(57)【要約】【課題】複数のモードを切替可能に備えるとともに、モード間を切り替える際の変速ショックの発生を抑制することができるハイブリッド駆動装置を提供する。【解決手段】エンジンＥに駆動連結される入力部材Ｉと、車輪に駆動連結される出力部材Ｏと、第一回転電機ＭＧ１と、第二回転電機ＭＧ２と、入力部材Ｉの駆動力を第一回転電機ＭＧ１と出力部材Ｏに駆動連結される出力回転要素Ｅｏとに分配する動力分配装置Ｐ１と、を備えたハイブリッド駆動装置Ｈ。出力回転要素Ｅｏの回転を、変更可能に備える複数の変速比のうちの一つで変速して出力部材Ｏに伝達する第一変速装置Ｐ２と、第二回転電機ＭＧ２の回転を、変更可能に備える複数の変速比のうちの一つで変速して出力部材Ｏに伝達する第二変速装置Ｐ３と、を独立して動作可能に備える。【選択図】図１
2010235070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、前記入力部材の駆動力を前記第一回転電機と前記出力部材に駆動連結される出力回転要素とに分配する動力分配装置と、を備えたハイブリッド駆動装置であって、
前記出力回転要素の回転を、変更可能に備える複数の変速比のうちの一つで変速して前記出力部材に伝達する第一変速装置と、
前記第二回転電機の回転を、変更可能に備える複数の変速比のうちの一つで変速して前記出力部材に伝達する第二変速装置と、
を独立して動作可能に備えたハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
前記第一変速装置及び前記第二変速装置のうちのいずれか一方を一方変速装置とするとともに、いずれか他方を他方変速装置とし、
前記一方変速装置の変速比を一定の状態に維持したままで、前記他方変速装置が変速比の切替動作を行うことにより切替可能な複数のモードを備えた請求項１に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
前記他方変速装置が変速比の切替動作を行う際に、当該変速比の切替動作に伴って前記出力部材に伝達されるトルク変動を打ち消すように、前記一方変速装置に駆動連結される回転電機が出力するトルクを補正する請求項２に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項４】
前記第一変速装置及び前記第二変速装置は、それぞれ３つの回転要素を備えた遊星歯車機構からなり、それぞれ３つの回転要素の回転状態を切り替えることにより、
前記第一変速装置は、前記出力回転要素の回転をそのまま前記出力部材に伝達する直結段と、前記出力回転要素の回転を増速して前記出力部材に伝達する増速段と、を切り替え可能に備えるとともに、
前記第二変速装置は、前記第二回転電機の回転を減速して前記出力部材に伝達する減速段と、前記第二回転電機の回転をそのまま前記出力部材に伝達する直結段と、を切り替え可能に備えた請求項１から３のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項５】
前記第一変速装置が前記直結段を形成するとともに前記第二変速装置が前記減速段を形成して実現される第一直結モードと、
前記第一変速装置及び前記第二変速装置の双方が前記直結段を形成して実現される第二直結モードと、
前記第一変速装置が前記増速段を形成するとともに前記第二変速装置が前記直結段を形成して実現される増速モードと、を備え、
前記第一直結モードと前記第二直結モードとの間、及び前記第二直結モードと前記増速モードとの間で、モード間の切り替えが実行可能に構成された請求項４に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項６】
前記第一変速装置が備える３つの回転要素のうちの２つと前記第二変速装置が備える３つの回転要素のうちの２つが駆動連結されることにより、前記第一変速装置と前記第二変速装置とが４つの回転要素を有して一体的に動作する四要素状態とされ、
前記四要素状態で、前記出力回転要素の回転及び前記第二回転電機の回転の双方を減速して前記出力部材に伝達する減速モードを更に備えた請求項４又は５に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項７】
前記第二回転電機が、非回転部材に選択的に固定可能とされ、
前記第一変速装置が前記増速段を形成するとともに前記第二回転電機が非回転部材に固定されて実現される第二増速モードを更に備えた請求項４から６のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項８】
前記第一回転電機が、非回転部材に選択的に固定可能とされている請求項１から７のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項９】
前記第一変速装置は、前記第一回転電機が非回転部材に固定された状態で、前記動力分配装置により前記入力部材の回転を増速して出力する請求項８に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１０】
前記第一変速装置及び前記第二変速装置は、第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素の３つの回転要素をそれぞれ有するとともに、係合状態で各変速装置の３つの回転要素のうちの２つを一体回転させる直結クラッチをそれぞれ備え、
前記第一変速装置の第一回転要素は第一ブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、第二回転要素は前記出力回転要素に駆動連結され、第三回転要素は前記出力部材に駆動連結されるとともに前記第二変速装置の第二回転要素に駆動連結され、
前記第二変速装置の第一回転要素は前記第二回転電機に駆動連結され、第二回転要素は前記出力部材に駆動連結され、第三回転要素は第二ブレーキにより非回転部材に選択的に固定される請求項１から９のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１１】
前記第一変速装置の第一回転要素と前記第二変速装置の第一回転要素とを選択的に駆動連結する一体化クラッチを更に備えた請求項１０に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１２】
エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、前記入力部材の駆動力を前記第一回転電機と前記出力部材に駆動連結される出力回転要素とに分配する動力分配装置と、を備えたハイブリッド駆動装置であって、
第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素の３つの回転要素をそれぞれ有するとともに、係合状態で３つの回転要素のうちの２つを一体回転させる第一クラッチ及び第二クラッチをそれぞれ有する第一変速装置及び前記第二変速装置を備え、
前記第一変速装置の第一回転要素は第一ブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、第二回転要素は前記出力回転要素に駆動連結され、第三回転要素は前記出力部材に駆動連結されるとともに前記第二変速装置の第二回転要素に駆動連結され、
前記第二変速装置の第一回転要素は前記第二回転電機に駆動連結され、第二回転要素は前記出力部材に駆動連結され、第三回転要素は第二ブレーキにより非回転部材に選択的に固定されるハイブリッド駆動装置。
【請求項１３】
前記第一変速装置の第一回転要素と前記第二変速装置の第一回転要素とを選択的に駆動連結する第三クラッチを更に備えた請求項１２に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１４】
前記第二変速装置の第一回転要素を非回転部材に選択的に固定する固定機構を更に備えた請求項１２又は１３に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１５】
前記第一変速装置及び前記第二変速装置の３つの回転要素は、それぞれ回転速度の順に第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素とされている請求項１２から１４のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１６】
前記動力分配装置は、回転速度の順に第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素となる３つの回転要素を有し、第一回転要素は前記第一回転電機に駆動連結され、第二回転要素は前記入力部材に駆動連結され、第三回転要素は前記出力回転要素とされている請求項１２から１５のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１７】
前記動力分配装置の第一回転要素を非回転部材に選択的に固定する第三ブレーキを更に備えた請求項１６に記載のハイブリッド駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、入力部材の駆動力を第一回転電機と出力部材に駆動連結される出力回転要素とに分配する動力分配装置と、を備えたハイブリッド駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンと回転電機とを併用することにより、エンジンの燃費向上及び排出ガスの低減を図ることのできるハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両に用いるハイブリッド駆動装置の一例として、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、入力部材の駆動力を第一回転電機と出力部材に駆動連結される出力回転要素とに分配する動力分配装置と、動力分配装置の出力回転要素の回転を複数の変速比のうちの一つで変速して出力部材に伝達する変速装置と、を備えたハイブリッド駆動装置の構成が知られている（例えば、以下の特許文献１を参照）。
【０００３】
このハイブリッド駆動装置では、動力分配装置が有する３つの回転要素のうちの２つに入力部材と第一回転電機とが駆動連結されている。この動力分配装置により、入力部材を介して入力されるエンジンの駆動力が第一回転電機に分配されて出力回転要素から出力される。第二回転電機は、動力分配装置の出力回転要素に直接駆動連結されており、出力回転要素に対して駆動力をアシストすることができるように構成されている。そして、変速装置は、切替可能な複数の変速段（モード）を備え、動力分配装置の出力回転要素及び第二回転電機が出力する回転速度及びトルクを、要求される回転速度及びトルクに応じた変速比で変速して出力部材に伝達する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９６８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載されたハイブリッド駆動装置の構成では、動力分配装置の出力回転要素と第二回転電機とが一体回転するように駆動連結されているので、変速装置による変速段（モード）の切り替えに伴って出力回転要素の回転速度が変化する際に、当該出力回転要素に駆動連結された第二回転電機、及び動力分配装置に駆動連結された第一回転電機の双方において、いずれも回転速度及びトルクが変化する。ところが、同時に変化するこれら二つの回転電機の回転速度及びトルクを、互いに変化する他方の回転電機の回転速度及びトルクとの関係をも考慮した上でそれぞれ適切に制御するのは容易ではない。したがって、特許文献１に記載されたハイブリッド駆動装置の構成では、変速段（モード）の切り替え時に変速ショックが生じ易かった。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、複数のモードを切替可能に備えるとともに、モード間を切り替える際の変速ショックの発生を抑制することができるハイブリッド駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するための、本発明に係るエンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、前記入力部材の駆動力を前記第一回転電機と前記出力部材に駆動連結される出力回転要素とに分配する動力分配装置と、を備えたハイブリッド駆動装置の特徴構成は、前記出力回転要素の回転を、変更可能に備える複数の変速比のうちの一つで変速して前記出力部材に伝達する第一変速装置と、前記第二回転電機の回転を、変更可能に備える複数の変速比のうちの一つで変速して前記出力部材に伝達する第二変速装置と、を独立して動作可能に備えた点にある。
【０００８】
なお、本願において「駆動連結」とは、２つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該２つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該２つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。但し、各差動歯車機構の各回転要素について「駆動連結」という場合には、当該差動歯車機構が備える３つの回転要素に関して互いに他の回転要素を介することなく駆動連結されている状態を指すものとする。
また、本願では、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
【０００９】
上記の特徴構成によれば、動力分配装置の出力回転要素の回転を複数の変速比のうちの一つで変速して出力部材に伝達する第一変速装置と、第二回転電機の回転を複数の変速比のうちの一つで変速して出力部材に伝達する第二変速装置とを、独立して動作させることができるので、第一変速装置及び第二変速装置のうちの一方の変速比のみを変更することでモード間の切り替えを行うことができる。つまり、モード切替に際して、第一変速装置及び第二変速装置のうちの一方で変速比の変更を行うとともに、第一変速装置及び第二変速装置のうちの他方を変速比を一定に維持させ、当該変速装置を介して出力部材に駆動力を伝達する動力伝達系の状態を一定の状態に維持させることができる。そして、変速比が一定に維持される方の変速装置に駆動連結される回転電機を、変速比が変更される方の変速装置の動作に合わせて適切に制御することで、モード間を切り替える際のトルク変動を低減させることができる。したがって、モード間を切り替える際の変速ショックの発生を抑制することができるハイブリッド駆動装置を提供することができる。
【００１０】
ここで、前記第一変速装置及び前記第二変速装置のうちのいずれか一方を一方変速装置とするとともに、いずれか他方を他方変速装置とし、前記一方変速装置の変速比を一定の状態に維持したままで、前記他方変速装置が変速比の切替動作を行うことにより切替可能な複数のモードを備えた構成とすると好適である。
【００１１】
