(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関と、
前記機関と接続され、前記機関の回転を伝達する第一差動機構と、
前記第一差動機構と駆動輪とを接続する第二差動機構と、
前記第一差動機構を変速させる切替装置と、
第一走行状態および第二走行状態を選択的に実行する制御装置とを備え、
前記第二差動機構は、前記第一差動機構の出力要素に接続された第一回転要素と、第一回転機に接続された第二回転要素と、第二回転機および前記駆動輪に接続された第三回転要素とを有し、
前記第一走行状態は、前記第二回転機を動力源として前記切替装置が前記第一差動機構の差動を許容する状態で走行する走行状態であり、
前記第二走行状態は、前記第二回転機を動力源として前記切替装置が前記第一差動機構の差動を規制する状態で走行する走行状態であり、
前記機関が、回転が停止した状態から筒内で発生させる燃料の燃焼エネルギーにより回転を開始し、かつ回転数を上昇させて始動を完了する自立始動をできない場合は、前記機関が自立始動できる場合よりも前記第二走行状態で走行する走行領域が大きい
ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項２】
前記第二走行状態で走行する走行領域は、前記第一走行状態で走行する走行領域よりも高負荷側の走行領域である
請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項３】
前記機関を自立始動できない場合、前記第一走行状態で走行する走行領域は、前記第一回転機を回転させて走行する走行領域と、前記第一回転機を回転させずに走行する走行領域とを有する
請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項４】
ドライバーの加速意図が大きい場合は、前記ドライバーの加速意図が小さい場合よりも前記第二走行状態で走行する走行領域が大きい
請求項１から３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項５】
ドライバーの加速意図が大きい場合は、前記ドライバーの加速意図が小さい場合よりも前記第一回転機を回転させて走行する走行領域が大きい
請求項３に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項６】
前記第一回転機を回転させて走行する走行領域は、前記第一回転機を回転させずに走行する走行領域と前記第二走行状態で走行する走行領域との間にあり、
前記第一回転機を回転させて走行する走行領域において、前記第二走行状態で走行する走行領域に近い走行領域では、前記第二走行状態で走行する走行領域から遠い走行領域よりも、前記第一回転要素の回転数が小さい
請求項３に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車両がある。例えば、特許文献１には、内燃機関の回転を変速して動力分配機構へ伝達する変速機構と、内燃機関からの動力を変速機構に伝達する第１伝達軸と、変速機構から出力された動力を動力分配機構へ伝達する第２伝達軸とを備えているハイブリッド車の駆動装置の技術が開示されている。特許文献１のハイブリッド車の駆動装置では、変速機構は、２組の遊星歯車機構が組み合わされた差動機構と、差動機構のリングギアＲ１の回転を停止可能な第１ブレーキＢ１と、リングギアＲ２の回転を停止可能な第２ブレーキＢ２と、第１伝達軸からリングギアＲ１への動力伝達を断続するクラッチＣとを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９０６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自立始動可能なエンジンを有するハイブリッド車両において、エンジンの始動遅れを抑制できることが望ましい。例えば、エンジンを切り離し可能なクラッチを備えたハイブリッド車両において、エンジンの自立始動が不可能な状況であってもエンジンの始動遅れを抑制できることが好ましい。【０００５】
本発明の目的は、エンジンの始動遅れを抑制できるハイブリッド車両用駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド車両用駆動装置は、機関と、前記機関と接続され、前記機関の回転を伝達する第一差動機構と、前記第一差動機構と駆動輪とを接続する第二差動機構と、前記第一差動機構を変速させる切替装置と、第一走行状態および第二走行状態を選択的に実行する制御装置とを備え、前記第二差動機構は、前記第一差動機構の出力要素に接続された第一回転要素と、第一回転機に接続された第二回転要素と、第二回転機および前記駆動輪に接続された第三回転要素とを有し、前記第一走行状態は、前記第二回転機を動力源として前記切替装置が前記第一差動機構の差動を許容する状態で走行する走行状態であり、前記第二走行状態は、前記第二回転機を動力源として前記切替装置が前記第一差動機構の差動を規制する状態で走行する走行状態であり、前記機関が、回転が停止した状態から筒内で発生させる燃料の燃焼エネルギーにより回転を開始し、かつ回転数を上昇させて始動を完了する自立始動をできない場合は、前記機関が自立始動できる場合よりも前記第二走行状態で走行する走行領域が大きいことを特徴とする。
【０００７】
上記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記第二走行状態で走行する走行領域は、前記第一走行状態で走行する走行領域よりも高負荷側の走行領域であることが好ましい。
【０００８】
上記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記機関を自立始動できない場合、前記第一走行状態で走行する走行領域は、前記第一回転機を回転させて走行する走行領域と、前記第一回転機を回転させずに走行する走行領域とを有することが好ましい。
【０００９】
上記ハイブリッド車両用駆動装置において、ドライバーの加速意図が大きい場合は、前記ドライバーの加速意図が小さい場合よりも前記第二走行状態で走行する走行領域が大きいことが好ましい。
【００１０】
上記ハイブリッド車両用駆動装置において、ドライバーの加速意図が大きい場合は、前記ドライバーの加速意図が小さい場合よりも前記第一回転機を回転させて走行する走行領域が大きいことが好ましい。
【００１１】
上記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記第一回転機を回転させて走行する走行領域は、前記第一回転機を回転させずに走行する走行領域と前記第二走行状態で走行する走行領域との間にあり、前記第一回転機を回転させて走行する走行領域において、前記第二走行状態で走行する走行領域に近い走行領域では、前記第二走行状態で走行する走行領域から遠い走行領域よりも、前記第一回転要素の回転数が小さいことが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置は、第二回転機を動力源として切替装置が第一差動機構の差動を許容する状態で走行する第一走行状態と、第二回転機を動力源として切替装置が第一差動機構の差動を規制する状態で走行する第二走行状態とを選択的に実行する制御装置を備え、機関が自立始動できない場合は、機関が自立始動できる場合よりも第二走行状態で走行する走行領域が大きい。本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置によれば、エンジンの始動遅れを抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の動作を示すフローチャートである。
【図２】図２は、実施形態に係る車両のスケルトン図である。
【図３】図３は、実施形態に係る車両の入出力関係図である。
【図４】図４は、実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の作動係合表を示す図である。
【図５】図５は、ＨＶローモードに係る共線図である。
【図６】図６は、ＨＶハイモードに係る共線図である。
【図７】図７は、単独モータＥＶモードのＭＧ停止の第一走行状態に係る共線図である。
【図８】図８は、両駆動ＥＶモードに係る共線図である。
【図９】図９は、単独モータＥＶモードの第二走行状態に係る共線図である。
【図１０】図１０は、単独モータＥＶモードのＭＧ回転の第一走行状態に係る共線図である。
【図１１】図１１は、自立始動可能時の走行領域を示す図である。
【図１２】図１２は、自立始動不可能時の走行領域を示す図である。
【図１３】図１３は、実施形態の制御に係るタイムチャートである。
【図１４】図１４は、実施形態の第１変形例に係る走行領域を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１５】
［実施形態］
