(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関および第１回転機ならびに第２回転機を駆動力源とする車両であって、第１回転要素と、前記第１回転要素が回転する際に反力要素となるとともに前記第１回転機が連結された第２回転要素と、前記第１回転要素および前記第２回転要素の回転速度に基づいて決まる回転速度で回転するとともに前記第２回転機および駆動軸が連結された第３回転要素とを有する差動歯車装置から構成されて、前記駆動力源と前記駆動軸との間で動力を分割もしくは合成して伝達する動力分割機構と、前記機関の出力トルクを増幅してもしくはそのまま前記第１回転要素に伝達する低速段および前記機関の出力トルクを低減して前記第１回転要素に伝達する高速段を選択的に設定可能な変速機構とを備えた車両の制御装置において、
前記第２回転機の出力を用いて前記車両を前進走行させている際に前記機関をクランキングして始動させる場合に、前記変速機構で前記高速段を設定する変速手段を備えていることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記変速手段は、前記機関の出力を用いて前記車両を後進走行させる場合に、前記変速機構で前記高速段を設定する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、走行のための駆動力源として機関（エンジン）および発電機能のある回転機（モータ）を備えている車両、すなわち、いわゆるハイブリッド車両の走行を制御する制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両は、駆動力源としてガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関（以下、機関）、および発電機能のある回転機を搭載した車両である。そして、機関と回転機とが持つそれぞれの特性を生かすことにより、燃費を向上させることができ、また排気ガスの低減を図ることができる車両である。そのようなハイブリッド車両に関する発明の一例が特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１に記載されているハイブリッド車両は、機関、第１回転機、第２回転機、および、３つの回転要素を有する遊星歯車機構から構成される動力分割機構を備えている。さらに、機関が出力した動力を変速して動力分割機構に伝達する変速機を備えている。そして、その変速機には、低速側の変速段（直結段）と高速側の変速段とを選択的に設定するための切替機構が設けられている。
【０００４】
なお、特許文献２および特許文献３には、機関、第１回転機、第２回転機、および、３つの回転要素を有する遊星歯車機構から構成される動力分割機構、ならびに、機関の出力軸を回転不可能に固定する係合装置を備えた構成の車両が記載されている。そして、この特許文献２および特許文献３に記載されている車両は、係合装置を係合して機関の出力軸を固定することにより、動力分割機構を減速機構もしくは増速機構として機能させた状態で、第１回転機および第２回転機の両方を駆動させるモータ走行が可能な構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５１４１８０２号公報
【特許文献２】特開２００８−２６５５９８号公報
【特許文献３】特開２００８−２６５６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１に記載されている車両では、高速側の変速段を選択して設定することの可能な変速機が設けられていることにより、例えば、高速巡航時に高速側の変速段を設定し、機関回転数を増大させることなく動力分割機構に対する入力回転数を増大させることができる。したがって、車速に応じて動力分割機構の出力回転数が高くなる場合であっても、動力分割機構の入力回転数を相対的に高回転数にしておくことができる。そのため、第１回転機の回転数が０に近い回転数となるので、その第１回転機を発電機として機能させる場合、あるいは動力源として機能させる場合のいずれであっても、第１回転機の発電量もしくは出力が小さくなる。その結果、電気的な負荷が少なくなるため、電力損失などの車両の動力損失を少なくして、車両全体としての動力伝達効率を向上させることができる、とされている。
【０００７】
一方、上記の特許文献１に記載されている車両のように、低速側の変速段と高速側の変速段とを選択して設定することが可能な構成では、例えば、機関の出力を用いて後進走行する際に、低速側の変速段を設定するとともに、第２回転機を逆回転させる、すなわち機関の回転方向と反対の方向に回転させることにより、後進方向の駆動トルクを出力するようになっている。その場合、第２回転機が出力するトルクの向きは、機関の出力トルクと反対の方向になる。また、第１回転機および第２回転機の少なくともいずれかによって走行している際に機関をクランキングして始動させる場合にも、第２回転機で機関の出力トルクと反対方向のトルクを出力することになる。
