(57)【要約】【課題】エンジンを稼動して後進走行する際の駆動力不足を解消することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】エンジン、第１モータ、第２モータ、および、第３モータを駆動力源とし、差動機構の第１回転要素に前記エンジンが連結され、第２回転要素に前記第１モータが連結され、第３回転要素に前記第２モータが連結され、第４回転要素に出力伝動機構が連結され、前記第４回転要素と連結した前記出力伝動機構に前記第３モータが連結されたハイブリッド車両の制御装置において、前記ハイブリッド車両が前記エンジンを稼動させた状態で後進走行する場合に、前記第１モータおよび前記第２モータの両方で前記エンジンのエンジントルクに対抗する反力トルクを出力するとともに、前記第３モータで前記ハイブリッド車両を後進させる向きの駆動トルクを出力する（ステップＳ１０５〜Ｓ１０７）。【選択図】図４
2018103846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンおよび少なくとも三つのモータを有する駆動力源と、
互いに差動回転が可能な少なくとも四つの回転要素を有する差動機構と、
駆動輪に対して動力を伝達する少なくとも一つの出力伝動機構と、
前記駆動力源の作動状態をそれぞれ制御するコントローラとを備え、
前記差動機構の第１回転要素に前記エンジンが連結され、
前記差動機構の第２回転要素に前記駆動力源の第１モータが連結され、
前記差動機構の第３回転要素に前記駆動力源の第２モータが連結され、
前記差動機構の第４回転要素に前記出力伝動機構が連結され、
前記第４回転要素と連結したいずれかの前記出力伝動機構または前記第４回転要素と連結しない他の前記出力伝動機構に前記駆動力源の第３モータが連結された
ハイブリッド車両の制御装置において、
前記コントローラは、
前記ハイブリッド車両の走行状態を判断し、
前記ハイブリッド車両は、後進走行し、かつ、前記エンジンがエンジントルクを出力する状態で駆動力を発生する走行状態になると判断した場合に、前記第１モータおよび前記第２モータの両方で前記エンジントルクに対抗する反力トルクを出力するとともに、前記第３モータで前記ハイブリッド車両を後進させる向きの駆動トルクを出力するように、前記第１モータ、前記第２モータ、および、前記第３モータをそれぞれ制御する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記コントローラは、
前記第１モータおよび前記第２モータの両方で前記反力トルクを出力するとともに、前記第３モータで前記駆動トルクを出力する第１制御と、前記第１モータまたは前記第２モータのいずれか一方で前記反力トルクを出力するとともに、前記第３モータで前記駆動トルクを出力する第２制御とを、前記ハイブリッド車両が後進走行する際の後進車速または要求駆動力の少なくともいずれかに基づいて、選択的に切り替えて実行する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記コントローラは、
前記後進車速と予め定めた車速閾値とを比較し、
前記後進車速が前記車速閾値よりも低い場合は、前記第１制御を選択して実行し、
前記後進車速が前記車速閾値以上の場合は、前記第２制御を選択して実行する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記コントローラは、
前記要求駆動力と予め定めた駆動力閾値とを比較し、
前記要求駆動力が前記駆動力閾値よりも大きい場合は、前記第１制御を選択して実行し、
前記要求駆動力が前記駆動力閾値以下の場合は、前記第２制御を選択して実行する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記コントローラは、
前記後進車速と予め定めた車速閾値とを比較し、
前記要求駆動力と予め定めた駆動力閾値とを比較し、
前記後進車速が前記車速閾値よりも低く、かつ、前記要求駆動力が前記駆動力閾値よりも大きい場合は、前記第１制御を選択して実行し、
前記後進車速が前記車速閾値以上、または、前記要求駆動力が前記駆動力閾値以下の場合は、前記第２制御を選択して実行する
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記差動機構は、
第１サンギヤ、第１キャリア、および、第１リングギヤを有する第１遊星歯車機構と、第２サンギヤ、第２キャリア、および、第２リングギヤを有する第２遊星歯車機構とから構成されており、
前記第１サンギヤと前記第２サンギヤとが連結され、
前記第１リングギヤと前記第２キャリアとが連結され、
前記第１回転要素として前記第１キャリアに前記エンジンに連結され、
前記第２回転要素として前記第１サンギヤまたは前記第２サンギヤに前記第１モータが連結され、
前記第３回転要素として前記第２リングギヤに前記第２モータが連結され、
前記第４回転要素として前記第１リングギヤまたは前記第２キャリアに前記出力伝動機構が連結されている
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記差動機構は、
第１サンギヤ、第１キャリア、および、第１リングギヤを有する第１遊星歯車機構と、第２サンギヤ、第２キャリア、および、第２リングギヤを有する第２遊星歯車機構とから構成されており、
前記第１キャリアと前記第２リングギヤとが連結され、
前記第１リングギヤと前記第２キャリアとが連結され、
前記第１回転要素として前記第１リングギヤまたは前記第２キャリアに前記エンジンが連結され、
前記第２回転要素として前記第２サンギヤに前記第１モータが連結され、
前記第３回転要素として前記第１サンギヤに前記第２モータが連結され、
前記第４回転要素として前記第１キャリアまたは前記第２リングギヤに前記出力伝動機構が連結されている
ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンおよび少なくとも三つのモータを駆動力源とするハイブリッド車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、エンジンおよび三つのモータ・ジェネレータ（発電機能を有するモータ）を駆動力源とするハイブリッド車両が記載されている。この特許文献１に記載されたハイブリッド車両は、二組の遊星歯車機構から構成された動力分割機構を備えている。動力分割機構は、相互に差動回転が可能な四つの回転要素を有している。動力分割機構の第１回転要素にエンジンが連結され、第２回転要素に第１モータが連結され、第３回転要素に第２モータが連結され、第４回転要素に出力伝動機構を介して駆動輪が連結されている。出力伝動機構には第３モータが連結されている。そして、第１モータまたは第２モータを制御することにより、動力分割機構における第１回転要素と第４回転要素との間の変速比を無段階に制御することが可能である。さらに、この特許文献１に記載されたハイブリッド車両は、エンジントルクに対する反力を第１モータまたは第２モータのうちの低出力となる方のモータで受け持たせ、そのエンジントルクの反力を受け持つモータで発電した電力を第３モータに供給するように構成されている。
【０００３】
また、特許文献２には、上記の特許文献１に記載されたハイブリッド車両と同様の、エンジンおよび三つのモータを備えたハイブリッド車両が記載されている。この特許文献２に記載されたハイブリッド車両は、複合スプリットモード、入力スプリットモード、発進モード、あるいは、全輪駆動モード等の各種動作モードで動作するように構成されている。例えば、複合スプリットモードでは、エンジンが稼動している状態で、第１モータおよび第２モータのうちの一方のモータが発電機として機能し、他方のモータが原動機として機能して第１駆動軸を駆動する。入力スプリットモードでは、エンジンが稼動している状態で、第１モータおよび第２モータのうちの一方のモータが発電機として機能し、第３モータが原動機として機能して第２駆動軸を駆動する。発進モードでは、エンジンが稼動している状態で、第１モータおよび第２モータのうちの一方のモータが発電機として機能し、他方のモータが原動機として機能してエンジントルクによる第１駆動軸の回転を阻止するトルクを出力する。それとともに、第３モータが、前記の一方のモータが発電した残りの電力を受け取り、第２駆動軸を駆動して車両を発進させる。そして、全輪駆動モードでは、エンジンが稼動している状態で、第１モータおよび第２モータのうちの一方のモータが発電機として機能し、他方のモータおよび第３モータが原動機として機能して、それぞれ、第１駆動軸および第２駆動軸を駆動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０６９９０１号公報
【特許文献２】米国特許第８５１２１８９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような、エンジンおよび二つ以上のモータを駆動力源とし、動力分割機構を備えた構成の従来のハイブリッド車両では、例えば、バッテリのＳＯＣ（充電状態）が高く、充電残量が十分にある状態で後進走行する場合は、出力伝動機構に連結されたモータの出力のみで車両を駆動する。一方、バッテリのＳＯＣが低く、充電残量が十分でない状態で後進走行する場合には、エンジンを稼動させ、そのエンジンの出力によって動力分割機構に連結されているモータを駆動して発電する。そして、発電した電力を出力伝動機構に連結されたモータに供給し、そのモータの出力で車両を駆動する。エンジンを稼動して車両を後進走行させる場合は、エンジンの反力をモータが出力するモータトルクで受け持つことになる。そのため、後進方向に回転する駆動輪に制動トルクが作用し、その分、後進方向の駆動トルクが低下する。その結果、モータの出力のみで後進走行する場合と比較して、車両を後進走行させるための駆動力が減少する。したがって、上記のような従来のハイブリッド車両においては、エンジンを稼動して後進走行する際に、駆動力が不足してしまう可能性がある。
【０００６】
上述したように、特許文献１には、モータの高出力化および大型化を抑制し、また、動力循環を回避するための制御技術が記載されている。また、特許文献２には、車両の燃費を向上させるために、必要に応じて、各種の動作モードを選択的に設定する制御技術が記載されている。しかしながら、上記のような後進走行時における駆動力の低下を解消するための制御技術等に関しては、特許文献１および特許文献２のいずれにも記載されていない。このように、特許文献１や特許文献２に記載されているような従来のハイブリッド車両においては、エンジンを稼動させた状態で後進走行する際の駆動力の低下を抑制し、適切な後進走行を実現するために、未だ改良の余地があった。
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目して考え出されたものであり、エンジンおよび少なくとも三つのモータを駆動力源とするハイブリッド車両を対象にして、エンジンを稼動させた状態で後進走行する際の駆動力の低下を抑制することが可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンおよび少なくとも三つのモータを有する駆動力源と、互いに差動回転が可能な少なくとも四つの回転要素を有する差動機構と、駆動輪に対して動力を伝達する少なくとも一つの出力伝動機構と、前記駆動力源の作動状態をそれぞれ制御するコントローラとを備え、前記差動機構の第１回転要素に前記エンジンが連結され、前記差動機構の第２回転要素に前記駆動力源の第１モータが連結され、前記差動機構の第３回転要素に前記駆動力源の第２モータが連結され、前記差動機構の第４回転要素に前記出力伝動機構が連結され、前記第４回転要素と連結したいずれかの前記出力伝動機構または前記第４回転要素と連結しない他の前記出力伝動機構に前記駆動力源の第３モータが連結されたハイブリッド車両の制御装置において、前記コントローラは、前記ハイブリッド車両の走行状態を判断し、前記ハイブリッド車両は、後進走行し、かつ、前記エンジンがエンジントルクを出力する状態で駆動力を発生する走行状態になると判断した場合に、前記第１モータおよび前記第２モータの両方で前記エンジントルクに対抗する反力トルクを出力するとともに、前記第３モータで前記ハイブリッド車両を後進させる向きの駆動トルクを出力するように、前記第１モータ、前記第２モータ、および、前記第３モータをそれぞれ制御することを特徴とするものである。
