WO2013145093A1

WO2013145093A1 - ハイブリッド車両の駆動制御装置

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Publication number: WO2013145093A1
Application number: PCT/JP2012/057812
Authority: WO
Inventors: 丸山　智之
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2013-10-03
Also published as: JP5874814B2; EP2832608A4; CN104245454B; EP2832608A1; CN104245454A; EP2832608A8; EP2832608B1; US9533679B2; US20150014072A1; JPWO2013145093A1

Abstract

　複数モードで走行可能なハイブリッド車両において、エンジン走行中においてエンジンの回転を停止させるときに発生する反力をキャンセル可能なハイブリッド車両の駆動制御装置を提供する。　クラッチＣＬを係合させたエンジン走行モードすなわちＨＶ－２モードで走行中にエンジン停止要求があった場合は、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２のトルクが逆向きに発生させられることから、そのようなクラッチＣＬを係合させたエンジン走行モードにおけるエンジン回転の停止に際して、エンジン回転速度Ｎ_Ｅを停止させるに伴って発生する反力トルクの影響が駆動輪に出ないようにすることができるので、エンジン回転の停止に伴う駆動力変化やショックが好適に防止される。

Description

ハイブリッド車両の駆動制御装置

　本発明は、ハイブリッド車両の駆動制御装置の改良に関する。

　例えば、第１電動機に連結された第１回転要素、エンジンに連結された第２回転要素、出力回転部材および第２電動機に連結された第３回転要素を備えた差動機構と、エンジンのクランク軸の回転を拘束するクランク軸ロック装置とを備え、電気走行モードにおいて第１電動機および第２電動機を共に駆動源とすることができるハイブリッド車両が知られている。

特開２００８－２６５６００号公報

　上記ハイブリッド車両では、駆動装置の出力軸或いは出力部材に直接的に動力伝達可能な第２電動機を備えるため、エンジン走行中に第１電動機によりエンジンの回転を速やかに停止させる時に発生する反力で車両の駆動力が影響されることを、第２電動機の出力トルクでキャンセルすることができる。

　これに対して、たとえば、第１電動機に連結された第１回転要素、エンジンに連結された第２回転要素及び出力回転部材に連結された第３回転要素を備えた第１差動機構と、第２電動機に連結された第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備え、それら第２回転要素及び第３回転要素の何れか一方が前記第１差動機構における第３回転要素に連結された第２差動機構と、前記第１差動機構における第２回転要素と前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるクラッチと、前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素を、非回転部材に対して選択的に係合させるブレーキとを、備えるハイブリッド車両が考えられる。これによれば、前記ブレーキを係合させて専ら第２電動機で車両を駆動する第１電動機走行モードの他に、前記ブレーキおよび前記クラッチを係合させて第１電動機および第２電動機で車両を駆動する第２電動機走行モードが得られる。

　しかし、このような複数モードで走行可能なハイブリッド車両では、駆動装置の出力部材とは別の回転要素に第２電動機が連結されていて、第２電動機が出力部材に直接的に動力を伝達できないモードであるときには、エンジンの回転を停止させるときに発生する反力が車両の駆動力に影響することを第１電動機或いは第２電動機を用いてキャンセルすることが困難であった。

　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、複数モードで走行可能なハイブリッド車両において、エンジン走行中においてエンジンの回転を停止させるときに発生する反力をキャンセル可能なハイブリッド車両の駆動制御装置を提供することにある。

　斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、(a) 全体として４つの回転要素を有する第１差動機構及び第２差動機構と、該４つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第１電動機、第２電動機、及び出力回転部材とを備え、(b) 前記４つの回転要素のうちの１つは、前記第１差動機構の回転要素と前記第２差動機構の回転要素とがクラッチを介して選択的に連結され、(c) 該クラッチによる係合対象となる前記第１差動機構又は前記第２差動機構の回転要素が、非回転部材に対してブレーキを介して選択的に連結されるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、? 前記クラッチを係合させたエンジン走行モードで走行中にエンジン停止要求があった場合は、前記第１電動機および第２電動機のトルクを逆向きに発生させることにある。

　本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置によれば、前記クラッチを係合させたエンジン走行モードで走行中にエンジン停止要求があった場合は、前記第１電動機および第２電動機のトルクが逆向きに発生させられることから、クラッチを係合させたエンジン走行モードにおけるエンジン回転の停止に際して、エンジン回転の停止に伴って発生する反力トルクの影響が駆動輪に出ないようにすることができるので、エンジン回転のに伴う駆動力変化やショックを好適に防止することができる。

　ここで、好適には、車両がコースト走行中であるときと力行走行中であるときとでは、前記第１電動機および第２電動機のトルクの向きを反転させることを特徴とする。このようにすれば、コースト走行中では第２電動機で回生させることができて減速走行が可能となり、力行走行中で第１電動機で回生させて発生したエンジンの直達トルクと第２電動機の正トルクとで加速走行が可能となる。

　また、好適には、前記車両がコースト走行であるときは、前記第１電動機のトルクを正回転方向に、前記第２電動機のトルクを負回転方向に出力させることを特徴とする。このようにすれば、コースト走行中では第２電動機で回生させることができて減速走行が可能となる。

　また、好適には、前記車両が力行走行であるときは、前記第１電動機のトルクを負回転方向に、前記第２電動機のトルクを正回転方向に出力させることを特徴とする。このようにすれば、力行走行中で第１電動機で回生させてエンジンの直達トルクと第２電動機の正トルクで加速走行が可能となる。

　また、好適には、前記第１電動機のトルクおよび前記第２電動機のトルクは、走行中の車両の駆動力にエンジン停止反力による変化が発生しないように制御されることを特徴とする。このようにすれば、エンジンの回転を停止させることにより発生する反力が駆動輪に影響することが解消されるので、コースト走行或いは力行走行において駆動力変化或いはショックの発生が好適に解消される。

　また、好適には、前記ブレーキを係合させた電動機走行へ移行するように該ブレーキのトルク容量を増加させ、該ブレーキのトルク容量が増大するほど、前記第２電動機のトルクを低下させることを特徴とする。このようにすれば、ブレーキの係合終期に駆動力を低下させないでエンジンの停止を進行させることができるとともに、ブレーキの係合前後で第２電動機のトルクを反転させるときのショックを抑制することができる。

　また、好適には、前記ブレーキのトルク容量が所定値以上となると、前記第２電動機のトルクを反転させることを特徴とする。このようにすれば、エンジン回転が零となってから第２電動機のトルクを反転させる場合に比較して、速やかに或いは滑らかに駆動力を出せるようになる。

　また、好適には、前記第２電動機のトルクの反転を、要求駆動力が大きいほど早く実行することを特徴とする。このようにすれば、エンジン回転の時に発生する反力に起因する駆動力変化すなわちショックの低減と駆動力応答性とを両立させることができる。

　また、好適には、前記第１差動機構は、前記第１電動機に連結された第１回転要素、前記エンジンに連結された第２回転要素、及び前記出力回転部材に連結された第３回転要素を備えたものであり、前記第２差動機構は、前記第２電動機に連結された第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備え、それら第２回転要素及び第３回転要素の何れか一方が前記第１差動機構における第３回転要素に連結されたものであり、前記クラッチは、前記第１差動機構における第２回転要素と、前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるものであり、前記ブレーキは、前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素を、前記非回転部材に対して選択的に係合させるものである。このようなハイブリッド車両の駆動装置において、
前記クラッチを係合させたエンジン走行モードで走行中にエンジン停止要求があった場合は、前記第１電動機および第２電動機のトルクが逆向きに発生させられることから、クラッチを係合させたエンジン走行モードにおけるエンジン回転の停止に際して、エンジン回転の停止に伴って発生する反力トルクの影響が駆動輪に出ないようにすることができるので、エンジン回転の停止に伴う駆動力変化やショックを好適に防止することができる。