なお、この構成では、少なくとも、第一変速装置の変速比を一定の状態に維持したままで、第二変速装置が変速比の切替動作を行うことにより切替可能な二つのモード、或いは、第二変速装置の変速比を一定の状態に維持したままで、第一変速装置が変速比の切替動作を行うことにより切替可能な二つのモードを備えることになる。
【００１２】
この構成によれば、モード間の切替を行う際には、一方変速装置では変速比を一定の状態に維持したままとすることができるので、モードの切替前後で当該一方変速装置に駆動連結された回転電機（以下、一方回転電機とする）の回転速度を一定に維持することができる。よって、一方変速装置を介して出力部材に駆動力を伝達する動力伝達系の状態を一定の状態に維持させることができるので、一方回転電機による、他方変速装置となる変速装置に駆動連結された回転電機（以下、他方回転電機とする）におけるトルク変動を低減させる制御が容易となる。したがって、モード間を切り替える際の変速ショックの発生をより有効に抑制することができる。
【００１３】
また、前記他方変速装置が変速比の切替動作を行う際に、当該変速比の切替動作に伴って前記出力部材に伝達されるトルク変動を打ち消すように、前記一方変速装置に駆動連結される回転電機が出力するトルクを補正する構成とすると好適である。
【００１４】
この構成によれば、一方回転電機が出力するトルクを補正することで、他方変速装置による変速比の切替動作に伴って出力部材に伝達されるトルク変動を打ち消すことができる。よって、モード間を切り替える際にトルク変動が出力部材に伝達されるのを抑制することができ、変速ショックの発生をより確実に抑制して走行状態を安定させることができる。
【００１５】
また、前記第一変速装置及び前記第二変速装置は、それぞれ３つの回転要素を備えた遊星歯車機構からなり、それぞれ３つの回転要素の回転状態を切り替えることにより、前記第一変速装置は、前記出力回転要素の回転をそのまま前記出力部材に伝達する直結段と、前記出力回転要素の回転を増速して前記出力部材に伝達する増速段と、を切り替え可能に備えるとともに、前記第二変速装置は、前記第二回転電機の回転を減速して前記出力部材に伝達する減速段と、前記第二回転電機の回転をそのまま前記出力部材に伝達する直結段と、を切り替え可能に備えた構成とすると好適である。
【００１６】
この構成によれば、第一変速装置が直結段と増速段とを切替可能に備えるので、車両の走行速度及び要求駆動力等に応じて、動力分配装置の出力回転要素の回転を適切な変速比で変速して出力部材に伝達することができる。
また、第二変速装置が直結段と減速段とを切替可能に備えるので、車両の要求駆動力に対して動力分配装置の出力回転要素のトルクが不足する場合には、必要に応じて第二回転電機のトルクを適切に増幅して出力部材に伝達することができる。また、第二変速装置により第二回転電機のトルクを増幅して出力することが可能であるので、第二回転電機から出力可能な最大トルクの大きさを一定としつつ小型化することができる。したがって、出力部材に伝達可能なトルクの増大と第二回転電機の小型化との一方又は双方を図ることができる。
【００１７】
また、前記第一変速装置が前記直結段を形成するとともに前記第二変速装置が前記減速段を形成して実現される第一直結モードと、前記第一変速装置及び前記第二変速装置の双方が前記直結段を形成して実現される第二直結モードと、前記第一変速装置が前記増速段を形成するとともに前記第二変速装置が前記直結段を形成して実現される増速モードと、を備え、前記第一直結モードと前記第二直結モードとの間、及び前記第二直結モードと前記増速モードとの間で、モード間の切り替えが実行可能な構成とすると好適である。
【００１８】
この構成によれば、第一変速装置が直結段を形成したまま（変速比を一定の状態に維持したまま）で、第二変速装置が減速段を形成した状態から直結段を形成した状態となるように切り替える（変速比の切替動作を行う）ことにより、第一直結モードと第二直結モードとの間の切り替えが実行されるので、第一直結モードと第二直結モードとの間の切り替えの際に、一方回転電機としての第一回転電機の回転速度を一定に維持することができる。よって、第一変速装置を介して出力部材に駆動力を伝達する動力伝達系の状態を一定の状態に維持させることができるので、一方回転電機としての第一回転電機による、他方回転電機としての第二回転電機のトルク変動を低減させる制御が容易となる。
同様に、第二変速装置が直結段を形成したまま（変速比を一定の状態に維持したまま）で、第一変速装置が直結段を形成した状態から増速段を形成した状態となるように切り替える（変速比の切替動作を行う）ことにより、第二直結モードと増速モードとの間の切り替えが実行されるので、第二直結モードと増速モードとの間の切り替えの際に、一方回転電機としての第二回転電機の回転速度を一定に維持することができる。よって、第二変速装置を介して出力部材に駆動力を伝達する動力伝達系の状態を一定の状態に維持させることができるので、一方回転電機としての第二回転電機による、他方回転電機としての第一回転電機のトルク変動を低減させる制御が容易となる。
したがって、第一直結モードと第二直結モードとの間、及び第二直結モードと増速モードとの間のモード間を切り替える際の変速ショックの発生を抑制することができる。
【００１９】
また、前記第一変速装置が備える３つの回転要素のうちの２つと前記第二変速装置が備える３つの回転要素のうちの２つが駆動連結されることにより、前記第一変速装置と前記第二変速装置とが４つの回転要素を有して一体的に動作する四要素状態とされ、前記四要素状態で、前記出力回転要素の回転及び前記第二回転電機の回転の双方を減速して前記出力部材に伝達する減速モードを更に備えた構成とすると好適である。
【００２０】
この構成によれば、出力回転要素の回転及び第二回転電機の回転の双方を減速するとともに、動力分配装置の出力回転要素のトルク及び第二回転電機のトルクの双方を増幅して出力部材に伝達することができる。よって、要求駆動力が比較的大きい場合等に、減速モードを実現して、入力部材及び第二回転電機の双方のトルクを適切に増幅して出力部材に伝達し、大きな駆動力を出力することができる。
また、それぞれ３つの回転要素を備える第一変速装置及び第二変速装置を、４つの回転要素を有して一体的に動作する四要素状態とすることで、そのような大きな駆動力を出力可能な状態とすることができる。よって、各変速装置における２つの回転要素どうしを駆動連結するための構成以外には、特別な構成要素を別途追加する必要がない。したがって、製造コストの上昇を抑制しつつ、上述したような効果を得ることができる。
【００２１】
また、前記第二回転電機が、非回転部材に選択的に固定可能とされ、前記第一変速装置が前記増速段を形成するとともに前記第二回転電機が非回転部材に固定されて実現される第二増速モードを更に備えた構成とすると好適である。
【００２２】
この構成によれば、高速巡航時等、動力分配装置の出力回転要素の回転を増速して出力しつつ、第二回転電機のトルクを出力部材に伝達することが必要とされない低負荷走行状態で、第二増速モードを実現して第二回転電機のロータを固定することができる。よって、そのような場合に、第二回転電機のロータの回転による動力損失（引き摺り損失）の発生を抑制することができる。また、第二回転電機のロータの回転による鉄損の発生を抑制することができる。したがって、エネルギー効率を向上させることができる。
【００２３】
また、前記第一回転電機が、非回転部材に選択的に固定可能とされている構成とすると好適である。
【００２４】
この構成によれば、第一回転電機が発電を行う必要がない場合等、動力分配装置において入力部材の駆動力を第一回転電機と出力回転要素とに分配する必要がない場合に、第一回転電機を非回転部材に選択的に固定することができる。よって、入力部材の駆動力の全てを動力分配装置の出力回転要素に伝達する状態とすることができ、エンジンの駆動力のみで車両を走行させることができる。また、第一回転電機を固定することで、第一回転電機のロータの回転による動力損失（引き摺り損失）や鉄損の発生を抑制することができ、エネルギー効率を向上させることができる。
【００２５】
また、前記第一変速装置は、前記第一回転電機が非回転部材に固定された状態で、前記動力分配装置により前記入力部材の回転を増速して出力する構成とすると好適である。
【００２６】
例えば高速巡航時等、第二回転電機のトルクを出力部材に伝達することが必要とされない低負荷走行状態にある場合には、第二回転電機を力行させる必要がないため、第一回転電機に発電を行わせる必要性も低い。よって、上記の構成のように、第一回転電機が非回転部材に固定された状態で入力部材の回転が動力分配装置により増速して出力される構成とすれば、高速巡航状態を適切に形成しつつ、エネルギー効率を向上させることができる。
【００２７】
また、前記第一変速装置及び前記第二変速装置は、第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素の３つの回転要素をそれぞれ有するとともに、係合状態で各変速装置の３つの回転要素のうちの２つを一体回転させる直結クラッチをそれぞれ備え、前記第一変速装置の第一回転要素は第一ブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、第二回転要素は前記出力回転要素に駆動連結され、第三回転要素は前記出力部材に駆動連結されるとともに前記第二変速装置の第二回転要素に駆動連結され、前記第二変速装置の第一回転要素は前記第二回転電機に駆動連結され、第二回転要素は前記出力部材に駆動連結され、第三回転要素は第二ブレーキにより非回転部材に選択的に固定される構成とすると好適である。
【００２８】
この構成によれば、第一変速装置において、直結クラッチ及び第一ブレーキのいずれか一方を選択的に係合状態とすることにより、動力分配装置の出力回転要素の回転を二つの異なる変速比のうちの一つで変速して出力部材に伝達することができる。また、第二変速装置において、直結クラッチ及び第二ブレーキのいずれか一方を選択的に係合状態とすることにより、第二回転電機の回転を二つの異なる変速比のうちの一つで変速して出力部材に伝達することができる。よって、車両の走行速度及び要求駆動力等に応じて、動力分配装置の出力回転要素及び第二回転電機の回転を適切な変速比で変速して出力部材に伝達することができる。
また、上記の構成では、第一変速装置と第二変速装置とは、第一変速装置の第三回転要素と第二変速装置の第二回転要素とが駆動連結されているだけなので、これらを独立して動作させることができる。そのため、第一変速装置及び第二変速装置のうちの一方の変速比のみを変更することでモード間の切り替えを行うことができる。つまり、モード切替に際して、第一変速装置及び第二変速装置のうちの一方で変速比の変更を行うとともに、第一変速装置及び第二変速装置のうちの他方を変速比を一定に維持させ、当該変速装置を介して出力部材に駆動力を伝達する動力伝達系の状態を一定の状態に維持させることができる。そして、変速比が一定に維持される方の変速装置に駆動連結される回転電機を、変速比が変更される方の変速装置の動作に合わせて適切に制御することで、モード間を切り替える際のトルク変動を低減させることができる。したがって、モード間を切り替える際の変速ショックの発生を抑制することができる。
【００２９】
また、前記第一変速装置の第一回転要素と前記第二変速装置の第一回転要素とを選択的に駆動連結する一体化クラッチを更に備えた構成とすると好適である。
【００３０】
この構成によれば、一体化クラッチを係合状態とすることにより、それぞれ３つの回転要素を備える第一変速装置及び第二変速装置を、４つの回転要素を有して一体的に動作する四要素状態とすることができる。また、そのような一体化クラッチを設けるだけの簡単な構成で、第一変速装置及び第二変速装置を、独立して動作する状態と四要素状態とを切り替え可能とすることができる。したがって、製造コストの上昇を抑制することができる。
また、この構成では、前記四要素状態における動力分配装置からの出力回転要素、出力部材、及び第二回転電機の駆動連結関係を適切に設定することにより、動力分配装置の出力回転要素の回転及び第二回転電機の回転の双方を減速して出力部材に伝達させることができる。したがって、その場合には、入力部材及び第二回転電機の双方のトルクを適切に増幅して出力部材に伝達し、大きな駆動力を出力することができる。
【００３１】
本発明に係る、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、前記入力部材の駆動力を前記第一回転電機と前記出力部材に駆動連結される出力回転要素とに分配する動力分配装置と、を備えたハイブリッド駆動装置のもう一つの特徴構成は、第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素の３つの回転要素をそれぞれ有するとともに、係合状態で３つの回転要素のうちの２つを一体回転させる第一クラッチ及び第二クラッチをそれぞれ有する第一変速装置及び前記第二変速装置を備え、前記第一変速装置の第一回転要素は第一ブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、第二回転要素は前記出力回転要素に駆動連結され、第三回転要素は前記出力部材に駆動連結されるとともに前記第二変速装置の第二回転要素に駆動連結され、前記第二変速装置の第一回転要素は前記第二回転電機に駆動連結され、第二回転要素は前記出力部材に駆動連結され、第三回転要素は第二ブレーキにより非回転部材に選択的に固定される点にある。
【００３２】
この特徴構成によれば、第一変速装置において、第一クラッチ及び第一ブレーキのいずれか一方を選択的に係合状態とすることにより、動力分配装置の出力回転要素の回転を二つの異なる変速比のうちの一つで変速して出力部材に伝達することができる。また、第二変速装置において、第二クラッチ及び第二ブレーキのいずれか一方を選択的に係合状態とすることにより、第二回転電機の回転を二つの異なる変速比のうちの一つで変速して出力部材に伝達することができる。よって、車両の走行速度及び要求駆動力等に応じて、動力分配装置の出力回転要素及び第二回転電機の回転を適切な変速比で変速して出力部材に伝達することができる。
また、上記の特徴構成では、第一変速装置と第二変速装置とは、第一変速装置の第三回転要素と第二変速装置の第二回転要素とが駆動連結されているだけなので、これらを独立して動作させることができる。そのため、切替可能な複数のモードを備える場合において、第一変速装置及び第二変速装置のうちの一方の変速比のみを変更することでモード間の切り替えを行うことができる。つまり、モード切替に際して、第一変速装置及び第二変速装置のうちの一方で変速比の変更を行うとともに、第一変速装置及び第二変速装置のうちの他方を変速比を一定に維持させ、当該変速装置を介して出力部材に駆動力を伝達する動力伝達系の状態を一定の状態に維持させることができる。そして、変速比が一定に維持される方の変速装置に駆動連結される回転電機を、変速比が変更される方の変速装置の動作に合わせて適切に制御することで、モード間を切り替える際のトルク変動を低減させることができる。したがって、モード間を切り替える際の変速ショックの発生を抑制することができるハイブリッド駆動装置を提供することができる。
