(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジンの回転停止状態での走行中に、第１係合装置又は第２係合装置と、第３係合装置との各々の作動状態を切り替える際に、係合ショックを抑制する。【解決手段】クラッチＣ１又はブレーキＢ１と、クラッチＣＲとの各々の作動状態の切替え時に、それらの何れもの係合装置の解放状態で、係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcを所定値以下とするように第１回転機ＭＧ１の作動が制御Ｓ３０されるので、エンジン１２が回転停止状態とされたままで、第１回転機ＭＧ１の作動によって係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcが小さくされ得るＳ５０。そして、差回転速度ΔＮcが小さくされた状態で係合切替え係合装置が係合Ｓ７０されるので、エンジン１２の回転停止状態での走行中に、クラッチＣ１又はブレーキＢ１と、クラッチＣＲとの各々の作動状態を切り替える際に、係合ショックを抑制することができる。【選択図】図１７
2018012376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転要素と第１回転機が動力伝達可能に連結された第２回転要素と駆動輪に連結された第３回転要素とを有して前記第１回転機の運転状態が制御されることにより差動状態が制御される第１差動部と、エンジンが動力伝達可能に連結された第４回転要素と第５回転要素と前記第１回転要素に連結された第６回転要素とを有する第２差動部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第２回転機とを備えた車両の、制御装置であって、
前記車両は、前記第４回転要素、前記第５回転要素、及び前記第６回転要素のうちの何れか２つの回転要素を連結する第１係合装置、及び前記第５回転要素を非回転部材に連結する第２係合装置のうちの少なくとも一方の係合装置と、前記第２回転要素及び前記第３回転要素のうちの何れか一方の回転要素と前記第５回転要素とを連結する第３係合装置とを更に備えるものであり、
前記エンジンの回転停止状態での走行中に、前記第１係合装置、前記第２係合装置、及び前記第３係合装置のうちの前記第１係合装置のみの係合状態又は前記第２係合装置のみの係合状態から前記第３係合装置のみの係合状態へ切り替えられるときには、又は、前記第１係合装置、前記第２係合装置、及び前記第３係合装置のうちの前記第３係合装置のみの係合状態から前記第１係合装置のみの係合状態又は前記第２係合装置のみの係合状態へ切り替えられるときには、前記第１係合装置、前記第２係合装置、及び前記第３係合装置のうちの前記車両に備えられた何れもの係合装置を解放状態とし、切替え後に係合状態とされる係合装置である係合切替え係合装置における差回転速度が所定値以下とされた後に、前記係合切替え係合装置を係合状態とする係合制御部と、
前記何れもの係合装置の解放状態で前記係合切替え係合装置における差回転速度を前記所定値以下とするように前記第１回転機の作動を制御する差回転抑制制御部と
を、含むことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記差回転抑制制御部による前記差回転速度を前記所定値以下とする前記第１回転機の制御中に、前記エンジンの始動が要求された場合には、前記差回転抑制制御部による前記差回転速度を小さくする制御且つ前記係合制御部による前記係合切替え係合装置を係合状態とする制御の完了後に、前記エンジンの始動を開始する始動制御部を更に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。
【請求項３】
前記係合制御部は、前記差回転抑制制御部による前記差回転速度を前記所定値以下とする前記第１回転機の制御中に、前記エンジンの始動が要求された場合には、前記差回転速度が前記所定値よりも高い第２所定値以下とされた後に、前記係合切替え係合装置を係合状態とすることを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記差回転抑制制御部は、前記係合制御部によって前記係合切替え係合装置が係合状態とされる過渡中においても、前記係合切替え係合装置における前記差回転速度を前記所定値以下とするように前記第１回転機の作動を制御することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１回転機の運転状態が制御されることにより差動状態が制御される第１差動部と、エンジンが動力伝達可能に連結された第２差動部と、駆動輪に動力伝達可能に連結された第２回転機とを備えた車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
第１回転要素と第１回転機が動力伝達可能に連結された第２回転要素と駆動輪に連結された第３回転要素とを有して前記第１回転機の運転状態が制御されることにより差動状態が制御される第１差動部と、エンジンが動力伝達可能に連結された第４回転要素と第５回転要素と前記第１回転要素に連結された第６回転要素とを有する第２差動部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第２回転機とを備えた車両が良く知られている。例えば、特許文献１に記載された車両がそれである。この特許文献１には、前記第４回転要素と前記第５回転要素とを連結する第１係合装置と、前記第５回転要素を非回転部材に連結する第２係合装置とを備え、前記第１係合装置と前記第２係合装置との各作動状態(係合や解放などの状態)を制御することによって前記第２差動部はハイとローとの２段の切替えが為され、この第２差動部を介してエンジンの動力が前記第１差動部へ伝達され、その第１差動部を電気式無段変速機として作動させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１１４５９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、第１差動部における動力分割比とは異なる動力分割比にて作動する電気式無段変速機を構成する為に、前記第２回転要素及び前記第３回転要素のうちの何れか一方の回転要素と前記第５回転要素とを連結する第３係合装置とを更に備えることが考えられる。第１差動部及び第２差動部においては、前記第１回転要素と前記第６回転要素とが連結されていることに加え、更に、第１係合装置の解放且つ第２係合装置の解放且つ第３係合装置の係合によって前記第２回転要素及び前記第３回転要素のうちの何れか一方の回転要素と前記第５回転要素とが連結されることで、第１差動部と第２差動部との全体を、第１係合装置の係合且つ第２係合装置の解放且つ第３係合装置の解放である場合の第１差動部における動力分割比とは異なる動力分割比にて作動する電気式無段変速機として機能させることが可能となる。第１係合装置、第２係合装置、及び第３係合装置の各々の作動状態を切り替える際に、切替え後に係合状態とされる係合装置である係合切替え係合装置における差回転速度が大きい程、係合ショックが大きくなって、ドライバビリティが悪化する可能性がある。特に、第１差動部及び第２差動部を備えた動力伝達装置が電気式無段変速機として作動させられない、エンジンの回転停止状態での走行中では、第１係合装置、第２係合装置、及び第３係合装置の各々の作動状態を切り替える際に、係合切替え係合装置における差回転速度が大きい状態で係合状態への切替えが為される可能性が高くなる。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジンの回転停止状態での走行中に、第１係合装置又は第２係合装置と、第３係合装置との各々の作動状態を切り替える際に、係合ショックを抑制することができる車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明の要旨とするところは、(a) 第１回転要素と第１回転機が動力伝達可能に連結された第２回転要素と駆動輪に連結された第３回転要素とを有して前記第１回転機の運転状態が制御されることにより差動状態が制御される第１差動部と、エンジンが動力伝達可能に連結された第４回転要素と第５回転要素と前記第１回転要素に連結された第６回転要素とを有する第２差動部と、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第２回転機とを備えた車両の、制御装置であって、(b) 前記車両は、前記第４回転要素、前記第５回転要素、及び前記第６回転要素のうちの何れか２つの回転要素を連結する第１係合装置、及び前記第５回転要素を非回転部材に連結する第２係合装置のうちの少なくとも一方の係合装置と、前記第２回転要素及び前記第３回転要素のうちの何れか一方の回転要素と前記第５回転要素とを連結する第３係合装置とを更に備えるものであり、(c) 前記エンジンの回転停止状態での走行中に、前記第１係合装置、前記第２係合装置、及び前記第３係合装置のうちの前記第１係合装置のみの係合状態又は前記第２係合装置のみの係合状態から前記第３係合装置のみの係合状態へ切り替えられるときには、又は、前記第１係合装置、前記第２係合装置、及び前記第３係合装置のうちの前記第３係合装置のみの係合状態から前記第１係合装置のみの係合状態又は前記第２係合装置のみの係合状態へ切り替えられるときには、前記第１係合装置、前記第２係合装置、及び前記第３係合装置のうちの前記車両に備えられた何れもの係合装置を解放状態とし、切替え後に係合状態とされる係合装置である係合切替え係合装置における差回転速度が所定値以下とされた後に、前記係合切替え係合装置を係合状態とする係合制御部と、(d) 前記何れもの係合装置の解放状態で前記係合切替え係合装置における差回転速度を前記所定値以下とするように前記第１回転機の作動を制御する差回転抑制制御部とを、含むことにある。
【０００７】
また、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記差回転抑制制御部による前記差回転速度を前記所定値以下とする前記第１回転機の制御中に、前記エンジンの始動が要求された場合には、前記差回転抑制制御部による前記差回転速度を小さくする制御且つ前記係合制御部による前記係合切替え係合装置を係合状態とする制御の完了後に、前記エンジンの始動を開始する始動制御部を更に含むことにある。
【０００８】
また、第３の発明は、前記第２の発明に記載の車両の制御装置において、前記係合制御部は、前記差回転抑制制御部による前記差回転速度を前記所定値以下とする前記第１回転機の制御中に、前記エンジンの始動が要求された場合には、前記差回転速度が前記所定値よりも高い第２所定値以下とされた後に、前記係合切替え係合装置を係合状態とすることにある。
【０００９】
また、第４の発明は、前記第１の発明から第３の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記差回転抑制制御部は、前記係合制御部によって前記係合切替え係合装置が係合状態とされる過渡中においても、前記係合切替え係合装置における前記差回転速度を前記所定値以下とするように前記第１回転機の作動を制御することにある。
【発明の効果】
【００１０】
前記第１の発明によれば、第１係合装置又は第２係合装置と、第３係合装置との各々の作動状態の切替え時に、それらの何れもの係合装置の解放状態で、係合切替え係合装置における差回転速度を所定値以下とするように第１回転機の作動が制御されるので、エンジンが回転停止状態とされたままで、第１回転機の作動によって係合切替え係合装置における差回転速度が小さくされ得る。そして、差回転速度が小さくされた状態で係合切替え係合装置が係合されるので、エンジンの回転停止状態での走行中に、第１係合装置又は第２係合装置と、第３係合装置との各々の作動状態を切り替える際に、係合ショックを抑制することができる。
【００１１】
また、前記第２の発明によれば、係合切替え係合装置における差回転速度を所定値以下とする制御中にエンジンの始動が要求された場合、差回転速度を小さくする制御を中断してエンジン始動を開始すると(すなわち係合切替え係合装置における差回転速度が未だ大きい状態で係合切替え係合装置を係合してエンジン始動を開始すると)、係合ショックが増大し易いことに対して、差回転速度を小さくする制御且つ係合切替え係合装置を係合状態とする制御が共に完了するまでエンジンの始動が遅延され、それらの制御の完了後にエンジンの始動が開始されるので、係合ショックの増大を回避することができる。
【００１２】
また、前記第３の発明によれば、係合切替え係合装置における差回転速度を所定値以下とする制御中にエンジンの始動が要求された場合には、差回転速度が第２所定値(＞所定値)以下とされた後に係合切替え係合装置が係合状態とされるので、差回転速度が所定値以下とされた後に係合切替え係合装置が係合状態とされることと比較して、係合ショックは少々増大されるものの、エンジンの始動は早められる。よって、エンジン始動の遅延と係合ショックとの両方を抑制することができる。
【００１３】
また、前記第４の発明によれば、係合切替え係合装置における差回転速度が一旦所定値以下とされた後でも、係合切替え係合装置が係合状態とされる過渡中において車速の変化等に伴って差回転速度が変化する可能性があることに対して、係合切替え係合装置が係合状態とされる過渡中においても差回転速度を所定値以下とするように第１回転機の作動が制御されるので、差回転速度が大きくなることが抑制されて、係合ショックの増大を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が適用される車両の走行に関わる各部の概略構成を説明する図であると共に、その各部を制御する為の制御系統の要部を説明する図である。
【図２】各走行モードにおける各係合装置の各作動状態を示す図表である。
【図３】単独駆動ＥＶモード時の共線図である。
【図４】両駆動ＥＶモード時の共線図である。
【図５】ＨＶ走行モードのＯ／ＤＨＶモード時の前進走行での共線図である。
【図６】ＨＶ走行モードのＵ／ＤＨＶモード時の共線図である。
【図７】ＨＶ走行モードのＯ／ＤＨＶモード時の後進走行での共線図であり、エンジン逆転入力の場合である。
【図８】ＨＶ走行モードのＯ／ＤＨＶモード時の後進走行での共線図であり、エンジン正転入力の場合である。
【図９】ＨＶ走行モードの固定段モード時の共線図であり、直結の場合である。
【図１０】ＨＶ走行モードの固定段モード時の共線図であり、出力軸固定の場合である。
【図１１】エンジントルクに対するＭＧ１トルクのトルク比率、及びエンジントルクに対するＭＧ２トルクのトルク比率の一例を示す図である。
【図１２】エンジン回転速度に対するＭＧ１回転速度の回転速度比率、及びエンジン回転速度に対するＭＧ２回転速度の回転速度比率の一例を示す図である。
【図１３】エンジンパワーに対するＭＧ１パワーの出力比率、及びエンジンパワーに対するＭＧ２パワーの出力比率の一例を示す図である。
【図１４】エンジン走行とモータ走行との切替制御に用いる走行モード切替マップの一例を示す図であって、充電容量を保持した状態で走行する場合である。
【図１５】エンジン走行とモータ走行との切替制御に用いる走行モード切替マップの一例を示す図であって、充電容量を消費しながら走行する場合である。
【図１６】エンジンの回転停止状態での単独駆動ＥＶモードにおける走行中に、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとの切替えを行ったときのその切替え前後の状態の一例を説明する図である。
【図１７】電子制御装置の制御作動の要部すなわちエンジンの回転停止状態での走行中に、クラッチＣ１又はブレーキＢ１と、クラッチＣＲとの各々の作動状態を切り替える際に、係合ショックを抑制する為の制御作動を説明するフローチャートである。
【図１８】図１７のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
【図１９】電子制御装置の制御作動の要部すなわち第１回転機による回転速度同期制御の実行中にエンジンの始動が要求された場合の制御作動を説明するフローチャートである。
【図２０】図１９のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
【図２１】本発明が適用される車両の走行に関わる各部の概略構成を説明する図であって、図１の車両とは別の車両を説明する図である。
【図２２】図２１の車両において、各走行モードにおける各係合装置の各作動状態を示す図表である。
【図２３】図２１の車両において、単独駆動ＥＶモード時の共線図である。
【図２４】図２１の車両において、両駆動ＥＶモード時の共線図である。
【図２５】図２１の車両において、ＨＶ走行モードのＯ／ＤＨＶモード時の共線図である。
【図２６】図２１の車両において、ＨＶ走行モードのＵ／ＤＨＶモード時の前進走行での共線図である。
【図２７】図２１の車両において、ＨＶ走行モードのＵ／ＤＨＶモード時の後進走行での共線図であり、エンジン逆転入力の場合である。
【図２８】図２１の車両において、ＨＶ走行モードのＵ／ＤＨＶモード時の後進走行での共線図であり、エンジン正転入力の場合である。
【図２９】図２１の車両において、ＨＶ走行モードの固定段モード時の共線図であり、直結の場合である。
【図３０】図２１の車両において、ＨＶ走行モードの固定段モード時の共線図であり、出力軸固定の場合である。
【図３１】図２１の車両において、エンジンの回転停止状態での単独駆動ＥＶモードにおける走行中に、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとの切替えを行ったときのその切替え前後の状態の一例を説明する図である。
【図３２】図２１の車両において、図１７のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
好適には、前記所定値は、解放状態にある前記係合切替え係合装置の入出力回転速度が同期しているか否かを判断する為の予め定められた閾値である。このようにすれば、係合切替え係合装置における差回転速度がゼロ又は略ゼロであるときに係合切替え係合装置が係合状態へ切り替えられるので、係合ショックを回避又は略回避することができる。
【００１６】