本発明が好適に適用されるハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。図１の駆動装置の駆動を制御するために備えられた制御系統の要部を説明する図である。図１の駆動装置において成立させられる５種類の走行モードそれぞれにおけるクラッチ及びブレーキの係合状態を示す係合表である。図１の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、図３のＥＶ－１モード、ＨＶ－１モードに対応する図である。図１の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、図３のＥＶ－２に対応する図である。図１の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、図３のＨＶ－２に対応する図である。図１の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、図３のＨＶ－３に対応する図である。図２の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図８のエンジン停止制御部におけるコースト走行時のエンジン停止制御作動を説明する共線図である。図８のエンジン停止制御部におけるコースト走行時のエンジン停止制御作動を説明するタイムチャートである。図８のエンジン停止制御部における加速走行時のエンジン停止制御作動を説明する共線図である。図８のエンジン停止制御部における加速走行時のエンジン停止制御作動を説明するタイムチャートである。図１の駆動装置において電子制御装置によるエンジン停止制御作動の要部を説明するフローチャートである。本発明が好適に適用される他のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。本発明が好適に適用される別のハイブリッド車両用駆動装置を説明する共線図である。本発明が好適に適用される別のハイブリッド車両用駆動装置を説明する共線図である。本発明が好適に適用される別のハイブリッド車両用駆動装置を説明する共線図である。

　本発明において、前記第１差動機構及び第２差動機構は、前記クラッチが係合された状態において全体として４つの回転要素を有するものである。また、好適には、前記第１差動機構及び第２差動機構の要素相互間に前記クラッチに加え他のクラッチを備えた構成において、前記第１差動機構及び第２差動機構は、それら複数のクラッチが係合された状態において全体として４つの回転要素を有するものである。換言すれば、本発明は、共線図上において４つの回転要素として表される第１差動機構及び第２差動機構と、それら４つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第１電動機、第２電動機及び出力回転部材とを、備え、前記４つの回転要素のうちの１つは、前記第１差動機構の回転要素と前記第２差動機構の回転要素とがクラッチを介して選択的に連結され、そのクラッチによる係合対象となる前記第１差動機構又は前記第２差動機構の回転要素が、非回転部材に対してブレーキを介して選択的に連結されるハイブリッド車両の駆動制御装置に好適に適用されるものである。

　前記クラッチ及びブレーキは、好適には、何れも油圧に応じて係合状態が制御される（係合乃至解放させられる）油圧式係合装置であり、例えば、湿式多板型の摩擦係合装置等が好適に用いられるが、噛合式の係合装置すなわち所謂ドグクラッチ（噛合クラッチ）であってもよい。或いは、電磁式クラッチや磁粉式クラッチ等、電気的な指令に応じて係合状態が制御される（係合乃至解放させられる）ものであってもよい。

　本発明が適用される駆動装置においては、前記クラッチ及びブレーキの係合状態等に応じて、複数の走行モードの何れかが選択的に成立させられる。好適には、前記エンジンの運転が停止させられると共に、前記第１電動機及び第２電動機の少なくとも一方を走行用の駆動源として用いるＥＶ走行モードにおいて、前記ブレーキが係合されると共に前記クラッチが解放されることでＥＶ－１モードが、前記ブレーキ及びクラッチが共に係合されることでＥＶ－２モードがそれぞれ成立させられる。前記エンジンを駆動させると共に、前記第１電動機及び第２電動機により必要に応じて駆動乃至発電等を行うハイブリッド走行モードにおいて、前記ブレーキが係合されると共に前記クラッチが解放されることでＨＶ－１モードが、前記ブレーキが解放されると共に前記クラッチが係合されることでＨＶ－２モードが、前記ブレーキ及びクラッチが共に解放されることでＨＶ－３モードがそれぞれ成立させられる。

　本発明において、好適には、前記クラッチが係合させられ且つ、前記ブレーキが解放させられている場合における前記第１差動機構及び第２差動機構それぞれにおける各回転要素の共線図における並び順は、前記第１差動機構及び第２差動機構それぞれにおける第２回転要素及び第３回転要素に対応する回転速度を重ねて表した場合に、前記第１差動機構における第１回転要素、前記第２差動機構における第１回転要素、前記第１差動機構における第２回転要素及び第２差動機構における第２回転要素、前記第１差動機構における第３回転要素及び第２差動機構における第３回転要素の順である。このようにすれば、実用的なハイブリッド車両用駆動装置が得られる。

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

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

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

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

　第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１は、第１電動機ＭＧ１のロータ２０に連結されている。第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１は、エンジン１２のクランク軸と一体的に回転させられる入力軸２８に連結されている。この入力軸２８は、中心軸ＣＥを軸心とするものであり、以下の実施例において、特に区別しない場合には、この中心軸ＣＥの軸心の方向を軸方向（軸心方向）という。第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１は、出力回転部材である出力歯車３０に連結されると共に、第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２と相互に連結されている。第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２は、第２電動機ＭＧ２のロータ２４に連結されている。

　出力歯車３０から出力された駆動力は、図示しない差動歯車装置及び車軸等を介して図示しない左右一対の駆動輪へ伝達される。一方、車両の走行路面から駆動輪に対して入力されるトルクは、差動歯車装置及び車軸等を介して出力歯車３０から駆動装置１０へ伝達（入力）される。入力軸２８におけるエンジン１２と反対側の端部には、例えばベーンポンプ等の機械式オイルポンプ３２が連結されており、エンジン１２の駆動に伴い後述する油圧制御回路６０等の元圧とされる油圧が出力されるようになっている。このオイルポンプ３２に加えて、電気エネルギにより駆動される電動式オイルポンプが設けられたものであってもよい。

　第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２との間には、それらキャリアＣ１とＣ２との間を選択的に係合させる（キャリアＣ１とＣ２との間を断接する）クラッチＣＬが設けられている。第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２と非回転部材であるハウジング２６との間には、そのハウジング２６に対してキャリアＣ２を選択的に係合（固定）させるブレーキＢＫが設けられている。これらのクラッチＣＬ及びブレーキＢＫは、好適には、何れも油圧制御回路６０から供給される油圧に応じて係合状態が制御される（係合乃至解放させられる）油圧式係合装置であり、例えば、湿式多板型の摩擦係合装置等が好適に用いられるが、噛合式の係合装置すなわち所謂ドグクラッチ（噛合クラッチ）であってもよい。更には、電磁式クラッチや磁粉式クラッチ等、電子制御装置４０から供給される電気的な指令に応じて係合状態が制御される（係合乃至解放させられる）ものであってもよい。

　図１に示すように、駆動装置１０において、第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６は、それぞれ入力軸２８と同軸上（中心軸ＣＥ上）に配置されており、且つ、中心軸ＣＥの軸方向において対向する位置に配置されている。すなわち、中心軸ＣＥの軸方向に関して、第１遊星歯車装置１４は、第２遊星歯車装置１６に対してエンジン１２側に配置されている。中心軸ＣＥの軸方向に関して、第１電動機ＭＧ１は、第１遊星歯車装置１４に対してエンジン１２側に配置されている。中心軸ＣＥの軸方向に関して、第２電動機ＭＧ１は、第２遊星歯車装置１６に対してエンジン１２の反対側に配置されている。すなわち、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２は、中心軸ＣＥの軸方向に関して、第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６を間に挟んで対向する位置に配置されている。すなわち、駆動装置１０においては、中心軸ＣＥの軸方向において、エンジン１２側から第１電動機ＭＧ１、第１遊星歯車装置１４、クラッチＣＬ、第２遊星歯車装置１６、ブレーキＢＫ、第２電動機ＭＧ２の順でそれらの構成が同軸上に配置されている。