【０００９】
また、この発明における前記コントローラは、前記第１モータおよび前記第２モータの両方で前記反力トルクを出力するとともに、前記第３モータで前記駆動トルクを出力する第１制御と、前記第１モータまたは前記第２モータのいずれか一方で前記反力トルクを出力するとともに、前記第３モータで前記駆動トルクを出力する第２制御とを、前記ハイブリッド車両が後進走行する際の後進車速または要求駆動力の少なくともいずれかに基づいて、選択的に切り替えて実行することを特徴としている。
【００１０】
また、この発明における前記コントローラは、前記後進車速と予め定めた車速閾値とを比較し、前記後進車速が前記車速閾値よりも低い場合は、前記第１制御を選択して実行し、前記後進車速が前記車速閾値以上の場合は、前記第２制御を選択して実行することを特徴としている。
【００１１】
また、この発明における前記コントローラは、前記要求駆動力と予め定めた駆動力閾値とを比較し、前記要求駆動力が前記駆動力閾値よりも大きい場合は、前記第１制御を選択して実行し、前記要求駆動力が前記駆動力閾値以下の場合は、前記第２制御を選択して実行することを特徴としている。
【００１２】
また、この発明における前記コントローラは、前記後進車速と予め定めた車速閾値とを比較し、前記要求駆動力と予め定めた駆動力閾値とを比較し、前記後進車速が前記車速閾値よりも低く、かつ、前記要求駆動力が前記駆動力閾値よりも大きい場合は、前記第１制御を選択して実行し、前記後進車速が前記車速閾値以上、または、前記要求駆動力が前記駆動力閾値以下の場合は、前記第２制御を選択して実行することを特徴としている。
【００１３】
また、この発明における前記差動機構は、第１サンギヤ、第１キャリア、および、第１リングギヤを有する第１遊星歯車機構と、第２サンギヤ、第２キャリア、および、第２リングギヤを有する第２遊星歯車機構とから構成されており、前記第１サンギヤと前記第２サンギヤとが連結され、前記第１リングギヤと前記第２キャリアとが連結され、前記第１回転要素として前記第１キャリアに前記エンジンに連結され、前記第２回転要素として前記第１サンギヤまたは前記第２サンギヤに前記第１モータが連結され、前記第３回転要素として前記第２リングギヤに前記第２モータが連結され、前記第４回転要素として前記第１リングギヤまたは前記第２キャリアに前記出力伝動機構が連結されていることを特徴としている。
【００１４】
そして、この発明における前記差動機構は、第１サンギヤ、第１キャリア、および、第１リングギヤを有する第１遊星歯車機構と、第２サンギヤ、第２キャリア、および、第２リングギヤを有する第２遊星歯車機構とから構成されており、前記第１キャリアと前記第２リングギヤとが連結され、前記第１リングギヤと前記第２キャリアとが連結され、前記第１回転要素として前記第１リングギヤまたは前記第２キャリアに前記エンジンが連結され、前記第２回転要素として前記第２サンギヤに前記第１モータが連結され、前記第３回転要素として前記第１サンギヤに前記第２モータが連結され、前記第４回転要素として前記第１キャリアまたは前記第２リングギヤに前記出力伝動機構が連結されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、エンジンを稼動させた状態で車両を後進走行させる場合に、第１モータおよび第２モータの少なくともいずれか一方で、発電することができる。それとともに、第１モータおよび第２モータの両方で、エンジントルクに対抗する反力トルクを出力することができる。すなわち、動力分割機構として機能する差動機構に連結された第１モータおよび第２モータの２つのモータで、エンジンの反力を分担することができる。したがって、出力伝動機構を介して駆動輪に連結された第３モータは、エンジンの反力を負担することなく、後進走行のための駆動トルクを出力することができる。そのため、エンジンを稼動して車両を後進走行させる場合であっても、エンジンの反力をモータで負担することによる駆動力の低下を抑制し、車両を適切に後進走行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明で制御対象とするハイブリッド車両の駆動システム（駆動系統および制御系統）の一例を示すブロック図である。
【図２】この発明で制御対象とするハイブリッド車両の駆動系統を構成するギヤトレーンの一例（第１例）を示すスケルトン図である。
【図３】従来のハイブリッド車両において、エンジン（eng）を稼動して後進走行する際に、エンジントルクの反力を受け持つモータ（mg2）のモータトルクが、車両を制動する方向に働くことによって駆動力が減少する状態を説明するための共線図である。
【図４】この発明におけるハイブリッド車両の制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図５】この発明におけるハイブリッド車両の制御装置で実行される制御により、第１モータ（MG1）、第２モータ（MG2）、および、第３モータ（MG3）の作動状態を説明するための共線図であって、第１モータが回生（発電）状態となり、第２モータが力行状態になる例を示す図である。
【図６】この発明におけるハイブリッド車両の制御装置で実行される制御により、第１モータ（MG1）、第２モータ（MG2）、および、第３モータ（MG3）の作動状態を説明するための共線図であって、第１モータおよび第２モータが何れも回生（発電）状態になる例を示す図である。
【図７】この発明におけるハイブリッド車両の制御装置で実行される制御の他の例を説明するためのフローチャートである。
【図８】図７のフローチャートに示す制御を実行する場合に、この発明における「第１制御」と「第２制御」とを選択的に切り替えて実行する際の「車速閾値」を説明するための図である。
【図９】図７のフローチャートに示す制御の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図７のフローチャートに示す制御の別の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図１１】この発明で制御対象とするハイブリッド車両の駆動系統を構成するギヤトレーンの他の例（第２例）を示すスケルトン図である。
【図１２】この発明で制御対象とするハイブリッド車両の駆動系統を構成するギヤトレーンの他の例（第３例）を示すスケルトン図である。
【図１３】この発明で制御対象とするハイブリッド車両の駆動系統を構成するギヤトレーンの他の例（第４例）を示すスケルトン図である。
【図１４】この発明で制御対象とするハイブリッド車両の駆動系統を構成するギヤトレーンの他の例（第５例）を示すスケルトン図である。
【図１５】この発明で制御対象とするハイブリッド車両の駆動系統を構成するギヤトレーンの他の例（第６例）を示すスケルトン図である。
【図１６】この発明で制御対象とするハイブリッド車両の駆動系統を構成するギヤトレーンの他の例（第７例）を示すスケルトン図である。
【図１７】この発明で制御対象とするハイブリッド車両の駆動系統を構成するギヤトレーンの他の例（第８例）を示すスケルトン図である。
【図１８】この発明で制御対象とするハイブリッド車両の駆動系統を構成するギヤトレーンの他の例（第９例）を示すスケルトン図である。
【図１９】この発明で制御対象とするハイブリッド車両の駆動系統を構成するギヤトレーンの他の例（第１０例）を示すスケルトン図である。
【図２０】この発明で制御対象とするハイブリッド車両の駆動系統を構成するギヤトレーンの他の例（第１１例）を示すスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明の実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す実施形態は、この発明を具体化した場合の一例に過ぎず、この発明を限定するものではない。
【００１８】
この発明の実施形態で制御対象にする車両は、エンジン、および、少なくとも三つのモータを駆動力源とするハイブリッド車両である。また、この発明の実施形態で制御対象にするハイブリッド車両は、互いに差動回転が可能な少なくとも四つの回転要素を有する差動機構、および、前輪および後輪の少なくともいずれか一方の車輪に対して動力を伝達する少なくとも一つの出力伝動機構を備えている。図１に、この発明の実施形態で制御対象にするハイブリッド車両の駆動システム（駆動系統および制御系統）の一例を示してある。
【００１９】
図１に示すハイブリッド車両（以下、車両）Ｖｅは、駆動力源として、エンジン（ENG）１、第１モータ（MG1）２、第２モータ（MG2）３、および、第３モータ（MG3）４を備えている。また、車両Ｖｅは、動力分割機構として機能する差動機構５、および、駆動輪６に対して動力を伝達する出力伝動機構７を備えている。
【００２０】
エンジン１は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関であり、出力の調整、ならびに、始動および停止などの作動状態が電気的に制御されるように構成されている。ガソリンエンジンであれば、スロットルバルブの開度、燃料の供給量、点火の実行および停止、ならびに、点火時期などが電気的に制御される。
【００２１】
第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４は、いずれも、発電機能のあるモータ（いわゆる、モータ・ジェネレータ）であり、例えば、永久磁石式の同期モータ（ＰＭ）、あるいは、誘導モータ（ＩＭ）などによって構成されている。第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４は、それぞれ、バッテリやインバータあるいはコンバータを備えた電源制御部（図示せず）に接続されており、回転数やトルクの調整、および、原動機としての機能と発電機としての機能との切り替えなどの作動状態が電気的に制御されるように構成されている。また、第１モータ２および第２モータ３の少なくともいずれかで発生させた電力を第３モータ４に供給し、第３モータ４を駆動することができる。
【００２２】
差動機構５は、第１回転要素５ａ、第２回転要素５ｂ、第３回転要素５ｃ、および、第４回転要素５ｄの、互いに差動回転が可能な少なくとも四つの「回転要素」を有している。第１回転要素５ａには、エンジン１が連結される。第２回転要素５ｂには、第１モータ２が連結される。第３回転要素５ｃには、第２モータ３が連結される。そして、第４回転要素５ｄには、出力伝動機構７が連結される。
【００２３】
また、差動機構５は、例えば、第１遊星歯車機構（PL1）８および第２遊星歯車機構（PL2）９の二組の遊星歯車機構から構成されている。第１遊星歯車機構８は、第１入力要素８ａ、第１反力要素８ｂ、および、第１出力要素８ｃの三つの回転要素を有している。同様に、第２遊星歯車機構９は、第２入力要素９ａ、第２反力要素９ｂ、および、第２出力要素９ｃの三つの回転要素を有している。そして、第１反力要素８ｂと第２反力要素９ｂとが連結されている。また、第１出力要素８ｃと第２出力要素９ｃとが連結されている。
