(57)【要約】【課題】エンジンの自立運転中に、出力回転部材と中間伝達部材との噛合い部分における相互の歯面間で生じる歯打ち音を抑制する。【解決手段】エンジン１２が自立運転している場合には、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲにトルク容量が発生させられるので、第１リングギヤＲ１と一体回転するように設けられたドライブギヤ２８を固定するトルク又は引き摺るトルクが発生させられる(すなわち自立運転中のエンジン１２の爆発振動が伝達されるドライブギヤ２８の回転速度変動を抑制する力が作用させられる)。よって、エンジン１２の自立運転中に、ドライブギヤ２８とドリブンギヤ３０との噛合い部分における相互の歯面間で生じる歯打ち音を抑制することができる。【選択図】図１８
2018030423.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、前記第１差動部と前記駆動輪との間の動力伝達経路に介在させられて、前記第３回転要素と一体回転するように設けられた出力回転部材と噛み合う中間伝達部材と、前記第１差動部及び前記第２差動部を介すことなく動力が前記中間伝達部材へ伝達されることで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５回転要素を非回転部材に連結する第１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２係合装置とを更に備えるものであり、
前記エンジンが自立運転している場合には、前記第１係合装置及び前記第２係合装置にトルク容量を発生させる係合制御部を含むことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記車両は、前記出力回転部材と一体回転するように設けられたパーキングギヤと、前記パーキングギヤに噛み合うことが可能なロックポールとを有して、前記ロックポールが前記パーキングギヤに噛み合う位置とされることで前記出力回転部材の回転を阻止するパーキングロック状態と、前記ロックポールと前記パーキングギヤとの噛合いが解除された位置とされることで前記出力回転部材の回転を許容する非パーキングロック状態とに選択的に切り替えられるパーキングロック機構を更に備えるものであり、
前記係合制御部は、前記エンジンが自立運転しているときであって、前記パーキングロック機構が前記パーキングロック状態に切り替えられている場合には、前記第１係合装置及び前記第２係合装置にトルク容量を発生させる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、前記第１係合装置及び前記第２係合装置に共に差回転速度が生じないようにトルク容量を発生させ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】
前記車両が走行中であるか停止中であるかを判定する条件判定部を更に含むものであり、
前記係合制御部は、前記車両が走行中である場合には、前記車両が停止中である場合と比べて、前記第１係合装置に発生させるトルク容量を小さく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。
【請求項５】
前記係合制御部は、前記車両が走行中である場合には、前記第１係合装置に差回転速度が生じるように且つ前記第２係合装置に差回転速度が生じないようにトルク容量を発生させる一方で、前記車両が停止中である場合には、前記第１係合装置及び前記第２係合装置に共に差回転速度が生じないようにトルク容量を発生させることを特徴とする請求項４に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
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３係合装置を更に備えるものであり、
前記係合制御部は、前記エンジンが自立運転している場合には、前記第３係合装置の解放状態で、前記第１係合装置及び前記第２係合装置にトルク容量を発生させることを特徴とする請求項１から５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、前記第１差動部と前記駆動輪との間の動力伝達経路に介在させられて、前記第３回転要素と一体回転するように設けられた出力回転部材と噛み合う中間伝達部材と、前記第１差動部及び前記第２差動部を介すことなく動力が前記中間伝達部材へ伝達されることで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クラッチと、前記第５回転要素を非回転部材に連結するブレーキとを備え、前記クラッチと前記ブレーキとの各作動状態(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、上述したような車両において、エンジンの自立運転中には、駆動トルクと成り得るエンジントルク分は第１差動部の第３回転要素と一体回転するように設けられた出力回転部材には伝達されないが、エンジンの爆発振動(回転変動)はその出力回転部材に伝達される。その為、出力回転部材のギヤ歯と、その出力回転部材と噛み合う中間伝達部材のギヤ歯との間で、エンジンの爆発振動に起因する歯打ち音が生じる可能性がある。これに対して、出力回転部材と中間伝達部材との噛合い部分における相互の歯面間のバックラッシュ(ガタ、遊び)を詰めるトルクを第２回転機にて発生させて歯打ち音を抑制することが考えられる。しかしながら、第１差動部及び第２差動部を介すことなく動力が中間伝達部材へ伝達されることで第２回転機が駆動輪に動力伝達可能に連結される車両においては、出力回転部材と中間伝達部材との噛合い部分は、第２回転機の出力トルクを伝達する動力伝達経路に含まれない為、第２回転機の出力トルクを付与することでは、中間伝達部材側から出力回転部材側を連れ回すことができるだけであり、エンジンの爆発振動のトルクに対してその噛合い部分における相互の歯面の一方を他方に押し付けることができず、歯打ち音を抑制することができない可能性がある。従って、このような課題は、車両停車時はもちろんのこと、第２回転機のトルクを動力源として走行しているようなモータ走行時であっても、エンジンの自立運転中であれば発生する。
【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、エンジンの自立運転中に、出力回転部材と中間伝達部材との噛合い部分における相互の歯面間で生じる歯打ち音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、前記第１差動部と前記駆動輪との間の動力伝達経路に介在させられて、前記第３回転要素と一体回転するように設けられた出力回転部材と噛み合う中間伝達部材と、前記第１差動部及び前記第２差動部を介すことなく動力が前記中間伝達部材へ伝達されることで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５回転要素を非回転部材に連結する第１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２係合装置とを更に備えるものであり、(c) 前記エンジンが自立運転している場合には、前記第１係合装置及び前記第２係合装置にトルク容量を発生させる係合制御部を含むことにある。
【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、前記車両は、前記出力回転部材と一体回転するように設けられたパーキングギヤと、前記パーキングギヤに噛み合うことが可能なロックポールとを有して、前記ロックポールが前記パーキングギヤに噛み合う位置とされることで前記出力回転部材の回転を阻止するパーキングロック状態と、前記ロックポールと前記パーキングギヤとの噛合いが解除された位置とされることで前記出力回転部材の回転を許容する非パーキングロック状態とに選択的に切り替えられるパーキングロック機構を更に備えるものであり、前記係合制御部は、前記エンジンが自立運転しているときであって、前記パーキングロック機構が前記パーキングロック状態に切り替えられている場合には、前記第１係合装置及び前記第２係合装置にトルク容量を発生させることにある。
【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、前記第１係合装置及び前記第２係合装置に共に差回転速度が生じないようにトルク容量を発生させることにある。
【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、前記車両が走行中であるか停止中であるかを判定する条件判定部を更に含むものであり、前記係合制御部は、前記車両が走行中である場合には、前記車両が停止中である場合と比べて、前記第１係合装置に発生させるトルク容量を小さくすることにある。