【０００８】
上記のように特許文献１に記載されている車両では、機関の出力により後進走行する際や、回転機の出力による走行中に機関を始動させる際に、第２回転機で出力するトルクの方向と、機関のトルクの方向とが反対になる場合がある。したがって、機関の出力トルクと第２回転機の出力トルクとが互いに打ち消し合うことになり、駆動軸に出力されるトルクが低下してしまう場合がある。その結果、走行中に車両の駆動力が低下してしまう可能性があった。
【０００９】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、機関および２つの回転機を駆動力源とする車両において、走行中に車両の駆動トルクの低下を防止することができる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、機関および第１回転機ならびに第２回転機を駆動力源とする車両であって、第１回転要素と、前記第１回転要素が回転する際に反力要素となるとともに前記第１回転機が連結された第２回転要素と、前記第１回転要素および前記第２回転要素の回転速度に基づいて決まる回転速度で回転するとともに前記第２回転機および駆動軸が連結された第３回転要素とを有する差動歯車装置から構成されて、前記駆動力源と前記駆動軸との間で動力を分割もしくは合成して伝達する動力分割機構と、前記機関の出力トルクを増幅してもしくはそのまま前記第１回転要素に伝達する低速段および前記機関の出力トルクを低減して前記第１回転要素に伝達する高速段を選択的に設定可能な変速機構とを備えた車両の制御装置において、前記第２回転機の出力を用いて前記車両を前進走行させている際に前記機関をクランキングして始動させる場合に、前記変速機構で前記高速段を設定する変速手段を備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記変速手段が、前記機関の出力を用いて前記車両を後進走行させる場合に、前記変速機構で前記高速段を設定する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【００１２】
なお、この発明では、運転者のマニュアルシフトによりシフトポジションが切り替えられる際に生じるイナーシャトルクを、前記第１回転機の出力トルクによって相殺するもしくは低減するイナーシャトルクキャンセル手段を更に備えることもできる。
【００１３】
また、この発明では、上記のイナーシャトルクキャンセル手段に、前記第１回転機により前記イナーシャトルクを相殺もしくは低減する制御を終了させた後に、前記車両を走行させるためのトルクを前記第１回転機および前記第２回転機の少なくともいずれかによって出力させる手段を含ませることもできる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、例えば、機関の出力を用いて車両を後進走行させる場合、あるいは、回転機の出力により走行している際に機関をクランキングして始動させる場合など、機関の出力トルクが伝達される動力分割機構の第１回転要素に作用するトルクの方向と、第２回転機で出力させるトルクの方向とが反対の場合に、変速機構で高速段が設定される。したがって、動力分割機構の第１回転要素には、機関からのトルクが低減されて伝達されることになる。動力分割機構から駆動軸に出力される駆動トルクは、第２回転機の出力トルクと第１回転要素に作用するトルクとの差分のトルクになるが、上記のように機関からのトルクが低減される分だけ駆動トルクが大きくなる。そのため、動力分割機構の第１回転要素に作用するトルクの方向と第２回転機で出力させるトルクの方向とが反対になる場合であっても、駆動トルクの低下を防止もしくは抑制することができる。その結果、走行中における車両の駆動力の低下を防止もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明で対象とすることのできるハイブリッド車両のパワートレーンを模式的に示すスケルトン図である。
【図２】図１に示すパワートレーンの各駆動状態におけるクラッチおよびブレーキならびに各モータ・ジェネレータの動作状態をまとめて示す図表である。
【図３】図１に示すパワートレーンにおける動力分割機構および変速部についての共線図であって、第２モータ・ジェネレータ単独の出力で走行している状態を示す図である
【図４】図１に示すパワートレーンにおける動力分割機構および変速部についての共線図であって、第１モータ・ジェネレータおよび第２モータ・ジェネレータの両方の出力で走行している状態を示す図である。
【図５】図１に示すパワートレーンにおける動力分割機構および変速部についての共線図であって、エンジンの出力で走行している状態を示す図である。
