JP6705256B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、第１電動機に接続された第１回転要素と第２電動機に動力伝達可能に接続された前記第２回転要素と前記第３回転要素とからなる差動部と、前記第３回転要素の回転の固定、非固定を切り替えることのできる係合要素とを備える車両の制御装置に関するものである。

第１電動機に接続された第１回転要素と第２電動機に動力伝達可能に接続された前記第２回転要素と第３回転要素とからなる差動部と、前記第３回転要素の回転の固定、および非固定を切り換えることのできる係合要素とを有する車両の制御装置であって、前記係合要素によって前記第３回転要素の回転が規定されるように構成されている車両が良く知られている。たとえば特許文献１に記載された車両がそれである。この特許文献１には、前記第２電動機のトルクによる第１走行モードから、前記第１電動機および前記第２電動機のトルクによる第２走行モードに移行する際に、前記第１電動機が前記第２電動機の回転によって負回転で連れ回される状態から、前記第１電動機が負回転で力行する状態へと移行することとなる。この力行する状態への移行時に前記第１電動機と連結部材との間のスプライン嵌合部におけるスプライン歯同士の衝突、またはギヤの歯面におけるバックラッシュによる歯面同士の衝突が生じる。このショックを緩和するため前記第１電動機の駆動力を緩やかに増加させる技術が開示されている。

特開２０１５−２０４８７

ところで、前記第２電動機による第１走行モードから、前記第１電動機および前記第２電動機による第２走行モードに移行する際に、前記第１電動機の駆動力を緩やかに増加させることによってスプライン嵌合部におけるスプライン歯どうしの衝突、またはギヤの歯面におけるバックラッシュによる歯面同士の衝突を軽減することは可能である。しかしながら、そのように前記第１電動機のトルクを緩やかに増加させる場合には、第１走行モードから第２走行モードへの切替えに要する時間も長くなり、加速応答性が充分に得られない。

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、前記第２電動機による第１走行モードから、前記第１電動機と前記第２電動機とによる第２走行モードに移行する際に、スプライン嵌合部におけるスプライン歯どうしの衝突、またはギヤの歯面におけるバックラッシュによる歯面同士の衝突を軽減するとともに、第１走行モードから第２走行モードへの切替時間を効果的に抑制できる技術を提供することにある。

第１の発明の要旨とするところは、（ａ）第１電動機に接続された第１回転要素と第２電動機に動力伝達可能に接続された第２回転要素と第３回転要素とからなる差動部と、（ｂ）前記第３回転要素の回転の固定、および非固定を切り換えることのできる係合要素とを有する車両の制御装置であって、（ｃ）運転者の要求駆動力が予め設定された第１閾値を下回ると、前記係合要素を非係合とし、前記第１電動機のトルクを用いずに前記第２電動機のトルクによって走行が行われる第１走行モードを選択し、前記要求駆動力が前記第１閾値以上となると、前記係合要素を係合とし、前記第１電動機と前記第２電動機とのトルクによって走行が行われる第２走行モードを選択する走行モード切替手段と、（ｄ）前記要求駆動力が前記第１閾値よりも小さく設定された第２閾値以上であると、前記第１電動機のトルクを、前記第２走行モードにおける力行トルク側に予め設定された待機トルクへ変化させる待機制御を実行する待機制御実行手段とを備え、（ｅ）前記要求駆動力の増加率が予め設定された所定値以上である場合は、前記第１閾値および前記第２閾値のうちの少なくとも前記第１閾値が、前記要求駆動力の増加率が前記所定値を下回る場合よりも小さい値に設定され、（ｆ）前記第２電動機の温度が所定値以上であるときは、前記第２電動機の温度が前記所定値を下回る場合よりも前記第１閾値は小さく設定されることにある。

前記第１の発明によれば、運転者の要求駆動力によって第２電動機のみで走行が行われる第１走行モードから、第１電動機と第２電動機とによって走行が行われる第２走行モードへの切替えの際に、第１走行モードから第２走行モードへの切替えに先立って、第１電動機のトルクを第２走行モードにおける力行トルク側に予め設定された待機トルクへ向けて変化させる待機制御が行われる。これにより、第１電動機の出力軸とその連結部材におけるスプライン嵌合部におけるスプライン歯およびギヤ歯面どうしのガタ詰めが待機制御中に開始されるため、第２走行モードに切り替えられた際に生じる歯面どうしの衝突によるショックを抑制するために、第１電動機のトルクの立ち上げを緩やかにする必要も無く、第１走行モードから第２走行モードへの切替え時間を短縮することができ、加速応答性を高めることができる。また、前記要求駆動力の増加率が予め設定された所定値以上である場合は、前記第１閾値および前記第２閾値のうちの少なくとも前記第１閾値が、前記要求駆動力の増加率が前記所定値を下回る場合よりも小さい値に設定されることにある。このようにすれば、要求駆動力の増加が急激であるほど、少なくとも第１閾値がより小さい値に設定されることにより、単駆動から両駆動への移行が早められ駆動力がより速やかに増加される。また、前記第２電動機の温度が所定値以上であるときは、前記第２電動機の温度が前記所定値を下回る場合よりも前記第１閾値は小さく設定されるので、第２電動機の冷却を早めることができる。

本発明が適用される車両の走行に関わる各部の概略構成を説明する図である。 図１の車両の各部を制御するための制御系等の要部を説明するための図である。 各走行モードにおける各係合装置の各係合作動を示す図表である。 電動機の単駆動領域、両駆動領域、エンジン走行域を示す図である。 単駆動ＥＶモード時の共線図である。 両駆動ＥＶモード時の共線図である。 ＨＶ走行モードのロー時の共線図である。 ＨＶ走行モードのハイ時の共線図である。 単駆動、待機制御、および両駆動における主要な各部の作動を示すタイムチャートである。 両駆動ＥＶモードへの待機制御時の共線図である。 単駆動における待機制御、非待機制御の制御作動を説明するフローチャートである。 単駆動から両駆動車両に移行する場合の制御作動を説明するフローチャートである。 本発明が適用される他の車両の走行に係わる各部の概略構成を説明する図である。

好適には、前記第１閾値と前記第２閾値との差は、予め定められた所定値であることにある。このようにすれば、第２電動機のみで走行が行われる第１走行モードから、第１電動機と第２電動機とによって走行が行われる第２走行モードへの切替えは第１閾値に基づいて判断されるが、たとえば、何らかの理由によって第１閾値をより大きい値に設定する場合などにおいて、第１電動機のトルクを第２走行モードに向けて変化させる待機制御が判断される第２閾値も、第１閾値とともにその値が変化させられ、不必要に長い待機制御の実行が抑制されることによって燃費が改善される。

好適には、前記待機制御の実行は、前記要求駆動力と前記第２閾値との比較に基づいて判断され、前記待機制御の終了は、前記要求駆動力と第３閾値との比較に基づいて判断され、前記第２閾値は、前記第３閾値よりも大きい値であることにある。このようにすれば、前記待機制御の実行が判断される第２閾値は、待機制御の終了が判断される第３閾値を上回っており、前記待機制御の実行と終了が頻繁に繰り返されることを防ぐことができる。