　図２は、駆動装置１０の駆動を制御するためにその駆動装置１０に備えられた制御系統の要部を説明する図である。この図２に示す電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェイス等を含んで構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行する所謂マイクロコンピュータであり、エンジン１２の駆動制御や、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２に関するハイブリッド駆動制御をはじめとする駆動装置１０の駆動に係る各種制御を実行する。すなわち、本実施例においては、電子制御装置４０が駆動装置１０の適用されたハイブリッド車両の駆動制御装置に相当する。この電子制御装置４０は、エンジン１２の出力制御用や第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動制御用といったように、必要に応じて各制御毎に個別の制御装置として構成される。

　図２に示すように、電子制御装置４０には、駆動装置１０の各部に設けられたセンサやスイッチ等から各種信号が供給されるように構成されている。すなわち、パーキングポジション、ニュートラルポジション、前進走行ポジション、後進走行ポジションなどへ手動操作されることに応答してシフト操作装置４１から出力される操作位置信号Ｓｈ、アクセル開度センサ４２により運転者の出力要求量に対応する図示しないアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａ_ＣＣ(%)を表す信号、エンジン回転速度センサ４４によりエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎ_Ｅ（r.p.m)を表す信号、ＭＧ１回転速度センサ４６により第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_ＭＧ１（r.p.m)を表す信号、ＭＧ２回転速度センサ４８により第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_ＭＧ２（r.p.m)を表す信号、出力回転速度センサ５０により車速Ｖに対応する出力歯車３０の回転速度Ｎ_ＯＵＴ（r.p.m)を表す信号、車輪速センサ５２により駆動装置１０における各車輪それぞれの速度Ｎ_Ｗ（r.p.m)を表す信号、及びバッテリＳＯＣセンサ５４により図示しないバッテリの充電容量（充電状態）ＳＯＣ(%)を表す信号等が、それぞれ上記電子制御装置４０に供給される。

　電子制御装置４０からは、駆動装置１０の各部に作動指令が出力されるように構成されている。すなわち、エンジン１２の出力を制御するエンジン出力制御指令として、燃料噴射装置による吸気配管等への燃料供給量を制御する燃料噴射量信号、点火装置によるエンジン１２の点火時期（点火タイミング）を指令する点火信号、及び電子スロットル弁のスロットル弁開度θ_ＴＨを操作するためにスロットルアクチュエータへ供給される電子スロットル弁駆動信号等が、そのエンジン１２の出力を制御するエンジン制御装置５６へ出力される。第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動を指令する指令信号がインバータ５８へ出力され、そのインバータ５８を介してバッテリからその指令信号に応じた電気エネルギが第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２に供給されてそれら第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の出力（トルク）が制御される。第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により発電された電気エネルギがインバータ５８を介してバッテリに供給され、そのバッテリに蓄積されるようになっている。クラッチＣＬ、ブレーキＢＫの係合状態を制御する指令信号が油圧制御回路６０に備えられたリニアソレノイド弁等の電磁制御弁へ供給され、それら電磁制御弁から出力される油圧が制御されることでクラッチＣＬ、ブレーキＢＫの係合状態が制御されるようになっている。また、電子制御装置４０から、操作位置信号Ｓｈがパーキングポジションを示すことに応答して出力歯車３０の回転をロックする指令信号がパーキングロック装置６２へ供給される。

　駆動装置１０は、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２を介して運転状態が制御されることにより、入力回転速度と出力回転速度の差動状態が制御される電気式差動部として機能する。例えば、第１電動機ＭＧ１により発電された電気エネルギをインバータ５８を介してバッテリや第２電動機ＭＧ２へ供給する。これにより、エンジン１２の動力の主要部は機械的に出力歯車３０へ伝達される一方、その動力の一部は第１電動機ＭＧ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ５８を通してその電気エネルギが第２電動機ＭＧ２へ供給される。そして、その第２電動機ＭＧ２が駆動されて第２電動機ＭＧ２から出力された動力が出力歯車３０へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機ＭＧ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン１２の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。

　以上のように構成された駆動装置１０が適用されたハイブリッド車両においては、エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２の駆動状態、及びクラッチＣＬ、ブレーキＢＫの係合状態等に応じて、複数の走行モードの何れかが選択的に成立させられる。図３は、駆動装置１０において成立させられる５種類の走行モードそれぞれにおけるクラッチＣＬ、ブレーキＢＫの係合状態を示す係合表であり、係合を「○」で、解放を空欄でそれぞれ示している。この図３に示す「ＥＶ－１モード」、「ＥＶ－２モード」は、何れもエンジン１２の運転が停止させられると共に、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方を走行用の駆動源として用いるＥＶ走行モードである。「ＨＶ－１モード」、「ＨＶ－２モード」、「ＨＶ－３モード」は、何れもエンジン１２を例えば走行用の駆動源として駆動させると共に、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により必要に応じて駆動乃至発電等を行うハイブリッド(エンジン)走行モードである。このハイブリッド走行モードにおいて、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により反力を発生させるものであってもよく、無負荷の状態で空転させるものであってもよい。

　図３に示すように、駆動装置１０においては、エンジン１２の運転が停止させられると共に、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方を走行用の駆動源として用いるＥＶ走行モードにおいて、ブレーキＢＫが係合されると共にクラッチＣＬが解放されることで「ＥＶ－１モード（モード１）」が、ブレーキＢＫ及びクラッチＣＬが共に係合されることでである「ＥＶ－２モード（モード２）」がそれぞれ成立させられる。エンジン１２を例えば走行用の駆動源として駆動させると共に、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により必要に応じて駆動乃至発電等を行うハイブリッド走行モードにおいて、ブレーキＢＫが係合されると共にクラッチＣＬが解放されることで「ＨＶ－１モード（モード３）」が、ブレーキＢＫが解放されると共にクラッチＣＬが係合されることで「ＨＶ－２モード（モード４）」が、ブレーキＢＫ及びクラッチＣＬが共に解放されることで「ＨＶ－３モード（モード５）」がそれぞれ成立させられる。

　図４～図７は、駆動装置１０（第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６）において、クラッチＣＬ及びブレーキＢＫそれぞれの係合状態に応じて連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示しており、横軸方向において第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６のギヤ比ρの相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標である。車両前進時における出力歯車３０の回転方向を正の方向（正回転）として各回転速度を表している。横線Ｘ１は回転速度零を示している。縦線Ｙ１～Ｙ４は、左から順に実線Ｙ１が第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１（第１電動機ＭＧ１）、破線Ｙ２が第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２（第２電動機ＭＧ２）、実線Ｙ３が第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１（エンジン１２）、破線Ｙ３′が第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２、実線Ｙ４が第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１（出力歯車３０）、破線Ｙ４′が第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２それぞれの相対回転速度を示している。図４～図７においては、縦線Ｙ３及びＹ３′、縦線Ｙ４及びＹ４′をそれぞれ重ねて表している。ここで、リングギヤＲ１及びＲ２は相互に連結されているため、縦線Ｙ４、Ｙ４′にそれぞれ示すリングギヤＲ１及びＲ２の相対回転速度は等しい。

　図４～図７においては、第１遊星歯車装置１４における３つの回転要素の相対的な回転速度を実線Ｌ１で、第２遊星歯車装置１６における３つの回転要素の相対的な回転速度を破線Ｌ２でそれぞれ示している。全体としての４つの回転要素に対応する４本の縦線Ｙ１～Ｙ４（Ｙ２～Ｙ４′）の間隔は、第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６の各ギヤ比ρ１、ρ２に応じて定められている。すなわち、第１遊星歯車装置１４における３つの回転要素に対応する縦線Ｙ１、Ｙ３、Ｙ４に関して、サンギヤＳ１とキャリアＣ１との間が１に対応するものとされ、キャリアＣ１とリングギヤＲ１との間がρ１に対応するものとされる。第２遊星歯車装置１６における３つの回転要素に対応する縦線Ｙ２、Ｙ３′、Ｙ４′に関して、サンギヤＳ２とキャリアＣ２との間が１に対応するものとされ、キャリアＣ２とリングギヤＲ２との間がρ２に対応するものとされる。すなわち、駆動装置１０において、好適には、第１遊星歯車装置１４のギヤ比ρ１よりも第２遊星歯車装置１６のギヤ比ρ２の方が大きい（ρ２＞ρ１）。以下、図４～図７を用いて駆動装置１０における各走行モードについて説明する。