【図６】図１に示すパワートレーンにおける動力分割機構および変速部についての共線図であって、エンジン起動時のニュートラル状態を示す図である。
【図７】この発明に係る制御装置における制御系統を模式的に示すブロック図である。
【図８】図１に示すパワートレーンにおける動力分割機構および変速部についての共線図であって、エンジンの出力を用いて後進走行している状態を示す図である。
【図９】この発明に係る制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図８のフローチャートで示す制御を実行した場合のエンジン回転数や各モータ・ジェネレータの回転数およびトルクなどの変化を示すタイムチャートである。
【図１１】図１に示すパワートレーンにおける動力分割機構および変速部についての共線図であって、モータ走行時にエンジンをクランキングして始動させる状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、この発明を、図を参照して具体的に説明する。この発明はエンジンなどの機関（以下、エンジン）、および、モータやモータ・ジェネレータなどの回転機（以下、モータもしくはモータ・ジェネレータ）を駆動力源として備えた車両を制御対象とする制御装置に関する発明である。特に、その車両は、エンジンの回転数やトルクを制御するモータと、駆動力を発生するモータとの２つのモータを有するいわゆる２モータ式のハイブリッド車両である。
【００１７】
上記のエンジンとしては、ガソリンエンジンが最も一般的であるが、この発明におけるエンジンは、ディーゼルエンジンやガスエンジンなど、ガソリン以外の燃料を使用する内燃機関であってよい。また、モータは、発電機能あるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ）であることが好ましいが、エンジンの制御に作用するモータをモータ・ジェネレータによって構成し、他のモータは発電機能を備えていないモータであってもよい。
【００１８】
さらに、この発明で対象とするハイブリッド車両もしくはその制御装置は、エンジンが出力する動力で走行する走行モードと、バッテリに蓄えられた電力でモータを駆動して走行する走行モードとを選択できるように構成されている。エンジンが出力する動力で走行する走行モードは、その動力の一部を駆動輪に伝達し、かつその動力の他の一部でモータ・ジェネレータを駆動して発電し、その電力で他のモータを駆動して走行するモードや、エンジンで発電機を駆動して発電し、その電力でモータを駆動して走行するモードなどを設定するように構成されていてよい。また、バッテリからモータに電力を供給して走行するモードは、いずれか１つのモータで走行するモードや、２つのモータ（もしくはモータ・ジェネレータ）を共に駆動して走行するモードなどを設定するように構成されていてよい。
【００１９】
図１に、この発明で対象とすることのできるハイブリッド車両Ｖｅにおけるパワートレーンの例をスケルトン図で示してある。ここに示す例は、エンジン１が出力した動力を第１モータ・ジェネレータ２側と駆動軸４側とに分割し、かつ第１モータ・ジェネレータ２で発生した電力を第２モータ・ジェネレータ３に供給して第２モータ・ジェネレータ３の駆動力を駆動軸４に加えるように構成された、いわゆる２モータ式のハイブリッド車両Ｖｅである。ここに示すハイブリッド車両Ｖｅで用いられている動力分割機構５は、３つの回転要素を有する差動機構によって構成されている。より具体的には、３つの回転要素のうちの第１回転要素としてサンギヤ、第２回転要素としてキャリヤ、そして、第３回転要素としてリングギヤを有する遊星歯車機構によって構成されている。この図１に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構が用いられている。
【００２０】
上記の動力分割機構５を構成する遊星歯車機構は、エンジン１と同一の軸線上に配置され、サンギヤ６に第１モータ・ジェネレータ２が連結されている。なお、第１モータ・ジェネレータ２は、動力分割機構５に隣接してエンジン１とは反対側に配置されていて、そのロータ２ａがサンギヤ６に連結されている。このサンギヤ６に対して同心円上にリングギヤ７が配置されている。そして、これらサンギヤ６とリングギヤ７とに噛み合っているピニオンギヤがキャリヤ８によって自転および公転できるように保持され、そのキャリヤ８がエンジン１の出力軸１ａに連結されている。さらに、リングギヤ７にドライブギヤ９が連結されている。このドライブギヤ９は、エンジン１と動力分割機構５との間に配置されている。
【００２１】
