(57)【要約】【課題】変速応答性を向上させるようなハイブリッド車両の駆動装置を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両の駆動装置１００は、エンジン１と、第１モータジェネレータ２と、第１遊星歯車機構１０と、変速機構７０と、変速機構７０の出力軸２７から出力された動力を車軸５７に伝達するための動力伝達経路７１に接続された回転軸３ａを有する第２モータジェネレータ３と、出力軸２７と回転軸３ａとの間の動力伝達経路７１に介装されたワンウェイクラッチ５０と、変速機構７０を制御するコントローラ４とを備える。変速機構７０は、ブレーキ機構３０とクラッチ機構４０とを有し、コントローラ４は、ダウンシフト指令に応じて、ブレーキ機構３０の解放動作を開始するとともにクラッチ機構４０の係合動作を開始する変速機構７０を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸に接続された第１モータジェネレータと、
前記内燃機関で発生した動力を、前記第１モータジェネレータと回転体とに分割する動力分割機構と、
変速機出力軸を有し、前記回転体の回転を変速して前記変速機出力軸から動力を出力する変速機構と、
前記変速機出力軸から出力された動力を車軸に伝達するための動力伝達経路を形成する経路形成部と、
前記動力伝達経路に接続されたモータ出力軸を有する第２モータジェネレータと、
前記変速機出力軸と前記モータ出力軸との間の前記動力伝達経路に介装され、前記変速機出力軸に対する前記モータ出力軸の一方向の相対回転を許容する一方、反対方向の相対回転を禁止するワンウェイクラッチと、
前記変速機構を制御する制御部と、を備え、
前記変速機構は、係合および解放が可能な第１係合機構と、係合および解放が可能な第２係合機構とを更に有し、
前記制御部は、変速指令に応じて、係合状態にある前記第１係合機構および前記第２係合機構のいずれか一方を解放する解放動作を開始するとともに、解放状態にある前記第１係合機構および前記第２係合機構のいずれか他方を係合する係合動作を開始するように、前記変速機構を制御することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動装置において、
前記制御部は、変速指令に応じて前記変速機構を制御しているときに、前記変速機出力軸に対し前記モータ出力軸の相対回転が開始されると、前記第２モータジェネレータの駆動トルクが増大するように前記第２モータジェネレータへの電力供給をさらに制御することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド車両の駆動装置において、
前記変速機構は、前記変速機出力軸に接続されたサンギヤと、前記回転体の回転が入力されるキャリアと、リングギヤとを有する遊星歯車機構をさらに備え、
前記第１係合機構および前記第２係合機構のいずれか一方は、前記リングギヤの回転を制動または非制動するブレーキ機構であり、
前記第１係合機構および前記第２係合機構のいずれか他方は、前記サンギヤと前記リングギヤとを一体に結合または分離するクラッチ機構であることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の駆動装置において、
前記制御部は、
前記内燃機関の駆動を停止して前記第２モータジェネレータの動力で走行するＥＶモードを実現するとき、前記第１係合機構を解放かつ前記第２係合機構を解放させ、
前記内燃機関の動力と前記第２モータジェネレータの動力とで走行するＨＶモードを実現するとき、前記第１係合機構および前記第２係合機構の一方を係合かつ他方を解放させ、
前記内燃機関で発生した動力で前記第１モータジェネレータを駆動して発電させながら、前記第２モータジェネレータの動力で走行するシリーズモードを実現するとき、前記第１係合機構を係合かつ前記第２係合機構を係合させることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載のハイブリッド車両の駆動装置において、
前記ＨＶモードは、第１変速段に対応した第１ＨＶモードと、前記第１変速段よりも高速段側の第２変速段に対応した第２ＨＶモードと、を含み、
前記制御部は、
前記第１ＨＶモードを実現するとき、前記第１係合機構を解放かつ前記第２係合機構を係合させる一方、前記第２ＨＶモードを実現するとき、前記第１係合機構を係合かつ前記第２係合機構を解放させ、
さらに前記第１ＨＶモードから前記第２ＨＶモードまたは前記第２ＨＶモードから前記第１ＨＶモードへの切換が指令されると、前記第１ＨＶモードから前記シリーズモードを経て前記第２ＨＶモードへ、または前記第２ＨＶモードから前記シリーズモードを経て前記第１ＨＶモードへ切り換わるように前記変速機構を制御することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機構を備えるハイブリッド車両の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、従来、主動力源としてのエンジンから出力される動力を第１電動機と伝達部材とに分配する動力分配機構と、伝達部材に接続された第２電動機と、伝達部材と駆動輪との間に設けられた変速機構と、を備える装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置では、変速機構が一対の摩擦係合機構を有し、一方の摩擦係合機構を係合かつ他方の摩擦係合機構を解放、または一方の摩擦係合機構を解放かつ他方の摩擦係合機構を係合することで、変速機構を高速段または低速段に切り換える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２４０５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１記載の装置では、例えば変速機構を高速段から低速段に切り換えるとき、係合状態にある一方の摩擦係合機構のクラッチトルクを所定値まで減少させて待機させた後、０に向けて漸減させる。さらに、この０への漸減のタイミングに合わせて、解放状態にある他方の摩擦係合機構のクラッチトルクを増加させる。このため、変速機構を迅速に切り換えることが困難であり、変速応答性に問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様であるハイブリッド車両の駆動装置は、内燃機関と、内燃機関の出力軸に接続された第１モータジェネレータと、内燃機関で発生した動力を、第１モータジェネレータと回転体とに分割する動力分割機構と、変速機出力軸を有し、回転体の回転を変速して変速機出力軸から動力を出力する変速機構と、変速機出力軸から出力された動力を車軸に伝達するための動力伝達経路を形成する経路形成部と、動力伝達経路に接続されたモータ出力軸を有する第２モータジェネレータと、変速機構出力軸とモータ出力軸との間の動力伝達経路に介装され、変速機出力軸に対するモータ出力軸の一方向の相対回転を許容する一方、反対方向の相対回転を禁止するワンウェイクラッチと、変速機構を制御する制御部と、を備える。変速機構は、係合および解放が可能な第１係合機構と、係合および解放が可能な第２係合機構とを更に有し、制御部は、変速指令に応じて、係合状態にある第１係合機構および第２係合機構のいずれか一方を解放する解放動作を開始するとともに、解放状態にある第１係合機構および第２係合機構のいずれか他方を係合する係合動作を開始するように、変速機構を制御する