　図３に示す「ＥＶ－１モード（モード１）」は、好適には、エンジン１２の運転が停止させられると共に、第２電動機ＭＧ２が走行用の駆動源として用いられる第１電動機走行モードである。図４は、このＥＶ－１モードに対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、クラッチＣＬが解放されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２との相対回転が可能とされている。ブレーキＢＫが係合されることで第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２が非回転部材であるハウジング２６に対して連結（固定）され、その回転速度が零とされている。このＥＶ－１モードにおいては、第２遊星歯車装置１６において、サンギヤＳ２の回転方向とリングギヤＲ２の回転方向とが逆方向となり、第２電動機ＭＧ２により負のトルク（負の方向のトルク）が出力されると、そのトルクによりリングギヤＲ２すなわち出力歯車３０は正の方向に回転させられる。すなわち、第２電動機ＭＧ２により負のトルクを出力させることにより、駆動装置１０の適用されたハイブリッド車両を前進走行させることができる。この場合において、第１電動機ＭＧ１は空転させられる。このＥＶ－１モードでは、クラッチＣ１及びＣ２の相対回転が許容されると共に、そのクラッチＣ２が非回転部材に連結された所謂ＴＨＳ（Toyota Hybrid System）を搭載した車両におけるＥＶ(電気)走行と同様の、第２電動機ＭＧ２による前進或いは後進のＥＶ走行制御を行うことができる。

　図３に示す「ＥＶ－２モード（モード２）」は、好適には、エンジン１２の運転が停止させられると共に、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方が走行用の駆動源として用いられる第２電動機走行モードである。図５は、このＥＶ－２モードに対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、クラッチＣＬが係合されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２との相対回転が不能とされている。更に、ブレーキＢＫが係合されることで第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２及びそのキャリアＣ２に係合された第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１が非回転部材であるハウジング２６に対して連結（固定）され、その回転速度が零とされている。このＥＶ－２モードにおいては、第１遊星歯車装置１４において、サンギヤＳ１の回転方向とリングギヤＲ１の回転方向とが逆方向となると共に、第２遊星歯車装置１６において、サンギヤＳ２の回転方向とリングギヤＲ２の回転方向とが逆方向となる。すなわち、第１電動機ＭＧ１乃至第２電動機ＭＧ２により負のトルク（負の方向のトルク）が出力されると、そのトルクによりリングギヤＲ１及びＲ２すなわち出力歯車３０は正の方向に回転させられる。すなわち、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により、駆動装置１０の適用されたハイブリッド車両を前進走行或いは後進走行させることができる。

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

　図３に示す「ＨＶ－１モード（モード３）」は、好適には、エンジン１２が駆動されて走行用の駆動源として用いられると共に、必要に応じて第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２による駆動乃至発電が行われる第１ハイブリッド(エンジン)走行モードである。図４の共線図は、このＨＶ－１モードに対応するものでもあり、この共線図を用いて説明すれば、クラッチＣＬが解放されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２との相対回転が可能とされている。ブレーキＢＫが係合されることで第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２が非回転部材であるハウジング２６に対して連結（固定）され、その回転速度が零とされている。このＨＶ－１モードにおいては、エンジン１２が駆動させられ、その出力トルクにより出力歯車３０が回転させられる。この際、第１遊星歯車装置１４において、第１電動機ＭＧ１により反力トルクを出力させることで、エンジン１２からの出力の出力歯車３０への伝達が可能とされる。第２遊星歯車装置１６においては、ブレーキＢＫが係合されていることで、サンギヤＳ２の回転方向とリングギヤＲ２の回転方向とが逆方向となる。すなわち、第２電動機ＭＧ２により負のトルク（負の方向のトルク）が出力されると、そのトルクによりリングギヤＲ１及びＲ２すなわち出力歯車３０は正の方向に回転させられる。

　図３に示す「ＨＶ－２モード（モード４）」は、好適には、エンジン１２が駆動されて走行用の駆動源として用いられると共に、必要に応じて第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２による駆動乃至発電が行われる第２ハイブリッド(エンジン)走行モードである。図６は、このＨＶ－２モードに対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、クラッチＣＬが係合されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２との相対回転が不能とされており、キャリアＣ１及びＣ２が一体的に回転させられる１つの回転要素として動作する。リングギヤＲ１及びＲ２は相互に連結されていることで、それらリングギヤＲ１及びＲ２は一体的に回転させられる１つの回転要素として動作する。すなわち、ＨＶ－２モードにおいて、駆動装置１０における第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６における回転要素は、全体として４つの回転要素を備えた差動機構として機能する。すなわち、図６において紙面向かって左から順に示す４つの回転要素であるサンギヤＳ１（第１電動機ＭＧ１）、サンギヤＳ２（第２電動機ＭＧ２）、相互に連結されたキャリアＣ１及びＣ２（エンジン１２）、相互に連結されたリングギヤＲ１及びＲ２（出力歯車３０）の順に結合した複合スプリットモードとなる。

　図６に示すように、ＨＶ－２モードにおいて、好適には、第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６における各回転要素の共線図における並び順が、縦線Ｙ１で示すサンギヤＳ１、縦線Ｙ２で示すサンギヤＳ２、縦線Ｙ３（Ｙ３′）で示すキャリアＣ１及びＣ２、縦線Ｙ４（Ｙ４′）で示すリングギヤＲ１及びＲ２の順となる。第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６それぞれのギヤ比ρ１、ρ２は、共線図において図６に示すようにサンギヤＳ１に対応する縦線Ｙ１とサンギヤＳ２に対応する縦線Ｙ２とが上記の並び順となるように、すなわち縦線Ｙ１と縦線Ｙ３との間隔が、縦線Ｙ２と縦線Ｙ３′との間隔よりも広くなるように定められている。換言すれば、サンギヤＳ１、Ｓ２とキャリアＣ１、Ｃ２との間が１に対応するものとされ、キャリアＣ１、Ｃ２とリングギヤＲ１、Ｒ２との間がρ１、ρ２に対応することから、駆動装置１０においては、第１遊星歯車装置１４のギヤ比ρ１よりも第２遊星歯車装置１６のギヤ比ρ２の方が大きい。

　ＨＶ－２モードにおいては、前記クラッチＣＬが係合されることで前記第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と前記第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２とが連結されており、それらキャリアＣ１及びＣ２が一体的に回転させられる。このため、前記エンジン１２の出力に対して、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の何れによっても反力を受けることができる。すなわち、前記エンジン１２の駆動に際して、その反力を前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の一方乃至両方で分担して受けることが可能となり、効率の良い動作点で動作させたり、熱によるトルク制限等の制約を緩和する走行等が可能となる。例えば、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２のうち、効率良く動作できる方の電動機により優先的に反力を受けるように制御することで、効率の向上を図ることができる。更に、前記第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の何れかにおいて熱によるトルク制限がなされた場合に、トルク制限がなされていない電動機の回生乃至出力によって駆動力をアシストすることで、前記エンジン１２の駆動に必要な反力を確保すること等が可能とされる。