上記の動力分割機構５や第１モータ・ジェネレータ２などの回転中心軸線と平行に、カウンタシャフト１０が配置されている。そして、上記のドライブギヤ９に噛み合っているカウンタドリブンギヤ１１が、このカウンタシャフト１０に一体となって回転するように取り付けられている。このカウンタドリブンギヤ１１は、ドライブギヤ９よりも小径のギヤによって構成されている。したがって、動力分割機構５からカウンタシャフト１０に向けてトルクを伝達する場合に減速作用（トルクの増幅作用）が生じるようになっている。
【００２２】
さらに、上記の動力分割機構５から駆動軸４に伝達されるトルクに、第２モータ・ジェネレータ３が出力するトルクを付加できるように構成されている。すなわち、上記のカウンタシャフト１０と平行に第２モータ・ジェネレータ３が配置されていて、そのロータ３ａに連結されたリダクションギヤ１２が、上記のカウンタドリブンギヤ１１に噛み合っている。そのリダクションギヤ１２は、カウンタドリブンギヤ１１より小径のギヤによって構成されている。したがって、第２モータ・ジェネレータ３が出力するトルクを増幅してカウンタドリブンギヤ１１もしくはカウンタシャフト１０に伝達するように構成されている。
【００２３】
カウンタシャフト１０には、カウンタドライブギヤ１３が一体となって回転するように設けられていて、そのカウンタドライブギヤ１３が、終減速機であるデファレンシャルギヤ１４のリングギヤ１５に噛み合っている。図１では作図の都合上、デファレンシャルギヤ１４の位置を図１での右側にずらして記載してある。
【００２４】
なお、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３は、それぞれ、図示しないインバータなどのコントローラを介してバッテリに接続されている。そして、これら第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３は、いずれも、モータもしくは発電機として機能するように電流が制御される。また、エンジン１は、そのスロットル開度や点火時期が制御されるように構成されていて、さらには自動停止、および、始動ならびに再始動の制御が行われるように構成されている。
【００２５】
さらに、エンジン１と動力分割機構５との間に変速部１６が設けられている。この変速部１６は、直結段と増速段すなわちオーバードライブ（Ｏ／Ｄ）段とに切り替えられるように構成されている。この変速部１６は、シングルピニオン形の遊星歯車機構を備えており、そのキャリヤ１７にエンジン１の出力軸１ａが連結され、リングギヤ１８が前述した動力分割機構５のキャリヤ８に一体となって回転するように連結されている。そして、サンギヤ１９とキャリヤ１７との間に、これらサンギヤ１９とキャリヤ１７とを連結し、またその連結を解除するクラッチＣ１が設けられている。また、サンギヤ１９を回転不可能な状態に固定し、またその固定を解除するブレーキＢ１が設けられている。これらのクラッチＣ１およびブレーキＢ１は、例えば油圧によって係合する摩擦係合機構によって構成することができる。
【００２６】
上記の変速部１６は、クラッチＣ１を係合させることにより、遊星歯車機構のサンギヤ１９とキャリヤ１７とが連結される。その結果、遊星歯車機構の全体が一体となって回転し、増速作用および減速作用の生じないいわゆる直結状態となる。したがって、クラッチＣ１に加えてブレーキＢ１を係合させることにより、変速部１６の全体が一体となって固定され、動力分割機構５におけるキャリヤ８およびエンジン１の回転が止められる。これに対して、ブレーキＢ１のみを係合させることにより、変速部１６におけるサンギヤ１９が固定要素となり、またキャリヤ１７が入力要素となる。そのため、出力要素であるリングギヤ１８が、キャリヤ１７よりも高回転数で、かつキャリヤ１７と同方向に回転する。すなわち、変速部１６が増速機構として機能する。言い換えれば、Ｏ／Ｄ段が設定される。
【００２７】
これらの各走行モードや後進状態でのクラッチＣ１およびブレーキＢ１の係合および開放の状態、および、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３の動作の状態を図２にまとめて示してある。各動作状態について簡単に説明すると、図２で「ＥＶ」はモータ走行モードを示している。いわゆる「シングルモータ走行モード」ではクラッチＣ１およびブレーキＢ１が開放させられるとともに、第２モータ・ジェネレータ３がモータ（Ｍ）として動作させられ、かつ第１モータ・ジェネレータ２が発電機（Ｇ）として機能させられる。なお、第１モータ・ジェネレータ２は空転させてもよい。この「シングルモータ走行モード」で動力源ブレーキ作用（エンブレ作用）を生じさせる場合には、クラッチＣ１およびブレーキＢ１の両方が係合させられて、動力分割機構５におけるキャリヤ８が回転不可能な状態に固定される。この状態を図３に共線図で示してある。
【００２８】
