(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジン始動後の係合装置の係合状態の切替えによるショックや切替え遅れを、抑制又は回避することができ、エンジンの動力を用いた走行にスムーズに移行する。【解決手段】始動後係合装置がブレーキＢ１の場合にはブレーキＢ１の係合状態でエンジン始動される一方で、始動後係合装置がクラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの少なくとも一方の係合装置の場合にはクラッチＣ１又はクラッチＣＲでエンジン始動されるので、エンジン始動後に、ブレーキＢ１の係合状態と、クラッチＣ１又はクラッチＣＲの係合状態との切替えが生じない。そのような切替えが生じないので、切替えによるショックや切替え遅れが回避される。又、クラッチＣ１の係合状態とクラッチＣＲの係合状態とを切り替える際には、同期状態での切替えができる為、切替えによるショックや切替え遅れが抑制される。よって、エンジンの動力を用いた走行にスムーズに移行することができる。【選択図】図１７
2018024320.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、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、
運転停止中の前記エンジンを始動するときには、前記第１係合装置、前記第２係合装置、及び前記第３係合装置のうちの何れかの係合装置の係合状態において前記第１回転機にてトルクを発生させることで前記エンジンを回転駆動する始動制御部と、
前記エンジンの始動後の走行において係合状態とされる係合装置である始動後係合装置が、前記第１係合装置、前記第２係合装置、及び前記第３係合装置のうちの何れの係合装置であるかを判断する始動後係合装置判断部と、
前記エンジンが始動させられるときに、前記始動後係合装置が前記第２係合装置である場合には、前記第２係合装置を係合状態とする一方で、前記始動後係合装置が前記第１係合装置及び前記第３係合装置のうちの少なくとも一方の係合装置である場合には、前記第１係合装置又は前記第３係合装置を係合状態とする始動時係合制御部と
を、含むことを特徴とする車両の制御装置。
【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、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第２回転機と、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。このような第１係合装置、第２係合装置、及び第３係合装置を備える車両において、運転停止中のエンジンを始動するときには、例えば第１係合装置、第２係合装置、及び第３係合装置のうちの何れかの係合装置の係合状態において第１回転機にてトルクを発生させることでエンジンを回転駆動してエンジンを点火することが考えられる。しかしながら、エンジンを始動するときに係合状態とされる係合装置と、エンジン始動後の走行において係合状態とされる係合装置との間で、エンジン始動後に係合状態の切替えを行う際、係合装置の組合せによっては、切替えショックや切替え遅れなどが生じ、エンジンの動力を用いた走行にスムーズに移行できない可能性がある。尚、上述したような課題は未公知である。
【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、エンジン始動後の係合装置の係合状態の切替えによるショックや切替え遅れを、抑制又は回避することができ、エンジンの動力を用いた走行にスムーズに移行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、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) 運転停止中の前記エンジンを始動するときには、前記第１係合装置、前記第２係合装置、及び前記第３係合装置のうちの何れかの係合装置の係合状態において前記第１回転機にてトルクを発生させることで前記エンジンを回転駆動する始動制御部と、(d) 前記エンジンの始動後の走行において係合状態とされる係合装置である始動後係合装置が、前記第１係合装置、前記第２係合装置、及び前記第３係合装置のうちの何れの係合装置であるかを判断する始動後係合装置判断部と、(e) 前記エンジンが始動させられるときに、前記始動後係合装置が前記第２係合装置である場合には、前記第２係合装置を係合状態とする一方で、前記始動後係合装置が前記第１係合装置及び前記第３係合装置のうちの少なくとも一方の係合装置である場合には、前記第１係合装置又は前記第３係合装置を係合状態とする始動時係合制御部とを、含むことにある。
【発明の効果】
【０００７】
前記第１の発明によれば、エンジン始動後に、第２係合装置の係合状態と、第１係合装置又は第３係合装置の係合状態とを切り替える際には、同期状態での切替えができない為、切替えショックが生じる可能性があったり、又、何れの係合装置をも一旦解放状態とした後に切り替える必要があって切替えに時間が掛かる可能性があったりすることに対して、始動後係合装置が第２係合装置の場合にはその第２係合装置の係合状態でエンジンが始動させられる一方で、始動後係合装置が第１係合装置及び第３係合装置のうちの少なくとも一方の係合装置の場合にはその第１係合装置又はその第３係合装置でエンジンが始動させられるので、エンジン始動後に、第２係合装置の係合状態と、第１係合装置又は第３係合装置の係合状態との切替えが生じない。そのような切替えが生じないので、切替えによるショックや切替え遅れが回避される。又、エンジン始動後に、第１係合装置の係合状態と第３係合装置の係合状態とを切り替える際には、同期状態での切替えができる為、切替えによるショックや切替え遅れが抑制される。よって、エンジン始動後の係合装置の係合状態の切替えによるショックや切替え遅れを、抑制又は回避することができ、エンジンの動力を用いた走行にスムーズに移行することができる。尚、上記同期状態は、係合状態を切り替える各係合装置における差回転速度が、ゼロとされた状態、又は略ゼロとされた状態、又は切替えショックが抑制される程度に所定値以下に抑制された状態である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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】エンジン始動時におけるバッテリユニットのピークパワーを、Ｏ／ＤＨＶモードとＵ／ＤＨＶモードとで比較した一例を示す図である。
【図１７】電子制御装置の制御作動の要部すなわちエンジン始動後の係合装置の係合状態の切替えによるショックや切替え遅れを抑制又は回避することができ、エンジンの動力を用いた走行にスムーズに移行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】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２０】図１９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２１】図１９の車両において、単独駆動ＥＶモード時の共線図である。