図１から図１４を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、ハイブリッド車両用駆動装置に関する。図１は、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の動作を示すフローチャート、図２は、実施形態に係る車両のスケルトン図、図３は、実施形態に係る車両の入出力関係図、図４は、実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の作動係合表を示す図、図５は、ＨＶローモードに係る共線図、図６は、ＨＶハイモードに係る共線図、図７は、単独モータＥＶモードのＭＧ停止の第一走行状態に係る共線図、図８は、両駆動ＥＶモードに係る共線図、図９は、単独モータＥＶモードの第二走行状態に係る共線図、図１０は、単独モータＥＶモードのＭＧ回転の第一走行状態に係る共線図、図１１は、自立始動可能時の走行領域を示す図、図１２は、自立始動不可能時の走行領域を示す図、図１３は、実施形態の制御に係るタイムチャートである。
【００１６】
本実施形態に係る車両１００は、図２に示すように、動力源としてエンジン１、第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２を有するハイブリッド（ＨＶ）車両である。車両１００は、外部電源により充電可能なプラグインハイブリッド（ＰＨＶ）車両であってもよい。図２および図３に示すように、車両１００は、エンジン１、第一遊星歯車機構１０、第二遊星歯車機構２０、第一回転機ＭＧ１、第二回転機ＭＧ２、クラッチＣＬ１、ブレーキＢＫ１、ＨＶ＿ＥＣＵ５０、ＭＧ＿ＥＣＵ６０およびエンジン＿ＥＣＵ７０を含んで構成されている。
【００１７】
また、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１は、エンジン１、第一遊星歯車機構１０、第二遊星歯車機構２０、クラッチＣＬ１、ブレーキＢＫ１、を含んで構成されている。ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、更に、各ＥＣＵ５０，６０，７０等の制御装置を含んで構成されてもよい。ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、ＦＦ（前置きエンジン前輪駆動）車両あるいはＲＲ（後置きエンジン後輪駆動）車両等に適用可能である。ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、例えば、軸方向が車幅方向となるように車両１００に搭載される。
【００１８】
本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１では、第一遊星歯車機構１０、クラッチＣＬ１およびブレーキＢＫ１を含んで変速部が構成されている。また、第二遊星歯車機構２０を含んで差動部が構成されている。クラッチＣＬ１およびブレーキＢＫ１は、第一遊星歯車機構１０を変速させる切替装置に含まれる。
【００１９】
機関であるエンジン１は、燃料の燃焼エネルギーを出力軸の回転運動に変換して出力する。エンジン１の出力軸は、入力軸２と接続されている。入力軸２は、動力伝達装置の入力軸である。動力伝達装置は、第一回転機ＭＧ１、第二回転機ＭＧ２、クラッチＣＬ１、ブレーキＢＫ１、差動装置３０等を含んで構成されている。入力軸２は、エンジン１の出力軸と同軸上かつ出力軸の延長線上に配置されている。入力軸２は、第一遊星歯車機構１０の第一キャリア１４と接続されている。
【００２０】
本実施形態の第一遊星歯車機構１０は、エンジン１と接続され、エンジン１の回転を伝達する第一差動機構として車両１００に搭載されている。第一遊星歯車機構１０は、第二遊星歯車機構２０よりもエンジン１側に配置された入力側差動機構である。第一遊星歯車機構１０は、エンジン１の回転を変速して出力可能である。第一遊星歯車機構１０は、シングルピニオン式であり、第一サンギア１１、第一ピニオンギア１２、第一リングギア１３および第一キャリア１４を有する。
【００２１】
第一リングギア１３は、第一サンギア１１と同軸上であってかつ第一サンギア１１の径方向外側に配置されている。第一ピニオンギア１２は、第一サンギア１１と第一リングギア１３との間に配置されており、第一サンギア１１および第一リングギア１３とそれぞれ噛み合っている。第一ピニオンギア１２は、第一キャリア１４によって回転自在に支持されている。第一キャリア１４は、入力軸２と連結されており、入力軸２と一体回転する。従って、第一ピニオンギア１２は、入力軸２と共に入力軸２の中心軸線周りに回転（公転）可能であり、かつ第一キャリア１４によって支持されて第一ピニオンギア１２の中心軸線周りに回転（自転）可能である。
【００２２】
クラッチＣＬ１は、第一サンギア１１と第一キャリア１４とを連結可能なクラッチ装置である。クラッチＣＬ１は、例えば、摩擦係合式のクラッチとすることができるが、これに限らず、噛合い式のクラッチ等のクラッチ装置がクラッチＣＬ１として用いられてもよい。クラッチＣＬ１は、例えば、油圧によって制御されて係合あるいは解放する。完全係合状態のクラッチＣＬ１は、第一サンギア１１と第一キャリア１４とを連結し、第一サンギア１１と第一キャリア１４とを一体回転させることができる。完全係合状態のクラッチＣＬ１は、第一遊星歯車機構１０の差動を規制する。一方、解放状態のクラッチＣＬ１は、第一サンギア１１と第一キャリア１４とを切り離し、第一サンギア１１と第一キャリア１４との相対回転を許容する。つまり、解放状態のクラッチＣＬ１は、第一遊星歯車機構１０の差動を許容する。なお、クラッチＣＬ１は、半係合状態に制御可能である。半係合状態のクラッチＣＬ１は、第一遊星歯車機構１０の差動を許容する。
【００２３】
ブレーキＢＫ１は、第一サンギア１１の回転を規制することができるブレーキ装置である。ブレーキＢＫ１は、第一サンギア１１に接続された係合要素と、車体側、例えば動力伝達装置のケースと接続された係合要素とを有する。ブレーキＢＫ１は、クラッチＣＬ１と同様の摩擦係合式のクラッチ装置とすることができるが、これに限らず、噛合い式のクラッチ等のクラッチ装置がブレーキＢＫ１として用いられてもよい。ブレーキＢＫ１は、例えば、油圧によって制御されて係合あるいは解放する。完全係合状態のブレーキＢＫ１は、第一サンギア１１と車体側とを連結し、第一サンギア１１の回転を規制することができる。一方、解放状態のブレーキＢＫ１は、第一サンギア１１と車体側とを切り離し、第一サンギア１１の回転を許容する。なお、ブレーキＢＫ１は、半係合状態に制御可能である。半係合状態のブレーキＢＫ１は、第一サンギア１１の回転を許容する。
【００２４】
本実施形態の第二遊星歯車機構２０は、第一遊星歯車機構１０と駆動輪３２とを接続する第二差動機構として車両１００に搭載されている。第二遊星歯車機構２０は、第一遊星歯車機構１０よりも駆動輪３２側に配置された出力側差動機構である。第二遊星歯車機構２０は、シングルピニオン式であり、第二サンギア２１、第二ピニオンギア２２、第二リングギア２３および第二キャリア２４を有する。第二遊星歯車機構２０は、第一遊星歯車機構１０と同軸上に配置され、第一遊星歯車機構１０を挟んでエンジン１と互いに対向している。
【００２５】
第二リングギア２３は、第二サンギア２１と同軸上であってかつ第二サンギア２１の径方向外側に配置されている。第二ピニオンギア２２は、第二サンギア２１と第二リングギア２３との間に配置されており、第二サンギア２１および第二リングギア２３とそれぞれ噛み合っている。第二ピニオンギア２２は、第二キャリア２４によって回転自在に支持されている。第二キャリア２４は、第一リングギア１３と接続されており、第一リングギア１３と一体回転する。第二ピニオンギア２２は、第二キャリア２４と共に入力軸２の中心軸線周りに回転（公転）可能であり、かつ第二キャリア２４によって支持されて第二ピニオンギア２２の中心軸線周りに回転（自転）可能である。第一リングギア１３は、第一遊星歯車機構１０の出力要素であり、エンジン１から第一遊星歯車機構１０に入力された回転を第二キャリア２４に出力することができる。第二キャリア２４は、第一遊星歯車機構１０の出力要素に接続された第一回転要素に対応している。
【００２６】
第二サンギア２１には第一回転機ＭＧ１の回転軸３３が接続されている。第一回転機ＭＧ１の回転軸３３は、入力軸２と同軸上に配置されており、第二サンギア２１と一体回転する。第二サンギア２１は、第一回転機ＭＧ１に接続された第二回転要素に対応している。第二リングギア２３には、カウンタドライブギア２５が接続されている。カウンタドライブギア２５は、第二リングギア２３と一体回転する出力ギアである。第二リングギア２３は、第二回転機ＭＧ２および駆動輪３２に接続された第三回転要素に対応している。第二リングギア２３は、第一回転機ＭＧ１あるいは第一遊星歯車機構１０から入力された回転を駆動輪３２に出力することができる出力要素である。
【００２７】
カウンタドライブギア２５は、カウンタドリブンギア２６と噛み合っている。カウンタドリブンギア２６は、カウンタシャフト２７を介してドライブピニオンギア２８と接続されている。カウンタドリブンギア２６とドライブピニオンギア２８とは一体回転する。また、カウンタドリブンギア２６には、リダクションギア３５が噛み合っている。リダクションギア３５は、第二回転機ＭＧ２の回転軸３４に接続されている。つまり、第二回転機ＭＧ２の回転は、リダクションギア３５を介してカウンタドリブンギア２６に伝達される。リダクションギア３５は、カウンタドリブンギア２６よりも小径であり、第二回転機ＭＧ２の回転を減速してカウンタドリブンギア２６に伝達する。
【００２８】