好適には、前記要求駆動力の増加率が予め定められた所定値以上である場合は、前記所定値を下回る場合より、前記第１閾値と前記第２閾値とが小さく設定されることにある。このようにすれば、要求駆動力の増加が急激であるほど、少なくとも第１閾値がより小さい値に設定されることにより、単駆動から両駆動への移行が早められ駆動力がより速やかに増加される。また、第１閾値とあわせて、第２閾値をより小さい値に設定することにより、第１閾値を小さい値に設定した場合に第１閾値と第２閾値とが近い値となり待機制御を実行する時間が不足する可能性を減少することができる。

好適には、前記第２電動機の温度が予め定められた所定値以上である場合は、前記所定値を下回る場合より、前記第１閾値と前記第２閾値とが小さく設定されることにある。このようにすれば、たとえば第２電動機による第１走行モードによって第２電動機の温度が予め定められた所定値以上となった場合は、前記所定値を下回る場合より、第１閾値と、第２閾値とが小さく設定されることによって、第２電動機によって発生されるトルクを減少させることが可能となり、第２電動機の冷却を早めることができる。

好適には、前記第１走行モードから前記第２走行モードへ切り替えるために、前記係合要素に油圧を供給する係合要素制御手段を備え、前記係合要素は、前記待機制御中において前記係合要素制御手段によって油圧の供給が開始されることにある。このようにすれば、前記待機制御中に前記係合要素は係合直前の待機状態とされ、第１走行モードから第２走行モードへの切替えにおいて、速やかに切替えが行われるとともに、前記係合要素の係合に必要とされる油圧が確実に供給される。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の走行に関わる各部の概略構成を説明する図である。図１において、車両１０は、走行用の駆動力源となり得る、エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２と、動力伝達装置１４と、駆動輪１６とを備えるハイブリッド車両である。

エンジン１２は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等、所定の燃料を燃焼させて動力を出力させる公知の内燃機関である。このエンジン１２は、後述する電子制御装置９０によってスロットル開度或いは吸入空気量、燃料供給量、点火時期等の運転状態が電気的に制御される。

第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、駆動トルクを発生させる電動機(モータ)としての機能及び発電機(ジェネレータ)としての機能を有する所謂モータジェネレータである。第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、後述する電子制御装置９０によって第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の各々の出力トルク(力行トルク又は回生トルク)であるＭＧ１トルクＴｍｇ１及びＭＧ２トルクＴｍｇ２が制御される。

動力伝達装置１４は、エンジン１２と駆動輪１６との間の動力伝達経路に備えられており、車体に取り付けられる非回転部材であるケース２２内に、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２と共に収容されている。動力伝達装置１４は、第１動力伝達部２４、第２動力伝達部２６、第１動力伝達部２４の出力回転部材であるドライブギヤ２８と噛み合うドリブンギヤ３０、ドリブンギヤ３０を相対回転不能に固設するドリブン軸３２、ドリブン軸３２に相対回転不能に固設されたファイナルギヤ３４(ドリブンギヤ３０よりも小径のファイナルギヤ３４)、デフリングギヤ３６を介してファイナルギヤ３４と噛み合うディファレンシャルギヤ３８、ディファレンシャルギヤ３８に連結された車軸４０等を備えている。

第１動力伝達部２４は、第１動力伝達部２４の入力回転部材である入力軸４２と同軸心に配置されており、変速部４４と差動部４６とを備えている。変速部４４は、第１遊星歯車機構４８、クラッチＣ１、及びブレーキＢ１を備えている。差動部４６は、第２遊星歯車機構５０を備えている。

第１遊星歯車機構４８は、第１サンギヤＳ１、第１ピニオンギヤＰ１、第１ピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１ピニオンギヤＰ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を有する公知のシングルピニオン型の遊星歯車機構であり、差動作用を生じる差動機構として機能する。第１遊星歯車機構４８は、第２遊星歯車機構５０よりもエンジン１２側に配置された入力側差動機構である。第１サンギヤＳ１は、ブレーキＢ１を介してケース２２に選択的に連結される回転部(例えば第１回転部ＲＥ１)である。又、第１リングギヤＲ１は、差動部４６の入力回転部材(すなわち第２遊星歯車機構５０の第２キャリヤＣＡ２)に連結された回転部(例えば第２回転部ＲＥ２)であり、変速部４４の出力回転部材として機能する。第１キャリヤＣＡ１と第１サンギヤＳ１とは、クラッチＣ１を介して選択的に連結される。第１キャリヤＣＡ１は、入力軸４２に一体的に連結され、その入力軸４２を介してエンジン１２に連結された回転部(例えば第３回転部ＲＥ３)である。

クラッチＣ１及びブレーキＢ１は、好適には何れも湿式の摩擦係合装置であり、油圧アクチュエータによって係合制御される多板型の油圧式摩擦係合装置である。このクラッチＣ１及びブレーキＢ１は、後述する電子制御装置９０によって油圧制御回路５２が制御されることにより、油圧制御回路５２から各々供給される油圧(例えば油圧Ｐｃ１、Ｐｂ１)に応じてその作動状態が係合と解放との間で制御される。

クラッチＣ１及びブレーキＢ１が共に解放された状態においては、第１遊星歯車機構４８の差動が許容される。よって、この状態では、第１サンギヤＳ１にてエンジントルクＴeの反力トルクが取れない為、変速部４４は機械的な動力伝達が不能な中立状態(ニュートラル状態)とされる。又、クラッチＣ１が係合され且つブレーキＢ１が解放された状態においては、第１遊星歯車機構４８は各回転部が一体回転させられる。よって、この状態では、エンジン１２の回転は等速で第１リングギヤＲ１から第２キャリヤＣＡ２へ伝達される。一方で、クラッチＣ１が解放され且つブレーキＢ１が係合された状態においては、第１遊星歯車機構４８は第１サンギヤＳ１の回転が止められ、第１リングギヤＲ１の回転が第１キャリヤＣＡ１の回転よりも増速される。よって、この状態では、エンジン１２の回転は増速されて第１リングギヤＲ１から出力される。このように、変速部４４は、直結状態(変速比＝１．０)となるローギヤと、オーバードライブ状態(例えば変速比＝０．７)となるハイギヤとに切り替えられる２段の有段変速機として機能する。又、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が共に係合された状態においては、第１遊星歯車機構４８は各回転部要素の回転が止められる。よって、この状態では、変速部４４の出力回転部材である第１リングギヤＲ１の回転が停止されることで、差動部４６の入力回転部材である第２キャリヤＣＡ２の回転が停止させられる。

第２遊星歯車機構５０は、第１回転要素すなわち第２サンギヤＳ２（以降、第２サンギヤＳ２と呼ぶ）、第２ピニオンギヤＰ２、第２ピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持する第３回転要素すなわち第２キャリヤＣＡ２（以降、第２キャリヤＣＡ２と呼ぶ）、第２ピニオンギヤＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２回転要素すなわち第２リングギヤＲ２（以降、第２リングギヤと呼ぶ）を有する公知のシングルピニオン型の遊星歯車機構であり、差動作用を生じる差動機構として機能する。第２遊星歯車機構５０は、第１遊星歯車機構４８よりも駆動輪１６側に配置された出力側差動機構である。第２キャリヤＣＡ２は、変速部４４の出力回転部材(すなわち第１遊星歯車機構４８の第１リングギヤＲ１)に連結された回転要素であり、差動部４６の入力回転部材として機能する。第２サンギヤＳ２は、動力伝達軸５７と連結され、スプライン嵌合部６２を介して第１電動機ＭＧ１のロータ軸５４と一体的に連結された回転要素である。第２リングギヤＲ２は、ドライブギヤ２８に一体的に連結された回転要素である。

