(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両において燃費悪化を防止する。【解決手段】ハイブリッド車両１０に備わるハイブリッド駆動装置１０００は、モータジェネレータＭＧ１と動力分割機構３００のサンギア３２１との間に遮断クラッチＣ５を備え、当該遮断クラッチＣ５とサンギア３２１との間に、サンギア３２１を固定可能なブレーキ機構８００を備えている。ＭＧ２を出力要素とするハイブリッド車両１０の後進走行時において、バッテリ１３のＳＯＣが過度に低下した場合、ＥＣＵ１００は、遮断クラッチＣ５を解放すると共に、ブレーキ機構８００によりサンギア３２１を固定し、且つ変速クラッチを切り替えて出力要素をＭＧ１に変更する。その結果、ＭＧ１にて後進走行を滞りなく継続させると共に、サンギア３２１を反力要素とすることにより稼動するエンジン２００からのトルク供給によりＭＧ２を発電状態とし、ＳＯＣを回復させる。【選択図】図５
2010184549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載可能に構成され、
内燃機関と、
所定の蓄電手段を電力供給源とする第１モータジェネレータと、
該蓄電手段を電力供給源とする第２モータジェネレータと、
車軸に連結される出力部材と、
前記第１モータジェネレータ、前記第２モータジェネレータ及び前記内燃機関と夫々連結される回転要素を含み、相互に差動回転可能に構成されると共に、各々が前記出力部材に連結される複数の回転要素を備えた動力分割機構と、
相互に差動回転可能な複数の回転要素と、係合状態に応じて該複数の回転要素の一部を固定又は解放可能な係合手段とを含み、前記第１モータジェネレータを前記出力部材に対する動力の出力要素とする第１変速段と、前記第２モータジェネレータを該出力要素とする第２変速段との間で変速段を切り替え可能な変速機構と、
前記内燃機関と前記出力部材との間の動力伝達を遮断可能な遮断手段と、
前記遮断手段と前記動力分割機構との間の動力伝達経路に設けられ、前記動力分割機構における一の前記回転要素を固定可能な固定手段と
を具備することを特徴とするハイブリッド型動力出力装置。
【請求項２】
前記車両の後進走行時において、前記動力伝達が遮断されるように前記遮断手段を制御し、且つ前記動力分割機構における一の回転要素が固定されるように前記固定手段を制御する第１制御手段を更に具備する
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド型動力出力装置。
【請求項３】
前記遮断手段が動作不能な異常状態にあるか否かを判別する判別手段と、
前記動力伝達が遮断された状態で前記遮断手段が前記異常状態にあると判別された場合に、前記動力分割機構における一の回転要素が固定されるように前記固定手段を制御する第２制御手段と
を更に具備する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド型動力出力装置。
【請求項４】
所定のロック条件が満たされた場合に、前記動力伝達が遮断されないように前記遮断手段を制御し、且つ前記動力分割機構における一回転要素が固定されるように前記固定手段を制御する第３制御手段を更に具備する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のハイブリッド型動力出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と電動発電機とを動力源として備えたハイブリッド型動力出力装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、所謂マルチモードハイブリッドを実現可能なものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された動力出力装置及びハイブリッド自動車によれば、動力分割機構のサンギアとモータ軸との間に両者の接続及びその解除を実行可能なクラッチを設けることにより、エンジンを実質的にモータや変速機から切り離すことが可能であるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０５６１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この技術では、係るクラッチにより動力分割機構のサンギアがモータ軸から切り離されると、動力分割機構においてエンジン反力を受け持つ回転要素が存在しなくなるため、エンジン動力を利用した発電が不可能になる。このため、モータによりＥＶ（Electric Vehicle：電気自動車）走行を行うにあたって、バッテリ等の蓄電手段の蓄電量が低下すると、ハイブリッド車両がＥＶ走行状態を継続することが困難となる。即ち、上記従来の技術には、ＥＶ走行の選択機会が実質的に制限されることにより燃費が悪化しかねないという技術的問題点がある。
【０００５】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、燃費の悪化を防止可能なハイブリッド型動力出力装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明に係るハイブリッド型動力出力装置は、車両に搭載可能に構成され、内燃機関と、所定の蓄電手段を電力供給源とする第１モータジェネレータと、該蓄電手段を電力供給源とする第２モータジェネレータと、車軸に連結される出力部材と、前記第１モータジェネレータ、前記第２モータジェネレータ及び前記内燃機関と夫々連結される回転要素を含み、相互に差動回転可能に構成されると共に、各々が前記出力部材に連結される複数の回転要素を備えた動力分割機構と、相互に差動回転可能な複数の回転要素と、係合状態に応じて該複数の回転要素の一部を固定又は解放可能な係合手段とを含み、前記第１モータジェネレータを前記出力部材に対する動力の出力要素とする第１変速段と、前記第２モータジェネレータを該出力要素とする第２変速段との間で変速段を切り替え可能な変速機構と、前記内燃機関と前記出力部材との間の動力伝達を遮断可能な遮断手段と、前記遮断手段と前記動力分割機構との間の動力伝達経路に設けられ、前記動力分割機構における一の前記回転要素を固定可能な固定手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るハイブリッド型動力出力装置は、内燃機関、第１モータジェネレータ（以下、適宜「第１ＭＧ」と称する）及び第２モータジェネレータ（以下、適宜「第２ＭＧ」と称する）を動力源として備え、変速機構において、例えば各種クラッチ装置或いは各種ブレーキ装置を適宜に含み得る概念としての係合手段の係合状態に応じて、例えば各種遊星歯車機構を構成する各種ギア等の態様を有する回転要素の各々を選択的に固定又は解放することにより、第１モータジェネレータ又は第２モータジェネレータを選択的に出力要素（出力軸に対する駆動力供給要素）とし得る。このため、車両に搭載された状態において、所謂マルチモードハイブリッド車両を実現することが可能である。
【０００８】