【００２４】
上記の第１入力要素８ａにエンジン１の出力軸１ａが連結されている。第１反力要素８ｂおよび第２反力要素９ｂに第１モータ２の出力軸２ａが連結されている。第２入力要素９ａに第２モータ３の出力軸３ａが連結されている。そして、第１出力要素８ｃおよび第２出力要素９ｃに出力伝動機構７が連結されている。出力伝動機構７は、駆動輪６に対して動力伝達が可能なように連結されている。
【００２５】
したがって、エンジン１に連結する第１入力要素８ａが、差動機構５における第１回転要素５ａを形成している。また、第１モータ２に連結する第１反力要素８ｂおよび第２反力要素９ｂが、差動機構５における第２回転要素５ｂを形成している。また、第２モータ３に連結する第２入力要素９ａが、差動機構５における第３回転要素５ｃを形成している。そして、出力伝動機構７に連結する第１出力要素８ｃおよび第２出力要素９ｃが、差動機構５における第４回転要素５ｄを形成している。
【００２６】
この発明の実施形態で制御対象にする車両Ｖｅは、駆動輪６に対して動力を伝達する少なくとも一つの「出力伝動機構」を備えている。例えば、前輪または後輪のいずれか一方を駆動輪６とする車両Ｖｅには、前輪または後輪のいずれか一方に対して動力を伝達する一つの「出力伝動機構」が設けられる。また、前輪および後輪の両方を駆動輪６とする車両Ｖｅには、前輪および後輪の両方に対して動力を伝達する二つの「出力伝動機構」が設けられる。図１に示す例では、車両Ｖｅは、差動機構５の第４回転要素５ｄと前輪（駆動輪６）との間で動力を伝達する一つの出力伝動機構７を備えている。
【００２７】
上記のように、出力伝動機構７は、前輪および後輪の少なくともいずれかの駆動輪６に対して動力伝達が可能なように連結されている。それとともに、出力伝動機構７には、第３モータ４が連結されている。例えば、駆動輪６および第４回転要素５ｄに連結した「出力伝動機構」に、第３モータ４が連結される。あるいは、駆動輪６のみに連結し、第４回転要素５ｄと連結しない「出力伝動機構」に、第３モータ４が連結される。図１に示す例では、前輪（駆動輪６）および第４回転要素５ｄに連結した出力伝動機構７に、第３モータ４が連結されている。したがって、車両Ｖｅは、差動機構５の第４回転要素５ｄから出力伝動機構７に伝達されるトルクにより、駆動輪６で駆動力を発生することができる。それとともに、第３モータ４が出力するモータトルクを出力伝動機構７に付加することにより、駆動輪６で駆動力を発生することができる。
【００２８】
なお、この図１に示す例では、車両Ｖｅには、エンジン１の出力軸１ａおよび第１入力要素８ａの回転を選択的に止めるブレーキ１０が設けられている。このブレーキ１０を係合することにより、第１入力要素８ａを第１遊星歯車機構８における反力要素として機能させ、第１モータ２が出力するモータトルクを出力伝動機構７に伝達させることができる。そのため、エンジン１を停止した状態で、例えば、第１モータ２または第２モータ３のいずれか一方のモータと第３モータ４との二つのモータが出力するモータトルクにより、あるいは、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の三つのモータが出力するモータトルクにより、高出力でかつ効率良く、車両Ｖｅをモータ走行させることができる。
【００２９】
この車両Ｖｅにおける駆動力源、すなわち、上記のようなエンジン１、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の作動状態をそれぞれ制御するためのコントローラ（ECU）１１が設けられている。コントローラ１１は、例えばマイクロコンピュータを主体にして構成される電子制御装置である。
【００３０】
コントローラ１１には、一例として、車両Ｖｅの車速を検出する車速センサ１２、アクセルペダルの踏み込み量および踏み込み速度を検出するアクセルポジションセンサ１３、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ１４、第１モータ２の回転数を検出するモータ回転数センサ（もしくはレゾルバ）１５、第２モータ３の回転数を検出するモータ回転数センサ（もしくはレゾルバ）１６、第３モータ４の回転数を検出するモータ回転数センサ（もしくはレゾルバ）１７、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）や充電残量等を検出するバッテリセンサ１８、および、シフトレバーあるいはシフトスイッチ等によって設定されるシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ１９など、各種センサの検出データが入力される。コントローラ１１は、入力された各種データおよび予め記憶させられているデータや計算式等を使用して演算を行う。そして、コントローラ１１は、その演算結果を制御指令信号として出力し、上記のような駆動力源の作動状態をそれぞれ制御するように構成されている。
【００３１】
上記のような車両Ｖｅの駆動系統における具体的なギヤトレーンの一例を、図２に示してある。図２に示すギヤトレーンは、第４回転要素５ｂと連結した出力伝動機構７に第３モータ４が連結された構成であり、トランスアクスルとして、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車、ＲＲ（リヤエンジン・リヤドライブ）車、あるいは、ＭＲ（ミッドシップエンジン・リヤドライブ）車への搭載に適した構成の例である。
【００３２】
図２に示すギヤトレーンにおいて、差動機構５は、第１遊星歯車機構８および第２遊星歯車機構９の互いの回転要素同士を連結した複合遊星歯車機構によって構成されている。第１遊星歯車機構８は、シングルピニオン型の遊星歯車機構が用いられており、第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１、および、第１キャリアＣ１の三つの回転要素を有している。第１遊星歯車機構８は、エンジン１の出力軸１ａと同一の回転軸線上に配置されている。具体的には、第１サンギヤＳ１が、出力軸１ａと同一の回転軸線上に配置されている。第１リングギヤＲ１は、第１サンギヤＳ１に対して同心円上に配置されている。第１キャリアＣ１は、外歯歯車である第１サンギヤＳ１と内歯歯車である第１リングギヤＲ１との両方に噛み合っている第１ピニオンＰ１を保持している。
【００３３】
同様に、第２遊星歯車機構９は、シングルピニオン型の遊星歯車機構が用いられており、第２サンギヤＳ２、第２リングギヤＲ２、および、第２キャリアＣ２の三つの回転要素を有している。第２遊星歯車機構９は、第１遊星歯車機構８と共に、出力軸１ａと同一の回転軸線上に配置されている。具体的には、第２サンギヤＳ２が、出力軸１ａと同一の回転軸線上に配置されている。第２リングギヤＲ２は、第２サンギヤＳ２に対して同心円上に配置されている。第２キャリアＣ２は、外歯歯車である第２サンギヤＳ２と内歯歯車である第２リングギヤＲ２との両方に噛み合っている第２ピニオンＰ２を保持している。
【００３４】
第１キャリアＣ１は、エンジン１の出力軸１ａに連結されている。第１サンギヤＳ１は、第２サンギヤＳ２と共に、第１モータ２の出力軸２ａに連結されている。第２リングギヤＲ２は、第２モータ３の出力軸３ａに連結されている。第１リングギヤＲ１は、第２キャリアＣ２と共に、出力伝動機構７に連結されている。この図２に示す例では、出力伝動機構７は、後述するドライブギヤ２１、カウンタ軸２２、カウンタドリブンギヤ２３、ファイナルドライブギヤ２４、および、デファレンシャルギヤ２５などによって構成されており、駆動軸２７を介して、駆動輪６にトルクを伝達する。
【００３５】
上記のように、この図２に示す例では、第１キャリアＣ１が、前述の第１入力要素８ａに相当し、第１サンギヤＳ１が、前述の第１反力要素８ｂに相当し、第１リングギヤＲ１が、前述の第１出力要素８ｃに相当する。また、第２リングギヤＲ２が、前述の第２入力要素９ａに相当し、第２サンギヤＳ２が、前述の第２反力要素９ｂに相当し、第２キャリアＣ２が、前述の第２出力要素９ｃに相当する。したがって、第１キャリアＣ１が、前述の差動機構５における第１回転要素５ａを形成している。また、第１サンギヤＳ１および第２サンギヤＳ２が、前述の差動機構５における第２回転要素５ｂを形成している。また、第２リングギヤＲ２が、前述の差動機構５における第３回転要素５ｃを形成している。そして、第１リングギヤＲ１および第２キャリアＣ２が、前述の差動機構５における第４回転要素５ｄを形成している。
【００３６】
なお、上記のような第１キャリアＣ１と出力軸１ａとを直接連結する構成に替えて、歯車機構などの伝動機構を介して、第１キャリアＣ１と出力軸１ａとを連結してもよい。また、第１キャリアＣ１と出力軸１ａとの間にダンパ機構やトルクコンバータ（それぞれ図示せず）などの機構を設けてもよい。
【００３７】
第２キャリアＣ２に、第２キャリアＣ２と一体となって回転するドライブギヤ２１が設けられている。また、エンジン１の出力軸１ａと平行に、カウンタ軸２２が配置されている。このカウンタ軸２２の一方（図２での右側）の端部に、上記のドライブギヤ２１と噛み合うカウンタドリブンギヤ２３が取り付けられている。カウンタ軸２２の他方（図２での左側）の端部には、ファイナルドライブギヤ２４が取り付けられている。ファイナルドライブギヤ２４は、終減速機であるデファレンシャルギヤ２５のファイナルドリブンギヤ（デフリングギヤ）２６と噛み合っている。デファレンシャルギヤ２５には、駆動軸２７を介して、駆動輪６が取り付けられている。
【００３８】
したがって、上記のドライブギヤ２１、カウンタ軸２２、カウンタドリブンギヤ２３、ファイナルドライブギヤ２４、および、デファレンシャルギヤ２５により、駆動輪６に対して動力を伝達する出力伝動機構７が構成されている。すなわち、出力伝動機構７は、第２キャリアＣ２から伝達されるトルクを、駆動軸２７を介して、駆動輪６へ伝達するように構成されている。
【００３９】
上記のようにして差動機構５から駆動輪６に伝達されるトルクに、第３モータ４が出力するモータトルクを付加できるように構成されている。具体的には、第３モータ４の出力軸４ａが、上記のカウンタ軸２２と平行に配置されている。その出力軸４ａの先端（図２での左端）に、上記のカウンタドリブンギヤ２３と噛み合うピニオン２８が取り付けられている。したがって、第３モータ４は、上記の第２キャリアＣ２と共に、出力伝動機構７を介して、駆動輪６に連結されている。
【００４０】
なお、この図２に示す例では、エンジン１の出力軸１ａおよび第１キャリアＣ１の回転を選択的に止めるブレーキ１０が設けられている。ブレーキ１０は、エンジン１を停止した状態で第１モータ２を原動機として動作させ、その第１モータ２が出力するモータトルクを走行のための駆動トルクとする際に係合し、第１キャリアＣ１に反力を与えるためのものである。このブレーキ１０を設けた構成であれば、第１モータ２に電力を供給して負回転方向（エンジン１と反対の回転方向）に回転させた場合に、ブレーキ１０を介してケーシングなどの所定の固定部で反力を受けることになる。そのため、エンジン１を停止した状態で、第１モータ２の出力によって駆動力を発生させ、車両Ｖｅを走行させることができる。また、第１モータ２に加えて第２モータ３の出力により、駆動力を発生させることができる。さらに、第１モータ２に加え、第２モータ３および第３モータ４の三つのモータの出力により、駆動力を発生させることができる。
【００４１】