第２遊星歯車機構５０は、第２キャリヤＣＡ２に入力される動力を第１電動機ＭＧ１及び第２リングギヤＲ２へ分配する動力分配機構として機能することが可能である。すなわち、差動部４６において、第２リングギヤＲ２へ分配される機械的な動力伝達に加え、第１電動機ＭＧ１に分配された動力で第１電動機ＭＧ１が発電され、その発電された電力が蓄電されたりその電力で第２電動機ＭＧ２が駆動される。これにより、差動部４６は、後述する電子制御装置９０によって第１電動機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより変速比を制御する公知の電気式差動部(電気式無段変速機)として機能する。

このように構成された第１動力伝達部２４においては、エンジン１２の動力や第１電動機ＭＧ１の動力はドライブギヤ２８からドリブンギヤ３０へ伝達される。従って、エンジン１２及び第１電動機ＭＧ１は、第１動力伝達部２４を介して駆動輪１６に動力伝達可能に連結される。

第２動力伝達部２６は、入力軸４２とは別にその入力軸４２と平行に配置された、第２電動機ＭＧ２のロータ軸５６、及びドリブンギヤ３０と噛み合うと共にそのロータ軸５６に連結されたリダクションギヤ６０(ドリブンギヤ３０よりも小径のリダクションギヤ６０)を備えている。これにより、第２動力伝達部２６においては、第２電動機ＭＧ２の動力は第１動力伝達部２４を介すことなくドリブンギヤ３０へ伝達される。従って、第２電動機ＭＧ２は、第１動力伝達部２４を介さずに駆動輪１６に動力伝達可能に連結される。

このように構成された動力伝達装置１４は、ＦＦ(フロントエンジン・フロントドライブ)方式の車両に好適に用いられる。又、動力伝達装置１４では、エンジン１２の動力や第１電動機ＭＧ１の動力や第２電動機ＭＧ２の動力は、ドリブンギヤ３０へ伝達され、そのドリブンギヤ３０から、ファイナルギヤ３４、ディファレンシャルギヤ３８、車軸４０等を順次介して駆動輪１６へ伝達される。又、動力伝達装置１４では、エンジン１２、第１動力伝達部２４、及び第１電動機ＭＧ１と、第２電動機ＭＧ２とが異なる軸心上に配置されることで、軸長が短縮化されている。又、第２電動機ＭＧ２の減速比を大きくとることができる。

動力伝達装置１４では、クラッチＣ１、およびブレーキＢ１の各係合作動や各部の潤滑や各部の冷却に用いられる作動油(オイル)を供給する為の機械式のオイルポンプ１８が第２キャリヤＣＡ２にワンウェイクラッチＯＷＣ１を介して連結されており、第２キャリヤＣＡ２の回転に伴って駆動される。また、オイルポンプ１８は、ワンウェイクラッチＯＷＣ２を介してモータ２０とも連結されており、第２キャリヤＣ２もしくはモータ２０による回転速度のいずれか早い速度で回転される。これによって、エンジン１２による走行中は、エンジン１２によって駆動され、たとえば両駆動走行モード等において第２キャリヤＣＡ２の回転速度Ｎｃａ（ｒｐｍ）が略零、もしくは予め定められた所定の回転速度以下となった場合、モータ２０によって駆動することができる。

車両１０は、走行に関わる各部を制御する制御装置を含む電子制御装置９０を備えている。電子制御装置９０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。

図２には、電子制御装置９０による制御機能の要部を説明する機能ブロック図とともに、電子制御部９０に入力される各種センサからの入力信号、および電子制御部９０からたとえば第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、エンジン１２等に出力される信号が示されている。車両１０に設けられた各種センサ等(例えばエンジン回転速度センサ７０、出力回転速度センサ７２、レゾルバ等のＭＧ１回転速度センサ７４、レゾルバ等のＭＧ２回転速度センサ７６、オイルポンプ回転センサ７７、アクセル開度センサ７８、シフトポジションセンサ８０、ピストンストロークセンサ８２、走行モード選択スイッチ８４、バッテリセンサ８６、ＣＡ２軸回転速度センサ８８、油温センサ８９など)による検出値に基づく各種信号(例えばエンジン回転速度Ｎe（ｒｐｍ）、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）に対応するドリブンギヤ３０の回転速度である出力回転速度Ｎout（ｒｐｍ）、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１（ｒｐｍ）、ＭＧ２回転速度Ｎｍｇ２（ｒｐｍ）、オイルポンプ回転速度Ｎｏｐ（ｒｐｍ）、アクセル開度θａｃｃ（％）、シフトレバーの操作位置Ｐｓｈ、クラッチＣ１およびブレーキＢ１のピストンストロークＳｐ（ｍｍ）、運転者により選択された走行モードＭｏｄｅ、バッテリ部６２の充電状態(充電容量)ＳＯＣ（％）、ＣＡ２軸回転速度（ｒｐｍ）、作業油温Ｔｏｉｌ（℃）など)が供給される。又、電子制御装置９０からは、車両１０に備えられた各装置(例えば第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２を駆動する図示されていないインバータ、エンジン１２、油圧制御回路５２、モータ２０など)に各種指令信号(例えば電動機制御信号Ｓｍ、エンジン制御指令信号Ｓe、油圧制御指令信号Ｓｓｗｔ、モータ制御信号Ｓｏｐなど)が供給される。

ここで、車両１０にて実行可能な走行モードについて図３、図４および図５−図８を用いて説明する。図３は、各走行モードにおけるクラッチＣ１、ブレーキＢ１の各係合作動を示す図表である。図３の図表中の○印は係合装置(Ｃ１，Ｂ１)の係合を示し、空欄は解放を示し、△印は回転停止状態のエンジン１２を連れ回し状態とするエンジンブレーキの併用時に何れか一方を係合することを示している。又、「Ｇ」は電動機(ＭＧ１，ＭＧ２)を主にジェネレータとしての機能させることを示し、「Ｍ」は電動機(ＭＧ１，ＭＧ２)を駆動時には主にモータとして機能させ、回生時には主にジェネレータとして機能させることを示している。図３に示すように、車両１０は、走行モードとして、ＥＶ走行モード及びＨＶ走行モードを選択的に実現することができる。ＥＶ走行モードは、エンジン１２を運転停止して、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２のうちの少なくとも一方の電動機を駆動力源としてＥＶ走行することができる走行モードである。ＥＶ走行モードは、第２電動機ＭＧ２のみを駆動力源としてＥＶ走行することができる単駆動ＥＶモードと、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の両方を駆動力源としてＥＶ走行することができる両駆動ＥＶモードとの２つのモードを有している。ＨＶ走行モードは、少なくともエンジン１２を駆動力源としてエンジン走行することができる走行モードである。ＨＶ走行モードは、エンジントルクＴeを機械的に駆動輪１６へ伝達することでエンジン走行することができ、またエンジン１２に加えて、第２電動機ＭＧ２を駆動力源として走行することができる。