本発明に係る「変速段」とは、出力要素（内燃機関、第１ＭＧ及び第２ＭＧのうち少なくとも一部）の回転速度と出力部材の回転速度との速度比たる変速比を有する、係合手段各々の係合状態により規定される変速機構の一物理状態を意味し、一の変速段において変速比が固定されている（所謂固定変速モード）にせよ、一の変速段において変速比が物理的又は実質的に規定される範囲で連続的に可変である（所謂無段変速モード）にせよ、変速段によりある程度動力源と出力部材との間の回転状態に係る相対関係は規定される。
【０００９】
従って、通常、これら変速段は、ハイブリッド車両の運転条件（例えば、車速及び要求駆動力）に応じて、その都度適宜選択的に切り替えられる。尚、これら各変速段は、好適な一形態としては、内燃機関と各ＭＧとの協調制御により出力部材への動力供給を賄うＨＶ（Hybrid Vehicle）走行モードであれ、内燃機関における動力生成を停止させてモータジェネレータのみにより各出力部材への動力供給を賄うＥＶ（Electric Vehicle）走行モードであれ選択可能に構成される。
【００１０】
一方、本発明のハイブリッド型動力出力装置により、車両をＥＶ走行させるにあたっては、出力要素となるモータジェネレータがいずれであれ、内燃機関は単なるフリクション要素に過ぎなくなる。従って、好適には、ＥＶ走行をなすにあたって、内燃機関と出力部材との間の動力伝達パス（即ち、動力の入出力パス）は遮断されているのが望ましい。そこで、本発明に係るハイブリッド型動力出力装置は、内燃機関と出力部材との間の動力伝達を遮断可能な、例えば、ドグクラッチ機構等の回転同期式係合装置或いは湿式多板クラッチ等の摩擦係合装置等各種の態様を採り得る遮断手段を有しており、この遮断手段により適宜内燃機関と出力部材との間の動力伝達が遮断される構成となっている。
【００１１】
他方、車両がＥＶ走行を行うにあたって、出力要素として機能するモータジェネレータは、バッテリ等の蓄電手段から供給される電力資源を利用しつつ出力部材に動力（例えばモータトルク）を供給している。従って、ＥＶ走行期間中においては、蓄電手段のＳＯＣ（本明細書中においては、充電状態としても、また充電状態を規定する制御上の指標値としても使用する）は低下する傾向となる。従って、出力要素として機能するモータジェネレータとは異なる他方のモータジェネレータを使用した発電がなされるのが望ましい。
【００１２】
ところが、遮断手段により内燃機関と出力部材との間の動力伝達が遮断された状態では、内燃機関は、その出力トルクの反力トルクを負担する反力要素が存在しないため、実質的に空転状態となり、当該他方のモータジェネレータに対し、発電を促すトルクを供給することができない。従って、ＳＯＣの低下を顧みることなくＥＶ走行を継続した場合には、電力資源が枯渇して、車両の走行が著しく制限されかねない。無論、実践的見地から言えば、このような事態を招来するのは望ましくないから、この場合、結局は、遮断手段による動力伝達の遮断を解除して、内燃機関を、発電を目的として始動することとなり、内燃機関のフリクションの分だけ出力要素たるモータジェネレータのトルクを上増しする必要が生じて、燃費の低下が回避し難い問題として顕在化することとなる。
【００１３】
本発明に係るハイブリッド型動力出力装置は、このような技術的問題点に鑑みて、この遮断手段と動力分割機構との間の動力伝達経路に、動力分割機構の一回転要素を物理的、機械的又は電磁的に固定可能な、例えば、回転同期係合式、摩擦係合式或いは電磁係合式の各種ブレーキ装置等として構成され得る固定手段を備える。この固定手段により当該一回転要素が固定された場合、内燃機関と出力部材との間の動力伝達は遮断された状態のまま、内燃機関は、係る固定された回転要素を反力要素として始動することが可能となる。このため、一方のモータジェネレータを使用したＥＶ走行と、内燃機関の出力トルクにより他方のモータジェネレータを駆動することによって実現される発電とを、各々相互に独立して実行することが可能となる。即ち、本発明のハイブリッド型動力出力装置を車両に適用すれば、所謂マルチモードハイブリッド車両におけるシリーズ走行が好適に実現され、燃費の低下を抑制することが可能となるのである。
【００１４】
本発明に係るハイブリッド型動力出力装置の一の態様では、前記車両の後進走行時において、前記動力伝達が遮断されるように前記遮断手段を制御し、且つ前記動力分割機構における一の回転要素が固定されるように前記固定手段を制御する第１制御手段を更に具備する。
【００１５】
この態様によれば、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第１制御手段により、車両の後進走行時に、（１）内燃機関と出力部材との間の動力伝達が遮断され且つ（２）動力分割機構における一回転要素が固定手段により固定される。
【００１６】
例えば、固定手段を有さぬ構成において、蓄電手段のＳＯＣが不十分であることを理由に、一方のモータジェネレータを使用して後進走行を行いつつ他方のモータジェネレータにより発電を行おうとした場合、後進走行用の負トルクが、発電を促すべく出力される内燃機関の正トルクにより相殺され、後進走行用のモータジェネレータに要求される出力が上昇する。一方で、元よりＳＯＣが不十分であるのだから、このような出力上昇による電力消費を補うためには、より発電負荷を加える必要が生じる。即ち、この場合、一種の動力循環が生じて、ハイブリッド型動力出力装置のシステム効率が著しく低下してしまう。
【００１７】
その点、このように固定手段を備える構成においては、先述したシリーズ走行により、発電プロセスと走行プロセスとを相互に切り分けることが可能であり、後進走行時における燃費の悪化が好適に抑制される。
【００１８】
本発明に係るハイブリッド型動力出力装置の他の態様では、前記遮断手段が動作不能な異常状態にあるか否かを判別する判別手段と、前記動力伝達が遮断された状態で前記遮断手段が前記異常状態にあると判別された場合に、前記動力分割機構における一の回転要素が固定されるように前記固定手段を制御する第２制御手段とを更に具備する。
【００１９】
この態様によれば、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る判別手段により、遮断手段が、少なくとも実践上期待される効果を得られない程度に動作不能な状態として規定される異常状態にあるか否かが判別される。ここで、このような異常状態が、遮断手段により動力伝達が遮断された状態で生じた場合、本発明に係る固定手段が存在しない構成においては、電力資源が枯渇する以前に退避走行を終了する必要が生じ、ドライバは著しくその自由を制約される。
【００２０】
一方、本態様によれば、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第２制御手段が、このような状態において、動力分割機構の一回転要素が固定されるように固定手段を制御する。このため、動力伝達が遮断された状態で遮断手段が異常状態に陥ったとしても、内燃機関の直達トルクにより車両を安全に退避走行させることが可能となる。即ち、このような状態においてもドライバの自由を可及的に担保することが可能となる。
【００２１】
本発明に係るハイブリッド型動力出力装置の他の態様では、所定のロック条件が満たされた場合に、前記動力伝達が遮断されないように前記遮断手段を制御し、且つ前記動力分割機構における一回転要素が固定されるように前記固定手段を制御する第３制御手段を更に具備する。
