(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド車両であって、
内燃機関と、
第１回転電機と、
駆動輪に動力を出力可能に設けられる第２回転電機と、
前記内燃機関からの動力が入力される入力要素と、前記入力要素に入力された動力を出力する出力要素と、前記入力要素と前記出力要素との間で動力を伝達する非ニュートラル状態と、前記入力要素と前記出力要素との間で動力を伝達しないニュートラル状態とを切り替え可能に構成された係合部とを有する動力伝達部と、
前記第１回転電機に接続される第１回転要素と、前記第２回転電機および駆動輪に接続される第２回転要素と、前記出力要素に接続される第３回転要素とを有し、前記第１〜第３回転要素のうちのいずれか２つの回転速度が定まると残りの１つの回転速度が定まるように構成される差動部と、
前記内燃機関から前記動力伝達部および前記差動部を経由して前記第１回転電機に動力を伝達する第１経路とは別の第２経路上に設けられ、前記内燃機関から前記第１回転電機への動力を伝達する係合状態と、内燃機関から前記第１回転電機への動力の伝達を遮断する解放状態とを切り替え可能なクラッチと、
前記動力伝達部および前記クラッチを作動させるための油圧を発生する機械式オイルポンプとを備え、
前記機械式オイルポンプは、前記差動部の前記第１〜第３回転要素のいずれかから動力が伝達されることによって駆動され、
前記差動部は、サンギヤと、リングギヤと、前記サンギヤと前記リングギヤとに係合するピニオンギヤと、前記ピニオンギヤを自転可能に支持するキャリアとを含む遊星歯車装置であり、
前記第１〜第３回転要素はそれぞれ前記サンギヤ、前記リングギヤ、前記キャリアであり、
前記機械式オイルポンプは、前記キャリアに接続され、前記キャリアから動力が伝達されることによって駆動され、
前記ハイブリッド車両は、
前記動力伝達部および前記クラッチを作動させるための油圧を発生する電動オイルポンプと、
前記電動オイルポンプを制御する制御装置とをさらに備え、
前記制御装置は、前記動力伝達部を前記非ニュートラル状態にしかつ前記クラッチを解放状態にして走行するシリーズパラレル走行から、前記動力伝達部を前記ニュートラル状態にしかつ前記クラッチを接続状態にして走行するシリーズ走行へ切り替える際、前記内燃機関の回転速度が前記第１回転電機の回転速度よりも低いか否かに基づいて前記電動オイルポンプの回転速度を変更する、ハイブリッド車両。
【請求項２】
前記制御装置は、前記シリーズパラレル走行から前記シリーズ走行へ切り替える際、前記内燃機関の回転速度が前記第１回転電機の回転速度よりも低いときには前記電動オイルポンプの回転速度を増加させ、前記内燃機関の回転速度が前記第１回転電機の回転速度よりも高いときには前記電動オイルポンプの回転速度を低下させる、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両には、エンジンと２つの回転電機（第１回転電機、第２回転電機）と差動部（動力分割機構）とに加えて、エンジンと差動部との間に変速部（動力伝達部）をさらに備える構成を有するものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１１４５９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記文献に開示された車両は、エンジンを停止し第２回転電機の動力を用いるモータ走行（以下「ＥＶ走行」という）と、エンジンおよび第２回転電機の動力を用いるハイブリッド走行（以下「ＨＶ走行」という）との切替が可能である。ＨＶ走行の方式として、シリーズパラレル走行方式を採用している。シリーズパラレル走行方式では、エンジンの動力が第１回転電機へ伝達され発電に用いられる一方、エンジンの動力の一部は差動部を通じて駆動輪へも伝達される。
【０００５】
ＨＶ走行の方式には、エンジンの動力で発電を行ない、発電した電力でモータを駆動させるシリーズ走行方式も知られている。このシリーズ走行では、エンジンの動力は駆動輪には伝達されない。
【０００６】
上記文献に開示された車両は、エンジンの動力が第１回転電機へ伝達される際に差動部を通じて駆動輪へも伝達されてしまうので、シリーズ走行を行なうことができない構成となっている。
【０００７】
そこで、エンジンの動力を変速部（動力伝達部）および差動部を経由して第１回転電機に伝達する第１経路とは別にエンジンの動力を第１回転電機に直接的に伝達する第２経路を設け、この第２経路上にクラッチを設けることが考えられる。このようにするとシリーズパラレル走行とシリーズ走行とを選択できるようになる。具体的には、エンジンの動力を第１経路で伝達する（すなわち第１経路上の変速部を動力伝達状態とし第２経路上のクラッチを解放する）ことによって、シリーズパラレル走行を選択することができる。一方、エンジンの動力を第２経路で伝達する（すなわち第１経路上の変速部をニュートラル状態とし第２経路上のクラッチを係合する）ことによって、シリーズ走行を選択することができる。
【０００８】
このような構成において、エンジンから駆動輪までの動力伝達経路上のいずれかの箇所に機械式オイルポンプを接続し、第１経路上の変速部および第２経路上のクラッチを作動させるための油圧を機械式オイルポンプによって発生させることができる。
【０００９】