図４は、車両１０が第１電動機ＭＧ１を駆動源として用いず第２電動機ＭＧ２を駆動力源として単駆動走行モードすなわち第１走行モードで走行する単駆動領域と、第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２との両方を駆動力源として両駆動走行モードすなわち第２走行モードで走行する両駆動領域とからなるＥＶ走行モードと、少なくともエンジン１２を駆動力源として走行するエンジン走行域、すなわちＨＶ走行モードが示されており、車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）と運転者による要求駆動力Ｆ（Ｎ）に基づいて選択される走行モードが示されている。要求駆動力Ｆは、たとえばアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとから予め定められた関係（マップ）に基づいて算出される。なお、ＥＶ走行モードの領域において、充電状態ＳＯＣが予め設定された所定値未満である場合は、エンジン駆動とされるが、充電状態ＳＯＣが予め設定された所定値以上である場合には電動機ＭＧ１、電動機ＭＧ２による走行が優先される。

図５−図８は、第１遊星歯車機構４８及び第２遊星歯車機構５０の各々における３つの回転部ＲＥ１，ＲＥ２，ＲＥ３の回転速度を相対的に表すことができる共線図である。この共線図において、第１遊星歯車機構４８における各回転部の回転速度を表す縦線Ｙ１−Ｙ３は紙面向かって左から順に、縦線Ｙ１がブレーキＢ１を介してケース２２に選択的に連結される第１回転部ＲＥ１である第１サンギヤＳ１の回転速度を、縦線Ｙ２がエンジン１２に連結された第３回転部ＲＥ３である第１キャリヤＣＡ１の回転速度を、縦線Ｙ３が第２キャリヤＣＡ２に連結された第２回転部ＲＥ２である第１リングギヤＲ１の回転速度をそれぞれ示している。又、第２遊星歯車機構５０における各回転部の回転速度を表す縦線Ｙ４−Ｙ６は紙面向かって左から順に、縦線Ｙ４が第１電動機ＭＧ１に連結された第１回転部ＲＥ１である第２サンギヤＳ２の回転速度を、縦線Ｙ５が第１リングギヤＲ１に連結された第３回転部ＲＥ３である第２キャリヤＣＡ２の回転速度を、縦線Ｙ６がドライブギヤ２８に連結された第２回転部ＲＥ２である第２リングギヤＲ２の回転速度をそれぞれ示している。

図５は、単駆動ＥＶモード時の共線図である。単駆動ＥＶモードは、図３に示すように、クラッチＣ１、ブレーキＢ１を共に解放した状態で実現される。単駆動ＥＶモードでは、図５に示すように、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が解放されることで、第１遊星歯車機構４８の差動が許容され、変速部４４は中立状態とされる。変速部４４が中立状態とされると、第１リングギヤＲ１に連結された第２キャリヤＣＡ２においてＭＧ１トルクＴｍｇ１の反力トルクが取れない為、差動部４６は中立状態とされ、第２電動機ＭＧ２から走行用のＭＧ２トルクＴｍｇ２が出力される。後進時は、前進時に対して第２電動機ＭＧ２を逆回転させる。車両走行中には、駆動輪１６の回転に連動してドライブギヤ２８に連結された第２リングギヤＲ２が回転させられる。単駆動ＥＶモードでは、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１は零回転に維持される。例えば、電子制御装置９０は、第１電動機ＭＧ１をジェネレータとして機能させて、フィードバック制御によりＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１を零回転に維持する。或いは、第１電動機ＭＧ１の回転が固定されるように第１電動機ＭＧ１に電流を流す制御(ｄ軸ロック制御)を実行して、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１を零回転に維持する。或いは、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を零トルクとしても第１電動機ＭＧ１のコギングトルクによりＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１を零回転に維持できるときはＭＧ１トルクＴｍｇ１を加える必要はない。尚、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１を零回転に維持する制御を行っても、第１動力伝達部２４は中立状態であるので、駆動トルクに影響を与えない。

単駆動ＥＶモードでは、第１リングギヤＲ１は第２キャリヤＣＡ２に連れ回されるが、変速部４４は中立状態であるので、エンジン１２は連れ回されず零回転で停止状態とされる。よって、単駆動ＥＶモードでの走行中に第２電動機ＭＧ２にて回生制御を行う場合、回生量を大きく取ることができる。単駆動ＥＶモードでの走行時に、図示されていないバッテリの充電状態ＳＯＣが満充電状態となり回生エネルギーが取れない場合、エンジンブレーキを併用することが考えられる。エンジンブレーキを併用する場合は、図３に示すように、クラッチＣ１又はブレーキＢ１が係合される。クラッチＣ１又はブレーキＢ１が係合されると、エンジン１２は連れ回し状態とされて、エンジンブレーキが作用させられる。ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１を上昇させることで、エンジン１２の連れ回し状態におけるエンジン回転速度Ｎｅを上昇させることができる。クラッチＣ１又はブレーキＢ１を係合することでエンジン回転速度Ｎｅを上昇させることができるので、ＥＶ走行モードからエンジン１２を始動するときには、クラッチＣ１又はブレーキＢ１を係合した状態として、必要に応じて第１電動機ＭＧ１によりエンジン回転速度Ｎｅを引き上げて点火する。このとき、第２電動機ＭＧ２に反力キャンセルトルクを追加で出力させる。尚、車両停止時にエンジン１２を始動する際には、クラッチＣ１又はブレーキＢ１を係合した状態で第１電動機ＭＧ１により第２キャリヤＣＡ２の回転を引き上げることでエンジン回転速度Ｎｅを上昇させても良いし、又、第１電動機ＭＧ１により第２キャリヤＣＡ２の回転を引き上げてからクラッチＣ１又はブレーキＢ１を係合することでエンジン回転速度Ｎｅを上昇させても良い。

図６は、両駆動ＥＶモード時の共線図である。両駆動ＥＶモードは、図３に示すように、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を係合した状態で実現される。両駆動ＥＶモードでは、図６に示すように、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が係合されることで、第１遊星歯車機構４８の差動が規制され、第１サンギヤＳ１の回転が停止させられる。その為、第１遊星歯車機構４８は何れの回転部も回転が停止させられる。これによって、エンジン１２は零回転で停止状態とされ、又、第１リングギヤＲ１に連結された第２キャリヤＣＡ２の回転も停止させられる。第２キャリヤＣＡ２の回転が停止させられると、第２キャリヤＣＡ２にてＭＧ１トルクＴｍｇ１の反力トルクが取れる為、ＭＧ１トルクＴｍｇ１を第２リングギヤＲ２から機械的に出力させて駆動輪１６へ伝達することができる。従って、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が係合されることで、第１動力伝達部２４は機械的な動力伝達が可能な非中立状態とされる。両駆動ＥＶモードでは、前進時に対して第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２を共に逆回転させて後進走行することも可能である。

図７は、ＨＶ走行モードのロー状態での共線図である。ロー状態では、図３に示すように、クラッチＣ１を係合し、且つブレーキＢ１を解放した状態で実現される。図７に示すように、クラッチＣ１が係合されることで、第１遊星歯車機構４８の差動が規制され、第１遊星歯車機構４８の回転部が一体回転させられる。その為、エンジン１２の回転は等速で第１リングギヤＲ１から第２キャリヤＣＡ２へ伝達される。

図８は、ＨＶ走行モードのハイ状態での共線図である。ハイ状態では、図３に示すように、ブレーキＢ１を係合し、且つクラッチＣ１を解放した状態で実現される。パラレルハイモードでは、図８に示すように、ブレーキＢ１が係合されることで、第１サンギヤＳ１の回転が停止させられる。その為、エンジン１２の回転は増速されて第１リングギヤＲ１から第２キャリヤＣＡ２へ伝達される。