また、モータ走行モードのうち「ツインモータ走行モード」では、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３が、いずれも、モータとして機能させられる。そして、第１モータ・ジェネレータ２のトルクがドライブギヤ９からカウンタドリブンギヤ１１に出力されるようにするために、クラッチＣ１およびブレーキＢ１が共に係合させられて、動力分割機構５のキャリヤ８が回転不可能な状態に固定される。そのため、動力分割機構５が減速機として機能し、第１モータ・ジェネレータ２のトルクが増幅されて９からカウンタドリブンギヤ１１に出力される。この状態を図４に共線図で示してある。
【００２９】
一方、図２で「ＨＶ」はエンジン１を駆動しているハイブリッド駆動状態を示している。車両Ｖｅが軽負荷かつ中高車速で走行している状態では、変速部１６がＯ／Ｄ段（High）に設定される。すなわち、クラッチＣ１が開放させられ、ブレーキＢ１が係合させられる。この状態を図５に共線図で示してある。この状態では、前述したように、第１モータ・ジェネレータ２によってエンジン回転数が燃費の良好な回転数に制御される。その場合、第１モータ・ジェネレータ２が発電機として機能させられることにより生じた電力が第２モータ・ジェネレータ３に供給される。その結果、第２モータ・ジェネレータ３がモータとして動作し、駆動トルクを出力する。また、低車速でアクセル開度が大きくなるなど、大きい駆動力が要求されている場合には、変速部１６は直結（Low）状態に制御される。すなわち、クラッチＣ１が係合させられ、かつブレーキＢ１が開放させられて、変速部１６の全体が一体となって回転する状態になる。この場合も、第１モータ・ジェネレータ２が発電機として動作させられ、かつ第２モータ・ジェネレータ３がモータとして動作させられることに変わりはない。なお、図６の共線図には、ニュートラルを設定して車両Ｖｅが停止している状態を示してある。この状態では、クラッチＣ１が係合させられ、かつブレーキＢ１が開放させられて、変速部１６が直結（Low）状態に制御されている。そしてエンジン１の回転数はアイドリング回転数になっている。
【００３０】
そして、上記のようなエンジン１の運転制御、第１モータ・ジェネレータ２ならびに第２モータ・ジェネレータ３の運転制御、および、クラッチＣ１ならびにブレーキＢ１の係合・開放制御などを行う電子制御装置（ＥＣＵ）２０が設けられている。そして、その電子制御装置２０の制御系統を図７にブロック図で示してある。
【００３１】
この発明における電子制御装置２０は、走行のための全体的な制御を行うハイブリッド制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）２１、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３を制御するためのモータ・ジェネレータ制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）２２、および、エンジン１を制御するためのエンジン制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）２３が設けられている。これらの各制御装置２１，２２，２３は、それぞれ、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータおよび予め記憶させられているデータを使用して演算を行い、その演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。
【００３２】
電子制御装置２０に入力される入力データの例を挙げると、例えば、車速、アクセル開度、第１モータ・ジェネレータ２の回転数、第２モータ・ジェネレータ３の回転数、リングギヤ７の回転数（出力軸回転数）、エンジン１の回転数、バッテリのＳＯＣなどが、ハイブリッド制御装置２１に入力されるようになっている。また、電子制御装置２０から出力される指令信号の例を挙げると、例えば、第１モータ・ジェネレータ２のトルク指令値、第２モータ・ジェネレータ３のトルク指令値、エンジン１のトルク指令値、および、クラッチＣ１の油圧指令値ＰＣ１、ならびに、ブレーキＢ１の油圧指令値ＰＢ１などが、ハイブリッド制御装置２１から出力されるようになっている。
【００３３】
また、上記の第１モータ・ジェネレータ２のトルク指令値および第２モータ・ジェネレータ３のトルク指令値は、モータ・ジェネレータ制御装置２２に制御データとして入力されるようになっている。そして、モータ・ジェネレータ制御装置２２は、これらのトルク指令値に基づいて演算を行い、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３の電流指令信号を出力するように構成されている。また、エンジントルク指令信号は、エンジン制御装置２３に制御データとして入力されるようになっている。そして、エンジン制御装置２３は、そのエンジントルク指令信号に基づいて演算を行い、電子スロットルバルブ（図示せず）に対するスロットル開度信号、および点火時期を制御する点火信号などを出力するように構成されている。