しかしながら、たとえば機械式オイルポンプを変速部（動力伝達部）の入力軸に接続した場合には、エンジンを停止すると、エンジンの出力軸に接続された変速部の入力軸の回転も停止されるため、機械式オイルポンプを作動させることができない。
【００１０】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、シリーズパラレル走行とシリーズ走行との選択が可能なハイブリッド車両において、エンジンを停止した状態で機械式オイルポンプを作動可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明に係るハイブリッド車両は、内燃機関と、第１回転電機と、駆動輪に動力を出力可能に設けられる第２回転電機と、内燃機関からの動力が入力される入力要素と、入力要素に入力された動力を出力する出力要素と、入力要素と出力要素との間で動力を伝達する非ニュートラル状態と、入力要素と出力要素との間で動力を伝達しないニュートラル状態とを切り替え可能に構成された係合部とを有する動力伝達部と、第１回転電機に接続される第１回転要素と、第２回転電機および駆動輪に接続される第２回転要素と、出力要素に接続される第３回転要素とを有し、第１〜第３回転要素のうちのいずれか２つの回転速度が定まると残りの１つの回転速度が定まるように構成される差動部と、内燃機関から動力伝達部および差動部を経由して第１回転電機に動力を伝達する第１経路とは別の第２経路上に設けられ、内燃機関から第１回転電機への動力を伝達する係合状態と、内燃機関から第１回転電機への動力の伝達を遮断する解放状態とを切り替え可能なクラッチと、動力伝達部およびクラッチを作動させるための油圧を発生する機械式オイルポンプとを備える。機械式オイルポンプは、差動部の第１〜第３回転要素のいずれかから動力が伝達されることによって駆動される。
【００１２】
このような構成によれば、第１経路上の動力伝達部および第２経路上のクラッチを制御することによって、シリーズパラレル走行とシリーズ走行との選択が可能となる。さらに、機械式オイルポンプが、動力伝達部の入力要素ではなく、差動部の第１〜第３回転要素のいずれかから伝達される動力によって駆動される。差動部の第１〜第３回転要素は、内燃機関の停止によって動力伝達部の入力要素の回転が停止された状態においても、回転可能である。そのため、シリーズパラレル走行とシリーズ走行との選択が可能なハイブリッド車両において、エンジンを停止した状態で機械式オイルポンプを作動することが可能になる。
【００１３】
好ましくは、差動部は、サンギヤと、リングギヤと、サンギヤとリングギヤとに係合するピニオンギヤと、ピニオンギヤを自転可能に支持するキャリアとを含む遊星歯車装置である。第１〜第３回転要素はそれぞれサンギヤ、リングギヤ、キャリアである。機械式オイルポンプは、キャリアに接続され、キャリアから動力が伝達されることによって駆動される。
【００１４】
このような構成によれば、機械式オイルポンプを差動部のキャリアに接続しているため、機械式オイルポンプ周辺の構成を簡略化できる。すなわち、たとえば駆動輪に接続されるリングギヤに機械式オイルポンプを接続すると、車両後進によってリングギヤが逆回転した場合に機械式オイルポンプの逆回転を防止するための逆回転防止装置（ワンウェイクラッチなど）が必要であるが、機械式オイルポンプを差動部のリングギヤに接続すればこのような逆回転防止装置は不要であるため、機械式オイルポンプ周辺の構成を簡略化できる。
【００１５】
好ましくは、ハイブリッド車両は、動力伝達部およびクラッチを作動させるための油圧を発生する電動オイルポンプと、電動オイルポンプを制御する制御装置とをさらに備える。制御装置は、動力伝達部を非ニュートラル状態にしかつクラッチを解放状態にして走行するシリーズパラレル走行から、動力伝達部をニュートラル状態にしかつクラッチを接続状態にして走行するシリーズ走行へ切り替える際、内燃機関の回転速度が第１回転電機の回転速度よりも低いか否かに基づいて電動オイルポンプの回転速度を変更する。
【００１６】
このような構成によれば、シリーズパラレル走行からシリーズ走行へ切り替える際、内燃機関の回転速度が第１回転電機の回転速度よりも低い場合あるいは高い場合、機械式オイルポンプの一時的な回転変化が生じる。この機械式オイルポンプの一時的な回転変化に伴う油圧の増減を、電動オイルポンプの油圧によって補うことができる。そのため、シリーズパラレル走行からシリーズ走行への切替過渡期においても必要十分な油圧を供給することができる。
【００１７】
好ましくは、制御装置は、シリーズパラレル走行からシリーズ走行へ切り替える際、内燃機関の回転速度が第１回転電機の回転速度よりも低いときには電動オイルポンプの回転速度を増加させ、内燃機関の回転速度が第１回転電機の回転速度よりも高いときには電動オイルポンプの回転速度を低下させる。
【００１８】
このような構成によれば、内燃機関の回転速度が第１回転電機の回転速度よりも低いときには、シリーズパラレル走行からシリーズ走行への切替によって機械式オイルポンプの回転速度が一時的に低下するため、電動オイルポンプの回転速度を増加させる。一方、内燃機関の回転速度が第１回転電機の回転速度よりも高いときには、シリーズパラレル走行からシリーズ走行への切替によって機械式オイルポンプが一時的に増加するため、電動オイルポンプの回転速度を低下させる。これにより、シリーズパラレル走行からシリーズ走行への切替によって生じる機械式オイルポンプの一時的な油圧の増減を、電動オイルポンプの油圧によって適切に補うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】車両の全体構成を示す図である。
