(57)【要約】【課題】走行モードを設定するための係合機構に連結状態や解放状態を定めるための制御信号が入力されなくなった場合に、走行モードが切り替わることを抑制できる車両の駆動力制御装置を提供する。【解決手段】第１クラッチ機構CL1によりキャリヤ１４とキャリヤ２０とを連結するとともに、第２クラッチ機構CL2によりキャリヤ２０とリングギヤ１８とを解放することによりHV-Loモードが設定され、第１クラッチ機構CL1によりキャリヤ１４とキャリヤ２０とを解放するとともに、第２クラッチ機構CL2によりキャリヤ２０とリングギヤ１８とを連結することによりHV-Hiモードが設定されるように構成され、第１クラッチ機構CL1と第２クラッチ機構CL2とを少なくともいずれか一方のクラッチ機構は、ノーマルステイ型のクラッチ機構である。【選択図】図１
2019089413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
回転機と、
前記エンジンが連結された第１回転部材と、前記回転機が連結された第２回転部材と、出力部材が連結された第３回転部材との三つの回転部材が差動回転できるように構成された差動機構と
を備えた車両の駆動力制御装置において、
前記差動機構は、複数の回転要素を有し、
前記複数の回転要素のうちの第１回転要素と第２回転要素とを連結し、または前記複数の回転要素のうちの第１反力要素と固定部とを連結する第１係合機構と、
前記複数の回転要素のうちの第３回転要素と第４回転要素とを連結し、または前記複数の回転要素のうちの第２反力要素と前記固定部とを連結する第２係合機構と
を備え、
前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの少なくともいずれか一方の係合機構は、解放状態から連結状態に切り替えるための係合信号が入力されることにより、前記解放状態から前記連結状態に切り替え、かつ前記連結状態から前記解放状態に切り替えるための解放信号が入力されることにより、前記連結状態から前記解放状態に切り替えるとともに、前記連結状態で前記係合信号および前記解放信号が入力されなくなった場合に前記連結状態を維持し、かつ前記解放状態で前記係合信号および前記解放信号が入力されなくなった場合に前記解放状態を維持するように構成されたノーマルステイ型の係合機構である
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の駆動力制御装置において、
前記差動機構は、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの一方の係合機構を前記連結状態にすることにより、前記エンジンから出力されたトルクのうち前記出力部材側に伝達されるトルクの割合が第１所定値となる第１走行モードを設定し、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの他方の係合機構を前記連結状態にすることにより、前記割合が前記第１所定値よりも小さい第２所定値となる第２走行モードを設定するように構成されている
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両の駆動力制御装置において、
前記差動機構は、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのそれぞれを前記連結状態にすることにより、前記エンジンと前記出力部材との変速比が所定変速比になる固定段モードを設定し、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの一方の係合機構を前記連結状態にすることにより、前記変速比を連続的に変更可能な無段変速モードを設定するように構成されている
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の車両の駆動力制御装置において、
前記第３回転要素は、前記第１回転要素と前記第２回転要素とのいずれか一方の回転要素を含む
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の車両の駆動力制御装置において、
前記第４回転要素は、前記複数の回転要素のうち前記第１回転要素と前記第２回転要素と前記第３回転要素とを除く他の回転要素である
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の車両の駆動力制御装置において、
前記第２反力要素は、前記複数の回転要素のうち前記第１反力要素を除く他の回転要素である
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の車両の駆動力制御装置において、
前記第１係合機構と前記第２係合機構とが前記ノーマルステイ型の係合機構である
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の車両の駆動力制御装置において、
前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの他方の係合機構は、前記係合信号が入力されることにより、前記解放状態から前記連結状態に切り替え、前記連結状態で前記係合信号が入力されなくなった場合に前記連結状態から前記解放状態に切り替わるように構成されたノーマルオープン型の係合機構である
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の車両の駆動力制御装置において、
前記差動機構を介することなく前記出力部材に駆動トルクを出力することができる駆動力源を更に備えている
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項１０】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の車両の駆動力制御装置において、
前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの他方の係合機構は、前記解放信号が入力されることにより、前記連結状態から前記解放状態に切り替え、前記解放状態で前記解放信号が入力されなくなった場合に前記解放状態から前記連結状態に切り替わるように構成されたノーマルクローズ型の係合機構である
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の車両の駆動力制御装置において、
前記ノーマルステイ型の係合機構は、噛み合い式の係合機構を含み、
前記噛み合い式の係合機構は、互いに対向しかつ相対回転可能な二つの回転部材と、前記二つの回転部材のうちの一方の回転部材を、前記係合信号または前記解放信号が入力されることにより前記二つの回転部材のうちの他方の回転部材に向けて押圧しまたは離隔させるロッドと、前記ロッドの荷重を前記一方の回転部材に伝達する圧縮バネとを備えている
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の車両の駆動力制御装置において、
前記第１係合機構と前記第２係合機構とを制御するコントローラを更に備え、
前記コントローラは、
前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうち作動できないフェールが生じているフェール係合機構を特定し、
前記フェール係合機構が、前記連結状態であるか前記解放状態であるかを判断し、
前記特定されたフェール係合機構が、前記連結状態である場合には、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの前記フェールが生じていない側の係合機構を前記解放状態に制御し、前記特定されたフェール係合機構が、前記解放状態である場合には、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの前記フェールが生じていない側の係合機構を前記連結状態に制御するように構成されている
ことを特徴とする車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、少なくとも二つの係合機構を備え、それら係合機構を選択的に係合することにより、複数の走行モードを設定することができる車両の駆動力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、エンジンが連結されたキャリヤと、第１モータが連結されたサンギヤとを有するシングルピニオン型の第１遊星歯車機構と、第１遊星歯車機構におけるリングギヤが連結されたキャリヤと、駆動輪が連結されたリングギヤとを有するシングルピニオン型の第２遊星歯車機構と、第１遊星歯車機構におけるキャリヤと第２遊星歯車機構におけるサンギヤとを選択的に連結する第１クラッチ機構と、第２遊星歯車機構におけるキャリヤとリングギヤとを選択的に連結する第２クラッチ機構とにより構成された動力分割機構が記載されている。この動力分割機構は、第２クラッチ機構を係合することにより出力側に伝達される動力の割合が比較的大きいローモードを設定でき、第１クラッチ機構を係合することにより前記割合がローモードよりも小さいハイモードを設定できる。なお、第１クラッチ機構および第２クラッチ機構が係合することによりエンジンのトルクがそのまま駆動輪側に伝達される直結モードが設定され、第１クラッチ機構および第２クラッチ機構が解放することにより、エンジンと駆動輪とのトルクの伝達を遮断するニュートラルモードが設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−００７４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された動力分割機構は、第１クラッチ機構の連結状態と解放状態とを切り替えるとともに、第２クラッチ機構の連結状態と解放状態とを切り替えることによりローモード、ハイモード、直結モードの三つの走行モードとニュートラルモードとのいずれかが設定される。これらのクラッチ機構が、例えば、所定の油圧が供給されていることにより係合し、その油圧が低下することにより解放するクラッチ機構の場合、すなわち、いわゆるノーマルオープン型のクラッチ機構の場合に、連結状態を維持するための係合信号が入力されていても、それに対応した油圧を供給することができなくなると、クラッチ機構が解放される。具体的に例を挙げるとすれば、第１クラッチ機構を係合してハイモードが設定されているときに、第１クラッチ機構に供給する油圧が係合信号に反して低下して第１クラッチ機構が解放されると、ニュートラルモードに切り替わる。その結果、駆動輪へのトルクの伝達が遮断されることによりショックが生じ、または運転者が違和感を抱く可能性がある。
【０００５】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、走行モードを設定するための係合機構に連結状態や解放状態を定めるための制御信号が入力されなくなった場合に、走行モードが切り替わることを抑制できる車両の駆動力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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、この発明は、エンジンと、回転機と、前記エンジンが連結された第１回転部材と、前記回転機が連結された第２回転部材と、出力部材が連結された第３回転部材との三つの回転部材が差動回転できるように構成された差動機構とを備えた車両の駆動力制御装置において、前記差動機構は、複数の回転要素を有し、前記複数の回転要素のうちの第１回転要素と第２回転要素とを連結し、または前記複数の回転要素のうちの第１反力要素と固定部とを連結する第１係合機構と、前記複数の回転要素のうちの第３回転要素と第４回転要素とを連結し、または前記複数の回転要素のうちの第２反力要素と前記固定部とを連結する第２係合機構とを備え、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの少なくともいずれか一方の係合機構は、解放状態から連結状態に切り替えるための係合信号が入力されることにより、前記解放状態から前記連結状態に切り替え、かつ前記連結状態から前記解放状態に切り替えるための解放信号が入力されることにより、前記連結状態から前記解放状態に切り替えるとともに、前記連結状態で前記係合信号および前記解放信号が入力されなくなった場合に前記連結状態を維持し、かつ前記解放状態で前記係合信号および前記解放信号が入力されなくなった場合に前記解放状態を維持するように構成されたノーマルステイ型の係合機構であることを特徴とするものである。
【０００７】
この発明では、前記差動機構は、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの一方の係合機構を前記連結状態にすることにより、前記エンジンから出力されたトルクのうち前記出力部材側に伝達されるトルクの割合が第１所定値となる第１走行モードを設定し、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの他方の係合機構を前記連結状態にすることにより、前記割合が前記第１所定値よりも小さい第２所定値となる第２走行モードを設定するように構成されていてよい。
【０００８】
この発明では、前記差動機構は、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのそれぞれを前記連結状態にすることにより、前記エンジンと前記出力部材との変速比が所定変速比になる固定段モードを設定し、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの一方の係合機構を前記連結状態にすることにより、前記変速比を連続的に変更可能な無段変速モードを設定するように構成されていてよい。
【０００９】
この発明では、前記第３回転要素は、前記第１回転要素と前記第２回転要素とのいずれか一方の回転要素を含んでよい。
【００１０】
この発明では、前記第４回転要素は、前記複数の回転要素のうち前記第１回転要素と前記第２回転要素と前記第３回転要素とを除く他の回転要素であってよい。
【００１１】
この発明では、前記第２反力要素は、前記複数の回転要素のうち前記第１反力要素を除く他の回転要素であってよい。
【００１２】
この発明では、前記第１係合機構と前記第２係合機構とが前記ノーマルステイ型の係合機構であってよい。
【００１３】
この発明では、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの他方の係合機構は、前記係合信号が入力されることにより、前記解放状態から前記連結状態に切り替え、前記連結状態で前記係合信号が入力されなくなった場合に前記連結状態から前記解放状態に切り替わるように構成されたノーマルオープン型の係合機構であってよい。
【００１４】
この発明では、前記差動機構を介することなく前記出力部材に駆動トルクを出力することができる駆動力源を更に備えていてよい。
【００１５】
この発明では、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの他方の係合機構は、前記解放信号が入力されることにより、前記連結状態から前記解放状態に切り替え、前記解放状態で前記解放信号が入力されなくなった場合に前記解放状態から前記連結状態に切り替わるように構成されたノーマルクローズ型の係合機構であってよい。
【００１６】
この発明では、前記ノーマルステイ型の係合機構は、噛み合い式の係合機構を含み、前記噛み合い式の係合機構は、互いに対向しかつ相対回転可能な二つの回転部材と、前記二つの回転部材のうちの一方の回転部材を、前記係合信号または前記解放信号が入力されることにより前記二つの回転部材のうちの他方の回転部材に向けて押圧しまたは離隔させるロッドと、前記ロッドの荷重を前記一方の回転部材に伝達する圧縮バネとを備えていてよい。
【００１７】