　図３に示す「ＨＶ－３モード（モード５）」は、好適には、エンジン１２が駆動されて走行用の駆動源として用いられると共に第１電動機ＭＧ１による発電が行われて連続的に変速比が可変とされ、エンジン１２の作動点が予め設定された最適曲線に沿って作動させられる第３ハイブリッド(エンジン)走行モードである。このＨＶ－３モードにおいては、第２電動機ＭＧ２を駆動系から切り離してエンジン１２及び第１電動機ＭＧ１により駆動を行う等の形態を実現することができる。図７は、このＨＶ－３モードに対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、クラッチＣＬが解放されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２との相対回転が可能とされている。ブレーキＢＫが解放されることで第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２が非回転部材であるハウジング２６に対して相対回転可能とされている。斯かる構成においては、第２電動機ＭＧ２を駆動系（動力伝達経路）から切り離して停止させておくことが可能である。

　ＨＶ－３モードにおいては、ブレーキＢＫが係合されているため、車両走行時において第２電動機ＭＧ２は出力歯車３０（リングギヤＲ２）の回転に伴い常時回転させられる。斯かる形態において、比較的高回転となる領域では第２電動機ＭＧ２の回転速度が限界値（上限値）に達することや、リングギヤＲ２の回転速度が増速されてサンギヤＳ２に伝達されること等から、効率向上の観点からは比較的高車速時に第２電動機ＭＧ２を常時回転させておくことは必ずしも好ましくない。一方、ＨＶ－３モードにおいては、比較的高車速時に第２電動機ＭＧ２を駆動系から切り離してエンジン１２及び第１電動機ＭＧ１により駆動を行う形態を実現することで、その第２電動機ＭＧ２の駆動が不要な場合における引き摺り損失を低減できることに加え、その第２電動機ＭＧ２に許容される最高回転速度（上限値）に起因する最高車速への制約を解消すること等が可能とされる。

　以上の説明から明らかなように、駆動装置１０においては、エンジン１２が駆動されて走行用の駆動源として用いられると共に、必要に応じて第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２による駆動乃至発電が行われるハイブリッド走行に関して、クラッチＣＬ及びブレーキＢＫの係合乃至解放の組み合わせにより、ＨＶ－１モード、ＨＶ－２モード、及びＨＶ－３モードの３つのモードを選択的に成立させることができる。これにより、例えば車両の車速や変速比等に応じてそれら３つのモードのうち最も伝達効率の高いモードを選択的に成立させることで、伝達効率の向上延いては燃費の向上を実現することができる。

　図８は、図２の電子制御装置４０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図８において、エンジン停止要求判定部７０は、エンジン１２の駆動状態（エンジン制御装置５６により駆動されている状態）からそのエンジン１２の停止要求があったか否かを判定する。例えば、アクセル開度および車速から求められる要求駆動力が予め設定された判定値を下まわって電動機走行領域となった場合、図示しない蓄電装置のＳＯＣが上限値を超えて充電制限状態となった場合、電動機走行選択装置が電動機走行位置へ切替操作された場合などに、エンジン１２の停止要求があったと判定する。車両走行状態判定部７２は、車両がコースト走行であるか力行(加速)走行状態であるかを、たとえば車速およびアクセル開度に基づいて求められる要求駆動力の正負、アクセルペダルおよびブレーキペダルの操作状態などに基づいて判定する。モード判定部７４は、ＥＶ－１モード、ＥＶ－２モード、ＨＶ－１モード、ＨＶ－２モード及びＨＶ－３モードの５つのモードのいずれが成立しているかを、車速Ｖ及びアクセル開度Ａ_ＣＣ、ＳＯＣ、作動温度などの車両パラメータ、エンジン制御装置５６やインバータ５８の出力状態、モード切換制御部７６の出力状態、或いは既に設定されたフラグなどに基づいて判定する。

　モード切換制御部７６は、駆動装置１０において成立させる走行モードを判定して切り換える。たとえば、車速Ｖ及びアクセル開度Ａ_ＣＣに基づいて判定される運転者の要求駆動力が予め設定された電気走行領域およびエンジン走行領域のいずれであるかに基づいて、或いはＳＯＣに基づく要求に基づいて、電気走行かハイブリッド走行であるか否かを判定する。電気走行が選択され或いは要求された場合には、ＳＯＣに基づく要求や運転者の選択などに基づいて、ＥＶ－１モードおよびＥＶ－２モードの一方を選択する。ハイブリッド走行が選択され或いは要求された場合は、エンジン１２の効率および伝達効率、要求駆動力の大きさなどに基づいて、駆動力および燃費が両立するように、ＨＶ－１モード、ＨＶ－２モード、及びＨＶ－３モードのいずれかを選択する。たとえば、低車速のローギヤ(高減速比域)ではＨＶ－１モード３の成立が選択され、中車速の中域ギヤ(中減速比域)或いは高車速のハイギヤ(低減速比域)ではＨＶ－２モードの成立が選択される。このモード切換制御部７６は、たとえば、それまでのＨＶ－２モードからＨＶ－１モードへ切り替える場合は、油圧制御回路６０を介してクラッチＣＬを解放し、且つブレーキＢＫを係合させる。これにより、図６の共線図に示す状態から図４の共線図に示す状態とされる。

　エンジン停止制御部７８は、クラッチＣＬが解放され、且つブレーキＢＫが係合された第１エンジン走行モードすなわちＨＶ－１モードでエンジン走行中に、エンジン停止要求判定部７０によりエンジン停止要求が出されたことが判定されると、エンジン制御装置５６を介して行われていた燃料噴射装置による吸気配管等への燃料供給や、点火装置による点火等の制御を停止させて、エンジン１２の作動（運転）を停止させ、エンジン回転速度Ｎ_Ｅの低下が開始させる。同時に、共振域を速やかに通過させるように第１電動機ＭＧ１を用いてエンジン回転速度Ｎ_Ｅを低下させて、ＥＶ－１モードへ移行させる。このとき、エンジン回転速度Ｎ_Ｅを低下させるときに発生する反力は、車両の駆動力を変化させないように、出力歯車３０に動力伝達可能に連結されている第２電動機ＭＧ２からキャンセルトルクが出力される。

　また、エンジン停止制御部７８は、クラッチＣＬが係合され、且つブレーキＢＫが解放された第２エンジン走行モードすなわちＨＶ－２モードで走行中であるとモード判定部７４により判定されている状態で、エンジン停止要求判定部７０によりエンジン停止要求が出されたことが判定されたときも、ＨＶ－１モードで走行中と同様に、エンジン１２の作動を停止させるとともに、共振域を速やかに通過させるように第１電動機ＭＧ１を用いてエンジン回転速度Ｎ_Ｅを低下させる。しかし、このときの第２電動機ＭＧ２は、、出力歯車３０とは別の回転要素Ｓ２に連結されていて、第２電動機ＭＧ２が出力歯車３０に直接的に動力を伝達できないＨＶ－２モードであるため、第２電動機ＭＧ２がエンジン回転を停止させるときに発生する反力が車両の駆動力に影響することキャンセルすることが困難であるため、エンジン停止制御部７８は、エンジン１２の回転の停止に伴って発生する反力トルクの影響が駆動輪に出ないように、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２のトルクを逆向きに発生させることにより、エンジン１２の回転速度Ｎ_Ｅを低下させ、エンジン１２停止に伴う駆動力変化やショックが抑制されるようにする。エンジン１２の回転速度Ｎ_Ｅが零に到達すると、ブレーキＢＫの係合によりＥＶ－１またはＥＶ－２モードの電気走行に切替られる。

　エンジン停止制御部７８は、車両走行状態判定部７２により車両がコースト走行であると判定されたときは、第１電動機ＭＧ１のトルクを正回転方向に、第２電動機ＭＧ２のトルクを負回転方向に出力させるとともに、エンジン１２の回転速度Ｎ_Ｅを速やかに低下させつつ、そのエンジン１２の回転の停止に伴って発生する反力トルクの影響が駆動輪に出ないように、すなわち第２電動機ＭＧ２で回生させることで得られるコースト走行中の減速度に変化が出ないように、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２のトルクを、エンジン停止制御前よりも増加させる。図９はこのコースト走行時のときエンジン停止制御の作動を説明する共線図、図１０はタイムチャートである。