【００３３】
ここで、前記第一変速装置の第一回転要素と前記第二変速装置の第一回転要素とを選択的に駆動連結する第三クラッチを更に備えた構成とすると好適である。
【００３４】
この構成によれば、第三クラッチを係合状態とすることにより、それぞれ３つの回転要素を備える第一変速装置及び第二変速装置を、４つの回転要素を有して一体的に動作する四要素状態とすることができる。また、そのような第三クラッチを設けるだけの簡単な構成で、第一変速装置及び第二変速装置を、独立して動作する状態と四要素状態とを切り替え可能とすることができる。したがって、製造コストの上昇を抑制することができる。
また、この構成では、前記四要素状態における動力分配装置からの出力回転要素、出力部材、及び第二回転電機の駆動連結関係を適切に設定することにより、動力分配装置の出力回転要素の回転及び第二回転電機の回転の双方を減速して出力部材に伝達させることができる。したがって、その場合には、入力部材及び第二回転電機の双方のトルクを適切に増幅して出力部材に伝達し、大きな駆動力を出力することができる。
【００３５】
また、前記第二変速装置の第一回転要素を非回転部材に選択的に固定する固定機構を更に備えた構成とすると好適である。
【００３６】
この構成によれば、固定機構により第二回転電機のロータを固定することができる。よって、例えば高速巡航時等、第二変速装置の第一回転要素に駆動連結される第二回転電機のトルクを出力部材に伝達することが必要とされない低負荷走行状態で、第二回転電機のロータの回転による動力損失（引き摺り損失）の発生を抑制することができる。また、第二回転電機のロータの回転による鉄損の発生を抑制することができる。したがって、エネルギー効率を向上させることができる。
【００３７】
また、前記第一変速装置及び前記第二変速装置の３つの回転要素は、それぞれ回転速度の順に第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素とされている構成とすると好適である。
【００３８】
なお、本願では、「回転速度の順」は、高速側から低速側に向かう順、又は低速側から高速側に向かう順のいずれかであり、各差動歯車機構の回転状態によりいずれともなり得るが、いずれの場合にも回転要素の順は変わらない。
【００３９】
この構成によれば、第一変速装置において、第一クラッチを係合状態として直結段を形成することができるとともに、第一ブレーキを係合状態として増速段を形成することができる。また、第二変速装置において、第二ブレーキを係合状態として減速段を形成することができるとともに、第二クラッチを係合状態として直結段を形成することができる。そして、車両の走行速度及び要求駆動力等に応じて、動力分配装置の出力回転要素及び第二回転電機の回転を、適切な変速段における変速比で変速して出力部材に伝達することができる。
また、この構成によれば、第一変速装置が直結段を形成するとともに第二変速装置が減速段を形成することにより第一直結モードを実現することができる。また、第一変速装置及び第二変速装置の双方が直結段を形成することにより第二直結モードを実現することができる。また、第一変速装置が増速段を形成するとともに第二変速装置が直結段を形成することにより増速モードを実現することができる。そして、これらの各モードのうち、第一直結モードと第二直結モードとの間、及び第二直結モードと増速モードとの間でモード間の切り替えが可能な構成とすることで、第一変速装置及び第二変速装置のいずれか一方では変速比を一定の状態に維持したままとすることができるので、各モードの切替前後で、第一回転電機及び第二回転電機のいずれか一方の回転速度を一定に維持することができる。よって、変速比が一定に維持される方の変速装置を介して出力部材に駆動力を伝達する動力伝達系の状態を一定の状態に維持させることができるので、第一回転電機及び第二回転電機のいずれか他方の回転電機におけるトルク変動を低減させる制御が容易となる。したがって、モード間を切り替える際の変速ショックの発生を抑制することができる。
【００４０】
また、前記動力分配装置は、回転速度の順に第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素となる３つの回転要素を有し、第一回転要素は前記第一回転電機に駆動連結され、第二回転要素は前記入力部材に駆動連結され、第三回転要素は前記出力回転要素とされている構成とすると好適である。
【００４１】
この構成によれば、動力分配装置に、入力部材の駆動力を第一回転電機と出力回転要素とに分配する動作を適切に行なわせることができる。
【００４２】
また、前記動力分配装置の第一回転要素を非回転部材に選択的に固定する第三ブレーキを更に備えた構成とすると好適である。
【００４３】
この構成によれば、第三ブレーキにより、第一回転電機を非回転部材に選択的に固定することができる。よって、例えば第一回転電機が発電を行う必要がない場合等、動力分配装置において入力部材の駆動力を第一回転電機と出力回転要素とに分配する必要がない場合に、入力部材の駆動力の全てを動力分配装置の出力回転要素に伝達して、エンジンの駆動力のみで車両を走行させることができる。また、第一回転電機を固定することで、第一回転電機のロータの回転による動力損失（引き摺り損失）や鉄損の発生を抑制することができ、エネルギー効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第一の実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。
【図２】第一の実施形態に係るハイブリッド駆動装置のシステム構成図である。
【図３】第一の実施形態に係るハイブリッド駆動装置の作動表を示す図である。
【図４】減速モードでの速度線図である。
【図５】低速モードでの速度線図である。
【図６】中速モードでの速度線図である。
【図７】高速モードでの速度線図である。
【図８】高速固定モードでの速度線図である。
【図９】後進モードでの速度線図である。
【図１０】エンジン走行モードでの速度線図である。
【図１１】減速モードから低速モードへの切り替えの際の状態変化を示す説明図である。
【図１２】低速モードから中速モードへの切り替えの際の状態変化を示す説明図である。
【図１３】中速モードから高速モードへの切り替えの際の状態変化を示す説明図である。
【図１４】高速モードから高速固定モードへの切り替えの際の状態変化を示す説明図である。
【図１５】第二の実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。
【図１６】第二の実施形態に係るハイブリッド駆動装置の作動表を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
〔第一の実施形態〕
本発明の第一の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈの機械的構成を示すスケルトン図である。なお、この図１は、中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。また、図２は、本実施形態に係るハイブリッド車用駆動装置Ｈのシステム構成を示す模式図である。なお、図２において、二重の実線は駆動力の伝達経路を示し、二重の破線は電力の伝達経路を示し、白抜きの矢印は作動油の流れを示している。また、実線の矢印は各種情報の伝達経路を示している。
【００４６】
これらの図に示すように、ハイブリッド駆動装置Ｈは、エンジンＥに駆動連結される入力軸Ｉと、車輪Ｗに駆動連結される出力軸Ｏと、第一回転電機ＭＧ１と、第二回転電機ＭＧ２と、入力軸Ｉの駆動力を第一回転電機ＭＧ１と出力軸Ｏに駆動連結される出力回転要素Ｅｏとに分配する動力分配装置Ｐ１と、を備えている。また、このハイブリッド駆動装置Ｈは、第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とを更に備えた構成となっている。これらの第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とは、独立して動作可能とされている。これらの構成は、車体に固定される非回転部材としての駆動装置ケースＤｃ（以下、単に「ケースＤｃ」という。）内に収容されている。なお、本実施形態においては、入力軸Ｉが本発明における「入力部材」に相当し、出力軸Ｏが本発明における「出力部材」に相当する。
【００４７】
１．ハイブリッド駆動装置の各部の構成
図１及び図２に示すように、入力軸Ｉは、エンジンＥに駆動連結されている。ここで、エンジンＥは、燃料の燃焼により駆動される内燃機関であり、例えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスタービンエンジン等の公知の各種エンジンを用いることができる。本例では、入力軸ＩはエンジンＥのクランクシャフト等の出力回転軸と一体的に駆動連結されている。なお、入力軸Ｉが、エンジンＥの出力回転軸との間にダンパやクラッチ等を介して駆動連結された構成としても好適である。図２に示すように、出力軸Ｏは、出力用差動歯車装置１７等を介して車輪Ｗに駆動力を伝達可能に駆動連結されている。本例では、出力軸Ｏは入力軸Ｉと同軸上に配置されている。
【００４８】
図１に示すように、第一回転電機ＭＧ１は、ケースＤｃに固定されたステータＳｔ１と、このステータＳｔ１の径方向内側に回転自在に支持されたロータＲｏ１と、を有している。この第一回転電機ＭＧ１のロータＲｏ１は、動力分配装置Ｐ１の第一サンギヤｓ１と一体回転するように駆動連結されている。また、第二回転電機ＭＧ２は、ケースＤｃに固定されたステータＳｔ２と、このステータＳｔ２の径方向内側に回転自在に支持されたロータＲｏ２と、を有している。この第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２は、第二変速装置Ｐ３の第三サンギヤｓ３と一体回転するように駆動連結されている。第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２は、図２に示すように、それぞれインバータ１２を介して蓄電装置としてのバッテリ１１に電気的に接続されている。なお、バッテリ１１は蓄電装置の一例であり、キャパシタなどの他の蓄電装置を用い、或いは複数種類の蓄電装置を併用することも可能である。
【００４９】
そして、第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２は、それぞれ電力の供給を受けて動力を発生するモータ（電動機）としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能を果たすことが可能とされている。ここで、ジェネレータとして機能する方の回転電機ＭＧ１、ＭＧ２は、エンジンＥの駆動力により発電を行い、バッテリ１１を充電し、或いはモータとして機能する方の回転電機ＭＧ１、ＭＧ２を駆動するための電力を供給する。一方、モータとして機能する方の回転電機ＭＧ１、ＭＧ２は、主に車両の走行用の駆動力を補助するために力行するが、車両の減速のための回生制動時等にはジェネレータとして機能する。これら第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２の動作は、制御装置ＥＣＵから制御指令に従ってインバータ１２を介して行われる。
【００５０】
動力分配装置Ｐ１は、シングルピニオン型の遊星歯車機構とされている。すなわち、動力分配装置Ｐ１は、複数のピニオンギヤを支持する第一キャリヤｃａ１と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合う第一サンギヤｓ１及び第一リングギヤｒ１とを回転要素として有している。第一サンギヤｓ１は、第一回転電機ＭＧ１のロータＲｏ１と一体回転するように駆動連結されているとともに、第三ブレーキＢ３によりケースＤｃに選択的に固定される。第一キャリヤｃａ１は、入力軸Ｉと一体回転するように駆動連結されている。第一リングギヤｒ１は、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏとされており、第一変速装置Ｐ２の第二キャリヤｃａ２と一体回転するように駆動連結されている。図４〜図１４に示すように、動力分配装置Ｐ１のこれら３つの回転要素は、回転速度の順に、第一サンギヤｓ１、第一キャリヤｃａ１、第一リングギヤｒ１となっている。したがって、本実施形態では、これらの第一サンギヤｓ１、第一キャリヤｃａ１、第一リングギヤｒ１が、それぞれ動力分配装置Ｐ１の「第一回転要素」、「第二回転要素」、「第三回転要素」に相当する。この動力分配装置Ｐ１は、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の駆動力を第一回転電機ＭＧ１と出力軸Ｏに駆動連結される出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１とに分配する機能を果たす。
【００５１】
第一変速装置Ｐ２は、シングルピニオン型の遊星歯車機構とされている。すなわち、第一変速装置Ｐ２は、複数のピニオンギヤを支持する第二キャリヤｃａ２と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合う第二サンギヤｓ２及び第二リングギヤｒ２とを回転要素として有している。第二サンギヤｓ２は、第三クラッチＣ３を介して第二変速装置Ｐ３の第三サンギヤｓ３及び第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２に選択的に駆動連結されるとともに、第一ブレーキＢ１によりケースＤｃに選択的に固定される。第二キャリヤｃａ２は、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１と一体回転するように駆動連結されている。第二リングギヤｒ２は、出力軸Ｏ及び第二変速装置Ｐ３の第三キャリヤｃａ３と一体回転するように駆動連結されている。図４〜図１４に示すように、第一変速装置Ｐ２のこれら３つの回転要素は、回転速度の順に、第二サンギヤｓ２、第二キャリヤｃａ２、第二リングギヤｒ２となっている。したがって、本実施形態では、これらの第二サンギヤｓ２、第二キャリヤｃａ２、第二リングギヤｒ２が、それぞれ第一変速装置Ｐ２の「第一回転要素」、「第二回転要素」、「第三回転要素」に相当する。
【００５２】
また、第一変速装置Ｐ２が有するこれら３つの回転要素のうち、第二サンギヤｓ２と第二リングギヤｒ２とが第一クラッチＣ１により選択的に駆動連結されて一体回転させられる。この第一クラッチＣ１の係合状態では、第二サンギヤｓ２と第二リングギヤｒ２とが駆動連結され、第一変速装置Ｐ２が有するこれら３つの回転要素の全てが一体回転する直結状態となる。本実施形態においては、第一クラッチＣ１が第一変速装置Ｐ２における「直結クラッチ」に相当する。第一変速装置Ｐ２は、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏ（第一リングギヤｒ１）の回転を、変更可能に備える複数の変速比のうちの一つで変速して出力軸Ｏに伝達する機能を果たす。本例では、第一変速装置Ｐ２は、第一クラッチＣ１及び第一ブレーキＢ１のいずれか一方を選択的に係合状態として３つの回転要素の回転状態を切り替えることにより、直結段及び増速段の二つの変速段を切り替え可能に備え、これらに対応する二つの変速比のうちの一つで出力回転要素Ｅｏの回転を変速して出力軸Ｏに伝達する。