この発明では、前記第１係合機構と前記第２係合機構とを制御するコントローラを更に備え、前記コントローラは、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうち作動できないフェールが生じているフェール係合機構を特定し、前記フェール係合機構が、前記連結状態であるか前記解放状態であるかを判断し、前記特定されたフェール係合機構が、前記連結状態である場合には、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの前記フェールが生じていない側の係合機構を前記解放状態に制御し、前記特定されたフェール係合機構が、前記解放状態である場合には、前記第１係合機構と前記第２係合機構とのうちの前記フェールが生じていない側の係合機構を前記連結状態に制御するように構成されていてよい。
【発明の効果】
【００１８】
この発明においては、差動機構を構成する複数の回転要素のうちの二つの回転要素を係合し、またはいずれか一つの回転要素を固定部に係合するように構成された二つの係合機構を備えている。それらの係合機構のうちの少なくともいずれか一方が、ノーマルステイ型の係合機構により構成されている。したがって、例えば、いずれか一方の係合機構が連結状態でありかつエンジンから出力部材にトルクを伝達して走行している際に、他方の係合機構がフェールしたことにより、連結状態と係合状態とを切り替えるための信号が出力されていないにもかかわらず、意図せずに他方の係合機構が解放状態から連結状態に切り替わることを抑制できる。すなわち、ノーマルステイ型の係合機構であれば、係合機構に制御信号が入力できないフェールが生じたとしても、現状の状態を維持することができる。したがって、フェールが生じたことを要因として、エンジンから出力部材に伝達されるトルクの増幅率などが変化することを抑制でき、その結果、フェールを要因としたショックが生じることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１駆動装置の一例を説明するためのスケルトン図である。
【図２】第２駆動装置の一例を説明するためのスケルトン図である。
【図３】電子制御装置（ECU）の構成を説明するためのブロック図である。
【図４】各走行モードでのクラッチ機構、ブレーキ機構の係合および解放の状態、モータの運転状態、エンジンの駆動の有無をまとめて示す図表である。
【図５】HV-Hiモードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図６】HV-Loモードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図７】直結モードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図８】EV-Loモードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図９】EV-Hiモードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図１０】シングルモードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図１１】CDモードが選択されている際に各走行モードを定めるためのマップの一例を示す図である。
【図１２】CSモードが選択されている際に各走行モードを定めるためのマップの一例を示す図である。
【図１３】ノーマルステイ型のクラッチ機構の構成の一例を説明するための模式図である。
【図１４】HV-HiモードやHV-Loモードを設定している場合に実行される制御例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】直結モードを設定している場合に実行される制御例を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１５に示す制御例を実行した場合におけるエンジン、第１モータ、第２モータの回転数、エンジン、第１モータ、第２モータのトルク、第２クラッチ機構の状態（連結状態または解放状態）の変化を説明するためのタイムチャートである。
【図１７】シングルモードを設定している場合に実行される制御例を説明するためのフローチャートである。
【図１８】この発明で対象とすることができる車両の他の構成を説明するためのスケルトン図である。
【図１９】図１８に示す車両で設定できるHV-Hiモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図である。
【図２０】図１８に示す車両で設定できるHV-Loモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図である。
【図２１】この発明で対象とすることができる車両の更に他の構成を説明するためのスケルトン図である。
【図２２】図２１に示す車両で設定できるHV-Hiモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図である。
【図２３】図２１に示す車両で設定できるHV-Loモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図である。
【図２４】固定段モードと、無段変速モードとを切り替えることができるハイブリッド車両の構成の一例を説明するためのスケルトン図である。
【図２５】図２４におけるハイブリッド車両で設定可能な各走行モードでのクラッチ機構、ブレーキ機構の係合および解放の状態をまとめて示す図表である。
【図２６】第１走行モードを設定した場合における伝動機構を構成する各回転要素の回転数、およびエンジン、各モータのトルクの向きを説明するための共線図である。
【図２７】第２走行モードを設定した場合における伝動機構を構成する各回転要素の回転数、およびエンジン、各モータのトルクの向きを説明するための共線図である。
【図２８】第３走行モードを設定した場合における伝動機構を構成する各回転要素の回転数、およびエンジン、各モータのトルクの向きを説明するための共線図である。
【図２９】第４走行モードを設定した場合における伝動機構を構成する各回転要素の回転数、およびエンジン、各モータのトルクの向きを説明するための共線図である。
【図３０】第５走行モードを設定した場合における伝動機構を構成する各回転要素の回転数、およびエンジン、各モータのトルクの向きを説明するための共線図である。
【図３１】第６走行モードを設定した場合における伝動機構を構成する各回転要素の回転数、およびエンジン、各モータのトルクの向きを説明するための共線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明の実施形態における車両の一例を図１および図２を参照して説明する。図１は、前輪１Ｒ，１Ｌを駆動するための第１駆動装置２を示し、図２は、後輪３Ｒ，３Ｌを駆動するための第２駆動装置４を示している。第１駆動装置２は、エンジン５と二つのモータ６，７とを駆動力源として備えたいわゆる２モータタイプの駆動装置であって、第１モータ６は発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ１）によって構成され、エンジン５の回転数を第１モータ６によって制御するとともに、第１モータ６で発電された電力により第２モータ７を駆動し、その第２モータ７が出力する駆動力を走行のための駆動力に加えるように構成されている。なお、第２モータ７は発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧ２）によって構成することができる。上記の第１モータ６が、この発明の実施形態における「回転機」に相当し、第２モータ７が、この発明の実施形態における「駆動力源」に相当する。
【００２１】
エンジン５には、この発明の実施形態における「差動機構」に相当する動力分割機構８が連結されている。この動力分割機構８は、エンジン５から出力されたトルクを第１モータ６側と出力側とに分割する機能を主とする分割部９と、そのトルクの分割率を変更する機能を主とする変速部１０とにより構成されている。
【００２２】
分割部９は、三つの回転要素によって差動作用を行う構成であればよく、遊星歯車機構を採用することができる。図１に示す例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されている。図１に示す分割部９は、サンギヤ１１と、サンギヤ１１に対して同心円上に配置された、内歯歯車であるリングギヤ１２と、これらサンギヤ１１とリングギヤ１２との間に配置されてサンギヤ１１とリングギヤ１２とに噛み合っているピニオンギヤ１３と、ピニオンギヤ１３を自転および公転可能に保持するキャリヤ１４とにより構成されている。そのサンギヤ１１が主に反力要素として機能し、リングギヤ１２が主に出力要素として機能し、キャリヤ１４が主に入力要素として機能する。
【００２３】
エンジン５が出力した動力が前記キャリヤ１４に入力されるように構成されている。具体的には、エンジン５の出力軸１５に、動力分割機構８の入力軸１６が連結され、その入力軸１６がキャリヤ１４に連結されている。なお、キャリヤ１４と入力軸１６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キャリヤ１４と入力軸１６とを連結してもよい。また、その出力軸１５と入力軸１６との間にダンパ機構やトルクコンバータなどの機構を配置してもよい。
【００２４】
サンギヤ１１に第１モータ６が連結されている。図１に示す例では、分割部９および第１モータ６は、エンジン５の回転中心軸線と同一の軸線上に配置され、第１モータ６は分割部９を挟んでエンジン５とは反対側に配置されている。この分割部９とエンジン５との間で、これら分割部９およびエンジン５と同一の軸線上に、その軸線の方向に並んで変速部１０が配置されている。
【００２５】
変速部１０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成されており、サンギヤ１７と、サンギヤ１７に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１８と、これらサンギヤ１７とリングギヤ１８との間に配置されてこれらサンギヤ１７およびリングギヤ１８に噛み合っているピニオンギヤ１９と、ピニオンギヤ１９を自転および公転可能に保持しているキャリヤ２０とを有し、サンギヤ１７、リングギヤ１８、およびキャリヤ２０の三つの回転要素によって差動作用を行う差動機構である。この変速部１０におけるサンギヤ１７に分割部９におけるリングギヤ１２が連結されている。また、変速部１０におけるリングギヤ１８に、出力ギヤ２１が連結されている。
【００２６】
上記の分割部９と変速部１０とが複合遊星歯車機構を構成するように第１クラッチ機構CL1が設けられている。第１クラッチ機構CL1は、変速部１０におけるキャリヤ２０を、分割部９におけるキャリヤ１４に選択的に連結するように構成されている。具体的には、入力軸１６に回転盤１４ａが設けられ、その回転盤１４ａと変速部１０におけるキャリヤ２０とを係合するように第１クラッチ機構CL1が設けられている。この第１クラッチ機構CL1は、湿式多板クラッチなどの摩擦式のクラッチ機構であってもよく、あるいはドグクラッチなどの噛み合い式のクラッチ機構であってもよい。この第１クラッチ機構CL1を係合させることにより分割部９におけるキャリヤ１４と変速部１０におけるキャリヤ２０とが連結されてこれらが入力要素となり、また分割部９におけるサンギヤ１１が反力要素となり、さらに変速部１０におけるリングギヤ１８が出力要素となった複合遊星歯車機構が形成される。すなわち、入力軸１６と第１モータ６の出力軸６ａと、後述するドリブンギヤ２３とが差動回転できるように複合遊星歯車機構が構成されている。
【００２７】
さらに、変速部１０の全体を一体化させるための第２クラッチ機構CL2が設けられている。この第２クラッチ機構CL2は、変速部１０におけるキャリヤ２０とリングギヤ１８もしくはサンギヤ１７、あるいはサンギヤ１７とリングギヤ１８とを連結するなどの少なくともいずれか二つの回転要素を連結するためのものであって、摩擦式あるいは噛み合い式のクラッチ機構によって構成することができる。図１に示す例では、第２クラッチ機構CL2は、変速部１０におけるキャリヤ２０とリングギヤ１８とを連結するように構成されている。具体的には、キャリヤ２０と一体に回転する回転盤２０ａが設けられ、その回転盤２０ａと変速部１０におけるリングギヤ１８とを係合するように第２クラッチ機構CL2が設けられている。
【００２８】
なお、変速部１０におけるキャリヤ２０が、この発明の実施形態における「第１回転要素」または「第３回転要素」に相当し、分割部９におけるキャリヤ１４が、この発明の実施形態における「第２回転要素」に相当し、第１クラッチ機構CL1が、この発明の実施形態における「第１係合機構」に相当し、第２クラッチ機構CL2が、この発明の実施形態における「第２係合機構」に相当する。また、入力軸１６が、この発明の実施形態における「第１回転部材」に相当し、第１モータ６の出力軸６ａが、この発明の実施形態における「第２回転部材」に相当し、ドリブンギヤ２３が、この発明の実施形態における「第３回転部材」に相当し、前輪１Ｒ，１Ｌが、この発明の実施形態における「出力部材」に相当する。
【００２９】
そして、第１クラッチ機構CL1および第２クラッチ機構CL2は、エンジン５および分割部９ならびに変速部１０と同一の軸線上に配置され、かつ変速部１０を挟んで分割部９とは反対側に配置されている。なお、各クラッチ機構CL1，CL2同士は、図１に示すように、半径方向で内周側と外周側とに並んだ状態に配置されていてもよく、あるいは軸線方向に並んで配置されていてもよい。図１に示すように半径方向に並べて配置した場合には、第１駆動装置２の全体としての軸長を短くすることができる。また、軸線方向に並べて配置した場合には、各クラッチ機構CL1，CL2の外径の制約が少なくなるので、摩擦式のクラッチ機構を採用した場合には、摩擦板の枚数を少なくすることができる。
【００３０】
上記のエンジン５や分割部９あるいは変速部１０の回転中心軸線と平行にカウンタシャフト２２が配置されている。前記出力ギヤ２１に噛み合っているドリブンギヤ２３がこのカウンタシャフト２２に取り付けられている。また、カウンタシャフト２２にはドライブギヤ２４が取り付けられており、このドライブギヤ２４が終減速機であるデファレンシャルギヤユニット２５におけるリングギヤ２６に噛み合っている。さらに、前記ドリブンギヤ２３には、第２モータ７におけるロータシャフト２７に取り付けられたドライブギヤ２８が噛み合っている。したがって、前記出力ギヤ２１から出力された動力もしくはトルクに、第２モータ７が出力した動力もしくはトルクを、上記のドリブンギヤ２３の部分で加えるように構成されている。このようにして合成された動力もしくはトルクをデファレンシャルギヤユニット２５から左右のドライブシャフト２９に出力し、その動力やトルクが前輪１Ｒ，１Ｌに伝達されるように構成されている。
【００３１】
さらに、第１駆動装置２は、第１モータ６から出力された駆動トルクを、前輪１Ｒ，１Ｌに伝達することができるように、出力軸１５または入力軸１６を選択的に固定可能に構成された、摩擦式あるいは噛み合い式の第１ブレーキ機構B1が設けられている。すなわち、第１ブレーキ機構B1により出力軸１５または入力軸１６を固定することで、分割部９におけるキャリヤ１４や、変速部１０におけるキャリヤ２０を反力要素として機能させ、分割部９におけるサンギヤ１１を入力要素として機能させることができるように構成されている。なお、第１ブレーキ機構B1は、第１モータ６が駆動トルクを出力した場合に、反力トルクを発生させることができればよく、出力軸１５または入力軸１６を完全に固定する構成に限らず、要求される反力トルクを出力軸１５または入力軸１６に作用させることができればよい。または、出力軸１５や入力軸１６が、エンジン５の駆動時に回転する方向とは逆方向に回転することを禁止するワンウェイクラッチを第１ブレーキ機構B1に代えて設けてもよい。
【００３２】