【００２２】
この態様によれば、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第３制御手段により、例えば、高速軽負荷走行時等、電気的ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission：無段変速装置）モードでは動力循環等による燃費の悪化が避け難い条件等として規定される、所定のロック条件が満たされた場合に、内燃機関と出力部材との間の動力伝達を維持しつつ固定手段により動力分割機構の一回転要素を固定する。この場合、固定された回転要素と一のモータジェネレータとが直接的に又は間接的に連結状態となり、ハイブリッド型動力出力装置の出力トルクは、内燃機関の直達トルクのみとなるため、燃費の悪化が好適に抑制される。
【００２３】
尚、このような所謂ＭＧロック或いはＯ／Ｄロックと称される走行態様を実現するためのロック機構は、本発明に係る遮断手段と固定手段とは無関係に、別途ハイブリッド型動力出力装置に備わり得るが、固定手段と遮断手段とをこのように制御した場合、この種の別途備わり得るロック機構の機能を代替的に実現することが可能となる。このため、本態様によれば、部品点数の削減に伴うコストの低下或いはシステム構成の簡素化に伴う車両搭載性の向上等、実践上有益な効果を得ることが可能となる。
【００２４】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図２】図１のハイブリッド車両におけるハイブリッド駆動装置の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図３】図２のハイブリッド駆動装置に備わるエンジンの一断面構成を例示する模式図である。
【図４】図２のハイブリッド駆動装置に備わる各係合装置の動作状態と変速段との対応関係図である。
【図５】実施形態の効果に係り、後進走行時におけるハイブリッド駆動装置の動作共線図の一例である。
【図６】実施形態の効果に係り、遮断クラッチ故障時のハイブリッド駆動装置の動作共線図の一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の好適な各種実施形態について説明する。
【００２７】
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照し、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１０の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【００２８】
図１において、ハイブリッド車両１０は、ＥＣＵ１００、減速機構１１、ＰＣＵ（Power Control Unit）１２、バッテリ１３、車速センサ１４及びアクセル開度センサ１５並びにハイブリッド駆動装置１０００を備えた、本発明に係る「車両」の一例である。
【００２９】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ等を備え、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「第１制御手段」、「第２制御手段」、「第３制御手段」及び「判別手段」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された各種の制御プログラムに従って、ハイブリッド駆動装置１０００の動作状態を制御可能に構成されている。
【００３０】
尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る上記各手段の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
【００３１】
減速機構１１は、ハイブリッド駆動装置１０００における後述する出力軸６００に連結され、出力軸６００の回転速度を所定のギア比に従って減速して伝達するギア装置である。減速機構１１は、ハイブリッド車両１０の駆動輪たる左前輪ＦＬ及び右前輪ＦＲに夫々連結されるドライブシャフトＳＦＬ及びＳＦＲ（即ち、本発明に係る「車軸」の一例）と、デファレンシャル（符合省略）を介して連結されている。尚、本実施形態では、出力軸６００の回転速度を減速する減速機構１１の減速比は一定であるが、これは一例に過ぎず、例えば、減速機構１１に替えて、複数の減速比を選択可能なギア装置が設置されていてもよい。
【００３２】
ＰＣＵ１２は、バッテリ１３から取り出した直流電力を交流電力に変換して後述するモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１３に供給することが可能に構成されたインバータ等を含み、バッテリ１３と各モータジェネレータとの間の電力の出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の出力（即ち、この場合、バッテリ１３を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御することが可能に構成された制御ユニットである。ＰＣＵ１２は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。
【００３３】
バッテリ１３は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池である。
【００３４】
車速センサ１４は、ハイブリッド車両１０の車速Ｖを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ１４は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００３５】
アクセル開度センサ１５は、ハイブリッド車両１０の図示せぬアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Ｔａを検出可能に構成されたセンサである。アクセル開度センサ１５は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Ｔａは、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００３６】
ハイブリッド駆動装置１０００は、ハイブリッド車両１０のパワートレインとして機能する動力供給ユニットである。ここで、図２を参照し、ハイブリッド駆動装置１０００の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、ハイブリッド駆動装置１０００の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。尚、ハイブリッド駆動装置１０００と、ＥＣＵ１００とにより、本発明に係る「ハイブリッド型動力出力装置」の一例が構成されている。
【００３７】
図２において、ハイブリッド駆動装置１０００は、エンジン２００、動力分割機構３００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、入力軸４００、中間軸５００、出力軸６００、変速機構７００及びブレーキ機構８００を備える。
【００３８】