【００１０】
また、第５の発明は、前記第４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、前記車両が走行中である場合には、前記第１係合装置に差回転速度が生じるように且つ前記第２係合装置に差回転速度が生じないようにトルク容量を発生させる一方で、前記車両が停止中である場合には、前記第１係合装置及び前記第２係合装置に共に差回転速度が生じないようにトルク容量を発生させることにある。
【００１１】
また、第６の発明は、前記第１の発明から第５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３係合装置を更に備えるものであり、前記係合制御部は、前記エンジンが自立運転している場合には、前記第３係合装置の解放状態で、前記第１係合装置及び前記第２係合装置にトルク容量を発生させることにある。
【発明の効果】
【００１２】
前記第１の発明によれば、エンジンが自立運転している場合には、第１係合装置及び第２係合装置にトルク容量が発生させられるので、第３回転要素と一体回転するように設けられた出力回転部材を固定するトルク又は引き摺るトルクが発生させられる(すなわち自立運転中のエンジンの爆発振動が伝達される出力回転部材の回転速度変動を抑制する力が作用させられる)。よって、エンジンの自立運転中に、出力回転部材と中間伝達部材との噛合い部分における相互の歯面間で生じる歯打ち音を抑制することができる。
【００１３】
また、前記第２の発明によれば、出力回転部材と一体回転するように設けられたパーキングギヤにロックポールが噛み合わされるパーキングロック状態では、出力回転部材のギヤ歯と中間伝達部材のギヤ歯との間と同様に、エンジンの自立運転中には、パーキングギヤのギヤ歯とロックポールの歯との間でエンジンの爆発振動に起因する歯打ち音が生じる可能性があることに対して、エンジンが自立運転しているときであって、パーキングロック機構がパーキングロック状態に切り替えられている場合には、第１係合装置及び第２係合装置にトルク容量が発生させられるので、出力回転部材の回転速度変動を抑制する力が作用させられて、パーキングギヤとロックポールとの噛合い部分における相互の歯面間で生じる歯打ち音が抑制され得る。又、パーキングギヤとロックポールとの噛合い部分における相互の歯面間の方が、出力回転部材と中間伝達部材との噛合い部分における相互の歯面間と比較して、バックラッシュが大きく、エンジンの爆発振動に起因して生じる歯打ち音が大きくなり易いときには、エンジンが自立運転しているとき且つパーキングロック状態において第１係合装置及び第２係合装置にトルク容量を発生させる制御を行うことで、効果的に歯打ち音を抑制することができる。
【００１４】
また、前記第３の発明によれば、パーキングロック状態とされて車両が停止中であるときには出力回転部材を固定しても良いことから、エンジンが自立運転しているときであって、パーキングロック機構がパーキングロック状態に切り替えられている場合には、第１係合装置及び第２係合装置に共に差回転速度が生じないようにトルク容量が発生させられるので、出力回転部材を固定するトルクが発生させられて、パーキングギヤとロックポールとの噛合い部分における相互の歯面間で生じる歯打ち音が一層抑制され得る。
【００１５】
また、前記第４の発明によれば、第１係合装置に発生させるトルク容量が大きくされると、出力回転部材を引き摺るトルクが大きくされて駆動トルクに対する引き摺り損失が大きくされることに対して、車両が走行中である場合には、車両が停止中である場合と比べて、第１係合装置に発生させるトルク容量が小さくされるので、車両走行中においては、引き摺り損失の影響が抑制される。引き摺り損失の影響を考慮しなくても良い車両停止中においては、歯打ち音の抑制が優先される。
【００１６】
また、前記第５の発明によれば、車両が走行中である場合には、第１係合装置に差回転速度が生じるように且つ第２係合装置に差回転速度が生じないようにトルク容量が発生させられるので、引き摺り損失を考慮した、出力回転部材を引き摺るトルクが適切に発生させられる。一方で、車両が停止中である場合には、第１係合装置及び第２係合装置に共に差回転速度が生じないようにトルク容量が発生させられるので、出力回転部材を固定するトルクが適切に発生させられる。
【００１７】
また、前記第６の発明によれば、車両には、第５回転要素を非回転部材に連結する第１係合装置と、第２回転要素及び第３回転要素のうちの何れか一方の回転要素と第５回転要素とを連結する第２係合装置と、第４回転要素、第５回転要素、及び第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３係合装置とが備えられているので、第１差動部及び第２差動部においては、第１回転要素と第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係合装置の係合且つ第３係合装置の解放によって第２回転要素及び第３回転要素のうちの何れか一方の回転要素と第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係合装置の解放且つ第２係合装置の解放且つ第３係合装置の係合である場合の第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。又、第１差動部と第２差動部との全体を、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な車両において、エンジンが自立運転している場合には、第３係合装置の解放状態で、第１係合装置及び第２係合装置にトルク容量が発生させられるので、自立運転中のエンジンの爆発振動が伝達される出力回転部材の回転速度変動を抑制する力が作用させられる。よって、エンジンの自立運転中に、出力回転部材と中間伝達部材との噛合い部分における相互の歯面間で生じる歯打ち音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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】第２回転機単独によるＥＶ走行中のエンジンの自立運転時に、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲにトルク容量を発生させた状態の一例を説明する図である。
【図１７】パーキングロック機構がパーキングロック状態とされているときのエンジンの自立運転時に、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲにトルク容量を発生させた状態の一例を説明する図である。
【図１８】電子制御装置の制御作動の要部すなわちエンジンの自立運転中にドライブギヤとドリブンギヤとの噛合い部分における相互の歯面間で生じる歯打ち音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１９】図１８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２０】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２１】図２０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２２】図２０の車両において、単独駆動ＥＶモード時の共線図である。
【図２３】図２０の車両において、両駆動ＥＶモード時の共線図である。
【図２４】図２０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２５】図２０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２６】図２０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２７】図２０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２８】図２０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２９】図２０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】
【００１９】
好適には、前記エンジンが自立運転している場合に、前記係合制御部により前記第１係合装置及び前記第２係合装置にトルク容量が発生させられているときには、前記エンジンの自立運転に影響を与えないような予め定められた前記エンジンに負荷をかけるトルクを第１回転機に発生させるハイブリッド制御部を更に含むことにある。このようにすれば、エンジンの自立運転に影響ない範囲でエンジンに負荷をかける側に第１回転機でトルクが発生させられるので、第１回転機でトルクが発生させられない場合と比べて、同程度の歯打ち音の抑制効果が得られつつ、第１係合装置に発生させるトルク容量が小さくされて、引き摺り損失が低減される。