上記のブレーキ１０は、例えば、湿式多板クラッチなどの摩擦式のクラッチ、あるいは、ドグクラッチなどの噛み合い式のクラッチによって構成することができる。また、ブレーキ１０は、第１キャリアＣ１の負回転方向の回転を阻止するように構成されていればよい。そのため、ブレーキ１０は、例えばワンウェイクラッチによって構成することもできる。
【００４２】
上記のように、この発明の実施形態における車両Ｖｅでは、コントローラ１１で、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４をそれぞれ制御することにより、エンジン回転数を変速することができる。また、複数の走行モードを設定することが可能である。すなわち、クラッチやブレーキなどの係合機構を用いることなく、エンジン回転数の変速や走行モードの切り替えを実行することができる。
【００４３】
例えば、上記の図２に示すギヤトレーンを搭載した車両Ｖｅの場合、エンジン１の運転を停止したモータ走行モードで、少なくとも第３モータ４が出力するモータトルクにより、車両Ｖｅをモータ走行させることができる。また、第１モータ２および第３モータ４の二つのモータがそれぞれ出力するモータトルクにより、あるいは、第２モータ３および第３モータ４の二つのモータがそれぞれ出力するモータトルクにより、車両Ｖｅをモータ走行させることができる。また、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の三つのモータがそれぞれ出力するモータトルクにより、車両Ｖｅをモータ走行させることもできる。
【００４４】
一方、エンジン１を稼動させるハイブリッド走行モードでは、エンジン１、第１モータ２、および、第３モータ４がそれぞれ出力するトルクにより、エンジン１に連結する第１回転要素５ａの回転数に対して出力伝動機構７に連結する第４回転要素５ｄの回転数を増速させたいわゆるオーバードライブ状態で、車両Ｖｅを走行させることができる。また、エンジン１、第２モータ３、および、第３モータ４がそれぞれ出力するトルクにより、エンジン１に連結する第１回転要素５ａの回転数に対して出力伝動機構７に連結する第４回転要素５ｄの回転数を減速させたいわゆるアンダードライブ状態で、車両Ｖｅを走行させることができる。また、エンジン１、第１モータ２、および、第２モータ３がそれぞれ出力するトルクにより、エンジン回転数を適宜変速して、車両Ｖｅを走行させることが可能である。
【００４５】
そして、この発明の実施形態における車両Ｖｅは、エンジン１を停止したモータ走行で後進走行すること、および、エンジン１を稼動させた状態で後進走行することが可能である。すなわち、エンジン１の運転を停止したリバース・モータ走行モードでは、少なくとも第３モータ４が出力するモータトルクにより、車両Ｖｅを後進走行させることができる。また、第１モータ２および第３モータ４の二つのモータがそれぞれ出力するモータトルクにより、あるいは、第２モータ３および第３モータ４の二つのモータがそれぞれ出力するモータトルクにより、車両Ｖｅを後進走行させることができる。また、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の三つのモータがそれぞれ出力するモータトルクにより、車両Ｖｅを後進走行させることもできる。このリバース・モータ走行モードは、後述するように、例えば、バッテリのＳＯＣが高く、充電残量が十分にある場合に実施される。
【００４６】
一方、例えば、バッテリのＳＯＣが低く、充電残量が十分でない場合は、エンジン１を稼動させるリバース・ハイブリッド走行モードが実施される。エンジン１を稼動することにより、エンジン１が出力するエンジントルクで、差動機構５に連結されている第１モータ２または第２モータ３を発電機として駆動し、発電することができる。例えば、第１モータ２を発電機として駆動して発電することができる。そして、第１モータ２で発電した電力を第３モータ４に供給し、第３モータ４が出力する駆動トルクで、車両Ｖｅを駆動することができる。したがって、バッテリのＳＯＣが低い場合であっても、第３モータ４が出力するモータトルクにより、車両Ｖｅを後進走行させることができる。
【００４７】
ただし、エンジンおよび複数のモータを駆動力源とし、遊星歯車機構から構成される動力分割機構を搭載した従来のハイブリッド車両では、前述したように、後進走行時にエンジンを稼動すると、エンジントルクの反力を受け持つモータトルクが車両を制動する方向に作用する。したがって、その制動方向に作用するモータトルクの分だけ、駆動トルクが減少してしまう。上記のような従来のハイブリッド車両では、例えば、バッテリのＳＯＣが低く充電残量が十分でない状態で後進走行する場合には、エンジンを稼動させ、そのエンジンの出力によって動力分割機構に連結されたモータを発電機として駆動して発電する。それとともに、発電した電力を、直接もしくは間接的に、出力伝動機構に連結されたモータに供給し、その出力伝動機構に連結されたモータを電動機として駆動して駆動トルクを出力する。その場合、エンジンの回転方向が一方向に限られていることから、駆動トルクを出力するモータは、車両を後進させるためにエンジンと逆の回転方向に回転する。
【００４８】
そのような状況の具体例を図３の共線図に示してある。図３の共線図上で、矢印Ｔmg1で示すモータ（mg1）のモータトルクの向きが、図３の共線図上で、上向きの矢印Ｔengで示すエンジン（eng）のエンジントルクの向きと対向している。このモータ（mg1）は動力分割機構に連結されている。また、図３の共線図上で、矢印Ｔmg2で示すモータ（mg2）のモータトルクの向きも、エンジントルクの向きと対向している。このモータ（mg2）は出力伝動機構（out）を介して駆動輪および動力分割機構に連結されている。したがって、この図３の共線図で示す動力分割機構においては、動力分割機構に連結されたモータ（mg1）、および、出力伝動機構を介して動力分割機構に連結されたモータ（mg2）で、エンジン（eng）の反力を分担している。なお、図３の共線図において、矢印Ｔrfは、車両が路面から受ける反力を示している。
【００４９】
この図３の共線図上で、エンジン（eng）の回転方向を正回転方向、および、エンジントルクの向きを正トルク方向とすると、動力分割機構に連結されたモータ（mg1）のモータトルクは、正回転方向かつ負トルク方向のトルクになる。したがって、この場合のモータ（mg1）は、発電機として機能する回生状態になる。一方、出力伝動機構を介して動力分割機構に連結されたモータ（mg2）のモータトルクは、負回転方向かつ負トルク方向のトルクになる。したがって、この場合のモータ（mg2）は、原動機として機能する力行状態になる。
【００５０】
このように、従来のハイブリッド車両においては、エンジンを稼動して後進走行する際には、エンジンの反力を、動力分割機構に連結されたモータと、出力伝動機構を介して動力分割機構に連結されたモータとで分担して受け持つことになる。すなわち、動力分割機構に連結されたモータと、出力伝動機構を介して動力分割機構に連結されたモータとで、エンジントルクに対抗する反力トルクを出力することになる。その場合、出力伝動機構を介して動力分割機構に連結されたモータは、上記のように力行状態となって車両を後進させる方向の駆動トルクを出力するとともに、上記のような反力トルクも出力することになる。したがって、駆動輪には、車両を後進させる方向の駆動トルクと共に、後進する車両を制動する方向の制動トルクが作用する。そのため、エンジンを稼動して後進走行する場合は、モータの出力のみで後進走行する場合と比較して、車両を後進走行させるための駆動力が減少する。その結果、後進走行時の駆動力が不足してしまう可能性がある。また、モータの出力のみで後進走行する場合と、エンジンを稼動して後進走行する場合とで、得られる駆動力の大きさに差異が生じることから、運転者に違和感を与えてしまうおそれがある。
【００５１】
そこで、この発明の実施形態におけるコントローラ１１は、リバース・ハイブリッド走行モードでエンジン１を稼動して後進走行する場合には、出力伝動機構７に連結された第３モータ４で、車両Ｖｅを後進させる向きの駆動トルクを出力する一方、差動機構５に連結された第１モータ２および第２モータ３の両方で、エンジン１のエンジントルクに対抗する反力トルクを出力するように構成されている。
【００５２】
上記のようなエンジン１を稼働させた後進走行時における駆動力不足を回避することを目的としてコントローラ１１で実行される制御の例を以下に示す。
【００５３】
図４のフローチャートに、この発明の実施形態におけるコントローラ１１で実行される基本的な制御の一例を示してある。図４のフローチャートにおいて、先ず、車両Ｖｅがリバース走行の走行状態、すなわち、後進方向へ走行する走行状態であるか否かが判断される（ステップＳ１０１）。例えば、シフトポジションセンサ１９により、シフトポジションがＲ（リバース）ポジションであることを検出した場合に、車両Ｖｅは、リバース走行の走行状態であると判断される。
【００５４】
車両Ｖｅの走行状態がリバース走行でないことにより、このステップＳ１０１で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。それに対して、車両Ｖｅの走行状態がリバース走行であることにより、ステップＳ１０１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１０２へ進む。
【００５５】
ステップＳ１０２では、エンジン駆動要求があるか否かが判断される。具体的には、車両Ｖｅを後進走行するためにエンジン１を稼動させることが要求され、車両Ｖｅが、エンジン１がエンジントルクを出力する状態で駆動力を発生する走行状態になるか否かが判断される。前述したように、車両Ｖｅは、後進走行する際に、バッテリのＳＯＣが低く、充電残量が少ない場合は、エンジン１を稼動させ、エンジン１が出力するエンジントルクで第１モータ２および第２モータ３の少なくともいずれかを駆動して発電する。したがって、このステップＳ１０２では、例えば、バッテリセンサ１８の検出値が予め定めた所定の閾値よりも小さい場合に、エンジン駆動要求があると判断される。また、車両Ｖｅを後進走行させるための要求駆動力が大きい場合にも、エンジン駆動要求があると判断される。例えば、アクセルポジションセンサ１３により検出したアクセルペダルの踏み込み量が予め定めた所定の閾値よりも大きい場合、あるいは、アクセルポジションセンサ１３により検出したアクセルペダルの踏み込み速度が予め定めた所定の閾値よりも大きい場合に、エンジン駆動要求があると判断される。
【００５６】
なお、この車両Ｖｅでは、上記のようなバッテリのＳＯＣが低い場合や要求駆動力が大きい場合以外にも、エンジン駆動要求が行われる場合がある。例えば、バッテリの電圧が低下した場合、バッテリの出力が所定の閾値よりも低い場合、極低温時（エンジン１の冷却水温が所定の閾値よりも低い場合）、エンジン１の暖機が要求される場合、触媒の暖機が要求される場合、エアコンディショナ等の補機類の駆動負荷が高い場合、温度上昇等に起因して駆動力源のモータの出力が制限された場合などでも、エンジン駆動要求が行われる。
【００５７】
エンジン駆動要求がないことにより、このステップＳ１０２で否定的にされた場合は、ステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３では、第３モータ４が出力する駆動トルクで、車両Ｖｅが駆動される。すなわち、リバース・モータ走行モードで、車両Ｖｅを後進させる向きの駆動トルクを出力するように、第３モータ４の作動状態が制御される。なお、この場合のリバース・モータ走行モードでは、バッテリのＳＯＣや充電残量に応じて、前述したように、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の少なくともいずれかが出力するモータトルクにより、車両Ｖｅを後進走行させることもできる。このステップＳ１０３で、エンジン１が停止した状態で、車両Ｖｅがモータ走行で後進走行すると、その後、このルーチンを一旦終了する。