第２駆動装置４は、リアモータ３０の動力もしくはトルクを後輪３Ｒ，３Ｌに伝達するように構成されている。なお、便宜上、左側の後輪３Ｌは図示していない。このリアモータ３０は、第１モータ６および第２モータ７と同様に、発電機能のあるモータ（すなわちモータ・ジェネレータ：ＭＧＲ）によって構成されている。リアモータ３０には、リアモータ３０のトルクを増幅する減速段と、リアモータ３０のトルクを変化させずにそのまま出力する固定段とを選択的に切り替えることができるように構成された変速機構３１が連結されている。
【００３３】
図２に示す変速機構３１は、サンギヤ３２と、サンギヤ３２に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ３３と、これらサンギヤ３２とリングギヤ３３との間に配置されてサンギヤ３２とリングギヤ３３とに噛み合うピニオンギヤ３４と、ピニオンギヤ３４を自転および公転可能に保持しているキャリヤ３５とを有する、シングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。
【００３４】
変速機構３１のサンギヤ３２は、リアモータ３０に連結されており、入力要素として機能する。キャリヤ３５は、出力軸３６に連結されており、出力要素として機能する。そして、変速機構３１を固定段として機能させるための第３クラッチ機構CL3が設けられている。この第３クラッチ機構CL3は、変速機構３１におけるサンギヤ３２とリングギヤ３３もしくはキャリヤ３５、あるいはリングギヤ３３とキャリヤ３５とを連結するなどの少なくともいずれか二つの回転要素を連結するためのものであって、摩擦式あるいは噛み合い式のクラッチ機構によって構成することができる。図２に示す例では、第３クラッチ機構CL3は、変速機構３１におけるリングギヤ３３とキャリヤ３５とを連結するように構成されている。
【００３５】
さらに、変速機構３１を減速段として機能させるための第２ブレーキ機構B2が設けられている。この第２ブレーキ機構B2は、変速機構３１におけるリングギヤ３３を選択的に固定するように構成された、摩擦式あるいは噛み合い式の係合機構によって構成することができる。図２に示す第２ブレーキ機構B2は、第２駆動装置４を収容するケースなどの固定部Ｃとリングギヤ３３とを係合することにより、リングギヤ３３を固定するように構成されている。このように第２ブレーキ機構B2によりリングギヤ３３が固定されることでリングギヤ３３が反力要素として機能する。なお、第２ブレーキ機構B2は、上記第１ブレーキ機構B1と同様に、リングギヤ３３を完全に固定するものに限らない。
【００３６】
変速機構３１の出力軸３６には、ドライブギヤ３７が取り付けられている。出力軸３６と平行にカウンタシャフト３８が配置されており、そのカウンタシャフト３８の一方の端部に、ドライブギヤ３７と噛み合うドリブンギヤ３９が取り付けられている。このドリブンギヤ３９は、ドライブギヤ３７よりも大径に形成されており、変速機構３１の出力トルクを増幅するように構成されている。カウンタシャフト３８の他方の端部には、ドライブギヤ４０が取り付けられており、このドライブギヤ４０が終減速機であるデファレンシャルギヤユニット４１におけるリングギヤ４２に噛み合っている。デファレンシャルギヤユニット４１には、ドライブシャフト４３が連結されており、そのドライブシャフト４３を介して後輪３Ｒ，３Ｌに、リアモータ３０から出力された動力が伝達されるように構成されている。
【００３７】
第１モータ６にインバータやコンバータなどを備えた第１電力制御装置４４が連結され、第２モータ７にインバータやコンバータなどを備えた第２電力制御装置４５が連結され、リアモータ３０にインバータやコンバータなどを備えた第３電力制御装置４６が連結され、それらの各電力制御装置４４，４５，４６が、リチウムイオン電池やキャパシタなどから構成された蓄電装置４７に連結されている。また、上記第１電力制御装置４４と第２電力制御装置４５および第３電力制御装置４６とが相互に電力を供給できるように構成されている。具体的には、第１モータ６が反力トルクを出力することに伴って発電機として機能する場合には、第１モータ６で発電された電力を蓄電装置４７を介することなく、第２モータ７やリアモータ３０に電力を供給することができるように構成されている。
【００３８】
上記の各電力制御装置４４，４５，４６におけるインバータやコンバータ、エンジン５、各クラッチ機構CL1，CL2，CL3、および各ブレーキ機構B1，B2を制御するための電子制御装置（ECU）４８が設けられている。このECU４８は、この発明の実施形態における「コントローラ」に相当するものであり、マイクロコンピュータを主体にして構成されている。図３は、ECU４８の構成の一例を説明するためのブロック図である。図３に示す例では、統合ECU４９、MG-ECU５０、エンジンECU５１、およびクラッチECU５２によりECU４８が構成されている。
【００３９】
統合ECU４９は、車両に搭載された種々のセンサからデータが入力され、その入力されたデータと、予め記憶されているマップや演算式などとに基づいて、MG-ECU５０、エンジンECU５１、およびクラッチECU５２に指令信号を出力するように構成されている。統合ECU４９に入力されるデータの一例を図３に示してあり、車速、アクセル開度、第１モータ(MG1)２の回転数、第２モータ(MG2)７の回転数、リアモータ(MGR)２９の回転数、エンジン５の出力軸１５の回転数（エンジン回転数）、変速部１０におけるリングギヤ１８またはカウンタシャフト２２の回転数である出力回転数、各クラッチ機構CL1，CL2，CL3や各ブレーキ機構B1，B2に設けられたピストンのストローク量、蓄電装置４７の温度、各電力制御装置４４，４５，４６の温度、第１モータ６の温度、第２モータ７の温度、リアモータ３０の温度、分割部９や変速部１０あるいは変速機構３１などを潤滑するオイル（ＡＴＦ）の温度、蓄電装置４７の充電残量（SOC）などのデータが、統合ECU４９に入力される。
【００４０】
そして、統合ECU４９に入力されたデータなどに基づいて第１モータ６の運転状態（出力トルクや回転数）、第２モータ７の運転状態（出力トルクや回転数）、リアモータ３０の運転状態（出力トルクや回転数）を求めて、それらの求められたデータを指令信号としてMG-ECU５０に出力する。同様に、統合ECU４９に入力されたデータなどに基づいてエンジン５の運転状態（出力トルクや回転数）を求めて、その求められたデータを指令信号としてエンジンECU５１に出力する。さらに、統合ECU４９に入力されたデータなどに基づいて各クラッチ機構CL1，CL2，CL3、および各ブレーキ機構B1，B2の伝達トルク容量（「０」を含む）を求めて、それらの求められたデータを指令信号としてクラッチECU５２に出力する。
【００４１】
MG-ECU５０は、上記のように統合ECU４９から入力されたデータに基づいて各モータ６，７，３０に通電するべき電流値を求めて、各モータ６，７，３０に指令信号を出力する。各モータ６，７，３０は、交流式のモータであるから、上記の指令信号は、インバータで生成するべき電流の周波数や、コンバータで昇圧するべき電圧値などが含まれる。
【００４２】
エンジンECU５１は、上記のように統合ECU４９から入力されたデータに基づいて電子スロットルバルブの開度を定めるための電流、点火装置で燃料を着火するための電流、EGR（Exhaust Gas Recirculation）バルブの開度を定めるための電流、吸気バルブや排気バルブの開度を定めるための電流値などを求め、それぞれのバルブや装置に指令信号を出力する。すなわち、エンジン５の出力（パワー）や、エンジン５の出力トルク、もしくはエンジン回転数を制御するための指示信号を、エンジンECU５１から出力する。
【００４３】
クラッチECU５２は、上記のように統合ECU４９から入力されたデータに基づいて各クラッチ機構CL1，CL2，CL3、および各ブレーキ機構B1，B2の係合圧を定めるアクチュエータに通電するべき電流値を求めて、それぞれのアクチュエータに指令信号を出力する。
【００４４】
上記の第１駆動装置２は、エンジン５から駆動トルクを出力して走行するHV走行モードと、エンジン５から駆動トルクを出力することなく、第１モータ６や第２モータ７から駆動トルクを出力して走行するEV走行モードとを設定することが可能である。さらに、HV走行モードは、第１モータ６を低回転数で回転させた場合（「０」回転を含む）に、変速部１０におけるリングギヤ１８の回転数よりもエンジン５（または入力軸１６）の回転数が高回転数となるHV-Loモードと、変速部１０におけるリングギヤ１８の回転数よりもエンジン５（または入力軸１６）の回転数が低回転数となるHV-Hiモードと、変速部１０におけるリングギヤ１８の回転数とエンジン５（または入力軸１６）の回転数が同一である直結モードとを設定することが可能である。
【００４５】
またさらに、EV走行モードは、第１モータ６および第２モータ７から駆動トルクを出力するデュアルモードと、第１モータ６から駆動トルクを出力せずに第２モータ７のみから駆動トルクを出力するシングルモードとを設定することが可能である。更にデュアルモードは、第１モータ６から出力されたトルクの増幅率が比較的大きいEV-Loモードと、第１モータ６から出力されたトルクの増幅率が比較的小さいEV-Hiモードとを設定することが可能である。なお、シングルモードでは、第１クラッチ機構CL1を係合した状態で第２モータ７のみから駆動トルクを出力して走行することや、第２クラッチ機構CL2を係合した状態で第２モータ７のみから駆動トルクを出力して走行すること、あるいは各クラッチ機構CL1，CL2を解放した状態で第２モータ７のみから駆動トルクを出力して走行することが可能である。
【００４６】
それらの各走行モードは、第１クラッチ機構CL1、第２クラッチ機構CL2、第１ブレーキ機構B1、およびエンジン５、各モータ６，７を制御することにより設定される。図４に、これらの走行モードと、各走行モード毎における、第１クラッチ機構CL1、第２クラッチ機構CL2、第１ブレーキ機構B1の係合および解放の状態、第１モータ６および第２モータ７の運転状態、エンジン５からの駆動トルクの出力の有無の一例を図表として示してある。図中における「●」のシンボルは係合している状態を示し、「−」のシンボルは解放している状態を示し、「Ｇ」のシンボルは主にジェネレータとして運転することを意味し、「Ｍ」のシンボルは主にモータとして運転することを意味し、空欄はモータおよびジェネレータとして機能していない、または第１モータ６や第２モータ７が駆動のために関与していない状態を意味し、「ON」はエンジン５から駆動トルクを出力している状態を示し、「OFF」はエンジン５から駆動トルクを出力していない状態を示している。
【００４７】
各走行モードを設定した場合における動力分割機構８の各回転要素の回転数、およびエンジン５、各モータ６，７のトルクの向きを説明するための共線図を図５ないし図１０に示している。共線図は、動力分割機構８における各回転要素を示す直線をギヤ比の間隔をあけて互いに平行に引き、これらの直線に直交する基線からの距離をそれぞれの回転要素の回転数とした示す図であり、それぞれの回転要素を示す直線にトルクの向きを矢印で示すとともに、その大きさを矢印の長さで示している。
【００４８】
図５に示すようにHV-Hiモードでは、エンジン５から駆動トルクを出力し、第２クラッチ機構CL2を係合するとともに、第１モータ６から反力トルクを出力する。また、図６に示すようにHV-Loモードでは、エンジン５から駆動トルクを出力し、第１クラッチ機構CL1を係合するとともに、第１モータ６から反力トルクを出力する。上記HV-HiモードやHV-Loモードが設定されている場合の第１モータ６の回転数は、エンジン５の燃費や第１モータ６の駆動効率などを考慮した第１駆動装置２全体としての効率（消費エネルギー量を前輪１Ｒ，１Ｌのエネルギー量で除算した値）が最も良好となるように制御される。上記の第１モータ６の回転数は連続的に変化させることができ、その第１モータ６の回転数と車速とに基づいてエンジン回転数が定まる。したがって、動力分割機構８は、無段変速機として機能できる。
【００４９】
上記のように第１モータ６から反力トルクを出力することにより、第１モータ６が発電機として機能する場合には、エンジン５の動力の一部が第１モータ６により電気エネルギーに変換される。そして、エンジン５の動力から第１モータ６により電気エネルギーに変換された動力分を除いた動力が変速部１０におけるリングギヤ１８に伝達される。その第１モータ６から出力する反力トルクは、動力分割機構８を介してエンジン５から第１モータ６側に伝達されるトルクの分割率に応じて定められる。この動力分割機構８を介してエンジン５から第１モータ６側に伝達されるトルクと、リングギヤ１８側に伝達されるトルクとの比、すなわち動力分割機構８におけるトルクの分割率は、HV-LoモードとHV-Hiモードとで異なる。
【００５０】
具体的には、第１モータ６側に伝達されるトルクを「１」とした場合、HV-Loモードではリングギヤ１８側に伝達されるトルクの割合であるトルク分割率は、「１／（ρ１×ρ２）」となり、HV-Hiモードではそのトルク分割率は、「１／ρ１」となる。すなわち、エンジン５から出力されたトルクのうちリングギヤ１８に伝達されるトルクの割合は、HV-Loモードでは、「１／（（ρ１×ρ２）＋１）」となり、HV-Hiモードでは、「１／（ρ１＋１）」となる。ここで、「ρ１」は分割部９のギヤ比（リングギヤ１２の歯数とサンギヤ１１の歯数との比率）であり、「ρ２」は変速部１０のギヤ比（リングギヤ１８の歯数とサンギヤ１７の歯数との比率）である。なお、ρ１およびρ２は、「１」よりも小さい値に設定されている。したがって、HV-Loモードが設定されている場合には、HV-Hiモードが設定されている場合と比較して、リングギヤ１８に伝達されるトルクの割合が大きくなる。上記HV-Loモードを設定した場合にエンジン５から出力されたトルクのうちリングギヤ１８に伝達されるトルクの割合「１／（（ρ１×ρ２）＋１）」が、この発明の実施形態における「第１所定値」に相当し、HV-Hiモードを設定した場合にエンジン５から出力されたトルクのうちリングギヤ１８に伝達されるトルクの割合「１／（ρ１＋１）」が、この発明の実施形態における「第２所定値」に相当し、HV-Loモードが、この発明の実施形態における「第１走行モード」に相当し、HV-Hiモードが、この発明の実施形態における「第２走行モード」に相当する。なお、エンジン５で発生させるトルクによりエンジン５の回転数を増大させている場合には、エンジン５で発生させたトルクからエンジン５の回転数を増大させるために要するトルクを減算したトルクが、エンジン５から出力されるトルクとなる。
【００５１】
そして、第１モータ６により発電された電力が第２モータ７に供給される。その場合、必要に応じて蓄電装置４７に充電されている電力も第２モータ７に供給される。なお、第２モータ７とリアモータ３０とは、エンジン５から伝達される駆動力に、さらに駆動力を加算するように機能するものであって、車両全体としての駆動力を制御する上では、第２モータ７とリアモータ３０とを同一のものとみなすことができるため、第２モータ７に代えて、または第２モータ７に加えてリアモータ３０に電力を供給するように構成してもよい。以下では、加算するための駆動力を第２モータ７のみから出力する例を挙げて説明している。
【００５２】
直結モードでは、各クラッチ機構CL1，CL2が係合されることにより、図７に示すように動力分割機構８における各回転要素が同一回転数で回転する。すなわち、エンジン５の動力の全てが動力分割機構８から出力される。言い換えると、エンジン５の動力の一部が、第１モータ６や第２モータ７により電気エネルギーに変換されることがない。したがって、電気エネルギーに変換する際に生じる電気抵抗などを要因とした損失がないため、動力の伝達効率を向上させることができる。
【００５３】