また、好適には、前記係合制御部は、前記差回転抑制制御部によって前記係合切替え係合装置における前記差回転速度を所定値以下とするように前記第１回転機の作動が制御されている過渡中には、前記係合切替え係合装置を係合状態へ切り替える準備制御を実行することにある。このようにすれば、差回転速度を小さくする制御と並行して、係合切替え係合装置を係合状態へ切り替える準備制御を実施しておくことで、係合切替え係合装置の係合遅れに起因する、第１係合装置又は第２係合装置と、第３係合装置との各々の作動状態の切替え時の応答遅れを抑制することができる。
【００１７】
又、好適には、前記差回転抑制制御部によって前記係合切替え係合装置における前記差回転速度を所定値以下とするように前記第１回転機の作動が制御されている過渡中には、前記駆動輪における出力トルクの変動が抑制されるように、前記第２回転機からトルクを出力するトルク補償制御部を更に含むことにある。このようにすれば、差回転速度を小さくする制御の際に、引き摺りや慣性トルクを要因として、第１回転機とは別の回転要素が反力要素となって、駆動輪における出力トルクに変動が発生する可能性があることに対して、その出力トルクの変動が抑制されるように第２回転機からトルクが出力されるので、そのような出力トルクの変動が相殺され易くなる。
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明が適用される車両１０の走行に関わる各部の概略構成を説明する図であると共に、その各部を制御する為の制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、走行用の駆動力源となり得る、エンジン(ＥＮＧ)１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２と、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２を有する動力伝達装置１４と、駆動輪１６とを備えるハイブリッド車両である。
【００２０】
エンジン１２は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等、所定の燃料を燃焼させて動力を出力させる公知の内燃機関である。このエンジン１２は、後述する電子制御装置８０によってスロットル開度或いは吸入空気量、燃料供給量、点火時期等の運転状態が制御されることにより、エンジントルクＴeが制御される。
【００２１】
第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２は、駆動トルクを発生させる電動機(モータ)としての機能及び発電機(ジェネレータ)としての機能を有する所謂モータジェネレータである。第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２は、インバータ部や平滑コンデンサなどを有する電力制御ユニット１８を介して、各々電力を授受する蓄電装置としてのバッテリユニット２０に接続されており、後述する電子制御装置８０によって電力制御ユニット１８が制御されることにより、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の各々の出力トルク(力行トルク又は回生トルク)であるＭＧ１トルクＴg及びＭＧ２トルクＴmが制御される。
【００２２】
動力伝達装置１４は、エンジン１２と駆動輪１６との間の動力伝達経路に備えられている。動力伝達装置１４は、車体に取り付けられる非回転部材であるケース２２内に、第１動力伝達部２４、第２動力伝達部２６、第１動力伝達部２４の出力回転部材であるドライブギヤ２８と噛み合うドリブンギヤ３０、ドリブンギヤ３０を相対回転不能に固設するドリブン軸３２、ドリブン軸３２に相対回転不能に固設されたファイナルギヤ３４(ドリブンギヤ３０よりも小径のファイナルギヤ３４)、デフリングギヤ３６を介してファイナルギヤ３４と噛み合うディファレンシャルギヤ３８等を備えている。又、動力伝達装置１４は、ディファレンシャルギヤ３８に連結された車軸４０等を備えている。
【００２３】
第１動力伝達部２４は、第１動力伝達部２４の入力回転部材である入力軸４２と同軸心に配置されており、第１差動部４４と第２差動部４６とクラッチＣＲとを備えている。第１差動部４４は、第１遊星歯車機構４８及び第１回転機ＭＧ１を備えている。第２差動部４６は、第２遊星歯車機構５０、クラッチＣ１、及びブレーキＢ１を備えている。
【００２４】
第１遊星歯車機構４８は、第１サンギヤＳ１、第１ピニオンギヤＰ１、第１ピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１ピニオンギヤＰ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を有する公知のシングルピニオン型の遊星歯車機構であり、差動作用を生じる差動機構として機能する。又、第２遊星歯車機構５０は、第２サンギヤＳ２、第２ピニオンギヤＰ２、第２ピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２ピニオンギヤＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を有する公知のシングルピニオン型の遊星歯車機構であり、差動作用を生じる差動機構として機能する。
【００２５】
第１キャリヤＣＡ１は、第２差動部４６の出力回転部材(すなわち第２遊星歯車機構５０の第２リングギヤＲ２)に連結された入力要素としての第１回転要素ＲＥ１であり、第１差動部４４の入力回転部材として機能する。第１サンギヤＳ１は、第１回転機ＭＧ１のロータ軸５２に一体的に連結されており、第１回転機ＭＧ１が動力伝達可能に連結された反力要素としての第２回転要素ＲＥ２である。第１リングギヤＲ１は、ドライブギヤ２８に一体的に連結されており、駆動輪１６に連結された出力要素としての第３回転要素ＲＥ３であり、第１差動部４４の出力回転部材として機能する。
【００２６】
第２サンギヤＳ２は、入力軸４２に一体的に連結され、その入力軸４２を介してエンジン１２が動力伝達可能に連結された第４回転要素ＲＥ４であり、第２差動部４６の入力回転部材として機能する。第２キャリヤＣＡ２は、ブレーキＢ１を介してケース２２に選択的に連結される第５回転要素ＲＥ５である。第２リングギヤＲ２は、第１差動部４４の入力回転部材(すなわち第１遊星歯車機構４８の第１キャリヤＣＡ１)に連結された第６回転要素ＲＥ６であり、第２差動部４６の出力回転部材として機能する。又、第２キャリヤＣＡ２と第２リングギヤＲ２とは、クラッチＣ１を介して選択的に連結される。又、第１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣＡ２とは、クラッチＣＲを介して選択的に連結される。よって、クラッチＣ１は、第５回転要素ＲＥ５と第６回転要素ＲＥ６とを選択的に連結する第１係合装置である。又、ブレーキＢ１は、第５回転要素ＲＥ５を非回転部材であるケース２２に選択的に連結する第２係合装置である。又、クラッチＣＲは、第３回転要素ＲＥ３と第５回転要素ＲＥ５とを選択的に連結する第３係合装置である。
【００２７】
クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲは、好適には何れも湿式の摩擦係合装置であり、油圧アクチュエータによって係合制御される多板型の油圧式摩擦係合装置である。これらのクラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲは、車両１０に備えられた油圧制御回路５４が後述する電子制御装置８０によって制御されることにより、その油圧制御回路５４から各々供給される油圧(例えばＣ１油圧Ｐc1、Ｂ１油圧Ｐb1、ＣＲ油圧Ｐcr)に応じて作動状態(係合や解放などの状態)が制御される。車両１０には、機械式のオイルポンプ５５(ＯＰ５５ともいう)が備えられており、動力伝達装置１４では、ＯＰ５５により、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲの各作動状態の切替えや各部の潤滑や各部の冷却に用いられる作動油(オイル)oilが供給される。ＯＰ５５は、動力伝達装置１４の何れかの回転部材(回転要素も同意)に連結されており、その回転部材の回転に応じて駆動される。本実施例では、ＯＰ５５は、第１回転要素ＲＥ１(ここでは第６回転要素ＲＥ６も同意)に連結されている。又、ＯＰ５５が連結される回転部材の回転停止時に作動油oilの供給が必要となるのであれば、例えばＯＰ５５に加えて、電動式のオイルポンプが備えられる。或いは、ＯＰ５５に替えて、電動式のオイルポンプが備えられても良い。
【００２８】
第１遊星歯車機構４８は、差動が許容される状態では、第１キャリヤＣＡ１に入力されるエンジン１２の動力を第１回転機ＭＧ１及び第１リングギヤＲ１へ分割(分配も同意)する動力分割機構として機能することが可能である。よって、車両１０では、第１キャリヤＣＡ１に入力されるエンジントルクＴeの反力を第１回転機ＭＧ１にて取ることにより、第１リングギヤＲ１へ機械的に伝達される直達トルク(エンジン直達トルクともいう)と、第１回転機ＭＧ１に分割された動力による第１回転機ＭＧ１の発電電力で駆動される第２回転機ＭＧ２によるＭＧ２トルクＴmとでエンジン走行することが可能である。これにより、第１差動部４４は、後述する電子制御装置８０によって電力制御ユニット１８が制御されて第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることによりギヤ比(変速比)を制御する公知の電気式差動部(電気式無段変速機)として機能する。つまり、第１差動部４４は、第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより第１遊星歯車機構４８の差動状態が制御される電気式変速機構である。
【００２９】
第２差動部４６は、クラッチＣ１及びブレーキＢ１の各作動状態を切り替えることにより、直結状態、エンジン１２の逆回転変速状態、ニュートラル状態(中立状態)、及び内部ロック状態の４つの状態を形成することが可能である。具体的には、第２差動部４６は、クラッチＣ１の係合状態では、第２遊星歯車機構５０の各回転要素が一体回転される直結状態とされる。又、第２差動部４６は、ブレーキＢ１の係合状態では、エンジン回転速度Ｎeの正回転に対して第２リングギヤＲ２(第２差動部４６の出力回転部材)が負回転となるエンジン１２の逆回転変速状態とされる。又、第２差動部４６は、クラッチＣ１の解放状態且つブレーキＢ１の解放状態では、第２遊星歯車機構５０の差動が許容されるニュートラル状態とされる。又、第２差動部４６は、クラッチＣ１の係合状態且つブレーキＢ１の係合状態では、第２遊星歯車機構５０の各回転要素が回転停止となる内部ロック状態とされる。
【００３０】
第１動力伝達部２４では、第１差動部４４における動力分割比とは異なる動力分割比にて作動する電気式無段変速機を構成することが可能である。すなわち、第１動力伝達部２４では、第１キャリヤＣＡ１(第１回転要素ＲＥ１)と第２リングギヤＲ２(第６回転要素ＲＥ６)とが連結されていることに加え、クラッチＣＲを係合状態とすることによって第１リングギヤＲ１(第３回転要素ＲＥ３)と第２キャリヤＣＡ２(第５回転要素ＲＥ５)とが連結されることで、第１差動部４４と第２差動部４６とで１つの差動機構を構成し、第１差動部４４と第２差動部４６との全体を、第１差動部４４単独での動力分割比とは異なる動力分割比にて作動する電気式無段変速機として機能させることが可能となる。
【００３１】
第１動力伝達部２４では、上述した４つの状態が形成される第２差動部４６と第１差動部４４とが連結されており、車両１０は、クラッチＣＲの作動状態の切替えと合わせて、後述する複数の走行モードを実現することが可能となる。
【００３２】
このように構成された第１動力伝達部２４においては、エンジン１２の動力や第１回転機ＭＧ１の動力はドライブギヤ２８からドリブンギヤ３０へ伝達される。従って、エンジン１２及び第１回転機ＭＧ１は、第１動力伝達部２４を介して駆動輪１６に動力伝達可能に連結される。
【００３３】
第２動力伝達部２６は、第２回転機ＭＧ２、入力軸４２とは別にその入力軸４２と平行に配置された、第２回転機ＭＧ２のロータ軸５６、及びドリブンギヤ３０と噛み合うと共にそのロータ軸５６に連結されたリダクションギヤ５８(ドリブンギヤ３０よりも小径のリダクションギヤ５８)を備えている。これにより、第２動力伝達部２６においては、第２回転機ＭＧ２の動力は第１動力伝達部２４を介すことなくドリブンギヤ３０へ伝達される。従って、第２回転機ＭＧ２は、第１動力伝達部２４を介さずに駆動輪１６に動力伝達可能に連結される。つまり、第２回転機ＭＧ２は、第１動力伝達部２４を介さずに動力伝達装置１４の出力回転部材である車軸４０に動力伝達可能に連結された回転機である。尚、動力伝達装置１４の出力回転部材としては、車軸４０の他に、ファイナルギヤ３４やデフリングギヤ３６も同意である。
【００３４】
このように構成された動力伝達装置１４は、ＦＦ(フロントエンジン・フロントドライブ)方式の車両に好適に用いられる。又、動力伝達装置１４では、エンジン１２の動力や第１回転機ＭＧ１の動力や第２回転機ＭＧ２の動力は、ドリブンギヤ３０へ伝達され、そのドリブンギヤ３０から、ファイナルギヤ３４、ディファレンシャルギヤ３８、車軸４０等を順次介して駆動輪１６へ伝達される。又、車両１０では、エンジン１２、第１動力伝達部２４、及び第１回転機ＭＧ１と、第２回転機ＭＧ２とが異なる軸心上に配置されることで、軸長が短縮化されている。又、ドリブンギヤ３０とリダクションギヤ５８とのギヤ対により、第２回転機ＭＧ２の減速比を大きくとることができる。
【００３５】
車両１０は、走行に関わる各部を制御する制御装置を含む電子制御装置８０を備えている。電子制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置８０は、エンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２の各出力制御、後述する走行モードの切替制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用、回転機制御用、油圧制御用等に分けて構成される。
【００３６】
電子制御装置８０には、車両１０に設けられた各種センサ等(例えばエンジン回転速度センサ６０、出力回転速度センサ６２、レゾルバ等のＭＧ１回転速度センサ６４、レゾルバ等のＭＧ２回転速度センサ６６、アクセル開度センサ６８、シフトポジションセンサ７０、バッテリセンサ７２、ＣＲ油圧センサ７４、油温センサ７６など)による検出値に基づく各種信号(例えばエンジン回転速度Ｎe、車速Ｖに対応するドライブギヤ２８の回転速度である出力回転速度Ｎo、ＭＧ１回転速度Ｎg、ＭＧ２回転速度Ｎm、アクセル開度θacc、シフトレバーの操作位置POSsh、バッテリユニット２０のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbat、ＣＲ油圧Ｐcr、作動油oilの温度である作動油温ＴＨoilなど)が供給される。又、電子制御装置８０からは、車両１０に備えられた各装置(例えばエンジン１２、電力制御ユニット１８、油圧制御回路５４など)に各種指令信号(例えばエンジン制御指令信号Ｓe、回転機制御指令信号Ｓm、油圧制御指令信号Ｓpなど)が供給される。尚、電子制御装置８０は、例えばバッテリ充放電電流Ｉbat及びバッテリ電圧Ｖbatなどに基づいてバッテリユニット２０の充電状態(充電容量)ＳＯＣ(以下、バッテリ容量ＳＯＣという)を算出する。
【００３７】
電子制御装置８０は、車両１０における各種制御の為の制御機能を実現する為に、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部８２、及び動力伝達切替手段すなわち動力伝達切替部８４を備えている。
【００３８】
ハイブリッド制御部８２は、電子スロットル弁を開閉制御し、燃料噴射量や噴射時期を制御し、点火時期を制御するエンジン制御指令信号Ｓeを出力して、エンジントルクＴeの目標トルクが得られるようにエンジン１２の出力制御を実行する。又、ハイブリッド制御部８２は、第１回転機ＭＧ１や第２回転機ＭＧ２の作動を制御する回転機制御指令信号Ｓmを電力制御ユニット１８へ出力して、ＭＧ１トルクＴgやＭＧ２トルクＴmの目標トルクが得られるように第１回転機ＭＧ１や第２回転機ＭＧ２の出力制御を実行する。
【００３９】
ハイブリッド制御部８２は、アクセル開度θaccからそのときの車速Ｖにて要求される駆動トルク(要求駆動トルク)を算出し、充電要求値(充電要求パワー)等を考慮して低燃費で排ガス量の少ない運転となるように、エンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２の少なくとも１つから要求駆動トルクを発生させる。
【００４０】
ハイブリッド制御部８２は、走行モードとして、モータ走行(ＥＶ走行)モード或いはハイブリッド走行(ＨＶ走行)モード(エンジン走行(ＥＮＧ走行)モードともいう)を走行状態に応じて選択的に成立させる。ＥＶ走行モードは、エンジン１２の運転を停止した状態で、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２のうちの少なくとも一方の回転機を走行用の駆動力源として走行するＥＶ走行を可能とする制御様式である。ＨＶ走行モードは、少なくともエンジン１２を走行用の駆動力源として走行する(すなわちエンジン１２の動力を駆動輪１６へ伝達して走行する)ＨＶ走行(エンジン走行)を可能とする制御様式である。尚、エンジン１２の動力を第１回転機ＭＧ１の発電によって電力に変換し、専らその電力をバッテリユニット２０に充電するモードのように、車両１０の走行を前提としないモードであっても、エンジン１２を運転した状態とするので、ＨＶ走行モードに含まれる。
【００４１】
動力伝達切替部８４は、ハイブリッド制御部８２により成立させられた走行モードに基づいて、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲの各係合作動(作動状態)を制御する。動力伝達切替部８４は、ハイブリッド制御部８２により成立させられた走行モードにて走行する為の動力伝達が可能となるように、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲを各々係合及び／又は解放させる油圧制御指令信号Ｓpを油圧制御回路５４へ出力する。
