JP5884897B2 - ハイブリッド車両の駆動制御装置 - Google Patents

Description

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、特許文献１に示すように、第１電動機に連結された第１回転要素と、エンジンに連結された第２回転要素と、及び出力回転部材に連結され且つ第２電動機に２段の減速機を介して連結された第３回転要素と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、第２電動機を駆動源として走行可能な通常の第１電動機走行モードの他に、第１電動機および第２電動機を共に駆動源として走行可能な第２電動機走行モードが得られるハイブリッド車両が知られている。

特開２００８−２６５６００号公報

また、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差動機構における回転要素と前記第２差動機構における回転要素とを選択的に連結するクラッチと、前記第２差動機構における回転要素を非回転部材に対して選択的に連結するブレーキとを、備え、クラッチおよびブレーキの係合作動の組合せによって複数の走行モードで走行可能なハイブリッド車両も考えられる。

ところで、上記のような複数の走行モードで走行可能なハイブリッド車両において、例えば、エンジン走行モードから電動機走行モードへ移行させるために前記エンジンの作動を停止してその回転速度を停止させる過程で、エンジン回転速度が駆動系の共振を発生させる共振帯を速やかに通過させるために、前記第１電動機によって前記エンジンの回転速度をゼロに設定された目標回転速度に向かって積極的に低下するようにフィードバック制御を行うことが考えられる。

しかしながら、前記第１電動機を用いたフィードバック制御で前記エンジンの回転速度を低下させる時間帯は比較的短いので、前記エンジン回転速度の共振帯を速やかに通過させようとすると、前記第１電動機によるフィードバック制御によって前記エンジンの回転速度をゼロに近づけた際にオーバーシュートして前記エンジンが逆回転する不都合が生じる可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジン走行モードから電動機走行モードへ移行させるためにエンジンの回転速度を停止させるに際して、エンジンの逆回転が防止される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。

本発明者等は以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、前記複数の走行モードで走行可能なハイブリッド車両では、前記ブレーキまたは前記クラッチを係合させることにより第１電動機を用いないでエンジンを停止させることができることを見い出した。本発明はこのような知見に基づいて為されたものである。

すなわち、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、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連結されたものであり、そのクラッチによる係合対象となる前記第１差動機構及び前記第２差動機構の回転要素のうち一方が前記エンジンに連結され、他方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、(b) 前記エンジンを駆動させて走行するエンジン走行モードから電動機走行モードへ移行させるために前記エンジンの回転速度を低下させるに際して、前記第１電動機によって前記エンジンの回転速度をそのエンジンの回転速度がゼロより大きい値に予め設定された目標回転速度に向かって低下するようにフィードバック制御を実行させ、続いて、前記クラッチおよび前記ブレーキを係合させてそのエンジンの回転速度を零まで低下させるものである。

本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置によれば、前記エンジンを駆動させて走行するエンジン走行モードから電動機走行モードへ移行させるために前記エンジンの回転速度を低下させるに際して、前記クラッチおよび前記ブレーキを係合させて前記エンジンの回転速度を零まで低下させる。このため、少なくともエンジン回転速度が零付近となると、前記ブレーキおよび前記クラッチの係合によってエンジン回転速度が零まで低下させられるので、前記エンジンが逆回転しないでエンジン回転速度が低下させられる。また、前記第１電動機を用いて前記エンジンの回転速度を低下させ、続いて、前記クラッチおよび前記ブレーキを係合させてそのエンジンの回転速度を零まで低下させる。このため、前記クラッチおよび前記ブレーキだけで前記エンジンを停止させる場合に比較して前記クラッチおよび前記ブレーキの摩耗が好適に抑制され前記クラッチおよび前記ブレーキの耐久性が向上する。また、前記第１電動機は、前記エンジンの回転速度がゼロより大きい値に予め設定された目標回転速度に向かって低下するようにフィードバック制御するものである。このため、前記エンジンが停止する前に電動機によるフィードバック制御が停止されて前記クラッチおよび前記ブレーキの係合によるエンジン回転速度の低下に切り換えられるので、前記エンジン回転速度の共振帯を比較的に速やかに通過させるために前記フィードバック制御の感度又は追従性を高めて前記目標回転速度をオーバーシュートしても、好適に前記エンジンの逆回転が防止される。