さらに、図８および図９に示すようにEV-LoモードとEV-Hiモードとでは、第１ブレーキ機構B1を係合するとともに各モータ６，７から駆動トルクを出力して走行する。図８および図９に示すように、第１モータ６の回転数に対する変速部１０におけるリングギヤ１８の回転数である回転数比は、EV-Loモードの方がEV-Hiモードよりも小さくなる。すなわち、EV-Loモードの方が、EV-Hiモードよりも減速比が大きい。そのため、EV-Loモードを設定することにより大きな駆動力を得ることができる。なお、シングルモードでは、図１０に示すように第２モータ７のみから駆動トルクを出力しており、かつ各クラッチ機構CL1，CL2が解放されていることにより、動力分割機構８の各回転要素は停止した状態になる。したがって、エンジン５や第１モータ６を連れ回すことによる動力損失を低減することができる。
【００５４】
蓄電装置４７の充電残量（SOC）、車速、要求駆動力などに基づいて上記の各走行モードを定めるように構成されている。この実施形態では、蓄電装置４７の充電残量を維持するように各走行モードを設定するCS（Charge Sustain）モードと、蓄電装置４７に充電された電力を積極的に使用するCD（Charge Depleting）モードとを、蓄電装置４７の充電残量に応じて選択するように構成されている。具体的には、蓄電装置４７の充電残量が低下している場合などに、CSモードを選択し、蓄電装置４７の充電残量が比較的多い場合などにCDモードを選択するように構成されている。
【００５５】
図１１には、CSモードが選択されている際に各走行モードを定めるためのマップの一例を示している。このマップの横軸は車速を示し、縦軸は要求駆動力を示している。なお、車速は車速センサにより検出されたデータから求めることができ、要求駆動力はアクセル開度センサにより検出されたデータから求めることができる。
【００５６】
図１１に示す例では、後進走行している場合には、要求駆動力の大きさに関わらずシングルモードを設定し、また前進走行しており、要求駆動力が比較的小さい場合（減速要求を含む）に、シングルモードを設定するように構成されている。このシングルモードを設定する領域は、第２モータ７やリアモータ３０の特性に基づいて定められている。なお、シングルモードを設定する領域にハッチングを付してある。
【００５７】
また、前進走行しており、かつ要求駆動力が比較的大きい場合には、HV走行モードが設定される。なお、HV走行モードは、低車速域から高車速域に亘って駆動力を出力できるため、蓄電装置４７の充電残量が下限値近傍となった場合などには、シングルモードが設定されるべき領域であっても、HV走行モードを設定することがある。
【００５８】
さらに、HV走行モードを設定する場合においては、車速と要求駆動力に応じてHV-LoモードやHV-Hiモード、あるいは直結モードのいずれかのモードを選択するように構成されている。具体的には、比較的低車速の場合や要求駆動力が比較的大きい場合に、HV-Loモードが選択され、比較的高車速でかつ要求駆動力が比較的小さい場合に、HV-Hiモードが選択され、車両の運転状態がHV-LoモードとHV-Hiモードとを設定する領域の間の運転点（車速と要求駆動力とに基づいた値）の場合に、直結モードが選択されるように構成されている。
【００５９】
また、上記のHV-Loモード、直結モード、HV-Hiモードは、図１１に示す各ラインを運転点が横切ることにより切り替えるように構成されている。具体的には、図１１における「Lo←Fix」のラインを運転点が右側から左側に向けて横切った場合や、下側から上側に向けて横切った場合に、直結モードからHV-Loモードに切り替えるように構成され、「Lo→Fix」のラインを運転点が左側から右側に向けて横切った場合や、上側から下側に向けて横切った場合に、HV-Loモードから直結モードに切り替えるように構成されている。同様に、図１１における「Fix←Hi」のラインを運転点が右側から左側に向けて横切った場合や、下側から上側に向けて横切った場合に、HV-Hiモードから直結モードに切り替えるように構成され、「Fix→Hi」のラインを運転点が左側から右側に向けて横切った場合や、上側から下側に向けて横切った場合に、直結モードからHV-Hiモードに切り替えるように構成されている。
【００６０】
図１２には、CDモードが選択されている際に各走行モードを定めるためのマップの一例を示している。このマップの横軸は車速を示し、縦軸は要求駆動力を示している。なお、車速は車速センサにより検出されたデータから求めることができ、要求駆動力はアクセル開度センサにより検出されたデータから求めることができる。
【００６１】
図１２に示す例では、後進走行している場合には、要求駆動力の大きさに関わらずシングルモードを設定し、また前進走行しており、要求駆動力が第１駆動力F1よりも小さい場合（減速要求を含む）に、シングルモードを設定するように構成されている。このシングルモードを設定する領域は、第２モータ７やリアモータ３０の特性などに基づいて定められている。なお、シングルモードを設定する領域にハッチングを付してある。
【００６２】
また、前進走行しており、かつ要求駆動力が第１駆動力F1よりも大きい場合には、デュアルモードが設定される。さらに、第１車速V1よりも高車速である場合や、第２車速V2よりも高車速でありかつ要求駆動力が第２駆動力F2よりも大きい場合には、HV走行モードが設定される。なお、HV走行モードは、低車速域から高車速域に亘って駆動力を出力できるため、蓄電装置４７の充電残量が下限値近傍となった場合などには、シングルモードやデュアルモードが設定されるべき領域であっても、HV走行モードを設定することがある。
【００６３】
さらに、HV走行モードを設定する場合においては、車速と要求駆動力に応じてHV-LoモードやHV-Hiモード、あるいは直結モードのいずれかの走行モードを選択するように構成されている。具体的には、比較的低車速の場合や要求駆動力が比較的大きい場合に、HV-Loモードが選択され、比較的高車速でかつ要求駆動力が比較的小さい場合に、HV-Hiモードが選択され、車両の走行状態がHV-LoモードとHV-Hiモードとを設定する領域の間の運転点（車速と要求駆動力とに基づいた値）の場合に、直結モードが選択されるように構成されている。
【００６４】
また、上記のHV-Loモード、直結モード、HV-Hiモードは、図１２に示す各ラインを運転点が横切ることにより切り替えるように構成されている。具体的には、図１２における「Lo←Fix」のラインや「Lo→Fix」のラインを運転点が横切った場合に、直結モードとHV-Loモードとが相互に切り替えられるように構成されている。同様に、図１２における「Fix←Hi」のラインや「Fix→Hi」のラインを運転点が横切った場合に、HV-Hiモードと直結モードとが相互に切り替えられるように構成されている。
【００６５】
なお、図１１や図１２に示す走行モードを設定する領域や、HV走行モードを設定する条件下におけるモードの切り替えを行うためのラインは、第１駆動装置２を構成する各部材の温度や、蓄電装置４７あるいは電力制御装置４４，４５，４６の温度、もしくは蓄電装置４７の充電残量などに応じて変動するように構成してもよい。
【００６６】
上述した第１クラッチ機構CL1および第２クラッチ機構CL2が、ノーマルオープン型のクラッチ機構である場合や、ノーマルクローズ型のクラッチ機構である場合、あるいは一方のクラッチ機構CL1(CL2)がノーマルオープン型のクラッチ機構でありかつ他方のクラッチ機構CL2（CL1)がノーマルクローズ型のクラッチ機構である場合には、クラッチ機構を制御するためのアクチュエータの油圧や電力などが意図せずに低下するフェールが生じると、意図しない走行モードの切り替えが生じてエンジン５から前輪１Ｒ，１Ｌに伝達されるトルクの増幅率が変化するなどして、ショックが生じる可能性がある。
【００６７】
なお、ノーマルオープン型のクラッチ機構とは、油圧や電力などの制御量が所定値以上になることによりトルク伝達可能に係合し、制御量が所定値未満になることによりトルクの伝達を遮断するように構成されたクラッチ機構である。言い換えると、係合するための制御信号が入力されることにより解放状態から連結状態に切り替えるとともに、その制御信号が入力されなくなると解放状態に切り替わるように構成されたクラッチ機構である。また、ノーマルクローズ型のクラッチ機構とは、制御量が所定値未満になることによりトルク伝達可能に係合し、制御量が所定値以上になることによりトルクの伝達を遮断するように構成されたクラッチ機構である。言い換えると、解放するための制御信号が入力されることにより連結状態から解放状態に切り替えるとともに、その制御信号が入力されなくなると連結状態に切り替わるように構成されたクラッチ機構である。
【００６８】
上記の意図しない走行モードの切り替えの例を挙げて説明すると、第１クラッチ機構CL1および第２クラッチ機構CL2がノーマルオープン型のクラッチ機構の場合には、HV-Hiモードを設定している際に第２クラッチ機構CL2を制御するアクチュエータに何らかのフェールが生じて連結状態を維持するために要する制御量を出力できなくなると、第２クラッチ機構CL2が意図せずに解放され、HV-Hiモードからニュートラルに切り替えられる。その結果、駆動力が急激に変化することにより、ショックが生じる可能性がある。
【００６９】
または、第１クラッチ機構CL1および第２クラッチ機構CL2がノーマルクローズ型のクラッチ機構の場合には、HV-Hiモードを設定している際に第１クラッチ機構CL1を制御するアクチュエータに何らかのフェールが生じて解放状態を維持するために要する制御量を出力できなくなると、第１クラッチ機構CL1が意図せずに係合し、HV-Hiモードから直結モードに切り替えられる。その結果、駆動力が急激に変化することにより、ショックが生じる可能性がある。
【００７０】
すなわち、ノーマルクローズ型のクラッチ機構が解放している場合、あるいはノーマルオープン型のクラッチ機構が係合している場合に、何らのフェールが生じて現状を維持するために要する制御量を出力できなくなると、意図せずに走行モードが切り替わってショックが生じる可能性がある。
【００７１】
そのため、第１クラッチ機構CL1と第２クラッチ機構CL2との少なくともいずれか一方のクラッチ機構は、いわゆるノーマルステイ型のクラッチ機構により構成されている。なお、ノーマルステイ型のクラッチ機構とは、解放状態から連結状態に切り替えるための係合信号が入力されることにより、それに応じた制御量をアクチュエータから出力して解放状態から前記連結状態に切り替え、かつ連結状態から解放状態に切り替えるための解放信号が入力されることにより、それに応じた制御量をアクチュエータから出力して連結状態から解放状態に切り替えるとともに、連結状態で係合信号および解放信号が入力されなくなった場合にアクチュエータからの出力を停止したとしても連結状態を維持し、かつ解放状態で係合信号および解放信号が入力されなくなった場合にアクチュエータからの出力を停止したとしても解放状態を維持するように構成されたクラッチ機構である。すなわち、制御信号が入力されることにより連結状態と解放状態とを切り替え、かつ制御信号が入力されていない場合に、制御信号が入力されなくなる直前の状態（連結状態または解放状態）を維持するように構成されたクラッチ機構である。したがって、クラッチ機構を制御するためのアクチュエータから制御信号を出力することができないフェールが生じた時点でクラッチ機構が係合している場合には、そのまま連結状態を維持し、その時点でクラッチ機構が解放している場合には、そのまま解放状態を維持するように構成されている。
【００７２】
ノーマルステイ型のクラッチ機構の構成の一例を図１３に模式的に示してある。図１３に示す例は、第１クラッチ機構CL1および第２クラッチ機構CL2のいずれも同様に構成することができる。したがって、以下の説明では、クラッチ機構の構成についての説明では、同一の名称および同一の参照符号を付して説明する。図１３に示すクラッチ機構CLは、互いに対向する二つの回転部材５３，５４にそれぞれドグ歯５５，５６が形成され、そのドグ歯５５，５６を噛み合わせることによりトルクが伝達されるドグクラッチにより構成されている。なお、このクラッチ機構CLを第１クラッチ機構CL1に採用した場合には、一方の回転部材５３（５４）が回転盤１４ａに相当し、他方の回転部材５４（５３）がキャリヤ２０に相当する。また、このクラッチ機構CLを第２クラッチ機構CL2に採用した場合には、一方の回転部材５３（５４）が回転盤２０ａに相当し、他方の回転部材５４（５３）がリングギヤ１８に相当する。
【００７３】
それらの回転部材５３，５４のうちの一方の回転部材（以下、第１回転部材と記す）５３に他方の回転部材（以下、第２回転部材と記す）５４に向けた押圧力、および第２回転部材５４から離隔する荷重を作用させるアクチュエータ５７が設けられている。図１３に示す例では、図示しないモータと、そのモータからトルクが伝達されることにより回動するプレート５８と、そのプレート５８が回動することにより、第１回転部材５３を第２回転部材５４に接近または離隔させるロッド５９とによりアクチュエータ５７が構成されている。
【００７４】
図１３に示すプレート５８には、モータの出力トルクを伝達するシャフト６０が差し込まれる貫通孔６１と、プレート５８の回転中心軸から半径方向に所定距離離れた位置に形成されかつロッド５９の一方の端部が差し込まれる貫通孔６２と、プレート５８の回転方向で貫通孔６２と離れた位置に形成されかつ回転中心軸側に窪んだ第１凹部６３と第２凹部６４とが形成されている。
【００７５】
上記貫通孔６１は、シャフト６０と一体に回転するように、例えば、シャフト６０にキーが形成され、そのキーに係合するキー溝が貫通孔６１に形成されている。また貫通孔６２は、ロッド５９の一方の端部と相対回転できるように形成されており、その貫通孔６２に差し込まれたロッド５９の先端などに図示しない抜け止め部が形成されている。
【００７６】
第１凹部６３および第２凹部６４は、ケースなどの固定部Ｃに形成された係合部６５に係合することでプレート５８の回動を抑制するものである。第１凹部６３は、第１ドグ歯５５が第２ドグ歯５６から最も離隔したときに、係合部６５が係合する位置に形成され、第２凹部６４は、第１ドグ歯５５が第２ドグ歯５６に噛み合ってトルク伝達する位置まで移動したときに、係合部６５が係合する位置に形成されている。なお、プレート５８の回転方向における第１凹部６３と第２凹部６４との側面６３ａ，６４ａは、モータから所定のトルクが入力されることにより係合部６５が第１凹部６３や第２凹部６４から離脱し、かつ車両が振動した場合などの外乱が生じたときには、係合部６５が第１凹部６３や第２凹部６４から離脱しない程度の傾斜角に形成されている。また、係合部６５は、プレート５８に比較的大きなトルクが作用した場合に、傾斜面６３ａ，６４ａに沿って弾性変形するように構成されている。すなわち、モータからプレート５８にトルクが入力された場合には、プレート５８の半径方向に傾斜面６３ａ，６４ａから係合部６５が荷重を受けて、係合部６５が傾斜面６３ａ，６４ａに沿って弾性変形する。
【００７７】
したがって、係合信号または解放信号に応じたトルクをモータからプレート５８に入力することにより第１凹部６３と係合部６５との連結状態が解消されて、第２凹部６４と係合部６５とが係合し、または第２凹部６４と係合部６５との連結状態が解消されて、第１凹部６３と係合部６５とが係合する。一方、振動などのいわゆる外乱が生じた場合などモータからトルクを入力していない場合には、第１凹部６３と係合部６５との連結状態、または第２凹部６４と係合部６５との連結状態が維持される。
【００７８】
図１３に示す例では、ロッド５９の一方の端部は、プレート５８側（図１３における上側）に屈曲して形成され、更にその先端を貫通孔６２に挿入するように（図１３における奥行側に）屈曲して形成されている。また、ロッド５９の中央部は、ケースなどに形成されたガイド溝（またはガイド孔）Ｇによって軸線方向に移動可能に保持され、他方の端部の先端に圧縮バネ６６が取り付けられている。さらに、圧縮バネ６６は、スラストベアリング６７を介して上記第１回転部材５３に当接するように配置されている。このスラストベアリング６７は、圧縮バネ６６と第１回転部材５３とが相対回転できるように設けられている。なお、スラストベアリング６７は、圧縮バネ６６の荷重を第１回転部材５３に伝達することができるように構成されている。すなわち、プレート５８のトルクに基づいたロッド５９の軸力を、圧縮バネ６６とスラストベアリング６７とを介して第１回転部材５３に伝達できるように構成されている。