【図２２】図１９の車両において、両駆動ＥＶモード時の共線図である。
【図２３】図１９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２４】図１９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２５】図１９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２６】図１９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２７】図１９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２８】図１９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。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
好適には、前記始動時係合制御部は、前記始動後係合装置が前記第１係合装置及び前記第３係合装置のうちの少なくとも一方の係合装置である場合には、差回転速度が小さい方の係合装置を係合状態とすることにある。このようにすれば、差回転速度が小さい方の係合装置が係合状態とされることで、係合前に差回転速度を小さくするときに要する時間が比較的短くなり、早期のエンジン始動が可能となる。このような態様は、例えばエンジン始動の応答が優先されるような場合に有用である。
【００１０】
また、好適には、前記車両は、前記駆動輪に動力伝達可能に連結された第２回転機を備えており、前記エンジンを始動するときには、前記駆動輪における出力トルクの落ち込みが抑制されるように、前記第２回転機から補償トルクを出力するトルク補償制御部を更に含むものであり、前記始動時係合制御部は、前記始動後係合装置が前記第１係合装置及び前記第３係合装置のうちの少なくとも一方の係合装置である場合には、前記エンジンを始動するときに必要な前記第２回転機の前記補償トルクが所定トルク以下となる係合装置を係合状態とすることにある。このようにすれば、運転停止中のエンジンの回転を引き上げることに伴うエンジンの負トルク(エンジン引き込みトルクともいう)に対するエンジン始動時の第１回転機のトルクを略同じとした場合に、第１係合装置及び第３係合装置のうちの何れの係合装置の係合状態にてエンジンを始動するかによって必要な第２回転機の補償トルクが相違することに対して、必要な第２回転機の補償トルクが所定トルク以下(換言すれば小さい方)の係合装置が係合状態とされることで、実際の第２回転機の補償トルクが不足してエンジン始動ショックが発生する可能性があることを抑制することができる。
【００１１】
また、好適には、前記始動時係合制御部は、前記始動後係合装置が前記第１係合装置及び前記第３係合装置のうちの少なくとも一方の係合装置である場合には、前記エンジンを始動するときに前記第１差動部及び前記第２差動部における各回転要素の回転速度が各所定回転速度以下となる係合装置を係合状態とすることにある。このようにすれば、第１係合装置及び第３係合装置のうちの何れの係合装置の係合状態にてエンジンを始動するかによって各回転要素の回転速度が相違することに対して、各回転要素の回転速度が各所定回転速度以下となる係合装置が係合状態とされることで、各回転要素や回転機(例えば第１回転機)の耐久性を向上することができる。
【００１２】
また、好適には、前記車両は、前記第１回転機との間で電力を授受する蓄電装置を備えており、前記始動時係合制御部は、前記始動後係合装置が前記第１係合装置及び前記第３係合装置のうちの少なくとも一方の係合装置である場合には、前記エンジンを始動するときに前記蓄電装置の入力電力が所定電力以下となる係合装置を係合状態とすることにある。このようにすれば、第１係合装置及び第３係合装置のうちの何れの係合装置の係合状態にてエンジンを始動するかによって第１回転機による発電電力が相違することに対して、蓄電装置の入力電力が所定電力以下となる係合装置が係合状態とされることで(すなわち蓄電装置の入力電力が過剰にならないようにすることで)、蓄電装置の耐久性を向上することができる。
【００１３】
また、好適には、前記始動後係合装置判断部は、後進走行が要求されているか、又は前進走行が要求されているかを判断することで、前記始動後係合装置が何れの係合装置であるかを判断するものであり、前記始動時係合制御部は、前記後進走行が要求されている場合には、前記第２係合装置を係合状態とする一方で、前記前進走行が要求されている場合には、前記第１係合装置又は前記第３係合装置を係合状態とすることにある。このようにすれば、エンジン始動後に、前後進の要求に依存した、係合装置の係合状態の切替えを行うことなく、エンジンの動力を用いた走行が可能となる。
【００１４】
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】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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車両１０に備えられた電力制御ユニット１８を介して、各々電力を授受する蓄電装置としての車両１０に備えられたバッテリユニット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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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」(又は略「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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。両駆動ＥＶモードでは、クラッチＣ１又はブレーキＢ１を解放することで、単独駆動ＥＶモードと同様に、エンジン１２が連れ回し状態とされる。よって、電子制御装置８０は、運転停止中のエンジン１２を始動するときには、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲのうちの何れかの係合装置の係合状態において第１回転機ＭＧ１にてトルクを発生させることでエンジン１２を回転駆動する、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。つまり、始動制御部８６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。尚、両駆動ＥＶモードからのエンジン始動では、一旦単独駆動ＥＶモードに切り替えてからエンジン１２を始動しても良い。
【００６７】