ここで、好適には、前記エンジンの回転速度が前記目標回転速度に達すると前記フィードバック制御を終了させ、そのフィードバック制御が終了したと判定されると、前記ブレーキが係合され且つ前記クラッチが解放された前記エンジン走行モードから前記ブレーキおよび前記クラッチが係合された前記電動機走行モードへ移行する。このため、前記クラッチを係合させることによって、前記非回転部材に前記エンジンに連結された回転要素が相対回転不能に連結されて前記エンジンの回転速度が低下して回転が停止されると共に、そのままの係合状態で電動機走行が可能となる。

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。このようにしても、第１発明と同じ効果が得られる。

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、および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ＨＶ−２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ＨＶ−３モード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の電動機によるエンジン回転低下制御部および係合要素によるエンジン回転低下制御部の制御作動を説明する共線図であって、ＨＶ−２モードからＥＶ−２モードへ移行させるためにエンジンの回転速度を停止させるまでの状態を示す図である。 図８の電動機によるエンジン回転低下制御部および係合要素によるエンジン回転低下制御部の制御作動を説明する共線図であって、ＨＶ−１モードからＥＶ−２モードへ移行させるためにエンジンの回転速度を停止させるまでの状態を示す図である。 図２の電子制御装置による、エンジン走行モードから電動機走行モードへ移行させるためにエンジン回転速度を停止させるに際して、エンジンの逆回転を防止させる制御作動の要部をそれぞれ説明するフローチャートである。 図１１の制御作動に対応するタイムチャートである。 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更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成および作動を説明する共線図である。 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および作動を説明する共線図である。 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および作動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。

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ＭＧ２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、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ＮＥ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における各駆動輪それぞれの速度Ｎ_W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残量（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。

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に示す走行モード「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(電動機走行モード)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走行モード(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（走行モード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ＥＶ−２モード（走行モード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（走行モード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（走行モード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（走行モード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。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」は、駆動装置１０における第１の電動機走行モードに相当するものであり、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ＥＶ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、キャリアＣ１及びＣ２の相対回転が許容されると共に、そのキャリア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」は、駆動装置１０における第２の電動機走行モードに相当するものであり、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ＥＶ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」は、駆動装置１０における第１のエンジン(ハイブリッド)走行モードに相当するものであり、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ハイブリッド走行モードである。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」は、駆動装置１０における第２のエンジン(ハイブリッド)走行モードに相当するものであり、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ハイブリッド走行モードである。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、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、エンジン１２の出力に対して、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、エンジン１２の駆動に際して、その反力を第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。

図３に示す「ＨＶ−３モード」は、駆動装置１０における第３のエンジン(ハイブリッド)走行モードに相当するものであり、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ハイブリッド走行モードである。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−１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。エンジン停止要求判定手段すなわち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、すなわち、エンジン走行モードから電動機走行モードへの切換要求があったか否かを判定する。例えば、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖ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回って電動機走行領域となった場合、図示しないバッテリである蓄電装置の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。

エンジン停止制御手段すなわちエンジン停止制御部７２は、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)を停止させる。

モード判定手段すなわちモード判定部７４は、ＥＶ−１モード１、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、要求駆動力、車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃ、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、後述するモード切換制御部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。

モード切換制御手段すなわちモード切換制御部７６は、駆動装置１０において成立させる走行モードを、モード判定部７４の判定結果に従って、または、たとえば、車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃ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１つを選択する。たとえば、低車速のローギヤ(高減速比域)ではＨＶ−１モードの成立が選択され、中車速の中域ギヤ(中減速比域)ではＨＶ−２モードの成立が選択され、高車速のハイギヤ(低減速比域)ではＨＶ−３モードの成立が選択される。このモード切換制御部７６は、たとえば第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２を駆動源とする電動機走行であるＥＶ−２モードからエンジン走行であるＨＶ−１モードへ切り換える場合は、それまで係合していたクラッチＣＬおよびブレーキＢＫのうち、油圧制御回路６０を介してクラッチＣＬを解放して第１電動機ＭＧ１によりエンジン１２を始動させ、ブレーキＢＫの係合を継続させる。すなわち、図５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。

電動機によるエンジン回転低下制御手段すなわち電動機によるエンジン回転低下制御部７８は、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、第１電動機ＭＧ１或いは第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２によって、エンジン回転速度ＮＥが予め定められたエンジン目標回転速度ＮＥ１となるようにフィードバック制御を実行し、零回転に向かってエンジン回転速度ＮＥを速やかに低下させる。なお、上記エンジン目標回転速度ＮＥ１は、電動機によるフィードバック制御時においてエンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ１からオーバーシュートしても０ｒｐｍより小さくならないように、すなわちエンジン１２が逆回転しないように予め実験等によって設定された値であり、例えば５０ｒｐｍである。また、電動機によるエンジン回転低下制御部７８は、エンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ１に達すると、すなわちエンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ１より低くなると電動機によるフィードバック制御を終了させる。