【図２】車両の動力伝達経路を簡略に示したブロック図である。
【図３】車両の制御装置の構成を示したブロック図である。
【図４】油圧回路の構成を模式的に示す図である。
【図５】各走行モードと変速部（動力伝達部）の制御状態とを示す図である。
【図６】ＥＶ単モータ走行モード中の共線図である。
【図７】ＥＶ両モータ走行モード中の共線図である。
【図８】ＨＶ走行（シリーズパラレル）モード中の共線図（その１）である。
【図９】ＨＶ走行（シリーズ）モード中の共線図である。
【図１０】シリーズパラレル走行からシリーズ走行へ切り替えられる際の車両の状態変化を示す図である。
【図１１】シリーズパラレル走行からシリーズ走行への切替時における各回転要素の状態変化の一例を示す図（その１）である。
【図１２】シリーズパラレル走行からシリーズ走行への切替時における各回転要素の状態変化の一例を示す図（その２）である。
【図１３】ＨＶ走行（シリーズパラレル）モード中の共線図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態では同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。
【００２１】
［ハイブリッド車両の全体構成］
図１は、この発明の実施の形態における車両１の全体構成を示す図である。車両１は、エンジン１０と、駆動装置２と、駆動輪９０と、制御装置１００とを含む。駆動装置２は、第１モータジェネレータ（以下、「第１ＭＧ」という）２０と、第２モータジェネレータ（以下、「第２ＭＧ」という）３０と、変速部（動力伝達部）４０と、差動部５０と、クラッチＣＳと、入力軸２１と、カウンタ軸（出力軸）７０と、デファレンシャルギヤ８０と、油圧回路５００とを含む。
【００２２】
車両１は、エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の少なくともいずれかの動力を用いて走行する、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両である。車両１は、バッテリ６０（図２参照）を外部電源により充電可能なプラグインハイブリッド車両であってもよい。
【００２３】
エンジン１０は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。
【００２４】
第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを有する永久磁石型同期電動機である。駆動装置２は、第１ＭＧ２０が、エンジン１０のクランク軸（出力軸）と同軸の第１軸１２上に設けられ、第２ＭＧ３０が、第１軸１２とは異なる第２軸１４上に設けられる、複軸式の駆動装置である。第１軸１２および第２軸１４は、互いに平行である。
【００２５】
第１軸１２上には、変速部４０、差動部５０およびクラッチＣＳがさらに設けられている。変速部４０、差動部５０、第１ＭＧ２０およびクラッチＣＳは、挙げた順にエンジン１０に近い側から並んでいる。
【００２６】
第１ＭＧ２０は、エンジン１０からの動力が入力可能に設けられている。より具体的には、エンジン１０のクランク軸には、駆動装置２の入力軸２１が接続されている。入力軸２１は、第１軸１２に沿って、エンジン１０から遠ざかる方向に延びている。入力軸２１は、エンジン１０から延びた先端でクラッチＣＳに接続されている。第１ＭＧ２０の回転軸２２は、第１軸１２に沿って筒状に延びる。入力軸２１は、クラッチＣＳに接続される手前で回転軸２２の内部を通過している。入力軸２１は、クラッチＣＳを介して、第１ＭＧ２０の回転軸２２に接続されている。
【００２７】
クラッチＣＳは、入力軸２１と第１ＭＧ２０の回転軸２２とを連結可能な油圧式の摩擦係合要素である。クラッチＣＳが係合状態とされると、入力軸２１および回転軸２２が連結され、エンジン１０の動力をクラッチＣＳを介して第１ＭＧ２０へ直接的に伝達することが可能となる。一方、クラッチＣＳが解放状態とされると、入力軸２１および回転軸２２の連結が解除され、エンジン１０の動力をクラッチＣＳを介して第１ＭＧ２０へ直接的に伝達することができなくなる。
【００２８】
変速部４０は、エンジン１０からの動力を変速して差動部５０に出力する。変速部４０は、サンギヤＳ１、ピニオンギヤＰ１、リングギヤＲ１およびキャリアＣＡ１を含むシングルピニオン式の遊星歯車機構と、クラッチＣ１およびブレーキＢ１とを有する。
【００２９】
サンギヤＳ１は、その回転中心が第１軸１２となるように設けられている。リングギヤＲ１は、サンギヤＳ１と同軸上であって、かつ、サンギヤＳ１の径方向外側に設けられている。ピニオンギヤＰ１は、サンギヤＳ１およびリングギヤＲ１の間に配置され、サンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛み合っている。ピニオンギヤＰ１は、キャリアＣＡ１によって回転可能に支持されている。キャリアＣＡ１は、入力軸２１に接続され、入力軸２１と一体に回転する。ピニオンギヤＰ１は、第１軸１２を中心に回転（公転）可能で、かつ、ピニオンギヤＰ１の中心軸周りに回転（自転）可能に設けられている。