ドライブピニオンギア２８は、差動装置３０のデフリングギア２９と噛み合っている。差動装置３０は、左右の駆動軸３１を介して駆動輪３２と接続されている。第二リングギア２３は、カウンタドライブギア２５、カウンタドリブンギア２６、ドライブピニオンギア２８、差動装置３０および駆動軸３１を介して駆動輪３２と接続されている。また、第二回転機ＭＧ２は、第二リングギア２３と駆動輪３２との動力伝達経路に対して接続されており、第二リングギア２３および駆動輪３２に対してそれぞれ動力を伝達可能である。
【００２９】
第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２は、それぞれモータ（電動機）としての機能と、発電機としての機能とを備えている。第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２は、インバータを介してバッテリと接続されている。第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２は、バッテリから供給される電力を機械的な動力に変換して出力することができると共に、入力される動力によって駆動されて機械的な動力を電力に変換することができる。回転機ＭＧ１，ＭＧ２によって発電された電力は、バッテリに蓄電可能である。第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。
【００３０】
本実施形態の車両１００では、エンジン１と同軸上に、エンジン１から近い側から順に、ブレーキＢＫ１、クラッチＣＬ１、第一遊星歯車機構１０、カウンタドライブギア２５、第二遊星歯車機構２０および第一回転機ＭＧ１が配置されている。また、本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１−１は、入力軸２と、第二回転機ＭＧ２の回転軸３４とが異なる軸上に配置された複軸式とされている。
【００３１】
図３に示すように、車両１００は、ＨＶ＿ＥＣＵ５０、ＭＧ＿ＥＣＵ６０およびエンジン＿ＥＣＵ７０を有する。各ＥＣＵ５０，６０，７０は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、車両１００全体を統合制御する機能を有している。ＭＧ＿ＥＣＵ６０およびエンジン＿ＥＣＵ７０は、ＨＶ＿ＥＣＵ５０と電気的に接続されている。
【００３２】
ＭＧ＿ＥＣＵ６０は、第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２を制御することができる。ＭＧ＿ＥＣＵ６０は、例えば、第一回転機ＭＧ１に対して供給する電流値を調節し、第一回転機ＭＧ１の出力トルクを制御すること、および第二回転機ＭＧ２に対して供給する電流値を調節し、第二回転機ＭＧ２の出力トルクを制御することができる。
【００３３】
エンジン＿ＥＣＵ７０は、エンジン１を制御することができる。エンジン＿ＥＣＵ７０は、例えば、エンジン１の電子スロットル弁の開度を制御すること、点火信号を出力してエンジン１の点火制御を行うこと、エンジン１に対する燃料の噴射制御等を行うことができる。エンジン＿ＥＣＵ７０は、電子スロットル弁の開度制御、噴射制御、点火制御等によりエンジン１の出力トルクを制御することができる。
【００３４】
ＨＶ＿ＥＣＵ５０には、車速センサ、アクセル開度センサ、エンジン回転数センサ、ＭＧ１回転数センサ、ＭＧ２回転数センサ、出力軸回転数センサ、エンジンクランク角センサ、エンジン水温センサ、バッテリセンサ、吸気温センサ、ＡＴＦ温度センサ等が接続されている。これらのセンサにより、ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、車速、アクセル開度、エンジン回転数、第一回転機ＭＧ１の回転数、第二回転機ＭＧ２の回転数、エンジンクランク角、エンジン水温、動力伝達装置の出力軸の回転数、バッテリ状態ＳＯＣ、吸気温度、ＡＴＦ温度等を取得することができる。
【００３５】
ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、取得する情報に基づいて、車両１００に対する要求駆動力や要求パワー、要求トルク等を算出することができる。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、算出した要求値に基づいて、第一回転機ＭＧ１の出力トルク（以下、「ＭＧ１トルク」とも記載する。）、第二回転機ＭＧ２の出力トルク（以下、「ＭＧ２トルク」とも記載する。）およびエンジン１の出力トルク（以下、「エンジントルク」とも記載する。）を決定する。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、ＭＧ１トルクの指令値およびＭＧ２トルクの指令値をＭＧ＿ＥＣＵ６０に対して出力する。また、ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、エンジントルクの指令値をエンジン＿ＥＣＵ７０に対して出力する。
【００３６】
ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、後述する走行モード等に基づいて、クラッチＣＬ１およびブレーキＢＫ１をそれぞれ制御する。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、クラッチＣＬ１に対する供給油圧（係合油圧）ＰｂＣＬ１の指令値およびブレーキＢＫ１に対する供給油圧（係合油圧）ＰｂＢＫ１の指令値をそれぞれ出力する。図示しない油圧制御装置は、各供給油圧ＰｂＣＬ１，ＰｂＢＫ１の指令値に応じてクラッチＣＬ１およびブレーキＢＫ１に対する供給油圧を制御する。
【００３７】
車両１００では、ハイブリッド（ＨＶ）走行あるいはＥＶ走行を選択的に実行可能である。ＨＶ走行とは、エンジン１を動力源として車両１００を走行させる走行モードである。ＨＶ走行では、エンジン１に加えて、更に第二回転機ＭＧ２を動力源としてもよい。
【００３８】
ＥＶ走行は、第一回転機ＭＧ１あるいは第二回転機ＭＧ２の少なくともいずれか一方を動力源として走行する走行モードである。ＥＶ走行では、エンジン１を停止して走行することが可能である。本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１は、ＥＶ走行モードとして、第二回転機ＭＧ２を単独の動力源として車両１００を走行させる単独モータＥＶモード（単独駆動ＥＶモード）と、第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２を動力源として車両１００を走行させる両駆動ＥＶモード（両モータＥＶモード）を有する。
【００３９】
図４の係合表において、クラッチＣＬ１の欄およびブレーキＢＫ１の欄の丸印は、係合を示し、空欄は解放を示す。また、三角印は、クラッチＣＬ１あるいはブレーキＢＫ１のいずれかを係合し、他方を解放することを示す。ＨＶ走行では、差動部としての第二遊星歯車機構２０は差動状態を基本とし、変速部の第一遊星歯車機構１０は、ロー／ハイの切り替えがなされる。図５は、ロー状態のＨＶ走行モード（以下、「ＨＶローモード」とも記載する。）に係る共線図、図６は、ハイ状態のＨＶ走行モード（以下、「ＨＶハイモード」とも記載する。）に係る共線図である。共線図において、符号Ｓ１，Ｃ１，Ｒ１は、それぞれ第一サンギア１１、第一キャリア１４、第一リングギア１３を示し、符号Ｓ２，Ｃ２，Ｒ２は、それぞれ第二サンギア２１、第二キャリア２４、第二リングギア２３を示す。
【００４０】
ＨＶローモードでは、ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、クラッチＣＬ１を係合し、ブレーキＢＫ１を解放する。クラッチＣＬ１が係合することにより、第一遊星歯車機構１０は差動が規制され、各回転要素１１，１３，１４が一体回転する。従って、エンジン１の回転は増速も減速もされず、等速で第一リングギア１３から第二キャリア２４に伝達される。
【００４１】
一方、ＨＶハイモードでは、ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、クラッチＣＬ１を解放し、ブレーキＢＫ１を係合する。ブレーキＢＫ１が係合することにより、第一サンギア１１の回転が規制される。よって、第一遊星歯車機構１０は、第一キャリア１４に入力されたエンジン１の回転が増速されて第一リングギア１３から出力されるオーバドライブ（ＯＤ）状態となる。このように、第一遊星歯車機構１０は、エンジン１の回転を増速して出力することができる。オーバドライブ時の第一遊星歯車機構１０の変速比は、例えば、０．７とすることができる。
【００４２】
単独モータＥＶモードは、例えば、クラッチＣＬ１およびブレーキＢＫ１を共に解放して実行される。図７には、単独モータＥＶモードのうち後述するＭＧ停止の第一走行状態に係る共線図が示されている。単独モータＥＶモードの第一走行状態では、クラッチＣＬ１およびブレーキＢＫ１が解放している。ブレーキＢＫ１が解放していることで、第一サンギア１１の回転が許容され、クラッチＣＬ１が解放していることで、第一遊星歯車機構１０は差動可能である。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、ＭＧ＿ＥＣＵ６０を介して第二回転機ＭＧ２に正トルクを出力させて車両１００に前進方向の駆動力を発生させる。第二リングギア２３は、駆動輪３２の回転と連動して正回転する。ここで、正回転とは、車両１００の前進時の第二リングギア２３の回転方向とする。