　図９に示すように、共線図上の４つの回転要素間の間隔をａ、ｂ、ｃとしたとき、ある減速度に対応したコースト走行時の第１電動機ＭＧ１のトルクＴ１、第２電動機ＭＧ２のトルクＴ２は、車両慣性に基づくトルクＴｖｉおよびエンジンフリクショントルクＴｅｆにより(１）式および(２)式により示される。また、コースト走行時中のエンジン停止制御時のトルクの条件は、エンジンイナーシャトルクＴｅｉ、出力歯車３０に作用するエンジン停止制御時反力トルクＴｅｉ’を加えて(３)式および(４）式で表わされるので、コースト走行中のエンジン停止制御時の第１電動機ＭＧ１のトルクＴ１’、第２電動機ＭＧ２のトルクＴ２’は、(５）および(６）式により表わされる。

　Ｔ１＝Ｔｖｉ（ｂ＋ｃ）／ａ－Ｔｅｆ（ｂ／ａ）　　　・・・(１）
　Ｔ２＝Ｔｖｉ（ａ＋ｂ＋ｃ）／ａ－Ｔｅｆ（ａ＋ｂ／ａ）・・・(２）
　Ｔｅｉ＋Ｔｅｉ’＋Ｔｖｉ＋Ｔ１’＝Ｔ２’＋Ｔｅｆ　　・・・(３)
　Ｔｅｉ’＝０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・(４）
　Ｔ１’＝Ｔ１＋Ｔｅｉ（ｂ／ａ）　　　　　　　　　　　・・・(５）
　Ｔ２’＝Ｔ２＋Ｔｅｉ（ａ＋ｂ）／ａ　　　　　　　　　・・・(６）

　このため、図１０に示すように、第１電動機ＭＧ１のトルクＴ１および第２電動機ＭＧ２のトルクＴ２は、ｔ１時点からｔ２時点までのコースト走行時のエンジン停止制御中は、Ｔｅｉ（ｂ／ａ）およびＴｅｉ（ａ＋ｂ）／ａだけ増加(絶対値）させられることにより、出力歯車３０に作用するエンジン停止制御時反力トルクＴｅｉ’がキャンセルされるようになっている。

　エンジン停止制御部７８は、車両走行状態判定部７２により車両が加速(力行)走行であると判定されたときは、コースト走行時とは反対に第１電動機ＭＧ１のトルクを負回転方向に、第２電動機ＭＧ２のトルクを正回転方向に出力させるとともに、エンジン１２の回転速度Ｎ_Ｅを速やかに低下させつつ、そのエンジン１２の回転の停止に伴って発生する反力トルクの影響が駆動輪に出ないように、すなわち力行走行中の加速度に変化が出ないように、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２のトルクを、エンジン停止制御前よりも減少させる。図１１はこのコースト走行時のときエンジン停止制御の作動を説明する共線図、図１２はタイムチャートである。

　図１１に示すように、ある加速度に対応した力行走行時の第１電動機ＭＧ１のトルクＴ３、第２電動機ＭＧ２のトルクＴ４は、路面抵抗および車両慣性に基づくトルクＴｒｌにより(７）式および(８)式により示される。また、力行走行時中のエンジン停止制御時のトルクの条件は、(９)式および(１０）式で表わされるので、力行走行時中のエンジン停止制御時の第１電動機ＭＧ１のトルクＴ１’、第２電動機ＭＧ２のトルクＴ２’は、(１１）および(１２）式により表わされる。

　Ｔ３＝Ｔｒｌ（ｂ＋ｃ）／ａ＋Ｔｅｆ（ｂ／ａ）　　　　・・・(７）
　Ｔ４＝Ｔｒｌ（ａ＋ｂ＋ｃ）／ａ＋Ｔｅｆ（ａ＋ｂ／ａ）・・・(８）
　Ｔｅｉ＋Ｔｅｉ’＋Ｔ４’＝Ｔ３’＋Ｔｅｆ＋Ｔｒｌ　　・・・(９)
　Ｔｅｉ’＝０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・(１０）
　Ｔ３’＝Ｔ３－Ｔｅｉ（ｂ／ａ）　　　　　　　　　　　・・・(１１）
　Ｔ４’＝Ｔ４－Ｔｅｉ（ａ＋ｂ）／ａ　　　　　　　　　・・・(１２）

　このため、図１２に示すように、第１電動機ＭＧ１のトルクＴ１および第２電動機ＭＧ２のトルクＴ２は、ｔ１時点からｔ２時点までの力行走行時のエンジン停止制御中は、Ｔｅｉ（ｂ／ａ）およびＴｅｉ（ａ＋ｂ）／ａだけ減少(絶対値)させられることにより、出力歯車３０に作用するエンジン停止制御時反力トルクＴｅｉ’がキャンセルされるようになっている。

　また、エンジン停止制御部７８は、力行走行時のエンジン停止制御中にはブレーキＢＫの係合トルクを増加させつつ、好適には、図１２の破線に示すように、その過程でブレーキＢＫのトルク容量が増大するほど第２電動機ＭＧ２のトルクを低下させ、ブレーキＢＫの係合終期で同期したタイミングで第２電動機ＭＧ２のトルクを正横行から負方向へ反転させ、ＥＶ－１モードによる第１電動走行或いはＥＶ－２モードによる第２電動機走行を可能とする。このブレーキＢＫの同期タイミングは、出力歯車３０の回転速度(車速)および第２電動機ＭＧ２の回転速度に基づいて算出されるキャリヤＣ２の回転速度が零となったことに基づいて判定されてもよいが、ブレーキＢＫの係合圧が予め設定された所定の係合判定値を超えたことに基づいて早期に判定されてもよい。たとえば、好適には、このブレーキＢＫの同期タイミングは、たとえば予め記憶された関係から実際のアクセル開度Ａ_ＣＣおよび車速Ｖ（Ｎ_ＯＵＴ）から算出される要求駆動力に基づいて、その要求駆動力が大きくなるほど早期となるように、エンジン回転速度Ｎ_Ｅが零に到達する前に決定される。

　図１３は、図２の電子制御装置４０の制御作動の要部を説明するフローチャートであり、所定の制御周期で繰り返し実行される。

　先ず、エンジン停止要求判定部７０に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、ＥＶ－２モードのエンジン走行中にエンジン停止要求が出されたか否かが判定される。このＳ１の判定が否定された場合には本ルーチンが終了させられる。しかし、Ｓ１の判定が肯定された場合は、車両状態判定部７２に対応するＳ２において、たとえば車両状態がコースト走行であるか否かが判断される。このＳ２の肯定された場合はコースト走行であるので、エンジン停止制御部７８に対応するＳ３において、コースト走行時のエンジン停止制御が、Ｓ４においてエンジン回転速度Ｎ_Ｅが零となったと判定されるまで実行される。このＳ３では、エンジン１２の作動が停止されるとともに、第１電動機ＭＧ１のトルクが正回転方向に、第２電動機ＭＧ２のトルクが負回転方向に出力される。すなわち、エンジン１２の回転速度Ｎ_Ｅを速やかに低下させつつ、そのエンジン１２の回転の停止に伴って発生する反力トルクの影響が駆動輪に出ないように、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２のトルクが、エンジン停止制御前よりも増加(絶対値)させられる。そして、Ｓ４の判断が肯定されると、Ｓ５において、Ｓ３のエンジン停止制御が終了させられるとともにブレーキＢＫが係合させられてＥＶ－２モードまたはＥＶ－１モードの電動機走行に移行させられる。