例えば、電動機によるエンジン回転低下制御部７８は、図９の(a)に示すブレーキＢＫが解放され且つクラッチＣＬが係合されているＨＶ−２モードで走行中にエンジン停止要求判定部７０によってエンジン停止要求が出されると、図９の(b)に示すように、第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２の負のトルクによりサンギヤＳ１、Ｓ２が負の方向に回転させられて、エンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ１に向かうように低下させる。また、電動機によるエンジン回転低下制御部７８は、図１０の(a)に示すブレーキＢＫが係合され且つクラッチＣＬが解放されているＨＶ−１モードで走行中にエンジン停止要求判定部７０によってエンジン停止要求が出されると、図１０の(b)に示すように、第１電動機ＭＧ１の負のトルクによりサンギヤＳ１が負の方向に回転させられて、エンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ１に向かうように低下させる。なお、電動機によるエンジン回転低下制御部７８では、エンジン１２の作動が停止して電動機によるフィードバック制御によりエンジン回転速度ＮＥをエンジン目標回転速度ＮＥ１に低下させる過程において、エンジン回転速度ＮＥが駆動系の共振を発生させる共振帯を速やかに通過させるためにそのフィードバック制御の感度又は追従性が高められている。

係合要素によるエンジン回転低下制御手段すなわち係合要素によるエンジン回転低下制御部８０は、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、且つ、電動機によるエンジン回転低下制御部７８で電動機によるフィードバック制御が終了したと判定されると、係合要素であるクラッチＣＬまたはブレーキＢＫを係合させる指令信号を後述するブレーキ係合制御部８２またはクラッチ係合制御部８４に出力する。なお、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０では、モード判定部７４でエンジン停止要求判定部７０からエンジン停止要求が出された時に判定された走行モード(ＨＶ−１モードまたはＨＶ−２モード)によって、クラッチＣＬまたはブレーキＢＫのどちらかを係合させるかを決定する。すなわち、ＨＶ−１モードであると判定された場合には、クラッチＣＬを係合する指令信号を出力し、ＨＶ−２モードであると判定された場合には、ブレーキＢＫを係合する指令信号を出力する。

ブレーキ係合制御手段すなわちブレーキ係合制御部８２は、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０から出力される指令信号に従って、ブレーキＢＫを係合または解放させる油圧制御指令信号Ｓｐを電子制御装置４０から油圧制御回路６０に出力する。油圧制御回路６０では、その油圧制御指令信号Ｓｐに従って、その油圧制御回路６０内のリニアソレノイド弁等の電磁制御弁から出力される油圧が制御されてブレーキＢＫが係合又は解放される。

例えば、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０およびブレーキ係合制御部８２は、ＨＶ−２モードで走行時に、電動機によるエンジン回転低下制御部７８において図９の(b)に示すようにエンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ１に達して電動機によるフィードバック制御が停止すると、ブレーキＢＫを係合させる。このため、図９の(c)に示すように、キャリアＣ２を介して非回転部材であるハウジング２６にエンジン１２に連結されたキャリアＣ１が相対回転不能に連結されるので、エンジン回転速度ＮＥが低下して回転が停止するとともに、エンジン１２の逆回転が防止される。

クラッチ係合制御手段すなわちクラッチ係合制御部８４は、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０から出力される指令信号に従って、クラッチＣＬを係合または解放させる油圧制御指令信号Ｓｐを電子制御装置４０から油圧制御回路６０に出力する。油圧制御回路６０では、その油圧制御指令信号Ｓｐに従って、その油圧制御回路６０内のリニアソレノイド弁等の電磁制御弁から出力される油圧が制御されてクラッチＣＬが係合又は解放される。

例えば、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０およびクラッチ係合制御部８４は、ＨＶ−１モードで走行時に、電動機によるエンジン回転低下制御部７８において図１０の(b)に示すようにエンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ１に達して電動機によるフィードバック制御が停止すると、クラッチＣＬを係合させる。このため、図１０の(c)に示すように、非回転部材であるハウジング２６に相対回転不能に連結されたキャリアＣ２にエンジン１２に相対回転不能に連結されたキャリアＣ１が相対回転不能に連結するので、エンジン回転速度ＮＥが低下して回転が停止するとともに、エンジン１２の逆回転が防止される。