エンジン２００は、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンであり、ハイブリッド車両１０の主たる動力源として機能するように構成されている。ここで、図３を参照し、エンジン２００の詳細な構成について説明する。ここに、図３は、エンジン２００の一断面構成を例示する模式図である。尚、同図において、図１及び図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。尚、本発明における「内燃機関」とは、例えば２サイクル又は４サイクルレシプロエンジン等を含み、少なくとも一の気筒を有し、当該気筒内部の燃焼室において、例えばガソリン、軽油或いはアルコール等の各種燃料を含む混合気が燃焼した際に発生する力を、例えばピストン、コネクティングロッド及びクランク軸等の物理的又は機械的な伝達手段を適宜介して駆動力として取り出すことが可能に構成された機関を包括する概念である。係る概念を満たす限りにおいて、本発明に係る内燃機関の構成は、エンジン２００のものに限定されず各種の態様を有してよい。
【００３９】
図３において、エンジン２００は、気筒２０１内において燃焼室に点火プラグ（符号省略）の一部が露出してなる点火装置２０２による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストン２０３の往復運動を、コネクティングロッド２０４を介してクランクシャフト２０５の回転運動に変換可能に構成されている。
【００４０】
クランクシャフト２０５近傍には、クランクシャフト２０５の回転位置（即ち、クランク角）を検出するクランクポジションセンサ２０６が設置されている。このクランクポジションセンサ２０６は、ＥＣＵ１００（不図示）と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００では、このクランクポジションセンサ２０６から出力されるクランク角信号に基づいて、エンジン２００の機関回転速度ＮＥが算出される構成となっている。
【００４１】
尚、エンジン２００は、紙面と垂直な方向に４本の気筒２０１が直列に配されてなる直列４気筒エンジンであるが、個々の気筒２０１の構成は相互に等しいため、図２においては一の気筒２０１についてのみ説明を行うこととする。また、本発明に係る内燃機関における気筒数及び各気筒の配列形態は、上述した概念を満たす範囲でエンジン２００のものに限定されず多様な態様を採り得、例えば、６気筒、８気筒或いは１２気筒エンジンであってもよいし、Ｖ型、水平対向型等であってもよい。
【００４２】
エンジン２００において、外部から吸入された空気は吸気管２０７を通過し、吸気ポート２１０を介して吸気バルブ２１１の開弁時に気筒２０１内部へ導かれる。一方、吸気ポート２１０には、インジェクタ２１２の燃料噴射弁が露出しており、吸気ポート２１０に対し燃料を噴射することが可能な構成となっている。インジェクタ２１２から噴射された燃料は、吸気バルブ２１１の開弁時期に前後して吸入空気と混合され、上述した混合気となる。
【００４３】
燃料は、図示せぬ燃料タンクに貯留されており、図示せぬフィードポンプの作用により、図示せぬデリバリパイプを介してインジェクタ２１２に供給される構成となっている。気筒２０１内部で燃焼した混合気は排気となり、吸気バルブ２１１の開閉に連動して開閉する排気バルブ２１３の開弁時に排気ポート２１４を介して排気管２１５に導かれる。
【００４４】
一方、吸気管２０７における、吸気ポート２１０の上流側には、図示せぬクリーナを経て導かれた吸入空気に係る吸入空気量を調節するスロットルバルブ２０８が配設されている。このスロットルバルブ２０８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されたスロットルバルブモータ２０９によってその駆動状態が制御される構成となっている。尚、ＥＣＵ１００は、基本的には不図示のアクセルペダルの開度（即ち、上述したアクセル開度Ｔａ）に応じたスロットル開度が得られるようにスロットルバルブモータ２０９を制御するが、スロットルバルブモータ２０９の動作制御を介してドライバの意思を介在させることなくスロットル開度を調整することも可能である。即ち、スロットルバルブ２０８は、一種の電子制御式スロットルバルブとして構成されている。
【００４５】
排気管２１５には、三元触媒２１６が設置されている。三元触媒２１６は、エンジン２００から排出されるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、及びＮＯｘ（窒素酸化物）を夫々浄化可能に構成されている。
【００４６】
排気管２１５には、エンジン２００の排気空燃比を検出することが可能に構成された空燃比センサ２１７が設置されている。更に、気筒２０１を収容するシリンダブロックに設置されたウォータージャケットには、エンジン２００を冷却するために循環供給される冷却水（ＬＬＣ）に係る冷却水温を検出するための水温センサ２１８が配設されている。これら空燃比センサ２１７及び水温センサ２１８は、夫々ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された空燃比及び冷却水温は、夫々ＥＣＵ１００により一定又は不定の検出周期で把握される構成となっている。
【００４７】
図２に戻り、モータジェネレータＭＧ１は、本発明に係る「第１モータジェネレータ」の一例たる電動発電機であり、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。
【００４８】
モータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「第２モータジェネレータ」の一例たる電動発電機であり、モータジェネレータＭＧ１と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。尚、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成を有していてもよいし、他の構成を有していてもよい。
【００４９】
動力分割機構３００は、本発明に係る「動力分割機構」の一例たる動力分配装置である。動力分割機構３００は、第１遊星歯車機構３１０と第２遊星歯車機構３２０とが連結された構成を有する、複合型遊星歯車機構である。
【００５０】
第１遊星歯車機構３１０は、モータジェネレータＭＧ２の出力軸が連結されたサンギア３１１（即ち、本発明に係る「第２モータジェネレータが連結される回転要素」の一例）、ピニオンギア（符号省略）を自転可能且つ一体的に公転可能に支持し且つ動力分割機構３００の外郭ケースに回転不能に物理的に固定されてなるキャリア３１２及びリングギア３１３を備えた、シングルピニオン型の遊星歯車機構である。
【００５１】
第２遊星歯車機構３２０は、後述する遮断クラッチＣ５の一方の係合要素に連結されたサンギア３２１（即ち、本発明に係る「第１モータジェネレータが連結される回転要素」の一例）、サンギア３２１に噛合するインナーピニオンギア（符号省略）、エンジン２００のクランクシャフト２０５に連結されクランクシャフト２０５と一体に回転する入力軸４００に連結されたリングギア３２３（即ち、本発明に係る「内燃機関が連結される回転要素」の一例）、リングギア３２３に噛合するアウターピニオンギア（符号省略）、並びにインナーピニオンギア及びアウターピニオンギアを自転可能且つ一体的に公転可能に支持し且つ先述のリングギア３１３と連結されると共に、中間軸５００に連結されてなるキャリア３２２を有する、ダブルピニオン型の遊星歯車機構である。尚、動力分割機構３００を構成するこれら各ギアは、本発明に係る「回転要素」の一例である。