　しかし、車両状態が加速(力行)走行であるときは前記Ｓ２の判定が否定されるので、エンジン停止制御部７８に対応するＳ６において、加速(力行)走行時のエンジン停止制御が、Ｓ７においてエンジン回転速度Ｎ_Ｅが零となったと判定されるまで実行される。このＳ６では、エンジン１２の作動が停止されるとともに、第１電動機ＭＧ１のトルクが正回転方向に、第２電動機ＭＧ２のトルクが負回転方向に出力される。すなわち、エンジン１２の回転速度Ｎ_Ｅを速やかに低下させつつ、そのエンジン１２の回転の停止に伴って発生する反力トルクの影響が駆動輪に出ないように、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２のトルクが、エンジン停止制御前よりも低下(絶対値)させられる。そして、Ｓ７の判断が肯定されると、Ｓ５において、Ｓ３のエンジン停止制御が終了させられるとともにブレーキＢＫが係合させられてＥＶ－２モードまたはＥＶ－１モードの電動機走行に移行させられる。

　上述のように、本実施例のハイブリッド車両の駆動制御装置１０によれば、クラッチＣＬを係合させたエンジン走行モードすなわちＨＶ－２モードで走行中にエンジン停止要求があった場合は、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２のトルクが逆向きに発生させられることから、そのようなクラッチＣＬを係合させたエンジン走行モードにおけるエンジン回転の停止に際して、エンジン回転を停止させるに伴って発生する反力トルクの影響が駆動輪に出ないようにすることができるので、エンジン回転の停止に伴う駆動力変化やショックが好適に防止される。すなわち、ＨＶ－２モードでエンジン走行中にエンジン１２を停止させる場合に、意図しない車両の駆動トルクの増大の発生が防止される。

　また、本実施例のハイブリッド車両の駆動制御装置１０によれば、車両がコースト走行中であるときと力行走行中であるときとでは、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２のトルクの向きが反転させられる。このため、コースト走行中では第２電動機ＭＧ２で回生させることができて減速走行が可能となり、力行走行中では第１電動機ＭＧ１で回生させて発生したエンジンの直達トルクと第２電動機ＭＧ２の正トルクで加速走行が可能となる。

　また、本実施例のハイブリッド車両の駆動制御装置１０によれば、車両がコースト走行であるときは、第１電動機ＭＧ１のトルクが正回転方向に、第２電動機ＭＧ２のトルクが負回転方向に出力させられる。このため、コースト走行中では第２電動機ＭＧ２で回生させることができて減速走行が可能となる。

　また、本実施例のハイブリッド車両の駆動制御装置１０によれば、車両が力行走行であるときは、第１電動機ＭＧ１のトルクが負回転方向に、第２電動機ＭＧ２のトルクが正回転方向に出力させられる。このため、力行走行中で第１電動機ＭＧ１で回生させて発生するエンジンの直達トルクと第２電動機ＭＧ２の正トルクとで加速走行が可能となる。

　また、本実施例のハイブリッド車両の駆動制御装置１０によれば、第１電動機ＭＧ１のトルクおよび第２電動機ＭＧ２のトルクは、走行中の車両の駆動力にエンジン回転の停止反力による変化が発生しないように制御される。このため、エンジンの回転を停止させることにより発生する反力が駆動輪に影響することが解消されるので、コースト走行或いは力行走行において駆動力変化或いはショックの発生が好適に解消される。

　また、本実施例のハイブリッド車両の駆動制御装置１０によれば、ブレーキＢＫを係合させた電動機走行へ移行するようにそのブレーキＢＫのトルク容量を増加させ、そのブレーキＢＫのトルク容量が増大するほど第２電動機ＭＧ２のトルクが低下させられる。このため、ブレーキＢＫの係合終期に駆動力を低下させないでエンジン１２の停止を進行させることができるとともに、ブレーキＢＫの係合前後で第２電動機ＭＧ２のトルクを反転させるときのショックを抑制することができる。

　また、本実施例のハイブリッド車両の駆動制御装置１０によれば、ブレーキＢＫのトルク容量が所定値以上となると、第２電動機ＭＧ２のトルクが反転させられる。このため、エンジン回転速度Ｎ_Ｅが零となってから第２電動機ＭＧ２のトルクを反転させる場合に比較して、速やかに或いは滑らかに駆動力を出せるようになる。

　また、本実施例のハイブリッド車両の駆動制御装置１０によれば、第２電動機ＭＧ２のトルクの反転を、要求駆動力が大きいほど早く実行される。このため、エンジン回転の停止時に発生する反力に起因する駆動力変化すなわちショックの低減と駆動力応答性とを両立させることができる。

　続いて、本発明の他の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。

　図１４～図１９は、前述の実施例１のハイブリッド車両用駆動装置１０に替えて、本発明が好適に適用される他のハイブリッド車両用駆動装置１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０の構成をそれぞれ説明する骨子図である。本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は、図１４に示す駆動装置１００や図１５に示す駆動装置１１０のように、中心軸ＣＥ方向の前記第１電動機ＭＧ１、第１遊星歯車装置１４、第２電動機ＭＧ２、第２遊星歯車装置１６、クラッチＣＬ及びブレーキＢＫの配置（配列）を変更した構成にも好適に適用される。図１６に示す駆動装置１２０のように、前記第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２と非回転部材である前記ハウジング２６との間に、そのキャリアＣ２のハウジング２６に対する一方向の回転を許容し、且つ逆方向の回転を阻止する一方向クラッチ（ワンウェイクラッチ）ＯＷＣを、前記ブレーキＢＫと並列に備えた構成にも好適に適用される。図１７に示す駆動装置１３０、図１８に示す駆動装置１４０、図１９に示す駆動装置１５０のように、前記シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６の代替として、第２差動機構としてのダブルピニオン型の第２遊星歯車装置１６′を備えた構成にも好適に適用される。この第２遊星歯車装置１６′は、第１回転要素としてのサンギヤＳ２′、相互に噛み合わされた複数のピニオンギヤＰ２′を自転及び公転可能に支持する第２回転要素としてのキャリアＣ２′、及びピニオンギヤＰ２′を介してサンギヤＳ２′と噛み合う第３回転要素としてのリングギヤＲ２′を回転要素（要素）として備えたものである。

　このように、本実施例２のハイブリッド車両用駆動装置１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０は、第１電動機ＭＧ１に連結された第１回転要素としてのサンギヤＳ１、エンジン１２に連結された第２回転要素としてのキャリアＣ１、及び出力回転部材である出力歯車３０に連結された第３回転要素としてのリングギヤＲ１を備えた第１差動機構である第１遊星歯車装置１４と、第２電動機ＭＧ２に連結された第１回転要素としてのサンギヤＳ２（Ｓ２′）、第２回転要素としてのキャリアＣ２（Ｃ２′）、及び第３回転要素としてのリングギヤＲ２（Ｒ２′）を備え、それらキャリアＣ２（Ｃ２′）及びリングギヤＲ２（Ｒ２′）の何れか一方が前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１に連結された第２差動機構である第２遊星歯車装置１６（１６′）と、前記第１遊星歯車装置１４におけるキャリアＣ１と、前記キャリアＣ２（Ｃ２′）及びリングギヤＲ２（Ｒ２′）のうち前記リングギヤＲ１に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるクラッチＣＬと、前記キャリアＣ２（Ｃ２′）及びリングギヤＲ２（Ｒ２′）のうち前記リングギヤＲ１に連結されていない方の回転要素を非回転部材であるハウジング２６に対して選択的に係合させるブレーキＢＫとを、備えている。すなわち、共線図上では全体として４つの回転要素を有する第１遊星歯車装置１４および第２遊星歯車装置１６（１６′）を備えているため、前述の実施例１の電子制御装置４０をそれぞれ設けることにより前述の実施例１と同様の効果が得られる。たとえば、クラッチＣＬを係合させたエンジン走行モードすなわちＨＶ－２モードで走行中にエンジン停止要求があった場合は、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２のトルクが逆向きに発生させられることから、そのようなクラッチＣＬを係合させたエンジン走行モードにおけるエンジン回転の停止に際して、エンジン回転を停止させるに伴って発生する反力トルクの影響が駆動輪に出ないようにすることができるので、エンジン回転の停止に伴う駆動力変化やショックが好適に防止される。