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ハイブリッド車両の駆動装置に設けられた変速機構を迅速に切り換えることができ、変速応答性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置の全体構成を概略的に示すスケルトン図。
【図２】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置を構成する要部の接続状態をまとめて示す図。
【図３】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置により実現可能な走行モードの例を示す図。
【図４】図１の駆動装置のＥＶモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図。
【図５】図１の駆動装置のＷモータモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図。
【図６】図１の駆動装置のシリーズモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図。
【図７】図１の駆動装置のＨＶローモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図。
【図８】図１の駆動装置のＨＶハイモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図。
【図９Ａ】ＨＶハイモードにおける動作の一例を示す共線図。
【図９Ｂ】ＨＶローモードにおける動作の一例を示す共線図。
【図１０Ａ】ＨＶハイモードからＨＶローモードへ切り換わる途中の動作の一例を示す共線図。
【図１０Ｂ】図１０Ａに続く動作の一例を示す共線図。
【図１１Ａ】ＨＶハイモードからＨＶローモードへの切換時におけるブレーキ機構とクラッチ機構の動作特性の一例を示す図。
【図１１Ｂ】図１１Ａの変形例を示す図。
【図１２】図１のコントローラで実行される処理の一例を示すフローチャート。
【図１３Ａ】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置の動作の一例を示すタイムチャート。
【図１３Ｂ】図１３Ａの変形例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１〜図１３Ｂを参照して本発明の一実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る駆動装置は、走行駆動源としてエンジンとモータジェネレータとを備えるハイブリッド車両に適用される。図１は、本発明の実施形態に係る駆動装置１００の全体構成を概略的に示す図である。
【０００９】
図１に示すように、駆動装置１００は、エンジン（ＥＮＧ）１と、第１および第２モータジェネレータ（ＭＧ１，ＭＧ２）２、３と、動力分割用の第１遊星歯車機構１０と、変速用の第２遊星歯車機構２０とを備える。駆動装置１００は車両の前部に搭載され、駆動装置１００の動力は前輪１０１に伝達される。したがって、車両は前輪駆動式車両（いわゆるＦＦ車両）として構成される。
【００１０】
エンジン１は、スロットルバルブを介して供給される吸入空気とインジェクタから噴射される燃料とを適宜な割合で混合し、点火プラグ等により点火して燃焼させ、これにより回転動力を発生する内燃機関（例えばガソリンエンジン）である。なお、ガソリンエンジンに代えてディーゼルエンジン等、各種エンジンを用いることもできる。スロットルバルブの開度、インジェクタからの燃料の噴射量（噴射時期、噴射時間）、および点火時期等はコントローラ４により制御される。エンジン１の出力軸１ａは、軸線ＣＬ１を中心に延在する。
【００１１】
第１および第２モータジェネレータ２，３は、それぞれ軸線ＣＬ１を中心とした略円筒形状のロータと、ロータの周囲に配置された略円筒形状のステータとを有し、モータおよび発電機として機能することができる。すなわち、第１および第２モータジェネレータ２，３のロータは、電力制御ユニット（ＰＣＵ）５を介してバッテリ６からステータのコイルに供給される電力により駆動する。このとき第１および第２モータジェネレータ２，３は、モータとして機能する。
【００１２】
一方、第１および第２モータジェネレータ２，３のロータの回転軸２ａ，３ａが外力により駆動されると、第１および第２モータジェネレータ２，３は発電し、電力制御ユニット５を介して電力がバッテリ６に蓄電される。このとき第１および第２モータジェネレータ２，３は、発電機として機能する。なお、通常走行時、例えば定速走行時や加速走行時等には、第１モータジェネレータ２は主に発電機として機能し、第２モータジェネレータ３は主にモータとして機能する。電力制御ユニット５は、インバータを含んで構成され、コントローラ４からの指令によりインバータが制御されることにより、第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３のそれぞれの出力トルクまたは回生トルクが制御される。
【００１３】
第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３とは、同軸上に軸方向に互いに離間して配置される。第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３とは、例えば同一のケース７内に収容され、第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３との間の空間ＳＰは、ケース７によって包囲される。なお、第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３とが互いに別々のケースに収容されてもよい。
【００１４】
第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３との間の空間ＳＰには、第１遊星歯車機構１０と第２遊星歯車機構２０とが配置される。より詳しくは、第１モータジェネレータ２側に第１遊星歯車機構１０が、第２モータジェネレータ３側に第２遊星歯車機構２０がそれぞれ配置される。
【００１５】
第１遊星歯車機構１０は、それぞれ軸線ＣＬ１を中心として回転する第１サンギヤ１１および第１サンギヤ１１の周囲に配置された第１リングギヤ１２と、第１サンギヤ１１と第１リングギヤ１２との間にこれらギヤ１１，１２に噛合して配置された周方向複数の第１ピニオン（プラネタリギヤ）１３と、第１ピニオン１３を自転可能に、かつ、軸線ＣＬ１を中心として公転可能に支持する第１キャリア１４とを有する。
【００１６】
第２遊星歯車機構２０も第１遊星歯車機構１０と同様に、それぞれ軸線ＣＬ１を中心として回転する第２サンギヤ２１および第２サンギヤ２１の周囲に配置された第２リングギヤ２２と、第２サンギヤ２１と第２リングギヤ２２との間にこれらギヤ２１，２２に噛合して配置された周方向複数の第２ピニオン（プラネタリギヤ）２３と、第２ピニオン２３を自転可能に、かつ、軸線ＣＬ１を中心として公転可能に支持する第２キャリア２４とを有する。
【００１７】