【００３４】
前述したように、上記のように構成されたハイブリッド車両Ｖｅでは、上記のように特許文献１に記載されているハイブリッド車両では、例えば、エンジン１の出力により後進走行する際や、第２モータ・ジェネレータ３の出力によるモータ走行中にエンジン１を始動させる際に、第２モータ・ジェネレータで出力するトルクの方向と、エンジン１のトルクの方向とが反対になる場合がある。その場合、エンジン１の出力トルクと第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクとが互いに打ち消し合うことになり、駆動軸４に出力されるトルクが低下し、車両の駆動力が低下してしまう可能性があった。
【００３５】
具体的には、例えばエンジン１の出力により後進走行する場合、従来技術では、クラッチＣ１が係合させられ、変速部１６が直結（Low）状態に制御される。また第１モータ・ジェネレータ２が発電機として動作させられ、かつ第２モータ・ジェネレータ３がモータとして動作させられる。この場合の駆動軸４の回転方向は、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３の回転方向や回転数を制御することにより、後進走行方向に制御される。この状態を図８の共線図に破線で示してある。この状態では、変速部１６が直結状態になっていることにより、エンジン１の出力トルクが増減されることなく、そのまま、動力分割機構５のキャリヤ８に伝達される。したがって、このキャリヤ８に作用するトルクは、エンジン１の出力トルクと方向が同じであり、車両Ｖｅを前進させる方向のトルクである。一方、この場合に第２モータ・ジェネレータ３で出力させるトルクは、車両Ｖｅを後進させる方向のトルクである。したがって、この場合は、エンジン１の出力トルクの方向と、第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクの方向とが互いに反対になる。そのため、エンジン１の出力トルクが大きいと、第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクと打ち消し合って、動力分割機構５から駆動軸４に出力される駆動トルクが小さくなり、その結果、車両Ｖｅの駆動力が低下してしまう可能性があった。
【００３６】
そこで、この発明における車両の制御装置では、上記のように構成されたハイブリッド車両Ｖｅを制御対象にして、一例として、以下の図９のフローチャートに示す制御を実行するように構成されている。
【００３７】
この図９のフローチャートで示すルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図９のフローチャートにおいて、先ず、車両Ｖｅが「エンジン走行モード」で走行しているか否かが判断される（ステップＳ１）。車両Ｖｅの走行モードが「エンジン走行モード」でないことにより、このステップＳ１で否定的に判断され場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。
【００３８】
これに対して、車両Ｖｅの走行モードが「エンジン走行モード」であることにより、ステップＳ１で肯定的に判断され場合には、ステップＳ２へ進む。そして、車両Ｖｅのシフトポジションがリバース（Ｒ）に選択されて設定されているか否かが判断される。車両Ｖｅのシフトポジションが未だリバース（Ｒ）に設定されていないことにより、このステップＳ２で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。
【００３９】
これに対して、車両Ｖｅのシフトポジションがリバース（Ｒ）に設定されたことにより、ステップＳ２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ３へ進む。そして、変速部１６がＯ／Ｄ段（High）に設定される。具体的には、クラッチＣ１が開放状態に制御されるともに、ブレーキＢ１が係合状態に制御される。この状態を図８の共線図に実線で示してある。この状態では、変速部１６がオーバードライブ状態になっていることにより、エンジン１の出力トルクが低減されて、動力分割機構５のキャリヤ８に伝達される。このキャリヤ８に作用するトルクは、エンジン１の出力トルクと方向が同じであり、車両Ｖｅを前進させる方向のトルクである。一方、この場合に第２モータ・ジェネレータ３で出力させるトルクは、車両Ｖｅを後進させる方向のトルクである。したがって、この場合も、エンジン１の出力トルクの方向と、第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクの方向とが反対になる。ただし、この場合は、エンジン１の出力トルクが低減されているので、そのエンジン１の出力トルクと第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクとが打ち消し合うにしても、動力分割機構５から駆動軸４に出力される駆動トルクの低下分が少なくなる。そのため、車両Ｖｅの駆動力の低下を防止もしくは抑制することができる。