【００５２】
変速機構７００は、二種類のシングルピニオン型の遊星歯車機構が連結された複合型遊星歯車機構と、変速用のクラッチＣ１乃至Ｃ４から構成される、本発明に係る「変速機構」の一例である。
【００５３】
変速機構７００における一方の遊星歯車機構は、モータジェネレータＭＧ１の出力軸及び遮断クラッチＣ５の他方の係合要素に連結されたサンギア７０１、ピニオンギア（符号省略）を自転可能且つ一体的に公転可能に支持し、且つハイブリッド駆動装置１０００の動力出力軸たる出力軸６００（即ち、本発明に係る「出力部材」の一例）に連結されると共に、後述する変速クラッチＣ３及び変速クラッチＣ４の各々における一方の係合要素に連結されたキャリア７０２、及び後述する変速クラッチＣ２の一方の係合要素及び変速クラッチＣ４の他方の係合要素に連結されたリングギア７０３を有する。
【００５４】
変速機構７００における他方の遊星歯車機構は、第２遊星歯車機構３２０における先述のキャリア３２２に連結されたサンギア７０４、ピニオンギア（符号省略）を自転可能且つ一体的に公転可能に支持し、且つ出力軸６００に連結される（必然的に、キャリア７０２とも連結される）と共に、キャリア７０２と同様に、変速クラッチＣ３及び変速クラッチＣ４の各々における前記一方の係合要素に連結されたキャリア７０５、及び後述する変速クラッチＣ１の一方の係合要素及び変速クラッチＣ３の他方の係合要素に連結されたリングギア７０６を有する。
【００５５】
変速クラッチＣ１は、本発明に係る「係合手段」の一例たるドグクラッチ機構である。変速クラッチＣ１は、係合要素として、相互に対向し、且つ対向面の各々に相互に噛合可能なドグ歯が形成されてなる二枚のクラッチ板を備える。変速クラッチＣ１の一方のクラッチ板は、リングギア７０６に連結され、他方のクラッチ板は、物理的に固定されている。変速クラッチＣ１は、クラッチ板同士のドグ歯が噛合することにより係合するため、その係合に際しては回転同期が必要となる（尚、厳密に言えば、ドグ歯同士の位相同期も必要となるが、ここでは省略する）。特に変速クラッチＣ１では、他方のクラッチ板が物理的に固定され、その回転速度がゼロであるため、その係合に際しては、リングギア７０６の回転速度をゼロとする旨の回転同期制御が必要となる。尚、クラッチ板同士の係合に際しては、回転同期が取れた状態においてリングギア７０６側のクラッチ板が固定側のクラッチ板に向けてストロークされる構成となっている。このクラッチ板をストロークさせるのに必要となる駆動力は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されＥＣＵ１００により上位に制御される不図示の駆動系により供給される。補足すると、変速クラッチＣ１が、両クラッチ板が係合してなる係合状態を採る場合、リングギア７０６の回転速度がゼロとなり、且つキャリア７０５の回転速度は車速と一義的となるため、残余の一回転要素たるサンギア７０４の回転速度は一義的に規定される。一方、サンギア７０４はキャリア３２２を介してリングギア３１３に連結されているが、キャリア３１２が物理的に固定されているため、結局変速クラッチＣ１が係合状態にある場合、ＭＧ２の回転速度Ｎｍｇ２は、車速に応じて一義的となる。
【００５６】
変速クラッチＣ２は、本発明に係る「係合手段」の他の一例たるドグクラッチ機構である。変速クラッチＣ２は、係合要素として、相互に対向し、且つ対向面の各々に相互に噛合可能なドグ歯が形成されてなる二枚のクラッチ板を備える。変速クラッチＣ２の一方のクラッチ板は、リングギア７０３に連結され、他方のクラッチ板は、物理的に固定されている。変速クラッチＣ２は、クラッチ板同士のドグ歯が噛合することにより係合するため、その係合に際しては回転同期が必要となる（尚、厳密に言えば、ドグ歯同士の位相同期も必要となるが、ここでは省略する）。特に変速クラッチＣ２では、他方のクラッチ板が物理的に固定され、その回転速度がゼロであるため、その係合に際しては、リングギア７０３の回転速度をゼロとする旨の回転同期制御が必要となる。尚、クラッチ板同士の係合に際しては、回転同期が取れた状態においてリングギア７０３側のクラッチ板が固定側のクラッチ板に向けてストロークされる構成となっている。このクラッチ板をストロークさせるのに必要となる駆動力は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されＥＣＵ１００により上位に制御される不図示の駆動系により供給される。補足すると、変速クラッチＣ２が、両クラッチ板が係合してなる係合状態を採る場合、リングギア７０３の回転速度がゼロとなり、且つキャリア７０２の回転速度は車速と一義的となるため、残余の一回転要素たるサンギア７０１の回転速度は一義的に規定される。一方、サンギア７０１はＭＧ１と連結されているため、結局変速クラッチＣ２が係合状態にある場合、ＭＧ１の回転速度Ｎｍｇ１は、車速に応じて一義的となる。
【００５７】
変速クラッチＣ３は、本発明に係る「係合手段」の他の一例たるドグクラッチ機構である。変速クラッチＣ３は、係合要素として、相互に対向し、且つ対向面の各々に相互に噛合可能なドグ歯が形成されてなる二枚のクラッチ板を備える。変速クラッチＣ３の一方のクラッチ板は、キャリア７０２及び７０５に連結され、他方のクラッチ板は、リングギア７０６に固定されている。変速クラッチＣ３は、クラッチ板同士のドグ歯が噛合することにより係合するため、その係合に際しては回転同期が必要となる（尚、厳密に言えば、ドグ歯同士の位相同期も必要となるが、ここでは省略する）。尚、クラッチ板同士の係合に際しては、回転同期が取れた状態においてリングギア７０６側のクラッチ板がキャリア側のクラッチ板に向けてストロークされる構成となっている。このクラッチ板をストロークさせるのに必要となる駆動力は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されＥＣＵ１００により上位に制御される不図示の駆動系により供給される。補足すると、変速クラッチＣ３が、両クラッチ板が係合してなる係合状態を採る場合、リングギア７０６の回転速度とキャリア７０５の回転速度とは、出力軸６００の回転速度と等しくなるため、残余の一回転要素たるサンギア７０４の回転速度もまた、出力軸６００の回転速度と等しくなる。
【００５８】