【００３０】
サンギヤＳ１の回転速度、キャリアＣＡ１の回転速度（すなわち、エンジン１０の回転速度）およびリングギヤＲ１の回転速度は、後述するように、共線図上で直線で結ばれる関係（すなわち、いずれか２つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係）となる。
【００３１】
本実施の形態においては、キャリアＣＡ１が、エンジン１０からの動力が入力される入力要素として設けられ、リングギヤＲ１が、キャリアＣＡ１に入力された動力を出力する出力要素として設けられている。サンギヤＳ１、ピニオンギヤＰ１、リングギヤＲ１およびキャリアＣＡ１を含む遊星歯車機構により、キャリアＣＡ１に入力された動力は変速されてリングギヤＲ１から出力される。
【００３２】
クラッチＣ１は、サンギヤＳ１とキャリアＣＡ１とを連結可能な油圧式の摩擦係合要素である。クラッチＣ１が係合状態とされると、サンギヤＳ１およびキャリアＣＡ１が一体回転する。クラッチＣ１が解放状態とされると、サンギヤＳ１およびキャリアＣＡ１の一体回転が解除される。
【００３３】
ブレーキＢ１は、サンギヤＳ１の回転を規制（ロック）可能な油圧式の摩擦係合要素である。ブレーキＢ１が係合状態とされると、サンギヤＳ１が駆動装置のケース体に固定されて、サンギヤＳ１の回転が規制される。ブレーキＢ１が解放（非係合）状態とされると、サンギヤＳ１が駆動装置のケース体から切り離され、サンギヤＳ１の回転が許容される。
【００３４】
変速部４０の変速比（入力要素であるキャリアＣＡ１の回転速度と、出力要素であるリングギヤＲ１の回転速度との比、具体的には、キャリアＣＡ１の回転速度／リングギヤＲ１の回転速度）は、クラッチＣ１およびブレーキＢ１の係合および解放の組み合わせに応じて切り替えられる。クラッチＣ１が係合され、かつブレーキＢ１が解放されると、変速比が１．０（直結状態）となるローギヤ段Ｌｏが形成される。クラッチＣ１が解放され、かつブレーキＢ１が係合されると、変速比が１．０よりも小さい値（たとえば０．７、いわゆるオーバードライブ状態）となるハイギヤ段Ｈｉが形成される。なお、クラッチＣ１が係合され、かつブレーキＢ１が係合されると、サンギヤＳ１およびキャリアＣＡ１の回転が規制されるため、リングギヤＲ１の回転も規制される。
【００３５】
変速部４０は、動力を伝達する非ニュートラル状態と、動力を伝達しないニュートラル状態とを切り替え可能に構成されている。本実施の形態では、上記の直結状態およびオーバードライブ状態が、非ニュートラル状態に対応する。一方、クラッチＣ１およびブレーキＢ１がともに解放されると、キャリアＣＡ１が第１軸１２を中心に空転することが可能な状態となる。これにより、エンジン１０からキャリアＣＡ１に伝達された動力が、キャリアＣＡ１からリングギヤＲ１に伝達されないニュートラル状態が得られる。
【００３６】
差動部５０は、サンギヤＳ２、ピニオンギヤＰ２、リングギヤＲ２およびキャリアＣＡ２を含むシングルピニオン式の遊星歯車機構と、カウンタドライブギヤ５１とを有する。
【００３７】
サンギヤＳ２は、その回転中心が第１軸１２となるように設けられている。リングギヤＲ２は、サンギヤＳ２と同軸上であって、かつ、サンギヤＳ２の径方向外側に設けられている。ピニオンギヤＰ２は、サンギヤＳ２およびリングギヤＲ２の間に配置され、サンギヤＳ２およびリングギヤＲ２に噛み合っている。ピニオンギヤＰ２は、キャリアＣＡ２によって回転可能に支持されている。キャリアＣＡ２は、変速部４０のリングギヤＲ１に接続され、リングギヤＲ１と一体に回転する。ピニオンギヤＰ２は、第１軸１２を中心に回転（公転）可能で、かつ、ピニオンギヤＰ２の中心軸周りに回転（自転）可能に設けられている。
【００３８】
サンギヤＳ２には、第１ＭＧ２０の回転軸２２が接続されている。第１ＭＧ２０の回転軸２２は、サンギヤＳ２と一体に回転する。リングギヤＲ２には、カウンタドライブギヤ５１が接続されている。カウンタドライブギヤ５１は、リングギヤＲ２と一体に回転する、差動部５０の出力ギヤである。
【００３９】
サンギヤＳ２の回転速度（すなわち、第１ＭＧ２０の回転速度）、キャリアＣＡ２の回転速度およびリングギヤＲ２の回転速度は、後述するように、共線図上で直線で結ばれる関係（すなわち、いずれか２つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係）となる。したがって、キャリアＣＡ２の回転速度が所定値である場合に、第１ＭＧ２０の回転速度を調整することによって、リングギヤＲ２の回転速度を無段階に切り替えることができる。
【００４０】
カウンタ軸７０は、第１軸１２および第２軸１４に平行に延びている。カウンタ軸７０は、第１ＭＧ２０の回転軸２２および第２ＭＧ３０の回転軸３１と平行に配置されている。カウンタ軸７０には、ドリブンギヤ７１およびドライブギヤ７２が設けられている。ドリブンギヤ７１は、差動部５０のカウンタドライブギヤ５１と噛み合っている。すなわち、エンジン１０および第１ＭＧ２０の動力は、差動部５０のカウンタドライブギヤ５１を介してカウンタ軸７０に伝達される。
【００４１】