エンジン１の出力軸１ａは第１キャリア１４に連結され、エンジン１の動力が第１キャリア１４を介して第１遊星歯車機構１０に入力される。なお、エンジン１を始動させる場合には、第１遊星歯車機構１０を介してエンジン１に第１モータジェネレータ２からの動力が入力される。第１キャリア１４は、ケース７の周壁の内周面に設けられたワンウェイクラッチ１５に連結される。ワンウェイクラッチ１５は、第１キャリア１４の正方向の回転、すなわちエンジン１と同一方向の回転を許可し、逆方向の回転を禁止する。ワンウェイクラッチ１５を設けたことにより、第１キャリア１４を介してエンジン１に逆方向のトルクが作用すること、つまりエンジン１の逆転を防止できる。
【００１８】
第１サンギヤ１１は、第１モータジェネレータ２のロータの回転軸２ａに連結され、第１サンギヤ１１と第１モータジェネレータ２（ロータ）とは一体に回転する。第１リングギヤ１２は第２キャリア２４に連結され、第１リングギヤ１２と第２キャリア２４とは一体に回転する。このような構成により、第１遊星歯車機構１０は、キャリア１４を介して入力された動力を、第１サンギヤ１１を介して第１モータジェネレータ２に出力するとともに、第１リングギヤ１２を介して車軸５７側の第２キャリア２４に出力することができる。すなわち、エンジン１からの動力を第１モータジェネレータ２と第２遊星歯車機構２０とに分割して出力することができる。
【００１９】
第２リングギヤ２２の径方向外側には、軸線ＣＬ１を中心とした略円筒形状の外側ドラム２５が設けられる。第２リングギヤ２２は外側ドラム２５に連結され、両者は一体に回転する。外側ドラム２５の径方向外側には、ブレーキ機構３０が設けられる。ブレーキ機構３０は、例えば湿式多板式ブレーキとして構成され、径方向に延在する軸方向複数のプレート（摩擦材）３１と、プレート３１に対し軸方向交互に配置されるとともに、径方向に延在する軸方向複数（複数の図示は省略）のディスク（摩擦材）３２とを有する。
【００２０】
複数のプレート３１は、その外径側端部がケース７の周壁の内周面に軸方向に移動可能に係合される。複数のディスク３２は、その内径側端部が外側ドラム２５の外周面に軸方向に移動可能に係合され、外側ドラム２５と一体に回転する。ケース７の周壁の内周面には、ブレーキ機構３０の軸方向側方に、外側ドラム２５の外周面に面して、外側ドラム２５の回転数を検出する非接触式の回転数センサ３５が設けられる。
【００２１】
ブレーキ機構３０は、プレート３１とディスク３２とを互いに離間させ、ディスク３２をプレート３１から解放させるような付勢力を付与するばね（不図示）と、ばねの付勢力に抗してプレート３１とディスク３２とを互いに係合させるような押圧力を付与するピストン（不図示）とを有する。ピストンは、油圧制御装置８を介して供給される油の圧力により駆動される。ピストンに油圧力が作用しない状態では、プレート３１とディスク３２とが互いに離間してブレーキ機構３０が解除（オフ）され、第２リングギヤ２２の回転が許可される。一方、ピストンに油圧力が作用すると、プレート３１とディスク３２とが係合され、ブレーキ機構３０が作動（オン）する。この状態では、第２リングギヤ２２の回転が阻止される。
【００２２】
外側ドラム２５の径方向内側には、軸線ＣＬ１を中心とした略円筒形状の内側ドラム２６が外側ドラム２５に対向して設けられる。第２サンギヤ２１は、軸線ＣＬ１に沿って延在する第２遊星歯車機構２０の出力軸２７に連結されるとともに、内側ドラム２６に連結され、第２サンギヤ２１と出力軸２７と内側ドラム２６とは一体に回転する。外側ドラム２５と内側ドラム２６との間には、クラッチ機構４０が設けられる。
【００２３】
クラッチ機構４０は、例えば湿式多板式クラッチとして構成され、径方向に延在する軸方向複数のプレート（摩擦材）４１と、プレート４１に対し軸方向交互に配置されるとともに、径方向に延在する軸方向複数（複数の図示は省略）のディスク（摩擦材）４２とを有する。複数のプレート４１は、その外径側端部が外側ドラム２５の内周面に軸方向に移動可能に係合され、外側ドラム２５と一体に回転する。複数のディスク４２は、その内径側端部が内側ドラム２６の外周面に軸方向に移動可能に係合され、内側ドラム２６と一体に回転する。
【００２４】
クラッチ機構４０は、プレート４１とディスク４２とを互いに離間させ、ディスク４２をプレート４１から解放させるような付勢力を付与するばね（不図示）と、ばねの付勢力に抗してプレート４１とディスク４２とを互いに係合させるような押圧力を付与するピストン（不図示）とを有する。ピストンは、油圧制御装置８を介して供給される油の圧力により駆動される。
【００２５】
ピストンに油圧力が作用しない状態では、プレート４１とディスク４２とが互いに離間してクラッチ機構４０が解除（オフ）され、第２リングギヤ２２に対する第２サンギヤ２１の相対回転が可能となる。このとき、ブレーキ機構３０のオンにより第２リングギヤ２２の回転が阻止されると、第２キャリア２４に対する出力軸２７の回転が増速される。この状態は、変速段が高速段（ハイ）に切り換わった状態に相当する。
【００２６】
一方、ピストンに油圧力が作用すると、プレート４１とディスク４２とが係合してクラッチ機構４０が作動（オン）し、第２サンギヤ２１と第２リングギヤ２２とが一体に結合される。このとき、ブレーキ機構３０のオフにより第２リングギヤ２２の回転が許容されると、出力軸２７は第２キャリア２４と一体となって第２キャリア２４と同一速度で回転する。この状態は、変速段が低速段（ロー）に切り換わった状態に相当する。
【００２７】
第２遊星歯車機構２０と、ブレーキ機構３０と、クラッチ機構４０とは、第２キャリア２４の回転をロー、ハイの２段階に変速して、変速後の回転を出力軸２７から出力する変速機構７０を構成する。
【００２８】
出力軸２７は、ワンウェイクラッチ５０を介して、軸線ＣＬ１を中心とした出力ギヤ５１に連結される。ワンウェイクラッチ５０は、出力軸２７に対する出力ギヤ５１の正方向の回転、すなわち車両の前進方向に対応する相対回転を許容し、後進方向に対応する相対回転を禁止する。換言すると、車両前進方向に対応する出力軸２７の回転速度が出力ギヤ５１の回転速度よりも速いときは、ワンウェイクラッチ５０はロックし、出力軸２７と出力ギヤ５１とが一体に回転する。一方、車両前進方向に対応する出力ギヤ５１の回転速度が出力軸２７の回転速度よりも速いときは、ワンウェイクラッチ５０は解放（アンロック）し、出力ギヤ５１は、トルクの引き込みを生じることなく出力軸２７に対しフリーに回転する。
【００２９】
出力ギヤ５１には、第２モータジェネレータ３のロータの回転軸３ａが連結され、出力ギヤ５１と第２モータジェネレータ３（回転軸３ａ）とは一体に回転する。出力軸２７と回転軸３ａとの間にはワンウェイクラッチ５０が介装されるため、出力軸２７に対する回転軸３ａの正方向の相対回転が許容される。すなわち、第２モータジェネレータ３の回転速度が出力軸２７の回転速度よりも速いときは、第２モータジェネレータ３は、出力軸２７（第２遊星歯車機構２０）のトルクの引き込みなく効率よく回転できる。ワンウェイクラッチ５０は、回転軸３ａの径方向内側に配置される。このため、駆動装置１００の軸方向長さを抑えることができ、駆動装置１００の小型化も実現できる。
【００３０】
第２モータジェネレータ３のロータの径方向内側には、オイルポンプ（ＭＯＰ）６０が配置される。オイルポンプ６０は、エンジン１の出力軸１ａに連結され、エンジン１により駆動される。エンジン１の停止時にオイルの供給が必要なときは、バッテリ６からの電力により電動ポンプ（ＥＯＰ）６１を駆動することで、必要なオイルが賄われる。