【００２０】
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】
【００２１】
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。
【００２２】
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９０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。
【００２３】
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９０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。
【００２４】
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と噛み合う中間伝達部材としてのドリブンギヤ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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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(すなわちドライブギヤ２８と一体回転するように設けられており)、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。
【００２８】
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、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１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２係合装置である。又、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３係合装置である。
【００２９】
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９０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。
【００３０】
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９０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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、第１差動部４４と駆動輪１６との間の動力伝達経路に介在させられてそのドライブギヤ２８と噛み合うドリブンギヤ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。
【００３５】
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(つまり第１差動部４４及び第２差動部４６)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。
【００３６】
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。
【００３７】
車両１０は、パーキングロック機構６０を更に備えている。パーキングロック機構６０は、ドライブギヤ２８と一体回転するように設けられたパーキングギヤ６２と、パーキングギヤ６２に噛み合うことが可能な噛合部材としてのロックポール６４とを備えている。ロックポール６４は、パーキングギヤ６２に(具体的にはパーキングギヤ６２のギヤ歯に)噛み合う為の歯としての爪部６６と、ロックポール６４本体を回動可能に支持する支持部６８とを備えている。ロックポール６４は、支持部６８の軸心ＲＣ回りに回動させられることで、爪部６６がパーキングギヤ６２のギヤ歯に噛み合う噛合位置と、爪部６６とパーキングギヤ６２のギヤ歯との噛合いが解除された非噛合位置とに選択的に切り替えられる。パーキングロック機構６０は、ロックポール６４が噛合位置に切り替えられることでドライブギヤ２８の回転を阻止するパーキングロック状態と、ロックポール６４が非噛合位置に切り替えられることでドライブギヤ２８の回転を許容する非パーキングロック状態とに選択的に切り替えられる。ロックポール６４は、例えばシフトレバー等の操作部材における運転者の操作に連動して作動させられる機械的な連結機構によって回動させられる。或いは、ロックポール６４は、例えばシフトレバーやスイッチ等の操作部材の操作に伴う電気的な信号に基づいて、後述する電子制御装置９０によってアクチュエータが制御されることで回動させられる。従って、運転者によって、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ポジションが選択されると、パーキングロック機構６０はパーキングロック状態へ切り替えられる。一方で、運転者によって、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、後進走行を要求する為のＲポジション、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ポジション等の、Ｐポジション以外のポジションが選択されると、パーキングロック機構６０は非パーキングロック状態へ切り替えられる。
【００３８】
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９０を備えている。電子制御装置９０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９０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。
【００３９】
電子制御装置９０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７０、出力回転速度センサ７２、レゾルバ等のＭＧ１回転速度センサ７４、レゾルバ等のＭＧ２回転速度センサ７６、アクセル開度センサ７８、シフトポジションセンサ８０、バッテリセンサ８２、ＣＲ油圧センサ８４、油温センサ８６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、シフトレバー等の操作位置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９０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９０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。
【００４０】
電子制御装置９０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９２、及び動力伝達切替手段すなわち動力伝達切替部９４を備えている。
【００４１】
ハイブリッド制御部９２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９２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。
【００４２】
ハイブリッド制御部９２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。
【００４３】
ハイブリッド制御部９２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。
【００４４】
動力伝達切替部９４は、ハイブリッド制御部９２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９４は、ハイブリッド制御部９２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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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９２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９２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９２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。
【００４８】
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。
【００４９】