なお、変速部４０および差動部５０は、エンジン１０からカウンタ軸７０までの動力伝達経路上において直列に接続されている。このため、エンジン１０からの動力は、変速部４０および差動部５０において変速された後に、カウンタ軸７０に伝達される。
【００４２】
ドリブンギヤ７１は、第２ＭＧ３０の回転軸３１に接続されたリダクションギヤ３２と噛み合っている。すなわち、第２ＭＧ３０の動力は、リダクションギヤ３２を介してカウンタ軸７０に伝達される。
【００４３】
ドライブギヤ７２は、デファレンシャルギヤ８０のデフリングギヤ８１と噛み合っている。デファレンシャルギヤ８０は、左右の駆動軸８２を介してそれぞれ左右の駆動輪９０と接続されている。すなわち、カウンタ軸７０の回転は、デファレンシャルギヤ８０を介して左右の駆動軸８２に伝達される。
【００４４】
クラッチＣＳを設けた上記のような構成とすることによって、車両１は、シリーズパラレルモードで動作させることができ、かつシリーズモードで動作させることもできる。各々のモードでエンジンからの動力がどのように行なわれるかについて、図２の模式図を用いて詳しく説明する。
【００４５】
図２は、図１における車両の各構成要素の動力伝達経路を簡略に示したブロック図である。車両１は、エンジン１０と、第１ＭＧ２０と、第２ＭＧ３０と、変速部４０と、差動部５０と、バッテリ６０と、クラッチＣＳとを備える。バッテリ６０は、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０に力行時に電力を供給するとともに、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０で回生時に発電された電力を蓄える。
【００４６】
車両１は、エンジン１０の動力を第１ＭＧ２０に伝達する経路として、２つの経路Ｋ１，Ｋ２を有する。
【００４７】
経路Ｋ１は、エンジン１０の動力を変速部４０および差動部５０を介して第１ＭＧ２０に伝達する経路である。変速部４０を非ニュートラル状態にする（クラッチＣ１およびブレーキＢ１のいずれか一方を係合状態とし他方を解放状態とする）と、エンジン１０の動力が経路Ｋ１を通って第１ＭＧ２０に伝達される。一方、変速部４０をニュートラル状態にする（クラッチＣ１およびブレーキＢ１の双方を解放状態とする）と、経路Ｋ１の動力伝達は遮断される。
【００４８】
経路Ｋ２は、経路Ｋ１とは別の経路であって、エンジン１０の動力を変速部４０および差動部５０を介さずに直接的に第１ＭＧ２０に伝達する経路である。クラッチＣＳは、経路Ｋ２に設けられている。クラッチＣＳを係合状態にすると、エンジン１０の動力が経路Ｋ２を通って第１ＭＧ２０に伝達される。一方、クラッチＣＳを解放状態にすると、経路Ｋ２の動力伝達は遮断される。
【００４９】
エンジン１０を運転させたＨＶ走行モードにおいて、エンジン１０の動力を経路Ｋ１で伝達し経路Ｋ２を遮断する（すなわち変速部４０を非ニュートラル状態としクラッチＣＳを解放状態にする）ことによって、車両１がシリーズパラレルモードで動作可能となる。
【００５０】
一方、エンジン１０を運転させたＨＶ走行モードにおいて、エンジン１０の動力を経路Ｋ２で伝達し経路Ｋ１を遮断する（すなわち変速部４０をニュートラル状態としクラッチＣＳを係合状態にする）ことによって、車両１がシリーズモードで動作可能となる。このとき、差動部５０は、変速部４０に接続されたキャリアＣＡ２が自由に回転可能（フリー）となるので、第１ＭＧ２０に接続されたサンギヤＳ２と第２ＭＧ３０に接続されたリングギヤＲ２とを互いに影響を及ぼさずに回転させることができる。したがって、エンジン１０の回転で第１ＭＧ２０を回転させて発電を行なう動作と、第２ＭＧ３０を駆動させて駆動輪を回転させる動作とを独立して行なうことができる。
【００５１】
なお、変速部４０は、必ずしも変速比を変更可能なものでなくても良く、経路Ｋ１の動力伝達を遮断可能な構成であれば、単なるクラッチのようなものでもよい。
【００５２】
［制御装置の構成］
図３は、図１における車両１の制御装置１００の構成を示したブロック図である。制御装置１００は、ＨＶＥＣＵ（Electric Control Unit）１５０と、ＭＧＥＣＵ１６０と、エンジンＥＣＵ１７０とを含む。ＨＶＥＣＵ１５０、ＭＧＥＣＵ１６０、エンジンＥＣＵ１７０の各々は、コンピュータを含んで構成される電子制御ユニットである。なお、ＥＣＵの数は、３つに限定されるものではなく、全体として１つのＥＣＵに統合しても良いし、２つ、または４つ以上の数に分割されていても良い。
【００５３】
ＭＧＥＣＵ１６０は、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を制御する。ＭＧＥＣＵ１６０は、例えば、第１ＭＧ２０に対して供給する電流値を調節し、第１ＭＧ２０の出力トルクを制御する。また、ＭＧＥＣＵ１６０は、第２ＭＧ３０に対して供給する電流値を調節し、第２ＭＧ３０の出力トルクを制御する。
【００５４】
エンジンＥＣＵ１７０は、エンジン１０を制御する。エンジンＥＣＵ１７０は、例えば、エンジン１０の電子スロットル弁の開度の制御、点火信号を出力することによるエンジンの点火制御、エンジン１０に対する燃料の噴射制御、等を行なう。エンジンＥＣＵ１７０は、電子スロットル弁の開度制御、噴射制御、点火制御等によりエンジン１０の出力トルクを制御する。
【００５５】