【００７９】
上述したようにクラッチ機構CLを構成することにより、モータやモータに通電するための電気回路がフェールして、プレート５８にトルクを伝達することができなくなった場合、すなわちクラッチ機構CLを制御することができなくなった場合には、フェールが生じる直前の状態を維持することができる。したがって、第１クラッチ機構CL1と第２クラッチ機構CL2との少なくともいずれか一方のクラッチ機構を、上記のように構成されたノーマルステイ型のクラッチ機構とすることにより、一方のクラッチ機構（ノーマルステイ型のクラッチ機構）がフェールしたとしても、意図せずに連結状態と解放状態とが切り替わることを抑制できるため、走行モードが切り替わることを抑制できる。そのため、フェールが生じたことを要因として、エンジン５から前輪１Ｒ，１Ｌに伝達されるトルクの増幅率などが変化することを抑制でき、その結果、フェールを要因としたショックが生じることを抑制でき、またはショックが生じる可能性を低減することができる。
【００８０】
特に、第１クラッチ機構CL1と第２クラッチ機構CL2とをノーマルステイ型のクラッチ機構とした場合には、いずれのクラッチ機構がフェールしたとしても、走行モードが切り替わることを抑制できるため、ショックが発生することを抑制できる。
【００８１】
さらに、モータに通電するための電気回路にフェールが生じた場合、またはモータを制御するコントローラ（例えば、クラッチECU５２）から意図しない信号が出力された場合などには、意図せずにモータからトルクが出力される可能性がある。そのような場合にクラッチ機構CLの各回転部材５３，５４が相対回転していると、ドグ歯５５，５６が噛み合うことができず、ドグ歯５５，５６の先端同士が接触する可能性が高い。その結果、ドグ歯５５，５６に過度な荷重が作用すると耐久性が低下する可能性がある。また、ドグ歯５５，５６の先端同士で生じる摩擦力に応じたトルクが伝達され、ショックが生じる可能性がある。しかしながら、図１３に示すように圧縮バネ６６を設けることにより、ドグ歯５５，５６の先端同士が接触した場合に圧縮バネ６６が圧縮されるため、ドグ歯５５，５６に過度な荷重が作用することを抑制でき、またドグ歯５５，５６の先端で生じる摩擦力を低下させることができる。その結果、ドグ歯５５，５６の耐久性が低下することや、ショックが生じることを抑制できる。
【００８２】
なお、ノーマルステイ型のクラッチ機構CLは、図１３に示す構成に限定されず、例えば、ロッド５９に凹部を形成し、その凹部にピンを差し込んで、クラッチ機構CLの連結状態または解放状態を維持するように構成してもよい。その場合には、連結状態と解放状態との切り替え時にピンを凹部から離脱させるためのアクチュエータなどを更に設ければよい。また、噛み合い式のクラッチ機構に限定されず、摩擦式のクラッチ機構であってもよく、その場合、連結状態または解放状態を維持するときに摩擦板を押圧する部材の位置を規制できる構成を備えていればよい。さらに、アクチュエータ５７は、電動式のアクチュエータに限らず、油圧式のアクチュエータであってもよく、その場合、油圧室に供給する油圧回路にポペット型のバルブを設けるなど、制御信号が入力されていないときに、油圧室の油圧の変動を抑制できる構成を備えていればよい。
【００８３】
また、第１クラッチ機構CL1と第２クラッチ機構CL2とのいずれか一方のクラッチ機構をノーマルステイ型のクラッチ機構とし、他方のクラッチ機構をノーマルオープン型のクラッチ機構とした場合には、ノーマルオープン型のクラッチ機構が連結状態であるときにフェールしたとしても、動力分割機構８がニュートラルに切り替わるため、一時的に加速度が低下してショックが生じる可能性があるものの、そのショックの大きさは、意図せずにクラッチ機構が係合することに伴うショックよりも小さくすることができる。すなわち、他方のクラッチ機構をノーマルクローズ型のクラッチ機構とした場合と比較して、フェールが発生した場合のショックの大きさを低減することができる。
【００８４】
一方、上述したように一方のクラッチ機構をノーマルステイ型のクラッチ機構とし、他方のクラッチ機構をノーマルオープン型のクラッチ機構とした場合に、一方のクラッチ機構を解放しかつ他方のクラッチ機構を係合した状態で走行している時に、双方のクラッチ機構に制御信号を出力できないフェールが生じた場合には、エンジン５から前輪１Ｒ，１Ｌにトルクを伝達することができなくなる。しかしながら、図１に示す構成では、動力分割機構８を介することなく第２モータ７から前輪１Ｒ，１Ｌにトルクを伝達することができるため、双方のクラッチ機構がフェールしたとしても、退避走行することができる。すなわち、第１クラッチ機構CL1や第２クラッチ機構CL2が係合しているか否かに関わらず、前輪１Ｒ，１Ｌにトルクを伝達可能な駆動力源を設けることで、退避走行が可能になる。なお、第１クラッチ機構CL1と第２クラッチ機構CL2とがノーマルステイ型のクラッチ機構とした場合も、それらのクラッチ機構CL1，CL2を解放して走行している時に、すなわちシングルモードを設定して走行している時に、双方のクラッチ機構に制御信号を出力できないフェールが生じた場合も同様に、第２モータ７が設けられていることにより、退避走行が可能になる。
【００８５】
他方、上述したように一方のクラッチ機構をノーマルステイ型のクラッチ機構とし、他方のクラッチ機構をノーマルクローズ型のクラッチ機構とした場合には、一方のクラッチ機構を解放しかつ他方のクラッチ機構を係合した状態で走行している時に、双方のクラッチ機構に制御信号を出力できないフェールが生じた場合であっても、ノーマルクローズ型のクラッチ機構が連結状態に切り替わり、その状態を維持することができる。そのため、エンジン５から前輪１Ｒ，１Ｌにトルクを伝達する状態を維持することができ、蓄電装置４７の充電残量が低下して第２モータ７からトルクを前輪１Ｒ，１Ｌに伝達することができない場合であっても、エンジン５から前輪１Ｒ，１Ｌにトルクを伝達して退避走行することができる。
【００８６】
つぎに、第１クラッチ機構CL1および第２クラッチ機構CL2をノーマルステイ型のクラッチ機構とした場合において、それらのクラッチ機構CL1，CL2の一方のクラッチ機構に制御信号を出力することができないフェールが生じた場合の制御例について説明する。図１４には、HV-HiモードやHV-Loモードを設定している場合、言い換えると現在の運転点と図１１や図１２に示すマップとから定められる走行モードが、HV-HiモードやHV-Loモードである場合に実行される制御例を示している。図１４に示す例では、まず、第１クラッチ機構CL1と第２クラッチ機構CL2のいずれか一方のクラッチ機構がフェールしているか否かを判断する（ステップＳ１）。このステップＳ１は、例えば、図１３におけるプレート５８の回転角を検出するセンサを設け、モータに連結状態から解放状態に切り替えるための信号、または解放状態から連結状態に切り替えるための信号を出力したにも関わらず、上記センサによりプレート５８の回転角の変化を検出できない場合に、フェールが生じたと判断することができる。また、モータに接続された電気回路のショートなどを検出した場合にも、フェールしたことを判断することができる。
【００８７】
第１クラッチ機構CL1と第２クラッチ機構CL2とのいずれか一方がフェールしていないことによりステップＳ１で否定的に判断された場合には、そのままこのルーチンを一旦終了する。すなわち、通常時と同様に第１クラッチ機構CL1や第２クラッチ機構CL2を制御する。それとは反対に、第１クラッチ機構CL1と第２クラッチ機構CL2とのいずれか一方がフェールしていることによりステップＳ１で肯定的に判断された場合には、現在の連結状態を維持して（ステップＳ２）、このルーチンを一旦終了する。すなわち、走行モードの切り替えを行わず、現在の走行モードを維持する。言い換えると、連結状態から解放状態に切り替えるための信号や、解放状態から連結状態に切り替えるための信号を出力していたとしても、ステップＳ１で肯定的に判断されることを条件に、その信号の出力を停止する。
【００８８】
このようにHV-HiモードやHV-Loモードを設定している状態でフェールが生じた場合に、走行モードの切り替えを行わないこととするのは、直結モードでは、車速が低下するとエンジン５が自立回転できなくなり、またEV走行モードでは、蓄電装置４７の充電残量が低下すると走行できなくなり、または大きな駆動力を出力できなくなる可能性があるためである。したがって、この制御例では、フェールが生じた場合には、広範囲の運転点（車速と要求駆動力とに基づいて定められる）に対応した駆動力を出力可能であり、かつ燃料と電力との双方をエネルギ源として走行できるHV走行モードを優先して設定するように構成されている。なお、上記のようにいずれか一方のクラッチ機構がフェールした場合にHV-HiモードやHV-Loモードを設定するものであるから、第１ブレーキ機構B1を摩擦式または噛み合い式のブレーキ機構とした場合には、第１ブレーキ機構B1はノーマルオープン型の係合機構であることが好ましい。
【００８９】
図１５には、直結モードで走行している場合、言い換えると現在の運転点と図１１や図１２に示すマップとから定められる走行モードが、直結モードである場合に実行される制御例を示している。図１５に示す例では、まず、第２クラッチ機構CL2がフェールしているか否かを判断する（ステップＳ１１）。このステップＳ１１は、上記ステップＳ１と同様に判断することができる。
【００９０】
第２クラッチ機構CL2がフェールしていることによりステップＳ１１で肯定的に判断された場合は、第１クラッチ機構CL1が係合しているか否かを判断する（ステップＳ１２）。図１５に示す制御例は、直結モードを設定する運転状態であるときに実行されるものであるから、フェールが生じた直後においては第１クラッチ機構CL1が係合しており、ステップＳ１２で肯定的に判断される。一方、後述するステップＳ１３が一旦実行されており、既に第１クラッチ機構CL1が解放している場合にはステップＳ１２で否定的に判断される。なお、第１クラッチ機構CL1が係合しているか否かは、例えば、図１３における第１回転部材５３の移動量を検出して判断することができ、または分割部９におけるキャリヤ１４と変速部１０におけるキャリヤ２０とが相対回転しているか否かにより判断することができる。
【００９１】
第１クラッチ機構CL1が係合していることによりステップＳ１２で肯定的に判断された場合には、第１クラッチ機構CL1を解放して（ステップＳ１３）、このルーチンを一旦終了する。すなわち、現在の運転点に関わらず、直結モードからHV-Hiモードに切り替える。なお、その場合には、制御上における走行モードの選択を直結モードに維持しつつ、第１クラッチ機構CL1に解放する信号を出力してもよく、制御上における走行モードをHV-Hiモードに切り替えることにより第１クラッチ機構CL2に解放する信号を出力してもよい。すなわち、ステップＳ１３は、事実上HV-Hiモードに切り替えることができればよい。それとは反対に第１クラッチ機構CL1が係合していないことによりステップＳ１２で否定的に判断された場合、すなわち既にステップＳ１３が実行されている場合には、そのままこのルーチンを一旦終了する。これは、既にHV-Hiモードに切り替えられているためである。
【００９２】
一方、第２クラッチ機構CL2がフェールしていないことによりステップＳ１１で否定的に判断された場合には、第１クラッチ機構CL1がフェールしているか否かを判断する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４は、上記ステップＳ１と同様に判断することができる。
【００９３】
第１クラッチ機構CL1がフェールしていないことによりステップＳ１４で否定的に判断された場合には、第１クラッチ機構CL1と第２クラッチ機構CL2とが正常に作動できることを意味するから、ステップＳ１４で否定的に判断された場合は、そのままこのルーチンを一旦終了する。すなわち、通常時と同様に第１クラッチ機構CL1や第２クラッチ機構CL2を制御する。それとは反対に、第１クラッチ機構CL1がフェールしていることによりステップＳ１４で否定的に判断された場合は、第２クラッチ機構CL2が係合しているか否かを判断する（ステップＳ１５）。図１５に示す制御例は、直結モードを設定する運転状態であるときに実行されるものであるから、フェールが生じた直後においては第２クラッチ機構CL2が係合しており、ステップＳ１５で肯定的に判断される。一方、後述するステップＳ１６が一旦実行されており、既に第２クラッチ機構CL2が解放している場合にはステップＳ１５で否定的に判断される。なお、第２クラッチ機構CL2が係合しているか否かは、上記ステップＳ１３と同様に判断することができる。すなわち、図１３における第１回転部材５３の移動量を検出して判断することや、変速部１０におけるキャリヤ２０とリングギヤ１８とが相対回転しているか否かにより判断することができる。
【００９４】
第２クラッチ機構CL2が係合していることによりステップＳ１５で肯定的に判断された場合には、第２クラッチ機構CL2を解放して（ステップＳ１６）、このルーチンを一旦終了する。すなわち、現在の運転点に関わらず、直結モードからHV-Loモードに切り替える。なお、その場合には、制御上における走行モードの選択を直結モードに維持しつつ、第２クラッチ機構CL2に解放する信号を出力してもよく、制御上における走行モードをHV-Loモードに切り替えることにより第２クラッチ機構CL2に解放する信号を出力してもよい。すなわち、ステップＳ１６は、事実上HV-Loモードに切り替えることができればよい。それとは反対に第２クラッチ機構CL2が係合していないことによりステップＳ１５で否定的に判断された場合、すなわち既にステップＳ１６が実行されている場合には、そのままこのルーチンを一旦終了する。これは、既にHV-Loモードに切り替えられているためである。
【００９５】
ここで、図１５に示す制御例を実行した場合におけるエンジン５、第１モータ６、第２モータ７の回転数（Ne,Ng,Nm)、エンジン５、第１モータ６、第２モータ７のトルク（Te,Tｇ,Tm）、第２クラッチ機構CL2の状態（連結状態または解放状態）の変化を図１６に示すタイムチャートを参照して説明する。図１６に示す例は、直結モードを設定して走行している時に第１クラッチ機構CL1を解放状態に切り替えることができないフェールが生じた例を示している。なお、図１６には、目標とする制御モード（以下、目標制御モードと記す）と、現在選択されている制御モード（以下、実制御モードと記す）と、事実上設定されている制御モード（以下、制御状態と記す）とを併せて示している。なおまた、便宜上、全てのギヤ比を「１」として示してある。
【００９６】
図１６に示す例では、ｔ０時点では、第１クラッチ機構CL1および第２クラッチ機構CL2が正常に作動できる状態であり、または第１クラッチ機構CL1のフェールが検出されていない。したがって、目標制御モード、実制御モード、制御状態が直結モードになっている。そのため、エンジン５、第１モータ６、第２モータ７は同一の回転数で回転するとともに、要求駆動力に応じたトルクをエンジン５から出力している。なお、第１モータ６、第２モータ７からはトルクが出力されておらず、第２クラッチ機構CL2は係合している。
【００９７】
ｔ１時点で第１クラッチ機構CL1のフェールが検出されると、図１５に示す制御例におけるステップＳ２４で肯定的に判断される。そのため、第２クラッチ機構CL2を解放させる。その場合、第２クラッチ機構CL2にトルクが作用していると、ドグ歯５５，５６の接触面の摩擦抵抗が大きくなるため、図１６に示す例では、第２クラッチ機構CL2に作用するトルクを低減させている。具体的には、ｔ２時点で目標制御モードをHV-Loモードに切り替え、かつ第１モータ６の回転数を低下させる方向に第１モータ６からトルクを出力し始めるとともに、第２モータ７の回転数を増大させる方向に第２モータ７からトルクを出力し始める。言い換えると、動力分割機構８から出力されるトルクを低下させつつ、駆動力の低下を抑制するために第２モータ７から駆動トルクを出力する。なお、ｔ２時点から制御状態が直結モードからHV-Loモードへの切替制御に移行する。