【００３１】
出力ギヤ５１には、軸線ＣＬ１に対し平行に延在するカウンタ軸５２を中心に回転可能な大径ギヤ５３が噛合され、大径ギヤ５３を介してカウンタ軸５２にトルクが伝達される。カウンタ軸５２に伝達されたトルクは、小径ギヤ５４を介して差動装置５５のリングギヤ５６に伝達され、さらに差動装置５５を介して左右の車軸５７に伝達される。これにより前輪１０１が駆動され、車両が走行する。なお、回転軸３ａ、出力ギヤ５１、大径ギヤ５３、小径ギヤ５４，および差動装置５５などが、出力軸２７から車軸５７に至る動力伝達経路７１を構成する。
【００３２】
油圧制御装置８は、電気信号により作動する電磁弁や電磁比例弁などの制御弁を含む。これら制御弁はコントローラ４からの指令に応じて作動し、ブレーキ機構３０やクラッチ機構４０などへの圧油の流れを制御する。これによりブレーキ機構３０およびクラッチ機構４０のオンオフを切り換えることができる。
【００３３】
コントローラ（ＥＣＵ）４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成され、エンジン制御用ＥＣＵ４ａと、変速機構制御用ＥＣＵ４ｂと、モータジェネレータ制御用ＥＣＵ４ｃとを有する。なお、単一のコントローラ４が複数のＥＣＵ４ａ〜４ｃを有するのではなく、各ＥＣＵ４ａ〜４ｃに対応して複数のコントローラ４が設けられてもよい。
【００３４】
コントローラ４には、ドラム２５の回転数を検出する回転数センサ３５と、車速を検出する車速センサ３６と、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ３７と、エンジン１の回転数を検出する回転数センサ３８などからの信号が入力される。なお、図示は省略するが、コントローラ４には、第１モータジェネレータ２の回転数を検出するセンサと第２モータジェネレータ３の回転数を検出するセンサとからの信号も入力される。
【００３５】
コントローラ４は、これらの入力信号に基づいて、予め定められた車速とアクセル開度などから規定される車両の駆動力特性を示す駆動力マップに従い、走行モードを決定する。さらに走行モードに応じて車両が走行するように、スロットルバルブ開度調整用アクチュエータと、燃料噴射用インジェクタと、電力制御ユニット５と、油圧制御装置８（制御弁）などに制御信号を出力し、エンジン１、第１および第２モータジェネレータ２，３、およびブレーキ機構３０とクラッチ機構４０の作動を制御する。
【００３６】
図２は、駆動装置１００を構成する要部の接続状態をまとめて示す図である。図２に示すように、エンジン１には動力分割用の第１遊星歯車機構１０が接続される。第１遊星歯車機構１０には第１モータジェネレータ２と変速用の第２遊星歯車機構２０とが接続される。第２遊星歯車機構２０にはワンウェイクラッチ５０を介して第２モータジェネレータ３が接続され、第２モータジェネレータ３に駆動輪として前輪１０１が接続される。
【００３７】
図３は、本発明の実施形態に係る駆動装置１００により実現可能ないくつかの走行モードの例と、各走行モードに対応するブレーキ機構（ＢＲ）３０、クラッチ機構（ＣＬ）４０、ワンウェイクラッチ（ＯＷＹ）５０およびエンジン（ＥＮＧ）１の作動状態とを表形式で示す図である。
【００３８】
図３には、代表的な走行モードとして、ＥＶモード、Ｗモータモード、シリーズモード、およびＨＶモードが示される。ＨＶモードはローモード（ＨＶローモード）とハイモード（ＨＶハイモード）とに分類される。図中、ブレーキ機構３０のオン（係合）、クラッチ機構４０のオン（係合）、ワンウェイクラッチ５０のロック、およびエンジン１の作動をそれぞれ○印で示し、ブレーキ機構３０のオフ（解放）、クラッチ機構４０のオフ（解放）、ワンウェイクラッチ５０のアンロック（解放）およびエンジン１の停止をそれぞれ×印で示す。
【００３９】
ＥＶモードは、第２モータジェネレータ３の動力のみによって走行するモードである。図３に示すように、ＥＶモードでは、コントローラ４からの指令によりブレーキ機構３０とクラッチ機構４０とがともにオフされ、エンジン１が停止される。図４は、ＥＶモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図である。
【００４０】
図４に示すように、ＥＶモードでは、第２モータジェネレータ３から出力されたトルクが、出力ギヤ５１、大径ギヤ５３、小径ギヤ５４、および差動装置５５を介して車軸５７に伝達される。このとき、ワンウェイクラッチ５０の作用により出力軸２７は停止したままであり、第２モータジェネレータ３の上流側（第２遊星歯車機構側）の回転要素によるトルクの引き込み（回転抵抗）を生じさせることなく、効率よく車両を走行させることができる。
【００４１】
Ｗモータモードは、第１モータジェネレータ２および第２モータジェネレータ３の動力によって走行するモードである。図３に示すように、Ｗモータモードでは、コントローラ４からの指令によりブレーキ機構３０がオフされ、クラッチ機構４０がオンされ、エンジン１が停止される。図５は、Ｗモータモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図である。
【００４２】
図５に示すように、Ｗモータモードでは、ワンウェイクラッチ１５の作用により第１キャリア１４の回転が阻止されており、第１モータジェネレータ２から出力されたトルクが、第１サンギヤ１１、第１ピニオン１３、第１リングギヤ１２、第２キャリア２４（第２サンギヤ２１および第２リングギヤ２２と一体に回転する第２キャリア２４）を介して出力軸２７に伝達される。出力軸２７に伝達されたトルクは、ロック状態のワンウェイクラッチ５０を介して出力ギヤ５１に伝達され、第２モータジェネレータ３から出力されたトルクとともに車軸５７に伝達される。このようにＷモータモードでは、第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３とからのトルクが車軸５７に作用するため、ＥＶモードよりも走行駆動力を大きくすることができる。
【００４３】
シリーズモードは、エンジン１で発生した動力で第１モータジェネレータ２を駆動して発電させながら、第２モータジェネレータ３の動力によって走行するモードである。図３に示すように、シリーズモードでは、コントローラ４からの指令によりブレーキ機構３０とクラッチ機構４０がともにオンされ、エンジン１が作動される。図６は、シリーズモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図である。
【００４４】
図６に示すように、シリーズモードでは、第１リングギヤ１２から出力軸２７までの回転が阻止されるため、エンジン１から出力された動力は全て、第１ピニオン１３、第１サンギヤ１１を介して第１モータジェネレータ２の回転軸２ａに入力される。これにより第１モータジェネレータ２が駆動されて発電し、この発電された電力を用いて第２モータジェネレータ３を駆動し、車両を走行させることができる。すなわち、第１モータジェネレータ２で発生した電気エネルギが第２モータジェネレータ３へ供給される電気パスが構成され、これにより、第２モータジェネレータ３による駆動走行を行う。シリーズモードでは、ＥＶモードと同様、ワンウェイクラッチ５０の作用によりトルクの引き込みを防止できる。なお、電気パスによる第２モータジェネレータ３への給電量は、電力制御ユニット５の許容出力以下である。