【００４３】
ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、第一回転機ＭＧ１をジェネレータとして作動させて引き摺り損失を低減させる。具体的には、ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、第一回転機ＭＧ１にわずかなトルクをかけて発電させ、第一回転機ＭＧ１の回転数を０回転とする。これにより、第一回転機ＭＧ１を回転させずに走行することができる。これにより、第一回転機ＭＧ１の引き摺り損失を低減することができる。
【００４４】
なお、第一回転機ＭＧ１を回転させずに走行するときのＭＧ１回転数は、０回転であることが好ましいが、これに限定されるものではない。例えば、ＭＧ１回転数が第一回転機ＭＧ１の回転数制御の精度に応じた所定の範囲内で推移して走行することも第一回転機ＭＧ１を回転させずに走行することに含まれてもよい。一例として、ＭＧ１回転数が＋５０ｒｐｍから−５０ｒｐｍの範囲内で推移している状態で車両１００を走行させることが、第一回転機ＭＧ１を回転させずに走行することに含まれる。
【００４５】
また、ＭＧ１トルクを０としてもコギングトルクを利用してＭＧ１回転数を０（所定の範囲内）に維持できるときは、ＭＧ１トルクを加えないようにしてもよい。あるいは、第一回転機ＭＧ１のｄ軸ロックによってＭＧ１回転数を０（所定の範囲内）としてもよい。
【００４６】
第一リングギア１３は、第二キャリア２４に連れ回り正回転する。第一遊星歯車機構１０では、クラッチＣＬ１およびブレーキＢＫ１が解放されたニュートラルの状態であるため、エンジン１は連れ回されず、第一キャリア１４は回転を停止する。よって回生量を大きく取ることが可能である。第一サンギア１１は空転して負回転する。なお、第一遊星歯車機構１０のニュートラル（中立）状態は、第一リングギア１３と第一キャリア１４との間で動力が伝達されない状態、すなわちエンジン１と第二遊星歯車機構２０とが切り離され、動力の伝達が遮断された状態である。第一遊星歯車機構１０は、クラッチＣＬ１あるいはブレーキＢＫ１の少なくともいずれか一方が係合していると、エンジン１と第二遊星歯車機構２０とを接続する接続状態となる。
【００４７】
単独モータＥＶモードでの走行時に、バッテリの充電状態がフルとなり、回生エネルギーが取れない場合が発生し得る。この場合、エンジンブレーキを併用することが考えられる。クラッチＣＬ１あるいはブレーキＢＫ１を係合することで、エンジン１を駆動輪３２と接続し、エンジンブレーキを駆動輪３２に作用させることができる。図４に三角印で示すように、単独モータＥＶモードでクラッチＣＬ１あるいはブレーキＢＫ１を係合すると、エンジン１を連れ回し状態とし、第一回転機ＭＧ１でエンジン回転数を上げてエンジンブレーキ状態とすることができる。
【００４８】
両駆動ＥＶモードでは、ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、クラッチＣＬ１およびブレーキＢＫ１を係合する。図８に示す両駆動ＥＶモードでは、クラッチＣＬ１が係合することで、第一遊星歯車機構１０の差動は規制され、ブレーキＢＫ１が係合することで、第一サンギア１１の回転が規制される。従って、第一遊星歯車機構１０の全回転要素の回転が停止する。出力要素である第一リングギア１３の回転が規制されることで、これと接続された第二キャリア２４が０回転にロックされる。
【００４９】
ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２にそれぞれ走行駆動用のトルクを出力させる。第二キャリア２４は、回転が規制されていることで、第一回転機ＭＧ１のトルクに対して反力を取り、第一回転機ＭＧ１のトルクを第二リングギア２３から出力させることができる。第一回転機ＭＧ１は、前進時に負トルクを出力して負回転することで、第二リングギア２３から正のトルクを出力させることができる。一方、後進時には、第一回転機ＭＧ１は、正トルクを出力して正回転することで、第二リングギア２３から負のトルクを出力させることができる。
【００５０】
このように、クラッチＣＬ１およびブレーキＢＫ１からなる切替装置は、第一遊星歯車機構１０の差動を規制する状態と、第一遊星歯車機構１０の差動を許容する状態とを切り替えて第一遊星歯車機構１０を変速させる。ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、第一遊星歯車機構１０、クラッチＣＬ１およびブレーキＢＫ１を含む変速部によってＨＶハイモードとＨＶローモードとの切り替えが可能であり、車両１００の伝達効率を向上させることができる。また、変速部の後段には、直列に差動部としての第二遊星歯車機構２０が接続されている。第一遊星歯車機構１０がオーバドライブであるため、第一回転機ＭＧ１を大きく高トルク化しなくてもよいという利点がある。
【００５１】
ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、例えば、低車速かつ要求駆動力が小さい低負荷のモータ走行域では、ＥＶ走行を選択する。モータ走行域では、例えば、低負荷時は単独モータＥＶモードが選択され、高負荷時は両駆動ＥＶモードが選択される。モータ走行域よりも高車速や高負荷の領域は、エンジン走行域である。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、エンジン走行域の中低車速や高負荷の領域ではＨＶローモードを選択し、高車速かつ低負荷の領域ではＨＶハイモードを選択する。高車速かつ低負荷時に変速部をオーバドライブとすることで、燃費の向上を図ることができる。
【００５２】
本実施形態では、ＨＶハイモードとＨＶローモードとの切り替えによりエンジン１の回転を変速して出力することで、メカニカルポイントが２つとなり、燃費を向上させることができる。なお、メカニカルポイントは、遊星歯車機構１０，２０に入力される動力が電気パスを介さずに機械的な伝達によって全てカウンタドライブギア２５に伝達される高効率な動作点である。
【００５３】
本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１は、第一遊星歯車機構１０がエンジン１の回転を増速して第一リングギア１３から出力することができる。従って、ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、第一遊星歯車機構１０を備えずに第二キャリア２４に対して直接エンジン１が接続されている場合のメカニカルポイントに対して、更にハイギア側にもう１つのメカニカルポイントを有する。つまり、ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、ハイギア側に２つのメカニカルポイントを有する。よって、ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、高速走行時の伝達効率向上による燃費の向上を図ることができるハイブリッドシステムを実現できる。
【００５４】
また、ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、変速部のクラッチＣＬ１およびブレーキＢＫ１を係合することで、第一遊星歯車機構１０の出力要素および第二遊星歯車機構２０の入力要素の回転を規制することができ、両駆動ＥＶモードによる走行を可能とできる。このため、両駆動ＥＶモードを実現するために別途クラッチ等を設ける必要がなく、構成が簡素化される。本実施形態のレイアウトでは、第二回転機ＭＧ２の減速比を大きく取ることができる。また、ＦＦあるいはＲＲレイアウトによりコンパクトな配置を実現できる。
【００５５】
（後進走行）
後進走行をする場合、エンジン走行中は、第一回転機ＭＧ１がジェネレータとして発電を行い、第二回転機ＭＧ２がモータとして力行し、負回転して負トルクを出力して走行する。バッテリの充電状態が十分であるときは、単独駆動ＥＶモードで第二回転機ＭＧ２が単独で逆回転してモータ走行するようにしてもよい。また、第二キャリア２４を固定して両駆動ＥＶモードで後進走行することも可能である。
【００５６】
（協調変速制御）
ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、ＨＶハイモードとＨＶローモードとの切り替えを行う場合、第一遊星歯車機構１０と第二遊星歯車機構２０とを同時に変速させる協調変速制御を実行することができる。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、協調変速制御において、第一遊星歯車機構１０および第二遊星歯車機構２０の一方の変速比を増加させ、他方の変速比を減少させる。
【００５７】
ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、ＨＶハイモードからＨＶローモードに切り替える場合、モードの切り替えと同期して第二遊星歯車機構２０の変速比をハイギア側に変化させる。これにより、車両１００のエンジン１から駆動輪３２までの全体での変速比の不連続な変化を抑制または低減し、変速比の変化の度合いを低減することができる。エンジン１から駆動輪３２までの変速比の変化が抑制されることで、変速に伴うエンジン回転数の調節量を低減させ、あるいはエンジン回転数の調節を不要とすることができる。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、例えば、車両１００全体での変速比をロー側に連続的に変化させるように、第一遊星歯車機構１０および第二遊星歯車機構２０を協調して変速させる。
【００５８】
一方、ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、ＨＶローモードからＨＶハイモードに切り替える場合、モードの切り替えと同期して第二遊星歯車機構２０の変速比をローギア側に変化させる。これにより、車両１００全体での変速比の不連続な変化を抑制または低減し、変速比の変化の度合いを低減することができる。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、例えば、車両１００全体での変速比をハイ側に連続的に変化させるように、第一遊星歯車機構１０および第二遊星歯車機構２０を協調して変速させる。
【００５９】
第二遊星歯車機構２０の変速比の調節は、例えば、第一回転機ＭＧ１の回転数の制御によって行われる。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、例えば、入力軸２とカウンタドライブギア２５との間の変速比を無段階に変化させるように第一回転機ＭＧ１を制御する。これにより、遊星歯車機構１０，２０、第一回転機ＭＧ１、クラッチＣＬ１およびブレーキＢＫ１を含む全体、すなわち差動部と変速部を含む変速装置が電気的無段変速機として作動する。差動部と変速部を含む変速装置の変速比幅がワイドであるため、差動部から駆動輪３２までの変速比を比較的大きく取れる。また、ＨＶ走行モードの高車速走行時の動力循環が低減される。
【００６０】
（エンジン始動）
本実施形態に係る車両１００は、自立始動によりエンジン１を始動すること、およびＭＧ１トルクによってエンジン１を始動することがそれぞれ可能である。エンジン１は、外部からのトルクによらずに自らの回転数を上昇させて始動すること、言い換えると、第一回転機ＭＧ１、第二回転機ＭＧ２、駆動輪３２等から切り離された状態で自立的に始動することが可能である。本実施形態のエンジン１は、筒内に直接燃料を噴射する直噴式のエンジンである。エンジン１は、回転が停止した状態から筒内で発生させる燃料の燃焼エネルギーにより回転を開始し、かつ回転数を上昇させて始動を完了することが可能である。
【００６１】
エンジン回転数が上昇し、クラッチＣＬ１あるいはブレーキＢＫ１の差回転数が０付近になると、当該係合装置が係合されてＨＶ走行モードに移行する。例えば、クラッチＣＬ１の差回転数が０近傍となると、クラッチＣＬ１が係合され、ＨＶローモードに移行する。
【００６２】
また、車両１００は、ＭＧ１トルクによりエンジン回転数を上昇させるモータリングによりクランキングを行い、エンジン１を始動すること（以下、「アシスト始動」と称する。）が可能である。アシスト始動では、ＭＧ１トルクによって停止しているエンジン１の回転を開始させ、かつエンジン回転数を上昇させてエンジン１を始動する。ここで、以下に説明するように、単独モータＥＶモードからエンジン１を始動する際に、エンジン１の始動ラグを抑制できることが望ましく、さらには、電費の低減（効率低下の抑制）と、エンジン１の始動ラグ抑制とを両立できることが好ましい。本実施形態に係る車両１００は、自立始動可能なエンジン１を搭載しており、自立始動が可能な条件下では始動ラグの少ない速やかなエンジン始動を行ってＨＶ走行に移行することができる。
【００６３】
しかしながら、エンジン１の自立始動が不可能な場合がある。例えば、エンジン１の温度が低温である場合や、ピストンの停止位置が予め定められた自立始動可能な範囲にない場合などにエンジン１の自立始動が不可能となる。エンジン１の自立始動の可否は、例えば、エンジン＿ＥＣＵ７０によって判断され、自立始動の可否を示す信号がＨＶ＿ＥＣＵ５０に出力される。エンジン１の自立始動が不可能な場合、ＭＧ１トルクによってエンジン１を始動することが必要となる。ここで、単独モータＥＶモードからアシスト始動する際に、以下に説明するように始動のタイムラグが大きなものとなる可能性がある。
【００６４】
単独モータＥＶモードでは、クラッチＣＬ１およびブレーキＢＫ１を開放して走行することで第一回転機ＭＧ１の引き摺り損失を低減することができる。コギングトルク等により第一回転機ＭＧ１が停止するため、逆起電力を相殺するための電流をバッテリから流す必要が無く、電費が低減される。通常、第一回転機ＭＧ１に対してトルクが伝わり、ＭＧ１回転数が０ｒｐｍからずれると、逆起電力を相殺する電流（弱め界磁電流）による電気損や軸受の機械損が発生する。これに対して、単独モータＥＶモードでクラッチＣＬ１およびブレーキＢＫ１を開放していると、第一回転機ＭＧ１に対するトルクの伝達を抑制してＭＧ１回転数を０としておくことが可能であり、電気損や機関損の発生を抑制し、電費を向上させることができる。
【００６５】
一方で、クラッチＣＬ１およびブレーキＢＫ１を開放している状態からアシスト始動する際には、クラッチＣＬ１あるいはブレーキＢＫ１を係合して第一回転機ＭＧ１からエンジン１にトルクを伝達可能とする必要がある。このため、アシスト始動では、例えば、（１）第一回転機ＭＧ１の回転数制御により第二キャリア２４の回転数を０とし、（２）クラッチＣＬ１あるいはブレーキＢＫ１を係合し、（３）ＭＧ１トルクによってエンジン回転数を上昇させる、という手順が行われてエンジン１が始動される。従って、アシスト始動では、自立始動の場合よりもエンジン１の始動に多くの時間を要することとなる。この遅れが、ドライバーにとってエンジン始動ラグとして感じられる。
【００６６】
本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１は、単独モータＥＶモードにおいて、第一走行状態と、第二走行状態とを有しており、第一走行状態あるいは第二走行状態を選択的に実行することができる。第一走行状態は、第二回転機ＭＧ２を動力源として変速部としての第一遊星歯車機構１０を差動させて走行する走行状態である。第一走行状態は、第一遊星歯車機構１０の差動が許容されており、例えば、図７に示すように第一回転機ＭＧ１を回転させないで走行することが可能な走行状態である。
【００６７】
第二走行状態は、第二回転機ＭＧ２を動力源として第一遊星歯車機構１０を差動させずに走行する走行状態である。図９に示すように、第二走行状態では、第一遊星歯車機構１０の３つの回転要素の回転数が等しくされる。ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、第一回転機ＭＧ１の回転数制御により、第二キャリア２４および第一リングギア１３の回転を停止させ、クラッチＣＬ１あるいはブレーキＢＫ１を係合することにより、第二走行状態を実現する。第二走行状態では、クラッチＣＬ１あるいはブレーキＢＫ１が係合していることにより、第一遊星歯車機構１０を差動させずに走行することができる。第二走行状態では、第一サンギア１１および第一リングギア１３の回転数は、エンジン１の回転数と同じ０回転となる。第二走行状態からは、即座に第一回転機ＭＧ１からエンジン１にトルクを伝達し、クランキングを行ってエンジン１を始動することができる。従って、アシスト始動する際のラグを低減し、エンジン始動の応答性を向上させることができる。
【００６８】
本実施形態では、更に、第一走行状態が、ＭＧ停止の第一走行状態とＭＧ回転の第一走行状態とに分けられている。ＭＧ停止の第一走行状態は、図７に示すように、第一遊星歯車機構１０を差動させ、かつ第一回転機ＭＧ１を回転させずに走行する走行状態である。ＭＧ回転の第一走行状態は、図１０に示すように、第一遊星歯車機構１０を差動させ、かつ第一回転機ＭＧ１を回転させて走行する走行状態である。ＭＧ回転の第一走行状態における第二キャリア２４の回転数（絶対値）は、ＭＧ停止の第一走行状態における第二キャリア２４の回転数（絶対値）よりも小さい。ＭＧ回転の第一走行状態では、ＭＧ１回転数は負回転とされることが望ましい。ＭＧ回転の第一走行状態は、ＭＧ停止の第一走行状態よりもアシスト始動する際のラグを低減可能な走行状態である。
【００６９】
ＭＧ回転の第一走行状態からアシスト始動を開始する際の第二キャリア２４の回転数の必要変化量（図１０のΔＮ２参照）は、ＭＧ停止の第一走行状態からアシスト始動を開始する際の第二キャリア２４の回転数の必要変化量（図７のΔＮ１参照）よりも小さい。従って、ＭＧ回転の第一走行状態からアシスト始動する場合には、ＭＧ停止の第一走行状態からアシスト始動する場合よりも短時間でエンジン始動を完了することができる。
【００７０】
本実施形態では、図１１に示すように、エンジン１の自立始動が可能な場合の走行領域が定められている。また、図１２に示すように、エンジン１の自立始動が不可能な場合の走行領域が定められている。図１１および図１２において、横軸は車速、縦軸はアウトプットトルクを示す。アウトプットトルクは、例えば、アクセル開度や走行状態、走行環境等に基づく要求トルクや目標トルクである。
【００７１】