【００４０】
上記のようにして、このステップＳ３で変速部１６をオーバードライブ状態にする変速制御が実行されると、その後、このルーチンを一旦終了する。
【００４１】
上記のような図９のフローチャートに示す制御を実行した場合の、エンジン回転数および第１モータ・ジェネレータ２ならびに第２モータ・ジェネレータ３の回転数やトルクなどの変化の一例を、図１０のタイムチャートに示してある。具体的には、この図１０のタイムチャートでは、車両Ｖｅのシフトポジションがニュートラル（Ｎ）からリバース（Ｒ）に切り替えられた際に、変速部１６をＯ／Ｄ段（High）に切り替える状態を示している。
【００４２】
ニュートラル（Ｎ）が設定されている状態では、クラッチＣ１が係合されて変速部１６は直結（Low）状態にされている。その状態から時刻ｔ１でニュートラル（Ｎ）からリバース（Ｒ）へ車両Ｖｅのシフトポジションが切り替えられると、そのシフトポジションの切り替えに伴って、変速部１６の変速段を切り替える変速制御が開始される。具体的には、先ず、時刻ｔ２でクラッチＣ１の係合油圧が徐々に低下させられる。続いて、ブレーキＢ１の係合油圧が増大させられる。特に時刻ｔ３から時刻ｔ５にかけては、ブレーキＢ１の係合油圧が徐々に増大させられる。
【００４３】
上記のような変速段の切り替えの際には、エンジン回転数Ｎｅは一定に保たれるが、クラッチＣ１が係合状態から開放状態に切り替えられることにより、第１モータ・ジェネレータ２の回転数が上昇する。これは、第１モータ・ジェネレータ２に関するイナーシャトルクが増大するためである。そこで、この発明では、このようなイナーシャトルクを低減するために、時刻ｔ４から時刻ｔ６にかけて、第１モータ・ジェネレータ２がトルクを出力するように制御されている。これにより、ニュートラル（Ｎ）からリバース（Ｒ）へ車両Ｖｅのシフトポジションが切り替えられる際に生じるイナーシャトルクを、第１モータ・ジェネレータ２の出力トルクによってキャンセルすること、すなわちイナーシャトルクを相殺するもしくは低減することができる。上記のような変速段の切り替えの際に、車両Ｖｅのイナーシャトルクの変動を防止もしくは抑制することができ、車両Ｖｅのドライバビリティを向上させることができる。
【００４４】
そして、時刻ｔ５で、ニュートラル（Ｎ）からリバース（Ｒ）への切り替え制御の終了が判断されると、時刻ｔ６でブレーキＢ１が完全係合状態されることにより、ニュートラル（Ｎ）からリバース（Ｒ）への切り替えが完了する。また、その切り替えに伴って第１モータ・ジェネレータ２に関するイナーシャトルクをキャンセルするための第１モータ・ジェネレータ２のトルク制御を終了する。そして、そのイナーシャトルクをキャンセルするためのトルク制御の終了後に、第２モータ・ジェネレータ３で後進走行するためのトルクが出力される。また、この状態では、第１モータ・ジェネレータ２は反力トルクを受け持つように制御される。
【００４５】
上記の具体例では、エンジン１の出力トルクの方向と第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクの方向とが反対になる状況として、エンジン１の出力により後進走行する場合を例に挙げているが、この他に、例えば第２モータ・ジェネレータ３の出力でモータ走行している際にエンジン１をクランキングして始動させる場合にも、エンジン１の出力トルクの方向と第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクの方向とが反対になる。
【００４６】
この状態を図１１に共線図で示してある。図１１の共線図おいて破線で示すように、従来技術では、クラッチＣ１を係合して変速部１６を直結（Low）した状態で、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３の出力により、エンジン１をクランキングして（エンジン回転数を引き上げて）、エンジン１の始動が行われる。この状態では、変速部１６が直結（Low）状態であることから、エンジン１のフリクショントルクが、そのまま、動力分割機構５のキャリヤ８に伝達される。したがって、このキャリヤ８には、エンジン１の出力トルクと反対方向のトルクがそのまま作用することになる。これは、車両Ｖｅを後進させる方向のトルクである。一方、この場合に第２モータ・ジェネレータ３で出力させるトルクは、車両Ｖｅを前進させる方向のトルクである。したがって、この場合は、エンジン１のフリクショントルクの方向と、第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクの方向とが反対になる。そのため、エンジン１のフリクショントルクが大きいと、第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクと打ち消し合って、動力分割機構５から駆動軸４に出力される駆動トルクが小さくなり、その結果、車両Ｖｅの駆動力が低下してしまう可能性があった。