ＨＶＥＣＵ１５０は、車両全体を統合制御する。ＨＶＥＣＵ１５０には、車速センサ、アクセル開度センサ、ＭＧ１回転数センサ、ＭＧ２回転数センサ、出力軸回転数センサ、バッテリセンサ等が接続されている。これらのセンサにより、ＨＶＥＣＵ１５０は、車速、アクセル開度、第１ＭＧ２０の回転数（回転速度）、第２ＭＧ３０の回転数（回転速度）、動力伝達装置の出力軸の回転数（回転速度）、バッテリ状態ＳＯＣ等を取得する。
【００５６】
ＨＶＥＣＵ１５０は、取得した情報に基づいて、車両に対する要求駆動力や要求パワー、要求トルク等を算出する。ＨＶＥＣＵ１５０は、算出した要求値に基づいて、第１ＭＧ２０の出力トルク（以下、「ＭＧ１トルク」とも記載する。）、第２ＭＧ３０の出力トルク（以下、「ＭＧ２トルク」とも記載する。）およびエンジン１０の出力トルク（以下、「エンジントルク」とも記載する。）を決定する。ＨＶＥＣＵ１５０は、ＭＧ１トルクの指令値およびＭＧ２トルクの指令値をＭＧＥＣＵ１６０に対して出力する。また、ＨＶＥＣＵ１５０は、エンジントルクの指令値をエンジンＥＣＵ１７０に対して出力する。
【００５７】
ＨＶＥＣＵ１５０は、後述する走行モード等に基づいて、クラッチＣ１，ＣＳおよびブレーキＢ１を制御する。ＨＶＥＣＵ１５０は、クラッチＣ１，ＣＳに対する供給油圧の指令値（ＰｂＣ１、ＰｂＣＳ）およびブレーキＢ１に対する供給油圧の指令値（ＰｂＢ１）をそれぞれ図１の油圧回路５００に出力する。
【００５８】
また、ＨＶＥＣＵ１５０は、電動オイルポンプ５０２（後述の図４参照）を制御するための制御信号ＮＭ、および電磁切替弁５６０（後述の図４参照）を制御するための制御信号Ｓ／Ｃを、図１の油圧回路５００に出力する。
【００５９】
［油圧回路の構成］
図４は、車両１に搭載される油圧回路５００の構成を模式的に示す図である。油圧回路５００は、機械式オイルポンプ（以下「ＭＯＰ」ともいう）５０１と、電動式オイルポンプ（以下「ＥＯＰ」ともいう）５０２と、調圧弁５１０，５２０と、リニアソレノイド弁ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３と、同時供給防止弁５３０，５４０，５５０と、電磁切替弁５６０と、逆止弁５７０と、油路ＬＭ，ＬＥ，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４とを含む。
【００６０】
ＭＯＰ５０１は、差動部５０を構成する３つの回転要素（サンギヤＳ２、リングギヤＲ２、キャリアＣＡ２）のうちの、キャリアＣＡ２に接続されている。より具体的には、図１に示すように、ＭＯＰ５０１は、複数のギヤ５０６，５０７を介してキャリアＣＡ２に接続されている。ギヤ５０６は、差動部５０のキャリアＣＡ２に接続され、キャリアＣＡ２と一体となって第１軸１２を中心に回転する。ギヤ５０７は、ギヤ５０６の径方向外側に設けられ、ギヤ５０６と噛み合っている。ギヤ５０７の回転軸５０８は、回転軸５０８と同軸上に配置されたＭＯＰ５０１の駆動軸に接続されている。このような構成により、差動部５０のキャリアＣＡ２の回転が、ギヤ５０６およびギヤ５０７を通じてＭＯＰ５０１の駆動軸に伝達される。
【００６１】
ＭＯＰ５０１は、差動部５０のキャリアＣＡ２から伝達される動力によって作動されて油圧を発生する。したがって、キャリアＣＡ２が回転されるとＭＯＰ５０１も作動され、キャリアＣＡ２が停止されるとＭＯＰ５０１も停止される。ＭＯＰ５０１は、発生した油圧を油路ＬＭに出力する。
【００６２】
本実施の形態による油圧回路５００の最も特徴的な点の１つは、ＭＯＰ５０１が、変速部４０のキャリアＣＡ１ではなく、差動部５０のキャリアＣＡ２に接続される点である。これにより、エンジン１０の停止によって変速部４０のキャリアＣＡ１の回転が停止された状態においてもＭＯＰ５０１を作動することができる。この点については後に詳細に説明する。
【００６３】
油路ＬＭ内の油圧は、調圧弁５１０によって所定圧に調圧（減圧）される。以下、調圧弁５１０によって調圧された油路ＬＭ内の油圧を「ライン圧ＰＬ」ともいう。ライン圧ＰＬは、各リニアソレノイド弁ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３に供給される。
【００６４】
リニアソレノイド弁ＳＬ１は、ライン圧ＰＬを制御装置１００からの油圧指令値ＰｂＣ１に応じて調圧することによって、クラッチＣ１を係合するための油圧（以下「Ｃ１圧」という）を生成する。Ｃ１圧は、油路Ｌ１を介してクラッチＣ１に供給される。
【００６５】
リニアソレノイド弁ＳＬ２は、ライン圧ＰＬを制御装置１００からの油圧指令値ＰｂＢ１に応じて調圧することによって、ブレーキＢ１を係合するための油圧（以下「Ｂ１圧」という）を生成する。Ｂ１圧は、油路Ｌ２を介してブレーキＢ１に供給される。
【００６６】
リニアソレノイド弁ＳＬ３は、ライン圧ＰＬを制御装置１００からの油圧指令値ＰｂＣＳに応じて調圧することによって、クラッチＣＳを係合するための油圧（以下「ＣＳ圧」という）を生成する。ＣＳ圧は、油路Ｌ３を介してクラッチＣＳに供給される。
【００６７】
同時供給防止弁５３０は、油路Ｌ１上に設けられ、ブレーキＢ１およびクラッチＣＳの少なくとも一方と、クラッチＣ１とが同時に係合されることを防止するように構成される。具体的には、同時供給防止弁５３０には油路Ｌ２，Ｌ３が接続される。同時供給防止弁５３０は、油路Ｌ２，Ｌ３からのＢ１圧、ＣＳ圧を信号圧として作動する。