【００５８】
一方、エンジン駆動要求があること、すなわち、車両Ｖｅを、エンジン１がエンジントルクを出力する状態で駆動力を発生する走行状態にするために、エンジン１の稼動が要求されていることにより、前述のステップＳ１０２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０４では、車両Ｖｅが、エンジン駆動の状態にされる。すなわち、エンジン１が稼動する状態にされる。エンジン１が停止していた場合は、エンジン１が始動される。既にエンジン１が運転されている状態であった場合は、そのエンジン１の運転状態が維持される。このステップＳ１０４でエンジン１が稼動されることにより、車両Ｖｅは、後進走行し、かつ、エンジン１がエンジントルクを出力する状態で駆動力を発生する走行状態になる。
【００５９】
続いて、第１モータ２および第２モータ３の両方で、エンジン１の反力トルクが分担される（ステップＳ１０５）。具体的には、第１モータ２および第２モータ３の両方でエンジントルクに対抗する反力トルクを出力するように、第１モータ２および第２モータ３の作動状態がそれぞれ制御される。また、第１モータ２および第２モータ３の少なくともいずれか一方で発電するように、第１モータ２および第２モータ３の作動状態がそれぞれ制御される（ステップＳ１０６）。すなわち、第１モータ２および第２モータ３は、エンジントルクに対抗する反力トルクを出力するとともに、その場合に少なくともいずれか一方のモータが回生状態となるように、第１モータ２および第２モータ３の作動状態がそれぞれ制御される。
【００６０】
具体的には、図５の共線図に示すように、第１モータ２（MG1）および第２モータ３（MG2）が、いずれも、エンジン１（ENG）のエンジントルクに対抗するモータトルクを出力するように、第１モータ２および第２モータ３の作動状態がそれぞれ制御される。例えば、この図５の共線図に示す状態では、図５の共線図上で、矢印ＴMG1で示す第１モータ２のモータトルクの向き、および、矢印ＴMG2で示す第２モータ３のモータトルクの向きが、いずれも、図５の共線図上で、上向きの矢印ＴENGで示すエンジントルクの向きと対向している。すなわち、第１モータ２および第２モータ３が、いずれも、エンジントルクに対抗する反力トルクを出力している。言い換えると、差動機構８０に連結された第１モータ２および第２モータ３の両方で、差動機構５におけるエンジン１の反力を受け持っている。
【００６１】
また、第１モータ２および第２モータ３の少なくともいずれか一方が発電するように、第１モータ２および第２モータ３の作動状態がそれぞれ制御される。前述の図２で示したギヤトレーンの場合は、図５の共線図上で、エンジン１の回転方向を正回転方向、および、エンジントルク（ＴENG）の向きを正トルク方向とすると、第１モータ２のモータトルク（ＴMG1）は、正回転方向かつ負トルク方向のトルクとなる。したがって、この場合、第１モータ２が、発電機として機能する回生状態になる。一方、第２モータ３のモータトルク（ＴMG2）は、負回転方向かつ負トルク方向のトルクとなる。したがって、この場合、第２モータ３は、原動機として機能する力行状態になる。なお、図５および後述する図６の共線図上において、矢印ＴRFは、車両Ｖｅが路面から受ける反力を示している。
【００６２】
なお、例えば後述する図１６に示すようなギヤトレーンを搭載した車両Ｖｅでは、図６の共線図に示すように、第１モータ２（MG1）および第２モータ３（MG2）の両方で発電するように、第１モータ２および第２モータ３の作動状態を制御する場合もある。図６の共線図に示す状態では、図６の共線図上で、矢印ＴMG1で示す第１モータ２のモータトルクの向き、および、矢印ＴMG2で示す第２モータ３のモータトルクの向きが、いずれも、図６の共線図上で、上向きの矢印ＴENGで示すエンジントルクの向きと対向している。すなわち、第１モータ２および第２モータ３が、いずれも、エンジントルクに対抗する反力トルクを出力している。言い換えると、差動機構８０に連結された第１モータ２および第２モータ３の両方で、差動機構８０おけるエンジン１の反力を受け持っている。
【００６３】
この場合は、第１モータ２および第２モータ３の両方で発電するように、第１モータ２および第２モータ３の作動状態がそれぞれ制御される。図６の共線図上で、エンジン１の回転方向を正回転方向、および、エンジントルク（ＴENG）の向きを正トルク方向とすると、第１モータ２のモータトルク（ＴMG1）は、正回転方向かつ負トルク方向のトルクとなる。したがって、この場合、第１モータ２は、発電機として機能する回生状態になる。また、第２モータ３のモータトルク（ＴMG2）は、正回転方向かつ負トルク方向のトルクとなる。したがって、この場合、第２モータ３も、発電機として機能する回生状態になる。
【００６４】
そして、第３モータ４が出力する駆動トルクで、車両Ｖｅが駆動される（ステップＳ１０７）。すなわち、リバース・モータ走行モードで、車両Ｖｅを後進させる向きの駆動トルクを出力するように、第３モータ４の作動状態が制御される。上記のように、第１モータ２および第２モータ３の少なくともいずれか一方で発電した電力が第３モータ４に供給され、第３モータ４が原動機として機能する力行状態になる。
【００６５】
具体的には、図５および図６の共線図に示すように、図５および図６の共線図上で矢印ＴMG3で示す第３モータ４（MG3）のモータトルクの回転方向が、エンジントルク（ＴENG）の回転方向と反対の負回転方向になっている。したがって、第３モータ４は、原動機として機能する力行状態になるとともに、駆動輪６を反対方向に回転させる、すなわち、車両Ｖｅを後進させる向きのモータトルク（駆動トルク）を出力するように制御されている。この場合、上記のように第１モータ２および第２モータ３の両方でエンジン１の反力が分担されるので、第３モータ４は、エンジン１の反力を負担することなく、車両Ｖｅを後進させるための駆動トルクを出力する。
【００６６】
ステップＳ１０５、ステップＳ１０６、および、ステップＳ１０７で、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４がそれぞれ制御されると、その後、このルーチンを一旦終了する。
【００６７】
上記のように、この発明の実施形態におけるコントローラ１１で実行される制御によれば、エンジン１を稼動させた状態で車両Ｖｅを後進走行させる場合に、第１モータ２および第２モータ３の少なくともいずれか一方で、発電することができる。それとともに、第１モータ２および第２モータ３の両方で、エンジントルクに対抗する反力トルクを出力することができる。すなわち、動力分割機構として機能する差動機構５（あるいは、図６，図１６で示す例では、差動機構８０）に連結された第１モータ２および第２モータ３の２つのモータで、エンジン１の反力を分担することができる。したがって、出力伝動機構７を介して駆動輪６に連結された第３モータ４は、エンジン１の反力を負担することなく、後進走行のための駆動トルクを出力することができる。そのため、エンジン１を稼動して車両Ｖｅを後進走行させる場合であっても、エンジン１の反力をモータで負担することによる駆動力の低下を抑制し、車両Ｖｅを適切に後進走行させることができる。
【００６８】
上記の図４のフローチャートで示した制御例のように、エンジン１の反力を第１モータ２および第２モータ３の両方で分担し、第３モータ４で駆動トルクを出力する制御を実行する場合は、車両Ｖｅが後進する際の車速が高くなると、駆動力が低下してしまう領域が存在する。そのため、この車両Ｖｅにおけるコントローラ１１は、次の図７のフローチャートで示す制御例のように、車両Ｖｅが後進走行する際の車速に応じて、制御の内容を選択的に切り替えて実行することもできる。
【００６９】
図７のフローチャートにおいて、先ず、車両Ｖｅがリバース走行の走行状態、すなわち、後進方向へ走行する走行状態であるか否かが判断される（ステップＳ２０１）。車両Ｖｅの走行状態がリバース走行でないことにより、このステップＳ２０１で否定的に判断された場合は、以降の制御を実行することなく、このルーチンを一旦終了する。それに対して、車両Ｖｅの走行状態がリバース走行であることにより、ステップＳ２０１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２０２へ進む。
【００７０】
ステップＳ２０２では、エンジン駆動要求があるか否かが判断される。具体的には、車両Ｖｅを後進走行するためにエンジン１を稼動させることが要求され、車両Ｖｅが、エンジン１がエンジントルクを出力する状態で駆動力を発生する走行状態になるか否かが判断される。
【００７１】
エンジン駆動要求がないことにより、このステップＳ２０２で否定的にされた場合は、ステップＳ２０３へ進む。ステップＳ２０３では、第３モータ４が出力する駆動トルクで、車両Ｖｅが駆動される。すなわち、リバース・モータ走行モードで、車両Ｖｅを後進させる向きの駆動トルクを出力するように、第３モータ４の作動状態が制御される。なお、この場合のリバース・モータ走行モードでは、バッテリのＳＯＣや充電残量に応じて、前述したように、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の少なくともいずれかが出力するモータトルクにより、車両Ｖｅを後進走行させることもできる。このステップＳ２０３で、エンジン１が停止した状態で、車両Ｖｅがモータ走行で後進走行すると、その後、このルーチンを一旦終了する。
【００７２】
一方、エンジン駆動要求があること、すなわち、車両Ｖｅを、エンジン１がエンジントルクを出力する状態で駆動力を発生する走行状態にするために、エンジン１の稼動が要求されていることにより、前述のステップＳ２０２で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２０４へ進む。ステップＳ２０４では、車両Ｖｅが、エンジン駆動の状態にされる。すなわち、エンジン１が稼動する状態にされる。エンジン１が停止していた場合は、エンジン１が始動される。既にエンジン１が運転されている状態であった場合は、そのエンジン１の運転状態が維持される。このステップＳ２０４でエンジン１が稼動されることにより、車両Ｖｅは、後進走行し、かつ、エンジン１がエンジントルクを出力する状態で駆動力を発生する走行状態になる。
【００７３】
続いて、車両Ｖｅの後進車速が車速閾値αよりも低いか否かが判断される（ステップＳ２０５）。後進車速は、車両Ｖｅが後進走行する際の車速である。車速閾値αは、この発明の実施形態における「第１制御」と「第２制御」とを選択的に切り替えて実行する際に判断基準とする閾値である。
【００７４】
この発明の実施形態における「第１制御」は、後述するステップＳ２０６からステップＳ２０８で実行される制御であって、エンジン１を稼動させた状態で車両Ｖｅを後進走行させる際に、エンジン１の反力を第１モータ２および第２モータ３の両方で分担し、第３モータ４で駆動トルクを出力する制御である。すなわち、第１モータ２および第２モータ３の両方でエンジントルクに対抗する反力トルクを出力するとともに、第３モータ４で車両Ｖｅを後進させる向きの駆動トルクを出力する制御である。また、この発明の実施形態における「第２制御」は、後述するステップＳ２０９からステップＳ２１１で実行される制御であって、エンジン１を稼動させた状態で車両Ｖｅを後進走行させる際に、エンジン１の反力を第１モータ２および第２モータ３のいずれか一方で分担し、第３モータ４で駆動トルクを出力する制御である。すなわち、第１モータ２および第２モータ３のいずれか一方でエンジントルクに対抗する反力トルクを出力するとともに、第３モータ４で車両Ｖｅを後進させる向きの駆動トルクを出力する制御である。