【００９８】
そして、第２クラッチ機構CL2に作用するトルクが所定トルク以下となると（ｔ３時点）、第２クラッチ機構CL2を解放するための制御信号を出力し始め、ｔ４時点で第２クラッチ機構CL2が解放する。そのように第２クラッチ機構CL2が解放されることにより、実制御モードがHV-Loモードに切り替わる。上述したようにHV-Loモードは、第１駆動装置２全体としての効率が最も良好となるように第１モータ６の回転数を制御する。したがって、図１６に示す例では、ｔ４時点でエンジン回転数を増大させるように、第１モータ６の回転数を低下させる。
【００９９】
エンジン回転数が増大しているため、ｔ４時点以前と同一のトルクをエンジン５から出力すると、エンジン５から出力される動力が増大する。そのため、ここでは、エンジン５から出力される動力を一定に保つように、エンジン回転数の増加に伴ってエンジン５のトルクを低下させている。また、第１モータ６は、エンジン５の動力を前輪１Ｒ，１Ｌに伝達するために要する反力トルク、およびエンジン回転数を増大させるとともに第１モータ６の回転数を低下させるために要するトルクを合算したトルクを出力している。なお、ここでは、第２モータ７からは特にトルクを出力しないように制御されている。
【０１００】
そして、エンジン回転数が目標回転数まで増大すると（ｔ５時点）、エンジン５、第１モータ６、第２モータ７の運転状態を維持する。なお、ｔ５時点で、制御状態が、HV-Loモード用の制御に切り替えられている。
【０１０１】
つぎに、シングルモードで走行している場合、言い換えると現在の運転点と図１１や図１２に示すマップとから定められる走行モードが、第１クラッチ機構CL1と第２クラッチ機構CL2とを解放したシングルモードである場合に実行される制御例について説明する。図１７は、その制御例を説明するためのフローチャートである。図１７に示す例では、まず、第２クラッチ機構CL2がフェールしているか否かを判断する（ステップＳ２１）。このステップＳ２１は、上記ステップＳ１やステップＳ１１と同様に判断することができる。
【０１０２】
第２クラッチ機構CL2がフェールしていることによりステップＳ２１で肯定的に判断された場合は、第１クラッチ機構CL1が解放しているか否かを判断する（ステップＳ２２）。図１７に示す制御例は、シングルモードを設定する運転状態であるときに実行されるものであるから、フェールが生じた直後においては第１クラッチ機構CL1が解放しており、ステップＳ２２で肯定的に判断される。一方、後述するステップＳ２３が一旦実行されており、既に第１クラッチ機構CL1が係合している場合にはステップＳ２２で否定的に判断される。なお、第１クラッチ機構CL1が解放しているか否かは、例えば、図１３における第１回転部材５３の移動量を検出して判断することができ、または分割部９におけるキャリヤ１４と変速部１０におけるキャリヤ２０とが相対回転しているか否かにより判断することができる。
【０１０３】
第１クラッチ機構CL1が解放していることによりステップＳ２２で肯定的に判断された場合には、第１クラッチ機構CL1を係合して（ステップＳ２３）、このルーチンを一旦終了する。すなわち、現在の運転点に関わらず、シングルモードからHV-Loモードに切り替える。なお、その場合には、制御上における走行モードの選択をシングルモードに維持しつつ、第１クラッチ機構CL1に係合する信号を出力してもよく、制御上における走行モードをHV-Loモードに切り替えることにより第１クラッチ機構CL1に係合する信号を出力してもよい。すなわち、ステップＳ１３は、事実上HV-Loモードに切り替えることができればよい。それとは反対に第１クラッチ機構CL1が解放していないことによりステップＳ２２で否定的に判断された場合、すなわち既にステップＳ２３が実行されている場合には、そのままこのルーチンを一旦終了する。これは、既にHV-Loモードに切り替えられているためである。
【０１０４】
一方、第２クラッチ機構CL2がフェールしていないことによりステップＳ２１で否定的に判断された場合には、第１クラッチ機構CL1がフェールしているか否かを判断する（ステップＳ２４）。このステップＳ２４は、上記ステップＳ１やステップＳ１４と同様に判断することができる。
【０１０５】
第１クラッチ機構CL1がフェールしていないことによりステップＳ２４で否定的に判断された場合には、第１クラッチ機構CL1と第２クラッチ機構CL2とが正常に作動できることを意味するから、ステップＳ２４で否定的に判断された場合は、そのままこのルーチンを一旦終了する。すなわち、通常時と同様に第１クラッチ機構CL1や第２クラッチ機構CL2を制御する。それとは反対に、第１クラッチ機構CL1がフェールしていることによりステップＳ１４で否定的に判断された場合は、第２クラッチ機構CL2が解放しているか否かを判断する（ステップＳ２５）。図１７に示す制御例は、シングルモードを設定する運転状態であるときに実行されるものであるから、フェールが生じた直後においては第２クラッチ機構CL2が解放しており、ステップＳ２５で肯定的に判断される。一方、後述するステップＳ２６が一旦実行されており、既に第２クラッチ機構CL2が係合している場合にはステップＳ２５で否定的に判断される。なお、第２クラッチ機構CL2が解放しているか否かは、上記ステップＳ２３と同様に判断することができる。すなわち、図１３における第１回転部材５３の移動量を検出して判断することや、変速部１０におけるキャリヤ２０とリングギヤ１８とが相対回転しているか否かにより判断することができる。
【０１０６】
第２クラッチ機構CL2が解放していることによりステップＳ２５で肯定的に判断された場合には、第２クラッチ機構CL2を係合して（ステップＳ２６）、このルーチンを一旦終了する。すなわち、現在の運転点に関わらず、シングルモードからHV-Hiモードに切り替える。なお、その場合には、制御上における走行モードの選択をシングルモードに維持しつつ、第２クラッチ機構CL2に係合する信号を出力してもよく、制御上における走行モードをHV-Hiモードに切り替えることにより第２クラッチ機構CL2に係合する信号を出力してもよい。すなわち、ステップＳ２６は、事実上HV-Hiモードに切り替えることができればよい。それとは反対に第２クラッチ機構CL2が解放していないことによりステップＳ２５で否定的に判断された場合、すなわち既にステップＳ２６が実行されている場合には、そのままこのルーチンを一旦終了する。これは、既にHV-Hiモードに切り替えられているためである。
【０１０７】
上述した図１４ないし図１７に示す制御例のように、一方のクラッチ機構がフェールした場合に、他方のクラッチ機構を制御してHV走行モードに切り替えることにより、エンジン５から前輪１Ｒ，１Ｌにトルクを伝達して退避走行させることができる。なお、その場合には、エンジン５から前輪１Ｒ，１Ｌに伝達されるトルクに、第２モータ７のトルクを加算してもよい。また、エンジン５および第１モータ６を停止させて第２モータ７からトルクを出力して走行することもできる。そのため、蓄電装置４７の電力とエンジン５に供給される燃料との双方をエネルギ源として走行させることができるから、退避走行する距離または期間を長くすることができる。また、HV走行モードは、EV走行モードよりも大きな駆動力を得ることができるため、フェールしたことにより走行できる条件が制限されることを抑制できる。
【０１０８】
この発明は、上述した各実施例に限定されないのであって、この発明の目的を逸脱しない範囲で適宜に変更することができる。具体的には、少なくとも二つの係合機構を備え、係合させる係合機構を選択することにより、走行モードを切り替えることができ、言い換えると、エンジン５から前輪１Ｒ，１Ｌに伝達する動力の伝達率を変更できる車両を対象とすることができ、それらの係合機構の少なくともいずれか一方をノーマルステイ型の係合機構にしていればよい。以下、図１８ないし図２３を参照して他の車両の構成およびHV-HiモードとHV-Loモードとを設定した場合における各回転要素の運転状態について説明する。なお、図１に示す例と同様の構成については同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【０１０９】
図１８は、この発明の実施形態における車両の他の構成について説明するためのスケルトン図を示している。図１８に示す車両は、エンジン５が直接連結された第１差動機構PL1と、第１モータ６が直接連結された第２差動機構PL2とを備えている。
【０１１０】
第１差動機構PL1は、エンジン５の出力軸１５（または入力軸１６）に連結されたサンギヤＳ１と、サンギヤＳ１と同心円状に配置されたリングギヤＲ１と、サンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛み合うピニオンギヤＰ１と、そのピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に保持するキャリヤＣ１とを備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。
【０１１１】
第２差動機構PL2は、第１モータ６に連結されたサンギヤＳ２と、第１差動機構PL1におけるリングギヤＲ１に連結されたキャリヤＣ２と、出力ギヤ２１に連結されたリングギヤＲ２とを備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。なお、出力ギヤ２１には、図１に示す例と同様にドリブンギヤ２３が連結され、前輪１Ｒ，１Ｌにトルクを伝達することができるように構成されている。
【０１１２】
そして、上記第１差動機構PL1におけるサンギヤＳ１とキャリヤＣ１とを係合して、第１差動機構PL1を構成する各回転要素を一体に回転させる第４クラッチ機構CL4と、第１差動機構PL1におけるキャリヤＣ１と第２差動機構PL2におけるリングギヤＲ２とを係合する第５クラッチ機構CL5とを備えている。なお、エンジン５の出力軸１５には、第１ブレーキ機構B1が設けられている。上記第４クラッチ機構CL4、第５クラッチ機構CL5は、第１クラッチ機構CL1や第２クラッチ機構CL2と同様に摩擦式のクラッチ機構であってもよく、噛み合い式のクラッチ機構であってもよい。
【０１１３】
上述した車両は、第５クラッチ機構CL5を係合することにより、リングギヤＲ２に伝達されるトルクの割合が小さいHV-Hiモードを設定することができ、第４クラッチ機構CL4を係合することにより、リングギヤＲ２に伝達されるトルクの割合が大きいHV-Loモードを設定することができる。
【０１１４】
図１９には、図１８における車両で設定できるHV-Hiモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図を示している。上述したようにHV-Hiモードは、第５クラッチ機構CL5を係合する。したがって、第１差動機構PL1を構成する各回転要素は一体に回転する。つまり、第２差動機構PL2におけるキャリヤＣ２がエンジン５と同一回転数となり、入力要素として機能する。そして、第２差動機構PL2におけるサンギヤＳ２に第１モータ６から反力トルクを伝達することにより、第２差動機構PL2におけるリングギヤＲ２からトルクが出力される。すなわち、サンギヤＳ２が反力要素として機能し、リングギヤＲ２が出力要素として機能する。なお、HV-Hiモードでは、エンジン５から出力されたトルクのうち第１モータ６側に伝達されるトルクを「１」とした場合に、リングギヤＲ２に伝達されるトルクの割合は、「１／ρ４」となる。ここでは、リングギヤＲ１の歯数とサンギヤＳ１の歯数との比率を「ρ３」とし、リングギヤＲ２の歯数とサンギヤＳ２の歯数との比率を「ρ４」としている。
【０１１５】
図２０には、図１８における車両で設定できるHV-Loモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図を示している。図２０に示すように、HV-Loモードは、第４クラッチ機構CL4を係合する。したがって、第１差動機構PL1におけるキャリヤＣ１と第２差動機構PL2におけるリングギヤＲ２とが一体に回転する。また、上述したように第１差動機構PL1におけるリングギヤＲ１と第２差動機構PL2におけるキャリヤＣ２とが連結されている。したがって、第１差動機構PL1におけるサンギヤＳ１が入力要素として機能し、第２差動機構PL2におけるサンギヤＳ２が反力要素として機能し、第２差動機構PL2におけるリングギヤＲ２が出力要素として機能する。その結果、第１差動機構PL1におけるサンギヤＳ１のトルクが、第２差動機構PL2におけるリングギヤＲ２に伝達される。なお、HV-Loモードでは、エンジン５から出力されたトルクのうち第１モータ６側に伝達されるトルクを「１」とした場合に、リングギヤＲ２に伝達されるトルクの割合は、「１＋ρ３＋（ρ３／ρ４）」となる。すなわち、HV-Hiモードと比較して、HV-Loモードでは、エンジン５からリングギヤＲ２に伝達されるトルクの割合が大きくなる。
【０１１６】
上述したように図１８に示す車両も、第４クラッチ機構CL4と第５クラッチ機構CL5との一方を係合することによりHV走行モードが設定される。したがって、図１に示す車両と同様に、少なくともいずれか一方のクラッチ機構をノーマルステイ型のクラッチ機構とすることにより、フェール時にショックが生じることを抑制できる。
【０１１７】
図２１は、この発明の実施形態における車両の更に他の構成について説明するためのスケルトン図を示している。図２１に示す車両は、エンジン５が直接連結された第３差動機構PL3と、第１モータ６が直接連結された第４差動機構PL4とを備えている。
【０１１８】
第３差動機構PL3は、エンジン５の出力軸１５に連結されたキャリヤＣ３と、サンギヤＳ３と、出力ギヤ２１に連結されたリングギヤＲ３とを備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。なお、出力ギヤ２１には、図１に示す例と同様にドリブンギヤ２３が連結され、前輪１Ｒ，１Ｌにトルクを伝達することができるように構成されている。
【０１１９】
第４差動機構PL4は、第１モータ６に連結されたリングギヤＲ４と、第３差動機構PL3におけるサンギヤＳ３に連結されたキャリヤＣ４と、サンギヤＳ４とを備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。
【０１２０】
そして、上記第４差動機構PL4におけるキャリヤＣ４とリングギヤＲ４とを係合して、第４差動機構PL4を構成する各回転要素を一体に回転させる第６クラッチ機構CL6と、第３差動機構PL3におけるキャリヤＣ３と第４差動機構PL4におけるサンギヤＳ４とを係合する第７クラッチ機構CL7とを備えている。なお、エンジン５の出力軸１５には、ブレーキ機構B1が設けられている。上記第６クラッチ機構CL6、第７クラッチ機構CL7は、第１クラッチ機構CL1や第２クラッチ機構CL2と同様に摩擦式のクラッチ機構であってもよく、噛み合い式のクラッチ機構であってもよい。
【０１２１】
上述した車両は、第７クラッチ機構CL7を係合することにより、リングギヤＲ３に伝達されるトルクの割合が大きいHV-Loモードを設定することができ、第６クラッチ機構CL6を係合することにより、リングギヤＲ３に伝達されるトルクの割合が小さいHV-Hiモードを設定することができる。
【０１２２】
図２２には、図２１における車両で設定できるHV-Hiモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図を示している。図２２に示すように、HV-Hiモードは、第６クラッチ機構CL6を係合する。したがって、第４差動機構PL4を構成する各回転要素は一体に回転する。つまり、第１モータ６のトルクが第４差動機構PL4におけるキャリヤＣ４にそのまま伝達される。そして、エンジン５から第３差動機構PL3におけるキャリヤＣ３にトルクを入力し、第１モータ６から第４差動機構PL4におけるキャリヤＣ４を介して第３差動機構PL3におけるサンギヤＳ３に反力トルクを伝達することにより、第３差動機構PL3におけるリングギヤＲ３からトルクが出力される。すなわち、第３差動機構PL3におけるキャリヤＣ３が入力要素として機能し、サンギヤＳ３が反力要素として機能し、リングギヤＲ３が出力要素として機能する。なお、HV-Hiモードでは、エンジン５から出力されたトルクのうち第１モータ６側に伝達されるトルクを「１」とした場合に、リングギヤＲ３に伝達されるトルクの割合は、「１／ρ５」となる。ここで、「ρ５」はリングギヤＲ３の歯数とサンギヤＳ３の歯数との比率である。