ところで、エンジン１２を始動するときに係合状態とされる係合装置(始動時係合装置と称す)と、エンジン１２の始動後の走行において係合状態とされる係合装置(始動後係合装置と称する)との間で、エンジン始動後に係合状態の切替えを行う際、係合装置の組合せによっては、切替えショックや切替え遅れなどが生じる可能性がある。エンジン始動後に、クラッチＣ１の係合状態とクラッチＣＲの係合状態とを切り替える際には、前述した、Ｕ／ＤＨＶモードとＯ／ＤＨＶモードとを切り替える態様で示したように、減速比Ｉが「１」(又は略「１」)の同期状態で行うことができる。一方で、エンジン始動後に、ブレーキＢ１の係合状態と、クラッチＣ１又はクラッチＣＲの係合状態とを切り替える際には、上記のような同期状態での切替えができない為、切替えショックが生じる可能性があったり、又、何れの係合装置をも一旦解放状態とした後に切り替える必要があってその切替えに時間が掛かる可能性がある。尚、上記同期状態は、係合状態を切り替える各係合装置における差回転速度ΔＮcが、ゼロとされた状態、又は略ゼロとされた状態、又は切替えショックが抑制される程度に所定値以下に抑制された状態である。又、差回転速度ΔＮcは、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。
【００６８】
そこで、電子制御装置８０は、始動後係合装置がブレーキＢ１の場合には、ブレーキＢ１を始動時係合装置とする一方で、始動後係合装置がクラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの少なくとも一方の係合装置の場合には、クラッチＣ１又はクラッチＣＲを始動時係合装置とする。
【００６９】
電子制御装置８０は、上述したエンジン始動時の制御を実現する為に、始動後係合装置判断手段すなわち始動後係合装置判断部８７、及び始動時係合制御手段すなわち始動時係合制御部８８を更に備えている。
【００７０】
始動後係合装置判断部８７は、始動後係合装置が、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲのうちの何れの係合装置であるかを判断する。
【００７１】
始動時係合制御部８８は、始動制御部８６によりエンジン１２が始動させられるときに、始動後係合装置判断部８７により始動後係合装置がブレーキＢ１であると判断された場合には、ブレーキＢ１を係合状態とする一方で、始動後係合装置判断部８７により始動後係合装置がクラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの少なくとも一方の係合装置であると判断された場合には、クラッチＣ１又はクラッチＣＲを係合状態とする。始動時係合制御部８８は、始動時係合装置を係合状態とする際には、その係合に先立って、第１回転機ＭＧ１により始動時係合装置を差回転速度ΔＮcが抑制された同期状態とする。
【００７２】
具体的には、エンジン１２が始動完了した後、ＨＶ走行モードにおいては、図２に示すように、前進走行では、クラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの少なくとも一方の係合装置が係合状態とされる。又、ブレーキＢ１の係合状態では、前進走行はできず、後進走行のみが可能である。このようなことから、始動後係合装置判断部８７は、後進走行が要求されているか、又は前進走行が要求されているかを判断することで、始動後係合装置が何れの係合装置であるかを判断する。始動後係合装置判断部８７は、シフトレバーの操作位置POSshがＲポジション以外の操作位置であるか否かを判定することで、前進走行が要求されているか否かを判断する。操作位置POSshがＲポジションであると判断されたことは、始動後係合装置がブレーキＢ１であると判断されたということである。又、操作位置POSshがＲポジション以外の操作位置であると判断されたことは、始動後係合装置がクラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの少なくとも一方の係合装置であると判断されたということである。尚、Ｒポジションは、後進を意図する操作位置(すなわち後進走行を要求する為の操作位置)である。Ｒポジション以外の操作位置は、前進を意図する操作位置であって、例えば自動変速制御による前進走行を要求する為のＤポジション、前進走行においてエンジンブレーキが作用され易くする為のＢポジション、前進走行において手動変速を可能とする為のＳ(又はＭ)ポジション、前進走行において低車速側のギヤ段に固定する為のＬ(又は２)ポジション等である。又、Ｒポジション以外の操作位置には、動力伝達装置１４の動力伝達状態をニュートラル状態とする為のＮポジション、及び、動力伝達装置１４の動力伝達状態をニュートラル状態とし且つ例えばドライブギヤ２８を回転不能に固定する為のＰポジションを含んでも良い。
【００７３】
始動時係合制御部８８は、始動後係合装置判断部８７により操作位置POSshがＲポジションであると判定された場合(すなわち後進走行が要求されていると判定された場合)には、ブレーキＢ１を係合状態とする。一方で、始動時係合制御部８８は、始動後係合装置判断部８７により操作位置POSshがＲポジション以外の操作位置であると判定された場合(すなわち前進走行が要求されていると判定された場合)には、クラッチＣ１又はクラッチＣＲを係合状態とする。これにより、エンジン始動後に、前後進の要求に依存した、係合装置の係合状態の切替えを行うことなく、エンジン１２の動力を用いた走行が可能となる。
【００７４】
以下に、始動後係合装置がクラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの少なくとも一方の係合装置である場合に、クラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの何れを始動時係合装置とするかについて、詳細に説明する。
【００７５】
ハイブリッド制御部８２は、始動後係合装置判断部８７により始動後係合装置がクラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの少なくとも一方の係合装置であると判断された場合には、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及び車両負荷を適用することで、エンジン始動後に用いる走行モードが何れの走行モードであるかを判断し、その判断したエンジン始動後に用いる走行モードがＵ／ＤＨＶモードであるか否かを判定する。始動時係合制御部８８は、ハイブリッド制御部８２によりエンジン始動後に用いる走行モードがＵ／ＤＨＶモードでないと判定された場合には、始動時係合装置としてクラッチＣ１を選択し、そのクラッチＣ１を係合状態とする。一方で、始動時係合制御部８８は、ハイブリッド制御部８２によりエンジン始動後に用いる走行モードがＵ／ＤＨＶモードであると判定された場合には、始動時係合装置としてクラッチＣＲを選択し、そのクラッチＣＲを係合状態とする。
【００７６】