【００７５】
図８の線図において、実線Ｌ１は、上記の「第１制御」を実行する場合の車速と駆動力との関係を示している。また、一点鎖線Ｌ２は、上記の「第２制御」を実行する場合の車速と駆動力との関係を示している。この図８の線図に示すように、「第１制御」を実行する場合は、後進車速が高い領域で、駆動力が低下してしまう。一方、「第２制御」を実行する場合は、「第１制御」を実行する場合と比較して、全体的に得られる駆動力は小さいものの、駆動力が低下する後進車速が高い領域が少なくなっている。そのため、図８の線図上で、実線Ｌ１と一点鎖線Ｌ２とが交差する点Ａにおける後進車速の前後で、「第１制御」を実行する場合の駆動力の大きさと、「第２制御」を実行する場合の駆動力の大きさとが入れ替わっている。したがって、このステップＳ２０５では、図８の線図上の点Ａにおける後進車速を、車速閾値αとして設定している。このような車速閾値αは、例えば実験やシミュレーションの結果を基に求めることができる。
【００７６】
後進車速が車速閾値αよりも低いことにより、このステップＳ２０５で肯定的に判断された場合は、ステップＳ２０６へ進む。したがって、この場合は、ステップＳ２０６、ステップＳ２０７、および、ステップＳ２０８において、この発明の実施形態における「第１制御」が実行される。
【００７７】
ステップＳ２０６では、第１モータ２および第２モータ３の両方で、エンジン１の反力が分担される。具体的には、第１モータ２および第２モータ３の両方でエンジントルクに対抗する反力トルクを出力するように、第１モータ２および第２モータ３の作動状態がそれぞれ制御される。
【００７８】
ステップＳ２０７では、第１モータ２および第２モータ３の少なくともいずれか一方で発電するように、第１モータ２および第２モータ３の作動状態がそれぞれ制御される。すなわち、第１モータ２および第２モータ３は、エンジントルクに対抗する反力トルクを出力するとともに、その場合に少なくともいずれか一方のモータが回生状態となるように、第１モータ２および第２モータ３の作動状態がそれぞれ制御される。
【００７９】
ステップＳ２０８では、第３モータ４が出力する駆動トルクで、車両Ｖｅが駆動される。すなわち、リバース・モータ走行モードで、車両Ｖｅを後進させる向きの駆動トルクを出力するように、第３モータ４の作動状態が制御される。この場合は、上記のように、第１モータ２および第２モータ３の少なくともいずれかで発電した電力が第３モータ４に供給され、第３モータ４が原動機として機能する力行状態になる。具体的には、第３モータ４は、原動機として機能する力行状態になるとともに、駆動輪６を反対方向に回転させる、すなわち、車両Ｖｅを後進させる向きのモータトルク（駆動トルク）を出力するように制御される。この場合、上記のように第１モータ２および第２モータ３の両方でエンジン１の反力が分担されるので、第３モータ４は、エンジン１の反力を負担することなく、車両Ｖｅを後進させるための駆動トルクを出力する。
【００８０】
上記のステップＳ２０６、ステップＳ２０７、および、ステップＳ２０８で、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４がそれぞれ制御されると、すなわち、この発明の実施形態における「第１制御」が実行されると、その後、このルーチンを一旦終了する。
【００８１】
一方、後進車速が車速閾値α以上であることにより、前述のステップＳ２０５で否定的に判断された場合には、ステップＳ２０９へ進む。この場合は、ステップＳ２０９、ステップＳ２１０、および、ステップＳ２１１において、この発明の実施形態における「第２制御」が実行される。
【００８２】
ステップＳ２０９では、第１モータ２または第２モータ３のいずれか一方で、エンジン１の反力が負担される。具体的には、第１モータ２または第２モータ３のいずれか一方でエンジントルクに対抗する反力トルクを出力するように、第１モータ２および第２モータ３の作動状態がそれぞれ制御される。
【００８３】
ステップＳ２１０では、第１モータ２または第２モータ３のいずれか一方で発電するように、第１モータ２および第２モータ３の作動状態がそれぞれ制御される。すなわち、第１モータ２または第２モータ３のいずれか一方のモータが、エンジントルクに対抗する反力トルクを出力するとともに、その場合にいずれか一方のモータが回生状態となるように、第１モータ２および第２モータ３の作動状態がそれぞれ制御される。
【００８４】
ステップＳ２１１では、第３モータ４が出力する駆動トルクで、車両Ｖｅが駆動される。すなわち、リバース・モータ走行モードで、車両Ｖｅを後進させる向きの駆動トルクを出力するように、第３モータ４の作動状態が制御される。上記のように、第１モータ２および第２モータ３のいずれか一方で発電した電力が第３モータ４に供給され、第３モータ４が原動機として機能する力行状態になる。具体的には、第３モータ４は、原動機として機能する力行状態になるとともに、駆動輪６を反対方向に回転させる、すなわち、車両Ｖｅを後進させる向きのモータトルク（駆動トルク）を出力するように制御される。この場合、上記のように第１モータ２および第２モータ３のいずれか一方でエンジン１の反力が負担されるので、第３モータ４は、エンジン１の反力を負担することなく、もしくは、エンジン１の反力の一部を負担するだけで、車両Ｖｅを後進させるための駆動トルクを出力する。
【００８５】
上記のステップＳ２０９、ステップＳ２１０、および、ステップＳ２１１で、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４がそれぞれ制御されると、すなわち、この発明の実施形態における「第２制御」が実行されると、その後、このルーチンを一旦終了する。
【００８６】
なお、上記の図７のフローチャートにおけるステップＳ２０５の制御は、次の図９のフローチャートにおけるステップＳ３０１、あるいは、図１０のフローチャートにおけるステップＳ４０１で示す制御内容のように実行することができる。なお、図９および図１０のフローチャートは、ステップＳ３０１またはステップＳ４０１以外は、上記の図７のフローチャートと同じである。したがって、図９および図１０のフローチャートにおいて、上記の図７のフローチャートと制御内容が同じ制御ステップについては、図７のフローチャートと同じステップ番号を付けてある。
【００８７】
図９のフローチャートにおいて、ステップＳ３０１では、車両Ｖｅの要求駆動力が駆動力閾値βよりも大きいか否かが判断される。駆動力閾値βは、この発明の実施形態における「第１制御」と「第２制御」とを選択的に切り替えて実行する際に判断基準とする閾値である。前述の図８の線図に示すように、「第２制御」を実行する場合は、「第１制御」を実行する場合と比較して、全体的に得られる駆動力は小さいものの、広範囲の後進車速の領域で平均的に所定の駆動力が得られている。そのため、このステップＳ３０１では、上記のように「第２制御」を実行する場合に平均的に得られる所定の駆動力を、駆動力閾値βとして設定している。このような駆動力閾値βは、例えば実験やシミュレーションの結果を基に求めることができる。
【００８８】
そして、車両Ｖｅの要求駆動力が駆動力閾値βよりも大きいことにより、このステップＳ３０１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ２０６からステップＳ２０８へ進み、この発明の実施形態における「第１制御」が実行される。それに対して、車両Ｖｅの要求駆動力が駆動力閾値β以下であることにより、ステップＳ３０１で否定的に判断された場合には、ステップＳ２０９からステップＳ２１１へ進み、この発明の実施形態における「第２制御」が実行される。
【００８９】
また、図１０のフローチャートにおいて、ステップＳ４０１では、車両Ｖｅの後進車速が車速閾値αよりも低く、かつ、車両Ｖｅの要求駆動力が駆動力閾値βよりも大きいか否かが判断される。前述の図８の線図に示すように、後進車速が車速閾値αよりも低くとも、要求駆動力が小さければ、「第２制御」で要求駆動力を満たすことが可能な場合がある。そのため、このステップＳ４０１では、上記のように車速閾値αおよび駆動力閾値βの２つの閾値を設定し、「第１制御」と「第２制御」とを切り替えて実行することにより、より精度の良い適切な制御を実行することができる。
【００９０】
そして、車両Ｖｅの後進車速が車速閾値αよりも低く、かつ、車両Ｖｅの要求駆動力が駆動力閾値βよりも大きいことにより、このステップＳ４０１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ２０６からステップＳ２０８へ進み、この発明の実施形態における「第１制御」が実行される。それに対して、車両Ｖｅの後進車速が車速閾値α以上である、または、車両Ｖｅの要求駆動力が駆動力閾値β以下であることにより、ステップＳ４０１で否定的に判断された場合には、ステップＳ２０９からステップＳ２１１へ進み、この発明の実施形態における「第２制御」が実行される。
【００９１】
この発明の実施形態で制御対象とする車両Ｖｅのギヤトレーンは、前述の図２に示した構成に限定されるものではない。この発明の実施形態では、前述の図２に示した構成以外のギヤトレーンも制御の対象にすることができる。そのようなギヤトレーンのその他の例を、以下の図に示してある。なお、以下の図に示す各車両Ｖｅのギヤトレーンにおいて、図２に示す車両Ｖｅのギヤトレーンまたは既出した図に示す車両Ｖｅのギヤトレーンと構成や機能が同じ部材については、図２または既出した図と同じ参照符号を付けてある。
【００９２】
例えば、図１１に示す車両Ｖｅは、前述の図２に示した車両Ｖｅと同様に、駆動力源として、エンジン１、ならびに、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の三つの「モータ」を備えている。また、動力分割機構として機能する差動機構３０を備えている。差動機構３０は、前述の差動機構５と同様に、シングルピニオン型の第１遊星歯車機構３１と、シングルピニオン型の第２遊星歯車機構３２とを連結した複合遊星歯車機構によって構成されている。差動機構３０は、エンジン１が連結される第１回転要素３０ａ、第１モータ２が連結される第２回転要素３０ｂ、第２モータ３が連結される第３回転要素３０ｃ、および、出力伝動機構７が連結される第４回転要素３０ｄの四つの「回転要素」を有している。
【００９３】
第１遊星歯車機構３１は、第１サンギヤＳ１１、第１リングギヤＲ１１、および、第１キャリアＣ１１の三つの回転要素を有している。同様に、第２遊星歯車機構３２は、第２サンギヤＳ２１、第２リングギヤＲ２１、および、第２キャリアＣ２１の三つの回転要素を有している。第１リングギヤＲ１１と第２キャリアＣ２１とが連結されている。第１キャリアＣ１１と第２リングギヤＲ２１とが連結されている。
【００９４】
第１リングギヤＲ１１は、第２キャリアＣ２１と共に、エンジン１の出力軸１ａに連結されている。第１サンギヤＳ１１は、第１モータ２の出力軸２ａに連結されている。第２サンギヤＳ２１は、第２モータ３の出力軸３ａに連結されている。第１キャリアＣ１１は、第２リングギヤＲ２１と共に、出力伝動機構７に連結されている。
【００９５】