図１１に示すように、エンジン１の自立始動が可能な場合、走行領域は、ＨＶ走行モードで走行するエンジン走行領域Ｒｅｎｇと、ＥＶ走行モードで走行するＥＶ走行領域Ｒｅｖとに分けられている。エンジン走行領域ＲｅｎｇとＥＶ走行領域Ｒｅｖとは、境界線Ｌ１で隔てられている。ＥＶ走行領域Ｒｅｖは、境界線Ｌ１よりも原点側の領域であり、エンジン走行領域Ｒｅｎｇは、境界線Ｌ１よりも原点側と反対側の領域である。すなわち、相対的に低車速や低アウトプットトルクではＥＶ走行モードが選択され、相対的に高車速や高アウトプットトルクではＨＶ走行モードが選択される。本実施形態では、エンジン１の自立始動が可能な場合のＥＶ走行領域Ｒｅｖは、全領域が第一走行状態で走行する第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１となっている。また、第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１の全領域は、ＭＧ停止の第一走行状態で走行するＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１Ａである。すなわち、エンジン１の自立始動が可能な場合の単独モータＥＶモードでは、図７の共線図に示す走行状態が選択される。
【００７２】
図１２に示すように、エンジン１の自立始動が不可能な場合、走行領域は、ＨＶ走行モードで走行するエンジン走行領域Ｒｅｎｇと、ＥＶ走行モードの第一走行状態で走行する第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１と、ＥＶ走行モードの第二走行状態で走行する第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２とに分けられている。第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１は、更に、ＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１Ａと、ＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂとに分けられている。ＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１Ａは、ＭＧ停止の第一走行状態で走行する走行領域である。ＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂは、ＭＧ回転の第一走行状態で走行する走行領域である。
【００７３】
エンジン走行領域Ｒｅｎｇと第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２とは、境界線Ｌ１によって隔てられている。第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２とＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂとは、境界線Ｌ２によって隔てられている。ＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１ＢとＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１Ａとは、境界線Ｌ３によって隔てられている。本実施形態では、原点から高車速・高アウトプットトルクの領域に向けて、ＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１Ａ、ＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂ、第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２、エンジン走行領域Ｒｅｎｇの順に設けられている。こうした走行領域の設定によれば、市街地等の走行において電費を優先することができる。市街地では、エンジン始動ラグの抑制よりも電費性能が優先される場合が多い。また、市街地では、低負荷走行頻度が高い。図１２に示すような走行領域の設定により、低負荷領域では電費において優位な第一走行状態が第二走行状態よりも選択されやすくなる。
【００７４】
相対的に最も低車速や低アウトプットトルクであるとＭＧ停止の第一走行状態が選択される。この場合、第一回転機ＭＧ１を回転させずに走行することで、電費の向上、効率の低下抑制を最優先することができる。ＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１Ａよりも高車速や高アウトプットトルクであるとＭＧ回転の第一走行状態が選択される。この場合、電費の向上、効率低下の抑制を図りつつ、アシスト始動におけるエンジン始動のラグを低減することができる。ＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂよりも高車速や高アウトプットトルクであると第二走行状態が選択される。この場合、ＭＧ回転の第一走行状態よりも更にアシスト始動におけるエンジン始動のラグ低減を優先することができる。
【００７５】
本実施形態では、エンジン１が自立始動できない場合は、エンジン１が自立始動できる場合よりも第二走行状態で走行する領域が拡大されている。これにより、エンジン１の始動遅れが抑制される。図１１に示すように、エンジン１が自立始動できる場合、第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２が設けられていない。一方、図１２に示すように、エンジン１が自立始動できない場合、第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２が設けられており、エンジン１が自立始動できる場合よりも第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２が大きい。言い換えると、エンジン１が自立始動できるときは、エンジン１が自立始動できない場合よりも第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２が縮小され、当該縮小には、第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２を０とし、第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２を設けなくすることも含まれている。エンジン１の自立始動が不可能な場合に第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２が大きくされることで、エンジン１を始動するときの始動遅れが抑制される。
【００７６】
図１および図１３を参照して、本実施形態の制御について説明する。図１に示す制御フローは、例えば、ＥＶ走行中に所定の間隔で繰り返し実行される。図１に示す制御フローは、単独モータＥＶモードで走行しているときに実行されるようにしてもよい。図１３において、（ａ）は自立始動可否フラグ、（ｂ）はエンジン回転数、（ｃ）はＭＧ１トルク、（ｄ）はＭＧ１回転数、（ｅ）はＭＧ２トルク、（ｆ）はＭＧ２回転数、（ｇ）はクラッチＣＬ１に対する供給油圧、（ｈ）はアクセル開度、（ｉ）は車速を示す。
【００７７】
まず、ステップＳ１０では、ＨＶ＿ＥＣＵ５０により、単独着火始動が可能であるか否かが判断される。本実施形態では、ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、エンジン＿ＥＣＵ７０から出力される自立始動可否フラグに基づいてステップＳ１０の判定を行う。自立始動可否フラグは、エンジン１の自立始動が可能である場合にＯＮとされ、自立始動が不可能な場合にＯＦＦとされる。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、自立始動可否フラグがＯＮである場合に単独着火始動が可能であると判定する。ステップＳ１０の判定の結果、単独着火始動が可能であると判定された場合（ステップＳ１０−Ｙ）にはステップＳ６０に進み、そうでない場合（ステップＳ１０−Ｎ）にはステップＳ２０に進む。図１３では、時刻ｔ１において、自立始動可否フラグがＯＮからＯＦＦに切り替わり、単独着火始動が可能と判定される状態から、単独着火始動が不可能と判定される状態に変化する。時刻ｔ１までは、エンジン１の自立始動が可能であるため、ＭＧ停止の第一走行状態で走行している。
【００７８】
ステップＳ２０では、ＨＶ＿ＥＣＵ５０により、第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１あるいは第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２の判定がなされる。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、例えば、図１２に示す走行領域のマップを参照して、現在の車速およびアウトプットトルクから決まる動作点が、第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１あるいは第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２のいずれの走行領域にあるかを判定する。ステップＳ２０が実行されると、ステップＳ３０に進む。