【０１２３】
図２３には、図２１における車両で設定できるHV-Loモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図を示している。図２３に示すように、HV-Loモードは、第７クラッチ機構CL7を係合する。したがって、第３差動機構PL3におけるキャリヤＣ３と第４差動機構PL4におけるサンギヤＳ４とが一体に回転する。また、上述したように第３差動機構PL3におけるサンギヤＳ３と第４差動機構PL4におけるキャリヤＣ４とが連結されている。したがって、第３差動機構PL3におけるキャリヤＣ３が入力要素として機能し、第４差動機構PL4におけるリングギヤＲ４が反力要素として機能し、第３差動機構PL3におけるリングギヤＲ３が出力要素として機能する。その結果、第３差動機構PL3におけるキャリヤＣ３のトルクが、第３差動機構PL3におけるリングギヤＲ３に伝達される。なお、HV-Loモードでは、エンジン５から出力されたトルクのうち第１モータ６側に伝達されるトルクを「１」とした場合に、リングギヤＲ３に伝達されるトルクの割合は、「（１＋ρ６）／ρ５」となる。ここで、「ρ６」はリングギヤＲ４の歯数とサンギヤＳ４の歯数との比率である。したがって、HV-Hiモードと比較して、HV-Loモードでは、エンジン５からリングギヤＲ３に伝達されるトルクの割合が大きくなる。なおまた、第１モータ５の回転数を「０」にした場合におけるエンジン回転数とリングギヤＲ３の回転数との比である減速比は、HV-Loモードの方がHV-Hiモードよりも大きい。
【０１２４】
上述したように図２１に示す車両も、第６クラッチ機構CL6と第７クラッチ機構CL7との一方を係合することによりHV走行モードが設定される。したがって、図１に示す車両と同様に、少なくともいずれか一方のクラッチ機構をノーマルステイ型のクラッチ機構とすることにより、フェール時にショックが生じることを抑制できる。
【０１２５】
上述した図１、図１８、図２１に示す車両の構成を包括的に示すとすれば、以下のような構成となる。すなわち、『エンジンが連結された第１回転部材と、回転機が連結された第２回転部材と、駆動輪が連結された第３回転部材との少なくとも三つの回転部材を有し、前記三つの回転部材のうちのいずれか一つの第１回転要素と、前記三つの回転要素のうちの他のいずれか一つの第２回転要素と、第３回転要素とによって差動作用を行う第１差動機構と、前記三つの回転要素のうちの更に他の一つの第４回転要素と、前記第３回転要素に連結されている第５回転要素と第６回転要素とによって差動作用を行う第２差動機構とにより構成された差動機構と、前記第６回転要素と前記第１回転要素または前記第２回転要素とを連結し、またその連結を解く第１係合機構と、前記第１回転要素と前記第２回転要素と前記第３回転要素とのうちの少なくともいずれか二つの回転要素、または前記第４回転要素と前記第５回転要素と前記第６回転要素とのうちの少なくともいずれか二つの回転要素を連結し、またその連結を解く第２係合機構とを備えた車両』である。そして、第１係合機構と第２係合機構とのいずれか一方を係合することでエンジンから駆動輪に伝達されるトルクの割合が比較的大きい第１モード（HV-Loモード）を設定し、第１係合機構と第２係合機構との他方を係合することでエンジンから駆動輪に伝達されるトルクの割合が比較的小さい第２モータ(HV-Hiモード）を設定することができる車両が、この発明における車両に含まれる。
【０１２６】
またさらに、この発明の実施形態における第１係合機構や、第２係合機構は、二つの回転要素を連結するものに限らない。また、第１係合機構と第２係合機構とのうち係合する係合機構を切り替えることにより、エンジンから駆動輪に伝達されるトルクの割合が変更される車両に限らない。図２４には、エンジン５と前輪１Ｒ，１Ｌとの変速比が一定となる固定段モードと、前輪１Ｒ，１Ｌの回転数に対するエンジン５の回転数を連続的に変更可能な無段変速モードとを切り替えることができる車両の一例を示している。
【０１２７】
図２４に示す車両は、三つのシングルピニオン型の遊星歯車機構PL5，PL6，PL7により構成された差動作用のある伝動機構Ｄを備えている。図２４に示す第１遊星歯車機構（以下、第５差動機構と記す）PL5におけるリングギヤＲ５にエンジン５が連結され、サンギヤＳ５に第１モータ６が連結されている。また、第５差動機構PL5を挟んでエンジン５とは反対側に並んで第２遊星歯車機構（以下、第６差動機構と記す）PL6が配置されており、その第６差動機構PL6におけるリングギヤＲ６が第１モータ６および第５差動機構PL5におけるサンギヤＳ５に連結され、キャリヤＣ６が第５差動機構PL5におけるキャリヤＣ５に連結されている。さらに、第６差動機構PL6を挟んで第５差動機構PL5とは反対側に並んで第３遊星歯車機構（以下、第７差動機構と記す）PL7が配置されており、その第７差動機構PL7におけるサンギヤＳ７が第６差動機構PL6におけるサンギヤＳ６に連結され、キャリヤＣ７が出力部材Ｏに連結されている。なお、第６差動機構PL6におけるサンギヤＳ６および第７差動機構PL7におけるサンギヤＳ７に第２モータ７が連結されている。
【０１２８】
そして、第６差動機構PL6におけるキャリヤＣ６とサンギヤＳ６または第７差動機構PL7におけるサンギヤＳ７とを連結できる第８クラッチ機構CL8が設けられ、第５差動機構PL5におけるキャリヤＣ５と第７差動機構PL7におけるキャリヤＣ７とを連結できる第９クラッチ機構CL9が設けられている。さらに、第６差動機構PL6におけるサンギヤＳ６および第７差動機構PL7におけるサンギヤＳ７とケースなどの固定部Ｃとを連結できる第３ブレーキ機構B3が設けられ、第７差動機構PL7におけるリングギヤＲ７と固定部Ｃとを連結できる第４ブレーキ機構B4が設けられている。上記第８クラッチ機構CL8、第９クラッチ機構CL9、第３ブレーキ機構B3、第４ブレーキ機構B4は、第１クラッチ機構CL1や第２クラッチ機構CL2と同様に摩擦式の係合機構であってもよく、噛み合い式の係合機構であってもよい。なお、上記第６差動機構PL6におけるサンギヤＳ６または第７差動機構PL7におけるサンギヤＳ７、あるいは第７差動機構PL7におけるリングギヤＲ７が、この発明の実施形態における「第１反力要素」や「第２反力要素」に相当し、第８クラッチ機構CL8、第９クラッチ機構CL9、第３ブレーキ機構B3、第４ブレーキ機構B4が、この発明の実施形態における「第１係合機構」や「第２係合機構」に相当する。
【０１２９】
図２４における車両は、図２５に示す係合表のように係合させる係合機構（第８クラッチ機構CL8、第９クラッチ機構CL9、第３ブレーキ機構B3、第４ブレーキ機構B4）を選択することで、複数の走行モードを設定することができる。なお、図中における「○」のシンボルは係合している状態を示し、「−」のシンボルは解放している状態を示している。具体的には、第３ブレーキ機構B3のみを係合した第１走行モードと、第３ブレーキ機構B3および第８クラッチ機構CL8を係合した第２走行モードと、第３ブレーキ機構B3および第９クラッチ機構CL9を係合した第３走行モード、第９クラッチ機構CL9のみを係合した第４走行モード、第９クラッチ機構CL9および第８クラッチ機構CL8を係合した第５走行モード、第９クラッチ機構CL9および第４ブレーキ機構B4を係合した第６走行モードを設定することができる。
【０１３０】
図２６には、第１走行モードを設定した場合における伝動機構Ｄを構成する各回転要素の回転数、およびエンジン５、各モータ６，７のトルクの向きを説明するための共線図を示している。図２６に示すように第１走行モードでは、第３ブレーキ機構B3を係合しているため、第７差動機構PL7におけるサンギヤＳ７の回転数は、車速に応じた回転数に維持される。その際に、第２モータ７から駆動トルクを出力することにより、第３ブレーキ機構B3が反力を受け持つことにより、その駆動トルクが増幅されてキャリヤＣ７に伝達される。一方、エンジン５の回転数は、第１モータ６の回転数を制御することにより連続的に変更できる。したがって、エンジン５の燃費が良好となる回転数に維持するように第１モータ６の回転数を制御するとともに、第１モータ６から反力トルクを出力することにより、エンジン５のトルクが第７差動機構PL7におけるキャリヤＣ７に伝達される。すなわち、第１走行モードは、エンジン５と前輪１Ｒ，１Ｌとの変速比を連続的に変更可能な無段変速モードとなる。
【０１３１】
図２７には、第２走行モードを設定した場合における伝動機構Ｄの各回転要素の回転数、およびエンジン５、各モータ６，７のトルクの向きを説明するための共線図を示している。図２７に示すように第２走行モードでは、第３ブレーキ機構B3を係合しているため、第１走行モードと同様に第７差動機構PL7におけるサンギヤＳ７の回転数は、車速に応じた回転数に維持され、第２モータ７から駆動トルクが出力される。一方、第８クラッチ機構CL8が係合されていることにより、第５差動機構PL5と第６差動機構PL6とを構成する各回転要素は一体に回転する。したがって、エンジン５の回転数は、車速に応じた回転数に維持される。すなわち、第２走行モードは、エンジン５と前輪１Ｒ，１Ｌとの変速比が一定となる固定段モードとなる。なお、第２走行モードでは、エンジン５から出力されたトルクを前輪１Ｒ，１Ｌに伝達するための反力トルクは、第３ブレーキ機構B3で受け持つことができるため、第１モータ６から反力トルクを出力することなく、エンジン５のトルクが第７差動機構PL7におけるキャリヤＣ７に伝達される。
【０１３２】
図２８には、第３走行モードを設定した場合における伝動機構Ｄの各回転要素の回転数、およびエンジン５、各モータ６，７のトルクの向きを説明するための共線図を示している。図２８に示すように第３走行モードでは、第３ブレーキ機構B3および第９クラッチ機構CL9を係合しているため、各差動機構PL5，PL6，PL7を構成する回転要素は、車速と各差動機構のギヤ比とに応じた回転数になる。したがって、エンジン５の回転数は、車速に応じた回転数に維持される。すなわち、第２走行モードは、エンジン５と前輪１Ｒ，１Ｌとの変速比が一定となる固定段モードとなる。なお、第３走行モードでは、エンジン５から出力されたトルクを前輪１Ｒ，１Ｌに伝達するための反力トルクは、第３ブレーキ機構B3で受け持つことができるため、第１モータ６から反力トルクを出力することなく、エンジン５のトルクが第７差動機構PL7におけるキャリヤＣ７に伝達される。また、必要に応じて第２モータ７から駆動トルクを出力する。
【０１３３】
図２９には、第４走行モードを設定した場合における伝動機構Ｄの各回転要素の回転数、およびエンジン５、各モータ６，７のトルクの向きを説明するための共線図を示している。図２９に示すように第４走行モードでは、第９クラッチ機構CL9のみを係合している。したがって、第４走行モードでは、車速といずれか一つの回転要素との回転数が確定することにより、他の回転要素の回転数が決まる。そのため、例えば、エンジン回転数が、エンジン５の燃費が良好になるように第１モータ６の回転数を制御する。すなわち、第４走行モードは、エンジン５と前輪１Ｒ，１Ｌとの変速比を連続的に変更可能な無段変速モードとなる。なお、その際には、第１モータ６から反力トルクを出力することで、エンジン５から出力されたトルクが前輪１Ｒ，１Ｌに伝達され、必要に応じて第２モータ７からも駆動トルクを出力する。
【０１３４】
図３０には、第５走行モードを設定した場合における伝動機構Ｄの各回転要素の回転数、およびエンジン５、各モータ６，７のトルクの向きを説明するための共線図を示している。図３０に示すように第５走行モードでは、第８クラッチ機構CL8および第９クラッチ機構CL9を係合しているため、各差動機構PL5，PL6，PL7を構成する回転要素は、一体に回転する。したがって、エンジン５の回転数は、車速に応じた回転数に維持される。すなわち、第５走行モードは、エンジン５と前輪１Ｒ，１Ｌとの変速比が「１」となる固定段モードとなる。なお、第５走行モードでは、エンジン５から出力されたトルクを前輪１Ｒ，１Ｌに伝達するための反力トルクを第１モータ６で受け持つ必要がないため、原則的にエンジン５のみから駆動トルクを出力して走行する。
【０１３５】
図３１には、第６走行モードを設定した場合における伝動機構Ｄの各回転要素の回転数、およびエンジン５、各モータ６，７のトルクの向きを説明するための共線図を示している。図３１に示すように第６走行モードでは、第４ブレーキ機構B4および第９クラッチ機構CL9を係合しているため、各差動機構PL5，PL6，PL7を構成する回転要素は、車速と各差動機構PL5，PL6，PL7のギヤ比とに応じた回転数になる。したがって、エンジン５の回転数は、車速に応じた回転数に維持される。すなわち、第６走行モードは、エンジン５と前輪１Ｒ，１Ｌとの変速比が一定となる固定段モードとなる。なお、第６走行モードでは、エンジン５から出力されたトルクを前輪１Ｒ，１Ｌに伝達するための反力トルクは、第４ブレーキ機構B4で受け持つことができるため、第１モータ６から反力トルクを出力することなく、エンジン５のトルクが第７差動機構PL7におけるキャリヤＣ７に伝達される。  
【０１３６】
上述したように図２４に示す車両は、第８クラッチ機構CL8、第９クラッチ機構CL9、第３ブレーキ機構B3、第４ブレーキ機構B4のうちのいずれか一つまたはいずれか二つの係合機構を係合することによりHV走行モードが設定される。したがって、図１に示す車両と同様に、少なくともいずれか一方のクラッチ機構をノーマルステイ型のクラッチ機構とすることにより、フェール時にショックが生じることを抑制できる。
【符号の説明】
【０１３７】
１Ｒ，１Ｌ…前輪、  ２，４…駆動装置、  ５…エンジン、  ６，７，３０…モータ、  ６ａ，１５…出力軸、  ８…動力分割機構、  ９…分割部、  １０…変速部、  １１，１７，３２，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７…サンギヤ、  １２，１８，２６，３３，４２，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７…リングギヤ、  １４，２０，３５，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７…キャリヤ、  １４ａ，２０ａ…回転盤、  １６…入力軸、  ２１，３６…出力ギヤ、  ２３，３９…ドリブンギヤ、  ４８…電子制御装置（ＥＣＵ）、  ５３，５４…回転部材、  ５５，５６…ドグ歯、  ５７…アクチュエータ、  ５８…プレート、  ５９…ロッド、  ６０…シャフト、  ６６…圧縮バネ、  B1，B2，B3，B4…ブレーキ機構、  CL，CL1，CL2，CL3，CL4，CL5，CL6，CL7，CL8，CL9…クラッチ機構、  PL1，PL2，PL3，PL4，PL5，PL6，PL7…差動機構、  Ｃ…固定部、  Ｄ…伝動機構、  Ｏ…出力部材。
【図１】
2019089413.tif 000003
【図２】
2019089413.tif 000004
【図３】
2019089413.tif 000005
【図４】
2019089413.tif 000006
【図５】
2019089413.tif 000007
【図６】
2019089413.tif 000008
【図７】
2019089413.tif 000009
【図８】
2019089413.tif 000010
【図９】
2019089413.tif 000011
【図１０】
2019089413.tif 000012
【図１１】
2019089413.tif 000013
【図１２】
2019089413.tif 000014
【図１３】
2019089413.tif 000015
【図１４】