始動時係合制御部８８は、クラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの何れを始動時係合装置とするかを、ハイブリッド制御部８２によるＵ／ＤＨＶモードか否かの判定に基づいて選択することとは別に、クラッチＣ１とクラッチＣＲとの各差回転速度ΔＮcに基づいて選択しても良い。差回転速度ΔＮcが小さな方が同期状態とするときの時間が短くされる。従って、始動時係合制御部８８は、始動後係合装置判断部８７により始動後係合装置がクラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの少なくとも一方の係合装置であると判断された場合には、クラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちで差回転速度ΔＮcが小さい方の係合装置を係合状態とする。具体的には、始動時係合制御部８８は、クラッチＣＲの方がクラッチＣ１よりも差回転速度ΔＮcが小さいか否かを判定する。始動時係合制御部８８は、クラッチＣＲの方がクラッチＣ１よりも差回転速度ΔＮcが小さいと判定した場合には、始動時係合装置としてクラッチＣＲを選択し、そのクラッチＣＲを係合状態とする。一方で、始動時係合制御部８８は、クラッチＣＲの方がクラッチＣ１よりも差回転速度ΔＮcが小さくないと判定した場合には、始動時係合装置としてクラッチＣ１を選択し、そのクラッチＣ１を係合状態とする。これにより、差回転速度ΔＮcが小さい方の係合装置が係合状態とされることで、係合前に差回転速度ΔＮcを小さくするときに要する時間が比較的短くなり、早期のエンジン始動が可能となる。このような態様は、例えばエンジン始動の応答が優先されるような場合に有用である。その為、エンジン始動の応答が優先されるような場合には、ハイブリッド制御部８２によるＵ／ＤＨＶモードか否かの判定に基づいて始動時係合装置を選択することに優先して、差回転速度ΔＮcに基づいて始動時係合装置を選択することを実行することが好適である。始動時係合制御部８８は、エンジン始動を素早く行うことが優先されているか否かを判定し、エンジン始動を素早く行うことが優先されていると判定した場合には、クラッチＣＲの方がクラッチＣ１よりも差回転速度ΔＮcが小さいか否かを判定する。始動時係合制御部８８は、例えばアクセル開度θaccの変化速度が所定変化速度よりも大きいか否かに基づいて、エンジン始動を素早く行うことが優先されているか否かを判定する。
【００７７】
クラッチＣ１又はクラッチＣＲを係合させた状態でＭＧ１トルクＴgを発生させることで、エンジン回転速度Ｎeを上昇させてエンジン１２を始動する場合、駆動輪１６に連結された第１リングギヤＲ１には、エンジン回転速度Ｎeを上昇させる為の反力として、運転停止中のエンジン１２の回転を引き上げることに伴うエンジン１２の負トルク(エンジン引き込みトルクともいう)に対応したトルクが伝達される為、駆動トルクの落ち込みが生じる。その為、電子制御装置８０は、エンジン１２を始動するときには、駆動輪１６における出力トルクである駆動トルクの落ち込みが抑制されるように、第２回転機ＭＧ２から駆動トルクの落ち込みを補償するトルク(補償トルクともいう)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。つまり、トルク補償制御部８９は、始動制御部８６によりクラッチＣ１又はクラッチＣＲを係合させた状態でエンジン１２が始動されるときには、補償トルクを第２回転機ＭＧ２により出力して、エンジン始動時のショックを抑制する。すなわち、トルク補償制御部８９は、このようなエンジン始動では、第２回転機ＭＧ２に反力キャンセルトルクとしての補償トルクを追加で出力させる。
【００７８】
エンジン引き込みトルクに対するエンジン始動時の第１回転機ＭＧ１の分担トルクを、Ｏ／ＤＨＶモード(クラッチＣ１の係合状態)とＵ／ＤＨＶモード(クラッチＣＲの係合状態)とで略同じとした場合、クラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの何れの係合装置の係合状態にてエンジン１２を始動するかによって必要な第２回転機ＭＧ２の補償トルクが相違する。この補償トルクは第２回転機ＭＧ２のトルク増加分である為、第２回転機ＭＧ２の出力可能な最大のＭＧ２トルクＴmmaxから、既にＥＶ走行用に出力されているＭＧ２トルクＴm分を減算した残りのＭＧ２トルク(残余ＭＧ２トルクＴmreという)(＝Ｔmmax−Ｔm)が補償トルクに対して不足すると、エンジン始動時のショックを抑制できないおそれがある。その為、始動時係合制御部８８は、始動後係合装置判断部８７により始動後係合装置がクラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの少なくとも一方の係合装置であると判断された場合には、エンジン１２を始動するときに必要な第２回転機ＭＧ２の補償トルクが所定トルク(例えば残余ＭＧ２トルクＴmre)以下となる係合装置を係合状態とする。これにより、必要な第２回転機ＭＧ２の補償トルクが所定トルク以下(換言すれば小さい方)の係合装置が係合状態とされることで、実際の第２回転機ＭＧ２の補償トルクが不足してエンジン始動ショックが発生する可能性があることを抑制することができる。尚、エンジン引き込みトルクは、例えば排気ガスの浄化要件に基づくエンジン始動時の回転上昇加速度などに基づいて電子制御装置８０により算出され、第２回転機ＭＧ２の補償トルクは、そのエンジン引き込みトルクに基づいて電子制御装置８０により算出される。
【００７９】
但し、Ｏ／ＤＨＶモード(クラッチＣ１の係合状態)とＵ／ＤＨＶモード(クラッチＣＲの係合状態)との何れも、各補償トルクが所定トルク以下となる場合や各補償トルクが所定トルクを超える場合が考えられる。一方で、Ｏ／ＤＨＶモードでの補償トルクは、エンジン引き込みトルクの絶対値よりも小さな値のトルクとなり、Ｕ／ＤＨＶモードでの補償トルクは、エンジン引き込みトルクの絶対値よりも大きな値のトルクとなる。これは、前述した、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、又、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、ということと同じ原理である。このように、第２回転機ＭＧ２の補償トルクは、Ｕ／ＤＨＶモードの方が大きくなる。従って、始動時係合制御部８８は、Ｕ／ＤＨＶモードでの第２回転機ＭＧ２の補償トルクが所定トルク以下であるか否かを判定し、Ｕ／ＤＨＶモードでの第２回転機ＭＧ２の補償トルクが所定トルク以下でないと判定した場合には、Ｏ／ＤＨＶモードでの第２回転機ＭＧ２の補償トルクが所定トルク以下であるか否かを判定することなく、クラッチＣ１を係合状態とする。すなわち、始動時係合制御部８８は、ハイブリッド制御部８２によりエンジン始動後に用いる走行モードがＵ／ＤＨＶモードであると判定された場合には、又は、クラッチＣＲの方がクラッチＣ１よりも差回転速度ΔＮcが小さいと判定した場合には、Ｕ／ＤＨＶモードでの第２回転機ＭＧ２の補償トルクが所定トルク以下であるか否かを判定する。始動時係合制御部８８は、Ｕ／ＤＨＶモードでの第２回転機ＭＧ２の補償トルクが所定トルク以下であると判定した場合には、始動時係合装置としてクラッチＣＲを選択し、そのクラッチＣＲを係合状態とする。一方で、始動時係合制御部８８は、Ｕ／ＤＨＶモードでの第２回転機ＭＧ２の補償トルクが所定トルク以下でないと判定した場合には、始動時係合装置としてクラッチＣ１を選択し、そのクラッチＣ１を係合状態とする。