【００４７】
そこで、この発明では、上記のように第２モータ・ジェネレータ３の出力でモータ走行している際にエンジン１を始動させるような場合も、上述した具体例の場合と同様に、変速部１６の変速段をＯ／Ｄ段（High）に設定する変速制御が実行される。この状態を図１１の共線図に実線で示してある。この状態では、変速部１６がオーバードライブ状態になっていることにより、エンジン１のフリクショントルクが低減されて、動力分割機構５のキャリヤ８に伝達される。したがって、この場合は、エンジン１のフリクショントルクが低減されているので、そのエンジン１のフリクショントルクと第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクとが打ち消し合うにしても、動力分割機構５から駆動軸４に出力される駆動トルクの低下分が少なくなる。そのため、車両Ｖｅの駆動力の低下を防止もしくは抑制することができる。
【００４８】
以上のように、この発明に係る車両の制御装置によれば、例えば、エンジン１の出力を用いて車両Ｖｅを後進走行させる場合、あるいは、モータ走行している際にエンジン１をクランキングして始動させる場合など、エンジン１の出力トルクが伝達される動力分割機構５のキャリヤ８に作用するトルクの方向と、第２モータ・ジェネレータ３で出力させるトルクの方向とが反対の場合に、変速部１６で高速段であるＯ／Ｄ段（High）が設定される。したがって、動力分割機構５のキャリヤ８には、エンジン１からトルクが低減されて伝達されることになる。動力分割機構５から駆動軸４に出力される駆動トルクは、第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクとキャリヤ８に作用するトルクとの差分のトルクになるが、上記のようにエンジン１からのトルクが低減される分だけ駆動トルクが大きくなる。そのため、動力分割機構５のキャリヤ８に作用するトルクの方向と第２モータ・ジェネレータ３で出力させるトルクの方向とが反対になる場合であっても、駆動トルクの低下を防止もしくは抑制することができる。すなわち、走行中における車両Ｖｅの駆動力の低下を防止もしくは抑制することができる。その結果、車両Ｖｅのドライバビリティを向上させることができる。
【００４９】
なお、上述した具体例では、この発明で制御の対象とする車両として、エンジン１と、第１モータ・ジェネレータ２および第２モータ・ジェネレータ３とを駆動力源として備えた、いわゆる２モータタイプのハイブリッド車両の構成を例に挙げて説明したが、例えば、エンジンおよび３基以上の複数のモータ・ジェネレータを備えたハイブリッド車両であってもよい。また、外部電源から直接バッテリを充電することが可能ないわゆるプラグイン・ハイブリッド車両であってもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１…エンジン（機関；ＥＮＧ）、  １ａ…出力軸、  ２…第１モータ・ジェネレータ（第１回転機；ＭＧ１）、  ３…第２モータ・ジェネレータ（第２回転機；ＭＧ２）、  ４…駆動軸、  ５…動力分割機構、  ６…サンギヤ、  ７…リングギヤ、  ８…キャリヤ、  ９…ドライブギヤ、  １０…カウンタシャフト、  １１…カウンタドリブンギヤ、  １２…リダクションギヤ、  １３…カウンタドライブギヤ、  １６…変速部、  １７…キャリヤ、  １８…リングギヤ、  １９…サンギヤ、  ２０…電子制御装置（ＥＣＵ）、  ２１…ハイブリッド制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）、  ２２…モータ・ジェネレータ制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）、  ２３…エンジン制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）、  Ｂ１…ブレーキ、  Ｃ１…クラッチ、  Ｖｅ…ハイブリッド車両。
【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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【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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