【００５３】
第二変速装置Ｐ３は、シングルピニオン型の遊星歯車機構とされている。すなわち、第二変速装置Ｐ３は、複数のピニオンギヤを支持する第三キャリヤｃａ３と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合う第三サンギヤｓ３及び第三リングギヤｒ３とを回転要素として有している。第三サンギヤｓ３は、第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２と一体回転するように駆動連結されているとともに、第三クラッチＣ３を介して第二変速装置Ｐ３の第二サンギヤｓ２に選択的に駆動連結される。第三キャリヤｃａ３は、出力軸Ｏ及び第一変速装置Ｐ２の第二リングギヤｒ２と一体回転するように駆動連結されている。第三リングギヤｒ３は、第二ブレーキＢ２によりケースＤｃに選択的に固定される。図４〜図１４に示すように、第二変速装置Ｐ３のこれら３つの回転要素は、回転速度の順に、第三サンギヤｓ３、第三キャリヤｃａ３、第三リングギヤｒ３となっている。したがって、本実施形態では、これらの第三サンギヤｓ３、第三キャリヤｃａ３、第三リングギヤｒ３が、それぞれ第二変速装置Ｐ３の「第一回転要素」、「第二回転要素」、「第三回転要素」に相当する。
【００５４】
また、第二変速装置Ｐ３が有するこれら３つの回転要素のうち、第三サンギヤｓ３と第三キャリヤｃａ３とが第二クラッチＣ２により選択的に駆動連結されて一体回転させられる。この第二クラッチＣ２の係合状態では、第三サンギヤｓ３と第三キャリヤｃａ３とが駆動連結され、第二変速装置Ｐ３が有するこれら３つの回転要素の全てが一体回転する直結状態となる。本実施形態においては、第二クラッチＣ２が第二変速装置Ｐ３における「直結クラッチ」に相当する。第二変速装置Ｐ３は、第二回転電機ＭＧ２の回転を、変更可能に備える複数の変速比のうちの一つで変速して出力軸Ｏに伝達する機能を果たす。本例では、第二変速装置Ｐ３は、第二クラッチＣ２及び第二ブレーキＢ２のいずれか一方を選択的に係合状態として３つの回転要素の回転状態を切り替えることにより、減速段及び直結段の二つの変速段を切り替え可能に備え、これらに対応する二つの変速比のうちの一つで第二回転電機ＭＧ２の回転を変速して出力軸Ｏに伝達する。
【００５５】
上記のとおり、このハイブリッド駆動装置Ｈは、係合要素として、第一クラッチＣ１、第二クラッチＣ２、第三クラッチＣ３、第一ブレーキＢ１、第二ブレーキＢ２及び第三ブレーキＢ３を備えている。これらの係合要素としては、いずれも油圧により動作する多板式クラッチや多板式ブレーキ等の摩擦係合要素を用いることができる。図２では、各係合要素は動力分配装置Ｐ１、第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３に含まれることとして図示を省略しているが、この図に示すように、これらの係合要素に供給される油圧は、制御装置ＥＣＵからの制御指令により動作する油圧制御装置１３により制御される。この油圧制御装置１３への作動油の供給は、エンジンＥの動作中は機械式オイルポンプ１４により行われ、エンジンＥの停止中は電動オイルポンプ１５により行われる。ここで、機械式オイルポンプ１４は、入力軸Ｉの駆動力により駆動される。また、電動オイルポンプ１５は、電動オイルポンプ用インバータ１６を介して供給されるバッテリ１１からの電力（供給経路は図示省略）により駆動される。
【００５６】
２．ハイブリッド駆動装置の制御システムの構成
図２に示すように、制御装置ＥＣＵは、車両の各部に設けられたセンサＳｅ１〜Ｓｅ７で取得される情報を用いて、エンジンＥ、第一回転電機ＭＧ１、第二回転電機ＭＧ２、油圧制御装置１３を介して動力分配装置Ｐ１、第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３の各係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３（図１を参照）、並びに電動オイルポンプ１５等の動作制御を行う。これらのセンサとして、本例では、第一回転電機回転センサＳｅ１、第二回転電機回転センサＳｅ２、エンジン回転センサＳｅ３、バッテリ状態検出センサＳｅ４、車速センサＳｅ５、アクセル操作検出センサＳｅ６、及びブレーキ操作検出センサＳｅ７が設けられている。
【００５７】
ここで、第一回転電機回転センサＳｅ１は、第一回転電機ＭＧ１のロータＲｏ１の回転速度を検出するためのセンサである。第二回転電機回転センサＳｅ２は、第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２の回転速度を検出するためのセンサである。エンジン回転センサＳｅ３は、エンジンＥの出力回転軸の回転速度を検出するためのセンサである。ここで、入力軸ＩはエンジンＥの出力回転軸と一体回転するので、このエンジン回転センサＳｅ３により検出されるエンジンＥの回転速度は入力軸Ｉの回転速度と一致する。バッテリ状態検出センサＳｅ４は、バッテリ１１の充電量等の状態を検出するためのセンサである。車速センサＳｅ５は、車速を検出するために出力軸Ｏの回転速度を検出するためのセンサである。アクセル操作検出センサＳｅ６は、アクセルペダル１８の操作量を検出するためのセンサである。ブレーキ操作検出センサＳｅ７は、図示しないホイールブレーキに連動するブレーキペダル１９の操作量を検出するためのセンサである。
【００５８】
また、制御装置ＥＣＵは、エンジン制御手段３１、回転電機制御手段３２、バッテリ状態検出手段３３、回転電機回転検出手段３４、車速検出手段３５、切替制御手段３６、電動オイルポンプ制御手段３７、エンジン回転検出手段３８、モード選択手段３９、及び要求駆動力検出手段４０を備えている。制御装置ＥＣＵにおけるこれらの各手段は、ＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウエア又はソフトウエア（プログラム）或いはその両方により実装されて構成されている。
【００５９】
エンジン制御手段３１は、エンジンＥの動作開始、停止、回転速度制御、出力トルク制御等の動作制御を行う。回転電機制御手段３２は、インバータ１２を介して、第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２の回転速度制御、出力トルク制御等の動作制御を行う。バッテリ状態検出手段３３は、バッテリ状態検出センサＳｅ４の出力に基づいて、バッテリ１１の充電量等の状態を検出する。回転電機回転検出手段３４は、第一回転電機回転センサＳｅ１、及び第二回転電機回転センサＳｅ２の出力に基づいて、第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２の回転速度を検出する。車速検出手段３５は、車速センサＳｅ５からの出力に基づいて車速を検出する。切替制御手段３６は、油圧制御装置１３の動作を制御することにより、ハイブリッド駆動装置Ｈの各係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３（図１を参照）のそれぞれの係合又は解放（係合解除）を行い、ハイブリッド駆動装置Ｈのモードを切り替える制御を行う。電動オイルポンプ制御手段３７は、電動オイルポンプ用インバータ１６を介して電動オイルポンプ１５の動作制御を行う。エンジン回転検出手段３８は、エンジン回転センサＳｅ３からの出力に基づいて、エンジンＥの出力回転軸及び入力軸Ｉの回転速度を検出する。
【００６０】
モード選択手段３９は、車速及び要求駆動力などの走行条件に応じて、所定の制御マップに従い適切なモードの選択を行う。すなわち、モード選択手段３９は、車速の情報を車速検出手段３５から取得するとともに、要求駆動力の情報を要求駆動力検出手段４０から取得する。そして、モード選択手段３９は、所定の制御マップに従って、取得された車速及び要求駆動力に応じて規定されたモードを選択する。ここで、選択されるモードとしては、後述するように、スプリットモード及びエンジン走行モードの２つのモードがある。スプリットモードは、更に減速モード、低速モード、中速モード、高速モード、高速固定モード、及び後進モード、の６つのモードを備えている。したがって、本実施形態では、モード選択手段３９は上記７つのモードの中から一つのモードを選択する。なお、モード選択の際に参照される走行条件としては、車速及び要求駆動力の他にも、バッテリ充電量、冷却水温度、油温等の各種条件を用いても好適である。要求駆動力検出手段４０は、アクセル操作検出センサＳｅ６及びブレーキ操作検出センサＳｅ７からの出力に基づいて、運転者による要求駆動力を演算して取得する。
【００６１】
３．ハイブリッド駆動装置のモード
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈにより実現可能なモードについて説明する。図３は、各モードでの各係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の作動状態を示す作動表である。この図において、「○」は各係合要素が係合状態にあることを示しており、「無印」は、各係合要素が解放（係合解除）状態にあることを示している。本実施形態においては、低速モードが本発明における「第一直結モード」に相当し、中速モードが本発明における「第二直結モード」に相当する。また、高速モードが本発明における「増速モード」に相当し、高速固定モードが本発明における「第二増速モード」に相当する。
【００６２】
図４〜図１４は、動力分配装置Ｐ１及び各変速装置Ｐ２、Ｐ３を構成する遊星歯車機構の速度線図を示している。これらの速度線図において、縦軸は、各回転要素の回転速度に対応している。すなわち、縦軸に対応して記載している「０」は回転速度がゼロであることを示しており、上側が正、下側が負である。そして、並列配置された複数本の縦線のそれぞれが、動力分配装置Ｐ１、第一変速装置Ｐ２、及び第二変速装置Ｐ３の各回転要素に対応している。また、各回転要素に対応する縦線の間隔は、動力分配装置Ｐ１、第一変速装置Ｐ２、及び第二変速装置Ｐ３のそれぞれの歯数比に対応している。図４〜図１４の下部には、動力分配装置Ｐ１、第一変速装置Ｐ２、第二変速装置Ｐ３の歯数比（サンギヤとリングギヤとの歯数比＝〔サンギヤの歯数〕／〔リングギヤの歯数〕）をそれぞれλ１、λ２、λ３として示している。なお、これらの歯数比λ１、λ２、λ３は、エンジンＥ、第一回転電機ＭＧ１、及び第二回転電機ＭＧ２の特性や車両重量等を考慮して適宜設定される。
【００６３】
各図において、左側の速度線図において細実線で示される直線は動力分配装置Ｐ１の動作状態を示している。また、右側の速度線図において、太実線で示される直線は第一変速装置Ｐ２の動作状態を示し、太破線で示される直線は第二変速装置Ｐ３の動作状態を示している。これらの速度線図上において、「○」は第一回転電機ＭＧ１の回転速度、「□」は第二回転電機ＭＧ２の回転速度、「△」は入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度、「☆」は出力軸Ｏの回転速度、「×」はブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３によるケースＤｃへの固定状態をそれぞれ示している。以下、各モードでのハイブリッド駆動装置Ｈの動作状態について詳細に説明する。
【００６４】
３−１．スプリットモード
スプリットモードは、入力軸Ｉの駆動力が動力分配装置Ｐ１を介して第一回転電機ＭＧ１と出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１とに分配されるモードである。スプリットモードでは、動力分配装置Ｐ１は、図４〜図９の左側の速度線図に示すように、回転速度の順で中間となる第一キャリヤｃａ１（第二回転要素）が入力軸Ｉに駆動連結され、この第一キャリヤｃａ１に伝達された入力軸Ｉ（エンジンＥ）の駆動力（エンジントルクＴＥ）が回転速度の順で一方端となる第一サンギヤｓ１（第一回転要素）と他方端となる第一リングギヤｒ１（第三回転要素）とに分配される。そして、第一サンギヤｓ１には、当該第一サンギヤｓ１に分配された入力軸Ｉ（エンジンＥ）のトルクに対する反力トルクとなる第一回転電機ＭＧ１のトルク（ＭＧ１トルクＴ１）が伝達される。一方、出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１に分配されたトルクは、第一変速装置Ｐ２を介して出力軸Ｏに伝達される。この際、エンジンＥは、高い効率で排ガスの少ない状態に（一般に最適燃費特性に沿うように）維持されるよう制御されつつ正方向のエンジントルクＴＥを出力する。
【００６５】
第一回転電機ＭＧ１は、負方向のＭＧ１トルクＴ１を出力して第一サンギヤｓ１に伝達し、エンジントルクＴＥの反力受けとして機能する。これにより、動力分配装置Ｐ１は、エンジントルクＴＥを出力回転要素Ｅｏと第一回転電機ＭＧ１とに分配し、ＭＧ１トルクＴ１を反力として入力トルクＴＥに対して減衰したトルクを出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１に伝達する。第一回転電機ＭＧ１は、通常の走行状態では、正回転（回転速度が正）しつつ負方向のＭＧ１トルクＴ１を発生して発電を行う。一方、車速が高い（出力軸Ｏの回転速度が高い）状態では第一回転電機ＭＧ１は、負回転（回転速度が負）しつつ負方向のＭＧ１トルクＴ１を発生して力行を行う。なお、第二回転電機ＭＧ２は、第一回転電機ＭＧ１が発電する状態ではロータＲｏ２の回転方向と同方向のＭＧ２トルクＴ２を出力して力行し、走行用の駆動力をアシストする。一方、第一回転電機ＭＧ１が力行する状態では、第二回転電機ＭＧ２は、ロータＲｏ２の回転方向とは逆方向のＭＧ２トルクＴ２を発生して発電を行う。なお、このスプリットモードでは、反力受けとなる第一回転電機ＭＧ１の回転速度を変化させることにより入力軸Ｉの回転速度を無段階に変速して出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１に伝達することが可能となっている。
【００６６】