【００４２】
ここで、車両１０にて実行可能な走行モードについて図２、及び図３−図１０を用いて説明する。図２は、各走行モードにおけるクラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲの各作動状態を示す図表である。図２の図表中の○印は係合装置(Ｃ１，Ｂ１，ＣＲ)の係合を示し、空欄は解放を示し、△印は運転停止状態のエンジン１２を連れ回し状態とするエンジンブレーキ(エンブレともいう)の併用時に何れか一方を係合、又は両方を係合することを示している。又、「Ｇ」は回転機(ＭＧ１，ＭＧ２)を主にジェネレータとして機能させることを示し、「Ｍ」は回転機(ＭＧ１，ＭＧ２)を駆動時には主にモータとして機能させ、回生時には主にジェネレータとして機能させることを示している。図２に示すように、車両１０は、走行モードとして、ＥＶ走行モード及びＨＶ走行モードを選択的に実現することができる。ＥＶ走行モードは、第２回転機ＭＧ２を単独の駆動力源とするＥＶ走行が可能な制御様式である単独駆動ＥＶモードと、第１回転機及び第２回転機ＭＧ２を駆動力源とするＥＶ走行が可能な制御様式である両駆動ＥＶモードとの２つのモードを有している。ＨＶ走行モードは、オーバードライブ(Ｏ／Ｄ)インプットスプリットモード(以下、Ｏ／ＤＨＶモードという)と、アンダードライブ(Ｕ／Ｄ)インプットスプリットモード(以下、Ｕ／ＤＨＶモードという)と、固定段モードとの３つのモードを有している。
【００４３】
図３−図１０は、第１遊星歯車機構４８及び第２遊星歯車機構５０の各々における各回転要素ＲＥ１−ＲＥ６の回転速度を相対的に表すことができる共線図である。この共線図において、各回転要素の回転速度を表す縦線Ｙ１−Ｙ４は紙面向かって左から順に、縦線Ｙ１が第１回転機ＭＧ１に連結された第２回転要素ＲＥ２である第１サンギヤＳ１の回転速度を、縦線Ｙ２が相互に連結された、第１回転要素ＲＥ１である第１キャリヤＣＡ１の回転速度及び第６回転要素ＲＥ６である第２リングギヤＲ２の回転速度を、縦線Ｙ３がドライブギヤ２８に連結された第３回転要素ＲＥ３である第１リングギヤＲ１の回転速度、及びブレーキＢ１を介してケース２２に選択的に連結される第５回転要素ＲＥ５である第２キャリヤＣＡ２の回転速度を、縦線Ｙ４がエンジン１２に連結された第４回転要素ＲＥ４である第２サンギヤＳ２の回転速度をそれぞれ示している。又、白四角印(□)における矢印はＭＧ１トルクＴgを、白丸印(○)における矢印はエンジントルクＴeを、黒丸印(●)における矢印はＭＧ２トルクＴmをそれぞれ示している。又、第２キャリヤＣＡ２と第２リングギヤＲ２を選択的に連結するクラッチＣ１が白抜きで表されたものはクラッチＣ１の解放状態を、クラッチＣ１がハッチング(斜線)で表されたものはクラッチＣ１の係合状態をそれぞれ示している。又、第２キャリヤＣＡ２をケース２２に選択的に連結するブレーキＢ１における白菱形印(◇)はブレーキＢ１の解放状態を、黒菱形印(◆)はブレーキＢ１の係合状態をそれぞれ示している。又、第１リングギヤＲ１と第２キャリヤＣＡ２とを選択的に連結するクラッチＣＲにおける白菱形印(◇)はクラッチＣＲの解放状態を、黒菱形印(◆)はクラッチＣＲの係合状態をそれぞれ示している。又、第１遊星歯車機構４８に関する回転速度を相対的に表す直線は実線で示され、第２遊星歯車機構５０に関する回転速度を相対的に表す直線は破線で示されている。尚、黒丸印(●)における矢印は、第１回転機ＭＧ１に分割されたエンジン１２の動力による第１回転機ＭＧ１の発電電力で駆動される第２回転機ＭＧ２によるＭＧ２トルクＴmであり、エンジン直達トルク分は含まれていない。又、クラッチＣＲにおける黒菱形印(◆)は、黒丸印(●)と重なっている為、図中では表されていない。
【００４４】
図３は、単独駆動ＥＶモード時の共線図である。単独駆動ＥＶモードは、図２に示すように、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲを共に解放した状態で実現される。単独駆動ＥＶモードでは、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が解放されており、第２遊星歯車機構５０の差動が許容され、第２差動部４６はニュートラル状態とされる。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２の運転を停止させると共に、第２回転機ＭＧ２から走行用のＭＧ２トルクＴmを出力させる。図３は、第２回転機ＭＧ２が正回転(すなわち車両１０の前進時における第１リングギヤＲ１の回転方向)にて正トルクを出力している前進時の場合である。後進時は、前進時に対して第２回転機ＭＧ２を逆回転させる。車両走行中には、第２回転機ＭＧ２の回転(ここでは駆動輪１６の回転も同意)に連動してドライブギヤ２８に連結された第１リングギヤＲ１が回転させられる。単独駆動ＥＶモードでは、更に、クラッチＣＲが解放されているので、エンジン１２及び第１回転機ＭＧ１は各々連れ回されず、エンジン回転速度Ｎe及びＭＧ１回転速度Ｎgをゼロとすることができる。これにより、エンジン１２及び第１回転機ＭＧ１における各々の引き摺り損失を低減して電費を向上する(すなわち電力消費を抑制する)ことができる。ハイブリッド制御部８２は、フィードバック制御によりＭＧ１回転速度Ｎgをゼロに維持する。或いは、ハイブリッド制御部８２は、第１回転機ＭＧ１の回転が固定されるように第１回転機ＭＧ１に電流を流す制御(ｄ軸ロック制御)を実行して、ＭＧ１回転速度Ｎgをゼロに維持する。或いは、ＭＧ１トルクＴgをゼロとしても第１回転機ＭＧ１のコギングトルクによりＭＧ１回転速度Ｎgをゼロに維持できるときはＭＧ１トルクＴgを加える必要はない。尚、ＭＧ１回転速度Ｎgをゼロに維持する制御を行っても、第１動力伝達部２４はＭＧ１トルクＴgの反力を取れない中立状態であるので、駆動トルクに影響を与えない。又、単独駆動ＥＶモードでは、第１回転機ＭＧ１を無負荷として空転させても良い。
【００４５】
単独駆動ＥＶモードでは、運転が停止されたエンジン１２は連れ回されずゼロ回転で停止状態とされるので、単独駆動ＥＶモードでの走行中に第２回転機ＭＧ２にて回生制御を行う場合、回生量を大きく取ることができる。単独駆動ＥＶモードでの走行時に、バッテリユニット２０が満充電状態となり回生エネルギーが取れない場合、エンジンブレーキを併用することが考えられる。エンジンブレーキを併用する場合は、図２に示すように、クラッチＣ１又はクラッチＣＲが係合される(単独駆動ＥＶモードのエンブレ併用を参照)。クラッチＣ１又はクラッチＣＲが係合されると、エンジン１２は連れ回し状態とされる。この状態で、第１回転機ＭＧ１によってエンジン回転速度Ｎeを上昇させると、エンジンブレーキを作用させることができる。尚、エンジン１２の連れ回し状態においてもエンジン回転速度Ｎeをゼロとすることは可能であり、この場合には、エンジンブレーキを作用させずにＥＶ走行することができる。又、ブレーキＢ１の係合によってもエンジンブレーキを作用させることは可能である。
【００４６】
図４は、両駆動ＥＶモード時の共線図である。両駆動ＥＶモードは、図２に示すように、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を係合した状態、且つクラッチＣＲを解放した状態で実現される。両駆動ＥＶモードでは、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が係合されており、第２遊星歯車機構５０の差動が規制され、第２キャリヤＣＡ２の回転が停止させられる。その為、第２遊星歯車機構５０は何れの回転要素も回転が停止させられ、第２差動部４６は内部ロック状態とされる。これによって、エンジン１２はゼロ回転で停止状態とされ、又、第２リングギヤＲ２に連結された第１キャリヤＣＡ１もゼロ回転で固定される。第１キャリヤＣＡ１が回転不能に固定されると、第１キャリヤＣＡ１にてＭＧ１トルクＴgの反力トルクが取れる為、ＭＧ１トルクＴgに基づくトルクを第１リングギヤＲ１から機械的に出力させて駆動輪１６へ伝達することができる。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２の運転を停止させると共に、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２から各々走行用のＭＧ１トルクＴg及びＭＧ２トルクＴmを出力させる。図４は、第２回転機ＭＧ２が正回転にて正トルクを出力し且つ第１回転機ＭＧ１が負回転にて負トルクを出力している前進時の場合である。後進時は、前進時に対して第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２を逆回転させる。
【００４７】
図３，図４を用いた説明で示したように、単独駆動ＥＶモードは第２回転機ＭＧ２のみにて車両１０を駆動し、両駆動ＥＶモードは第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２にて車両１０を駆動することが可能である。従って、ＥＶ走行する場合、低負荷時は、単独駆動ＥＶモードが成立されて第２回転機ＭＧ２による単独走行とされ、高負荷時は、両駆動ＥＶモードが成立されて第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２による両駆動とされる。尚、ＨＶ走行を含め、車両減速中の回生は、主に第２回転機ＭＧ２にて実行される。
【００４８】
図５は、ＨＶ走行モードのＯ／ＤＨＶモード時の前進走行での共線図である。Ｏ／ＤＨＶモードの前進走行(以下、Ｏ／ＤＨＶモード(前進)という)は、図２に示すように、クラッチＣ１を係合した状態、且つブレーキＢ１及びクラッチＣＲを解放した状態で実現される。Ｏ／ＤＨＶモード(前進)では、クラッチＣ１が係合され且つブレーキＢ１が解放されており、第２差動部４６は直結状態とされるので、エンジン１２の動力は、第２リングギヤＲ２に連結された第１キャリヤＣＡ１に直接的に伝達される。加えて、Ｏ／ＤＨＶモード(前進)では、クラッチＣＲが解放されており、第１差動部４４単独にて電気式無段変速機が構成される。これによって、第１動力伝達部２４では、第１キャリヤＣＡ１に入力されるエンジン１２の動力を第１サンギヤＳ１と第１リングギヤＲ１とに分割することができる。すなわち、第１動力伝達部２４では、第１キャリヤＣＡ１に入力されるエンジントルクＴeの反力を第１回転機ＭＧ１にて取ることにより、エンジン直達トルクが第１リングギヤＲ１へ機械的に伝達されると共に、第１回転機ＭＧ１に分割されたエンジン１２の動力による第１回転機ＭＧ１の発電電力が所定の電気経路を介して第２回転機ＭＧ２に伝達される。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２を運転(作動)させると共に、エンジントルクＴeに対する反力トルクとなるＭＧ１トルクＴgを第１回転機ＭＧ１の発電により出力させ、第１回転機ＭＧ１の発電電力により第２回転機ＭＧ２からＭＧ２トルクＴmを出力させる。図５は、第２回転機ＭＧ２が正回転にて正トルクを出力して前進走行している場合である。
【００４９】
図６は、ＨＶ走行モードのＵ／ＤＨＶモード時の共線図である。Ｕ／ＤＨＶモードは、図２に示すように、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を解放した状態、且つクラッチＣＲを係合した状態で実現される。Ｕ／ＤＨＶモードでは、クラッチＣＲが係合されており、第１差動部４４と第２差動部４６とで１つの差動機構が構成される。加えて、Ｕ／ＤＨＶモードでは、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が解放されており、第１差動部４４と第２差動部４６との全体にて、第１差動部４４単独での動力分割比とは異なる動力分割比にて作動する電気式無段変速機が構成される。これによって、第１動力伝達部２４では、第２サンギヤＳ２に入力されるエンジン１２の動力を第１サンギヤＳ１と第１リングギヤＲ１とに分割することができる。すなわち、第１動力伝達部２４では、第２サンギヤＳ２に入力されるエンジントルクＴeの反力を第１回転機ＭＧ１にて取ることにより、エンジン直達トルクが第１リングギヤＲ１へ機械的に伝達されると共に、第１回転機ＭＧ１に分割されたエンジン１２の動力による第１回転機ＭＧ１の発電電力が所定の電気経路を介して第２回転機ＭＧ２に伝達される。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２を運転(作動)させると共に、エンジントルクＴeに対する反力トルクとなるＭＧ１トルクＴgを第１回転機ＭＧ１の発電により出力させ、第１回転機ＭＧ１の発電電力により第２回転機ＭＧ２からＭＧ２トルクＴmを出力させる。図５は、第２回転機ＭＧ２が正回転にて正トルクを出力している前進時の場合である。後進時は、前進時に対して第２回転機ＭＧ２を逆回転させる。この後進時では、電気式無段変速機としての機能を達成している構成に対して、エンジン１２の回転とトルクとが正値のまま入力される、エンジン正転入力となる。
【００５０】
図７は、ＨＶ走行モードのＯ／ＤＨＶモード時の後進走行での共線図であり、電気式無段変速機としての機能を達成している構成に対して、エンジン１２の回転とトルクとが負値に逆転して入力される、エンジン逆転入力の場合である。Ｏ／ＤＨＶモードのエンジン逆転入力での後進走行(以下、Ｏ／ＤＨＶモード逆転入力(後進)という)は、図２に示すように、ブレーキＢ１を係合した状態、且つクラッチＣ１及びクラッチＣＲを解放した状態で実現される。Ｏ／ＤＨＶモード逆転入力(後進)では、クラッチＣ１が解放され且つブレーキＢ１が係合されており、第２差動部４６はエンジン１２の逆回転変速状態とされるので、エンジン１２の動力は、第２リングギヤＲ２に連結された第１キャリヤＣＡ１に負回転及び負トルクにて伝達される。加えて、Ｏ／ＤＨＶモード逆転入力(後進)では、クラッチＣＲが解放されており、第１差動部４４単独にて電気式無段変速機が構成される。これによって、第１動力伝達部２４では、第１キャリヤＣＡ１に逆転して入力されるエンジン１２の動力を第１サンギヤＳ１と第１リングギヤＲ１とに分割することができる。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２を運転(作動)させると共に、エンジントルクＴeに対する反力トルクとなるＭＧ１トルクＴgを第１回転機ＭＧ１の発電により出力させ、第１回転機ＭＧ１の発電電力により第２回転機ＭＧ２からＭＧ２トルクＴmを出力させる。図７は、第２回転機ＭＧ２が負回転にて負トルクを出力して後進走行している場合である。
【００５１】
図８は、ＨＶ走行モードのＯ／ＤＨＶモード時の後進走行での共線図であり、エンジン正転入力の場合である。Ｏ／ＤＨＶモードのエンジン正転入力での後進走行(以下、Ｏ／ＤＨＶモード正転入力(後進)という)は、図２に示すように、クラッチＣ１を係合した状態、且つブレーキＢ１及びクラッチＣＲを解放した状態で実現される。Ｏ／ＤＨＶモード正転入力(後進)では、クラッチＣ１が係合され且つブレーキＢ１が解放されており、第２差動部４６は直結状態とされるので、エンジン１２の動力は、第２リングギヤＲ２に連結された第１キャリヤＣＡ１に直接的に伝達される。加えて、Ｏ／ＤＨＶモード正転入力(後進)では、クラッチＣＲが解放されており、第１差動部４４単独にて電気式無段変速機が構成される。これによって、第１動力伝達部２４では、第１キャリヤＣＡ１に入力されるエンジン１２の動力を第１サンギヤＳ１と第１リングギヤＲ１とに分割することができる。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２を運転(作動)させると共に、エンジントルクＴeに対する反力トルクとなるＭＧ１トルクＴgを第１回転機ＭＧ１の発電により出力させ、第１回転機ＭＧ１の発電電力により第２回転機ＭＧ２からＭＧ２トルクＴmを出力させる。図８は、第２回転機ＭＧ２が負回転にて負トルクを出力して後進走行している場合である。
【００５２】
図５−図８を用いた説明で示したように、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとでは、電気式無段変速機としての機能を達成している構成に対して、エンジン１２の動力が入力される回転要素が異なっており、第１動力伝達部２４を電気式無段変速機として機能させるときの動力分割比が異なる。すなわち、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとで、エンジン１２に対する、回転機ＭＧ１，ＭＧ２の各出力トルクや各回転速度の比率が変えられる。クラッチＣＲは、エンジン走行中のエンジン１２に対する、回転機ＭＧ１，ＭＧ２の各出力トルクや各回転速度の比率を変更する為に、作動状態が切り替えられる。
【００５３】
Ｏ／ＤＨＶモード(前進)でのエンジン直達トルクは、エンジントルクＴeに対して減少される。一方で、Ｕ／ＤＨＶモードでのエンジン直達トルクは、エンジントルクＴeに対して増大される。本実施例において、第１差動部４４単独では、Ｏ／ＤＨＶモードにて電気式無段変速機が構成される(図５参照)。よって、第１差動部４４は、クラッチＣ１の係合状態且つクラッチＣＲの解放状態で、第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動状態が制御されるときには、エンジントルクＴeよりも減少されたトルクが第１リングギヤＲ１に機械的に伝達される。
【００５４】
又、ＭＧ１回転速度Ｎgがゼロとされてエンジン１２の動力が電気パス(第１回転機ＭＧ１や第２回転機ＭＧ２の電力授受に関わる電気経路である電気的な動力伝達経路)を介することなく全て機械的に第１リングギヤＲ１へ伝達される状態となる所謂メカニカルポイントの状態のときに、エンジン１２の回転が増速されて第１リングギヤＲ１から出力されるオーバードライブ状態となる場合がＯ／ＤＨＶモードであり、又、エンジン１２の回転が減速されて第１リングギヤＲ１から出力されるアンダードライブ状態となる場合がＵ／ＤＨＶモードである。