ローモード及びハイモードでは、エンジン１２の動力に対する反力を第１電動機ＭＧ１により受け持つことでエンジントルクＴｅの一部(エンジン直達トルク)を第２リングギヤＲ２から機械的に出力させて駆動輪１６へ伝達することができる。従って、クラッチＣ１又はブレーキＢ１が係合されることで、第１動力伝達部２４は機械的な動力伝達が可能な非中立状態とされ、クラッチＣ１を係合することで変速部４４をローギヤに切り替えられる一方で、ブレーキＢ１を係合することで変速部４４をハイギヤに切り替えられる。電子制御装置９０は、エンジントルクＴeに対する反力トルクとなるＭＧ１トルクＴｍｇ１を第１電動機ＭＧ１の発電により出力させると共に、第１電動機ＭＧ１の発電電力により第２電動機ＭＧ２からＭＧ２トルクＴｍｇ２を出力させる。ローモードでは、前進時に対して第２電動機ＭＧ２を逆回転させて後進走行することも可能である。

電子制御装置９０は、車速Ｖが予め定められた閾値以上の高車速時には、ハイモードを成立させる一方で、車速Ｖが予め定められた閾値未満の中低車速時には、ローモードを成立させる。ここで、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１が零回転とされてエンジン１２の動力が電気パス(第１電動機ＭＧ１や第２電動機ＭＧ２の電力授受に関わる電気経路である電気的な動力伝達経路)を介することなく全て機械的にドライブギヤ２８へ伝達される状態となる所謂メカニカルポイントでは、理論伝達効率が最大の「１」となる。このメカニカルポイントは、図７、８の共線図における差動部４６(縦線Ｙ４−Ｙ６参照)において、ＭＧ１回転速度Ｎｍｇ１が零回転となる状態(すなわち第２サンギヤＳ２の回転速度が零回転となる状態)である。ＨＶ走行モードにおいてハイモードとローモードとが切り替えられることでこのメカニカルポイントが２つとなり、ハイモードを有することでメカニカルポイントが高車速側に増えることになり、高速燃費が向上する。

第１動力伝達部２４において、変速部４４と差動部４６とは直列に接続されている。変速部４４を変速すれば第１動力伝達部２４の変速比も変化させられる。変速部４４の変速時に第１動力伝達部２４の変速比の変化が抑制されるように、変速部４４の変速に合わせて、差動部４６の変速を実行し、例えば変速部４４がローギヤからハイギヤへアップシフトされる場合、それと同時に、差動部４６をダウンシフトする。これによって、第１動力伝達部２４は、所謂電気的無段変速機として機能させられる。又、変速部４４と差動部４６とが直列に接続された第１動力伝達部２４は変速比幅がワイドになるので、差動部４６から駆動輪１６までの動力伝達経路における変速比を比較的大きくとることができる。

ハイモードはローモードと比べて同じエンジン回転速度Ｎｅに対して第２キャリヤＣＡ２の回転速度が高くされるので、ＨＶ走行モードにおけるエンジン走行では、高車速時に第１電動機ＭＧ１が負回転且つ負トルクの力行状態となって第１電動機ＭＧ１に電力が供給される動力循環状態となることが抑制される。

以上のように、第１動力伝達部２４は、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が解放されることで、エンジン１２及び第１電動機ＭＧ１の何れの動力も機械的に駆動輪１６へ伝達することができない中立状態とされる。又、第１動力伝達部２４は、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が係合されることで、第１電動機ＭＧ１の動力を機械的に駆動輪１６へ伝達することができる非中立状態とされる。又、第１動力伝達部２４は、クラッチＣ１又はブレーキＢ１が係合されることで、エンジン１２の動力を第１電動機ＭＧ１にて反力を取って機械的に駆動輪１６へ伝達することができる非中立状態とされる。このように、第１動力伝達部２４は、機械的な動力伝達が可能な非中立状態と不能な中立状態とに切替え可能な動力伝達部である。

ところで、第２電動機ＭＧ２による単駆動走行モードから、第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２とによる両駆動走行モードに移行する際に、スプライン嵌合部６２においてスプライン歯同士の衝突によるショックが発生することがある。単駆動走行モードにおいて、スプライン嵌合部６２のスプライン歯の接触部分は、たとえば第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎｍｇ１を零回転に維持する制御、もしくはｄ軸ロック制御、またはコギングトルクにより第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎｍｇ１を零回転に維持できるときなどの場合に、差動部４６が連れ回されることによって第１電動機ＭＧ１の駆動時にスプライン嵌合部６２のスプライン歯の接触する歯面と逆のスプライン歯面が接触する状態が生じることとなる。この状態から両駆動走行モードに移行すると、第１電動機ＭＧ１は負回転に力行し、単駆動走行モード時に接触していたスプライン嵌合部６２の歯面どうしは離れ、もう一方の歯面に強く押し当てられることとなる。これによって、スプライン嵌合部６２のスプライン歯間、もしくはギヤの歯面におけるバックラッシュによるショックが発生する。

そのため、図２の電子制御装置９０においては、運転者の要求駆動力Ｆに基づいて、単駆動走行モードから両駆動走行モードへの切替えが近いと予想される場合に、第１電動機ＭＧ１に負回転のトルクを発生させ、あらかじめスプライン嵌合部６２におけるガタ、すなわちバックラッシュによるショックが抑制されるガタ詰めが行われる。これ以降、ガタ詰めを行う単駆動走行モードを単駆動走行モード２と呼び、ガタ詰めを行っていない単駆動走行モードを単駆動走行モード１と呼んで区別する。また、ガタ詰めの有無を特に区別する必要が無い場合は、単駆動走行モード１と単駆動走行モード２とをあわせて単駆動走行モードと呼ぶ。単駆動走行モード切替手段９２は、電子制御装置９０によって選択された車両１０の駆動が単駆動走行モードにあるか否かを判断する。単駆動走行モードにある場合には、要求駆動判定手段９４は、たとえばアクセル開度θａｃｃから推定される要求駆動力Ｆが予め設定された非スタンバイ閾値Ｆ３、すなわち第３閾値以上であるか否かを判断する。この判定が否定された場合は、非スタンバイ閾値手段９８は、オイルポンプ１８の回転数Ｎｐ、クラッチＣ１、ブレーキＢ１のピストンストロークによるピストン位置Ｐｓの設定、および第２キャリヤＣＡ２の回転速度Ｎｃａは単駆動走行モード１の設定がおこなわれ、単駆動走行モード１においてたとえばクラッチＣ１、ブレーキＢ１のピストンストロークＰｓの目標値は略零に設定され、第２キャリヤＣＡ２の回転速度Ｎｃａは現在速度とされる。これにより、非スタンバイ閾値Ｆ３を下回っていると判定された場合は、上記の設定が維持される。また、要求駆動力判定手段９４が、要求駆動力Ｆは予め設定された非スタンバイ閾値Ｆ３以上であると判定した場合に、待機制御実行手段すなわちスタンバイ閾値手段９６は、要求駆動力Ｆがスタンバイ閾値Ｆ２すなわち第２閾値以上であるか否かを判定する。なおスタンバイ閾値Ｆ２は、非スタンバイ閾値Ｆ３より大きい値で設定されている。要求駆動力Ｆがスタンバイ閾値Ｆ２を下回ると判定した場合は、スタンバイ目標値Ｎｔ２が設定されているか否かを判定し、目標値が設定されていない場合は走行モード切替手段９２からの判定を繰り返し、目標値が設定されている場合は、スタンバイ目標値Ｎｔ２を目標値に設定する。また、スタンバイ閾値手段９６において、要求駆動力Ｆがスタンバイ閾値Ｆ２以上であると判定された場合においても、単駆動走行モード２における設定値、すなわちスタンバイ目標値Ｎｔ２が目標値に設定される。スタンバイ目標値Ｎｔ２が目標値に設定されると、オイル流量を目標値範囲に制御するためにオイルポンプ１８を駆動するモータ２０を制御し、オイルポンプ１８の回転数Ｎｐは両駆動走行モードの待機時、すなわち単駆動走行モード２の設定とされ、ブレーキＢ１、クラッチＣ１のピストンストローク、および第２キャリヤＣＡ２の回転速度Ｎｃａの制御が行われる。なお第２キャリヤＣＡ２の回転速度Ｎｃａは、ＣＡ２軸回転速度センサ８６によって検出されるとしたが、ＣＡ２軸回転速度センサ８６ではなく、第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎｍｇ１と第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎｍｇ２とから算出されるものとしても良い。ＣＡ２回転速度判定手段１００は、第２キャリヤＣＡ２の回転速度Ｎｃａの絶対値が目標値Ｎｃａｔを下回るか否かを判定し、第２キャリヤＣＡ２の回転速度がＮｃａｔを下回る場合にはＭＧ１待機制御実行手段１０２は、第１電動機ＭＧ１のガタ量、すなわちスプライン嵌合部６２のガタ量が目標値の範囲、たとえば略零に入るように予め設定された第１電動機ＭＧ１のトルクＴｍｇ１が負回転方向に加えられる。また、第２キャリヤＣＡ２の回転速度Ｎｃａの絶対値が目標値Ｎｃａｔ以上である場合は、判定を繰り返すことになる。