【００４５】
ＨＶモードは、エンジン１で発生した動力と第２モータジェネレータ３の動力とによって走行するモードである。このうち、ＨＶローモードは、低速からの全開加速走行に対応するモードであり、ＨＶハイモードは、ＥＶ走行後の常用運転に対応するモードである。図３に示すように、ＨＶローモードでは、コントローラ４からの指令によりブレーキ機構３０がオフかつクラッチ機構４０がオンされ、エンジン１が作動される。ＨＶハイモードでは、コントローラ４からの指令によりブレーキ機構３０がオンかつクラッチ機構４０がオフされ、エンジン１が作動される。
【００４６】
図７は、ＨＶローモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図である。図７に示すように、ＨＶローモードでは、エンジン１から出力されたトルクの一部が第１サンギヤ１１を介して第１モータジェネレータ２に伝達される。これにより第１モータジェネレータ２で発電されてバッテリ６に蓄電され、さらにバッテリ６から第２モータジェネレータ３に駆動電力が供給される。
【００４７】
ＨＶローモードにおいて、エンジン１から出力されたトルクの残りは、第１リングギヤ１２、第２キャリア２４（第２サンギヤ２１および第２リングギヤ２２と一体に回転する第２キャリア２４）を介して出力軸２７に伝達される。このときの出力軸２７の回転数は第２キャリア２４の回転数と等しい。出力軸２７に伝達されたトルクは、ロック状態のワンウェイクラッチ５０を介して出力ギヤ５１に伝達され、第２モータジェネレータ３から出力されたトルクとともに、車軸５７に伝達される。これにより第１モータジェネレータ２での発電によって十分なバッテリ残容量を保ちつつ、エンジン１と第２モータジェネレータ３からのトルクにより、高トルクで車両を走行させることができる。
【００４８】
図８は、ＨＶハイモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図である。図８に示すように、ＨＶハイモードでは、ＨＶローモードと同様、例えばエンジン１から出力されたトルクの一部が第１サンギヤ１１を介して第１モータジェネレータ２に伝達される。エンジン１から出力されたトルクの残りは、第１リングギヤ１２、第２キャリア２４、第２サンギヤ２１を介して出力軸２７に伝達される。このときの出力軸２７の回転数は第２キャリア２４の回転数よりも大きい。
【００４９】
出力軸２７に伝達されたトルクは、ロック状態のワンウェイクラッチ５０を介して出力ギヤ５１に伝達され、第２モータジェネレータ３から出力されたトルクとともに、車軸５７に伝達される。これにより十分なバッテリ残容量を保ちつつ、エンジン１と第２モータジェネレータ３からのトルクにより、ＨＶローモードよりは低いもののＥＶモードよりは高いトルクで車両を走行させることができる。ＨＶハイモードでは、第２遊星歯車機構２０で増速されるため、ＨＶローモードよりもエンジン回転数を抑えて走行することができる。
【００５０】
本実施形態に係る駆動装置１００は、コントローラ４からの指令によるＨＶハイモードからＨＶローモードまたはＨＶローモードからＨＶハイモードへの変速動作に特徴がある。以下、この変速動作について説明する。
【００５１】
図９Ａ、９Ｂは、それぞれＨＶハイモードとＨＶローモードの共線図の一例を示す図である。図中、第１サンギヤ１１、第１キャリア１４、第１リングギヤ１２をそれぞれ１Ｓ，１Ｃ，１Ｒで示し、第２サンギヤ２１、第２キャリア２４、第２リングギヤ２２をそれぞれ２Ｓ，２Ｃ，２Ｒで示す。車両が前進するときの第１リングギヤ１２および第２キャリア２４の回転方向を正方向と定義し、正方向を＋で示すとともに、正方向に作用するトルクを上向きの矢印で示す。
【００５２】
図９Ａに示すように、ＨＶハイモードにおいては、コントローラ４からの指令に応じて油圧制御装置８がブレーキ機構３０およびクラッチ機構４０を制御することにより、ブレーキ機構３０（ＢＲ）がオンかつクラッチ機構４０（ＣＬ）がオフされる。この状態では、エンジン１により第１キャリア１４（１Ｃ）が正方向に回転させられ、第１モータジェネレータ２（ＭＧ１）が回転駆動されて発電するとともに、第１リングギヤ１２（１Ｒ）が正方向に回転する。このとき、第２リングギヤ２２（２Ｒ）の回転は阻止されるため、第２サンギヤ２１（２Ｓ）は、第２キャリア２４（２Ｃ）よりも高速で回転し、この回転トルクと第２モータジェネレータ３（ＭＧ２）のトルクとにより車両が走行する。
【００５３】
車速増加時の要求駆動力が増大すると、コントローラ４は走行モードを例えばＨＶハイモードからＨＶロードモードに切り換える。図９Ｂに示すように、ＨＶローモードにおいては、コントローラ４からの指令に応じた油圧制御装置８の動作により、ブレーキ機構３０（ＢＲ）がオフかつクラッチ機構４０（ＣＬ）がオンされる。この状態で、エンジン１により第１キャリア１４（１Ｃ）が正方向に回転させられ、第１モータジェネレータ２（ＭＧ１）が回転駆動されて発電するとともに、第１リングギヤ１２（１Ｒ）が正方向に回転する。このとき、第２キャリア２４（２Ｃ）と第２サンギヤ２１（２Ｓ）と第２リングギヤ２２（２Ｒ）とは一体化しているため、第２キャリア２４（２Ｃ）と等速で第２サンギヤ２１（２Ｓ）が回転し、この回転トルクと第２モータジェネレータ３（ＭＧ２）のトルクとにより車両が走行する。
【００５４】
ＨＶハイモードからＨＶローモードへの切り換えは、従来の一般的な切換動作のように、ブレーキ機構３０のオフ動作の開始以降にクラッチ機構４０をオンすることで実現できる。さらに、本実施形態では、ブレーキ機構３０およびクラッチ機構４０をオンした後、ブレーキ機構３０をオフすることでもモード切換を実現できる。すなわち、クラッチ機構４０をオンしてＨＶハイモードからシリーズモードに一旦切り換えた後、ブレーキ機構３０をオフすることでＨＶローモードへ切り換えることもできる。同様に、ＨＶローモードからＨＶハイモードへの切り換えは、ブレーキ機構３０およびクラッチ機構４０をオンした後、クラッチ機構４０をオフすることでも実現できる。すなわち、ブレーキ機構３０をオンしてＨＶローモードからシリーズモードに一旦切り換えた後、クラッチ機構４０をオフすることでＨＶハイモードへ切り換えることもできる。
【００５５】
図１０Ａ，１０Ｂは、それぞれＨＶハイモードからＨＶローモードへ切り換わる途中の動作の一例を示す共線図である。なお、図１０Ａの動作の後に図１０Ｂの動作となる。図中の白丸は、第２モータジェネレータ３の回転軸３ａの回転速度に相当する。図１０Ａ，１０Ｂに示すように、ＨＶハイモードからＨＶローモードへの切換時には、コントローラ４からの指令によりブレーキ機構３０（ＢＲ）とクラッチ機構４０（ＣＬ）の双方に、ともに締結力が発生している。より厳密には、ブレーキ機構３０が係合側から解放側に徐々に切り換わりつつ、クラッチ機構４０が解放側から係合側に徐々に切り換わる。
【００５６】
このとき、ワンウェイクラッチ５０がアンロック状態となって、第２サンギヤ２１（２Ｓ）の回転速度、すなわち出力軸２７の回転速度は、第２モータジェネレータ３の回転軸３ａの回転速度よりも低下する。したがって、エンジン１（ＥＮＧ）からの機械的な駆動トルクが車軸５７に付与されない状態となるが、コントローラ４はその分、第１モータジェネレータ２で発生した電気エネルギを第２モータジェネレータ３に供給するように電力制御ユニット５を制御する。これにより第２モータジェネレータ３の駆動トルクが高まり、車両は要求駆動力に応じた所望の走行駆動トルクを発生できる。