【００８０】
クラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの何れの係合装置の係合状態にてエンジン１２を始動するかによって第１動力伝達部２４における各回転要素の回転速度が相違する。例えば、Ｏ／ＤＨＶモード(クラッチＣ１の係合状態)とＵ／ＤＨＶモード(クラッチＣＲの係合状態)とでは、始動時係合装置を係合状態とすることに先立って行われる、第１回転機ＭＧ１により始動時係合装置を同期状態とする際のＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値が相違する。各回転要素の回転速度が高回転となると耐久性が低下するおそれがある。その為、始動時係合制御部８８は、始動後係合装置判断部８７により始動後係合装置がクラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの少なくとも一方の係合装置であると判断された場合には、エンジン１２を始動するときに第１差動部４４及び第２差動部４６における各回転要素の回転速度の絶対値が各所定回転速度以下となる係合装置を係合状態とする。この所定回転速度は、例えば第１回転機ＭＧ１や第１ピニオンギヤＰ１や第２ピニオンギヤＰ２等の各部材の耐久性の低下が抑制される為の予め定められた閾値である。これにより、各回転要素の回転速度の絶対値が各所定回転速度以下となる係合装置が係合状態とされることで、各回転要素や回転機(例えば第１回転機ＭＧ１)の耐久性を向上することができる。
【００８１】
但し、Ｏ／ＤＨＶモード(クラッチＣ１の係合状態)とＵ／ＤＨＶモード(クラッチＣＲの係合状態)との何れも、ＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値が所定回転速度以下となる場合やＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値が所定回転速度を超える場合が考えられる。一方で、ＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値は、Ｕ／ＤＨＶモードの方がＯ／ＤＨＶモードより高くなる。従って、始動時係合制御部８８は、Ｕ／ＤＨＶモードでのＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値が所定回転速度以下であるか否かを判定し、Ｕ／ＤＨＶモードでのＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値が所定回転速度以下でないと判定した場合には、Ｏ／ＤＨＶモードでのＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値が所定回転速度以下であるか否かを判定することなく、クラッチＣ１を係合状態とする。すなわち、始動時係合制御部８８は、ハイブリッド制御部８２によりエンジン始動後に用いる走行モードがＵ／ＤＨＶモードであると判定された場合には、又は、クラッチＣＲの方がクラッチＣ１よりも差回転速度ΔＮcが小さいと判定した場合には、Ｕ／ＤＨＶモードでのＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値が所定回転速度以下であるか否かを判定する。始動時係合制御部８８は、Ｕ／ＤＨＶモードでのＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値が所定回転速度以下であると判定した場合には、始動時係合装置としてクラッチＣＲを選択し、そのクラッチＣＲを係合状態とする。一方で、始動時係合制御部８８は、Ｕ／ＤＨＶモードでのＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値が所定回転速度以下でないと判定した場合には、始動時係合装置としてクラッチＣ１を選択し、そのクラッチＣ１を係合状態とする。
【００８２】
クラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの何れの係合装置の係合状態にてエンジン１２を始動するかによって第１回転機ＭＧ１による発電電力が相違する。例えば、Ｏ／ＤＨＶモード(クラッチＣ１の係合状態)とＵ／ＤＨＶモード(クラッチＣＲの係合状態)とでは、第１回転機ＭＧ１により始動時係合装置を同期状態とする際のＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値が相違する為、始動時係合装置の係合状態で第１回転機ＭＧ１にて同じトルクを発生させてエンジン始動するときの第１回転機ＭＧ１による発電電力が相違する。第１回転機ＭＧ１による発電電力に伴うバッテリユニット２０の入力電力(すなわち充電電力)がバッテリユニット２０の入力制限を超えると、バッテリユニット２０の耐久性が低下するおそれがある。その為、始動時係合制御部８８は、始動後係合装置判断部８７により始動後係合装置がクラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの少なくとも一方の係合装置であると判断された場合には、エンジン１２を始動するときにバッテリユニット２０の入力電力が所定電力(例えば入力制限)以下となる係合装置を係合状態とする。これにより、バッテリユニット２０の入力電力が所定電力以下となる係合装置が係合状態とされることで(すなわちバッテリユニット２０の入力電力が過剰にならないようにすることで)、バッテリユニット２０の耐久性を向上することができる。尚、バッテリユニット２０の入力電力は、バッテリユニット２０の電力(バッテリ電力又はバッテリパワーともいう)の負側電力(すなわちバッテリ充電電力)である。又、バッテリユニット２０の入力制限は、バッテリユニット２０のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ容量ＳＯＣに基づいて電子制御装置８０により算出される。
【００８３】