【００６８】
同時供給防止弁５３０は、Ｂ１圧およびＣＳ圧の双方の信号圧が入力されていない場合（すなわちブレーキＢ１およびクラッチＣＳの双方ともが解放されている場合）には、Ｃ１圧をクラッチＣ１に供給するノーマル状態となる。なお、図４には、同時供給防止弁５３０がノーマル状態である場合が例示されている。
【００６９】
一方、同時供給防止弁５３０は、Ｂ１圧およびＣＳ圧の少なくとも一方の信号圧が入力されている場合（すなわちブレーキＢ１およびクラッチＣＳの少なくとも一方が係合されている場合）には、たとえクラッチＣ１が係合している場合であっても、Ｃ１圧のクラッチＣ１への供給を遮断するとともにクラッチＣ１内の油圧を外部へ排出するドレン状態に切り替えられる。これによりクラッチＣ１が解放されるため、ブレーキＢ１およびクラッチＣＳの少なくとも一方と、クラッチＣ１とが同時に係合されることが防止される。
【００７０】
同様に、同時供給防止弁５４０は、Ｃ１圧およびＣＳ圧を信号圧として作動することによって、クラッチＣ１およびクラッチＣＳの少なくとも一方と、ブレーキＢ１とが同時に係合されることを防止する。具体的には、同時供給防止弁５３０は、Ｃ１圧およびＣＳ圧の双方の信号圧が入力されていない場合には、Ｂ１圧をブレーキＢ１に供給するノーマル状態となる。一方、同時供給防止弁５４０は、Ｃ１圧およびＣＳ圧の少なくとも一方の信号圧が入力されている場合には、Ｂ１圧のブレーキＢ１への供給を遮断するとともにブレーキＢ１内の油圧を外部へ排出するドレン状態に切り替えられる。なお、図４には、同時供給防止弁５４０にＣ１圧が信号圧として入力されて同時供給防止弁５４０がドレン状態になっている場合が例示されている。
【００７１】
同様に、同時供給防止弁（油圧バルブ）５５０は、Ｃ１圧およびＢ１圧を信号圧として作動することによって、クラッチＣ１およびブレーキＢ１の少なくとも一方と、クラッチＣＳとが同時に係合されることを防止する。具体的には、同時供給防止弁５５０は、Ｃ１圧およびＢ１圧の双方の信号圧が入力されていない場合には、ＣＳ圧をクラッチＣＳに供給するノーマル状態となる。一方、同時供給防止弁５５０は、Ｃ１圧およびＢ１圧の少なくとも一方の信号圧が入力されている場合には、ＣＳ圧のクラッチＣＳへの供給を遮断するとともにクラッチＣＳ内の油圧を外部へ排出するドレン状態に切り替えられる。なお、図４には、同時供給防止弁５５０にＣ１圧が入力されて同時供給防止弁５５０がドレン状態になっている場合が例示されている。
【００７２】
ＥＯＰ５０２は、モータ５０２Ａによって駆動されて油圧を発生する。モータ５０２Ａは、制御装置１００からの制御信号ＮＭによって制御される。したがって、ＥＯＰ５０２は、キャリアＣＡ２が回転しているか否かに関わらず作動可能である。ＥＯＰ５０２は、発生した油圧を油路ＬＥに出力する。
【００７３】
油路ＬＥ内の油圧は、調圧弁５２０によって所定圧に調圧（減圧）される。油路ＬＥは、逆止弁５７０を介して油路ＬＭに接続される。油路ＬＥ内の油圧が油路ＬＭ内の油圧よりも所定圧以上高い場合、逆止弁５７０が開き、逆止弁５７０を介して油路ＬＥ内の油圧が油路ＬＭに供給される。これにより、ＭＯＰ５０１の停止中においてもＥＯＰ５０２を駆動させることによって油路ＬＭに油圧を供給することができる。
【００７４】
電磁切替弁５６０は、制御装置１００からの制御信号Ｓ／Ｃに応じて、油路ＬＥと油路Ｌ４とを連通するオン状態と、油路ＬＥと油路Ｌ４とを遮断するとともに油路Ｌ４内の油圧を外部へ排出するオフ状態とのいずれかに切り替えられる。なお、図４には、電磁切替弁５６０がオフ状態である場合が例示されている。
【００７５】
油路Ｌ４は、同時供給防止弁５３０，５４０に接続されている。電磁切替弁５６０がオン状態である場合、油路ＬＥ内の油圧が油路Ｌ４を介して同時供給防止弁５３０，５４０に信号圧としてそれぞれ入力される。同時供給防止弁５３０は、油路Ｌ４からの信号圧が入力された場合、油路Ｌ２からの信号圧（Ｂ１圧）が入力されているか否かに関わらず、強制的にノーマル状態に固定される。同様に、同時供給防止弁５４０は、油路Ｌ４からの信号圧が入力された場合、油路Ｌ１からの信号圧（Ｃ１圧）が入力されているか否かに関わらず、強制的にノーマル状態に固定される。したがって、ＥＯＰ５０２を駆動しかつ電磁切替弁５６０をオン状態に切り替えることによって、同時供給防止弁５３０，５４０は同時にノーマル状態に固定される。これにより、クラッチＣ１とブレーキＢ１とを同時に係合することが許容され、両モータ走行モード（後述）が可能となる。
【００７６】
［車両１の制御モード］
以下に、車両１の制御モードの詳細について、作動係合表と共線図とを用いて説明する。
【００７７】
図５は、各走行モードと、各走行モードにおける変速部（動力伝達部）４０のクラッチＣ１およびブレーキＢ１の制御状態とを示す図である。
【００７８】
制御装置１００は、「モータ走行モード（以下「ＥＶ走行モード」という）」あるいは「ハイブリッド走行モード（以下「ＨＶ走行モード」という）」で車両１を走行させる。ＥＶ走行モードとは、エンジン１０を停止し、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方の動力で車両１を走行させる制御モードである。ＨＶ走行モードとは、エンジン１０および第２ＭＧ３０の動力で車両１を走行させる制御モードである。ＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードのそれぞれにおいて、制御モードはさらに細分化されている。