走行モード切替手段９２は、上記の制御、すなわち要求駆動判定手段９４への指令信号の出力とともにスタンバイ制御判定手段１０４にも指令信号を出力し、スタンバイ制御判定手段１０４は、要求駆動力Ｎが両駆動閾値Ｆ１すなわち第１閾値である、両駆動走行モードが必要となる要求駆動力Ｆ以上であるか否かを判断する。なお両駆動閾値Ｆ１は、スタンバイ閾値Ｆ２および非スタンバイ閾値Ｆ３よりも大きい値に設定されている。スタンバイ制御判定手段１０４は、要求駆動力Ｆが両駆動閾値Ｆ１を下回ると判断した場合は、走行モード切替手段９２へ両駆動必要駆動力、すなわち両駆動閾値Ｆ１を下回るとの信号を返し、単駆動走行モードを継続する。また要求駆動力Ｆが両駆動閾値Ｆ１以上であると判断した場合は、スタンバイ制御判定手段１０４は、スタンバイ制御が完了しているか否かを判定する。判定が否定された場合、スタンバイ制御手段１０６はスタンバイ制御の完了を待ち、スタンバイ制御の完了後、両駆動実行手段１０８は、ブレーキＢ１、クラッチＣ１のトルク容量を両駆動走行モードに必要なトルク容量に制御し、第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２との両駆動走行モードを開始する。

なお、両駆動閾値Ｆ１、スタンバイ閾値Ｆ２および非スタンバイ閾値Ｆ３を予め定められた所定値としたが、特に所定値ではなく、たとえばアクセル開度θａｃｃの時間変化率、すなわち要求駆動力Ｆの増加率が予め定められた所定値以上である場合、少なくとも両駆動閾値Ｆ１を小さく設定するものとし、運転者の要求駆動力Ｆが大きい場合などにおいて、単駆動走行モードから両駆動走行モードへの移行を早めることができる。また、スタンバイ閾値Ｆ２および非スタンバイ閾値Ｆ３を両駆動閾値の設定値の変動に合わせて変動させても良い。

また、たとえば第２電動機ＭＧ２の単駆動中に第２電動機ＭＧ２の温度が予め定められた所定値以上となった場合に、少なくとも両駆動閾値Ｆ１を第２電動機ＭＧ２の温度が所定値を下回っている場合より小さく設定することによって、通常の設定と比較して第１電動機ＭＧ１の駆動を早めても良い。

図９は、単駆動走行モード１、単駆動走行モード２、および両駆動走行モードにおける、要求駆動力Ｆ、モータ２０の回転速度Ｎｍ、オイルポンプ１８の回転速度Ｎｐ、ブレーキＢ１とクラッチＣ２とのピストンストロークＰｓ、第２キャリヤＣＡ２の回転速度Ｎｃａ、第１電動機ＭＧ１のトルクＴｍｇ１を示すタイムチャートである。ｔ１以前の時点において、要求駆動力Ｆはスタンバイ閾値Ｆ２を下回っており、設定値は、単駆動走行モード１、すなわち非スタンバイ設定が維持される。具体的には、オイルポンプ１８を駆動するモータ２０の回転数Ｎｍは略零であり、オイルポンプの回転数ＮｐはＮｐ２、ブレーキＢ１とクラッチＣ１とのピストンストロークは略零すなわちブレーキＢ１とクラッチＣ１との係合を行うピストンには油圧が加えられていない、また第２キャリヤＣＡ２の回転速度は、Ｎｃａ１であり、第１電動機ＭＧ１の発生するトルクＴｍｇ１も略零となっている。要求駆動力Ｆがスタンバイ閾値Ｆ２以上となるｔ１時点において、モータ２０の回転が開始され、これによってオイルポンプ１８も回転が開始される。また第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎｍｇ１の制御によって第２キャリヤＣＡ２の回転速度Ｎｃａが、零に近い値に設定された目標範囲内となるように第1電動機ＭＧ１の回転速度Ｎｍｇ１が制御される。ｔ２時点時において、第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎｍｇ１が目標範囲内となると、第１電動機ＭＧ１はスプライン嵌合部６２の歯面のガタ詰めが確保できる範囲内で予め設定された第１電動機ＭＧ１のトルクＴｍｇ１、たとえば図９におけるＴ２１を発生するように制御される。またｔ２時点において、オイルポンプ１８の回転速度Ｎｐは、両駆動走行モード時に必要な油量Ｎｐ１に達し、オイルポンプ１８の回転速度がＮｐ１に上昇すると、ブレーキＢ１とクラッチＣ１とのピストンストロークも単駆動走行モード１の設定値であるＰｓ２に上昇しＰｓ２を維持するように制御される。