【００５７】
図１１Ａは、ＨＶハイモードからＨＶローモードへの切換時におけるブレーキ機構３０とクラッチ機構４０の動作特性の一例を示す図であり、図１１Ｂは、その比較例を示す図である。なお、図１１Ｂは、ブレーキ機構またはクラッチ機構からなる一対の摩擦係合機構（第１摩擦係合機構、第２摩擦係合機構）の一般的な動作特性の一例を示しており、まず図１１Ｂの特性について説明する。一対の摩擦係合機構はいずれも、本実施形態のブレーキ機構３０およびクラッチ機構４０と同様、複数の摩擦係合要素の係合時に、摩擦係合要素間で伝達するクラッチトルク（トルク容量）が最大となり、解放時にクラッチトルクが最小となるように構成される。
【００５８】
図１１Ｂの特性ｆ１Ｂ，ｆ２Ｂは、それぞれ解放側の第１摩擦係合機構と係合側の第２摩擦係合機構との掴み替えによるクラッチツウクラッチ変速が行われた場合の、時間経過に伴う第１摩擦係合機構および第２摩擦係合機構のクラッチトルクの特性である。なお、各特性ｆ１Ｂ、ｆ２Ｂの最大値は、便宜上、互いに一致させている。この点は図１１Ａの特性ｆ１Ａ、ｆ２Ａについても同様である。
【００５９】
図１１Ｂに示すように、ダウンシフト時には、まず、解放側の高速段のクラッチトルク（特性ｆ１Ｂ）が所定値まで減少させられ、所定値にて低圧待機させられた後、０に向かって減少させられる。このとき、エンジン目標回転数が変速後の状態に合わせて上昇させられる。一方、係合側の低速段のクラッチトルク（特性ｆ２Ｂ）は、解放側のクラッチトルクが０に向かって減少させられタイミングで増加させられる。この動作を別の視点で言い換えると、前段（ハイ側）の摩擦要素の締結力を緩め、エンジントルクを受けながら半クラッチ状態で摩擦要素の差回転を大きくしていき、その差回転が次段（ロー側）締結時の差回転に達した状態で、前段（ハイ側）の摩擦要素を完全解放し、次段（ロー側）の摩擦要素を締結する。その結果、次段（ロー側）の摩擦要素は、ほとんど差回転がない状態での締結（仕事）が可能である。
【００６０】
このようにして一般的なダウンシフトの場合は、一対の摩擦係合機構のクラッチの掴み替えを行うときに、エンジントルク反力を受け続ける前段（ハイ側）を反クラ制御し、摩擦要素の差回転を拡大するというタイムラグが存在するものの、次段（ロー側）締結による変速ショックを抑制しながらダウンシフトを実現できる。すなわち、係合側（ロー側）のクラッチトルクを増加させるタイミングが早いと、トルク相やイナーシャ相でのトルクの引き込みによるマイナス加速度が生じ、変速ショックが生じるおそれがあるが、エンジン回転数の増加（係合側、すなわちロー側の摩擦要素差回転が０に収束すること）を待ってから、係合側のクラッチトルクを増加させることで、変速ショックを抑えることができる。しかし、この場合には、変速完了までに比較的長めの時間を要し、迅速にダウンシフトを行うことが困難である。
【００６１】
これに対し本実施形態では、図１１Ａに示すように、ＨＶハイモードからＨＶローモードへの切換時に、解放側のブレーキ機構３０のクラッチトルクを低圧で維持することなく、クラッチ機構４０のクラッチトルクを増加させる。すなわち、特性ｆ１Ａに示すように、ブレーキ機構３０のクラッチトルクが減少させられるのに合わせて、特性ｆ２Ａに示すように、クラッチ機構４０のクラッチトルクを増加させる。これによりダウンシフトに要する時間を短縮でき、ＨＶハイモードからＨＶローモードへ応答性よく切り換えることができる。
【００６２】
換言すると、本実施形態では、ＨＶローモードとＨＶハイモードとの間でモードを切り換えるときに一対の係合要素（ブレーキ機構３０，クラッチ機構４０）が同時係合されたとしても、走行モードが一旦シリーズモードに切り換わるだけである。したがって、ワンウェイクラッチ５０の作用により、いわゆるクラッチツウクラッチ制御におけるようなトルク相やイナーシャ相でのトルクの引き込みによるマイナス加速度の発生を抑えることができる。このため、応答性よくスムーズな変速段の切り換えが可能である。
【００６３】
図１０Ａから図１０Ｂへの変化に示すように、ダウンシフト時には第１モータジェネレータ２の回転数が低下する。このとき、第１モータジェネレータ２から第２モータジェネレータ３への電気パスによる電力供給を可能とするため、上記シリーズモードを経由したダウンシフトは、ダウンシフト後の第１モータジェネレータ２の回転数が０以上であることを条件として行われる。さらに、第１モータジェネレータ２での発電量が不足している場合には、バッテリ６からのアシストにより第２モータジェネレータ３で必要とされる駆動トルクを得ることが可能な場合に限り、上記シリーズモードを経由したダウンシフトが行われる。シリーズモードを経由したダウンシフトが行われる運転領域を、常用領域と呼ぶ。
【００６４】
常用領域は、バッテリ６からのアシストにより必要な走行駆動力を補える領域であり、かつ、電気パスによる第２モータジェネレータ３への給電量が電力制御ユニット５の許容出力以下であり、かつ、ダウンシフト後の第１モータジェネレータ２の回転数が０以上の条件を確保できる領域である。常用領域は、予めコントローラ４のメモリに記憶される。コントローラ４は、運転領域が常用領域内であるか否かを判定し、常用領域内と判定すると、図１１Ａに示すような態様でダウンシフトを行う。一方、常用領域内でないと判定すると、図１１Ｂに示すような態様でダウンシフトを行う。
【００６５】
図１２は、予めメモリに記憶されたプログラムに従い変速時にコントローラ４で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば走行モードがＨＶハイモードのときに、所定周期で繰り返し実行される。そして、走行モードがシリーズモードを経てＨＶローモードに移行すると（シリーズモードが完了すると）、処理を終了する。
【００６６】
まず、ステップＳ１で、車速センサ３６とアクセル開度センサ３７とからの信号に基づいて、車速と要求駆動力とにより定まる動作点が、予め定めた駆動力マップ上のＨＶハイモードの領域からＨＶローモードの領域へ移動したか否か、すなわちＨＶハイモードからＨＶローモードへのダウンシフト指令が出力されたか否かを判定する。ステップＳ１で肯定されるとステップＳ２に進み、否定されるとリターンする。
【００６７】
ステップＳ２では、油圧制御装置８の制御弁に制御信号を出力してクラッチ機構４０のピストン駆動用の油圧力（クラッチ圧）を制御し、クラッチ機構４０のクラッチトルク、すなわち係合側クラッチトルクを、図１１Ａの特性ｆ２Ａに示すように所定割合で増加させる。さらに、油圧制御装置８の制御弁に制御信号を出力してブレーキ機構３０のピストン駆動用の油圧力（クラッチ圧）を制御し、ブレーキ機構３０のクラッチトルク、すなわち解放側クラッチトルクを、図１１Ａの特性ｆ１Ａに示すように所定割合で減少させる。
【００６８】
次いで、ステップＳ３で、回転数センサ３８により検出されたエンジン回転数Ｎｅの低下量が所定回転数以上であるか否か、すなわちＮｅ引き込みが生じたか否かを判定する。ステップＳ３で肯定されるとステップＳ４に進み、否定されるとリターンする。
【００６９】