【００５５】
図９は、ＨＶ走行モードの固定段モード時の共線図であり、第１差動部４４及び第２差動部４６の各回転要素が一体回転される、直結の場合である。固定段モードの直結(以下、直結固定段モードという)は、図２に示すように、クラッチＣ１及びクラッチＣＲを係合した状態、且つブレーキＢ１を解放した状態で実現される。直結固定段モードでは、クラッチＣ１が係合され且つブレーキＢ１が解放されており、第２差動部４６は直結状態とされる。加えて、直結固定段モードでは、クラッチＣＲが係合されており、第１差動部４４及び第２差動部４６の各回転要素が一体回転させられる。これによって、第１動力伝達部２４では、エンジン１２の動力を直接的に第１リングギヤＲ１から出力することができる。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２から走行用のエンジントルクＴeを出力させる。この直結固定段モードでは、バッテリユニット２０からの電力にて第１回転機ＭＧ１を駆動して、第１回転機ＭＧ１の動力を直接的に第１リングギヤＲ１から出力することもできる。又、この直結固定段モードでは、バッテリユニット２０からの電力にて第２回転機ＭＧ２を駆動して、第２回転機ＭＧ２の動力を駆動輪１６へ伝達することもできる。よって、ハイブリッド制御部８２は、エンジントルクＴeを出力させることに加えて、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の少なくとも一方の回転機から走行用のトルクを出力させても良い。つまり、直結固定段モードでは、エンジン１２のみで車両１０を駆動しても良いし、又、第１回転機ＭＧ１及び／又は第２回転機ＭＧ２でトルクアシストしても良い。
【００５６】
図１０は、ＨＶ走行モードの固定段モード時の共線図であり、第１リングギヤＲ１が回転不能に固定される、出力軸固定の場合である。固定段モードの出力軸固定(以下、出力軸固定段モードという)は、図２に示すように、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲを係合した状態、且つクラッチＣ１を解放した状態で実現される。出力軸固定段モードでは、クラッチＣＲが係合されており、第１差動部４４と第２差動部４６とで１つの差動機構が構成される。加えて、出力軸固定段モードでは、ブレーキＢ１が係合され且つクラッチＣ１が解放されており、第１リングギヤＲ１が回転不能に固定される。これによって、第１動力伝達部２４では、第２サンギヤＳ２に入力されるエンジン１２の動力の反力を第１回転機ＭＧ１にて取ることができる。従って、出力軸固定段モードでは、エンジン１２の動力による第１回転機ＭＧ１の発電電力をバッテリユニット２０に充電することができる。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２を運転(作動)させると共に、第１回転機ＭＧ１の発電によってエンジン１２の動力に対する反力を取り、第１回転機ＭＧ１の発電電力を電力制御ユニット１８を介してバッテリユニット２０に充電する。この出力軸固定段モードは、第１リングギヤＲ１が回転不能に固定される為、車両１０の停止時にバッテリユニット２０を専ら充電するモードである。図９，図１０を用いた説明で示したように、ＨＶ走行モードの直結固定段モードや出力軸固定段モードのときには、クラッチＣＲが係合される。
【００５７】
図１１は、前進走行でのエンジン走行中における、エンジントルクＴeに対するＭＧ１トルクＴgのトルク比率(Ｔg／Ｔe)、及びエンジントルクＴeに対するＭＧ２トルクＴmのトルク比率(Ｔm／Ｔe)の一例を示す図である。このＭＧ２トルクＴmは、エンジン１２の動力による第１回転機ＭＧ１の発電電力で駆動される第２回転機ＭＧ２によるＭＧ２トルクＴmである。図１１において、第１動力伝達部２４の減速比Ｉ(＝Ｎe／Ｎo)が比較的大きな領域では、Ｕ／ＤＨＶモードの方がＯ／ＤＨＶモードよりもトルク比率(Ｔm／Ｔe)が小さくされる。従って、減速比Ｉが比較的大きな領域では、Ｕ／ＤＨＶモードを成立させることで、エンジントルクＴeに対する第２回転機ＭＧ２の負担を少なくすることができる。例えば、比較的大きな減速比Ｉを用いるエンジン１２の高負荷時にＵ／ＤＨＶモードを成立させれば、ＭＧ２トルクＴmを低く抑えられる。このことは、Ｕ／ＤＨＶモードの方がＯ／ＤＨＶモードよりも、ＭＧ２トルクＴmの最大値にて大きな減速比Ｉまで対応可能ということであり、ＨＶ走行モードの領域を拡げられるということである。一方で、減速比Ｉが「１」よりも小さいような比較的小さな領域では、Ｕ／ＤＨＶモードの方がＯ／ＤＨＶモードよりもトルク比率(Ｔm／Ｔe)の絶対値が大きくされる。又、トルク比率(Ｔm／Ｔe)が負値となる状態は、第２回転機ＭＧ２が発電し、その発電電力が第１回転機ＭＧ１に供給される動力循環状態である。この動力循環状態となることは、できるだけ回避又は抑制されることが望ましい。その為、減速比Ｉが比較的小さな領域では、Ｏ／ＤＨＶモードを成立させることで、動力循環パワーを低減することができる。減速比Ｉに応じてＵ／ＤＨＶモードとＯ／ＤＨＶモードとを切り替えることで、より低トルクの第２回転機ＭＧ２でエンジンパワーを伝達することができる。
【００５８】
図１２は、前進走行でのエンジン走行中における、エンジン回転速度Ｎeに対するＭＧ１回転速度Ｎgの回転速度比率(Ｎg／Ｎe)、及びエンジン回転速度Ｎeに対するＭＧ２回転速度Ｎmの回転速度比率(Ｎm／Ｎe)の一例を示す図である。図１２において、第１動力伝達部２４の減速比Ｉが「１」よりも大きいような比較的大きな領域では、Ｕ／ＤＨＶモードの方がＯ／ＤＨＶモードよりも回転速度比率(Ｎg／Ｎe)の絶対値が小さくされる。従って、減速比Ｉが比較的大きな領域では、Ｕ／ＤＨＶモードを成立させることで、ＭＧ１回転速度Ｎgの増大を抑制することができる。例えば、比較的大きな減速比Ｉを用いる発進時にＵ／ＤＨＶモードを成立させれば、ＭＧ１回転速度Ｎgを低く抑えられる。一方で、減速比Ｉが「１」よりも小さいような比較的小さな領域では、Ｕ／ＤＨＶモードの方がＯ／ＤＨＶモードよりも回転速度比率(Ｎg／Ｎe)の絶対値が大きくされる。その為、減速比Ｉが比較的小さな領域では、Ｏ／ＤＨＶモードを成立させることで、ＭＧ１回転速度Ｎgの増大を抑制することができる。減速比Ｉに応じてＵ／ＤＨＶモードとＯ／ＤＨＶモードとを切り替えることで、より低回転速度の第１回転機ＭＧ１でエンジンパワーを伝達することができる。
【００５９】
図１３は、前進走行でのエンジン走行中における、エンジンパワーＰeに対するＭＧ１パワーＰgの出力比率(Ｐg／Ｐe)、及びエンジンパワーＰeに対するＭＧ２パワーＰmの出力比率(Ｐm／Ｐe)の一例を示す図である。図１３において、第１動力伝達部２４の減速比Ｉが比較的大きな領域では、Ｕ／ＤＨＶモードの方がＯ／ＤＨＶモードよりも、出力比率(Ｐg／Ｐe)及び出力比率(Ｐm／Ｐe)の各絶対値が小さくされる。従って、減速比Ｉが比較的大きな領域では、Ｕ／ＤＨＶモードを成立させることで、ＭＧ１パワーＰgの増大及びＭＧ２パワーＰmの増大を各々抑制することができる。一方で、減速比Ｉが「１」よりも小さいような比較的小さな領域では、Ｕ／ＤＨＶモードの方がＯ／ＤＨＶモードよりも、出力比率(Ｐg／Ｐe)及び出力比率(Ｐm／Ｐe)の各絶対値が大きくされる。又、出力比率(Ｐm／Ｐe)が負値となる状態(すなわち出力比率(Ｐg／Ｐe)が正値となる状態)は、動力循環状態である。その為、減速比Ｉが比較的小さな領域では、Ｏ／ＤＨＶモードを成立させることで、動力循環パワーを低減することができる。減速比Ｉに応じてＵ／ＤＨＶモードとＯ／ＤＨＶモードとを切り替えることで、より低出力(低パワー)の回転機ＭＧ１，ＭＧ２でエンジンパワーを伝達することができる。
【００６０】
図１１−図１３を用いた説明で示したように、比較的大きな減速比Ｉを用いるエンジン１２の高負荷時にＵ／ＤＨＶモードを成立させ、比較的小さな減速比Ｉを用いるエンジン１２の低負荷時又は高車速時にＯ／ＤＨＶモードを成立させるように、Ｕ／ＤＨＶモードとＯ／ＤＨＶモードとを使い分けることで、回転機ＭＧ１，ＭＧ２の各トルクや各回転速度の増加が防止又は抑制され、高車速時には動力循環パワーが低減される。このことは、電気パスにおけるエネルギ変換損失が減り、燃費の向上につながる。又は、回転機ＭＧ１，ＭＧ２の小型化につながる。
【００６１】
Ｕ／ＤＨＶモードとＯ／ＤＨＶモードとは、どちらも第１動力伝達部２４が電気式無段変速機として機能させられる。又、第１動力伝達部２４の減速比Ｉが「１」となる状態は、クラッチＣ１及びクラッチＣＲが共に係合された直結固定段モードの状態(図９参照)と同等の状態である。従って、好適には、ハイブリッド制御部８２は、クラッチＣ１が係合されたＯ／ＤＨＶモード(前進)と、クラッチＣＲが係合されたＵ／ＤＨＶモードとの切替えを、減速比Ｉが「１」の同期状態のときに、クラッチＣ１とクラッチＣＲとの各作動状態を切り替えることで実行する。
【００６２】
図１４及び図１５は、各々、エンジン走行とモータ走行との切替制御に用いる走行モード切替マップの一例を示す図である。これらの走行モード切替マップは、各々、車速Ｖと車両１０の走行負荷(以下、車両負荷という)(例えば要求駆動トルク)とを変数としてエンジン走行領域とモータ走行領域との境界線を有する予め実験的に或いは設計的に求められて記憶された(すなわち予め定められた)関係である。図１４は、バッテリ容量ＳＯＣを保持した状態で走行するＣＳ(Charge Sustain)走行での動力伝達装置１４の状態遷移(つまり車両１０の走行モードの切替え)を示している。この図１４は、車両１０が、例えばバッテリ容量ＳＯＣが元々比較的少なく設定されたハイブリッド車両等である場合に用いられる。又は、この図１４は、車両１０が、例えばバッテリ容量ＳＯＣが元々比較的多く設定されたプラグインハイブリッド車両、レンジエクステンデッド車両等においてバッテリ容量ＳＯＣを保持するモードが成立された場合に用いられる。一方で、図１５は、バッテリ容量ＳＯＣを消費しながら走行するＣＤ(Charge Depleting)走行での動力伝達装置１４の状態遷移(つまり車両１０の走行モードの切替え)を示している。この図１５は、車両１０が、例えばバッテリ容量ＳＯＣが元々比較的多く設定されたプラグインハイブリッド車両やレンジエクステンデッド車両等においてバッテリ容量ＳＯＣを消費するモードが成立された場合に用いられる。車両１０が、例えばバッテリ容量ＳＯＣが元々比較的少なく設定されたハイブリッド車両等である場合には、この図１５を用いないことが好ましい。
【００６３】
図１４において、高負荷時にはＵ／ＤＨＶモードが成立され、低負荷時又は高車速時にはＯ／ＤＨＶモードが成立され易いように、車速Ｖ及び車両負荷等の走行状態に応じた各走行モードの領域が設定されている。又、直結固定段モードは、回転機ＭＧ１，ＭＧ２を介した動力伝達が無い為、機械エネルギーと電気エネルギーとの変換に伴う熱損失が無くなる。よって、燃費向上や発熱回避に有利である。その為、トーイング等の高負荷時や高車速時は、積極的に直結固定段モードが成立されるように、直結固定段モードの領域が設定されている。又、バッテリユニット２０の電力持ち出しが可能である場合(或いはエンジン１２の暖機やエンジン１２の運転による各装置の暖機が完了している場合)、エンジン１２の運転効率が悪くなる領域では、ＥＶ走行において第２回転機ＭＧ２の力行を行う。その為、破線に示すような低車速且つ低負荷となる領域で、単独駆動ＥＶモードの領域が設定されている。又、車両負荷が負の場合、Ｕ／ＤＨＶモード又はＯ／ＤＨＶモードにおいて、エンジン１２の負トルクを用いたエンジンブレーキを作用させる減速走行が行われる。バッテリユニット２０の電力受け入れが可能である場合、ＥＶ走行において第２回転機ＭＧ２の回生を行う。その為、一点鎖線に示すような車両負荷が負となる領域で、単独駆動ＥＶモードの領域が設定されている。このように設定されたＣＳ走行での走行モード切替マップでは、例えば発進時は、前後進走行共にＵ／ＤＨＶモードが成立される。これにより、エンジンパワーＰeをより有効に使える為、発進加速性能が向上する。前進走行で車速Ｖの上昇と共に、第１動力伝達部２４の減速比Ｉが「１」付近になる。この状態で、直結固定段モードに移行させる。低車速走行では、エンジン回転速度Ｎeが極低回転となる為、Ｕ／ＤＨＶモードから直接Ｏ／ＤＨＶモードに移行させる。尚、ＥＶ走行を選択するスイッチが運転者によって操作されてＥＶ走行が選択されているときには、破線に示すような領域で単独駆動ＥＶモードが成立される。
【００６４】
図１５において、車両負荷が低い領域では単独駆動ＥＶモードが成立され、車両負荷が高い領域では両駆動ＥＶモードが成立されるように、車速Ｖ及び車両負荷等の走行状態に応じた各走行モードの領域が設定されている。両駆動ＥＶモードでは、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の運転効率に基づいて(例えば電費向上、回転機ＭＧ１，ＭＧ２の温度低下、電力制御ユニット１８の温度低下等を目的として)、第１回転機ＭＧ１と第２回転機ＭＧ２とのパワー分担割合が決められる。又、回転機ＭＧ１，ＭＧ２の最大出力によっては、又は、ＥＶ走行時における車速Ｖの上昇による動力伝達装置１４の何れかの回転要素の回転速度の上昇がエンジン１２を運転することで緩和されるような場合には、図１５に示すように、高負荷領域や高車速領域にてＨＶ走行モードの領域が設定されて、エンジン１２を走行用の駆動力源とした状態に移行させても良い。又、車両負荷が負となる領域では、ＥＶ走行において第２回転機ＭＧ２の回生が行われるように、単独駆動ＥＶモードの領域が設定されている。又、単独駆動ＥＶモードでは、第１回転機ＭＧ１とエンジン１２とが切り離される(つまり第１回転機ＭＧ１とエンジン１２との相互間の動力伝達が遮断される)為、図１５に示すように、単独駆動ＥＶモードの高車速側の領域を両駆動ＥＶモードよりも高車速側に広げても良い。このように設定されたＣＤ走行での走行モード切替マップでは、例えば車速Ｖが上昇すると、回転機ＭＧ１，ＭＧ２、遊星歯車機構４８，５０等の各要素の回転速度が増大する為、ＣＳ走行での走行モード切替マップで設定されたようなＨＶ走行モードに移行させて、各要素の回転速度が制限内とされるように制御される。尚、車両負荷が負となる領域での回生は、単独駆動ＥＶモードに替えて、両駆動ＥＶモードとしても良い。又、駆動トルクや車速Ｖに上限を設けて、エンジン１２が始動しないようにして、燃料消費しないようにしても良い。
【００６５】
ハイブリッド制御部８２は、図１４又は図１５に示すような走行モード切替マップに車速Ｖ及び車両負荷(例えば要求駆動トルク)を適用することで、成立させる走行モードが何れの走行モードであるかを判断する。ハイブリッド制御部８２は、判断した走行モードが現在の走行モードである場合には、現在の走行モードをそのまま成立させる一方で、判断した走行モードが現在の走行モードとは異なる場合には、現在の走行モードに替えてその判断した走行モードを成立させる。
【００６６】
ハイブリッド制御部８２は、単独駆動ＥＶモードを成立させた場合には、第２回転機ＭＧ２のみを走行用の駆動力源とするＥＶ走行を可能とする。ハイブリッド制御部８２は、両駆動ＥＶモードを成立させた場合には、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の両方を走行用の駆動力源とするＥＶ走行を可能とする。
【００６７】
ハイブリッド制御部８２は、Ｏ／ＤＨＶモード又はＵ／ＤＨＶモードを成立させた場合には、エンジン１２の動力に対する反力を第１回転機ＭＧ１の発電により受け持つことで第１リングギヤＲ１にエンジン直達トルクを伝達すると共に第１回転機ＭＧ１の発電電力により第２回転機ＭＧ２を駆動することで駆動輪１６にトルクを伝達して走行するエンジン走行を可能とする。ハイブリッド制御部８２は、Ｏ／ＤＨＶモード又はＵ／ＤＨＶモードでは、公知のエンジン１２の最適燃費線を考慮したエンジン動作点(すなわちエンジン回転速度ＮeとエンジントルクＴeとで表されるエンジン動作点)にてエンジン１２を作動させる。尚、このＯ／ＤＨＶモード又はＵ／ＤＨＶモードでは、第１回転機ＭＧ１の発電電力にバッテリユニット２０からの電力を加えて第２回転機ＭＧ２を駆動することも可能である。
【００６８】
ハイブリッド制御部８２は、直結固定段モードを成立させた場合には、エンジン１２の動力を直接的に第１リングギヤＲ１から出力して走行するエンジン走行を可能とする。ハイブリッド制御部８２は、直結固定段モードでは、エンジン１２の動力に加えて、バッテリユニット２０からの電力にて第１回転機ＭＧ１を駆動して、第１回転機ＭＧ１の動力を直接的に第１リングギヤＲ１から出力したり、バッテリユニット２０からの電力にて第２回転機ＭＧ２を駆動して、第２回転機ＭＧ２の動力を駆動輪１６に伝達して走行することも可能である。
【００６９】
ハイブリッド制御部８２は、車両停止時に、バッテリ容量ＳＯＣが充電の必要があると判断される予め定められた所定容量以下の場合には、出力軸固定段モードを成立させる。ハイブリッド制御部８２は、出力軸固定段モードを成立させた場合には、エンジン１２の動力に対する反力を第１回転機ＭＧ１の発電により受け持つと共に第１回転機ＭＧ１の発電電力を電力制御ユニット１８を介してバッテリユニット２０に充電する。
【００７０】
ここで、上述したように、単独駆動ＥＶモードでは、クラッチＣ１又はクラッチＣＲ又はブレーキＢ１を係合することで、エンジン１２が連れ回し状態とされ、この状態で、第１回転機ＭＧ１によってエンジン回転速度Ｎeを上昇させることができる。よって、電子制御装置８０は、単独駆動ＥＶモードからエンジン１２を始動する場合には、クラッチＣ１又はクラッチＣＲ又はブレーキＢ１を係合した状態とし、この状態で必要に応じて第１回転機ＭＧ１によりエンジン回転速度Ｎeを引き上げて点火する、始動制御手段すなわち始動制御部８６を機能的に備えている。
【００７１】