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９２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。
【００５０】
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。
【００５１】
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９２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。
【００５２】
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９２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。
【００５３】
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９２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。
【００５４】
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９２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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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９２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９２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。
【００５９】
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９２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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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９２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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
ハイブリッド制御部９２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９２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。
【００６９】
ハイブリッド制御部９２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９２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。
【００７０】
ハイブリッド制御部９２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９２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。
【００７１】
ハイブリッド制御部９２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９２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。
【００７２】
ハイブリッド制御部９２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９２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。
【００７３】
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９０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９６を機能的に備えている。つまり、始動制御部９６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。
【００７４】
ところで、エンジン１２は、駆動トルクとしてエンジントルクＴeが要求される場合の負荷運転以外でも運転させられる。例えば、エンジン１２は、駆動トルクとしてエンジントルクＴeは必要ではないが、エンジン水温や排気触媒の温度が低い為に暖機が要求されるような場合にもハイブリッド制御部９２により運転させられる(このような運転をエンジン１２の自立運転と称する)。エンジン１２の自立運転は、エンジン１２自体から爆発トルクは出ているが、吸排気バルブの駆動の為に爆発トルクが使われており(すなわちエンジン１２自身を作動させる為に爆発トルクが消費されており)、エンジン１２の外部にエンジントルクＴeが出せていない運転状態である。従って、エンジン１２の自立運転では、例えばエンジン１２のクランク軸上の平均トルクはゼロ[Ｎｍ]である。但し、エンジン１２の運転(爆発)に伴う振動成分は発生している。つまり、エンジン１２の自立運転中には、駆動トルクと成り得るエンジントルクＴe分はドライブギヤ２８には伝達されないが、エンジン１２の爆発振動は第２遊星歯車機構５０や第１遊星歯車機構４８を通じてドライブギヤ２８に伝達される。
【００７５】
その為、エンジン１２の自立運転中には、エンジン１２の爆発振動のトルクに対して、ドライブギヤ２８とドリブンギヤ３０との噛合い部分における相互の歯面の一方を他方に押し付けるトルク(すなわち相互の歯面間のバックラッシュを詰めるトルクであって、押し付けトルクとも称する)がエンジン１２から発生させられていないので、ドライブギヤ２８のギヤ歯とドリブンギヤ３０のギヤ歯との間でエンジン１２の爆発振動に起因する歯打ち音が生じる可能性がある。又、ドライブギヤ２８とドリブンギヤ３０との噛合い部分は、ＭＧ２トルクＴmを伝達する動力伝達経路に含まれない為、ＭＧ２トルクＴmは押し付けトルクとは成り得ない。従って、上述したような歯打ち音は、車両停車時はもちろんのこと、第２回転機ＭＧ２単独によるＥＶ走行時であっても、エンジン１２の自立運転中であれば生じる可能性がある。
【００７６】
そこで、電子制御装置９０は、エンジン１２が自立運転している場合には、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲにトルク容量を発生させる。
【００７７】
図１６は、図３−図１０の共線図と同様の共線図を用いて、第２回転機ＭＧ２単独によるＥＶ走行中のエンジン１２の自立運転時に、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲにトルク容量を発生させた状態の一例を説明する図である。図１６において、クラッチＣＲにトルク容量が発生させられることでクラッチＣＲが係合状態とされ、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た状態とされる。このような状態では、ブレーキＢ１にトルク容量が発生させられると、第１リングギヤＲ１の軸に引き摺りトルクが発生させられる。つまり、ドライブギヤ２８を引き摺るトルクが発生させられる。すなわち、自立運転中のエンジン１２の爆発変動が伝達されるドライブギヤ２８の回転速度変動を抑制する力が作用させられる。クラッチＣＲに発生させるトルク容量は、クラッチＣＲに差回転速度が生じないようなトルク容量とされる。見方を換えれば、エンジン１２の自立運転中では、エンジン１２の外部にエンジントルクＴeが出ていないので、クラッチＣＲに小さなトルク容量を発生させるだけでも、クラッチＣＲはスリップすることなく完全係合されて差回転速度が生じない。このように、車両走行中である場合に、クラッチＣＲに発生させるトルク容量は、クラッチＣＲを完全係合させる為の予め定められたトルク容量である。一方で、ブレーキＢ１に発生させるトルク容量は、車両１０の走行中であれば駆動トルクに対する引き摺り損失となる為、走行への影響が抑えられるような予め定められたトルク容量であって、ブレーキＢ１がスリップさせられて差回転速度が生じるようなトルク容量とされる。このように、車両走行中である場合に、ブレーキＢ１に発生させるトルク容量は、駆動トルクに対する引き摺り損失が抑制されつつ(すなわち走行への影響が抑えられつつ)ドライブギヤ２８の回転速度変動を抑制する為の予め定められたトルク容量である。尚、前記差回転速度は、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。
【００７８】
