能とすることで、車両の燃費の向上を図ることが可能である。

また、第３発明の要旨とするところは、前記第１発明または前記第２発明の車両用駆動装置であって、前記制御装置は、前記ブレーキを解放することで、前記エンジンおよび前記第２電動機の動力により走行するパラレルハイブリッド走行を行うことを特徴とする。このようにすれば、前記パラレルハイブリッド走行で良好な燃費が得られる走行状態において、前記ブレーキの解放により車両の燃費の向上を図ることが可能である。

また、第４発明の要旨とするところは、前記第３発明の車両用駆動装置であって、前記制御装置は、前記パラレルハイブリッド走行中に前記エンジンを停止する場合には、前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材の回転速度が零に近付くように前記第１電動機および前記第２電動機を制御した後に、前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を回転不能とするように前記ブレーキを作動させ、そのブレーキの作動終了後に前記エンジンを停止することを特徴とする。このようにすれば、前記ブレーキが前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を回転不能とするように作動させられた時に生じ得るそのブレーキからのショック、および、前記エンジンを駆動状態から非駆動状態に切り替えるときに生じ得るショックを低減することが可能である。

Claims (8)

1. エンジンと第１電動機と第２電動機とを備えた車両用駆動装置であって、
   第１サンギヤと第１リングギヤと前記エンジンに連結された第１キャリヤとを備えた第１遊星歯車装置と、
   第２サンギヤと第２リングギヤと駆動輪に連結された第２キャリヤとを備えた第２遊星歯車装置と
   を備え、
   前記第１サンギヤと前記第１リングギヤとのうちの一方の第１遊星歯車装置構成部材は前記第１電動機に連結され、該第１サンギヤと該第１リングギヤとのうちの他方の第１遊星歯車装置構成部材は前記第２サンギヤと前記第２リングギヤとのうちの一方の第２遊星歯車装置構成部材に連結され、該第２サンギヤと該第２リングギヤとのうちの他方の第２遊星歯車装置構成部材は前記第２電動機に連結されている
   ことを特徴とする車両用駆動装置。
2. 前記他方の第１遊星歯車装置構成部材の回転および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材の回転を抑制するブレーキを備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
3. 前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を前記ブレーキにより回転不能とすることで、前記エンジンが非駆動状態とされて前記第２電動機の動力により走行する電動機走行を行う制御装置
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用駆動装置。
4. 前記制御装置は、前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を前記ブレーキにより回転不能とすることで、前記エンジンの動力が前記駆動輪には機械的に伝達されずに該エンジンの動力により前記第１電動機で発電しつつ前記第２電動機の動力により走行するシリーズハイブリッド走行を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用駆動装置。
5. 前記制御装置は、前記ブレーキを解放することで、前記エンジンおよび前記第２電動機の動力により走行するパラレルハイブリッド走行を行う
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の車両用駆動装置。
6. 前記制御装置は、前記電動機走行中に前記エンジンを始動する場合には、前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を前記ブレーキにより回転不能としたまま、前記エンジンを前記第１電動機により回転させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用駆動装置。
7. 前記制御装置は、前記エンジンの始動後において前記ブレーキを解放する場合には、前記エンジンの動力により前記ブレーキにかかるトルクが、走行抵抗により前記ブレーキにかかるトルクに対して釣り合う大きさになるように、前記第１電動機を前記ブレーキの解放前に制御する
   ことを特徴とする請求項６に記載の車両用駆動装置。
8. 前記制御装置は、前記パラレルハイブリッド走行中に前記エンジンを停止する場合には、前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材の回転速度が零に近付くように前記第１電動機および前記第２電動機を制御した後に、前記他方の第１遊星歯車装置構成部材および前記一方の第２遊星歯車装置構成部材を回転不能とするように前記ブレーキを作動させ、該ブレーキの作動終了後に前記エンジンを停止する
   ことを特徴とする請求項５に記載の車両用駆動装置。

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