また、クラッチ係合制御部８４では、モード切換制御部７６で例えば車速Ｖ及びアクセル開度Ａｃｃに基づいて判定される運転者の要求駆動力等によってＥＶ−１モードまたはＥＶ−２モードへの要求が出されると、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０から指令信号が出力された後に、その要求に従ってクラッチＣＬを係合または解放させる油圧制御指令信号Ｓｐを電子制御装置４０から油圧制御回路６０に出力する。つまり、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０から指令信号が出力された後は、ブレーキＢＫおよびクラッチＣＬが係合されたＥＶ−２モードとなっているので、例えば、ＥＶ−２モードの要求がある場合には、クラッチＣＬの係合状態を継続させる。また、ＥＶ−２モードの要求がない場合すなわちＥＶ−１モードの要求がある場合には、クラッチＣＬを解放させる。

図１１は、図２の電子制御装置４０において、エンジン走行モード(ＨＶ−１モード、ＨＶ−２モード)から電動機走行モード(ＥＶ−１モード、ＥＶ−２モード)へ移行させるためにエンジン回転速度ＮＥを停止させるに際して、エンジン１２の逆回転を防止させる制御作動の要部をそれぞれ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。また、図１２は、図１１の制御作動に対応するタイムチャートであり、ＨＶ−２モードからＥＶ−２モードへの移行を示す図である。

図１１において、先ず、エンジン停止要求判定部７０に対応するＳ１において、エンジン停止要求が出されたか否か、すなわち電動機走行モードへの切換要求があったか否かが判定される。このＳ１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が、肯定される場合にはエンジン停止制御部７２に対応するＳ２において、エンジン１２の作動が停止される。

次に、電動機によるエンジン回転低下制御部７８に対応するＳ３、Ｓ４、Ｓ５が図１２のｔ１からｔ２までの間実行される。すなわち、エンジン１２の作動が停止された後のＳ３(図１２のｔ１時点)において、エンジン回転速度ＮＥが、零より大きい値(５０ｒｍｐ)に予め設定されたエンジン目標回転速度ＮＥ１に向かって積極的に低下するように、第１電動機ＭＧ１によるフィードバック制御を実行する。そして、Ｓ４において、エンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ１に達したか否かが判定される。このＳ４の判断が否定される場合はＳ３での第１電動機ＭＧ１によるフィードバック制御が継続されるが、肯定される場合(図１２のｔ２時点)には、Ｓ５において、その第１電動機ＭＧ１によるフィードバック制御が停止される。

次に、モード判定部７４に対応するＳ６において、エンジン停止要求判定部７０でエンジン停止要求が出された時のエンジン走行モードがＨＶ−１モード或いはＨＶ−２モードであるか、すなわちＨＶ−１モードであるか否かが判定される。このＳ６の判断が否定される場合すなわちＨＶ−２モードである場合には、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０およびブレーキ係合制御部８２に対応するＳ７において、ブレーキＢＫが係合されてエンジン回転速度ＮＥが低下して回転が停止(図１２のｔ３時点)する。また、Ｓ６の判断が肯定される場合すなわちＨＶ−１モードである場合には、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０およびクラッチ係合制御部８４に対応するＳ８において、クラッチＣＬが係合されてエンジン回転速度ＮＥが低下して回転が停止(図１２のｔ３時点)する。

次に、モード切換制御部７６に対応するＳ９において、ＥＶ２モードの要求があるか否かが判定される。このＳ９の判断が否定される場合には、クラッチ係合制御部８４に対応するＳ１０において、クラッチＣＬが係合された状態から解放される。また、Ｓ９の判断が肯定される場合には、クラッチＣＬはその係合状態が継続される。

本実施例の駆動装置１０の電子制御装置４０では、エンジン走行モード(ＨＶ−１モード、ＨＶ−２モード)から電動機走行モード(ＥＶ−１モード、ＥＶ−２モード)へ移行させるためにエンジン回転速度ＮＥを停止させるに際して、エンジン停止要求が出されると、エンジン回転速度ＮＥが、電動機によるエンジン回転低下制御部７８の電動機によるフィードバック制御によって零より大きい値に設定されたエンジン目標回転速度ＮＥ１まで(図１２のｔ１からｔ２まで)低下させられ、その後に、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０でクラッチＣＬまたはブレーキＢＫが係合されることによってエンジン目標回転速度ＮＥ１からエンジン１２の回転が停止するまで(図１２のｔ２からｔ３まで)低下させられる。