動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１には、第一変速装置Ｐ２が駆動連結されている。第一変速装置Ｐ２は直結段及び増速段の二つの変速段を有しており、出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転は、第一変速装置Ｐ２を介してそのまま又は増速されて出力軸Ｏに伝達される。また、第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２には、第二変速装置Ｐ３が駆動連結されている。第二変速装置Ｐ３は減速段及び直結段の二つの変速段を有しており、ロータＲｏ２の回転は、第二変速装置Ｐ３を介して減速されて又はそのまま出力軸Ｏに伝達される。スプリットモードでは、第一変速装置Ｐ２が備える直結段及び増速段の二つの変速段の状態と、第二変速装置Ｐ３が備える減速段及び直結段の二つの変速段の状態とを適宜組み合わせることにより、低速モード、中速モード、高速モード、及び後進モードの各モードを実現することができる。また、本実施形態では、高速モードにおいて第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２をケースＤｃに固定することにより高速固定モードを実現することができる。更に、本実施形態では、第三クラッチＣ３を係合状態として第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とを一体的に動作する状態とすることにより減速モードを実現することができる。以下では、スプリットモードにおける各モードでの動作状態について説明する。
【００６７】
３−１−１．減速モード
減速モードは、第一変速装置Ｐ２が備える３つの回転要素のうちの２つと第二変速装置Ｐ３が備える３つの回転要素のうちの２つが駆動連結されることにより、第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とが４つの回転要素を有して一体的に動作する四要素状態とされ、この四要素状態で、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転、及び第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２の回転の双方を減速して出力軸Ｏに伝達するモードである。減速モードでは、図３に示すように、第三クラッチＣ３及び第二ブレーキＢ２が係合状態とされ、その他の係合要素は解放（係合解除）状態とされる。本実施形態では、上記のとおり第一変速装置Ｐ２の第二リングギヤｒ２と第二変速装置Ｐ３の第三キャリヤｃａ３とが一体回転するように駆動連結されている。この状態で第三クラッチＣ３を係合状態とすることにより、更に第一変速装置Ｐ２の第二サンギヤｓ２と第二変速装置Ｐ３の第三サンギヤｓ３とが一体回転するように駆動連結される。本実施形態においては、第三クラッチＣ３が本発明における「一体化クラッチ」に相当する。これにより、第一変速装置Ｐ２が備える３つの回転要素のうちの２つ（第二リングギヤｒ２及び第二サンギヤｓ２）と第二変速装置Ｐ３が備える３つの回転要素のうちの２つ（第三キャリヤｃａ３及び第三サンギヤｓ３）が駆動連結されて四要素状態が形成される。
【００６８】
なお、図４に示すように、この四要素状態では、４つの回転要素は回転速度の順に、一体的に回転する第二サンギヤｓ２及び第三サンギヤｓ３、第二キャリヤｃａ２、一体的に回転する第二リングギヤｒ２及び第三キャリヤｃａ３、第三リングギヤｒ３、となっている。したがって、本実施形態では、これらの、一体的に回転する第二サンギヤｓ２及び第三サンギヤｓ３、第二キャリヤｃａ２、一体的に回転する第二リングギヤｒ２及び第三キャリヤｃａ３、第三リングギヤｒ３が、それぞれ第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３が一体化されて形成される複合変速装置の「第一回転要素」、「第二回転要素」、「第三回転要素」、「第四回転要素」となる。
【００６９】
この四要素状態では、図４の右側の速度線図に示すように、第一変速装置Ｐ２を表す直線と第二変速装置Ｐ３を表す直線とが同一直線状となる。動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転は、複合変速装置の４つの回転要素のうち、第二回転要素、第三回転要素、第四回転要素の３つの回転要素の回転状態に基づいて変速される。すなわち、これら３つの回転要素のうち、回転速度の順で中間となる第二リングギヤｒ２及び第三キャリヤｃａ３（第三回転要素）に出力軸Ｏが駆動連結されている。更に、この第二リングギヤｒ２及び第三キャリヤｃａ３（第三回転要素）に対して、回転速度の順で一方側となる第二キャリヤｃａ２（第二回転要素）に出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１が駆動連結され、回転速度の順で他方側となる第三リングギヤｒ３（第四回転要素）が第二ブレーキＢ２によりケースＤｃに固定される。これにより、回転速度の順で中間となる第二リングギヤｒ２及び第三キャリヤｃａ３（第三回転要素）に駆動連結された出力軸Ｏには、出力回転要素Ｅｏの回転速度が減速するとともにトルクが増幅して出力される。このときの変速比（出力軸Ｏの回転速度に対する、出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転速度の比）は、全てのモードの中で最も大きい。
【００７０】
第二回転電機ＭＧ２の回転は、複合変速装置の４つの回転要素のうち、第一回転要素、第三回転要素、第四回転要素の３つの回転要素の回転状態に基づいて変速される。すなわち、これら３つの回転要素のうち、回転速度の順で中間となる第二リングギヤｒ２及び第三キャリヤｃａ３（第三回転要素）に出力軸Ｏが駆動連結されている。更に、この第二リングギヤｒ２及び第三キャリヤｃａ３（第三回転要素）に対して、回転速度の順で一方側となる第二サンギヤｓ２及び第三サンギヤｓ３（第一回転要素）に第二回転電機ＭＧ２が駆動連結され、回転速度の順で他方側となる第三リングギヤｒ３（第四回転要素）が第二ブレーキＢ２によりケースＤｃに固定される。これにより、回転速度の順で中間となる第二リングギヤｒ２及び第三キャリヤｃａ３（第三回転要素）に駆動連結された出力軸Ｏには、第二回転電機ＭＧ２の回転速度が減速するとともにＭＧ２トルクＴ２が増幅して出力される。このときの変速比（出力軸Ｏの回転速度に対する第二回転電機ＭＧ２の回転速度の比）は、上記の出力回転要素Ｅｏの回転に対する変速比よりも更に大きくなっている。
【００７１】
このような減速モードでは、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏのトルク及び第二回転電機ＭＧ２のトルクの双方を増幅して出力軸Ｏに伝達することができる。よって、車両の要求駆動力が比較的大きい場合等に、入力軸Ｉ（エンジンＥ）及び第二回転電機ＭＧ２の双方のトルクを適切に増幅して出力軸Ｏに伝達し、大きな駆動力を出力することが可能となっている。したがって、この減速モードは、車両の発進時等、大きな駆動力が必要となる場合に適したモードとなっている。
【００７２】
ここで、本実施形態では、第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３が一体化されて四要素状態となる複合変速装置が形成され、第二回転要素に動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏ、第一回転要素に第二回転電機ＭＧ２、第三回転要素に出力軸Ｏ、が駆動連結されている。このような場合には、例えば動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏに対して第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２が一体回転するように駆動連結されたような構成と比較して、第二回転電機ＭＧ２のトルクをより大きく増幅して出力軸Ｏに伝達し、大きな駆動力を出力することができる。或いは、第二回転電機ＭＧ２の体格を、出力可能な最大トルクの大きさを一定としつつ小型化することができる。したがって、出力軸Ｏに伝達可能なトルクの増大と第二回転電機ＭＧ２の小型化との一方又は双方を図ることができるようになっている。
【００７３】
３−１−２．低速モード
低速モードは、第一変速装置Ｐ２が直結段を形成するとともに第二変速装置Ｐ３が減速段を形成して実現されるモードであり、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転をそのまま出力軸Ｏに伝達するとともに第二回転電機ＭＧ２の回転を減速して出力軸Ｏに伝達するモードである。低速モードでは、図３に示すように、第一クラッチＣ１及び第二ブレーキＢ２が係合状態とされ、その他の係合要素は解放（係合解除）状態とされる。本実施形態では、上記のとおり第一変速装置Ｐ２の第二リングギヤｒ２と第二変速装置Ｐ３の第三キャリヤｃａ３とが一体回転するように駆動連結されている。しかし、低速モードでは第三クラッチＣ３が解放（係合解除）状態とされており、第一変速装置Ｐ２の残余の回転要素のうちの一つと第二変速装置Ｐ３の残余の回転要素のうちの一つとはいずれも一体回転するように駆動連結されることがない。よって、この低速モードでは、第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とが独立して動作する状態となる。なお、以下の中速モード、高速モード、高速固定モード、及び後進モードについても同様である。
【００７４】
低速モードでは、図５の右側の速度線図に示すように、第一変速装置Ｐ２を表す直線と第二変速装置Ｐ３を表す直線とは別の直線となる。動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転は、第一変速装置Ｐ２の３つの回転要素の回転状態に基づいて変速される。すなわち、第二キャリヤｃａ２（第二回転要素）に出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１が駆動連結されている。また、低速モードでは第一クラッチＣ１が係合状態となることにより第二サンギヤｓ２（第一回転要素）と第二リングギヤｒ２（第三回転要素）とが一体回転するように駆動連結される。これにより、第一変速装置Ｐ２の全体が一体回転する直結状態となる。したがって、第二リングギヤｒ２（第三回転要素）に駆動連結された出力軸Ｏには、出力回転要素Ｅｏの回転速度及びトルクがそのまま出力される。なお、このときの変速比（出力軸Ｏの回転速度に対する、出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転速度の比）は「１」であり、減速モードにおけるものよりも小さい。
【００７５】
第二回転電機ＭＧ２の回転は、第二変速装置Ｐ３の３つの回転要素の回転状態に基づいて変速される。すなわち、回転速度の順で中間となる第三キャリヤｃａ３（第二回転要素）に出力軸Ｏが駆動連結されている。更に、この第三キャリヤｃａ３（第二回転要素）に対して、回転速度の順で一方側となる第三サンギヤｓ３（第一回転要素）に第二回転電機ＭＧ２が駆動連結され、回転速度の順で他方側となる第三リングギヤｒ３（第三回転要素）が第二ブレーキＢ２によりケースＤｃに固定される。これにより、回転速度の順で中間となる第三キャリヤｃａ３（第二回転要素）に駆動連結された出力軸Ｏには、第二回転電機ＭＧ２の回転速度が減速するとともにＭＧ２トルクＴ２が増幅して出力される。このときの変速比（出力軸Ｏの回転速度に対する第二回転電機ＭＧ２の回転速度の比）は、減速モードにおけるものに等しい。
【００７６】
このような低速モードでは、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏのトルクはそのままで、第二回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴ２を増幅して出力軸Ｏに伝達することができる。よって、車両の要求駆動力が中程度である場合等に、入力軸Ｉ（エンジンＥ）のトルクはそのままで、第二回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴ２を適切に増幅して出力軸Ｏに伝達し、比較的大きな駆動力を出力することが可能となっている。したがって、この低速モードは、車両の発進後における加速時等、比較的大きな駆動力が必要となる場合に適したモードとなっている。
【００７７】
３−１−３．中速モード
中速モードは、第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３の双方が直結段を形成して実現されるモードであり、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転及び第二回転電機ＭＧ２の回転をそのまま出力軸Ｏに伝達するモードである。中速モードでは、図３に示すように、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２が係合状態とされ、その他の係合要素は解放（係合解除）状態とされる。この中速モードでも、第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とは独立して動作する状態となっている。
【００７８】
中速モードでは、図６の右側の速度線図に示すように、第一変速装置Ｐ２を表す直線と第二変速装置Ｐ３を表す直線とが同一直線状となる。ただし、これら２本の直線はあくまで互いに独立であり、減速モードの場合とは異なり四要素状態を形成している訳ではない。動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転は、第一変速装置Ｐ２の３つの回転要素の回転状態に基づいて変速される。すなわち、第二キャリヤｃａ２（第二回転要素）に出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１が駆動連結されている。また、中速モードでは第一クラッチＣ１が係合状態となることにより第二サンギヤｓ２（第一回転要素）と第二リングギヤｒ２（第三回転要素）とが一体回転するように駆動連結される。これにより、第一変速装置Ｐ２の全体が一体回転する直結状態となる。したがって、第二リングギヤｒ２（第三回転要素）に駆動連結された出力軸Ｏには、出力回転要素Ｅｏの回転速度及びトルクがそのまま出力される。なお、このときの変速比（出力軸Ｏの回転速度に対する、出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転速度の比）は「１」であり、低速モードにおけるものに等しい。
【００７９】
第二回転電機ＭＧ２の回転は、第二変速装置Ｐ３の３つの回転要素の回転状態に基づいて変速される。すなわち、第三サンギヤｓ３（第一回転要素）に第二回転電機ＭＧ２が駆動連結されている。また、中速モードでは第二クラッチＣ２が係合状態となることにより第三サンギヤｓ３（第一回転要素）と第三キャリヤｃａ３（第二回転要素）とが一体回転するように駆動連結される。これにより、第二変速装置Ｐ３の全体が一体回転する直結状態となる。したがって、第三キャリヤｃａ３（第二回転要素）に駆動連結された出力軸Ｏには、第二回転電機ＭＧ２の回転速度及びＭＧ２トルクＴ２がそのまま出力される。このときの変速比（出力軸Ｏの回転速度に対する第二回転電機ＭＧ２の回転速度の比）は「１」であり、減速モードや低速モードにおけるものよりも小さい。
【００８０】