変速クラッチＣ４は、本発明に係る「係合手段」の他の一例たるドグクラッチ機構である。変速クラッチＣ４は、係合要素として、相互に対向し、且つ対向面の各々に相互に噛合可能なドグ歯が形成されてなる二枚のクラッチ板を備える。変速クラッチＣ４の一方のクラッチ板は、キャリア７０２及び７０５に連結され、他方のクラッチ板は、リングギア７０３に固定されている。変速クラッチＣ４は、クラッチ板同士のドグ歯が噛合することにより係合するため、その係合に際しては回転同期が必要となる（尚、厳密に言えば、ドグ歯同士の位相同期も必要となるが、ここでは省略する）。尚、クラッチ板同士の係合に際しては、回転同期が取れた状態においてリングギア７０３側のクラッチ板がキャリア側のクラッチ板に向けてストロークされる構成となっている。このクラッチ板をストロークさせるのに必要となる駆動力は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されＥＣＵ１００により上位に制御される不図示の駆動系により供給される。補足すると、変速クラッチＣ４が、両クラッチ板が係合してなる係合状態を採る場合、リングギア７０３の回転速度とキャリア７０２の回転速度とは、出力軸６００の回転速度と等しくなるため、残余の一回転要素たるサンギア７０１の回転速度もまた、出力軸６００の回転速度と等しくなる。
【００５９】
尚、変速クラッチＣ２及び変速クラッチＣ４は、両方が同時に係合状態となることはなく、また変速クラッチＣ１及び変速クラッチＣ３も、両方が同時に係合状態となることはない。
【００６０】
ハイブリッド駆動装置１０００は、遮断クラッチＣ５を備える。遮断クラッチＣ５は、本発明に係る「遮断手段」の一例たるドグクラッチ機構である。遮断クラッチＣ５は、係合要素として、相互に対向し、且つ対向面の各々に相互に噛合可能なドグ歯が形成されてなる二枚のクラッチ板を備えた係合装置である。遮断クラッチＣ５の一方のクラッチ板は、第２遊星歯車機構３２０のサンギア３２１に連結され、他方のクラッチ板は、変速機構７００のサンギア７０１に固定されている。遮断クラッチＣ５は、クラッチ板同士のドグ歯が噛合することにより係合するため、その係合に際しては回転同期が必要となる（尚、厳密に言えば、ドグ歯同士の位相同期も必要となるが、ここでは省略する）。尚、クラッチ板同士の係合に際しては、回転同期が取れた状態においてサンギア７０１側のクラッチ板がサンギア３２１側のクラッチ板に向けてストロークされる構成となっている。このクラッチ板をストロークさせるのに必要となる駆動力は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されＥＣＵ１００により上位に制御される不図示の駆動系により供給される。補足すると、遮断クラッチＣ５が、両クラッチ板が係合してなる係合状態を採る場合、サンギア７０１の回転速度とサンギア３２１の回転速度とは等しくなる。
【００６１】
ハイブリッド駆動装置１０００は更に、ブレーキＢ１を備える。ブレーキＢ１は、一方のブレーキ板が物理的に固定された湿式多板摩擦係合式の係合手段である。ブレーキＢ１の他方のブレーキ板は、ＭＧ１の回転軸に連結されており、ブレーキＢ１の各ブレーキ板同士が係合した状態においては、ＭＧ１の回転は阻止され、所謂ＭＧ１ロックが実現される構成となっている。尚、ブレーキＢ１を駆動する駆動系は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００により上位に制御される構成となっている。
【００６２】
ブレーキ機構８００は、一方のブレーキ板が物理的に固定された湿式多板摩擦係合式の係合手段であり、本発明に係る「固定手段」の一例である。ブレーキ機構８００の他方のブレーキ板は、サンギア３２１と遮断クラッチＣ５との間の動力伝達経路に連結されており、ブレーキ機構８００の各ブレーキ板同士が係合した状態においては、サンギア３２１の回転が阻止される構成となっている。尚、ブレーキ機構８００を駆動する駆動系は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００により上位に制御される構成となっている。
【００６３】
尚、本実施形態における変速クラッチＣ１乃至Ｃ４、遮断クラッチＣ５、ブレーキＢ１及びブレーキ機構８００の構成は一例に過ぎず、これら各クラッチ及び各ブレーキには、公知の各種クラッチ装置及びブレーキ装置を適用可能である。
【００６４】
＜実施形態の動作＞
＜変速段の詳細＞
本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１０００によれば、上述した変速クラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４並びにブレーキＢ１及び遮断クラッチＣ５の動作状態に応じて、複数の変速段が実現される。ここで、図４を参照し、これら各係合装置の動作状態とハイブリッド駆動装置１０００における変速段の対応関係について説明する。ここに、図４は、各係合装置の動作状態と変速段との対応関係図である。尚、図４において、「○」は係合状態にあることを、また「×」は解放状態にあることを夫々表している。
【００６５】
図４において、先ず各変速クラッチの動作状態と変速段との関係について説明する。変速クラッチＣ１が係合状態に、他の変速クラッチが解放状態に制御される場合、変速段は１速段となる。変速クラッチＣ１が係合状態にある場合、先述したように、ＭＧ２の回転速度Ｎｍｇ２は車速に応じて一義的に規定される。一方、変速クラッチＣ２及びＣ４がいずれも解放状態にあるため、変速機構７００のキャリア７０２が車速に応じた回転速度で回転してもリングギア７０３は空転するのみであり、サンギア７０１の回転動力に対する反力が与えられないため、サンギア７０１へ供給される動力が出力軸６００に現れることはない。即ち、１速段は、ＭＧ２が出力軸６００に対する出力要素として機能する、本発明に係る「第２変速段」の一例である。
【００６６】
ここで、ハイブリッド車両１０には、この種の変速段とは別に、動力源の態様を規定する走行モードとして、エンジン２００は稼動状態とされるＨＶ走行モードとエンジン２００が停止状態とされるＥＶ走行モードとが用意される。いずれの走行モードにおいても、図４の対応関係は基本的に維持されるが、ＨＶ走行モードにおいては、エンジン２００の出力トルクを出力軸６００に伝達するために反力要素が必要となる。
【００６７】
ここで、エンジン２００の出力トルクは、キャリア３２２とサンギア３２１とのギア比に応じて二系統に分割される（動力分割機構の所以である）が、出力軸６００には、このサンギア３２１に連結されたＭＧ１がエンジントルクに対する反力トルクを出力することによりエンジントルクが現れる。即ち、１速段におけるＨＶ走行モードでは、ＭＧ１が反力要素として機能し、ＭＧ１の回転速度を増減制御することにより、エンジン２００の動作点を１速段により規定される変速比の範囲で自由に選択することが可能な、所謂電気ＣＶＴ機能（無段変速機能）が得られる。一方、ＥＶ走行モードでは、エンジン２００を稼動させる必要はないため、ＭＧ１（１速段の場合）もまた停止状態に制御され、ハイブリッド車両１０は先述したようにＭＧ２のトルクのみにより走行する。
【００６８】
一方、遮断クラッチＣ５が係合状態にある場合、ＭＧ２から見て遮断クラッチＣ５よりも下流側に位置するＭＧ１或いは変速機構７００の一部は、単なるフリクション要素に過ぎない。従って、減速時の回生電力にせよ、通常走行時の力行電力にせよ、一部はこのフリクションにより相殺される。このようなエネルギロスを回避する観点から、本実施形態では、ＥＶ走行モードにおいて遮断クラッチＣ５が解放状態に制御される。
【００６９】