ｔ３時点において、要求駆動力Ｆは、両駆動閾値Ｆ１以上となり、ブレーキＢ１とクラッチＣ１とのピストンストロークＰｓが係合位置であるＰｓ１にまでストロークが伸ばされ、ｔ４時点において係合が完了される。第１電動機ＭＧ１のトルクＴｍｇ１は増加されｔ５において力行時のトルクＴ２２に達する。図９において、ＭＧ１トルク（ガタ詰め無し）として示されているのは、本発明におけるガタ詰めを実施しない場合の単駆動走行モードから両駆動走行モードへの切替えにおける第１電動機ＭＧ１のトルクＴｍｇ１の変化である。ＭＧ１トルク（ガタ詰め無し）においては、単駆動走行モードから両駆動走行モードへの移行をｔ３時点からｔ６時点の間隔にまで緩やかに移行する、すなわち待ち時間を設けることによって、スプライン嵌合部６２におけるスプライン歯面どうしの衝突によるショックを緩和することが行われており、ガタ詰めを実施した場合の単駆動走行モードから両駆動走行モードへの切替時間ｔ３からｔ５時点と比較して長い時間を必要としている。要求駆動力Ｆが両駆動閾値Ｆ１を下回ると、単駆動走行モード２すなわちスタンバイ目標値Ｎｔ２の設定とされ、非スタンバイ閾値Ｆ３を下回ると、単駆動走行モード１すなわち非スタンバイ目標値Ｎｔ３の設定とされる。従って、単駆動走行モード２は限られた要求駆動力Ｆの領域のみで設定されるため消費電力の抑制と駆動力応答性とを両立することができる。

図１０は、単駆動走行モード２における共線図である。単駆動走行モード２においては、第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎｍｇ１によって第２キャリヤＣＡ２の回転速度Ｎｃａが略零に制御されている。また第１電動機ＭＧ１のトルク制御によって、スプライン嵌合部６２の歯面が第１電動機ＭＧ１の力行時に接触する歯面が接触させられている。図１０のＹ４上に記された小さな矢印は、接触した歯面どうしが離れない程度の小さなトルクが第１電動機ＭＧ１から加えられていることを示している。

図１１は、電子制御装置９０の制御動作の要部すなわち要求駆動力がＥＶモードにおける両駆動閾値Ｆ１を下回る場合に行われる、単駆動走行モード１すなわち非スタンバイ目標値Ｎｔ３の設定と単駆動走行モード２すなわちスタンバイ目標値Ｎｔ２の設定における制御作動を説明するフローチャートであり、繰り返し実行される。

図１１において、走行モード切替手段９２の機能に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１１０において、駆動が単駆動走行モードであるか否かが判定される。このＳ１１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ１１０が肯定される場合は、要求駆動判定部９４に対応するＳ１２０において、要求駆動力Ｆが非スタンバイ閾値Ｆ３以上であるか否かが判定される。この判定が否定された場合は、非スタンバイ閾値手段９８に対応するＳ１３０において、非スタンバイ目標値Ｎｔ３が目標値に設定され単駆動走行モード１の状態となる。なおＣＡ２回転速度Ｎｃａの目標値は、Ｓ１２０で判定を実施された時点におけるＮｃａに設定される。またこの判定が肯定された場合は、スタンバイ閾値手段９６が対応するＳ１４０において、要求駆動Ｆがスタンバイ閾値Ｆ２以上であるか否かが判定される。この判定が否定された場合は、スタンバイ閾値手段９６が対応するＳ１５０において目標値の値があるか否かを判定する。この判定が否定された場合は、Ｓ１１０における判定がくりかえされることとなる。また、この判定が肯定された場合、すなわち目標値の値が設定されていない場合は、Ｓ１４０の判定において肯定された場合とともに、スタンバイ閾値９６が対応するＳ１６０において、スタンバイ目標値Ｎｔ２が目標値として設定される。また、スタンバイ閾値手段９６に対応する、Ｓ１７０において、モータ２０が作動させられることによってオイルポンプ１８の回転速度Ｎｐは目標値範囲内に設定され、Ｓ１８０においてブレーキＢ１とクラッチＣ１とのピストン位置Ｐｓは目標値範囲内に制御され、Ｓ１９０において、第２キャリヤＣＡ２の回転速度Ｎｃａは第１電動機ＭＧ１の回転を制御することによって目標値を下回るように制御される。ＣＡ２回転速度判定手段１００に対応するＳ２００において、第２キャリヤＣＡ２の回転速度Ｎｃａが目標値を下回ったか否かが判定される。この判定が否定された場合は、本ルーチンが繰り返されることとなる。また肯定された場合は、第１電動機ＭＧ１のガタ量、すなわちスプライン嵌合部６２のガタ量が目標値の範囲、たとえば略零に入るように予め設定された第１電動機ＭＧ１のトルクＴｍｇ１が図示されていないインバータを介して負方向に加えられる。

スタンバイ制御機の１０４に対応するＳ１１０において、駆動が単駆動走行モードか否かが判定される。この判定が肯定されると、図１２に示されたスタンバイ制御判定手段１０４に対応するＳ３１０において、要求駆動力Ｆが両駆動必要駆動力すなわち両駆動閾値Ｆ１以上であるか否かが判定される。この判定は図１０における単駆動走行モード１および単駆動走行モード２の制御と並行して行われる。この判定が否定された場合は、スタンバイ制御判定手段１０４の対応するＳ３６０において、単駆動走行モードに戻るとの信号が走行モード切替手段９２に送られ、両駆動走行モードは実行されない。また肯定された場合は、スタンバイ制御手段１０６に対応するＳ３２０において、スタンバイ状態が完了、すなわちスタンバイ目標値Ｎｔ２がすべて満たされているか否かが判定される。この判定が否定された場合は、スタンバイ制御手段１０６に対応するＳ３３０において、スタンバイ制御の未実施分の実施、すなわち全てのスタンバイ目標値Ｎｔ２を満たす制御の完了が確認されるまで両駆動走行モードへの切替は待機とされる。スタンバイ目標値Ｎｔ２が達成されると、両駆動実行手段１０８に対応するＳ３４０において、ブレーキＢ１クラッチＣ１のトルク容量は増加され、ブレーキＢ１クラッチＣ１は係合状態となるとともに、ピストンストロークＰｓは、係合状態であるＰｓ１に制御される。両駆動走行モード時に反力要素となる第２キャリヤＣＡ２はロック状態とされ両駆動走行モードが可能とされる。またＳ３５０において第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２とによる両駆動走行モードが開始される。

本実施例によれば、要求駆動力Ｆに基づいて単駆動走行モードから両駆動走行モードに切り替える場合に、両駆動走行モードへの切替に先立って単駆動走行モード２への制御がおこなわれる。単駆動走行モード２においては、第１電動機のロータ軸５４と動力伝達軸５４との連結部材であるスプライン嵌合部６２の歯面におけるガタを詰める制御が行われる。これにより、ガタによるショックを回避することができるとともに、ガタによるショックを回避するために設定されている単駆動走行モードから両駆動走行モードへの移行時間を短くすることが可能となり、単駆動走行モードから両駆動走行モードへの移行時間が短縮される。

また、両駆動閾値Ｆ１とスタンバイ閾値Ｆ２との差を予め設定された所定値とする場合に、たとえば何らかの理由によって両駆動閾値Ｆ１を一時的に上昇させる必要が生じた場合、スタンバイ閾値Ｆ２は両駆動閾値Ｆ１に伴って上昇させられる。これによって、両駆動閾値Ｆ１とスタンバイ閾値Ｆ２との差が拡大する場合に生ずる、単駆動走行モード２すなわちスタンバイとなる時間の不要な拡大が抑制され、燃費の改善につながる。