このような中速モードでは、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏのトルク及び第二回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴ２がそのまま出力軸Ｏに伝達される。すなわち、この中速モードが実現された状態では、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏに第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２が一体的に駆動連結されている構成に等しい。よって、エンジンＥを高い効率で排ガスの少ない状態に（一般に最適燃費特性に沿うように）維持しつつ、必要な場合には第二回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴ２により車両の駆動力をアシストすることが可能となっている。したがって、この中速モードは、定常走行時等に適したモードとなっている。
【００８１】
３−１−４．高速モード
高速モードは、第一変速装置Ｐ２が増速段を形成するとともに第二変速装置Ｐ３が直結段を形成して実現されるモードであり、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転を増速して出力軸Ｏに伝達するとともに第二回転電機ＭＧ２の回転をそのまま出力軸Ｏに伝達するモードである。高速モードでは、図３に示すように、第二クラッチＣ２及び第一ブレーキＢ１が係合状態とされ、その他の係合要素は解放（係合解除）状態とされる。この高速モードでも、第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とは独立して動作する状態となっている。
【００８２】
高速モードでは、図７の右側の速度線図に示すように、第一変速装置Ｐ２を表す直線と第二変速装置Ｐ３を表す直線とは別の直線となる。動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転は、第一変速装置Ｐ２の３つの回転要素の回転状態に基づいて変速される。すなわち、回転速度の順で中間となる第二キャリヤｃａ２（第二回転要素）に出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１が駆動連結されている。更に、この第二キャリヤｃａ２（第二回転要素）に対して回転速度の順で一方側となる第二サンギヤｓ２（第一回転要素）が第一ブレーキＢ１によりケースＤｃに固定される。これにより、回転速度の順で他方側となる第二リングギヤｒ２（第三回転要素）に駆動連結された出力軸Ｏには、出力回転要素Ｅｏの回転速度が増速するとともにトルクが減衰して出力される。なお、このときの変速比（出力軸Ｏの回転速度に対する、出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転速度の比）は、低速モードや中速モードにおけるものよりも小さい。
【００８３】
第二回転電機ＭＧ２の回転は、第二変速装置Ｐ３の３つの回転要素の回転状態に基づいて変速される。すなわち、第三サンギヤｓ３（第一回転要素）に第二回転電機ＭＧ２が駆動連結されている。また、高速モードでは第二クラッチＣ２が係合状態となることにより第三サンギヤｓ３（第一回転要素）と第三キャリヤｃａ３（第二回転要素）とが一体回転するように駆動連結される。これにより、第二変速装置Ｐ３の全体が一体回転する直結状態となる。したがって、第三キャリヤｃａ３（第二回転要素）に駆動連結された出力軸Ｏには、第二回転電機ＭＧ２の回転速度及びＭＧ２トルクＴ２がそのまま出力される。このときの変速比（出力軸Ｏの回転速度に対する第二回転電機ＭＧ２の回転速度の比）は「１」であり、中速モードにおけるものに等しい。
【００８４】
このような高速モードでは、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏの回転速度が増速されて出力軸Ｏに伝達される。よって、エンジンＥの回転速度を比較的低い状態に維持して燃費向上を図りつつ、車速を比較的高い状態に維持させることができる。したがって、この高速モードは、高速巡航時等に適したモードとなっている。
【００８５】
３−１−５．高速固定モード
高速固定モードは、第一変速装置Ｐ２が増速段を形成するとともに第二回転電機ＭＧ２がケースＤｃに固定されて実現されるモードであり、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転のみを増速して出力軸Ｏに伝達するモードである。高速固定モードでは、図３に示すように、第三クラッチＣ３及び第一ブレーキＢ１が係合状態とされ、その他の係合要素は解放（係合解除）状態とされる。この高速固定モードでも、第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とは独立して動作する状態となっている。
【００８６】
高速固定モードにおける速度線図は、第二回転電機ＭＧ２が駆動連結された第三サンギヤｓ３が第一ブレーキＢ１によりケースＤｃに固定される点を除いては、基本的には高速モードにおける速度線図と同様である。よって、このときの変速比（出力軸Ｏの回転速度に対する、出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転速度の比）は、高速モードにおけるものに等しい。ただし、この高速固定モードでは第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２が、いずれも係合状態とされる第三クラッチＣ３及び第一ブレーキＢ１を介してケースＤｃに固定される。そのため、第二回転電機ＭＧ２は回転を停止し、ＭＧ２トルクＴ２を出力することもない。なお、本実施形態においては、第三クラッチＣ３と第一ブレーキＢ１とが協働して本発明における「固定機構」を構成している。
【００８７】
このような高速固定モードでは、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏの回転速度が増速されて出力軸Ｏに伝達される。よって、エンジンＥの回転速度を比較的低い状態に維持して燃費向上を図りつつ、車速を比較的高い状態に維持させることができる。また、上記のとおり、高速固定モードでは第二回転電機ＭＧ２はＭＧ２トルクＴ２を出力することはない。したがって、この高速固定モードは、高速巡航時等であって、特に駆動力が必要とされない低負荷走行時に適したモードとなっている。なお、第二回転電機ＭＧ２をケースＤｃに固定することにより、第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２の回転による動力損失（引き摺り損失）の発生や鉄損の発生を抑制することができる。したがって、高速固定モードでは、エネルギー効率を向上させることができる。
【００８８】
３−１−６．後進モード
後進モードは、第一変速装置Ｐ２が増速段を形成するとともに第二変速装置Ｐ３が減速段を形成して実現されるモードであり、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転を増速して出力軸Ｏに伝達するとともに第二回転電機ＭＧ２の回転を減速して出力軸Ｏに伝達するモードである。後進モードでは、図３に示すように、第一ブレーキＢ１及び第二ブレーキＢ２が係合状態とされ、その他の係合要素は解放（係合解除）状態とされる。この後進モードでも、第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とは独立して動作する状態となっている。なお、この後進モードでは、図９の左側の速度線図に示すように、動力分配装置Ｐ１で第一回転電機ＭＧ１が高速回転する状態となって出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１からは負回転（負方向の回転）が出力される。
【００８９】
後進モードでは、図９の右側の速度線図に示すように、第一変速装置Ｐ２を表す直線と第二変速装置Ｐ３を表す直線とは別の直線となる。動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の回転（負回転）は、第一変速装置Ｐ２の３つの回転要素の回転状態に基づいて変速される。すなわち、回転速度の順で中間となる第二キャリヤｃａ２（第二回転要素）に出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１が駆動連結されている。更に、この第二キャリヤｃａ２（第二回転要素）に対して回転速度の順で一方側となる第二サンギヤｓ２（第一回転要素）が第一ブレーキＢ１によりケースＤｃに固定される。これにより、回転速度の順で他方側となる第二リングギヤｒ２（第三回転要素）に駆動連結された出力軸Ｏには、出力回転要素Ｅｏの回転速度が増速するとともにトルクが減衰して出力される。
【００９０】
第二回転電機ＭＧ２の回転は、第二変速装置Ｐ３の３つの回転要素の回転状態に基づいて変速される。すなわち、回転速度の順で中間となる第三キャリヤｃａ３（第二回転要素）に出力軸Ｏが駆動連結されている。更に、この第三キャリヤｃａ３（第二回転要素）に対して、回転速度の順で一方側となる第三サンギヤｓ３（第一回転要素）に第二回転電機ＭＧ２が駆動連結され、回転速度の順で他方側となる第三リングギヤｒ３（第三回転要素）が第二ブレーキＢ２によりケースＤｃに固定される。これにより、回転速度の順で中間となる第三キャリヤｃａ３（第二回転要素）に駆動連結された出力軸Ｏには、第二回転電機ＭＧ２の回転速度が減速するとともにＭＧ２トルクＴ２が増幅して出力される。
【００９１】
ところで、車両を後進させる場合には、上記の減速モードや低速モードを利用することも考えられる。しかし、減速モードを利用する場合には、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏのトルクが増幅されて出力軸Ｏに伝達される。すなわち、出力回転要素Ｅｏのトルクに対して増幅された正方向のトルクが出力軸Ｏに伝達される。また、低速モードを利用する場合には、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏの正方向のトルクがそのまま出力軸Ｏに伝達される。これらの場合には、第二回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴ２に対して増幅されて出力軸Ｏに伝達される負方向のトルクを打ち消すように作用するトルクが比較的大きくなる。
【００９２】
これに対して、本実施形態に係る後進モードでは、出力軸Ｏには、出力回転要素Ｅｏの正方向のトルクが減衰して伝達されるとともに、第二回転電機ＭＧ２の負方向のＭＧ２トルクＴ２が増幅して伝達される。すなわち、出力回転要素Ｅｏのトルクに対して減衰された正方向のトルクが出力軸Ｏに伝達されるので、第二回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴ２に対して増幅された負方向のトルクを打ち消すように作用するトルクを比較的小さくすることができる。本実施形態では、このような後進モードを備えることにより、後進の際にもより大きな駆動力を出力することが可能となっている。
【００９３】
３−２．エンジン走行モード
エンジン走行モードは、第一回転電機ＭＧ１のロータＲｏ１が固定され、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の駆動力が動力分配装置Ｐ１を介して固定された変速比で変速されて出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１に伝達されるモードである。エンジン走行モードでは、図３に示すように、第三クラッチＣ３、第一ブレーキＢ１及び第三ブレーキＢ３が係合状態とされ、その他の係合要素は解放（係合解除）状態とされる。エンジン走行モードでは、動力分配装置Ｐ１は、図１０の左側の速度線図に示すように、回転速度の順で中間となる第一キャリヤｃａ１（第二回転要素）に入力軸Ｉが駆動連結されている。また、第一キャリヤｃａ１（第二回転要素）に対して回転速度の順で一方端となる第一サンギヤｓ１（第一回転要素）が第三ブレーキＢ３によりケースＤｃに固定される。これにより、回転速度の順で他方端となる出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１（第三回転要素）には、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度が増速するとともにエンジントルクＴＥが減衰して出力される。
【００９４】
本実施形態においては、エンジン走行モードでは更に第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２が、いずれも係合状態とされる第三クラッチＣ３及び第一ブレーキＢ１を介してケースＤｃに固定される。これにより、第一回転電機ＭＧ１のロータＲｏ１及び第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２の双方がケースＤｃに固定される。なお、第一変速装置Ｐ２は増速段を形成する。したがって、本実施形態では、エンジン走行モードにおける右側の速度線図はスプリットモードの高速固定モードにおける速度線図と同一である。よってここでは詳細な説明は省略する。
【００９５】
このようなエンジン走行モードでは、第一回転電機ＭＧ１のロータＲｏ１を固定することにより、エンジンＥの回転速度を比較的低い状態に維持して燃費向上を図りつつ、高速巡航状態を適切に形成することができる。よって、このエンジン走行モードは、高速巡航時等に適したモードとなっている。なお、第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２の双方をケースＤｃに固定することにより、第一回転電機ＭＧ１のロータＲｏ１及び第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２の回転による動力損失（引き摺り損失）の発生や鉄損の発生を抑制することができる。したがって、エンジン走行モードでは、エネルギー効率を向上させることができる。
【００９６】
４．各モード間の切替動作
次に、上記で説明した各モード間の切り替え動作について説明する。図１１〜図１４は、それぞれ減速モードから低速モードへの切り替え、低速モードから中速モードへの切り替え、中速モードから高速モードへの切り替え、高速モードから高速固定モードへの切り替えの際の状態変化を示す説明図である。これらの図に示すように、上記の各モード間での切り替えの際には、第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３のいずれか一方の変速装置（一方変速装置）の変速比を一定の状態に維持したままで、第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３のいずれか他方の変速装置（他方変速装置）の変速比の切替動作が行われる。これにより、モード間を切り替える際の変速ショックの発生を抑制することができるようになっている。以下では、各モード間での切り替えの際における、動力分配装置Ｐ１、第一変速装置Ｐ２、及び第二変速装置Ｐ３の各回転要素、並びにこれらに駆動連結される第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２の回転及びトルクの状態変化について詳細に説明する。