変速段の説明に戻ると、変速クラッチＣ２が係合状態に、他の変速クラッチが解放状態に制御される場合、変速段は２速段となる。変速クラッチＣ２が係合状態にある場合、先述したように、ＭＧ１の回転速度Ｎｍｇ１は車速に応じて一義的に規定される。一方、変速クラッチＣ１及びＣ３がいずれも解放状態にあるため、変速機構７００のキャリア７０５が車速に応じた回転速度で回転してもリングギア７０６は空転するのみであり、サンギア７０４の回転動力に対する反力が与えられないため、サンギア７０４へ供給される動力が出力軸６００に現れることはない。即ち、２速段は、ＭＧ１が出力軸６００に対する出力要素として機能する、本発明に係る「第１変速段」の一例である。尚、２速段においてＨＶモードが選択される場合、ＭＧ２が反力要素として機能する。
【００７０】
変速クラッチＣ３が係合状態に、他の変速クラッチが解放状態に制御される場合、変速段は３速段となる。変速クラッチＣ３が係合状態にある場合、先述したように、サンギア７０４の回転速度が車速に応じて一義的に規定されるため、結局は、１速段と同様にＭＧ２が出力要素として機能することになる。即ち、３速段は、本発明に係る「第２変速段」の他の一例である。
【００７１】
ハイブリッド駆動装置１０００は、１速段、２速段及び３速段といった、ＨＶ走行モードにおいて電気ＣＶＴ機能を呈する変速段の他に、１−２速段、２−３速段及び３−４速段の固定変速段を有する。これらは夫々変速クラッチＣ１及びＣ２、変速クラッチＣ２及びＣ３並びに変速クラッチＣ３及びＣ４を同時に係合状態とすることにより得られ、いずれにせよ、各動力源の回転速度は車速に応じて一義に固定される。
【００７２】
尚、ハイブリッド駆動装置１０００において、ブレーキＢ１によってＭＧ１をロックし、変速クラッチＣ３が係合状態に制御された場合、３速ロック段が実現される。３速ロック段では、ブレーキＢ１によりエンジントルクの反力トルクを負担させることができるため、例えば高速軽負荷領域等における動力循環の回避に有益である。但し、３速ロック段についても、本実施形態ではその詳細に触れないこととする。
【００７３】
＜後進走行時の制御＞
本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１０００は、ブレーキ機構８００が備わるため、後進走行時の燃費が優れている。ここで、図５を参照し、ハイブリッド車両１０の後進走行時における燃費向上効果について説明する。ここに、図５は、後進走行時におけるハイブリッド駆動装置１０００の動作共線図である。
【００７４】
図５（ａ）において、ハイブリッド駆動装置１０００では、後進走行時には、変速クラッチＣ１が係合状態とされ、遮断クラッチＣ５が係合状態とされる。即ち、出力軸６００に対する動力の出力要素はモータジェネレータＭＧ２である。モータジェネレータＭＧ２から後進走行用にモータトルクを出力すると（図示黒丸ｍ１）、第１遊星歯車機構３１０のキャリア３１２の回転速度はゼロであるから（図示黒丸ｍ２）、残余の一回転要素たるリングギア３１３には、モータトルクに対応するトルクが現れる（図示黒丸ｍ３）。
【００７５】
一方、リングギア３１３は、第２遊星歯車機構３２０のキャリア３２２に連結されており、中間軸５００を介して変速機構７００のサンギア７０４に連結されている。従って、このモータトルクは、サンギア７０４に図示下向きのトルクとなって現れることになる（図示黒丸ｍ４）。他方、変速クラッチＣ１が係合状態にあるため、リングギア７０６の回転速度はゼロであり（図示黒丸ｍ５）、必然的に残余の一回転要素たるキャリア７０５には、負回転領域のトルクが現れる（図示黒丸ｍ６）。キャリア７０５は、出力軸６００と一体に回転するから、この状態において、出力軸６００は正回転方向とは逆向きの逆回転状態となり、後進走行が実現される。
【００７６】
ところで、係る後進走行状態において、モータジェネレータＭＧ２は、バッテリ１３から供給される電力を消費しており、バッテリ１３のＳＯＣは低下する傾向にある。従って、ＳＯＣが過度に低下した状態において後進走行を行おうとした場合、エンジン２００を始動して、反力要素たるモータジェネレータＭＧ１により発電を行う必要が生じる。そこで、このような場合、ＥＣＵ１００は、エンジン２００を始動させるため、モータジェネレータＭＧ１から負トルクを出力し（図示黒丸ｍ７）、係合状態にある遮断クラッチＣ５及びサンギア３２１を介してエンジントルクの反力トルクを負担する（図示黒丸ｍ８）。その結果、エンジン２００は、正回転領域で発電用のトルクを出力する形となり（図示黒丸ｍ９）、この発電用のトルクと釣り合う反力トルクによってモータジェネレータＭＧ１による発電が行われる。
【００７７】
ところが、この場合、キャリア３２２には、このエンジントルクの一部が正トルクとなって現れる（図示黒丸ｍ１０）。このため、ハイブリッド車両１０を後進走行させるための図示下向きの負トルクは、この正トルクと打ち消しあって減衰してしまう（図示破線枠参照）。即ち、この場合、モータジェネレータＭＧ２からは、この正トルクに打ち勝つだけの余剰なトルクを出力する必要が生じる。
【００７８】
一方、モータジェネレータＭＧ２の出力を増加させようとすると、バッテリ１３から持ち出す電力量が増加するから、結局ＭＧ１における発電量を更に増大させる必要が生じる。そのためには、エンジントルクを増大させる必要が生じ、結局後進走行用のトルクは増加し難い。このような状況では、無駄な電力消費だけが進行し、ハイブリッド車両１０の燃費は著しく低下してしまう。
【００７９】
そこで、バッテリ１３のＳＯＣが良好でない領域において後進走行を行う場合、ＥＣＵ１００は、変速クラッチＣ１を解放し且つ変速クラッチＣ２を係合させると共に、遮断クラッチＣ５を解放状態に制御し、ブレーキ機構８００によりサンギア３２１を固定する。その状態が、図５（ｂ）に示される。
【００８０】
図５（ｂ）において、変速クラッチの切り替えにより、出力要素はＭＧ１となり、ＭＧ１による後進走行が実現される。即ち、ＭＧ１からのモータトルクの供給に伴い（図示黒丸ｍ２０）、固定状態にあるリングギア７０３（図示黒丸ｍ２１）により出力軸６００に連結されたキャリア７０２の回転速度は一義的となり（図示黒丸ｍ２２）、出力軸６００に負トルクが供給されることによりハイブリッド車両１０は後進走行する。
【００８１】
一方、遮断クラッチＣ５が解放状態とされることにより、ＭＧ１とサンギア３２１との連結は解除される（図示破線領域参照）。また、サンギア３２１はブレーキ機構８００により物理的に固定された状態となるため（図示黒丸ｍ２３）、エンジントルクの反力トルクを負担する反力要素として機能する（図示黒丸ｍ２３）。このため、エンジン２００は稼動状態となり（図示黒丸ｍ２４）、キャリア３２２には、エンジントルクの一部が現れる（図示黒丸ｍ２５）。その結果、キャリア３２２に連結されたリングギア３１３を介して（図示黒丸ｍ２６）、モータジェネレータＭＧ２にはこのエンジントルクの一部が伝達され（図示黒丸ｍ２７）、モータジェネレータＭＧ２で発電を行うことが可能となる。
【００８２】
このように、ブレーキ機構８００が備わることによって、ハイブリッド車両１０では、ＭＧ１による走行プロセスと、エンジン２００及びＭＧ２による発電プロセスとが分離されたシリーズ走行が可能であり、燃費を悪化させることなく後進走行を行うことが可能となるのである。
【００８３】
尚、本実施形態では、バッテリ１３のＳＯＣが低下している場合に、ブレーキ機構８００によるシリーズハイブリッド走行に係る制御が実行されたが、ブレーキ機構８００を作動させるのに何ら実践上の不利益が生じることのない点に鑑みれば、無論、ハイブリッド車両１０を後進走行させるに際して、常に、ブレーキ機構８００によってサンギア３２１を固定して、エンジン２００の反力を負担させてもよい。