但し、Ｏ／ＤＨＶモード(クラッチＣ１の係合状態)とＵ／ＤＨＶモード(クラッチＣＲの係合状態)との何れも、バッテリユニット２０の入力電力が所定電力以下となる場合やバッテリユニット２０の入力電力が所定電力を超える場合が考えられる。一方で、第１回転機ＭＧ１により始動時係合装置を同期状態とする際のＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値は、Ｕ／ＤＨＶモードの方がＯ／ＤＨＶモードより高くなる為、第１回転機ＭＧ１による発電電力もＵ／ＤＨＶモードの方が大きくなる。そうすると、図１６に示すように、バッテリユニット２０の入力電力の絶対値の最大値(ピークパワー)は、Ｕ／ＤＨＶモードの方がＯ／ＤＨＶモードよりも大きくなり、又、車速Ｖが高い程ＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値が高くなることで大きくなる。その為、Ｕ／ＤＨＶモードの方がＯ／ＤＨＶモードよりもバッテリユニット２０の入力電力が入力制限を超え易い。従って、始動時係合制御部８８は、Ｕ／ＤＨＶモードでのバッテリユニット２０の入力電力が所定電力以下であるか否かを判定し、Ｕ／ＤＨＶモードでのバッテリユニット２０の入力電力が所定電力以下でないと判定した場合には、Ｏ／ＤＨＶモードでのバッテリユニット２０の入力電力が所定電力以下であるか否かを判定することなく、クラッチＣ１を係合状態とする。すなわち、始動時係合制御部８８は、ハイブリッド制御部８２によりエンジン始動後に用いる走行モードがＵ／ＤＨＶモードであると判定された場合には、又は、クラッチＣＲの方がクラッチＣ１よりも差回転速度ΔＮcが小さいと判定した場合には、Ｕ／ＤＨＶモードでのバッテリユニット２０の入力電力が所定電力以下であるか否かを判定する。始動時係合制御部８８は、Ｕ／ＤＨＶモードでのバッテリユニット２０の入力電力が所定電力以下であると判定した場合には、始動時係合装置としてクラッチＣＲを選択し、そのクラッチＣＲを係合状態とする。一方で、始動時係合制御部８８は、Ｕ／ＤＨＶモードでのバッテリユニット２０の入力電力が所定電力以下でないと判定した場合には、始動時係合装置としてクラッチＣ１を選択し、そのクラッチＣ１を係合状態とする。
【００８４】
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始動後の係合装置の係合状態の切替えによるショックや切替え遅れを抑制又は回避することができ、エンジン１２の動力を用いた走行にスムーズに移行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ＥＶ走行中に実行される。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。
【００８５】
図１７において、先ず、始動後係合装置判断部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、シフトレバーの操作位置POSshがＲポジション以外の操作位置であるか否かが判定される。このＳ１０の判断が肯定される場合は始動時係合制御部８８の機能に対応するＳ２０において、エンジン始動を素早く行うことが優先されているか否か(すなわちエンジン始動の応答が優先されているか否か)が判定される。このＳ２０の判断が否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Ｓ３０において、図１４又は図１５に示すような走行モード切替マップを用いてエンジン始動後に用いる走行モードが何れの走行モードであるかが判断され、その判断されたエンジン始動後に用いる走行モードがＵ／ＤＨＶモードであるか否かが判定される。上記Ｓ２０の判断が肯定される場合は始動時係合制御部８８の機能に対応するＳ４０において、クラッチＣＲの方がクラッチＣ１よりも差回転速度ΔＮcが小さいか否かが判定される。上記Ｓ３０の判断が肯定される場合は、又は、上記Ｓ４０の判断が肯定される場合は始動時係合制御部８８の機能に対応するＳ５０において、Ｕ／ＤＨＶモード(クラッチＣＲの係合状態)時のＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値が所定回転速度以下(ここでは未満も同意、以下同じ)であるか否かが判定される。このＳ５０の判断が肯定される場合は始動時係合制御部８８の機能に対応するＳ６０において、Ｕ／ＤＨＶモード(クラッチＣＲの係合状態)時のバッテリユニット２０の入力電力(ここではバッテリパワーの絶対値も同意)が所定電力以下であるか否かが判定される。このＳ６０の判断が肯定される場合は始動時係合制御部８８の機能に対応するＳ７０において、Ｕ／ＤＨＶモード(クラッチＣＲの係合状態)時の第２回転機ＭＧ２の補償トルクの絶対値が所定トルク以下であるか否かが判定される。このＳ７０の判断が肯定される場合は始動時係合制御部８８の機能に対応するＳ８０において、始動時係合装置としてクラッチＣＲが選択される。一方で、上記Ｓ３０，Ｓ４０，Ｓ５０，Ｓ６０，及びＳ７０の各判断のうちの何れか１つでも否定される場合は始動時係合制御部８８の機能に対応するＳ９０において、始動時係合装置としてクラッチＣ１が選択される。他方で、上記Ｓ１０の判断が否定される場合は始動時係合制御部８８の機能に対応するＳ１００において、始動時係合装置としてブレーキＢ１が選択される。
【００８６】
図１８は、シフトレバーにおいてＤポジションが選択され、第２回転機ＭＧ２単独(力行)によるＥＶ走行中に(図３の状態参照)、アクセル一定からアクセルペダルが踏み増しされて、図１４に示すような走行モード切替マップにてＵ／ＤＨＶモード(Ｕ／Ｄインプットスプリットモード)領域が判断された場面の一例を示している。この場面では、Ｕ／ＤＨＶモード(クラッチＣＲの係合状態)の為にクラッチＣＲが同期状態とされると、ＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値が所定回転速度を超える程に高くされる為、一旦、クラッチＣ１が同期状態とされた(図４においてクラッチＣ１及びブレーキＢ１を共に解放した状態参照)後に係合されて、Ｏ／ＤＨＶモードにてエンジン１２が始動されてから、Ｕ／ＤＨＶモードに移行されている。図１８において、アクセル一定のＥＶ走行中にアクセルペダルの踏み増しによってアクセル開度θaccが増大していくことに応じてＭＧ２トルクＴmが増加させられる。このアクセル開度θaccの増大中に、エンジン始動開始が判断される(ｔ１時点参照)。このＥＶ走行では、エンジン１２及び第１回転機ＭＧ１は各々連れ回されないので、当初、エンジン１２と第１回転機ＭＧ１とは共に回転速度がゼロとされている。エンジン始動開始判断のタイミングで第１回転機ＭＧ１を用いてクラッチＣ１を同期状態とする制御が開始され、ＭＧ１トルクＴgが負トルクとされて、ＭＧ１回転速度Ｎgが低下させられる(ｔ１時点−ｔ２時点参照)。この間、クラッチＣ１を係合するスタンバイ(準備)の為の油圧指示が開始され、実行される。又、この間も、第２回転機ＭＧ２にて駆動トルクが出し続けられる。クラッチＣ１を同期状態とする制御の完了後、クラッチＣ１を完全に係合する為の油圧が指示される(ｔ２時点参照)。油圧の応答遅れを考慮して、少し時間がおかれ、クラッチＣ１のトルク容量が十分と判断され得たら、第１回転機ＭＧ１によるエンジン１２の回転駆動(モータリング)が開始される(ｔ３時点参照)。このエンジン１２のモータリング中には、第２回転機ＭＧ２によって反力キャンセルトルクとしての補償トルクが追加で出力される(ｔ３時点−ｔ４時点参照)。又、このエンジン１２のモータリング中、ＭＧ１回転速度Ｎgは当初負回転であるので、バッテリ充電電力が一気に増加する。エンジン１２のモータリングによってエンジン回転速度Ｎeが所定の始動可能回転速度を上回ったら、エンジン１２が点火される(ｔ４時点参照)。エンジン１２の点火開始後は、燃焼が安定するまで少し時間がおかれる。この間、クラッチＣＲを係合するスタンバイの為の油圧指示が開始され、実行される(ｔ４時点−ｔ５時点参照)。