ところで、図１４に示すような走行モード切替マップにおいては、単独駆動ＥＶモードの領域が設定されている、破線や一点鎖線に示すような領域では、Ｕ／ＤＨＶモードやＯ／ＤＨＶモードも設定されている。その為、エンジン１２を運転停止状態としたＥＶ走行であっても、走行モード切替マップにおけるＵ／ＤＨＶモードの領域やＯ／ＤＨＶモードの領域に合わせて、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲの何れかの係合装置を係合状態としておくことが考えられる。このようなＥＶ走行中に、車速Ｖが変化したり、又は、ドライバ操作によりシフトレバーの操作位置POSshが前進走行ポジションＤと後進走行ポジションＲとの間で切り替えられると、ＨＶ走行モードの変化に合わせて、クラッチＣ１又はブレーキＢ１と、クラッチＣＲとの各々の作動状態も切り替える必要がある。つまり、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとが切り替えられるときは、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲのうちのクラッチＣ１のみの係合状態又はブレーキＢ１のみの係合状態からクラッチＣＲのみの係合状態へ切り替えられるときであり、又は、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲのうちのクラッチＣＲのみの係合状態からクラッチＣ１のみの係合状態又はブレーキＢ１のみの係合状態へ切り替えられるときである。すなわち、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとが切り替えられるときは、クラッチＣ１又はブレーキＢ１と、クラッチＣＲとの各々の作動状態が切り替えられるときである。
【００７２】
Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとの切替えは、第１動力伝達部２４が電気式無段変速機として機能させられることを利用して(例えば車速Ｖに拘わらずエンジン回転速度Ｎeを任意の値に制御できることを利用して)、切替え後の減速比Ｉの変化が抑制される状態で、クラッチＣ１又はブレーキＢ１と、クラッチＣＲとの各々の作動状態を切り替える。しかしながら、ＥＶ走行中におけるＯ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとの切替えでは、エンジン１２が運転停止状態とされており、エンジン１２を回転停止状態のまま維持することが望ましい。その為、エンジン１２の回転停止状態での走行中では、クラッチＣ１又はブレーキＢ１と、クラッチＣＲとの各々の作動状態を切り替える際に、切替え後に係合状態とされる係合装置である係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcが大きい状態で係合状態への切替えが為される可能性が高くなる。尚、差回転速度ΔＮcは、係合切替え係合装置が連結する回転部材のうちの一方の回転部材の回転速度と他方の回転部材の回転速度との回転速度差である。
【００７３】
図１６は、図３−図１０の共線図と同様の共線図を用いて、エンジン１２の回転停止状態での単独駆動ＥＶモードにおける走行中に、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとの切替えを行ったときのその切替え前後の状態の一例を説明する図である。図１６において、エンジン１２が回転停止状態とされた、第２回転機ＭＧ２単独による回生が行われている走行中に、Ｏ／ＤＨＶモードからＵ／ＤＨＶモードへの切替えが発生したことで、クラッチＣ１が係合状態とされたＯ／ＤＨＶモードに対応する実線ＯＤ１及び破線ＯＤ２の状態から、クラッチＣＲが係合状態とされたＵ／ＤＨＶモードに対応する実線ＵＤ１及び破線ＵＤ２の状態へ切り替えられる。この際、Ｏ／ＤＨＶモードに対応する状態でクラッチＣ１が解放状態へ切り替えられると共にクラッチＣＲが係合状態へ切り替えられると、エンジン回転速度Ｎeが正回転に連れ回されるおそれがある。又、第１回転機ＭＧ１は、クラッチＣＲのトルク容量(すなわちクラッチトルク)Ｔcr(以下、ＣＲトルクＴcrという)により正方向に回転させられる。このように、慣性を持ったエンジン１２及び第１回転機ＭＧ１が回転して、駆動輪１６にショックとして現れる。このようなクラッチＣＲの係合に伴う係合ショックは、クラッチＣＲの差回転速度ΔＮcが大きい程、大きくなる可能性がある。このような係合ショックは、発生しないようにＯ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとの切替えが為されることが望ましい。尚、Ｕ／ＤＨＶモードからＯ／ＤＨＶモードへの切替えでも、クラッチＣ１が係合状態へ切り替えられると、エンジン回転速度Ｎeが正回転に連れ回されるおそれがある。
【００７４】
そこで、電子制御装置８０は、ＥＶ走行中に、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとを切り替えるときには、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲの何れも解放状態で、第１回転機ＭＧ１により係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcを小さくした後に、係合切替え係合装置を係合する。ＥＶ走行中に、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲの何れかが係合状態とされた切替え前において、第１回転機ＭＧ１により係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcを小さくしようとすると、エンジン回転速度Ｎeを上昇させてしまう(図２の単独駆動ＥＶモードのエンブレ併用を参照)。これに対して、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲの何れも解放状態であれば、第１回転機ＭＧ１により係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcを小さくしようとしても、エンジン回転速度Ｎeを連れ回すことなく、エンジン１２を回転停止状態に維持することができる(図２の単独駆動ＥＶモードの駆動を参照)。そして、差回転速度ΔＮcを小さくした状態で係合切替え係合装置を係合することで、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとを切り替える際に(すなわちクラッチＣ１又はブレーキＢ１と、クラッチＣＲとの各々の作動状態を切り替える際に)、係合ショックを抑制することができる。
【００７５】
電子制御装置８０は、上述した、第１回転機ＭＧ１により係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcを小さくした後に係合切替え係合装置を係合するという制御を実現する為に、係合制御手段すなわち係合制御部８７、及び差回転抑制制御手段すなわち差回転抑制制御部８８を更に備えている。
【００７６】
係合制御部８７は、エンジン１２の回転停止状態での走行中となる第２回転機ＭＧ２によるＥＶ走行中に、ハイブリッド制御部８２によりＯ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとの切替えが判断された場合には、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲのうちで、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとが切り替えられるときに解放される係合装置である解放切替え係合装置を解放状態へ切り替える。係合制御部８７は、解放切替え係合装置の油圧を下げる指令を出力して、解放切替え係合装置の解放制御を実行する。このように、係合制御部８７は、エンジン１２の回転停止状態での走行中となる第２回転機ＭＧ２によるＥＶ走行中に、ハイブリッド制御部８２によりＯ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとの切替えが判断された場合には、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲの何れもの係合装置を解放状態とする。
【００７７】
係合制御部８７は、解放切替え係合装置の油圧が十分に下がっているか否かを、例えば解放切替え係合装置の油圧が所定解放圧よりも低いか否かに基づいて判定する。この所定解放圧は、例えば解放切替え係合装置のトルク容量がないと判断できる為の予め定められた閾値である。解放切替え係合装置の油圧は、例えば油圧センサ値、又は、指令油圧と指令開始時点からの経過時間とに基づく推定油圧などである。或いは、係合制御部８７は、所定解放圧にて作動する油圧スイッチからの信号に基づいて、解放切替え係合装置の油圧が十分に下がっているか否かを判定しても良い。係合制御部８７は、解放切替え係合装置の油圧が十分に下がっていると判定するまで、解放切替え係合装置の解放制御を実行する。
【００７８】
差回転抑制制御部８８は、エンジン１２の回転停止状態での走行中となる第２回転機ＭＧ２によるＥＶ走行中に、ハイブリッド制御部８２によりＯ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとの切替えが判断されたことで、係合制御部８７によりクラッチＣ１又はブレーキＢ１と、クラッチＣＲとの各々の作動状態が切り替えられるときには、係合制御部８７により解放切替え係合装置の油圧が十分に下がっていると判定された後に(すなわち、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲの何れもの係合装置の解放状態で)、係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcを所定値以下とするように第１回転機ＭＧ１の作動を制御する。クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲの何れもの係合装置が解放状態であるので、ＭＧ１回転速度Ｎgを変更してもショックが出ない。前記所定値は、例えば係合切替え係合装置を係合状態に切り替えるときに係合ショックが抑制又は回避できるような差回転速度ΔＮcとなっていることを判断する為の予め定められた閾値である。好適には、前記所定値は、解放状態にある係合切替え係合装置の入出力回転速度が同期している(すなわち係合切替え係合装置が連結する回転部材のうちの一方の回転部材の回転速度と他方の回転部材の回転速度とが同期している)か否かを判断する為の予め定められた閾値である。係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcを所定値以下とするように第１回転機ＭＧ１の作動を制御することは、係合切替え係合装置における回転速度の同期制御であり、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御と称する。このようにすれば、係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcがゼロ又は略ゼロであるときに係合切替え係合装置が係合状態へ切り替えられるので、係合ショックを回避又は略回避することができる。
【００７９】
差回転抑制制御部８８は、係合切替え係合装置における回転速度の同期が完了したか否かを、例えば係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcが所定値以下であるか否かに基づいて判定する。差回転抑制制御部８８は、係合切替え係合装置における回転速度の同期が完了したと判定するまで、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御を実行する。
【００８０】
係合制御部８７は、差回転抑制制御部８８により係合切替え係合装置における回転速度の同期が完了したと判定された後に、係合切替え係合装置を係合状態へ切り替える。係合制御部８７は、係合切替え係合装置の油圧を上げる指令を出力して、係合切替え係合装置の係合制御を実行する。
【００８１】
係合制御部８７は、係合切替え係合装置の油圧が十分に上がっているか否かを、例えば係合切替え係合装置の油圧が所定係合圧よりも高いか否かに基づいて判定する。この所定係合圧は、例えば係合切替え係合装置のトルク容量が必要なトルク容量に到達していると判断できる為のその必要なトルク容量に応じて予め定められた閾値である。係合切替え係合装置の油圧は、例えば油圧センサ値、又は、指令油圧と指令開始時点からの経過時間とに基づく推定油圧などである。係合制御部８７は、係合切替え係合装置の油圧が十分に上がっていると判定するまで、係合切替え係合装置の係合制御を実行する。
【００８２】
係合切替え係合装置の係合制御は、係合切替え係合装置における回転速度の同期が完了した後に実行されるが、係合切替え係合装置が係合状態へ切り替えられるまでには相応の時間を要する。そうすると、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御により係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcが一旦所定値以下とされた後でも、係合制御部８７により係合切替え係合装置が係合状態とされる過渡中において、車速Ｖ(出力回転速度Ｎoも同意)の変化等に伴って差回転速度ΔＮcが変化する(すなわち所定値よりも大きくなる)可能性がある。そこで、差回転抑制制御部８８は、差回転速度ΔＮcが大きくなることが抑制されて係合ショックの増大を回避する為に、係合制御部８７によって係合切替え係合装置が係合状態とされる過渡中においても、係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcを所定値以下とするように第１回転機ＭＧ１の作動を制御する。
【００８３】
係合切替え係合装置を係合状態へ切り替える際、係合切替え係合装置の摩擦材のクリアランスを詰める所謂パック詰めが完了されるまではトルク容量が発生されない。そこで、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御中に、係合切替え係合装置のパック詰めまで行っておくことが考えられる。好適には、係合制御部８７は、差回転抑制制御部８８によって第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御が実行されている過渡中には、係合切替え係合装置を係合状態へ切り替える準備制御(スタンバイ制御ともいう)を実行する。このスタンバイ制御は、係合切替え係合装置のトルク容量を発生させる準備制御である。このスタンバイ制御では、係合切替え係合装置の油圧指示値として、先ず、係合切替え係合装置の油圧を供給する調圧バルブを動かしてピストン室に作動油oilを充填する為の一時的な高油圧が出力され、その後、係合切替え係合装置のピストンを動かしてパック詰めを完了する為の定圧待機圧が出力される。このようにすれば、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御と並行してスタンバイ制御を実施しておくことで、係合切替え係合装置における回転速度の同期完了後に直ぐに係合切替え係合装置を係合状態に移行することができ、係合切替え係合装置の係合遅れに起因する、クラッチＣ１又はブレーキＢ１と、クラッチＣＲとの各々の作動状態の切替え時(すなわちＯ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとの切替え時)の応答遅れを抑制することができる。尚、このスタンバイ制御は、ピストン室に作動油oilを充填するまでの制御であっても良い。
【００８４】
係合制御部８７は、スタンバイ制御が完了したか否かを、例えば油圧センサ値、又は、指令油圧と指令開始時点からの経過時間とに基づく推定油圧、又は、ピストンストロークセンサの検出値などに基づいて判定する。係合制御部８７は、スタンバイ制御が完了したと判定するまで、スタンバイ制御を実行する。係合制御部８７は、スタンバイ制御を実行する場合には、差回転抑制制御部８８により係合切替え係合装置における回転速度の同期が完了したと判定され、且つスタンバイ制御が完了したと判定した後に、係合切替え係合装置を係合状態へ切り替える。
【００８５】
第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御は、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲの何れもの係合装置が解放状態で実行されるので、第１回転機ＭＧ１の作動に対する反力要素は基本的にはない。しかしながら、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御の際に、引き摺りや慣性トルクを要因として、第１回転機ＭＧ１とは別の回転要素が反力要素となって、駆動輪１６における出力トルク(すなわち駆動トルク)に変動が発生する可能性がある。その為、電子制御装置８０は、差回転抑制制御部８８によって第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御が実行されている過渡中には、駆動トルクの変動が抑制されるように、第２回転機ＭＧ２からトルクを出力する、トルク補償制御手段すなわちトルク補償制御部８９を機能的に備えている。このようにすれば、駆動トルクの変動が抑制されるようにＭＧ２トルクＴmが出力されるので、そのような駆動トルクの変動が相殺され易くなる。
【００８６】
図１７は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちエンジン１２の回転停止状態での走行中に、クラッチＣ１又はブレーキＢ１と、クラッチＣＲとの各々の作動状態を切り替える際に、係合ショックを抑制する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば第２回転機ＭＧ２単独によるＥＶ走行中にＯ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとの切替えが判断された場合に実行される。図１８は、図１７のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
【００８７】