車両１０が停止してパーキングロック機構６０がパーキングロック状態とされているときのエンジン１２の自立運転中には、ドライブギヤ２８のギヤ歯とドリブンギヤ３０のギヤ歯との間と同様に、パーキングギヤ６２のギヤ歯とロックポール６４の爪部６６との間でエンジン１２の爆発振動に起因する歯打ち音が生じる可能性がある。又、パーキングギヤ６２とロックポール６４との噛合い部分も、ドライブギヤ２８とドリブンギヤ３０との噛合い部分と同様に、ＭＧ２トルクＴmを伝達する動力伝達経路に含まれない為、第２回転機ＭＧ２によって押し付けトルクを付与することができない。
【００７９】
そこで、電子制御装置９０は、エンジン１２が自立運転しているときであって、パーキングロック機構６０がパーキングロック状態に切り替えられている場合には、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲにトルク容量を発生させる。
【００８０】
図１７は、図３−図１０の共線図と同様の共線図を用いて、パーキングロック機構６０がパーキングロック状態とされているときのエンジン１２の自立運転時に、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲにトルク容量を発生させた状態の一例を説明する図である。図１７において、図１６の実施態様と同様に、クラッチＣＲにトルク容量が発生させられることでクラッチＣＲが係合状態とされ、このような状態でブレーキＢ１にトルク容量が発生させられると、ドライブギヤ２８を引き摺るトルクが発生させられる。パーキングロック状態でも、クラッチＣＲに発生させるトルク容量は、クラッチＣＲに差回転速度が生じないようなトルク容量とされる。つまり、車両停止中である場合に、クラッチＣＲに発生させるトルク容量は、クラッチＣＲを完全係合させる為の予め定められたトルク容量である。一方で、ブレーキＢ１に発生させるトルク容量は、車両１０が停止しているのであればドライブギヤ２８を固定しても良い為、ドライブギヤ２８を固定するような予め定められたトルク容量であって、ブレーキＢ１に差回転速度が生じないようなトルク容量とされても良い。従って、車両停止中のブレーキＢ１のトルク容量は、車両走行中のトルク容量と同等か、又は車両走行中のトルク容量以上に設定される。このように、車両停止中である場合に、ブレーキＢ１に発生させるトルク容量は、ブレーキＢ１を完全係合させる為の(すなわちドライブギヤ２８を回転変動不能に固定する為の)予め定められたトルク容量である。
【００８１】
パーキングギヤ６２とロックポール６４との噛合い部分における相互の歯面間の方が、ドライブギヤ２８とドリブンギヤ３０との噛合い部分における相互の歯面間と比較して、バックラッシュが大きく、エンジン１２の爆発振動に起因して生じる歯打ち音が大きくなり易いと考えられる。このようなときには、エンジン１２が自立運転しているとき且つパーキングロック状態においてブレーキＢ１及びクラッチＣＲにトルク容量を発生させる制御を行うことで、効果的に歯打ち音を抑制することができる。
【００８２】
電子制御装置９０は、上述したエンジン１２の自立運転時の制御を実現する為に、条件判定手段すなわち条件判定部９７、及び係合制御手段すなわち係合制御部９８を更に備えている。
【００８３】
条件判定部９７は、エンジン１２を自立運転する要求があるか否かを判定する。ハイブリッド制御部９２によりエンジン１２が既に自立運転させられているときでも、この判定は継続して行われる。エンジン１２が既に自立運転している場合には、エンジン１２を自立運転する要求があるか否かを判定することは、エンジン１２が自立運転しているか否かを判定することと同意である。条件判定部９７は、例えばエンジン１２を暖機運転する要求があり且つ要求駆動トルクの実現にエンジントルクＴeが必要でないようなときに、エンジン１２を自立運転する要求があると判定する。
【００８４】
条件判定部９７は、パーキングロック機構６０がパーキングロック状態に切り替えられているか否か(すなわちパーキングギヤ６２にロックポール６４が噛み合っているか否か)を判定する。例えば、条件判定部９７は、操作位置POSshがＰポジションであるか否かに基づいて、パーキングロック機構６０がパーキングロック状態に切り替えられているか否かを判定する。又は、パーキングロック機構６０の実際の切替え状態を検出するニュートラルスタートスイッチが車両１０に備えられている場合には、条件判定部９７は、そのニュートラルスタートスイッチの信号に基づいて、パーキングロック状態か、非パーキングロック状態かを判定しても良い。
【００８５】
パーキングロック機構６０がパーキングロック状態とされていなくても、車両１０が停止中であれば、エンジン１２が自立運転中であるときのブレーキＢ１のトルク容量を、パーキングロック状態のときのトルク容量と同等とすることが望ましい。従って、条件判定部９７は、車速Ｖが所定車速未満であるか否かを判定することで、車両１０が停止中であるか走行中であるかを判定する。この所定車速は、例えば車両１０が停止状態とみなせる車速Ｖであることを判断する為の予め定められた閾値である。
【００８６】
係合制御部９８は、条件判定部９７によりエンジン１２を自立運転する要求があると判定された場合には(又は、エンジン１２が自立運転していると判定された場合には)、クラッチＣ１を解放状態とするＣ１油圧Ｐc1の油圧指示を出力して、クラッチＣ１の解放制御を実行する。又は、係合制御部９８は、クラッチＣ１が既に解放状態であれば、そのクラッチＣ１の解放状態を維持する。
【００８７】
係合制御部９８は、条件判定部９７によりエンジン１２を自立運転する要求があると判定された場合には(又は、エンジン１２が自立運転していると判定された場合には)、クラッチＣ１の解放状態で、ブレーキＢ１にトルク容量を発生させるＢ１油圧Ｐb1の油圧指示を出力して、ブレーキＢ１のトルク容量制御を実行すると共に、クラッチＣＲにトルク容量を発生させる(クラッチＣＲでは係合状態とする)ＣＲ油圧Ｐcrの油圧指示を出力して、クラッチＣＲの係合制御を実行する。
【００８８】
より具体的には、係合制御部９８は、パーキングロック機構６０がパーキングロック状態に切り替えられているか否かの条件判定部９７による判定結果、及び車両１０が停止中であるか走行中であるかの条件判定部９７による判定結果に拘わらず、クラッチＣＲに差回転速度が生じないようにトルク容量を発生させるＣＲ油圧Ｐcrの油圧指示を出力する。車両１０が停止していて係合ショックが生じない場合には、段階的(ステップ的)にＣＲ油圧Ｐcrを上昇させる油圧指示が出力されれば良い。又は、クラッチＣＲの差回転速度が、係合ショックが生じる可能性がある程の予め定められた所定回転以上である場合には、ランプ状(傾斜状)にＣＲ油圧Ｐcrを上昇させる油圧指示が出力されれば良い。又は、クラッチＣＲが既に差回転速度が生じない程度の十分なトルク容量とされている場合には(すなわちクラッチＣＲに差回転速度が生じない程度のトルク容量を発生させるＣＲ油圧Ｐcrの油圧指示が既に出力されている場合には)、その状態が継続される。
【００８９】
係合制御部９８は、条件判定部９７によりパーキングロック機構６０がパーキングロック状態に切り替えられていると判定された場合には、又は、条件判定部９７により車両１０が停止中であると判定された場合には、ブレーキＢ１に差回転速度が生じないようにトルク容量を発生させるＢ１油圧Ｐb1の油圧指示を出力する。一方で、係合制御部９８は、条件判定部９７により車両１０が走行中であると判定された場合には、ブレーキＢ１に差回転速度が生じるようにトルク容量を発生させるＢ１油圧Ｐb1の油圧指示を出力する。
【００９０】
従って、係合制御部９８は、車両１０が走行中である場合には、車両１０が停止中である場合と比べて、ブレーキＢ１に発生させるトルク容量を小さくする。つまり、係合制御部９８は、条件判定部９７によりパーキングロック機構６０がパーキングロック状態に切り替えられていると判定された場合には、又は、条件判定部９７により車両１０が停止中であると判定された場合には、ブレーキＢ１に比較的大きなトルク容量を発生させる車両停止用のＢ１油圧Ｐb1の油圧指示を出力する。一方で、係合制御部９８は、条件判定部９７により車両１０が走行中であると判定された場合には、ブレーキＢ１に比較的小さなトルク容量を発生させる車両走行用のＢ１油圧Ｐb1の油圧指示を出力する。
【００９１】
始動制御部９６は、条件判定部９７によりエンジン１２を自立運転する要求があると判定されたときに、エンジン１２が未だ自立運転していない場合には、係合制御部９８によりブレーキＢ１のトルク容量制御及びクラッチＣＲの係合制御が実行された後に、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ことでエンジン１２を始動する。ハイブリッド制御部９２は、エンジン始動後、エンジン１２の自立運転を行う。係合制御部９８は、エンジン１２の始動後(自立運転後)は、エンジン１２の自立運転が終了するまで(すなわち条件判定部９７によりエンジン１２を自立運転する要求がないと判定されるまで)、ブレーキＢ１のトルク容量制御及びクラッチＣＲの係合制御を実行する。