エンジン１２の燃焼が安定したら、Ｕ／ＤＨＶモードに移行する為に、第１動力伝達部２４における動力分割比の切替え(レシオ切替えとも称す)が開始される(ｔ５時点参照)。このレシオ切替えは同期状態で行われる。本実施例では、エンジン回転速度Ｎeが同期回転速度よりも高くなっているので、第１回転機ＭＧ１にてエンジン回転速度Ｎeが少し下げられて、差回転速度ΔＮcがゼロとされるようにクラッチＣＲが同期状態とされる(ｔ５時点−ｔ６時点参照)。クラッチＣＲの同期完了後、クラッチＣ１とクラッチＣＲとの間でトルクの受け渡しが行われ、この間にＭＧ１トルクＴgの正負が反���される(ｔ６時点−ｔ７時点参照)。トルクの受け渡しが完了したら(ｔ７時点参照)、エンジントルクＴeが増加させられ(ｔ７時点以降参照)、アクセル開度θaccに応じた駆動トルクが出力される(ｔ８時点以降参照)。ここでは、レゾルバ等のＭＧ１回転速度センサ６４やＭＧ２回転速度センサ６６で回転速度が検知されて、クラッチＣＲのトルク容量が足りているかが判断されながらトルクの受け渡しが行われるので、クラッチＣ１の係合のとき程、時間がおかれずに、エンジントルクＴeが増加させられ、応答遅れが短縮される。
【００８７】
上述のように、本実施例によれば、始動後係合装置がブレーキＢ１の場合にはブレーキＢ１の係合状態でエンジン１２が始動させられる一方で、始動後係合装置がクラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの少なくとも一方の係合装置の場合にはクラッチＣ１又はクラッチＣＲでエンジン１２が始動させられるので、エンジン始動後に、ブレーキＢ１の係合状態と、クラッチＣ１又はクラッチＣＲの係合状態との切替えが生じない。そのような切替えが生じないので、切替えによるショックや切替え遅れが回避される。又、エンジン始動後に、クラッチＣ１の係合状態とクラッチＣＲの係合状態とを切り替える際には、同期状態での切替えができる為、切替えによるショックや切替え遅れが抑制される。よって、エンジン始動後の係合装置の係合状態の切替えによるショックや切替え遅れを、抑制又は回避することができ、エンジン１２の動力を用いた走行にスムーズに移行することができる。
【００８８】
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】
【００８９】
図１９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１９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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
ここで、車両１００にて実行可能な走行モードについて図２０、及び図２１−図２８を用いて説明する。図２０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２０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２０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。
【０１０４】
図２１−図２８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。
【０１０５】
図２１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２０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２１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。
【０１０６】
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２０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。
【０１０７】
図２２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２０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２２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。
【０１０８】
図２３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２０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２３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。
【０１０９】
図２４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２０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２４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。
【０１１０】
図２５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２０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２５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。
【０１１１】
図２６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２０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２６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。
【０１１２】
図２３−図２６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。
【０１１３】
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２４参照)。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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
図２７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２０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。
【０１１６】
図２８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２０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２７，図２８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。