したがって、この図１１に示す例では、第１リングギヤＲ１１および第２キャリアＣ２１が、差動機構３０における第１回転要素３０ａを形成している。また、第１サンギヤＳ１１が、差動機構３０における第２回転要素３０ｂを形成している。また、第２サンギヤＳ２１が、差動機構３０における第３回転要素３０ｃを形成している。そして、第１キャリアＣ１１および第２リングギヤＲ２１が、差動機構３０における第４回転要素３０ｄを形成している。
【００９６】
図１２に示す車両Ｖｅは、前述の図２に示した車両Ｖｅと同様に、駆動力源として、エンジン１、ならびに、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の三つの「モータ」を備えている。また、動力分割機構として機能する差動機構４０を備えている。差動機構４０は、前述の差動機構５と同様に、シングルピニオン型の第１遊星歯車機構４１と、シングルピニオン型の第２遊星歯車機構４２とを連結した複合遊星歯車機構によって構成されている。差動機構４０は、エンジン１が連結される第１回転要素４０ａ、第１モータ２が連結される第２回転要素４０ｂ、第２モータ３が連結される第３回転要素４０ｃ、および、出力伝動機構７が連結される第４回転要素４０ｄの四つの「回転要素」を有している。
【００９７】
第１遊星歯車機構４１は、第１サンギヤＳ１２、第１リングギヤＲ１２、および、第１キャリアＣ１２の三つの回転要素を有している。同様に、第２遊星歯車機構４２は、第２サンギヤＳ２２、第２リングギヤＲ２２、および、第２キャリアＣ２２の三つの回転要素を有している。第１サンギヤＳ１２と第２サンギヤＳ２２とが連結されている。第１リングギヤＲ１２と第２キャリアＣ２２とが連結されている。
【００９８】
第１キャリアＣ１２は、エンジン１の出力軸１ａに連結されている。第１サンギヤＳ１２は、第２サンギヤＳ２２と共に、第１モータ２の出力軸２ａに連結されている。第２リングギヤＲ２２は、第２モータ３の出力軸３ａに連結されている。第１リングギヤＲ１２は、第２キャリアＣ２２と共に、出力伝動機構７に連結されている。
【００９９】
したがって、この図１２に示す例では、第１キャリアＣ１２が、差動機構４０における第１回転要素４０ａを形成している。また、第１サンギヤＳ１２および第２サンギヤＳ２２が、差動機構４０における第２回転要素４０ｂを形成している。また、第２リングギヤＲ２２が、差動機構４０における第３回転要素４０ｃを形成している。そして、第１リングギヤＲ１２および第２キャリアＣ２２が、差動機構４０における第４回転要素４０ｄを形成している。
【０１００】
図１３に示す車両Ｖｅは、前述の図２に示した車両Ｖｅと同様に、駆動力源として、エンジン１、ならびに、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の三つの「モータ」を備えている。また、動力分割機構として機能する差動機構５０を備えている。差動機構５０は、前述の差動機構５と同様に、シングルピニオン型の第１遊星歯車機構５１と、シングルピニオン型の第２遊星歯車機構５２とを連結した複合遊星歯車機構によって構成されている。差動機構５０は、エンジン１が連結される第１回転要素５０ａ、第１モータ２が連結される第２回転要素５０ｂ、第２モータ３が連結される第３回転要素５０ｃ、および、出力伝動機構７が連結される第４回転要素５０ｄの四つの「回転要素」を有している。
【０１０１】
第１遊星歯車機構５１は、第１サンギヤＳ１３、第１リングギヤＲ１３、および、第１キャリアＣ１３の三つの回転要素を有している。同様に、第２遊星歯車機構５２は、第２サンギヤＳ２３、第２リングギヤＲ２３、および、第２キャリアＣ２３の三つの回転要素を有している。第１リングギヤＲ１３と第２キャリアＣ２３とが連結されている。第１キャリアＣ１３と第２リングギヤＲ２３とが連結されている。
【０１０２】
第１リングギヤＲ１３は、第２キャリアＣ２３と共に、エンジン１の出力軸１ａに連結されている。第１サンギヤＳ１３は、第１モータ２の出力軸２ａに連結されている。第２サンギヤＳ２３は、第２モータ３の出力軸３ａに連結されている。第１キャリアＣ１３は、第２リングギヤＲ２３と共に、出力伝動機構７に連結されている。
【０１０３】
したがって、この図１３に示す例では、第１リングギヤＲ１３および第２キャリアＣ２３が、差動機構５０における第１回転要素５０ａを形成している。また、第１サンギヤＳ１３が、差動機構５０における第２回転要素５０ｂを形成している。また、第２サンギヤＳ２３が、差動機構５０における第３回転要素５０ｃを形成している。そして、第１キャリアＣ１３および第２リングギヤＲ２３が、差動機構５０における第４回転要素５０ｄを形成している。
【０１０４】
図１４に示す車両Ｖｅは、前述の図２に示した車両Ｖｅと同様に、駆動力源として、エンジン１、ならびに、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の三つの「モータ」を備えている。また、動力分割機構として機能する差動機構６０を備えている。差動機構６０は、前述の差動機構５と同様に、シングルピニオン型の第１遊星歯車機構６１と、シングルピニオン型の第２遊星歯車機構６２とを連結した複合遊星歯車機構によって構成されている。差動機構６０は、エンジン１が連結される第１回転要素６０ａ、第１モータ２が連結される第２回転要素６０ｂ、第２モータ３が連結される第３回転要素６０ｃ、および、出力伝動機構７が連結される第４回転要素６０ｄの四つの「回転要素」を有している。
【０１０５】
第１遊星歯車機構６１は、第１サンギヤＳ１４、第１リングギヤＲ１４、および、第１キャリアＣ１４の三つの回転要素を有している。同様に、第２遊星歯車機構６２は、第２サンギヤＳ２４、第２リングギヤＲ２４、および、第２キャリアＣ２４の三つの回転要素を有している。第１サンギヤＳ１４と第２リングギヤＲ２４とが連結されている。第１キャリアＣ１４と第２キャリアＣ２４とが連結されている。
【０１０６】
第１リングギヤＲ１４は、エンジン１の出力軸１ａに連結されている。第１サンギヤＳ１４は、第２リングギヤＲ２４と共に、第１モータ２の出力軸２ａに連結されている。第２サンギヤＳ２４は、第２モータ３の出力軸３ａに連結されている。第１キャリアＣ１４は、第２キャリアＣ２４と共に、出力伝動機構７に連結されている。
【０１０７】
したがって、この図１４に示す例では、第１リングギヤＲ１４が、差動機構６０における第１回転要素６０ａを形成している。また、第１サンギヤＳ１４および第２リングギヤＲ２４が、差動機構６０における第２回転要素６０ｂを形成している。また、第２サンギヤＳ２４が、差動機構６０における第３回転要素６０ｃを形成している。そして、第１キャリアＣ１４および第２キャリアＣ２４が、差動機構６０における第４回転要素６０ｄを形成している。
【０１０８】
図１５に示す車両Ｖｅは、前述の図２に示した車両Ｖｅと同様に、駆動力源として、エンジン１、ならびに、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の三つの「モータ」を備えている。また、動力分割機構として機能する差動機構７０を備えている。差動機構７０は、前述の差動機構５と同様に、シングルピニオン型の第１遊星歯車機構７１と、シングルピニオン型の第２遊星歯車機構７２とを連結した複合遊星歯車機構によって構成されている。差動機構７０は、エンジン１が連結される第１回転要素７０ａ、第１モータ２が連結される第２回転要素７０ｂ、第２モータ３が連結される第３回転要素７０ｃ、および、出力伝動機構７が連結される第４回転要素７０ｄの四つの「回転要素」を有している。
【０１０９】
第１遊星歯車機構７１は、第１サンギヤＳ１５、第１リングギヤＲ１５、および、第１キャリアＣ１５の三つの回転要素を有している。同様に、第２遊星歯車機構７２は、第２サンギヤＳ２５、第２リングギヤＲ２５、および、第２キャリアＣ２５の三つの回転要素を有している。第１キャリアＣ１５と第２キャリアＣ２５とが連結されている。第１サンギヤＳ１５と第２リングギヤＲ２５とが連結されている。
【０１１０】
第１キャリアＣ１５は、第２キャリアＣ２５と共に、エンジン１の出力軸１ａに連結されている。第１サンギヤＳ１５は、第２リングギヤＲ２５と共に、第１モータ２の出力軸２ａに連結されている。第２サンギヤＳ２５は、第２モータ３の出力軸３ａに連結されている。第１リングギヤＲ１５は、出力伝動機構７に連結されている。
【０１１１】
したがって、この図１５に示す例では、第１キャリアＣ１５および第２キャリアＣ２５が、差動機構７０における第１回転要素７０ａを形成している。また、第１サンギヤＳ１５および第２リングギヤＲ２５が、差動機構７０における第２回転要素７０ｂを形成している。また、第２サンギヤＳ２５が、差動機構７０における第３回転要素７０ｃを形成している。そして、第１リングギヤＲ１５が、差動機構７０における第４回転要素７０ｄを形成している。
【０１１２】
図１６に示す車両Ｖｅは、前述の図２に示した車両Ｖｅと同様に、駆動力源として、エンジン１、ならびに、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の三つの「モータ」を備えている。また、動力分割機構として機能する差動機構８０を備えている。差動機構８０は、前述の差動機構５と同様に、シングルピニオン型の第１遊星歯車機構８１と、シングルピニオン型の第２遊星歯車機構８２とを連結した複合遊星歯車機構によって構成されている。差動機構８０は、エンジン１が連結される第１回転要素８０ａ、第１モータ２が連結される第２回転要素８０ｂ、第２モータ３が連結される第３回転要素８０ｃ、および、出力伝動機構７が連結される第４回転要素８０ｄの四つの「回転要素」を有している。
【０１１３】
第１遊星歯車機構８１は、第１サンギヤＳ１６、第１リングギヤＲ１６、および、第１キャリアＣ１６の三つの回転要素を有している。同様に、第２遊星歯車機構８２は、第２サンギヤＳ２６、第２リングギヤＲ２６、および、第２キャリアＣ２６の三つの回転要素を有している。第１キャリアＣ１６と第２リングギヤＲ２６とが連結されている。第１リングギヤＲ１６と第２サンギヤＳ２６とが連結されている。
【０１１４】
第１キャリアＣ１６は、第２リングギヤＲ２６と共に、エンジン１の出力軸１ａに連結されている。第１サンギヤＳ１６は、第１モータ２の出力軸２ａに連結されている。第２キャリアＣ２６は、第２モータ３の出力軸３ａに連結されている。第１リングギヤＲ１６は、第２サンギヤＳ２６と共に、出力伝動機構７に連結されている。
【０１１５】
したがって、この図１６に示す例では、第１キャリアＣ１６および第２リングギヤＲ２６が、差動機構８０における第１回転要素８０ａを形成している。また、第１サンギヤＳ１６が、差動機構８０における第２回転要素８０ｂを形成している。また、第２キャリアＣ２６が、差動機構８０における第３回転要素８０ｃを形成している。そして、第１リングギヤＲ１６および第２サンギヤＳ２６が、差動機構８０における第４回転要素８０ｄを形成している。
【０１１６】
上述した各具体例における差動機構５，３０，４０，５０，６０，７０，８０は、いずれも、二組のシングルピニオン型の遊星歯車機構から構成されているが、この発明の実施形態で制御対象とする車両Ｖｅにおける「差動機構」は、シングルピニオン型の遊星歯車機構に限らず、他の形式の遊星歯車機構から構成することができる。例えば、ダブルピニオン型の遊星歯車機構を用いることもできる。あるいは、図１７に示すように、ラビニヨ型の遊星歯車機構を用いて「差動機構」を構成することもできる。
【０１１７】