【００９２】
ハイブリッド制御部９２は、エンジン１２を自立運転させている場合に、係合制御部９８によりブレーキＢ１及びクラッチＣＲにトルク容量が発生させられているときには、エンジン１２の自立運転に影響を与えないような予め定められたエンジン１２に負荷をかけるトルクを第１回転機ＭＧ１に発生させる。これにより、エンジン１２の自立運転に影響ない範囲でエンジン１２に負荷をかける側にＭＧ１トルクＴgが発生させられるので、ＭＧ１トルクＴgが発生させられない場合と比べて、同程度の歯打ち音の抑制効果が得られつつ、ブレーキＢ１に発生させるトルク容量が小さくされて、引き摺り損失が低減される。
【００９３】
図１８は、電子制御装置９０の制御作動の要部すなわちエンジン１２の自立運転中にドライブギヤ２８とドリブンギヤ３０との噛合い部分における相互の歯面間で生じる歯打ち音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、例えば繰り返し実行される。図１９は、図１８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。
【００９４】
図１８において、先ず、条件判定部９７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、エンジン１２を自立運転する要求があるか否かが判定される。尚、エンジン１２が既に自立運転しているときには、エンジン１２を自立運転する要求があるか否かがそのまま判定されても良いし、又は、エンジン１２が自立運転しているか否かが判定されても良い。このＳ１０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Ｓ１０の判断が肯定される場合は係合制御部９８の機能に対応するＳ２０において、クラッチＣ１を解放状態とするＣ１油圧Ｐc1の油圧指示が出力されて、クラッチＣ１の解放制御が実行される。クラッチＣ１が既に解放状態とされていれば、そのクラッチＣ１の解放制御が継続して実行される。次いで、係合制御部９８の機能に対応するＳ３０において、クラッチＣＲにトルク容量を発生させる(ここではクラッチＣＲを係合状態とする)ＣＲ油圧Ｐcrの油圧指示が出力されて、クラッチＣＲの係合制御が実行される。車両１０が停止していて係合ショックが生じない場合には、ステップ的にＣＲ油圧Ｐcrを上昇させる油圧指示が出力される。又は、クラッチＣＲの差回転速度が所定回転以上である場合には、ランプ状にＣＲ油圧Ｐcrを上昇させる油圧指示が出力される。又は、クラッチＣＲが既に十分なトルク容量とされている場合には、そのクラッチＣＲの係合制御が継続して実行される。次いで、条件判定部９７の機能に対応するＳ４０において、パーキングギヤ６２にロックポール６４が噛み合っているか否かが判定される為に、操作位置POSshがＰポジションであるか否かが判定される。ここでは、例えばニュートラルスタートスイッチの信号を用いてパーキングロック状態か、非パーキングロック状態かが判定されても良い。このＳ４０の判断が否定される場合は条件判定部９７の機能に対応するＳ５０において、車速Ｖが所定車速未満であるか否かが判定される。すなわち、車両１０が停止状態とみなせるか否かが判定される。上記Ｓ４０の判断が肯定される場合は、又は、上記Ｓ５０の判断が肯定される場合は、係合制御部９８の機能に対応するＳ６０において、車両１０の停止状態又はパーキングロック状態であるので、ブレーキＢ１に比較的大きなトルク容量を発生させる車両停止用のＢ１油圧Ｐb1の油圧指示が出力されて、ブレーキＢ１のトルク容量制御が実行される。一方で、上記Ｓ５０の判断が否定される場合は係合制御部９８の機能に対応するＳ７０において、車速Ｖが出ているので、ブレーキＢ１に比較的小さなトルク容量を発生させる車両走行用のＢ１油圧Ｐb1の油圧指示が出力されて、ブレーキＢ１のトルク容量制御が実行される。上記Ｓ６０に次いで、又は、上記Ｓ７０に次いで、始動制御部９６及びハイブリッド制御部９２の機能に対応するＳ８０において、エンジン１２が未だ自立運転していなければ第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ことでエンジン１２が始動される。エンジン始動後、エンジン１２の自立運転が行われる。又は、エンジン１２が既に自立運転していれば、その自立運転が継続される。
【００９５】
図１９は、アクセルオフで車両１０(ハイブリッドシステム)が起動(Ready ON)されたときにエンジン１２の自立運転が要求された場面を示している。図１９において、エンジン１２の自立運転が要求されたので、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲに各々トルク容量を発生させるようにＢ１油圧Ｐb1及びＣＲ油圧Ｐcrの油圧指示値が上げられる(ｔ１時点参照)。ここでは、車両１０が停止中であるので、ステップ的に上げられる。油圧スイッチのオン信号又は油圧センサの検出値又は油圧指示値上昇後の経過時間などに基づいて、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲの各トルク容量が十分になったと判断されると、エンジン始動制御が開始される(ｔ２時点参照)。このエンジン始動制御では、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が回転駆動される(ｔ２時点−ｔ３時点参照)。エンジン始動後は、エンジン１２が自立運転させられるので、エンジントルクＴeの反力をとる為のＭＧ１トルクＴgが発生させられない(ｔ３時点以降参照)。このエンジン１２の自立運転では、エンジントルクＴeの平均値はゼロ[Ｎｍ]であるが、振動成分はある。運転者によってＰポジションからＮポジションへのシフト操作(Ｐ→Ｎ操作)が行われたので(ｔ４時点参照)、車両走行に備え、Ｂ１油圧Ｐb1の油圧指示値が車両停止用と比べて小さな値の車両走行用に切り替えられて、ブレーキＢ１のトルク容量が下げられる(ｔ４時点以降参照)。これにより、車両走行時には、引き摺りトルクを要因とした電費悪化が抑制される。又、車両走行用のＢ１油圧Ｐb1の油圧指示値への切替えに合わせて、エンジン１２の自立運転に悪影響を与えない小さなＭＧ１トルクＴgを発生させるＭＧ１トルク制御が実行されて、ドライブギヤ２８とドリブンギヤ３０との噛合い部分に押し付けトルク(ガタ詰めトルク)が発生させられる。これにより、ＭＧ１トルク制御が実行されない場合と比べてブレーキＢ１のトルク容量が下げられるので、引き摺り損失が低減される。運転者によりＮ→Ｄ操作が行われたので(ｔ５時点参照)、ＭＧ２トルクＴmが出力され、車両１０が動き始める(ｔ５時点以降参照)。車両走行中もブレーキＢ１のトルク容量制御及びクラッチＣＲの係合制御が継続され、又、ＭＧ１トルク制御も継続されている。
【００９６】
上述のように、本実施例によれば、エンジン１２が自立運転している場合には、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲにトルク容量が発生させられるので、第１リングギヤＲ１と一体回転するように設けられたドライブギヤ２８を固定するトルク又は引き摺るトルクが発生させられる(すなわち自立運転中のエンジン１２の爆発振動が伝達されるドライブギヤ２８の回転速度変動を抑制する力が作用させられる)。よって、エンジン１２の自立運転中に、ドライブギヤ２８とドリブンギヤ３０との噛合い部分における相互の歯面間で生じる歯打ち音を抑制することができる。
【００９７】
また、本実施例によれば、エンジン１２が自立運転しているときであって、パーキングロック機構６０がパーキングロック状態に切り替えられている場合には、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲにトルク容量が発生させられるので、ドライブギヤ２８の回転速度変動を抑制する力が作用させられて、パーキングギヤ６２とロックポール６４との噛合い部分における相互の歯面間で生じる歯打ち音が抑制され得る。
【００９８】
また、本実施例によれば、パーキングロック状態とされて車両１０が停止中であるときにはドライブギヤ２８を固定しても良いことから、エンジン１２が自立運転しているときであって、パーキングロック機構６０がパーキングロック状態に切り替えられている場合には、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲに共に差回転速度が生じないようにトルク容量が発生させられるので、ドライブギヤ２８を固定するトルクが発生させられて、パーキングギヤ６２とロックポール６４との噛合い部分における相互の歯面間で生じる歯打ち音が一層抑制され得る。
【００９９】