上述のように、本実施例の駆動装置１０の電子制御装置４０によれば、エンジン１２を駆動させて走行するエンジン走行モード(ＨＶ−１モード、ＨＶ−２モード)から電動機走行モード(ＥＶ−１モード、ＥＶ−２モード)へ移行させるためにエンジン１２の回転速度ＮＥを停止させるに際して、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０でクラッチＣＬまたはブレーキＢＫを用いてエンジン１２の回転速度ＮＥを停止させる。このため、電動機によるエンジン回転低下制御部７８の電動機によるフィードバック制御によってエンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ１となると、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０でブレーキＢＫまたはクラッチＣＬの係合によってエンジン回転速度ＮＥが停止させられるので、エンジン１２が逆回転しないでエンジン回転速度ＮＥが低下させられる。

また、本実施例の駆動装置１０の電子制御装置４０によれば、電動機によるエンジン回転低下制御部７８で第１電動機ＭＧ１を用いてエンジン１２の回転速度ＮＥを低下させ、続いて、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０でクラッチＣＬまたはブレーキＢＫを係合させてエンジン１２の回転速度ＮＥを零まで低下させる。このため、電動機によるエンジン回転低下制御部７８の電動機によるフィードバック制御なしでクラッチＣＬまたはブレーキＢＫだけでエンジン１２を停止させる場合に比較してクラッチＣＬまたはブレーキＢＫの摩耗が好適に抑制されクラッチＣＬまたはブレーキＢＫの耐久性が向上する。

また、本実施例の駆動装置１０の電子制御装置４０によれば、第１電動機ＭＧ１は、エンジン１２の回転速度ＮＥがゼロより大きい値に予め設定された目標回転速度ＮＥ１に向かって低下するようにフィードバック制御するものである。このため、エンジン１２が停止する前に電動機によるエンジン回転低下制御部７８の電動機によるフィードバック制御が停止されて、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０でクラッチＣＬまたはブレーキＢＫの係合によるエンジン回転速度ＮＥの低下に切り換えられるので、エンジン回転速度ＮＥの共振帯を比較的に速やかに通過させるためにフィードバック制御の感度又は追従性を高めて目標回転速度ＮＥ１をオーバーシュートしても、好適にエンジン１２の逆回転が防止される。

また、本実施例の駆動装置１０の電子制御装置４０によれば、ブレーキＢＫが係合され且つクラッチＣＬが解放されたＨＶ−１モードからブレーキＢＫおよびクラッチＣＬが係合されたＥＶ−２モードへに移行する。このため、クラッチＣＬを係合させることによって、ハウジング２６にキャリアＣ２を介してエンジン１２に連結されたキャリアＣ１が相対回転不能に連結されてエンジン１２の回転速度ＮＥが低下して回転が停止されると共に、そのままの係合状態でＥＶ−２モードによる電動機走行が可能となる。

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１３〜図１８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１３に示す駆動装置１００や図１４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１５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１６に示す駆動装置１３０、図１７に示す駆動装置１４０、図１８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、上記実施例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。このため、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、エンジン１２を駆動させて走行するエンジン走行モード(ＨＶ−１モード、ＨＶ−２モード)から電動機走行モード(ＥＶ−１モード、ＥＶ−２モード)へ移行させるためにエンジン１２の回転速度ＮＥを停止させるに際して、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０でクラッチＣＬまたはブレーキＢＫを用いてエンジン１２の回転速度ＮＥを停止させるので、電動機によるエンジン回転低下制御部７８の電動機によるフィードバック制御によってエンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ１となると、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０でブレーキＢＫまたはクラッチＣＬの係合によってエンジン回転速度ＮＥが停止させられ、エンジン１２が逆回転しないでエンジン回転速度ＮＥが低下させられるなど、前述の実施例１と同様の効果が得られる。

図１９〜図２１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、キャリア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、キャリア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、キャリア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、キャリア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。前記リングギヤＲ１とサンギヤＳ２とが相互に連結されている。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、キャリア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、キャリア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。前記キャリアＣ１及びＣ２が相互に連結されている。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、キャリア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、キャリア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とキャリアＣ２とがクラッチＣＬを介して選択的に連結されている。前記キャリアＣ１とリングギヤＲ２とが相互に連結されている。