【００７９】
ステップＳ３０では、ＨＶ＿ＥＣＵ５０により、現在の動作点が第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１にあるか否かが判定される。その判定の結果、現在の動作点が第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１にあると判定された場合（ステップＳ３０−Ｙ）にはステップＳ５０に進み、そうでない場合（ステップＳ３０−Ｎ）にはステップＳ４０に進む。
【００８０】
ステップＳ４０では、ＨＶ＿ＥＣＵ５０により、第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２での走行、すなわち第二走行状態での走行が実行される。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、第二キャリア２４の回転を停止させることができる回転数をＭＧ１回転数の指令値としてＭＧ＿ＥＣＵ６０に対して出力する。ステップＳ４０が実行されると、本制御フローは終了する。図１３では、時刻ｔ１において、第二走行状態が選択される。これにより、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけてＭＧ１トルクが負トルクとされ、ＭＧ１回転数が負回転となり、回転速度が上昇する。ここで、第二走行状態への移行中は、第二キャリア２４の軸および第一遊星歯車機構１０の引き摺りトルクや慣性トルクによって、ＭＧ１トルクが第二リングギア２３に出力される。この出力トルクを相殺するように、ＭＧ２トルクは低減され、トルク変動によるショックが抑制される。時刻ｔ２において第二キャリア２４および第一リングギア１３の回転が停止し、クラッチＣＬ１が係合されて第一遊星歯車機構１０が非差動状態となると、第二走行状態への移行が完了する。なお、クラッチＣＬ１に代えてブレーキＢＫ１が係合されて第一遊星歯車機構１０が非差動状態とされてもよい。
【００８１】
ステップＳ５０では、ＨＶ＿ＥＣＵ５０により、ＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１ＡあるいはＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂの判定がなされる。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、図１２のマップを参照して、現在の動作点がＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１ＡあるいはＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂのいずれにあるかを判定する。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、現在の動作点がＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１Ａにある場合、ＭＧ＿ＥＣＵ６０に対して、第一回転機ＭＧ１の停止を指令する。一方、ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、現在の動作点がＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂにある場合、ＭＧ１回転数の目標値を算出し、算出した目標値をＭＧ１回転数の指令値としてＭＧ＿ＥＣＵ６０に対して出力する。この指令値は、少なくともＭＧ停止の第一走行状態における回転数よりも高回転であり、予め定められた方法で算出される。ＭＧ回転の第一走行状態におけるＭＧ１回転数の指令値は、一定の値であっても、車速等に応じて変化してもよい。ステップＳ５０が実行されると、本制御フローは終了する。
【００８２】
ステップＳ６０では、ＨＶ＿ＥＣＵ５０により、第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１の判定がなされる。エンジン１の自立始動が可能であるため、ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、図１１に示すマップを参照して、走行領域の判定を行う。図１１に示すマップでは、ＥＶ走行領域Ｒｅｖの全領域は、第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１であり、かつＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１Ａである。ＨＶ＿ＥＣＵ５０は、ＭＧ＿ＥＣＵ６０に対して、第一回転機ＭＧ１の停止を指令する。ステップＳ６０が実行されると、本制御フローは終了する。
【００８３】
以上説明したように、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１は、エンジン１が自立始動できない場合は、エンジン１が自立始動できる場合よりも第二走行状態で走行する領域を拡大する。これにより、車両１００の効率低下の抑制と、エンジン始動遅れの低減とを両立することができる。
【００８４】
また、第一走行状態で走行する領域は、第一回転機ＭＧ１を回転させて走行するＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂと、第一回転機ＭＧ１を回転させずに走行するＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１Ａとを有する。これら２つの走行領域Ｒｅｖ＿１Ａ，Ｒｅｖ＿１Ｂを使い分けることにより、相対的に車両１００の効率低下の抑制を優先した走行状態と、相対的にエンジン始動遅れの低減を優先した走行状態とを選択的に実現できる。
【００８５】
なお、本実施形態では、エンジン１の自立始動が可能な場合に第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２が設けられていないが、エンジン１の自立始動が可能な場合に第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２が設けられてもよい。ただし、エンジン１の自立始動が可能な場合の第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２は、エンジン１の自立始動が不可能な場合の第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２よりも小さくされる。
【００８６】
本実施形態では、エンジン１の自立始動が可能な場合（図１１参照）、第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１とエンジン走行領域Ｒｅｎｇとが隣り合っていたが、これに代えて、第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１とエンジン走行領域Ｒｅｎｇとの間に、両駆動ＥＶモードで走行する領域が設けられてもよい。また、エンジン１の自立始動が不可能な場合（図１２参照）、第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２とエンジン走行領域Ｒｅｎｇとが隣り合っていたが、これに代えて、第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２とエンジン走行領域Ｒｅｎｇとの間に両駆動ＥＶモードで走行する領域が設けられてもよい。
【００８７】
本実施形態では、エンジン１の自立始動は、エンジン始動の完了まで外部からのアシストトルクを受けずにエンジン１が自立的に始動するものであったが、エンジン１の自立始動において、クラッチＣＬ１あるいはブレーキＢＫ１の係合後にＭＧ１トルクによってエンジン回転数の上昇がアシストされてもよい。つまり、エンジン回転数の上昇途中からＭＧ１トルクによってエンジン回転数の上昇をアシストし、エンジン始動を完了させるものも自立始動に含まれてもよい。すなわち、エンジン１が少なくとも自立的にエンジン回転数の上昇を開始してエンジン始動の完了に至る始動方法を自立始動と称してもよい。
【００８８】
なお、エンジン＿ＥＣＵ７０は、エンジン１の自立始動が可能ではあるが始動ショックが大きくなる状況下でエンジン１の自立始動不可と判定してもよい。また、エンジン１はスタータを備えるものであってもよい。この場合、エンジン１の自立始動には、スタータによる始動も含まれる。スタータのフェール時には、エンジン＿ＥＣＵ７０は、エンジン１の自立始動不可と判定する。
【００８９】
［実施形態の第１変形例］