図１７において、先ず、係合制御部８７の機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)Ｓ１０において、解放切替え係合装置の油圧を下げる解放制御が実行される。尚、既に解放されている場合には、この制御は必要ない。次いで、係合制御部８７の機能に対応するＳ２０において、解放切替え係合装置の油圧が十分に下がっているか否かが、解放切替え係合装置の油圧が所定解放圧よりも低いか否かに基づいて判定される。このＳ２０の判断が否定される場合は上記Ｓ１０に戻される。このＳ２０の判断が肯定される場合は差回転抑制制御部８８の機能に対応するＳ３０において、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御が実行される。この回転速度同期制御中には、駆動トルクの変動が抑制されるように、第２回転機ＭＧ２からトルクが出力されても良い。次いで、係合制御部８７の機能に対応するＳ４０において、係合切替え係合装置のスタンバイ制御が実行される。次いで、差回転抑制制御部８８の機能に対応するＳ５０において、係合切替え係合装置における回転速度の同期が完了したか否かが判定される。このＳ５０の判断が否定される場合は上記Ｓ３０に戻される。このＳ５０の判断が肯定される場合は係合制御部８７の機能に対応するＳ６０において、係合切替え係合装置のスタンバイ制御が完了したか否かが判定される。このＳ６０の判断が否定される場合は上記Ｓ４０に戻される。このＳ６０の判断が肯定される場合は係合制御部８７の機能に対応するＳ７０において、係合切替え係合装置の油圧を上げる係合制御が実行される。次いで、差回転抑制制御部８８の機能に対応するＳ８０において、上記Ｓ７０における係合切替え係合装置の係合制御の過渡中も、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御が実行される。次いで、係合制御部８７の機能に対応するＳ９０において、係合切替え係合装置の油圧が十分に上がっているか否かが、係合切替え係合装置の油圧が所定係合圧よりも高いか否かに基づいて判定される。すなわち、このＳ９０では、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとを切替える状態遷移が完了したか否かが判定される。このＳ９０の判断が否定される場合は上記Ｓ７０に戻される。このＳ９０の判断が肯定される場合は本ルーチンが終了させられる。
【００８８】
図１８は、第２回転機ＭＧ２単独による回生中のＥＶ走行での減速中に、Ｏ／ＤＨＶモードからＵ／ＤＨＶモードに切り替える場面を示している。この場面は、例えば図１４における一点鎖線で示した領域内でアクセルオフ且つホイールブレーキオンが為された減速に相当する。図１８において、車速Ｖの低下に伴ってＯ／ＤＨＶモードからＵ／ＤＨＶモードへの切替えが判断されたことで、係合状態とする係合装置の、クラッチＣ１からクラッチＣＲへの切替え開始が判断される(ｔ１時点参照)。このように、ここでの切替えはＥＶ回生中に発生する。この判断に伴って、解放切替え係合装置となるクラッチＣ１の油圧指示の油圧値が下げられる(ｔ１時点−ｔ２時点参照)。その後、クラッチＣ１のトルク容量が十分に下がったと判断されると、係合切替え係合装置となるクラッチＣＲにおける回転速度の同期が開始される(ｔ２時点参照)。トルク容量が下がったことは、例えば油圧指示の油圧値に基づいて判断される。他の態様としては、油圧スイッチからの信号に基づいて判断されるなどしても良い。回転速度の同期は、ＭＧ１トルクＴgの制御にて行われる(ｔ２時点−ｔ４時点参照)。同期完了に要する時間は、電子制御装置８０にて算出される。第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御中には、回転速度同期制御の完了に間に合うように、クラッチＣＲのスタンバイ制御が開始される(ｔ３時点参照)。クラッチＣＲにおける回転速度の同期完了が判断されると、クラッチＣＲの油圧指示の油圧値が上昇させられて、クラッチＣＲの係合が開始され、クラッチＣＲのトルク容量が発生させられる(ｔ４時点参照)。回転速度の同期が完了したか否かは、例えば回転機ＭＧ１，ＭＧ２に備えられたレゾルバ等の各種回転速度センサからの信号に基づいて判断される。尚、回転機ＭＧ１，ＭＧ２がレゾルバを備えないような態様の場合には、回転機ＭＧ１，ＭＧ２に対する電流を検出する電流センサ値を用いて、電子制御装置８０によって算出された推定回転速度に用いて判断されても良い。クラッチＣＲのトルク容量が上げられている過渡中も第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御が実行される(ｔ４時点−ｔ５時点参照)。これによって、係合ショックがより抑制されるか、又は係合ショックが確実に回避され易くなる。クラッチＣＲのトルク容量が十分な値とされると、油圧指示の油圧値が最大油圧とされ、Ｏ／ＤＨＶモードからＵ／ＤＨＶモードへ切り替える状態遷移が終了される(ｔ５時点参照)。
【００８９】
上述のように、本実施例によれば、クラッチＣ１又はブレーキＢ１と、クラッチＣＲとの各々の作動状態の切替え時に、それらの何れもの係合装置の解放状態で、係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcを所定値以下とするように第１回転機ＭＧ１の作動が制御されるので、エンジン１２が回転停止状態とされたままで、第１回転機ＭＧ１の作動によって係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcが小さくされ得る。そして、差回転速度ΔＮcが小さくされた状態で係合切替え係合装置が係合されるので、エンジン１２の回転停止状態での走行中に、クラッチＣ１又はブレーキＢ１と、クラッチＣＲとの各々の作動状態を切り替える際に、係合ショックを抑制することができる。
【００９０】
また、本実施例によれば、係合切替え係合装置が係合状態とされる過渡中においても差回転速度ΔＮcを所定値以下とするように第１回転機ＭＧ１の作動が制御されるので、差回転速度ΔＮcが大きくなることが抑制されて、係合ショックの増大を回避することができる。
【００９１】
次に、本発明の他の実施例を説明する。尚、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【実施例２】
【００９２】
前述の実施例１では、ＥＶ走行中に、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとを切り替えるときには、解放切替え係合装置を解放状態へ切り替えた後に、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御を実行し、その後、係合切替え係合装置を係合状態へ切り替えた。一方で、単独駆動ＥＶモードからエンジン１２を始動する場合には、クラッチＣ１又はクラッチＣＲ又はブレーキＢ１を係合した状態とし、この状態で第１回転機ＭＧ１によりエンジン回転速度Ｎeを引き上げて点火する。その為、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御中にエンジン１２の始動が要求された場合、その回転速度同期制御を中断してエンジン始動を開始すると(すなわち係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcが未だ大きい状態で係合切替え係合装置を係合してエンジン始動を開始すると)、係合ショックが増大し易い可能性がある。
【００９３】
そこで、電子制御装置８０は、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御中に、エンジン１２の始動が要求された場合には、エンジン１２の始動開始を遅延して第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御を継続し、その回転速度同期制御の完了後に係合切替え係合装置を係合状態へ切り替えてエンジン始動を開始する。
【００９４】
具体的には、差回転抑制制御部８８は、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御が実行中であるか否かを判定する。又、ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２の始動が要求されたか否かを、例えばバッテリ容量ＳＯＣが所定容量以下であるか否かに基づいて、又は、アクセルペダルの踏み込み操作に伴って要求駆動トルクが所定要求駆動トルク以上となったか否かに基づいて、判定する。
【００９５】
始動制御部８６は、差回転抑制制御部８８により第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御が実行中でないと判定されたときに、ハイブリッド制御部８２によりエンジン１２の始動が要求されたと判定された場合には、クラッチＣ１又はクラッチＣＲ又はブレーキＢ１の係合状態で、必要に応じて第１回転機ＭＧ１によりエンジン回転速度Ｎeを引き上げて点火する、エンジン始動制御を実行する。
【００９６】
始動制御部８６は、差回転抑制制御部８８により第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御が実行中であると判定されたときに、ハイブリッド制御部８２によりエンジン１２の始動が要求されたと判定された場合には、差回転抑制制御部８８により係合切替え係合装置における回転速度の同期が完了したと判定され、且つ、係合制御部８７により係合切替え係合装置の油圧が十分に上がっていると判定されて係合切替え係合装置の係合制御が完了した後に、エンジン始動制御を開始する。
【００９７】
ここで、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御の実行中にエンジン１２の始動が要求された場合には、係合ショックの抑制を優先することに替えて、少々の係合ショックは許容して、エンジン始動を早めるという考え方もある。そこで、差回転抑制制御部８８は、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御の実行中に、ハイブリッド制御部８２によりエンジン１２の始動が要求されたと判定された場合には、係合切替え係合装置における回転速度の同期が完了したか否かを、例えば係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcが所定値よりも高い第２所定値以下であるか否かに基づいて判定しても良い。前記第２所定値は、例えば係合切替え係合装置を係合状態に切り替えるときに係合ショックがある程度抑制でき且つ所定値を用いる場合よりもエンジン１２の始動開始を早められるような差回転速度ΔＮcとなっていることを判断する為の予め定められた閾値である。従って、係合制御部８７は、差回転抑制制御部８８によって第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御が実行中であるときに、ハイブリッド制御部８２によりエンジン１２の始動が要求されたと判定された場合には、差回転抑制制御部８８により差回転速度ΔＮcが第２所定値以下であると判定された後に、係合切替え係合装置を係合状態へ切り替える。
【００９８】
図１９は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわち第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御の実行中にエンジン１２の始動が要求された場合の制御作動を説明するフローチャートであり、例えばＥＶ走行中に繰り返し実行される。図２０は、図１９のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。
【００９９】
図１９において、先ず、差回転抑制制御部８８の機能に対応するＳ１１０において、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御が実行中であるか否かが判定される。このＳ１１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ１１０の判断が肯定される場合はハイブリッド制御部８２の機能に対応するＳ１２０において、エンジン１２の始動が要求されたか否かが判定される。このＳ１２０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。このＳ１２０の判断が肯定される場合は差回転抑制制御部８８の機能に対応するＳ１３０において、係合切替え係合装置における回転速度の同期が完了したか否かが判定される。ここでの同期完了判定では、所定値に替えて第２所定値が用いられても良い。このＳ１３０の判断が否定される場合はこのＳ１３０が実行される。このＳ１３０の判断が肯定される場合は係合制御部８７の機能に対応するＳ１４０において、係合切替え係合装置の油圧が十分に上がっているか否かが、係合切替え係合装置の油圧が所定係合圧よりも高いか否かに基づいて判定される。このＳ１４０の判断が否定される場合はこのＳ１４０が実行される。このＳ１４０の判断が肯定される場合は始動制御部８６の機能に対応するＳ１５０において、エンジン始動制御が実行される。
【０１００】
図２０は、第２回転機ＭＧ２単独による回生中のＥＶ走行での減速中に、Ｕ／ＤＨＶモードの前進走行からＯ／ＤＨＶモード逆転入力(後進)に切り替える場面を示している。この場面は、例えば図１４における一点鎖線で示した領域内でアクセルオフの減速中にドライバ操作によりシフトレバーの操作位置POSshが前進走行ポジションＤから後進走行ポジションＲへ切り替えられたときに相当する。尚、車速Ｖが正値でも後進走行ポジションＲへ切り替えられた場合、車両１０が完全停止してなくても、予め定められた判定車速以下であればＯ／ＤＨＶモード逆転入力(後進)に切り替え可能である。図２０において、車速Ｖの低下中にシフトレバーが前進走行ポジションＤから後進走行ポジションＲへ操作されたことに伴ってＵ／ＤＨＶモードの前進走行からＯ／ＤＨＶモード逆転入力(後進)への切替えが判断されたことで、係合状態とする係合装置の、クラッチＣＲからブレーキＢ１への切替え開始が判断される(ｔ１時点参照)。このように、ここでの切替えはドライバによる前後進意図の切替えで発生する。この判断に伴って、解放切替え係合装置となるクラッチＣＲの油圧指示の油圧値が下げられる(ｔ１時点−ｔ２時点参照)。その後、クラッチＣＲのトルク容量が十分に下がったと判断されると、係合切替え係合装置となるブレーキＢ１における回転速度の同期が開始される(ｔ２時点参照)。回転速度の同期は、ＭＧ１トルクＴgの制御にて行われる(ｔ２時点−ｔ４時点参照)。第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御中には、回転速度同期制御の完了に間に合うように、ブレーキＢ１のスタンバイ制御が開始される(ｔ２時点参照)。ブレーキＢ１における回転速度の同期完了が判断されると、ブレーキＢ１の油圧指示の油圧値が上昇させられて、ブレーキＢ１の係合が開始され、ブレーキＢ１のトルク容量が発生させられる(ｔ４時点参照)。ブレーキＢ１のトルク容量が上げられている過渡中も第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御が実行される(ｔ４時点−ｔ５時点参照)。これによって、係合ショックがより抑制されるか、又は係合ショックが確実に回避され易くなる。本実施例では、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御中にアクセルオンの操作が為されている(ｔ３時点参照)。アクセルオンの操作に伴ってエンジン１２の始動要求が為された場合には、本来なら、直ぐにエンジン始動されるが、Ｕ／ＤＨＶモードの前進走行からＯ／ＤＨＶモード逆転入力(後進)へ切り替える状態遷移が完了していないので、エンジン始動が遅延させられる。ブレーキＢ１のトルク容量が十分な値とされると、油圧指示の油圧値が最大油圧とされ、Ｕ／ＤＨＶモードの前進走行からＯ／ＤＨＶモード逆転入力(後進)へ切り替える状態遷移が終了される(ｔ５時点参照)。続けて、エンジン始動制御が開始される(ｔ５時点参照)。第１回転機ＭＧ１によりエンジン回転速度Ｎeが引き上げられて点火され、エンジン始動が完了される(ｔ６時点参照)。
【０１０１】
上述のように、本実施例によれば、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御且つ係合切替え係合装置の係合制御が共に完了するまでエンジン１２の始動が遅延され、それらの制御の完了後にエンジン１２の始動が開始されるので、係合ショックの増大を回避することができる。
【０１０２】
また、本実施例によれば、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御中にエンジン１２の始動が要求された場合には、係合切替え係合装置における差回転速度ΔＮcが第２所定値(＞所定値)以下とされた後に係合切替え係合装置が係合状態とされるので、差回転速度ΔＮcが所定値以下とされた後に係合切替え係合装置が係合状態とされることと比較して、係合ショックは少々増大されるものの、エンジン１２の始動は早められる。よって、エンジン始動の遅延と係合ショックとの両方を抑制することができる。
【実施例３】
【０１０３】
図２１は、本発明が適用される車両１００の走行に関わる各部の概略構成を説明する図であると共に、その各部を制御する為の制御系統の要部を説明する図である。図２１において、車両１００は、走行用の駆動力源となり得る、エンジン１２、第１回転機ＭＧ１、及び第２回転機ＭＧ２と、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２を有する動力伝達装置１０２と、駆動輪１６とを備えるハイブリッド車両である。
【０１０４】
動力伝達装置１０２は、エンジン１２と駆動輪１６との間の動力伝達経路に備えられている。動力伝達装置１０２は、ケース２２内に、第１動力伝達部１０４、第２動力伝達部２６、第１動力伝達部１０４の出力回転部材であるドライブギヤ２８と噛み合うドリブンギヤ３０、ドリブンギヤ３０を相対回転不能に固設するドリブン軸３２、ドリブン軸３２に相対回転不能に固設されたファイナルギヤ３４(ドリブンギヤ３０よりも小径のファイナルギヤ３４)、デフリングギヤ３６を介してファイナルギヤ３４と噛み合うディファレンシャルギヤ３８等を備えている。又、動力伝達装置１０２は、ディファレンシャルギヤ３８に連結された車軸４０等を備えている。