また、本実施例によれば、ブレーキＢ１に発生させるトルク容量が大きくされると、ドライブギヤ２８を引き摺るトルクが大きくされて駆動トルクに対する引き摺り損失が大きくされることに対して、車両１０が走行中である場合には、車両１０が停止中である場合と比べて、ブレーキＢ１に発生させるトルク容量が小さくされるので、車両走行中においては、引き摺り損失の影響が抑制される。引き摺り損失の影響を考慮しなくても良い車両停止中においては、歯打ち音の抑制が優先される。
【０１００】
また、本実施例によれば、車両１０が走行中である場合には、ブレーキＢ１に差回転速度が生じるように且つクラッチＣＲに差回転速度が生じないようにトルク容量が発生させられるので、引き摺り損失を考慮した、ドライブギヤ２８を引き摺るトルクが適切に発生させられる。一方で、車両１０が停止中である場合には、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲに共に差回転速度が生じないようにトルク容量が発生させられるので、ドライブギヤ２８を固定するトルクが適切に発生させられる。
【０１０１】
また、本実施例によれば、車両１０において、エンジン１０が自立運転している場合には、クラッチＣ１の解放状態で、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲにトルク容量が発生させられるので、自立運転中のエンジン１２の爆発振動が伝達されるドライブギヤ２８の回転速度変動を抑制する力が作用させられる。よって、エンジン１２の自立運転中に、ドライブギヤ２８とドリブンギヤ３０との噛合い部分における相互の歯面間で生じる歯打ち音を抑制することができる。
【０１０２】
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】
【０１０３】
図２０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２０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(すなわちドライブギヤ２８と一体回転するように設けられており)、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、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１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２係合装置である。又、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、第１差動部１０６と駆動輪１６との間の動力伝達経路に介在させられてそのドライブギヤ２８と噛み合うドリブンギヤ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(つまり第１差動部１０６及び第２差動部１０８)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、パーキングロック機構６０を更に備えている。パーキングロック機構６０は、ドライブギヤ２８と一体回転するように設けられたパーキングギヤ６２と、パーキングギヤ６２に噛み合うことが可能なロックポール６４とを備えている。パーキングロック機構６０は、パーキングロック状態と非パーキングロック状態とに選択的に切り替えられる。
【０１１７】
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９０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。
【０１１８】
ここで、車両１００にて実行可能な走行モードについて図２１、及び図２２−図２９を用いて説明する。図２１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２１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２１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。
【０１１９】
図２２−図２９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。
【０１２０】
図２２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２１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９２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２２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。
【０１２１】
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２１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。
【０１２２】
図２３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２１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９２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２３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。
【０１２３】
図２４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２１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９２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。
【０１２４】
図２５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２１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９２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前進走行している場合である。
【０１２５】
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、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２１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９２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２６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。
【０１２６】
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、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２１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９２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２７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。
【０１２７】
図２４−図２７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。
【０１２８】
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２５参照)。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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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２１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９２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９２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。
【０１３１】