上記実施形態では、第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１がＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１ＡとＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂとを有していたが、これに代えて、第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１が、ＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１ＡあるいはＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂのいずれか一方であってもよい。図１４は、実施形態の第１変形例に係る走行領域を示す図である。第１変形例では、第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１の全領域が、ＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１Ａとされている。なお、これに代えて、第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１の全領域が、ＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂとされてもよい。
【００９０】
一例として、ドライバーの加速意図が小さい場合は、図１４に示すように第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１の全領域が、ＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１Ａとされ、加速意図が大きい場合は、第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１の全領域が、ＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂとされてもよい。ドライバーの加速意図の大きさは、例えば、選択されたモードや、車両に発生する加速度、アクセル開度の変化速度、シフト操作等によって検出あるいは推定することが可能である。
【００９１】
例えば、スイッチの押下操作等によりパワーモード・ノーマルモード・エコノミーモードが選択可能な車両において、パワーモードが選択されている場合、ノーマルモードやエコノミーモードが選択されている場合よりも加速意図が大きいと判定することができる。車両１００の加減速Ｇや旋回による横Ｇが大きくなる運転操作を行うドライバーは、加速意図が大きいと判定することができる。アクセル開度の増加速度が大きい場合、アクセル開度の増加速度が小さい場合よりも加速意図が大きいと判定することができる。また、低速側の変速段が選択されている場合、高速側の変速段が選択されている場合よりも加速意図が大きいと判定することができる。また、低速側の変速段への変速操作は、加速意図の増加を示すものと判定することができる。
【００９２】
また、バッテリ状態ＳＯＣに基づいて、バッテリの充電残量が少ない場合には電費を優先して第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１の全領域が、ＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１Ａとされ、バッテリの充電残量が多い場合にはエンジン始動ラグの抑制を優先して第一ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿１の全領域が、ＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂとされてもよい。
【００９３】
［実施形態の第２変形例］
エンジンの自立始動ができない場合に、第二走行状態で走行する領域が可変とされてもよい。例えば、ドライバーの加速意図の大きさに応じて第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２の大きさが変化してもよい。例えば、第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２は、ドライバーの加速意図が大きい場合は、ドライバーの加速意図が小さい場合よりも大きくなる。第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２の拡大は、例えば、第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２の低車速側や低アウトプットトルク側への拡大とすることができる。また、バッテリの充電残量が多い場合の第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２が、バッテリの充電残量が少ない場合の第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２よりも大きくされてもよい。
【００９４】
［実施形態の第３変形例］
エンジンの自立始動ができない場合に、ＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂが可変とされてもよい。例えば、ドライバーの加速意図の大きさに応じてＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂの大きさが変化してもよい。例えば、加速意図が大きい場合のＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂは、加速意図が小さい場合のＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂよりも大きくなる。ＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂの拡大は、例えば、低車速側や低アウトプットトルク側への拡大とすることができる。また、バッテリの充電残量が多い場合のＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂが、バッテリの充電残量が少ない場合のＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂよりも大きくされてもよい。
【００９５】
［実施形態の第４変形例］
ＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂにおいて、第二キャリア２４および第一リングギア１３の回転数が可変とされてもよい。例えば、ＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂにおいて、第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２に近い領域では、第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２から遠い領域よりも、第二キャリア２４の回転数が小さくなるようにしてもよい。一例として、ＭＧ回転走行領域Ｒｅｖ＿１Ｂにおいて、動作点がＭＧ停止走行領域Ｒｅｖ＿１Ａ側から第二ＥＶ走行領域Ｒｅｖ＿２側へ向かうに従い第二キャリア２４の回転数が低減するようにしてもよい。
【００９６】
上記の実施形態および各変形例により、以下の動力伝達装置が開示されている。
「機関と、変速部と、３軸からなる差動部からなり、機関の出力軸が変速部の入力軸に連結され、変速部の出力軸が差動部の第１軸に連結され、差動部の第２軸に第一回転機、第３軸に第二回転機を連結するものにおいて、変速部が差動する第１の回転機走行と変速部が差動しない第２の回転機走行が可能であって、機関を自立始動あるいは第一回転機の補助を伴う始動で行い、自立始動が不可能な場合は、可能な場合に比べて、第２の回転機走行領域を大きくする動力伝達装置。」
【００９７】
上記の実施形態および各変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行されることができる。
【符号の説明】
【００９８】
１−１  ハイブリッド車両用駆動装置
１  エンジン
１０  第一遊星歯車機構
１１  第一サンギア
１３  第一リングギア
１４  第一キャリア
２０  第二遊星歯車機構
２１  第二サンギア
２３  第二リングギア
２４  第二キャリア
３２  駆動輪
５０  ＨＶ＿ＥＣＵ
６０  ＭＧ＿ＥＣＵ
７０  エンジン＿ＥＣＵ
１００  車両
ＭＧ１  第一回転機
ＭＧ２  第二回転機
Ｒｅｎｇ  エンジン走行領域
Ｒｅｖ  ＥＶ走行領域
Ｒｅｖ＿１  第一ＥＶ走行領域
Ｒｅｖ＿１Ａ  ＭＧ停止走行領域
Ｒｅｖ＿１Ｂ  ＭＧ回転走行領域
Ｒｅｖ＿２  第二ＥＶ走行領域
【図１】
0006015770.tif 000002
【図２】
0006015770.tif 000003
【図３】
0006015770.tif 000004
【図４】
0006015770.tif 000005
【図５】
0006015770.tif 000006
【図６】
0006015770.tif 000007
【図７】
0006015770.tif 000008
【図８】
0006015770.tif 000009
【図９】
0006015770.tif 000010
【図１０】
0006015770.tif 000011
【図１１】
0006015770.tif 000012
【図１２】
0006015770.tif 000013
【図１３】
0006015770.tif 000014
【図１４】
0006015770.tif 000015