【０１０５】
第１動力伝達部１０４は、第１動力伝達部１０４の入力回転部材である入力軸４２と同軸心に配置されており、第１差動部１０６と第２差動部１０８とクラッチＣＲとを備えている。第１差動部１０６は、第１遊星歯車機構４８及び第１回転機ＭＧ１を備えている。第２差動部１０８は、第２遊星歯車機構５０、クラッチＣ１、及びブレーキＢ１を備えている。
【０１０６】
第１差動部１０６において、第１リングギヤＲ１は、第２差動部１０８の出力回転部材(すなわち第２遊星歯車機構５０の第２リングギヤＲ２)に連結された入力要素としての第１回転要素ＲＥ１であり、第１差動部１０６の入力回転部材として機能する。第１サンギヤＳ１は、第１回転機ＭＧ１のロータ軸５２に一体的に連結されており、第１回転機ＭＧ１が動力伝達可能に連結された反力要素としての第２回転要素ＲＥ２である。第１キャリヤＣＡ１は、ドライブギヤ２８に一体的に連結されており、駆動輪１６に連結された出力要素としての第３回転要素ＲＥ３であり、第１差動部１０６の出力回転部材として機能する。
【０１０７】
第２差動部１０８において、第２サンギヤＳ２は、入力軸４２に一体的に連結され、その入力軸４２を介してエンジン１２が動力伝達可能に連結された第４回転要素ＲＥ４であり、第２差動部１０８の入力回転部材として機能する。第２キャリヤＣＡ２は、ブレーキＢ１を介してケース２２に選択的に連結される第５回転要素ＲＥ５である。第２リングギヤＲ２は、第１差動部１０６の入力回転部材(すなわち第１遊星歯車機構４８の第１リングギヤＲ１)に連結された第６回転要素ＲＥ６であり、第２差動部１０８の出力回転部材として機能する。又、第２サンギヤＳ２と第２キャリヤＣＡ２とは、クラッチＣ１を介して選択的に連結される。又、第１キャリヤＣＡ１と第２キャリヤＣＡ２とは、クラッチＣＲを介して選択的に連結される。よって、クラッチＣ１は、第４回転要素ＲＥ４と第５回転要素ＲＥ５とを選択的に連結する第１係合装置である。又、ブレーキＢ１は、第５回転要素ＲＥ５を非回転部材であるケース２２に選択的に連結する第２係合装置である。又、クラッチＣＲは、第３回転要素ＲＥ３と第５回転要素ＲＥ５とを選択的に連結する第３係合装置である。
【０１０８】
車両１００には、電動式のオイルポンプ１１０(ＥＯＰ１１０ともいう)が備えられており、動力伝達装置１０２では、ＥＯＰ１１０により、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲの各作動状態の切替えや各部の潤滑や各部の冷却に用いられる作動油(オイル)oilが供給される。又、ＥＯＰ１１０に加えて、機械式のオイルポンプが備えられても良い。
【０１０９】
第１差動部１０６において、第１遊星歯車機構４８は、差動が許容される状態では、第１リングギヤＲ１に入力されるエンジン１２の動力を第１回転機ＭＧ１及び第１キャリヤＣＡ１へ分割する動力分割機構として機能することが可能である。よって、車両１００では、第１リングギヤＲ１に入力されるエンジントルクＴeの反力を第１回転機ＭＧ１にて取ることにより、第１キャリヤＣＡ１へ機械的に伝達される直達トルクと、第１回転機ＭＧ１に分割された動力による第１回転機ＭＧ１の発電電力で駆動される第２回転機ＭＧ２によるＭＧ２トルクＴmとでエンジン走行することが可能である。これにより、第１差動部１０６は、公知の電気式差動部(電気式無段変速機)として機能する。
【０１１０】
第２差動部１０８は、クラッチＣ１及びブレーキＢ１の各作動状態を切り替えることにより、直結状態、エンジン１２の逆回転変速状態、ニュートラル状態(中立状態)、及び内部ロック状態の４つの状態を形成することが可能である。
【０１１１】
第１動力伝達部１０４では、第１差動部１０６における動力分割比とは異なる動力分割比にて作動する電気式無段変速機を構成することが可能である。すなわち、第１動力伝達部１０４では、第１リングギヤＲ１(第１回転要素ＲＥ１)と第２リングギヤＲ２(第６回転要素ＲＥ６)とが連結されていることに加え、クラッチＣＲを係合状態とすることによって第１キャリヤＣＡ１(第３回転要素ＲＥ３)と第２キャリヤＣＡ２(第５回転要素ＲＥ５)とが連結されることで、第１差動部１０６と第２差動部１０８とで１つの差動機構を構成し、第１差動部１０６と第２差動部１０８との全体を、第１差動部１０６単独での動力分割比とは異なる動力分割比にて作動する電気式無段変速機として機能させることが可能となる。
【０１１２】
第１動力伝達部１０４では、上述した４つの状態が形成される第２差動部１０８と第１差動部１０６とが連結されており、車両１００は、クラッチＣＲの作動状態の切替えと合わせて、複数の走行モードを実現することが可能となる。
【０１１３】
このように構成された第１動力伝達部１０４においては、エンジン１２の動力や第１回転機ＭＧ１の動力はドライブギヤ２８からドリブンギヤ３０へ伝達される。従って、エンジン１２及び第１回転機ＭＧ１は、第１動力伝達部１０４を介して駆動輪１６に動力伝達可能に連結される。
【０１１４】
第２動力伝達部２６は、第２回転機ＭＧ２、入力軸４２とは別にその入力軸４２と平行に配置された、第２回転機ＭＧ２のロータ軸５６、及びドリブンギヤ３０と噛み合うと共にそのロータ軸５６に連結されたリダクションギヤ５８(ドリブンギヤ３０よりも小径のリダクションギヤ５８)を備えている。これにより、第２動力伝達部２６においては、第２回転機ＭＧ２の動力は第１動力伝達部１０４を介すことなくドリブンギヤ３０へ伝達される。従って、第２回転機ＭＧ２は、第１動力伝達部１０４を介さずに駆動輪１６に動力伝達可能に連結される。
【０１１５】
このように構成された動力伝達装置１０２は、ＦＦ方式の車両に好適に用いられる。又、動力伝達装置１０２では、エンジン１２の動力や第１回転機ＭＧ１の動力や第２回転機ＭＧ２の動力は、ドリブンギヤ３０へ伝達され、そのドリブンギヤ３０から、ファイナルギヤ３４、ディファレンシャルギヤ３８、車軸４０等を順次介して駆動輪１６へ伝達される。又、車両１００では、エンジン１２、第１動力伝達部１０４、及び第１回転機ＭＧ１と、第２回転機ＭＧ２とが異なる軸心上に配置されることで、軸長が短縮化されている。又、ドリブンギヤ３０とリダクションギヤ５８とのギヤ対により、第２回転機ＭＧ２の減速比を大きくとることができる。又、動力伝達装置１０２では、前述の実施例１の動力伝達装置１４と比較して、第１回転機ＭＧ１の内周側の軸が２軸で済む有利な点がある。
【０１１６】
車両１００は、走行に関わる各部を制御する制御装置を含む電子制御装置８０を備えている。又、車両１００は、電力制御ユニット１８、バッテリユニット２０、油圧制御回路５４、ＥＯＰ１１０などを備えている。
【０１１７】
ここで、車両１００にて実行可能な走行モードについて図２２、及び図２３−図３０を用いて説明する。図２２は、各走行モードにおけるクラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲの各作動状態を示す図表である。図２２の図表中の○印、空欄、△印、「Ｇ」、「Ｍ」は、前述の実施例１の図２と同じであるので、説明を省略する。図２２に示すように、車両１００は、走行モードとして、ＥＶ走行モード及びＨＶ走行モードを選択的に実現することができる。
【０１１８】
図２３−図３０は、第１遊星歯車機構４８及び第２遊星歯車機構５０の各々における各回転要素ＲＥ１−ＲＥ６の回転速度を相対的に表すことができる共線図である。この共線図において、各回転要素の回転速度を表す縦線Ｙ１−Ｙ４は紙面向かって左から順に、縦線Ｙ１が第１回転機ＭＧ１に連結された第２回転要素ＲＥ２である第１サンギヤＳ１の回転速度を、縦線Ｙ２がエンジン１２に連結された第４回転要素ＲＥ４である第２サンギヤＳ２の回転速度を、縦線Ｙ３がドライブギヤ２８に連結された第３回転要素ＲＥ３である第１キャリヤＣＡ１の回転速度、及びブレーキＢ１を介してケース２２に選択的に連結される第５回転要素ＲＥ５である第２キャリヤＣＡ２の回転速度を、縦線Ｙ４が相互に連結された、第１回転要素ＲＥ１である第１リングギヤＲ１の回転速度及び第６回転要素ＲＥ６である第２リングギヤＲ２の回転速度をそれぞれ示している。又、各種の印(□)、印(○)、印(◇)、印(●)、印(◆)、矢印、クラッチＣ１、実線、破線は、前述の実施例１の図３−図１０と同じであるので、説明を省略する。
【０１１９】
図２３は、単独駆動ＥＶモード時の共線図である。単独駆動ＥＶモードは、図２２に示すように、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲを共に解放した状態で実現される。単独駆動ＥＶモードでは、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が解放されており、第２遊星歯車機構５０の差動が許容され、第２差動部１０８はニュートラル状態とされる。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２の運転を停止させると共に、第２回転機ＭＧ２から走行用のＭＧ２トルクＴmを出力させる。図２３は、第２回転機ＭＧ２が正回転(すなわち車両１００の前進時における第１キャリヤＣＡ１の回転方向)にて正トルクを出力している前進時の場合である。後進時は、前進時に対して第２回転機ＭＧ２を逆回転させる。車両走行中には、第２回転機ＭＧ２の回転(ここでは駆動輪１６の回転も同意)に連動してドライブギヤ２８に連結された第１キャリヤＣＡ１が回転させられる。単独駆動ＥＶモードでは、更に、クラッチＣＲが解放されているので、エンジン１２及び第１回転機ＭＧ１は各々連れ回されず、エンジン回転速度Ｎe及びＭＧ１回転速度Ｎgをゼロとすることができる。これにより、エンジン１２及び第１回転機ＭＧ１における各々の引き摺り損失を低減して電費を向上する(すなわち電力消費を抑制する)ことができる。
【０１２０】
単独駆動ＥＶモードでの走行時に、エンジンブレーキを併用する場合は、図２２に示すように、クラッチＣ１又はクラッチＣＲが係合される(単独駆動ＥＶモードのエンブレ併用を参照)。クラッチＣ１又はクラッチＣＲが係合されると、エンジン１２は連れ回し状態とされる。この状態で、第１回転機ＭＧ１によってエンジン回転速度Ｎeを上昇させると、エンジンブレーキを作用させることができる。尚、エンジン１２の連れ回し状態においてもエンジン回転速度Ｎeをゼロとすることは可能であり、この場合には、エンジンブレーキを作用させずにＥＶ走行することができる。又、ブレーキＢ１の係合によってもエンジンブレーキを作用させることは可能である。
【０１２１】
図２４は、両駆動ＥＶモード時の共線図である。両駆動ＥＶモードは、図２２に示すように、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を係合した状態、且つクラッチＣＲを解放した状態で実現される。両駆動ＥＶモードでは、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が係合されており、第２遊星歯車機構５０の差動が規制され、第２キャリヤＣＡ２の回転が停止させられる。その為、第２遊星歯車機構５０は何れの回転要素も回転が停止させられ、第２差動部１０８は内部ロック状態とされる。これによって、エンジン１２はゼロ回転で停止状態とされ、又、第２リングギヤＲ２に連結された第１リングギヤＲ１もゼロ回転で固定される。第１リングギヤＲ１が回転不能に固定されると、第１リングギヤＲ１にてＭＧ１トルクＴgの反力トルクが取れる為、ＭＧ１トルクＴgに基づくトルクを第１キャリヤＣＡ１から機械的に出力させて駆動輪１６へ伝達することができる。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２の運転を停止させると共に、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２から各々走行用のＭＧ１トルクＴg及びＭＧ２トルクＴmを出力させる。図２４は、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２が共に正回転にて正トルクを出力している前進時の場合である。後進時は、前進時に対して第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２を逆回転させる。
【０１２２】
図２５は、ＨＶ走行モードのＯ／ＤＨＶモード時の共線図である。Ｏ／ＤＨＶモードは、図２２に示すように、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を解放した状態、且つクラッチＣＲを係合した状態で実現される。Ｏ／ＤＨＶモードでは、クラッチＣＲが係合されており、第１差動部１０６と第２差動部１０８とで１つの差動機構が構成される。加えて、Ｏ／ＤＨＶモードでは、クラッチＣ１及びブレーキＢ１が解放されており、第１差動部１０６と第２差動部１０８との全体にて、第１差動部１０６単独での動力分割比とは異なる動力分割比にて作動する電気式無段変速機が構成される。これによって、第１動力伝達部１０４では、第２サンギヤＳ２に入力されるエンジン１２の動力を第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とに分割することができる。すなわち、第１動力伝達部１０４では、第２サンギヤＳ２に入力されるエンジントルクＴeの反力を第１回転機ＭＧ１にて取ることにより、エンジン直達トルクが第１キャリヤＣＡ１へ機械的に伝達されると共に、第１回転機ＭＧ１に分割されたエンジン１２の動力による第１回転機ＭＧ１の発電電力が所定の電気経路を介して第２回転機ＭＧ２に伝達される。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２を運転(作動)させると共に、エンジントルクＴeに対する反力トルクとなるＭＧ１トルクＴgを第１回転機ＭＧ１の発電により出力させ、第１回転機ＭＧ１の発電電力により第２回転機ＭＧ２からＭＧ２トルクＴmを出力させる。図２５は、第２回転機ＭＧ２が正回転にて正トルクを出力している前進時の場合である。後進時は、前進時に対して第２回転機ＭＧ２を逆回転させる。この後進時では、電気式無段変速機としての機能を達成している構成に対して、エンジン１２の回転とトルクとが正値のまま入力される、エンジン正転入力となる。
【０１２３】
図２６は、ＨＶ走行モードのＵ／ＤＨＶモード時の前進走行での共線図である。Ｕ／ＤＨＶモードの前進走行(以下、Ｕ／ＤＨＶモード(前進)という)は、図２２に示すように、クラッチＣ１を係合した状態、且つブレーキＢ１及びクラッチＣＲを解放した状態で実現される。Ｕ／ＤＨＶモード(前進)では、クラッチＣ１が係合され且つブレーキＢ１が解放されており、第２差動部１０８は直結状態とされるので、エンジン１２の動力は、第２リングギヤＲ２に連結された第１リングギヤＲ１に直接的に伝達される。加えて、Ｕ／ＤＨＶモード(前進)では、クラッチＣＲが解放されており、第１差動部１０６単独にて電気式無段変速機が構成される。これによって、第１動力伝達部１０４では、第１リングギヤＲ１に入力されるエンジン１２の動力を第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とに分割することができる。すなわち、第１動力伝達部１０４では、第１リングギヤＲ１に入力されるエンジントルクＴeの反力を第１回転機ＭＧ１にて取ることにより、エンジン直達トルクが第１キャリヤＣＡ１へ機械的に伝達されると共に、第１回転機ＭＧ１に分割されたエンジン１２の動力による第１回転機ＭＧ１の発電電力が所定の電気経路を介して第２回転機ＭＧ２に伝達される。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２を運転(作動)させると共に、エンジントルクＴeに対する反力トルクとなるＭＧ１トルクＴgを第１回転機ＭＧ１の発電により出力させ、第１回転機ＭＧ１の発電電力により第２回転機ＭＧ２からＭＧ２トルクＴmを出力させる。図２６は、第２回転機ＭＧ２が正回転にて正トルクを出力して前進走行している場合である。
【０１２４】
図２７は、ＨＶ走行モードのＵ／ＤＨＶモード時の後進走行での共線図であり、電気式無段変速機としての機能を達成している構成に対して、エンジン１２の回転とトルクとが負値に逆転して入力される、エンジン逆転入力の場合である。Ｕ／ＤＨＶモードのエンジン逆転入力での後進走行(以下、Ｕ／ＤＨＶモード逆転入力(後進)という)は、図２２に示すように、ブレーキＢ１を係合した状態、且つクラッチＣ１及びクラッチＣＲを解放した状態で実現される。Ｕ／ＤＨＶモード逆転入力(後進)では、クラッチＣ１が解放され且つブレーキＢ１が係合されており、第２差動部１０８はエンジン１２の逆回転変速状態とされるので、エンジン１２の動力は、第２リングギヤＲ２に連結された第１リングギヤＲ１に負回転及び負トルクにて伝達される。加えて、Ｕ／ＤＨＶモード逆転入力(後進)では、クラッチＣＲが解放されており、第１差動部１０６単独にて電気式無段変速機が構成される。これによって、第１動力伝達部１０４では、第１リングギヤＲ１に逆転して入力されるエンジン１２の動力を第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とに分割することができる。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２を運転(作動)させると共に、エンジントルクＴeに対する反力トルクとなるＭＧ１トルクＴgを第１回転機ＭＧ１の発電により出力させ、第１回転機ＭＧ１の発電電力により第２回転機ＭＧ２からＭＧ２トルクＴmを出力させる。尚、図２７に示した一例では、負トルクを出力する第１回転機ＭＧ１が負回転領域に位置させられているので、第１回転機ＭＧ１の力行に用いる電力を発電する為に、第２回転機ＭＧ２が負回転にて正トルクを出力しているが、負トルクとなるエンジン直達トルク(不図示)の方がＭＧ２トルクＴmよりも絶対値が大きくなることから後進走行が可能である。
【０１２５】