ステップＳ４では、回転数センサ３５などからの信号に基づいてエンジン１と第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３とを互いに協調制御する。すなわち、回転数センサ３５により、変速過渡状態（ロー、ハイ切換中）でのクラッチ機構４０の外側ドラム２５の回転数の変化を検出し、その検出値に基づいて、エンジン１と第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３とを協調制御する。より具体的には、エンジン回転数またはエンジン回転数の変動量に応じて、まず第１モータジェネレータ２を制御し、次いで、第１モータジェネレータ２の動作結果に従い第２モータジェネレータ３を従属的に制御する。
【００７０】
なお、図示は省略するが、ＨＶローモードからＨＶハイモードへ切り換える処理は、アップシフト指令が出力されると、ブレーキ機構３０のクラッチトルク（係合側クラッチトルク）を所定割合で増加させるとともに、クラッチ機構４０のクラッチトルク（解放側クラッチトルク）を所定割合で減少させる処理を含む。その後、Ｎｅ引き込みが検出されると、エンジン１と第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３の協調制御を行う処理を含む。
【００７１】
次に、変速時の駆動装置１００全体の動作を説明する。図１３Ａは、ＨＶハイモードからＨＶローモードへの切換時における、ブレーキ機構３０のクラッチトルク（前段トルク）、クラッチ機構４０のクラッチトルク（次段トルク）、エンジン回転数（Ｎｅ）、エンジントルク（Ｔｅ）、第２モータジェネレータ３の回転軸３ａの回転数（ＭＧ２回転数）、ワンウェイクラッチ５０に入力される出力軸２７の回転数（ＯＷＹ入力回転数）、第２モータジェネレータ３のトルク（ＭＧ２トルク）、バッテリ６から第２モータジェネレータ３への電力供給（第１モータジェネレータ２からの電気パス以外の電力供給）によるアシスト量（バッテリアシスト）、第１モータジェネレータ２の回転数（ＭＧ１回転数）、および第１モータジェネレータ２のトルク（ＭＧ１トルク）の時間経過に伴う変化の一例を示すタイミングチャートである。
【００７２】
図１３Ａは、加速要求のダウンシフトを想定しており、時間経過に伴いＭＧ２回転数が一定の割合で徐々に増大している。コントローラ４は、予め定められた車速と要求駆動力とに応じた駆動力マップ上の動作点に従い変速指令を出力する。例えばＨＶハイモードにおいて、時点ｔ１でアクセルペダルの踏み込み量が増加して、車速センサ３６とアクセル開度センサ３７とにより検出された動作点が駆動力マップ上のＨＶローモードの領域に移動すると、ダウンシフトを指令する。これによりコントローラ４は、クラッチ機構４０のクラッチトルク（次段トルク）を増大させるとともに、ブレーキ機構３０のクラッチトルク（前段トルク）を低下させる（ステップＳ２）。このとき、前段トルクは、第２リングギヤ２２のフリクションやクラッチ圧の残圧の影響により、実際には点線で示すように遅れて低下する。つまり、この一例は、クラッチツウクラッチがロック気味に進行したケースを示している。
【００７３】
時点ｔ１で、前段のブレーキ残圧影響が残った状態で次段トルクが増大を開始すると、エンジン１に対する抵抗力が増大し、エンジン回転数Ｎｅが低下する。回転数センサ３８によりエンジン回転数Ｎｅの低下量（変化量）が所定値以上になった状態（エンジン１に対する引き込み）が検出されると、コントローラ４は、エンジントルクＴｅを増大させ、エンジン出力を維持する（ステップＳ４）。このとき、ＭＧ１回転数は、ダウンシフト後の状態に向けて徐々に低下する（図１０Ａ→図１０Ｂ）。
【００７４】
時点ｔ２で、回転数センサ３５によりＭＧ２回転数からのＯＷＹ入力回転数の低下、すなわちワンウェイクラッチ５０のアンロック状態が検出されると、コントローラ４は、ＭＧ１トルクを増大させ、ＭＧ１トルクとＭＧ１回転数との乗算値である第１モータジェネレータ２の発電力（出力）を増大させる（ステップＳ４）。これによりＭＧ２トルクを増大させ、走行駆動力の低下を抑える。この時点ｔ２では、シリーズモードによる運転（シリーズＨＶ運転）が開始される。このとき、コントローラ４は、第１モータジェネレータ２から第２モータジェネレータ３への電気パスによる給電量の不足を補うため、バッテリ６から第２モータジェネレータ３への給電、すなわちバッテリアシストを行わせる（ステップＳ４）。
【００７５】
時点ｔ３で、次段トルクが最大となってクラッチ機構４０の締結が完了すると、ダウンシフト完了後の高Ｎｅの状態に合わせてエンジン回転数Ｎｅが増加し始める。このとき、コントローラ４は、第１モータジェネレータ２のイナーシャトルクを吸収、すなわち発電量を増やしてＭＧ１トルクを増大させ、ＭＧ１回転数をより急勾配で低下させる（ステップＳ４）。さらに、第１モータジェネレータ２から第２モータジェネレータ３への電気パスによる給電量の不足を補うため、バッテリアシストの量を増加させる（ステップＳ４）。ＭＧ１回転数を低下させることでＯＷＹ入力回転数（第２サンギヤ２１の回転数）が上昇し（図１０Ｂ）、ＯＷＹ入力回転数がＭＧ２回転数に近づく。
【００７６】
時点ｔ４で、ＯＷＹ入力回転数がＭＧ２回転数まで復帰すると、ワンウェイクラッチ５０がロック状態となり、エンジン１からの機械的トルクがＭＧ２トルクに加算して出力される。この時点ｔ４で、シリーズＨＶ運転は終了する。このとき、バッテリアシストが低下するとともに、ＭＧ１トルクが低下する。
【００７７】
図１３Ｂは、図１３Ａと異なる動作の一例を示す図である。図１３Ａは、シリーズＨＶ運転が開始する時点ｔ２にエンジントルクＴｅを増加させる例であったのに対し、図１３Ｂは、シリーズ運転が開始する時点ｔ２ａより後にエンジントルクＴｅを増加させる例である。図１３Ｂでは、コントローラ４が、時点ｔ１で次段クラッチを増加させ始めた後、時点ｔ２ａで、ＭＧ１トルク（反力）を減少させて、ＭＧ１回転数を増加させる。これにより第１リングギヤ１２（１Ｒ）の回転数が低下し、その結果、第２サンギヤ２１（２Ｓ）の回転数が低下する。このため、図１３Ｂでは、図１３Ａよりも早いタイミングでシリーズＨＶ運転が開始される。
【００７８】
時点ｔ２ａで、ＭＧ１トルクが減少すると、第１モータジェネレータ２の出力が減少する。その結果、第１モータジェネレータ２から第２モータジェネレータ３への電気パスによる給電量が減少する。したがって、図１３Ｂでは、コントローラ４が、この電気パスによる給電量の不足を補うように図１３Ａよりも早いタイミングでバッテリアシストを増加させる。
【００７９】
本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置１００は、エンジン１と、エンジン１に接続された第１モータジェネレータ２と、エンジン１で発生した動力を、第１モータジェネレータ２と第２キャリア２４とに分割する第１遊星歯車機構１０と、出力軸２７を有し、第２キャリア２４の回転を変速して出力軸２７から動力を出力する変速機構７０と、出力軸２７から出力された動力を車軸５７に伝達するための動力伝達経路７１を形成する出力ギヤ５１などと、動力伝達経路７１に接続された回転軸３ａを有する第２モータジェネレータ３と、出力軸２７と回転軸３ａとの間の動力伝達経路７１に介装され、出力軸２７に対する回転軸３ａの一方向の相対回転を許容する一方、反対方向の相対回転を禁止するワンウェイクラッチ５０と、変速機構７０を制御するコントローラ４と、を備える（図１）。変速機構７０は、互いに係合および解放が可能なプレート３１およびディスク３２を有するブレーキ機構３０と、互いに係合および解放が可能なプレート４１およびディスク４２を有するクラッチ機構４０とを更に有する（図１）。コントローラ４は、変速指令に応じて、係合状態にあるブレーキ機構３０およびクラッチ機構４０のいずれか一方を解放するとともに、解放状態にあるブレーキ機構３０およびクラッチ機構４０のいずれか他方を係合するように、変速機構７０を制御する（図１２）。