図１７に示す車両Ｖｅは、前述の図２に示した車両Ｖｅと同様に、駆動力源として、エンジン１、ならびに、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の三つの「モータ」を備えている。また、動力分割機構として機能する差動機構９０を備えている。差動機構９０は、ラビニヨ型の遊星歯車機構９１によって構成されている。差動機構９０は、エンジン１が連結される第１回転要素９０ａ、第１モータ２が連結される第２回転要素９０ｂ、第２モータ３が連結される第３回転要素９０ｃ、および、出力伝動機構７が連結される第４回転要素９０ｄの四つの「回転要素」を有している。
【０１１８】
遊星歯車機構９１は、第１サンギヤＳ１７、リングギヤＲ１７、キャリアＣ１７、および、第２サンギヤＳ２７の四つの回転要素を有している。より具体的には、ラビニヨ型の遊星歯車機構９１は、同軸上に配置された第１サンギヤＳ１７およびリングギヤＲ１７、第１サンギヤＳ１７と噛み合うショートピニオンギヤＰ１７、このショートピニオンギヤＰ１７とリングギヤＲ１７との両方に噛み合うロングピニオンギヤＰ２７、ショートピニオンギヤＰ１７およびロングピニオンギヤＰ２７をそれぞれ保持するキャリアＣ１７、ならびに、ロングピニオンギヤＰ２７と噛み合う第２サンギヤＳ２７から構成されている。第１サンギヤＳ１７と第２サンギヤＳ２７とは、同軸上でかつ相対回転可能に配置されている。
【０１１９】
キャリアＣ１７は、エンジン１の出力軸１ａに連結されている。第１サンギヤＳ１７は、第１モータ２の出力軸２ａに連結されている。第２サンギヤＳ２７は、第２モータ３の出力軸３ａに連結されている。リングギヤＲ１７は、出力伝動機構７に連結されている。
【０１２０】
したがって、この図１７に示す例では、キャリアＣ１７が、差動機構９０における第１回転要素９０ａを形成している。また、第１サンギヤＳ１７が、差動機構９０における第２回転要素９０ｂを形成している。また、第２サンギヤＳ２７が、差動機構９０における第３回転要素９０ｃを形成している。そして、リングギヤＲ１７が、差動機構９０における第４回転要素９０ｄを形成している。
【０１２１】
上述した各具体例における差動機構５，３０，４０，５０，６０，７０，８０，９０は、いずれも、互いに差動回転が可能な四つの「回転要素」を有する構成となっているが、この発明の実施形態で制御対象とする車両Ｖｅにおける「差動機構」は、例えば、図１８に示すように、互いに差動回転が可能な五つの「回転要素」を有していてもよい。
【０１２２】
図１８に示す車両Ｖｅは、前述の図２に示した車両Ｖｅと同様に、駆動力源として、エンジン１、ならびに、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の三つの「モータ」を備えている。また、動力分割機構として機能する差動機構１００を備えている。差動機構１００は、シングルピニオン型の第１遊星歯車機構１０１と、シングルピニオン型の第２遊星歯車機構１０２と、シングルピニオン型の第３遊星歯車機構１０３とを連結した複合遊星歯車機構によって構成されている。差動機構１００は、エンジン１が連結される第１回転要素１００ａ、第１モータ２が連結される第２回転要素１００ｂ、第２モータ３が連結される第３回転要素１００ｃ、出力伝動機構７が連結される第４回転要素１００ｄ、および、第１回転要素９０ａ共に、エンジン１が連結される第５回転要素１００ｅの五つの「回転要素」を有している。
【０１２３】
第１遊星歯車機構１０１は、第１サンギヤＳ１８、第１リングギヤＲ１８、および、第１キャリアＣ１８の三つの回転要素を有している。同様に、第２遊星歯車機構１０２は、第２サンギヤＳ２８、第２リングギヤＲ２８、および、第２キャリアＣ２８の三つの回転要素を有している。同様に、第３遊星歯車機構１０３は、第３サンギヤＳ３８、第３リングギヤＲ３８、および、第３キャリアＣ３８の三つの回転要素を有している。第１サンギヤＳ１８と第２キャリアＣ２８とが連結されている。第１リングギヤＲ１８と第２サンギヤＳ２８とが連結されている。第２リングギヤＲ２８と第３リングギヤＲ３８とが連結されている。第１キャリアＣ１８と第３キャリアＣ３８とが連結されている。
【０１２４】
第１リングギヤＲ１８は、エンジン１の出力軸１ａに連結されている。第２リングギヤＲ２８は、第３リングギヤＲ３８と共に、第１モータ２の出力軸２ａに連結されている。第３サンギヤＳ３８は、第２モータ３の出力軸３ａに連結されている。第１キャリアＣ１８は、第３キャリアＣ３８と共に、出力伝動機構７に連結されている。さらに、第２サンギヤＳ２８は、第１リングギヤＲ１８と共に、エンジン１の出力軸１ａに連結されている。
【０１２５】
したがって、この図１８に示す例では、第１リングギヤＲ１８が、差動機構１００における第１回転要素１００ａを形成している。また、第２リングギヤＲ２８および第３リングギヤＲ３８が、差動機構１００における第２回転要素１００ｂを形成している。また、第３サンギヤＳ３８が、差動機構１００における第３回転要素１００ｃを形成している。そして、第１キャリアＣ１８および第３キャリアＣ３８が、差動機構１００における第４回転要素１００ｄを形成している。さらに、第２サンギヤＳ２８が、差動機構１００における第５回転要素１００ｅを形成している。
【０１２６】
上述した各具体例では、いずれも、車両Ｖｅが、前輪または後輪のいずれか一方に対して動力を伝達する一つの出力伝動機構７を備えた構成を示しているが、この発明の実施形態で制御対象とする車両Ｖｅは、例えば、図１９に示すように、前輪および後輪の両方に対して動力を伝達する二つの「出力伝動機構」を備えていてもよい。
【０１２７】
図１９に示す車両Ｖｅは、駆動力源として、エンジン１、ならびに、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の三つの「モータ」を備えている。そして、第１出力伝動機構２０１、および、第２出力伝動機構２０２の二つの「出力伝動機構」を備えている。
【０１２８】
第１出力伝動機構２０１は、前述の出力伝動機構７と同様に、ドライブギヤ２１、カウンタ軸２２、カウンタドリブンギヤ２３、ファイナルドライブギヤ２４、および、デファレンシャルギヤ２５から構成されている。この図１９に示す車両Ｖｅにおいても、ドライブギヤ２１は、差動機構５の第２キャリアＣ２と一体となって回転するように構成されている。したがって、第１出力伝動機構２０１は、差動機構５の第４回転要素５ｄと連結しており、駆動輪６に対して動力を伝達する。図１９に示す例では、第１出力伝動機構２０１には、第３モータ４は連結されていない。第３モータ４は、後述する第２出力伝動機構２０２に連結されている。図１９に示す例では、駆動輪６は、車両Ｖｅの前輪を構成している。
【０１２９】
第２出力伝動機構２０２は、カウンタ軸２０３、カウンタドリブンギヤ２０４、ファイナルドライブギヤ２０５、および、デファレンシャルギヤ２０６から構成されている。カウンタ軸２０３の一方（図１９での右側）の端部に、カウンタドリブンギヤ２０４が取り付けられている。カウンタ軸２０３の他方（図１９での左側）の端部に、ファイナルドライブギヤ２０５が取り付けられている。ファイナルドライブギヤ２０５は、終減速機であるデファレンシャルギヤ２０６のファイナルドリブンギヤ（デフリングギヤ）２０７と噛み合っている。デファレンシャルギヤ２０６には、駆動軸２０８を介して、駆動輪２０９が取り付けられている。図１９に示す例では、駆動輪２０９は、車両Ｖｅの後輪を構成している。
【０１３０】
上記の駆動輪２０９に、第３モータ４が出力するモータトルクを付加できるように構成されている。具体的には、第３モータ４の出力軸４ａが、上記のカウンタ軸２０３と平行に配置されている。その出力軸４ａの先端（図１９での左端）に、上記のカウンタドリブンギヤ２０４と噛み合うピニオン２１０が取り付けられている。すなわち、第３モータ４は、第２出力伝動機構２０２を介して、駆動輪２０９に連結されている。したがって、第２出力伝動機構２０２は、差動機構５の第４回転要素５ｄと連結しない「出力伝動機構」であって、第３モータ４のモータトルクを、駆動軸２０８を介して、駆動輪２０９へ伝達する。
【０１３１】
上述した各具体例では、いずれも、車両Ｖｅが、駆動力源として、エンジン１と共に、第１モータ２、第２モータ３、および、第３モータ４の三つの「モータ」を備えた構成を示しているが、この発明の実施形態で制御対象とする車両Ｖｅは、例えば、図２０に示すように、駆動力源として、エンジン１と共に、四つの「モータ」を備えていてもよい。
【０１３２】
図２０に示す車両Ｖｅは、駆動力源として、エンジン１、ならびに、第１モータ２、第２モータ３、第３モータ４、および、第４モータ（MG4）２２０の四つの「モータ」を備えている。そして、第１出力伝動機構２２１、および、第２出力伝動機構２２２の二つの「出力伝動機構」を備えている。
【０１３３】
第１出力伝動機構２２１は、前述の出力伝動機構７と同様の構成である。したがって、第１出力伝動機構２２１は、差動機構５の第４回転要素５ｄに連結しており、駆動輪６に対して動力を伝達する。図２０に示す例では、第１出力伝動機構２２１には、第３モータ４が連結されている。駆動輪６は、車両Ｖｅの前輪を構成している。
【０１３４】
第２出力伝動機構２２２は、前述の第２出力伝動機構２０２と同様の構成である。図２０に示す例では、第２出力伝動機構２２２には、第３モータ４の替わりに第４モータ２２０が連結されている。したがって、第２出力伝動機構２２２は、差動機構５の第４回転要素５ｄと連結しない「出力伝動機構」であって、第４モータ２２０のモータトルクを、駆動軸２０８を介して、駆動輪２０９へ伝達する。駆動輪２０９は、車両Ｖｅの後輪を構成している。
【符号の説明】
【０１３５】
１…エンジン（ENG）、  ２…第１モータ（MG1）、  ３…第２モータ（MG2）、  ４…第３モータ（MG3）、  ５，３０，４０，５０，６０，７０，８０…差動機構、  ５ａ，３０ａ，４０ａ，５０ａ，６０ａ，７０ａ，８０ａ…第１回転要素、  ５ｂ，３０ｂ，４０ｂ，５０ｂ，６０ｂ，７０ｂ，８０ｂ…第２回転要素、  ５ｃ，３０ｃ，４０ｃ，５０ｃ，６０ｃ，７０ｃ，８０ｃ…第３回転要素、  ５ｄ，３０ｄ，４０ｄ，５０ｄ，６０ｄ，７０ｄ，８０ｄ…第４回転要素、  ６，２０９…駆動輪、  ７，２０１，２０２，２２１，２２２…出力伝動機構、  ８，３１，４１，５１，６１，７１，８１…第１遊星歯車機構（PL1）、  ９，３２，４２，５２，６２，７２，８２…第２遊星歯車機構（PL2）、  １０…ブレーキ、  １１…コントローラ（EUC）、  ２２０…第４モータ（MG4）、  Ｃ１，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ１４，Ｃ１５，Ｃ１６…第１キャリア、  Ｒ１，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６…第１リングギヤ、  Ｓ１，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ１６…第１サンギヤ、  Ｃ２，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３，Ｃ２４，Ｃ２５，Ｃ１６…第２キャリア、  Ｒ２，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ２５，Ｒ２６…第２リングギヤ、  Ｓ２，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２６…第２サンギヤ、  Ｖｅ…車両（ハイブリッド車両）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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