図１９〜図２１の実施例では、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、エンジン１２を駆動させて走行するエンジン走行モード(ＨＶ−１モード、ＨＶ−２モード)から電動機走行モード(ＥＶ−１モード、ＥＶ−２モード)へ移行させるためにエンジン１２の回転速度ＮＥを停止させるに際して、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０でクラッチＣＬまたはブレーキＢＫを用いてエンジン１２の回転速度ＮＥを停止させるので、前述の実施例１と同様の効果が得られる。

図１９〜図２１に示す実施例では、前述した図４〜７、図１３〜１８等に示す実施例と同様に、共線図上において４つの回転要素を有する（４つの回転要素として表現される）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、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、及び出力回転部材（出力歯車３０）とを、備え、前記４つの回転要素のうちの１つは、前記第１遊星歯車装置１４の回転要素と前記第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、そのクラッチＣＬによる係合対象となる前記第２遊星歯車装置１６、１６′の回転要素が、非回転部材であるハウジング２６に対してブレーキＢＫ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る点で、共通している。すなわち、図８等を用いて前述した本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は、図１９〜図２１に示す構成にも好適に適用される。

また、図１９〜図２１に示す実施例は、図４〜７、図１３〜１８に示す実施例と同様に、前記第１遊星歯車装置１４は、前記第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、前記エンジン１２に連結された第２回転要素としてのキャリアＣ１、及び前記出力歯車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、前記第２遊星歯車装置１６（１６′）は、前記第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に連結されたものであり、前記クラッチＣＬは、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ものであり、前記ブレーキＢＫは、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ものである。

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、本発明はその他の態様においても適用される。

本実施例の電子制御装置４０において、エンジン走行モードから電動機走行モードへ移行させるためにエンジン１２の回転速度ＮＥを停止させるに際して、電動機によるエンジン回転低下制御部７８のフィードバック制御によってエンジン回転速度ＮＥを低下させた後で、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０でクラッチＣＬまたはブレーキＢＫを用いてエンジン１２の回転速度ＮＥを停止させたが、電動機によるエンジン回転低下制御部７８のフィードバック制御なしでクラッチＣＬまたはブレーキＢＫだけでエンジン１２を停止させても良い。

また、本実施例の電子制御装置４０において、エンジン走行モードから電動機走行モードへ移行させるためにエンジン１２の回転速度ＮＥを停止させるに際して、電動機によるエンジン回転低下制御部７８のフィードバック制御が停止した後に、係合要素によるエンジン回転低下制御部８０でクラッチＣＬまたはブレーキＢＫを係合させたが、フィードバック制御を停止する前にクラッチＣＬまたはブレーキＢＫを係合させても良い。たとえば、フィードバック制御によってエンジン回転速度ＮＥがエンジン目標回転速度ＮＥ１に近づくにつれてブレーキＢＫまたはクラッチＣＬの係合容量を徐々に上昇させても良いし、そのブレーキＢＫまたはクラッチＣＬの係合容量が上昇するにつれてフィードバック制御の感度又は追従性を低くするような制御が行われても良い。

なお、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、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）
２６：ハウジング(非回転部材)
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
７８：電動機によるエンジン回転低下制御部
８０：係合要素によるエンジン回転低下制御部
ＭＧ１：第１電動機
ＭＧ２：第２電動機
ＢＫ：ブレーキ
ＣＬ：クラッチ
ＮＥ：エンジン回転速度(回転速度)
ＮＥ１：エンジン目標回転速度(目標回転速度)

Claims (3)

1. 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連結されたものであり、
   該クラッチによる係合対象となる前記第１差動機構及び前記第２差動機構の回転要素のうち一方が前記エンジンに連結され、他方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、
   前記エンジンを駆動させて走行するエンジン走行モードから電動機走行モードへ移行させるために前記エンジンの回転速度を低下させるに際して、前記第１電動機によって前記エンジンの回転速度をそのエンジンの回転速度がゼロより大きい値に予め設定された目標回転速度に向かって低下するようにフィードバック制御を実行させ、続いて、前記クラッチおよび前記ブレーキを係合させて該エンジンの回転速度を零まで低下させるものである
   ことを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
2. 前記エンジンの回転速度が前記目標回転速度に達すると前記フィードバック制御を終了させ、
   そのフィードバック制御が終了したと判定されると、前記ブレーキが係合され且つ前記クラッチが解放された前記エンジン走行モードから前記ブレーキおよび前記クラッチが係合された前記電動機走行モードへ移行する請求項１のハイブリッド車両の駆動制御装置。
3. 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又は２に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。

Images