【００８０】
このように変速機構７０と第２モータジェネレータ３との間にワンウェイクラッチ５０を設けることで、ブレーキ機構３０およびクラッチ機構４０が同時に係合状態となった場合のトルクの引き込みによるマイナス加速度の発生を防ぐことができる。その結果、変速機構７０を応答性よく迅速に切り換えることができ、効率よくスムーズな変速動作を実現できる。
【００８１】
（２）コントローラ４は、変速指令に応じて変速機構７０を制御しているときに、出力軸２７に対し回転軸３ａの相対回転が開始されると、第２モータジェネレータ３の駆動トルクが増大するように第２モータジェネレータ３への電力供給を制御する（図１２）。これによりワンウェイクラッチ５０がアンロック状態となってエンジン１からの機械的トルクが車軸５７に伝達されなくなったときの、車両の走行駆動力の低下を抑えることができ、良好な走行性能を得ることができる。
【００８２】
（３）変速機構７０は、出力軸２７に接続された第２サンギヤ２１と、第２キャリア２４と、第２リングギヤ２２とを有する第２遊星歯車機構２０をさらに備える（図１）。ブレーキ機構３０は、第２リングギヤ２２の回転を制動または非制動するように構成され、クラッチ機構４０は、第２サンギヤ２１と第２リングギヤ２２とを一体に結合または分離するように構成される（図２）。これにより簡易な構成で、高速段と低速段とに変速段を切り換えることができる。
【００８３】
（４）コントローラ４は、エンジン１の駆動を停止して第２モータジェネレータ３の動力で走行するＥＶモードを実現するとき、ブレーキ機構３０を解放かつクラッチ機構４０を解放し、エンジン１の動力と第２モータジェネレータ３の動力とで走行するＨＶモードを実現するとき、ブレーキ機構３０およびクラッチ機構４０の一方を係合かつ他方を解放し、エンジン１で発生した動力で第１モータジェネレータ２を駆動して発電させながら、第２モータジェネレータ３の動力で走行するシリーズモードを実現するとき、ブレーキ機構３０を係合かつクラッチ機構４０を係合させる。これによりブレーキ機構３０とクラッチ機構４０の係合動作を制御するだけの簡易な構成で、ハイブリッド車両の代表的な走行モードであるＥＶモードとＨＶモードとシリーズモードとを容易に実現することができる。
【００８４】
（５）ＨＶモードは、力強い加速に対応したＨＶローモードと常用運転に対応したＨＶハイモードとを含み、コントローラ４は、ＨＶローモードを実現するとき、ブレーキ機構３０を解放かつクラッチ機構４０を係合させる一方、ＨＶハイモードを実現するとき、ブレーキ機構３０を係合かつクラッチ機構４０を解放させ、さらに変速指令に応じてＨＶローモードからＨＶローモードまたはＨＶローモードからＨＶハイモードへの切換が指令されると、ＨＶローモードからシリーズモードを経てＨＶハイモードへ、またはＨＶハイモードからシリーズモードを経てＨＶローモードへ切り換わるように変速機構７０を制御する。これにより、ＨＶローモードとＨＶハイモードとの間の変速過程においてワンウェイクラッチ５０の作用を用いたシリーズモードが実現され、２つの摩擦係合機構の共掴みや第１モータジェネレータ２の制御反力によるトルクの引き込みを抑えながら、応答性よくロー、ハイの切り換えを行うことができる。
【００８５】
上記実施形態は種々の形態に変形することができる。以下、変形例について説明する。上記実施形態では、車速と要求駆動力とに応じて変速段を自動的に切り換える自動変速機として変速機構７０を構成した。すなわちコントローラ４が変速指令を出力するようにしたが、例えば運転者のスイッチ操作により変速指令を手動で出力するようにしてもよい。上記実施形態（図１）では、第２遊星歯車機構２０とブレーキ機構３０とクラッチ機構４０とにより変速機構７０を構成したが、変速機構の構成はこれに限らない。変速機構がブレーキ機構とクラッチ機構とを１つずつ有するのではなく、一対のブレーキ機構を有する、あるいは一対のクラッチ機構を有するようにしてもよい。上記実施形態（図１）では、動力分割機構としての第１遊星歯車機構１０により、エンジン１で発生した動力を、第１モータジェネレータ２と第２キャリア２４（回転体）とに分割するようにしたが、回転体の構成はこれに限らない。
【００８６】
上記実施形態（図１）では、油圧の押圧力によりプレート３１とディスク３２とが係合するようにブレーキ機構３０を構成したが、プレート３１とディスク３２とをばねの付勢力により係合するとともに、油圧力により係合を解除するようにしてもよい。クラッチ機構４０も同様に、プレート４１とディスク４２とをばねの付勢力により係合するとともに、油圧力により係合を解除するように構成することができる。ブレーキ機構３０とクラッチ機構４０とに湿式多板式の係合要素を用いたが、バンドブレーキ、ドグ等、他の形式の係合要素を用いることもできる。すなわち、第１係合機構および第２係合機構の構成は上述したものに限らない。
【００８７】
上記実施形態（図１）では、出力軸２７、出力ギヤ５１等により、第２サンギヤ２１から出力された動力を車軸５７に伝達するための動力伝達経路７１を形成するとともに、第２モータジェネレータ３を動力伝達経路７１に接続して、第２モータジェネレータ３の動力を車軸５７に伝達するようにしたが、経路形成部の構成は上述したものに限らない。上記実施形態（図１）では、変速機構７０からの動力を第２サンギヤ２１に連結された出力軸２７から出力するようにしたが、変速機出力軸の構成はこれに限らない。上記実施形態（図１）では、出力軸２７（変速機出力軸）と第２モータジェネレータ３の回転軸３ａ（モータ出力軸）との間にワンウェイクラッチ５０を介装したが、変速機構出力軸とモータ出力軸との間に配置されるのであれば、ワンウェイクラッチの配置は上述したものに限らない。
【００８８】
上記実施形態では、コントローラ４がブレーキ機構３０とクラッチ機構４０の動作を制御することで、ＥＶモード、Ｗモータモード、シリーズモード、ＨＶローモード（第１ＨＶモード）、ＨＶハイモード（第２ＨＶモード）などを実現するようにしたが、他の走行モードを実現するようにしてもよい。
【００８９】
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１  エンジン、２  第１モータジェネレータ、３  第２モータジェネレータ、４  コントローラ、５  電力制御ユニット、８  油圧制御装置、１０  第１遊星歯車機構、２０  第２遊星歯車機構、２１  第２サンギヤ、２２  第２リングギヤ、２７  出力軸、３０  ブレーキ機構、３５，３８  回転数センサ、４０  クラッチ機構、５０  ワンウェイクラッチ、５７  車軸、７０  変速機構、７１  動力伝達経路、１００  駆動装置
【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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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