【０１１７】
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２７参照)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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
始動制御部８６は、運転停止中のエンジン１２を始動するときには、クラッチＣ１、ブレーキＢ１、及びクラッチＣＲのうちの何れかの係合装置の係合状態において第１回転機ＭＧ１にてトルクを発生させることでエンジン１２を回転駆動する。つまり、始動制御部８６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。
【０１２１】
ところで、車両１００においても、前述の実施例１の車両１０と同様に、エンジン始動後に、ブレーキＢ１の係合状態と、クラッチＣ１又はクラッチＣＲの係合状態とを切り替える際には、同期状態での切替えができない為、切替えショックが生じる可能性があったり、又、何れの係合装置をも一旦解放状態とした後に切り替える必要があってその切替えに時間が掛かる可能性がある。そこで、本実施例においても、前述の実施例１と同様に、電子制御装置８０は、始動後係合装置がブレーキＢ１の場合には、ブレーキＢ１を始動時係合装置とする一方で、始動後係合装置がクラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの少なくとも一方の係合装置の場合には、クラッチＣ１又はクラッチＣＲを始動時係合装置とする。
【０１２２】
但し、前述の実施例１の車両１０では、クラッチＣ１の係合によってＯ／ＤＨＶモードが成立させられ、又、クラッチＣＲの係合によってＵ／ＤＨＶモードが成立させられることに対して、本実施例の車両１００では、クラッチＣ１の係合によってＵ／ＤＨＶモードが成立させられ、又、クラッチＣＲの係合によってＯ／ＤＨＶモードが成立させられる。その為、始動後係合装置がクラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの少なくとも一方の係合装置である場合に、クラッチＣ１及びクラッチＣＲのうちの何れを始動時係合装置とするかについての実施態様では、本実施例は、前述の実施例１とは、クラッチＣ１とクラッチＣＲとの選択が逆の実施態様となる。
【０１２３】
このことを、前述の実施例１の図１７のフローチャートを参照して相違する点を主に説明する。本実施例では、始動時係合制御部８８の機能に対応するＳ４０において、クラッチＣ１の方がクラッチＣＲよりも差回転速度ΔＮcが小さいか否かが判定される。又、始動時係合制御部８８の機能に対応するＳ５０において、Ｕ／ＤＨＶモード(クラッチＣ１の係合状態)時のＭＧ１回転速度Ｎgの絶対値が所定回転速度以下であるか否かが判定される。又、始動時係合制御部８８の機能に対応するＳ６０において、Ｕ／ＤＨＶモード(クラッチＣ１の係合状態)時のバッテリユニット２０の入力電力が所定電力以下であるか否かが判定される。又、始動時係合制御部８８の機能に対応するＳ７０において、Ｕ／ＤＨＶモード(クラッチＣ１の係合状態)時の第２回転機ＭＧ２の補償トルクの絶対値が所定トルク以下であるか否かが判定される。又、始動時係合制御部８８の機能に対応するＳ８０において、始動時係合装置としてクラッチＣ１が選択される。又、始動時係合制御部８８の機能に対応するＳ９０において、始動時係合装置としてクラッチＣＲが選択される。
【０１２４】
上述のように、本実施例によれば、前述の実施例１と同様の効果を得ることができる。
【０１２５】
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。
【０１２６】
例えば、前述の実施例における図１７のフローチャートは、この態様に限らない。例えば、図１７のフローチャートでは、Ｓ１０の判断が肯定される場合に始動時係合装置としてクラッチＣ１又はクラッチＣＲが選択されるようにしても良い。この場合、Ｓ２０−Ｓ７０の各ステップは必要ないし、Ｓ８０，Ｓ９０が１つのステップとなり、そのステップではクラッチＣ１又はクラッチＣＲが選択される。又は、Ｓ６０では、バッテリパワーの絶対値が所定電力以下であるか否かが判定されたが、第１回転機ＭＧ１による発電電力が所定電力(入力制限)に対応した閾値以下であるか否かが判定されても良い。このように、図１７のフローチャートにおける各ステップは適宜変更され得る。
【０１２７】
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。
【０１２８】
また、前述の実施例では、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。
【０１２９】
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】
【０１３０】
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：始動後係合装置判断部
８８：始動時係合制御部
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
【図１】
2018024320.tif 000003
【図２】
2018024320.tif 000004
【図３】
2018024320.tif 000005
【図４】
2018024320.tif 000006
【図５】
2018024320.tif 000007
【図６】
2018024320.tif 000008
【図７】
2018024320.tif 000009
【図８】
2018024320.tif 000010
【図９】
2018024320.tif 000011
【図１０】
2018024320.tif 000012
【図１１】
2018024320.tif 000013
【図１２】
2018024320.tif 000014
【図１３】
2018024320.tif 000015
【図１４】
2018024320.tif 000016
【図１５】
2018024320.tif 000017
【図１６】
2018024320.tif 000018
【図１７】
2018024320.tif 000019
【図１８】
2018024320.tif 000020
【図１９】
2018024320.tif 000021
【図２０】
2018024320.tif 000022
【図２１】
2018024320.tif 000023
【図２２】
2018024320.tif 000024
【図２３】
2018024320.tif 000025
【図２４】
2018024320.tif 000026
【図２５】
2018024320.tif 000027
【図２６】
2018024320.tif 000028
【図２７】
2018024320.tif 000029
【図２８】
2018024320.tif 000030