　図２０～図２２は、前述の実施例１のハイブリッド車両用駆動装置１０に替えて、本発明が好適に適用される他のハイブリッド車両用駆動装置１６０、１７０、１８０の構成および作動をそれぞれ説明する共線図である。前述と同様に、第１遊星歯車装置１４におけるサンギヤＳ１、キャリヤＣ１、リングギヤＲ１の相対的な回転速度を実線Ｌ１で、第２遊星歯車装置１６におけるサンギヤＳ２、キャリヤＣ２、リングギヤＲ２の相対的な回転速度を破線Ｌ２でそれぞれ示している。ハイブリッド車両用駆動装置１６０では、第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１、キャリヤＣ１およびリングギヤＲ１は、第１電動機ＭＧ１、エンジン１２および第２電動機ＭＧ２にそれぞれ連結され、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２、キャリヤＣ２およびリングギヤＲ２は、第２電動機ＭＧ２、出力回転部材３０およびブレーキＢＫを介して非回転部材２６にそれぞれ連結され、サンギヤＳ１とリングギヤＲ２とがクラッチＣＬを介して選択的に連結されている。ハイブリッド車両用駆動装置１７０では、第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１、キャリヤＣ１およびリングギヤＲ１は、第１電動機ＭＧ１、出力回転部材３０およびエンジン１２にそれぞれ連結され、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２、キャリヤＣ２、およびリングギヤＲ２は、第２電動機ＭＧ２、出力回転部材３０およびブレーキＢＫを介して非回転部材２６にそれぞれ連結され、サンギヤＳ１とリングギヤＲ２とがクラッチＣＬを介して選択的に連結されている。ハイブリッド車両用駆動装置１８０では、第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１、キャリヤＣ１およびリングギヤＲ１は、第１電動機ＭＧ１、出力回転部材３０、およびエンジン１２にそれぞれ連結され、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２、キャリヤＣ２およびリングギヤＲ２は、第２電動機ＭＧ２、ブレーキＢＫを介して非回転部材２６および出力回転部材３０にそれぞれ連結され、リングギヤＲ１とキャリヤＣ２とがクラッチＣＬを介して選択的に連結されている。

　図２０～図２２の実施例では、図９に示す実施例と同様に、共線図上では全体として４つの回転要素を有する第１遊星歯車装置１４および第２遊星歯車装置１６（１６′）を備えているため、前述の実施例１の電子制御装置４０をそれぞれ設けることにより前述の実施例１と同様の効果が得られる。たとえば、クラッチＣＬを係合させたエンジン走行モードすなわちＨＶ－２モードで走行中にエンジン停止要求があった場合は、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２のトルクが逆向きに発生させられることから、そのようなクラッチＣＬを係合させたエンジン走行モードにおけるエンジン回転の停止に際して、エンジン回転速度Ｎ_Ｅを停止させるに伴って発生する反力トルクの影響が駆動輪に出ないようにすることができるので、エンジン回転の停止に伴う駆動力変化やショックが好適に防止される。

　図９、図１４～図１９、図２０～図２２に示す実施例では、共線図上において全体として４つの回転要素を有する第１差動機構(第１遊星歯車装置１４)及び第２差動機構(第２遊星歯車装置１６、１６′)と、それら４つの回転要素にそれぞれ連結された第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、エンジン１２、および出力回転部材（出力歯車３０）と、そのエンジン１２が連結された回転要素を非回転部材に選択的に連結するブレーキＢＫとを、備え、前記４つの回転要素のうちの１つは、第１差動機構(第１遊星歯車装置１４)の回転要素と第２差動機構(第２遊星歯車装置１６、１６′)の回転要素とがクラッチＣＬを介して選択的に連結されるものであり、ブレーキＢＫおよびクラッチＣＬを係合させて第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２で車両を駆動する電動機走行が行なわれるハイブリッド車両の駆動制御装置である点で共通している。

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

１０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０：ハイブリッド車両用駆動装置
１２：エンジン
１４：第１遊星歯車装置（第１差動機構）
１６、１６′：第２遊星歯車装置（第２差動機構）
１８、２２：ステータ
２０、２４：ロータ
２６：ハウジング（非回転部材）
２８：入力軸
３０：出力歯車（出力回転部材）
４０：電子制御装置（駆動制御装置）
７０：エンジン停止要求判定部
７２：車両走行状態判定部
７４：モード判定部
７６：モード切換制御部
７８：エンジン停止制御部
ＢＫ：ブレーキ
ＣＬ：クラッチ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ２′：キャリア（第２回転要素）
ＭＧ１：第１電動機
ＭＧ２：第２電動機
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ２′：リングギヤ（第３回転要素）
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ２′：サンギヤ（第１回転要素）

Claims

　全体として４つの回転要素を有する第１差動機構及び第２差動機構と、該４つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第１電動機、第２電動機、及び出力回転部材とを、備え、
　前記４つの回転要素のうちの１つは、前記第１差動機構の回転要素と前記第２差動機構の回転要素とがクラッチを介して選択的に連結され、
　該クラッチによる係合対象となる前記第１差動機構又は前記第２差動機構の回転要素が、非回転部材に対してブレーキを介して選択的に連結されるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
　前記クラッチを係合させたエンジン走行モードで走行中にエンジン停止要求があった場合は、前記第１電動機および第２電動機のトルクを逆向きに発生させることを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
　車両がコースト走行中であるときと力行走行中であるときとは、前記第１電動機および第２電動機のトルクの向きを反転させることを特徴とする請求項１のハイブリッド車両の駆動制御装置。
　前記車両がコースト走行であるときは、前記第１電動機のトルクを正回転方向に、前記第２電動機のトルクを負回転方向に出力させることを特徴とする請求項２のハイブリッド車両の駆動制御装置。
　前記車両が力行走行であるときは、前記第１電動機のトルクを負回転方向に、前記第２電動機のトルクを正回転方向に出力させることを特徴とする請求項２のハイブリッド車両の駆動制御装置。
　前記第１電動機のトルクおよび前記第２電動機のトルクは、走行中の車両の駆動力にエンジン停止反力による変化が発生しないように制御されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１のハイブリッド車両の駆動制御装置。
　前記ブレーキを係合させた電動機走行へ移行するように該ブレーキのトルク容量を増加させ、
　該ブレーキのトルク容量が増大するほど、前記第２電動機のトルクを低下させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１のハイブリッド車両の駆動制御装置。
　前記ブレーキのトルク容量が所定値以上となると、前記第２電動機のトルクを反転させることを特徴とする請求項６のハイブリッド車両の駆動制御装置。
　前記第２電動機のトルクの反転を、要求駆動力が大きいほど早く実行することを特徴とする請求項６のハイブリッド車両の駆動制御装置。
　前記第１差動機構は、前記第１電動機に連結された第１回転要素、前記エンジンに連結された第２回転要素、及び前記出力回転部材に連結された第３回転要素を備えたものであり、
　前記第２差動機構は、前記第２電動機に連結された第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備え、それら第２回転要素及び第３回転要素の何れか一方が前記第１差動機構における第３回転要素に連結されたものであり、
　前記クラッチは、前記第１差動機構における第２回転要素と、前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるものであり、
　前記ブレーキは、前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素を、前記非回転部材に対して選択的に係合させるものである
　請求項１から８の何れか１項に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。