2019089413.tif 000016
【図１５】
2019089413.tif 000017
【図１６】
2019089413.tif 000018
【図１７】
2019089413.tif 000019
【図１８】
2019089413.tif 000020
【図１９】
2019089413.tif 000021
【図２０】
2019089413.tif 000022
【図２１】
2019089413.tif 000023
【図２２】
2019089413.tif 000024
【図２３】
2019089413.tif 000025
【図２４】
2019089413.tif 000026
【図２５】
2019089413.tif 000027
【図２６】
2019089413.tif 000028
【図２７】
2019089413.tif 000029
【図２８】
2019089413.tif 000030
【図２９】
2019089413.tif 000031
【図３０】
2019089413.tif 000032
【図３１】
2019089413.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月27日(2017.12.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
【図１】第１駆動装置の一例を説明するためのスケルトン図である。
【図２】第２駆動装置の一例を説明するためのスケルトン図である。
【図３】電子制御装置（ECU）の構成を説明するためのブロック図である。
【図４】各走行モードでのクラッチ機構、ブレーキ機構の係合および解放の状態、モータの運転状態、エンジンの駆動の有無をまとめて示す図表である。
【図５】HV-Hiモードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図６】HV-Loモードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図７】直結モードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図８】EV-Loモードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図９】EV-Hiモードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図１０】シングルモードでの動作状態を説明するための共線図である。
【図１１】CSモードが選択されている際に各走行モードを定めるためのマップの一例を示す図である。
【図１２】CDモードが選択されている際に各走行モードを定めるためのマップの一例を示す図である。
【図１３】ノーマルステイ型のクラッチ機構の構成の一例を説明するための模式図である。
【図１４】HV-HiモードやHV-Loモードを設定している場合に実行される制御例を説明するためのフローチャートである。
【図１５】直結モードを設定している場合に実行される制御例を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１５に示す制御例を実行した場合におけるエンジン、第１モータ、第２モータの回転数、エンジン、第１モータ、第２モータのトルク、第２クラッチ機構の状態（連結状態または解放状態）の変化を説明するためのタイムチャートである。
【図１７】シングルモードを設定している場合に実行される制御例を説明するためのフローチャートである。
【図１８】この発明で対象とすることができる車両の他の構成を説明するためのスケルトン図である。
【図１９】図１８に示す車両で設定できるHV-Hiモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図である。
【図２０】図１８に示す車両で設定できるHV-Loモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図である。
【図２１】この発明で対象とすることができる車両の更に他の構成を説明するためのスケルトン図である。
【図２２】図２１に示す車両で設定できるHV-Hiモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図である。
【図２３】図２１に示す車両で設定できるHV-Loモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図である。
【図２４】固定段モードと、無段変速モードとを切り替えることができるハイブリッド車両の構成の一例を説明するためのスケルトン図である。
【図２５】図２４におけるハイブリッド車両で設定可能な各走行モードでのクラッチ機構、ブレーキ機構の係合および解放の状態をまとめて示す図表である。
【図２６】第１走行モードを設定した場合における伝動機構を構成する各回転要素の回転数、およびエンジン、各モータのトルクの向きを説明するための共線図である。
【図２７】第２走行モードを設定した場合における伝動機構を構成する各回転要素の回転数、およびエンジン、各モータのトルクの向きを説明するための共線図である。
【図２８】第３走行モードを設定した場合における伝動機構を構成する各回転要素の回転数、およびエンジン、各モータのトルクの向きを説明するための共線図である。
【図２９】第４走行モードを設定した場合における伝動機構を構成する各回転要素の回転数、およびエンジン、各モータのトルクの向きを説明するための共線図である。
【図３０】第５走行モードを設定した場合における伝動機構を構成する各回転要素の回転数、およびエンジン、各モータのトルクの向きを説明するための共線図である。
【図３１】第６走行モードを設定した場合における伝動機構を構成する各回転要素の回転数、およびエンジン、各モータのトルクの向きを説明するための共線図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
具体的には、第１モータ６側に伝達されるトルクを「１」とした場合、HV-Loモードではリングギヤ１８側に伝達されるトルクの割合であるトルク分割率は、「１／（ρ１×ρ２）」となり、HV-Hiモードではそのトルク分割率は、「１／ρ１」となる。すなわち、エンジン５から出力されたトルクのうちリングギヤ１８に伝達されるトルクの割合は、HV-Loモードでは、「１／（１−（ρ１×ρ２））」となり、HV-Hiモードでは、「１／（ρ１＋１）」となる。ここで、「ρ１」は分割部９のギヤ比（リングギヤ１２の歯数とサンギヤ１１の歯数との比率）であり、「ρ２」は変速部１０のギヤ比（リングギヤ１８の歯数とサンギヤ１７の歯数との比率）である。なお、ρ１およびρ２は、「１」よりも小さい値に設定されている。したがって、HV-Loモードが設定されている場合には、HV-Hiモードが設定されている場合と比較して、リングギヤ１８に伝達されるトルクの割合が大きくなる。上記HV-Loモードを設定した場合にエンジン５から出力されたトルクのうちリングギヤ１８に伝達されるトルクの割合「１／（１−（ρ１×ρ２））」が、この発明の実施形態における「第１所定値」に相当し、HV-Hiモードを設定した場合にエンジン５から出力されたトルクのうちリングギヤ１８に伝達されるトルクの割合「１／（ρ１＋１）」が、この発明の実施形態における「第２所定値」に相当し、HV-Loモードが、この発明の実施形態における「第１走行モード」に相当し、HV-Hiモードが、この発明の実施形態における「第２走行モード」に相当する。なお、エンジン５で発生させるトルクによりエンジン５の回転数を増大させている場合には、エンジン５で発生させたトルクからエンジン５の回転数を増大させるために要するトルクを減算したトルクが、エンジン５から出力されるトルクとなる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
そして、第１モータ６により発電された電力が第２モータ７に供給される。その場合、必要に応じて蓄電装置４７に充電されている電力も第２モータ７に供給される。なお、第２モータ７とリアモータ３０とは、エンジン５から伝達される駆動トルクに、さらに駆動トルクを加算するように機能するものであって、車両全体としての駆動力を制御する上では、第２モータ７とリアモータ３０とを同一のものとみなすことができるため、第２モータ７に代えて、または第２モータ７に加えてリアモータ３０に電力を供給するように構成してもよい。以下では、加算するための駆動トルクを第２モータ７のみから出力する例を挙げて説明している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
また、上記のHV-Loモード、直結モード、HV-Hiモードは、図１２に示す各ラインを運転点が横切ることにより切り替えるように構成されている。具体的には、図１２における「Lo⇔Fix」のラインを運転点が横切った場合に、直結モードとHV-Loモードとが相互に切り替えられるように構成されている。同様に、図１２における「Fix⇔Hi」のラインを運転点が横切った場合に、HV-Hiモードと直結モードとが相互に切り替えられるように構成されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
第１クラッチ機構CL1がフェールしていないことによりステップＳ２４で否定的に判断された場合には、第１クラッチ機構CL1と第２クラッチ機構CL2とが正常に作動できることを意味するから、ステップＳ２４で否定的に判断された場合は、そのままこのルーチンを一旦終了する。すなわち、通常時と同様に第１クラッチ機構CL1や第２クラッチ機構CL2を制御する。それとは反対に、第１クラッチ機構CL1がフェールしていることによりステップＳ２４で肯定的に判断された場合は、第２クラッチ機構CL2が解放しているか否かを判断する（ステップＳ２５）。図１７に示す制御例は、シングルモードを設定する運転状態であるときに実行されるものであるから、フェールが生じた直後においては第２クラッチ機構CL2が解放しており、ステップＳ２５で肯定的に判断される。一方、後述するステップＳ２６が一旦実行されており、既に第２クラッチ機構CL2が係合している場合にはステップＳ２５で否定的に判断される。なお、第２クラッチ機構CL2が解放しているか否かは、上記ステップＳ２３と同様に判断することができる。すなわち、図１３における第１回転部材５３の移動量を検出して判断することや、変速部１０におけるキャリヤ２０とリングギヤ１８とが相対回転しているか否かにより判断することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０８】
この発明は、上述した各実施例に限定されないのであって、この発明の目的を逸脱しない範囲で適宜に変更することができる。具体的には、少なくとも二つの係合機構を備え、係合させる係合機構を選択することにより、走行モードを切り替えることができ、言い換えると、エンジン５から前輪１Ｒ，１Ｌに伝達するトルクの伝達率を変更できる車両を対象とすることができ、それらの係合機構の少なくともいずれか一方をノーマルステイ型の係合機構にしていればよい。以下、図１８ないし図２３を参照して他の車両の構成およびHV-HiモードとHV-Loモードとを設定した場合における各回転要素の運転状態について説明する。なお、図１に示す例と同様の構成については同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
上述した車両は、第４クラッチ機構CL4を係合することにより、リングギヤＲ２に伝達されるトルクの割合が小さいHV-Hiモードを設定することができ、第５クラッチ機構CL5を係合することにより、リングギヤＲ２に伝達されるトルクの割合が大きいHV-Loモードを設定することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１４】
図１９には、図１８における車両で設定できるHV-Hiモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図を示している。上述したようにHV-Hiモードは、第４クラッチ機構CL4を係合する。したがって、第１差動機構PL1を構成する各回転要素は一体に回転する。つまり、第２差動機構PL2におけるキャリヤＣ２がエンジン５と同一回転数となり、入力要素として機能する。そして、第２差動機構PL2におけるサンギヤＳ２に第１モータ６から反力トルクを伝達することにより、第２差動機構PL2におけるリングギヤＲ２からトルクが出力される。すなわち、サンギヤＳ２が反力要素として機能し、リングギヤＲ２が出力要素として機能する。なお、HV-Hiモードでは、エンジン５から出力されたトルクのうち第１モータ６側に伝達されるトルクを「１」とした場合に、リングギヤＲ２に伝達されるトルクの割合は、「１／ρ４」となる。ここでは、リングギヤＲ１の歯数とサンギヤＳ１の歯数との比率を「ρ３」とし、リングギヤＲ２の歯数とサンギヤＳ２の歯数との比率を「ρ４」としている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
図２０には、図１８における車両で設定できるHV-Loモードでの各回転要素の運転状態を説明するための共線図を示している。図２０に示すように、HV-Loモードは、第５クラッチ機構CL5を係合する。したがって、第１差動機構PL1におけるキャリヤＣ１と第２差動機構PL2におけるリングギヤＲ２とが一体に回転する。また、上述したように第１差動機構PL1におけるリングギヤＲ１と第２差動機構PL2におけるキャリヤＣ２とが連結されている。したがって、第１差動機構PL1におけるサンギヤＳ１が入力要素として機能し、第２差動機構PL2におけるサンギヤＳ２が反力要素として機能し、第２差動機構PL2におけるリングギヤＲ２が出力要素として機能する。その結果、第１差動機構PL1におけるサンギヤＳ１のトルクが、第２差動機構PL2におけるリングギヤＲ２に伝達される。なお、HV-Loモードでは、エンジン５から出力されたトルクのうち第１モータ６側に伝達されるトルクを「１」とした場合に、リングギヤＲ２に伝達されるトルクの割合は、「１＋ρ３＋（ρ３／ρ４）」となる。すなわち、HV-Hiモードと比較して、HV-Loモードでは、エンジン５からリングギヤＲ２に伝達されるトルクの割合が大きくなる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２８】
そして、第６差動機構PL6におけるキャリヤＣ６とサンギヤＳ６または第７差動機構PL7におけるサンギヤＳ７とを連結できる第８クラッチ機構CL8が設けられ、第５差動機構PL5におけるキャリヤＣ５と第７差動機構PL7におけるキャリヤＣ７とを連結できる第９クラッチ機構CL9が設けられている。さらに、第６差動機構PL6におけるサンギヤＳ６および第７差動機構PL7におけるサンギヤＳ７とケースなどの固定部Ｃとを連結できる第４ブレーキ機構B4が設けられ、第７差動機構PL7におけるリングギヤＲ７と固定部Ｃとを連結できる第３ブレーキ機構B3が設けられている。上記第８クラッチ機構CL8、第９クラッチ機構CL9、第３ブレーキ機構B3、第４ブレーキ機構B4は、第１クラッチ機構CL1や第２クラッチ機構CL2と同様に摩擦式の係合機構であってもよく、噛み合い式の係合機構であってもよい。なお、上記第６差動機構PL6におけるサンギヤＳ６または第７差動機構PL7におけるサンギヤＳ７、あるいは第７差動機構PL7におけるリングギヤＲ７が、この発明の実施形態における「第１反力要素」や「第２反力要素」に相当し、第８クラッチ機構CL8、第９クラッチ機構CL9、第３ブレーキ機構B3、第４ブレーキ機構B4が、この発明の実施形態における「第１係合機構」や「第２係合機構」に相当する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2019089413.tif 000034
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２４】
2019089413.tif 000035