【００９７】
図１１は、減速モードから低速モードへの切り替えの際の状態変化を示す説明図である。この図においては、低速モードにおける動力分配装置Ｐ１、第一変速装置Ｐ２、及び第二変速装置Ｐ３の速度線図を、図５と同様にそれぞれ細実線、太実線、及び太破線で示している。また、減速モードにおける動力分配装置Ｐ１及び第一変速装置Ｐ２の速度線図を、いずれも一点鎖線で示している。減速モードから低速モードへの切り替えに際しては、第二ブレーキＢ２が係合状態に維持されたままで第三クラッチＣ３が解放（係合解除）状態とされるとともに第一クラッチＣ１が係合状態とされ、いわゆるクラッチツークラッチ切り替えが実行される（図３を参照）。
【００９８】
第三クラッチＣ３が解放（係合解除）状態とされると、第一変速装置Ｐ２の第二サンギヤｓ２と第二変速装置Ｐ３の第三サンギヤｓ３との間での駆動連結状態が解除される。これにより、第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とは第二リングギヤｒ２と第三キャリヤｃａ３とが駆動連結されただけの状態となり、独立して動作する状態となる。その後、第一クラッチＣ１が係合状態とされると、第一変速装置Ｐ２の全体が一体回転する直結状態となって、第一変速装置Ｐ２の速度線図は一点鎖線で示した状態から太実線で示した状態へと変化する。なお、このとき第二変速装置Ｐ３の速度線図は変化しない。つまり本例では、減速モードから低速モードへの切替時においては、第一変速装置Ｐ２が「他方変速装置」、第二変速装置Ｐ３が「一方変速装置」となっている。
【００９９】
ところで、クラッチツークラッチ切り替えの前後では、車速（出力軸Ｏの回転速度）は略一定に維持されることから、第一変速装置Ｐ２の３つの回転要素の回転状態が、速度線図において一点鎖線で示した状態から太実線で示した状態に変化するのに伴って、第一変速装置Ｐ２の第二キャリヤｃａ２の回転速度、及び当該第二キャリヤｃａ２に駆動連結された動力分配装置Ｐ１の第一リングギヤｒ１の回転速度が変化する。また、その際、エンジンＥ（入力軸Ｉ）の回転速度も略一定に維持されることから、第一リングギヤｒ１の回転速度が変化するのに伴って、動力分配装置Ｐ１の第一サンギヤｓ１及びこれに駆動連結された第一回転電機ＭＧ１のロータＲｏ１の回転速度が変化する。図示の例では、第二キャリヤｃａ２及び第一リングギヤｒ１の回転速度が低下するとともに、第一回転電機ＭＧ１のロータＲｏ１の回転速度が上昇している。
【０１００】
このように、動力分配装置Ｐ１においては、モード間の切り替えの前後で第一サンギヤｓ１及び出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１の双方の回転が変化する場合がある。そのため、従来技術として例示したような、動力分配装置Ｐ１の第一サンギヤｓ１に第一回転電機ＭＧ１、出力回転要素Ｅｏに第二回転電機ＭＧ２が一体回転するように駆動連結されたような構成では、出力軸Ｏに対して常に駆動力が伝達される状態でモード間の切り替えを行おうとすれば、第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２の双方の回転速度及びトルクが変化することになる。ところが、同時に変化するこれら二つの回転電機ＭＧ１、ＭＧ２の回転速度及びトルクを、互いに変化する他方の回転電機ＭＧ１、ＭＧ２の回転速度及びトルクとの関係をも考慮した上でそれぞれ適切に制御するのは容易ではない。そのため、上記従来のハイブリッド駆動装置の構成では、モード間の切り替え時に変速ショックが生じ易いという問題がある。
【０１０１】
これに対して、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈでは、減速モードから低速モードへの切り替えの際には、他方変速装置としての第一変速装置Ｐ２の動作状態が変化して第一回転電機ＭＧ１の回転速度及びＭＧ１トルクＴ１は変化するが、一方変速装置としての第二変速装置Ｐ３の動作状態は一定の状態に維持されて第二回転電機ＭＧ２の回転速度は変化しない。よって、第二変速装置Ｐ３を介した第二回転電機ＭＧ２から出力軸Ｏまでの動力伝達系の状態を一定の状態に維持させることができる。そして、一方変速装置としての第二変速装置Ｐ３に駆動連結される第二回転電機ＭＧ２を、他方変速装置としての第一変速装置Ｐ２の動作状態の変化に合わせて適切に制御することで、減速モードから低速モードへ切り替える際のトルク変動を低減させることができる。トルク変動を低減させるための第二回転電機ＭＧ２の制御の具体的内容については後述する。なお、ここでは減速モードから低速モードへの切り替えに関して説明したが、低速モードから減速モードへの切り替えに関しても同様である。
【０１０２】
図１２は、低速モードから中速モードへの切り替えの際の状態変化を示す説明図である。この図においては、中速モードにおける動力分配装置Ｐ１、第一変速装置Ｐ２、及び第二変速装置Ｐ３の速度線図を、図６と同様にそれぞれ細実線、太実線、及び太破線で示している。また、低速モードにおける第二変速装置Ｐ３の速度線図を一点鎖線で示している。低速モードから中速モードへの切り替えに際しては、第一クラッチＣ１が係合状態に維持されたままで第二ブレーキＢ２が解放（係合解除）状態とされるとともに第二クラッチＣ２が係合状態とされ、いわゆるクラッチツークラッチ切り替えが実行される（図３を参照）。
【０１０３】
上記のとおり、低速モードにおいては第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とが独立して動作する状態となっている。第二ブレーキＢ２が解放されるとともに第二クラッチＣ２が係合状態とされると、第二変速装置Ｐ３の全体が一体回転する直結状態となって、第二変速装置Ｐ３の速度線図は一点鎖線で示した状態から太破線で示した状態へと変化する。これに伴い、第二変速装置Ｐ３の第三サンギヤｓ３及びこれに駆動連結された第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２の回転速度が変化する。図示の例では、第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２の回転速度が低下している。なお、このとき第一変速装置Ｐ２の速度線図は変化しない。よって、第二キャリヤｃａ２の回転速度が変化しないので、動力分配装置Ｐ１の各回転要素の回転速度も変化しない。本例では、低速モードから中速モードへの切替時においては、第一変速装置Ｐ２が「一方変速装置」、第二変速装置Ｐ３が「他方変速装置」となっている。
【０１０４】
このように、低速モードから中速モードへの切り替えの際には、他方変速装置としての第二変速装置Ｐ３の動作状態が変化して第二回転電機ＭＧ２の回転速度及びＭＧ２トルクＴ２は変化するが、一方変速装置としての第一変速装置Ｐ２の動作状態は一定の状態に維持されて第一回転電機ＭＧ１の回転速度は変化しない。よって、第一変速装置Ｐ２を介した動力分配装置Ｐ１（入力軸Ｉ及び第一回転電機ＭＧ１）から出力軸Ｏまでの動力伝達系の状態を一定の状態に維持させることができる。そして、一方変速装置としての第一変速装置Ｐ２に動力分配装置Ｐ１を介して駆動連結される第一回転電機ＭＧ１を、他方変速装置としての第二変速装置Ｐ３の動作状態の変化に合わせて適切に制御することで、低速モードから中速モードへ切り替える際のトルク変動を低減させることができる。トルク変動を低減させるための第一回転電機ＭＧ１の制御の具体的内容については後述する。なお、ここでは低速モードから中速モードへの切り替えに関して説明したが、中速モードから低速モードへの切り替えに関しても同様である。
【０１０５】
図１３は、中速モードから高速モードへの切り替えの際の状態変化を示す説明図である。この図においては、高速モードにおける動力分配装置Ｐ１、第一変速装置Ｐ２、及び第二変速装置Ｐ３の速度線図を、図７と同様にそれぞれ細実線、太実線、及び太破線で示している。また、中速モードにおける動力分配装置Ｐ１及び第一変速装置Ｐ２の速度線図を、いずれも一点鎖線で示している。中速モードから高速モードへの切り替えに際しては、第二クラッチＣ２が係合状態に維持されたままで第一クラッチＣ１が解放（係合解除）状態とされるとともに第一ブレーキＢ１が係合状態とされ、いわゆるクラッチツークラッチ切り替えが実行される（図３を参照）。
【０１０６】
上記のとおり、中速モードにおいては第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とが独立して動作する状態となっている。第一クラッチＣ１が解放されるとともに第一ブレーキＢ１が係合状態とされると、第一変速装置Ｐ２の各回転要素が互いに相対回転する差動状態となって、第一変速装置Ｐ２の速度線図は一点鎖線で示した状態から太実線で示した状態へと変化する。よって、第二キャリヤｃａ２及び第一リングギヤｒ１の回転速度が変化し、更に第一回転電機ＭＧ１の回転速度が変化する。図示の例では、第二キャリヤｃａ２及び第一リングギヤｒ１の回転速度が低下するとともに、第一回転電機ＭＧ１のロータＲｏ１の回転速度が上昇している。なお、このとき第二変速装置Ｐ３の速度線図は変化しない。本例では、中速モードから高速モードへの切替時においては、第一変速装置Ｐ２が「他方変速装置」、第二変速装置Ｐ３が「一方変速装置」となっている。
【０１０７】
このように、中速モードから高速モードへの切り替えの際には、他方変速装置としての第一変速装置Ｐ２の動作状態が変化して第一回転電機ＭＧ１の回転速度及びＭＧ１トルクＴ１は変化するが、一方変速装置としての第二変速装置Ｐ３の動作状態は一定の状態に維持されて第二回転電機ＭＧ２の回転速度は変化しない。よって、第二変速装置Ｐ３を介した第二回転電機ＭＧ２から出力軸Ｏまでの動力伝達系の状態を一定の状態に維持させることができる。そして、一方変速装置としての第二変速装置Ｐ３に駆動連結される第二回転電機ＭＧ２を、他方変速装置としての第一変速装置Ｐ２の動作状態の変化に合わせて適切に制御することで、中速モードから高速モードへ切り替える際のトルク変動を低減させることができる。トルク変動を低減させるための第二回転電機ＭＧ２の制御の具体的内容については後述する。なお、ここでは中速モードから高速モードへの切り替えに関して説明したが、高速モードから中速モードへの切り替えに関しても同様である。
【０１０８】
図１４は、高速モードから高速固定モードへの切り替えの際の状態変化を示す説明図である。この図においては、高速固定モードにおける動力分配装置Ｐ１、第一変速装置Ｐ２、及び第二変速装置Ｐ３の速度線図を、図８と同様にそれぞれ細実線、太実線、及び太破線で示している。また、高速モードにおける第二変速装置Ｐ３の速度線図を一点鎖線で示している。高速モードから高速固定モードへの切り替えに際しては、第一ブレーキＢ１が係合状態に維持されたままで第二クラッチＣ２が解放（係合解除）状態とされるとともに第三クラッチＣ３が係合状態とされ、いわゆるクラッチツークラッチ切り替えが実行される（図３を参照）。
【０１０９】
上記のとおり、高速モードにおいては第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とが独立して動作する状態となっている。第二クラッチＣ２が解放されるとともに第三クラッチＣ３が係合状態とされると、第二変速装置Ｐ３の各回転要素が互いに相対回転する差動状態となって、第二変速装置Ｐ３の速度線図は一点鎖線で示した状態から太破線で示した状態へと変化する。これに伴い、第二変速装置Ｐ３の第三サンギヤｓ３及びこれに駆動連結された第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２の回転速度が変化する。本例では、第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２が第三クラッチＣ３及び第一ブレーキによりケースＤｃに固定されて回転速度がゼロとなる。なお、このとき第一変速装置Ｐ２の速度線図は変化しない。よって、第二キャリヤｃａ２の回転速度が変化しないので、動力分配装置Ｐ１の動作状態は一定の状態に維持されて第一回転電機ＭＧ１の回転速度は変化しない。したがって、モード間を切り替える際に変速ショックが生じるのを抑制することができる。本例では、高速モードから高速固定モードへの切替時においては、第一変速装置Ｐ２が「一方変速装置」、第二変速装置Ｐ３が「他方変速装置」となっている。なお、ここでは高速モードから高速固定モードへの切り替えに関して説明したが、高速固定モードから高速モードへの切り替えに関しても同様である。
【０１１０】
上記のとおり、減速モードと低速モードとの間の切り替え、低速モードと中速モードとの間の切り替え、及び中速モードと高速モードとの間の切り替えの際には、各切替時における一方変速装置に駆動連結される第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２のいずれか一方（各切替時における一方変速装置に駆動連結される方の回転電機）は、各切替時における他方変速装置の動作状態の変化に合わせて、出力軸Ｏに伝達されるトルク変動を低減させるように制御される。本実施形態においては、第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３のうちの「他方変速装置」が、動作状態（変速段）を変化させて変速比の切替動作を行う際に、当該変速比の切替動作に伴って出力軸Ｏに伝達されるトルク変動を打ち消すように、第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３のうちの「一方変速装置」に駆動連結される回転電機が出力するトルクが補正される。
【０１１１】
例えば、上記の中速モードから高速モードへの切替時（図１３を参照）における例では、一方変速装置としての第二変速装置Ｐ３に駆動連結される回転電機である第二回転電機ＭＧ２のＭＧ２トルクＴ２が補正される。より具体的には、第二回転電機ＭＧ２から出力軸Ｏまでの動力伝達系のギヤ比も考慮した上で、第一変速装置Ｐ２の動作状態の変化に起因して出力軸Ｏに伝達されるトルク変動と大きさが等しく向きが反対のトルクが加算されて出力軸Ｏに伝達されるように、第二回転電機ＭＧ２の出力トルクが補正される。また、例えば上記の低速モードから中速モードへの切替時（図１２を参照）のように、第一変速装置Ｐ２が「一方変速装置」、第二変速装置Ｐ３が「他方変速装置」となる場合には、第一回転電機ＭＧ１から出力軸Ｏまでの動力伝達系のギヤ比も考慮した上で、第二変速装置Ｐ３の動作状態の変化に起因して出力軸Ｏに伝達されるトルク変動と大きさが等しく向きが反対のトルクが加算されて出力軸Ｏに伝達されるように、第一回転電機ＭＧ１の出力トルクが補正される。このような第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２の出力トルクの補正は、制御装置ＥＣＵが備える回転電機制御手段３２により実行される。なお、本実施形態においては、回転電機制御手段３２は出力トルク補正手段としても機能しているが、出力トルク補正手段として機能する機能部を回転電機制御手段３２とは別に制御装置ＥＣＵに備える構成としても良い。