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２１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９２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２８，図２９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。
【０１３２】
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２８参照)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９２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。
【０１３３】
ハイブリッド制御部９２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９２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。
【０１３４】
動力伝達切替部９４は、ハイブリッド制御部９２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９４は、ハイブリッド制御部９２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。
【０１３５】
始動制御部９６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９６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。
【０１３６】
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１２の自立運転中には、ドライブギヤ２８のギヤ歯とドリブンギヤ３０のギヤ歯との間でエンジン１２の爆発振動に起因する歯打ち音が生じる可能性がある。又、パーキングロック機構６０がパーキングロック状態とされているときのエンジン１２の自立運転中には、パーキングギヤ６２のギヤ歯とロックポール６４の爪部６６との間でエンジン１２の爆発振動に起因する歯打ち音が生じる可能性がある。
【０１３７】
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９０は、エンジン１２が自立運転している場合には、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲにトルク容量を発生させる。又、電子制御装置９０は、エンジン１２が自立運転しているときであって、パーキングロック機構６０がパーキングロック状態に切り替えられている場合には、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲにトルク容量を発生させる。具体的には、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９０が条件判定部９７及び係合制御部９８を更に備えることで、エンジン１２の自立運転時の制御が実現される。つまり、本実施例においても、前述の実施例１にて示した電子制御装置９０の制御作動(例えば図１８のフローチャートに示す制御作動)を車両１００に適用することができる。
【０１３８】
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。
【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、前述の実施例における図１８のフローチャートは、この態様に限らない。例えば、エンジン１２が自立運転しているときに、車両１０，１００が停止状態にある場合(パーキングロック機構６０がパーキングロック状態に切り替えられている場合も含む)も、車両１０，１００が走行中の場合と区別されることなく、ドライブギヤ２８を引き摺るトルクが発生させられるように、ブレーキＢ１及びクラッチＣＲに走行中と同様のトルク容量が発生させられる実施態様を採用するのであれば、図１８のフローチャートでは、Ｓ４０及びＳ５０の各ステップは備えられる必要はなく、Ｓ６０，Ｓ７０が１つのステップとなり、そのステップではブレーキＢ１のトルク容量制御が実行される。車両停止時にも車両走行時と同程度のブレーキＢ１を完全係合させないような小さなトルク容量を発生させるＢ１油圧Ｐb1の油圧指示とすることで、オイルポンプ(例えばＯＰ５５、ＥＯＰ１１０)の負荷を低減することができ、燃費向上効果が得られる。又は、オイルポンプの負荷を低減するという観点では、車両停止時には、元々、車両走行時と同様に、ブレーキＢ１を完全係合させないようなトルク容量を発生させるＢ１油圧Ｐb1の油圧指示としても良い。又は、車両１０，１００の走行中については、第２回転機ＭＧ２単独による極低車速でのＥＶ走行中に限定しても良い。これによって、歯打ち音が問題となり易い極低車速でのＥＶ走行において歯打ち音が抑制され、又、引き摺り損失の影響を受ける走行領域も限定される。又は、後述するように、クラッチＣ１が備えられていない車両では、図１８のフローチャートにおけるＳ２０のステップは備えられない。このように、図１８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。
【０１４１】
また、前述の実施例の第１差動部４４では、第３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３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３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２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２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を備えていたが、クラッチＣ１が備えられていない車両であっても、本発明は適用され得る。但し、クラッチＣ１が備えられていない車両の場合には、車両を前進走行させる際に、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はできない。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)
２８：ドライブギヤ(出力回転部材)
３０：ドリブンギヤ(中間伝達部材)
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)
６０：パーキングロック機構
６２：パーキングギヤ
６４：ロックポール
９０：電子制御装置(制御装置)
９７：条件判定部
９８：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)
Ｂ１：ブレーキ(第１係合装置)
ＣＲ：クラッチ(第２係合装置)
Ｃ１：クラッチ(第３係合装置)
ＭＧ１：第１回転機
ＭＧ２：第２回転機
【図１】
2018030423.tif 000003
【図２】
2018030423.tif 000004
【図３】
2018030423.tif 000005
【図４】
2018030423.tif 000006
【図５】
2018030423.tif 000007
【図６】
2018030423.tif 000008
【図７】
2018030423.tif 000009
【図８】
2018030423.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2018030423.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2018030423.tif 000014
【図１３】
2018030423.tif 000015
【図１４】
2018030423.tif 000016
【図１５】
2018030423.tif 000017
【図１６】
2018030423.tif 000018
【図１７】
2018030423.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2018030423.tif 000021
【図２０】
2018030423.tif 000022
【図２１】
2018030423.tif 000023
【図２２】
2018030423.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2018030423.tif 000026
【図２５】
2018030423.tif 000027
【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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