また、駆動力Ｆとの比較によって判断される両駆動閾値Ｆ１、スタンバイ閾値Ｆ２、非スタンバイ閾値Ｆ３において、単駆動走行モード１から単駆動走行モード２への移行が判定されるスタンバイ閾値Ｆ２は、単駆動走行モード２から単駆動走行モード１への移行が判断される非スタンバイ閾値Ｆ３を上回る設定とされる。これにより、スタンバイ閾値Ｆ２と非スタンバイ閾値Ｆ３を同一とした場合に生じる、単駆動走行モード１と単駆動走行モード２とが頻繁に繰り返される状態を効果的に抑制することができる。

また、要求駆動力Ｆの増加が急激、たとえばアクセル開度θａｃｃの時間変化率が予め設定された所定値以上であり、運転者の要求駆動力Ｆへの増加要求が大きい場合に、少なくとも両駆動閾値Ｆ１をより小さい値に設定することによって単駆動走行モード２から両駆動走行モードへの移行が早められる。これにより運転者の要求駆動力Ｆへの増加要求が所定値より高いと判断される場合には、車両１０の駆動力の増加がより速やかに実行されることとなる。また、両駆動閾値Ｆ１とともに、スタンバイ閾値Ｆ２と非スタンバイ閾値Ｆ３とを通常より小さい値に設定することができる。これにより、両駆動閾値Ｆ１とスタンバイ閾値Ｆ２とが接近しすぎた場合に生じる、単駆動走行モード２から両駆動走行モードへの移行時間の増加を回避できるとともに、スタンバイ閾値Ｆ２と非スタンバイ閾値Ｆ３との差を適切に保つことが可能となり、たとえば単駆動走行モード１と単駆動走行モード２を頻繁に繰り返す状態を効果的に抑制することができる。

また、たとえば第２電動機ＭＧ２の単駆動走行モード中に第２電動機ＭＧ２の温度が予め定められた所定値以上となった場合などに、少なくとも両駆動閾値Ｆ１を温度が所定値を下回っている場合より、小さく設定することにより、第１電動機ＭＧ１のトルクＴｍｇ１についても利用することが可能となり、第２電動機ＭＧ２によって発生されるトルクを減少することが可能となり、第２電動機ＭＧ２の冷却を速めることができる。

さらに、単駆動走行モード２において、クラッチＣ１とブレーキＢ１に油圧が供給され、ピストンストロークＰｓが係合に近い両駆動走行モードの待機時の設定とされている。これによって、単駆動走行モードから両駆動走行モードへの切替時における応答性が向上される。また、単駆動走行モード２においてオイルポンプ１８がモータ２０によって駆動されることによりクラッチＣ１とブレーキＢ１の係合に必要な油圧が確実に供給される。

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、本発明はその他の様態においても適用される。次に本発明が好適に適用される他の実施例の図面を参照して説明する。制御作動の要部については前記の実施例と同一であり主要な部材と差異についてのみ説明する。

図１３は、本発明が適用される車両１０の走行に関わる他の実施例の各部の概略構成を説明する図である。実施例１の車両１０は、ＦＦ方式であるのに対し、図１３においては、車両１０はＦＲ（フロントエンジンリアドライブ）方式であることにおいて異なっているが、図１と同様に走行用の駆動力源となりうる、エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２と、動力伝達装置１４と、駆動輪１６とを備えるハイブリッド車両である。

図１３において、第２電動機ＭＧ２は第２動力伝達部２６に接続されており、第２動力伝達部２６は、第３キャリヤＣＡ３、第３ピニオンギヤＰ３、第３サンギヤＳ３、第３リングギヤＲ３からなっている。また、第１動力伝達部２４は、変速部４４と差動部４６とからなっている。差動部４６は、第２キャリヤＣＡ２、第２ピニオンギヤＰ２、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２からなっており、第２キャリヤＣＡ２はオイルポンプ１８にワンウェイクラッチＯＷＣ１を介して連結されている。変速部４４は、第１キャリヤＣＡ１、第１ピニオンギヤＰ１、第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１、およびブレーキＢ１とクラッチＣ１とで構成されており、実施例１における図１と同様である。また、ブレーキＢ１またはクラッチＣ１の係合によって前進におけるハイとローの切替が行われる等においても同様であり、実施例１と同様の制御作動、すなわち両駆動閾値Ｆ１、スタンバイ駆動閾値Ｆ２、非スタンバイ閾値Ｆ３による制御とそれに基づく、スプライン嵌合部６２におけるショックの軽減が可能である。

上述のように、本実施例によれば要求駆動力Ｆに基づいて単駆動走行モードから両駆動走行モードに切り替える場合に、両駆動走行モードへの切替えに先立って単駆動走行モード２への制御がおこなわれる。単駆動走行モード２においては、第１電動機の接続されたスプライン嵌合部６２の歯面におけるガタを詰める制御が行われる。これにより、ガタによるショックを回避することができるとともに、ガタによるショックを回避するために設定されている単駆動走行モードから両駆動走行モードへの移行時間を短くすることが可能となり、単駆動走行モードから両駆動走行モードへの移行時間が短縮される。また、実施例２の構造において実施例１で説明された他の効果についても同様に達成される。

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。

たとえば、実施例１、実施例２においては、エンジン１２および第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２とによって駆動される車両１０によって説明したが、特にこれに限られるわけでなく、たとえばエンジン１２を持たない、第１電動機ＭＧ１と第２電動機ＭＧ２とから構成される場合においても適用することができる。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：車両
９０：電子制御装置（制御装置）
ＭＧ１、ＭＧ２：第１電動機、第２電動機
Ｔｍｇ１、Ｔｍｇ２：トルク
Ｆ１：両駆動閾値（第１閾値）
Ｆ２：スタンバイ閾値（第２閾値）
Ｆ３：非スタンバイ閾値（第３閾値）
Ｓ２：第２サンギヤ（第１回転要素）
Ｒ２：第２リングギヤ（第２回転要素）
ＣＡ２：第２キャリヤ（第３回転要素）
Ｂ１、Ｃ１：ブレーキ、クラッチ（係合要素）

Claims (1)

1. 第１電動機に接続された第１回転要素と第２電動機に動力伝達可能に接続された第２回転要素と第３回転要素とからなる差動部と、
   前記第３回転要素の回転の固定、および非固定を切り換えることのできる係合要素とを有する車両の制御装置であって、
   運転者の要求駆動力が予め設定された第１閾値を下回ると、前記係合要素を非係合とし、前記第１電動機のトルクを用いずに前記第２電動機のトルクによって走行が行われる第１走行モードを選択し、前記要求駆動力が前記第１閾値以上となると、前記係合要素を係合とし、前記第１電動機と前記第２電動機とのトルクによって走行が行われる第２走行モードを選択する走行モード切替手段と、
   前記要求駆動力が前記第１閾値よりも小さく設定された第２閾値以上であると、前記第１電動機のトルクを、前記第２走行モードにおける力行トルク側に予め設定された待機トルクへ変化させる待機制御を実行する待機制御実行手段とを備え、
   前記要求駆動力の増加率が予め設定された所定値以上である場合は、前記第１閾値および前記第２閾値のうちの少なくとも前記第１閾値が、前記要求駆動力の増加率が前記所定値を下回る場合よりも小さい値に設定され、
   前記第２電動機の温度が所定値以上であるときは、前記第２電動機の温度が前記所定値を下回る場合よりも前記第１閾値は小さく設定される
   ことを特徴とする車両の制御装置。

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