【００８４】
＜遮断クラッチ故障時の制御＞
上述した後進走行時とは別に、ブレーキ機構８００により得られる実践上の利益は、上記後進走行時における燃費の向上に限定されるものではない。ここで、図６を参照し、遮断クラッチＣ５が係合不能に陥った場合の効果について説明する。ここに、図６は、ハイブリッド駆動装置１０００の他の動作共線図である。尚、同図において、図５と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００８５】
図６において、図６（ａ）には、遮断クラッチＣ５が係合状態とされ、変速クラッチＣ１が係合状態とされることにより、モータジェネレータＭＧ２が出力要素とされた場合のハイブリッドモードにおける一走行状態が示される。即ち、モータジェネレータＭＧ２は、負回転領域で負トルクを出力しており（図示黒丸ｍ３０）、リングギア３１３には、正トルクが供給される（図示黒丸ｍ３１）。このリングギア３１３に供給されるトルクは、リングギア３１３に連結されたサンギア７０４にも現れる（図示黒丸ｍ３２）。このため、出力軸６００には、このモータトルクの一部が駆動力として現れる（図示黒丸ｍ３３）。
【００８６】
一方、ＭＧ２からのモータトルクのみでは動力が不足する場合、ＥＣＵ１００は、ＭＧ１により反力トルクを負担させ（図示黒丸ｍ３４）、サンギア３２１を介して（図示黒丸ｍ３５）エンジン２００を稼動させる（図示黒丸ｍ３６）。その結果、キャリア３２２には、このエンジントルクの一部が現れ、出力軸６００を駆動する駆動トルクの一部として利用される（図示破線領域参照）。尚、「ＭＧ２からのモータトルクのみでは動力が不足する場合」と表現したが、「エンジントルクのみでは動力が不足する場合にモータトルクによる駆動力のアシストがなされる」としても同じである。
【００８７】
ここで、遮断クラッチＣ５が係合不能な状態に陥った状態が図６（ｂ）に示される。この場合、ＭＧ１がサンギア３２１から解放されてしまうため、何らの対策も講じられることがなければ、エンジントルクを負担する反力要素がなくなり、エンジントルクを出力軸６００に伝達することが不可能となる。その結果、出力軸６００には、モータジェネレータＭＧ２からのモータトルクのみが供給され、ハイブリッド車両１０は著しい動力不足の状態に陥ることになる（図示破線領域参照）。
【００８８】
ここで特に、遮断クラッチＣ５は、エンジン２００と出力軸６００との間の動力伝達を遮断するクラッチであり、このような故障状態にある場合には、エンジントルクを出力軸６００に伝達することは困難であるが、モータジェネレータＭＧ２が単にバッテリ１３から電力を持ち出すのみでは、この種の故障時に採り得る退避走行の選択肢は大きく制限されてしまうこととなる。
【００８９】
このような問題を回避するため、ＥＣＵ１００は、遮断クラッチＣ５が係合不能な故障状態に陥った場合に、ブレーキ機構８００によりサンギア３２１を固定し、変速クラッチＣ１を解放して、変速クラッチＣ２を係合させる（尚、出力要素をＭＧ２からＭＧ１とし得る限りにおいて、他の変速クラッチが選択されてもよい）。その状態が図６（ｃ）に示される。
【００９０】
図６（ｃ）において、出力要素であるＭＧ１は、正回転正トルクの力行状態にあり（図示黒丸ｍ４０）、そのモータトルクの一部を出力軸６００に供給している（図示黒丸ｍ４１）。一方、ブレーキ機構８００により固定されたサンギア３２１（図示黒丸ｍ４１）は、ＭＧ１から切り離されており（図示破線領域参照）エンジン２００の反力トルクを負担する反力要素として機能する。この点を利用し、ＥＣＵ１００は、エンジン２００を始動させる（図示黒丸ｍ４３）。
【００９１】
一方、このエンジントルクの一部は、キャリア３２２を介して（図示黒丸ｍ４５）、リングギア３１３に伝達される（図示黒丸ｍ４６）。その結果、モータジェネレータＭＧ２は、このエンジントルクにより釣り合う正トルクを負回転領域で出力し、発電状態となる（図示黒丸ｍ４７）。その結果、バッテリ１３のＳＯＣの回復が図られ、モータジェネレータＭＧ１を使用した退避走行の選択肢が大幅に増え、より安全に退避走行を行わしめることが可能となる。また、ハイブリッド駆動装置１０００によれば、ブレーキ機構８００を反力要素とすることができるため、変速クラッチＣ１又はＣ３を係合状態とすれば、エンジン直達トルクによる退避走行も可能となる。この点に鑑みれば、より燃費の好適な動力源を選択することも可能であり、燃費の悪化を抑制することもまた可能となる。
【００９２】
尚、遮断クラッチＣ５の異常は、遮断クラッチＣ５を駆動するに際しての制御量の変化に基づいて検出される（例えば、遮断クラッチＣ５は電磁ドグクラッチであり、モータ電流の異常を検出することによって係る異常の検出が行われる）。但し、遮断クラッチＣ５が係合不能な故障状態にあるか否かは、公知の故障検出手法を広く適用可能であり、また遮断クラッチＣ５の構成に応じて如何様にも変化し得るため、ここでは詳述しないこととする。
【００９３】
尚、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１０００には、ＭＧ１ロック用のブレーキＢ１が備わるが、遮断クラッチＣ５とブレーキ機構８００とを共に係合状態とすれば、ＭＧ１の回転は抑止されるため、ＭＧ１ロック状態を実現することが可能である。即ち、遮断クラッチＣ５とブレーキ機構８００とにより、ブレーキＢ１の機能を代替させてもよい。
【００９４】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド型動力出力装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、内燃機関と複数のモータジェネレータを備え、当該複数のモータジェネレータのいずれか一方を適宜出力要素とし得るハイブリッド型の動力出力装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１０…ハイブリッド車両、２０…ハイブリッド駆動装置、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、２０１…気筒、２０３…ピストン、２０５…クランクシャフト、３００…動力分割機構、３１０…第１遊星歯車機構、３１１…サンギア、３１２…キャリア、３１３…リングギア、３２０…第２遊星歯車機構、３２１…サンギア、３２２…キャリア、３２３…リングギア、ＭＧ１…モータジェネレータ、ＭＧ２…モータジェネレータ、４００…入力軸、５００…中間軸、６００…出力軸、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４…変速クラッチ、Ｃ５…遮断クラッチ、Ｂ１…ブレーキ、７００…変速機構、７０１…サンギア、７０２…キャリア、７０３…リングギア、７０４…サンギア、７０５…キャリア、７０６…リングギア、８００…ブレーキ機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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