図２８は、ＨＶ走行モードのＵ／ＤＨＶモード時の後進走行での共線図であり、エンジン正転入力の場合である。Ｕ／ＤＨＶモードのエンジン正転入力での後進走行(以下、Ｕ／ＤＨＶモード正転入力(後進)という)は、図２２に示すように、クラッチＣ１を係合した状態、且つブレーキＢ１及びクラッチＣＲを解放した状態で実現される。Ｕ／ＤＨＶモード正転入力(後進)では、クラッチＣ１が係合され且つブレーキＢ１が解放されており、第２差動部１０８は直結状態とされるので、エンジン１２の動力は、第２リングギヤＲ２に連結された第１リングギヤＲ１に直接的に伝達される。加えて、Ｕ／ＤＨＶモード正転入力(後進)では、クラッチＣＲが解放されており、第１差動部１０６単独にて電気式無段変速機が構成される。これによって、第１動力伝達部１０４では、第１リングギヤＲ１に入力されるエンジン１２の動力を第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣＡ１とに分割することができる。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２を運転(作動)させると共に、エンジントルクＴeに対する反力トルクとなるＭＧ１トルクＴgを第１回転機ＭＧ１の発電により出力させ、第１回転機ＭＧ１の発電電力により第２回転機ＭＧ２からＭＧ２トルクＴmを出力させる。図２８は、第２回転機ＭＧ２が負回転にて負トルクを出力して後進走行している場合である。
【０１２６】
図２５−図２８を用いた説明で示したように、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとでは、電気式無段変速機としての機能を達成している構成に対して、エンジン１２の動力が入力される回転要素が異なっており、第１動力伝達部１０４を電気式無段変速機として機能させるときの動力分割比が異なる。すなわち、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとで、エンジン１２に対する、回転機ＭＧ１，ＭＧ２の各出力トルクや各回転速度の比率が変えられる。クラッチＣＲは、エンジン走行中のエンジン１２に対する、回転機ＭＧ１，ＭＧ２の各出力トルクや各回転速度の比率を変更する為に、作動状態が切り替えられる。
【０１２７】
Ｏ／ＤＨＶモードでのエンジン直達トルクは、エンジントルクＴeに対して減少される。一方で、Ｕ／ＤＨＶモード(前進)でのエンジン直達トルクは、エンジントルクＴeに対して増大される。本実施例において、第１差動部１０６単独では、Ｕ／ＤＨＶモードにて電気式無段変速機が構成される(図２６参照)。よって、第１差動部１０６は、クラッチＣ１の係合状態且つクラッチＣＲの解放状態で、第１回転機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより差動状態が制御されるときには、エンジントルクＴeよりも増大されたトルクが第１キャリヤＣＡ１に機械的に伝達される。
【０１２８】
又、ＭＧ１回転速度Ｎgがゼロとされてエンジン１２の動力が電気パス(第１回転機ＭＧ１や第２回転機ＭＧ２の電力授受に関わる電気経路である電気的な動力伝達経路)を介することなく全て機械的に第１キャリヤＣＡ１へ伝達される状態となる所謂メカニカルポイントの状態のときに、エンジン１２の回転が増速されて第１キャリヤＣＡ１から出力されるオーバードライブ状態となる場合がＯ／ＤＨＶモードであり、又、エンジン１２の回転が減速されて第１キャリヤＣＡ１から出力されるアンダードライブ状態となる場合がＵ／ＤＨＶモードである。
【０１２９】
図２９は、ＨＶ走行モードの固定段モード時の共線図であり、第１差動部１０６及び第２差動部１０８の各回転要素が一体回転される、直結の場合である。固定段モードの直結(以下、直結固定段モードという)は、図２２に示すように、クラッチＣ１及びクラッチＣＲを係合した状態、且つブレーキＢ１を解放した状態で実現される。直結固定段モードでは、クラッチＣ１が係合され且つブレーキＢ１が解放されており、第２差動部１０８は直結状態とされる。加えて、直結固定段モードでは、クラッチＣＲが係合されており、第１差動部１０６及び第２差動部１０８の各回転要素が一体回転させられる。これによって、第１動力伝達部１０４では、エンジン１２の動力を直接的に第１キャリヤＣＡ１から出力することができる。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２から走行用のエンジントルクＴeを出力させる。この直結固定段モードでは、バッテリユニット２０からの電力にて第１回転機ＭＧ１を駆動して、第１回転機ＭＧ１の動力を直接的に第１キャリヤＣＡ１から出力することもできる。又、この直結固定段モードでは、バッテリユニット２０からの電力にて第２回転機ＭＧ２を駆動して、第２回転機ＭＧ２の動力を駆動輪１６へ伝達することもできる。よって、ハイブリッド制御部８２は、エンジントルクＴeを出力させることに加えて、第１回転機ＭＧ１及び第２回転機ＭＧ２の少なくとも一方の回転機から走行用のトルクを出力させても良い。つまり、直結固定段モードでは、エンジン１２のみで車両１００を駆動しても良いし、又、第１回転機ＭＧ１及び／又は第２回転機ＭＧ２でトルクアシストしても良い。
【０１３０】
図３０は、ＨＶ走行モードの固定段モード時の共線図であり、第１キャリヤＣＡ１が回転不能に固定される、出力軸固定の場合である。固定段モードの出力軸固定(以下、出力軸固定段モードという)は、図２２に示すように、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲを係合した状態、且つクラッチＣ１を解放した状態で実現される。出力軸固定段モードでは、クラッチＣＲが係合されており、第１差動部１０６と第２差動部１０８とで１つの差動機構が構成される。加えて、出力軸固定段モードでは、ブレーキＢ１が係合され且つクラッチＣ１が解放されており、第１キャリヤＣＡ１が回転不能に固定される。これによって、第１動力伝達部１０４では、第２サンギヤＳ２に入力されるエンジン１２の動力の反力を第１回転機ＭＧ１にて取ることができる。従って、出力軸固定段モードでは、エンジン１２の動力による第１回転機ＭＧ１の発電電力をバッテリユニット２０に充電することができる。ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２を運転(作動)させると共に、第１回転機ＭＧ１の発電によってエンジン１２の動力に対する反力を取り、第１回転機ＭＧ１の発電電力を電力制御ユニット１８を介してバッテリユニット２０に充電する。この出力軸固定段モードは、第１キャリヤＣＡ１が回転不能に固定される為、車両１００の停止時にバッテリユニット２０を専ら充電するモードである。図２９，図３０を用いた説明で示したように、ＨＶ走行モードの直結固定段モードや出力軸固定段モードのときには、クラッチＣＲが係合される。
【０１３１】
Ｕ／ＤＨＶモードとＯ／ＤＨＶモードとは、どちらも第１動力伝達部１０４が電気式無段変速機として機能させられる。又、第１動力伝達部１０４の減速比Ｉが「１」となる状態は、クラッチＣ１及びクラッチＣＲが共に係合された直結固定段モードの状態(図２９参照)と同等の状態である。従って、好適には、ハイブリッド制御部８２は、クラッチＣ１が係合されたＵ／ＤＨＶモード(前進)と、クラッチＣＲが係合されたＯ／ＤＨＶモードとの切替えを、減速比Ｉが「１」の同期状態のときに、クラッチＣ１とクラッチＣＲとの各作動状態を切り替えることで実行する。
【０１３２】
ハイブリッド制御部８２は、前述の実施例１の図１４又は図１５に示すような走行モード切替マップに車速Ｖ及び車両負荷(例えば要求駆動トルク)を適用することで、成立させる走行モードが何れの走行モードであるかを判断する。ハイブリッド制御部８２は、判断した走行モードが現在の走行モードである場合には、現在の走行モードをそのまま成立させる一方で、判断した走行モードが現在の走行モードとは異なる場合には、現在の走行モードに替えてその判断した走行モードを成立させる。
【０１３３】
動力伝達切替部８４は、ハイブリッド制御部８２により成立させられた走行モードに基づいて、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲの各係合作動(作動状態)を制御する。動力伝達切替部８４は、ハイブリッド制御部８２により成立させられた走行モードにて走行する為の動力伝達が可能となるように、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲを各々係合及び／又は解放させる油圧制御指令信号Ｓpを油圧制御回路５４へ出力する。
【０１３４】
図３１は、図２３−図３０の共線図と同様の共線図を用いて、エンジン１２の回転停止状態での単独駆動ＥＶモードにおける走行中に、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとの切替えを行ったときのその切替え前後の状態の一例を説明する図である。図３１において、エンジン１２が回転停止状態とされた、第２回転機ＭＧ２単独による力行が行われている走行中に、Ｏ／ＤＨＶモードからＵ／ＤＨＶモードへの切替えが発生したことで、クラッチＣＲが係合状態とされたＯ／ＤＨＶモードに対応する実線ＯＤ１及び破線ＯＤ２の状態から、クラッチＣ１が係合状態とされたＵ／ＤＨＶモードに対応する実線ＵＤ１及び破線ＵＤ２の状態へ切り替えられる。この際、Ｏ／ＤＨＶモードに対応する状態でクラッチＣＲが解放状態へ切り替えられると共にクラッチＣ１が係合状態へ切り替えられると、エンジン回転速度Ｎeが正回転に連れ回されるおそれがある。又、第１回転機ＭＧ１は、クラッチＣ１のトルク容量(すなわちクラッチトルク)Ｔc1(以下、Ｃ１トルクＴc1という)により正方向に回転させられる。このように、慣性を持ったエンジン１２及び第１回転機ＭＧ１が回転して、駆動輪１６にショックとして現れる。このようなクラッチＣ１の係合に伴う係合ショックは、クラッチＣ１の差回転速度ΔＮcが大きい程、大きくなる可能性がある。このような係合ショックは、発生しないようにＯ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとの切替えが為されることが望ましい。尚、Ｕ／ＤＨＶモードからＯ／ＤＨＶモードへの切替えでも、クラッチＣＲが係合状態へ切り替えられると、エンジン回転速度Ｎeが正回転に連れ回されるおそれがある。
【０１３５】
これに対して、本実施例の車両１００では、前述の実施例１，２の車両１０と同様に、ＥＶ走行中に、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとを切り替えるときには、解放切替え係合装置を解放状態へ切り替えた後に、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御を実行し、その後、係合切替え係合装置を係合状態へ切り替える。つまり、本実施例の車両１００においては、前述の実施例１，２にて示した電子制御装置８０の制御作動を適用することができる。
【０１３６】
図３２は、本実施例の車両１００において、前述の実施例１の図１７のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートの一例を示す図である。図３２は、第２回転機ＭＧ２単独による力行中のＥＶ走行での減速中に、Ｏ／ＤＨＶモードからＵ／ＤＨＶモードに切り替える場面を示している。この場面は、例えば図１４における破線で示した領域内でアクセル開度θaccの低開度での減速中に相当する。
【０１３７】
図３２において、車速Ｖの低下に伴ってＯ／ＤＨＶモードからＵ／ＤＨＶモードへの切替えが判断されたことで、係合状態とする係合装置の、クラッチＣＲからクラッチＣ１への切替え開始が判断される(ｔ１時点参照)。このように、ここでの切替えはＥＶ力行中に発生する。この判断に伴って、解放切替え係合装置となるクラッチＣＲの油圧指示の油圧値が下げられる(ｔ１時点−ｔ２時点参照)。その後、クラッチＣＲのトルク容量が十分に下がったと判断されると、係合切替え係合装置となるクラッチＣ１における回転速度の同期が開始される(ｔ２時点参照)。回転速度の同期は、ＭＧ１トルクＴgの制御にて行われる(ｔ２時点−ｔ４時点参照)。第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御中には、回転速度同期制御の完了に間に合うように、クラッチＣ１のスタンバイ制御が開始される(ｔ３時点参照)。クラッチＣ１における回転速度の同期完了が判断されると、クラッチＣ１の油圧指示の油圧値が上昇させられて、クラッチＣ１の係合が開始され、クラッチＣ１のトルク容量が発生させられる(ｔ４時点参照)。クラッチＣ１のトルク容量が上げられている過渡中も第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御が実行される(ｔ４時点−ｔ５時点参照)。これによって、係合ショックがより抑制されるか、又は係合ショックが確実に回避され易くなる。クラッチＣ１のトルク容量が十分な値とされると、油圧指示の油圧値が最大油圧とされ、Ｏ／ＤＨＶモードからＵ／ＤＨＶモードへ切り替える状態遷移が終了される(ｔ５時点参照)。
【０１３８】
上述のように、本実施例によれば、前述の実施例１，２と同様の効果を得ることができる。
【０１３９】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１４０】
例えば、前述の実施例では、図１７のフローチャートに示すように、第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御中に係合切替え係合装置のスタンバイ制御を実行し、又、係合切替え係合装置の係合制御の過渡中にも第１回転機ＭＧ１による回転速度同期制御を実行するものであったが、この態様に限らない。例えば、スタンバイ制御や係合制御の過渡中における回転速度同期制御は必ずしも実行する必要はない。このような態様では、図１７のフローチャートにおけるＳ４０，Ｓ６０，Ｓ８０は適宜除かれる。
【０１４１】
また、前述の実施例の第１差動部４４では、第１係合装置は、第５回転要素ＲＥ５と第６回転要素ＲＥ６とを選択的に連結するクラッチＣ１であり、第１差動部１０６では、第４回転要素ＲＥ４と第５回転要素ＲＥ５とを選択的に連結するクラッチＣ１であったが、この態様に限らない。例えば、第１差動部４４では、第１係合装置は、第４回転要素ＲＥ４と第５回転要素ＲＥ５とを選択的に連結するクラッチでも良いし、第４回転要素ＲＥ４と第６回転要素ＲＥ６とを選択的に連結するクラッチでも良い。要は、第１係合装置は、第４回転要素ＲＥ４、第５回転要素ＲＥ５、及び第６回転要素ＲＥ６のうちの何れか２つの回転要素を連結するクラッチであれば良い。又、第１差動部４４，１０６では、第３係合装置は、第３回転要素ＲＥ３と第５回転要素ＲＥ５とを選択的に連結するクラッチＣＲであったが、この態様に限らない。例えば、第３係合装置は、第２回転要素ＲＥ２と第５回転要素ＲＥ５とを選択的に連結するクラッチでも良い。又、第１差動部４４，１０６は、シングルピニオン型の第１遊星歯車機構４８及びシングルピニオン型の第２遊星歯車機構５０を備えていたが、この態様に限らない。例えば、第１差動部４４，１０６は、シングルピニオン型の第１遊星歯車機構４８に替えて、ダブルピニオン型の遊星歯車機構を備えていても良い。又、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲは、湿式の油圧式摩擦係合装置であったが、電気動力によって作動状態を切り替える係合装置であっても良い。
【０１４２】
また、前述の実施例では、車両１０，１００は、クラッチＣ１及びブレーキＢ１を備えていたが、クラッチＣ１及びブレーキＢ１のうちの少なくとも一方の係合装置が備えられていれば、本発明は適用され得る。又、車両１０，１００は、第２回転機ＭＧ２が第１動力伝達部２４，１０４の軸心とは別の軸心上に配置されるような連結関係のギヤトレーンであったが、例えば第２回転機ＭＧ２が第１動力伝達部２４，１０４の軸心と同じ軸心上に配置されるような連結関係のギヤトレーンなどであっても良い。要は、エンジン１２と、第１差動部４４，１０６と、第２差動部４６，１０８と、駆動輪１６に動力伝達可能に連結された第２回転機ＭＧ２とを備えた車両であれば、本発明を適用することができる。又、第２回転機ＭＧ２が動力伝達可能に連結される駆動輪Ｗは、第１差動部４４，１０６の第３回転要素が動力伝達可能に連結される駆動輪１６と必ずしも同じでなくても良い。例えば、前輪及び後輪のうちの一方が駆動輪１６であり、他方が駆動輪Ｗであっても良い。このような場合、駆動輪１６と駆動輪Ｗとが駆動輪であり、第３回転要素と第２回転機ＭＧ２とは共にその駆動輪に動力伝達可能に連結される。又、ＦＦ方式の車両１０，１００に好適に用いられる動力伝達装置１４，１０２を用いて発明を説明したが、本発明は、例えばＦＲ方式、ＲＲ方式など他の方式の車両に用いられる動力伝達装置においても適宜適用することができる。
【０１４３】
尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【０１４４】
１０：車両
１２：エンジン
１６：駆動輪
２２：ケース(非回転部材)
４４：第１差動部
ＣＡ１：第１キャリヤ(第１回転要素)
Ｓ１：第１サンギヤ(第２回転要素)
Ｒ１：第１リングギヤ(第３回転要素)
４６：第２差動部
Ｓ２：第２サンギヤ(第４回転要素)
ＣＡ２：第２キャリヤ(第５回転要素)
Ｒ２：第２リングギヤ(第６回転要素)
８０：電子制御装置(制御装置)
８６：始動制御部
８７：係合制御部
８８：差回転抑制制御部
１００：車両
１０６：第１差動部
Ｒ１：第１リングギヤ(第１回転要素)
Ｓ１：第１サンギヤ(第２回転要素)
ＣＡ１：第１キャリヤ(第３回転要素)
１０８：第２差動部
Ｓ２：第２サンギヤ(第４回転要素)
ＣＡ２：第２キャリヤ(第５回転要素)
Ｒ２：第２リングギヤ(第６回転要素)
Ｃ１：クラッチ(第１係合装置)
Ｂ１：ブレーキ(第２係合装置)
ＣＲ：クラッチ(第３係合装置)
ＭＧ１：第１回転機
ＭＧ２：第２回転機
【図１】
2018012376.tif 000003
【図２】
2018012376.tif 000004
【図３】
2018012376.tif 000005
【図４】
2018012376.tif 000006
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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