【０１１２】
以上のように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈによれば、モード間の切り替えの際には、他方変速装置の動作状態が変化して、これに駆動連結される他方回転電機の回転速度及びトルクは変化するが、一方変速装置の動作状態は一定の状態に維持されてこれに駆動連結される一方回転電機の回転速度は変化しない。よって、一方変速装置を介して出力軸Ｏに駆動力を伝達する動力伝達系の状態を一定の状態に維持させることができる。そして、一方変速装置に駆動連結される一方回転電機を、他方変速装置の動作状態の変化に起因して出力軸Ｏに伝達されるトルク変動を打ち消すように制御することで、モード間の切り替えの際にトルク変動が出力軸Ｏに伝達されるのを有効に抑制することができる。したがって、変速ショックの発生を有効に抑制して車両の走行状態を安定させることができる。
【０１１３】
〔第二の実施形態〕
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。図１５は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈの構成を示すスケルトン図であり、図１と同様に、中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。このハイブリッド駆動装置Ｈは、係合状態となることにより第一変速装置Ｐ２の第二サンギヤｓ２と第二変速装置Ｐ３の第三サンギヤｓ３とを選択的に駆動連結する、一体化クラッチとしての第三クラッチＣ３を備えていない点で、上記第一の実施形態と相違している。また、そのような第三クラッチＣ３を備えないことに起因して、スプリットモードが備えるモード数が上記第一の実施形態と比べて少なくなっている。以下では、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈについて、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明する。なお、特に明記しない点については、上記第一の実施形態と同様である。
【０１１４】
本実施形態においては、第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とは、第二リングギヤｒ２と第三キャリヤｃａ２とが駆動連結されているだけであり、常時独立に動作するように構成されている。第一変速装置Ｐ２は、複数のピニオンギヤを支持する第二キャリヤｃａ２と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合う第二サンギヤｓ２及び第二リングギヤｒ２とを回転要素として有している。第二サンギヤｓ２は、第一ブレーキＢ１によりケースＤｃに選択的に固定される。第二キャリヤｃａ２は、動力分配装置Ｐ１の出力回転要素Ｅｏとしての第一リングギヤｒ１と一体回転するように駆動連結されている。第二リングギヤｒ２は、出力軸Ｏ及び第二変速装置Ｐ３の第三キャリヤｃａ３と一体回転するように駆動連結されている。第一変速装置Ｐ２が有するこれら３つの回転要素のうち、第二サンギヤｓ２と第二リングギヤｒ２とが第一クラッチＣ１により選択的に駆動連結されて一体回転させられる。この第一クラッチＣ１の係合状態では、第二サンギヤｓ２と第二リングギヤｒ２とが駆動連結され、第一変速装置Ｐ２が有するこれら３つの回転要素の全てが一体回転する直結状態となる。本例でも、第一変速装置Ｐ２は、第一クラッチＣ１及び第一ブレーキＢ１のいずれか一方を選択的に係合状態として３つの回転要素の回転状態を切り替えることにより、直結段及び増速段の二つの変速段を切り替え可能に備え、これらに対応する二つの変速比のうちの一つで変速して出力回転要素Ｅｏの回転を出力軸Ｏに伝達する。
【０１１５】
第二変速装置Ｐ３は、複数のピニオンギヤを支持する第三キャリヤｃａ３と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合う第三サンギヤｓ３及び第三リングギヤｒ３とを回転要素として有している。第三サンギヤｓ３は、第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２と一体回転するように駆動連結されているとともに、第四ブレーキＢ４により選択的にケースＤｃに固定される。第三キャリヤｃａ３は、出力軸Ｏ及び第一変速装置Ｐ２の第二リングギヤｒ２と一体回転するように駆動連結されている。第三リングギヤｒ３は、第二ブレーキＢ２によりケースＤｃに選択的に固定される。第二変速装置Ｐ３が有するこれら３つの回転要素のうち、第三サンギヤｓ３と第三キャリヤｃａ３とが第二クラッチＣ２により選択的に駆動連結されて一体回転させられる。この第二クラッチＣ２の係合状態では、第三サンギヤｓ３と第三キャリヤｃａ３とが駆動連結され、第二変速装置Ｐ３が有するこれら３つの回転要素の全てが一体回転する直結状態となる。本例でも、第二変速装置Ｐ３は、第二クラッチＣ２及び第二ブレーキＢ２のいずれか一方を選択的に係合状態として３つの回転要素の回転状態を切り替えることにより、減速段及び直結段の二つの変速段を切り替え可能に備え、これらに対応する二つの変速比のうちの一つで変速して第二回転電機ＭＧ２の回転を出力軸Ｏに伝達する。
【０１１６】
上記のとおり、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈは、係合要素として第三クラッチＣ３を備えていない。そのため、本実施形態においては図１６に示すように、スプリットモードでは低速モード、中速モード、高速モード、高速固定モード、及び後進モード、の５つのモードのみを備え、減速モードを備えていない。よって、本実施形態においては、スプリットモードにおける全てのモードで第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とが独立して動作する状態となり、第一変速装置Ｐ２と第二変速装置Ｐ３とが４つの回転要素を有して一体的に動作する四要素状態となることはない。また、本実施形態においては、高速固定モードでは、第四ブレーキＢ４を係合状態とすることにより第二回転電機ＭＧ２のロータＲｏ２がケースＤｃに固定される。本実施形態においては、第四ブレーキＢ４が本発明における「固定機構」に相当する。
【０１１７】
各モードでの動力分配装置Ｐ１及び各変速装置Ｐ２、Ｐ３を構成する遊星歯車機構の速度線図は、上記第一の実施形態と同様である。また、各モード間における切り替え動作も上記第一の実施形態と同様である。したがって、本実施形態においても、モード間の切り替えの際にトルク変動が出力軸Ｏに伝達されるのを抑制することができ、変速ショックの発生を有効に抑制して車両の走行状態を安定させることができる。
【０１１８】
〔その他の実施形態〕
（１）上記の各実施形態においては、第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３のうちの一方の変速装置が変速比の切替動作を行う際に、当該変速比の切替動作に伴って出力軸Ｏに伝達されるトルク変動を打ち消すように、第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３のうちの他方の変速装置に駆動連結される回転電機が出力するトルクを補正する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば動力分配装置Ｐ１を介して第一変速装置Ｐ２に駆動連結される第一回転電機ＭＧ１が出力するＭＧ１トルクＴ１を補正する場合は、これに加えて更にエンジンＥのエンジントルクＴＥも合わせて補正する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
また、第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３のうちの一方の変速装置が変速比の切替動作を行う際に、当該変速比の切替動作に伴って出力軸Ｏに伝達されるトルク変動が打ち消されることになるように、当該変速比の切替動作を行う前に予め、変速比の切替動作を行う変速装置に駆動連結された回転電機が出力するトルクを補正する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
また、これらの場合において、変速比の切替動作に伴って出力軸Ｏに伝達されるトルク変動を、必ずしも完全に打ち消すように出力トルクを補正する必要はなく、少なくともトルク変動を低減するように出力トルクを補正する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【０１１９】
（２）上記の各実施形態においては、第一変速装置Ｐ２が直結段及び増速段の二つの変速段を切り替え可能に備えるとともに、第二変速装置Ｐ３が減速段及び直結段の二つの変速段を切り替え可能に備える場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば第一変速装置Ｐ２が減速段及び直結段の二つの変速段を切り替え可能に備えるとともに、第二変速装置Ｐ３が直結段及び増速段の二つの変速段を切り替え可能に備える構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、それに応じて、スプリットモードが備える複数のサブモードについても、適宜変更が可能である。
【０１２０】
（３）上記の各実施形態においては、ハイブリッド駆動装置Ｈにより実現可能なモードとして、スプリットモードとエンジン走行モードを備える場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば上記の各実施形態におけるスプリットモードの各モードにおいて、第三ブレーキＢ３を係合状態として第一回転電機ＭＧ１のロータＲｏ１をケースＤｃに固定して、１モータパラレルモードを実現可能な構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、例えば第三ブレーキＢ３を備えず、スプリットモードのみを実現可能な構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【０１２１】
（４）上記の各実施形態においては、第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３がそれぞれ３つの回転要素を備えた遊星歯車機構からなる場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３の一方又は双方に、例えば複数の歯車機構を有して構成される有段変速装置や、無段変速装置等を採用する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【０１２２】
（５）上記の各実施形態においては、第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３がそれぞれシングルピニオン型の遊星歯車機構とされている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、第一変速装置Ｐ２及び第二変速装置Ｐ３の一方又は双方が、ダブルピニオン型の遊星歯車機構とされた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【０１２３】
（６）上記の各実施形態においては、動力分配装置Ｐ１がシングルピニオン型の遊星歯車機構とされ、第一回転要素としての第一サンギヤｓ１に第一回転電機ＭＧ１が駆動連結され、第二回転要素としての第一キャリヤｃａ１に入力軸Ｉ（エンジンＥ）が駆動連結され、第三回転要素としての第一リングギヤｒ１が出力回転要素Ｅｏとされるとともに、回転速度の順に第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素とされている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、３つの回転要素の回転速度の順を同一としたまま、例えば第一回転要素としての第一サンギヤｓ１に第一回転電機ＭＧ１が駆動連結され、第三回転要素としての第一リングギヤｒ１に入力軸Ｉ（エンジンＥ）が駆動連結され、第二回転要素としての第一キャリヤｃａ１が出力回転要素Ｅｏとされた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、動力分配装置Ｐ１によりエンジンＥの回転が減速されるとともに駆動力（エンジントルクＴＥ）が増幅されて出力回転要素Ｅｏとしての第一キャリヤｃａ１に伝達されることになる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明は、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、入力部材の駆動力を第一回転電機と出力部材に駆動連結される出力回転要素とに分配する動力分配装置と、を備えたハイブリッド駆動装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
Ｈ        ハイブリッド駆動装置
Ｄｃ      ケース（非回転部材）
Ｅ        エンジン
Ｉ        入力軸（入力部材）
Ｏ        出力軸（出力部材）
Ｗ        車輪
ＭＧ１    第一回転電機
ＭＧ２    第二回転電機
Ｐ１      動力分配装置
ｓ１      第一サンギヤ（第一回転要素）
ｃａ１    第一キャリヤ（第二回転要素）
ｒ１      第一リングギヤ（第三回転要素）
Ｐ２      第一変速装置
ｓ２      第二サンギヤ（第一回転要素）
ｃａ２    第二キャリヤ（第二回転要素）
ｒ２      第二リングギヤ（第三回転要素）
Ｐ３      第二変速装置
ｓ３      第三サンギヤ（第一回転要素）
ｃａ３    第三キャリヤ（第二回転要素）
ｒ３      第三リングギヤ（第三回転要素）
Ｃ１      第一クラッチ（直結クラッチ）
Ｃ２      第二クラッチ（直結クラッチ）
Ｃ３      第三クラッチ（一体化クラッチ）
Ｂ１      第一ブレーキ
Ｂ２      第二ブレーキ
Ｂ３      第三ブレーキ
Ｂ４      第四ブレーキ（固定機構）
【図１】
2010235070.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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