【００７９】
図５において、「Ｃ１」、「Ｂ１」、「ＣＳ」、「ＭＧ１」、「ＭＧ２」はそれぞれクラッチＣ１、ブレーキＢ１、クラッチＣＳ、第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０を示す。Ｃ１、Ｂ１、ＣＳの各欄の丸（○）印は「係合」を示し、×印は「解放」を示し、三角（△）印はエンジンブレーキ時にクラッチＣ１およびブレーキＢ１のどちらか一方を係合することを示す。また、ＭＧ１の欄およびＭＧ２の欄の「Ｇ」は主にジェネレータとして動作させることを示し、「Ｍ」は主にモータとして動作させることを示す。
【００８０】
ＥＶ走行モード中においては、制御装置１００は、第２ＭＧ３０単独の動力で車両１を走行させる「単モータ走行モード」と、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の両方の動力で車両１を走行させる「両モータ走行モード」とを、ユーザの要求トルクなどに応じて選択的に切り替える。たとえば、駆動装置２の負荷が低負荷の場合には単モータ走行モードが使用され、負荷が高負荷になると両モータ走行モードに移行される。
【００８１】
図５のＥ１欄に示すように、ＥＶ単モータ走行モードで車両１を駆動（前進あるいは後進）させる場合、制御装置１００は、クラッチＣ１を解放しかつブレーキＢ１を解放することで、変速部４０をニュートラル状態（動力を伝達しない状態）とする。このとき、制御装置１００は、主に、第１ＭＧ２０を用いてサンギヤＳ２の回転速度をゼロに固定するとともに、第２ＭＧ３０をモータとして動作させる（後述の図６参照）。第１ＭＧ２０を用いてサンギヤＳ２の回転速度をゼロに固定する手法としては、第１ＭＧ２０の回転速度がゼロになるように第１ＭＧ２０の電流をフィードバック制御しても良く、可能であれば第１ＭＧ２０に電流を加えず第１ＭＧ２０のコギングトルクを利用しても良い。なお、変速部４０をニュートラル状態とすると制動時にエンジン１０が連れ回されないのでその分のロスが少なく、大きな回生電力を回収することができる。
【００８２】
図５のＥ２欄に示すように、ＥＶ単モータ走行モードで車両１を制動する場合でかつエンジンブレーキが必要な場合、制御装置１００は、クラッチＣ１およびブレーキＢ１のどちらか一方を係合する。たとえば、回生ブレーキのみでは制動力が不足する場合にエンジンブレーキが回生ブレーキに併用される。また、たとえば、バッテリのＳＯＣが満充電状態に近い場合には、回生電力を充電できないので、エンジンブレーキ状態とすることが考えられる。
【００８３】
クラッチＣ１およびブレーキＢ１のどちらか一方を係合することにより、駆動輪９０の回転がエンジン１０に伝達されエンジン１０が回転される、いわゆるエンジンブレーキ状態となる。このとき、制御装置１００は、第１ＭＧ２０を主にモータとして動作させ、第２ＭＧ３０を主にジェネレータとして動作させる。
【００８４】
一方、図５のＥ３欄に示すように、ＥＶ両モータ走行モードで車両１を駆動（前進あるいは後進）させる場合、制御装置１００は、クラッチＣ１を係合しかつブレーキＢ１を係合して変速部４０のリングギヤＲ１の回転を規制（ロック）する。これにより、変速部４０のリングギヤＲ１に連結された差動部５０のキャリアＣＡ２の回転も規制（ロック）されるため、差動部５０のキャリアＣＡ２が停止状態に維持される（エンジン回転速度Ｎｅ＝０となる）。そして、制御装置１００は、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を主にモータとして動作させる（後述の図７参照）。
【００８５】
なお、ＥＶ走行モード（単モータ走行モードおよび両モータ走行モード）では、エンジン１０が停止しているため、ＭＯＰ５０１も停止している。したがって、ＥＶ走行モードでは、ＥＯＰ５０２の油圧を用いてクラッチＣ１あるいはブレーキＢ１が係合される。
【００８６】
ＨＶ走行モードにおいては、制御装置１００は、第１ＭＧ２０をジェネレータとして動作させ、第２ＭＧ３０をモータとして動作させる。ＨＶ走行モード中において、制御装置１００は、シリーズパラレルモード、シリーズモードのいずれかに制御モードを設定する。
【００８７】
シリーズパラレルモードでは、エンジン１０の動力は、一部は駆動輪９０を駆動するために使用され、残りは第１ＭＧ２０で発電を行なう動力として使用される。第２ＭＧ３０は、第１ＭＧ２０で発電された電力を用いて駆動輪９０を駆動する。シリーズパラレルモードにおいては、制御装置１００は、車速に応じて変速部４０の変速比を切り替える。
【００８８】
中低速域で車両１を前進させる場合には、制御装置１００は、図５のＨ２欄に示すように、クラッチＣ１を係合しかつブレーキＢ１を解放することで、ローギヤ段Ｌｏを形成する（後述の図８の実線参照）。一方、高速域で車両１を前進させる場合、制御装置１００は、図５のＨ１欄に示すように、クラッチＣ１を解放しかつブレーキＢ１を係合することで、ハイギヤ段Ｈｉを形成する（後述の図８の破線参照）。ハイギヤ段形成時、ローギヤ段形成時とも、変速部４０と差動部５０とは全体として無段変速機として動作する。
【００８９】
車両１を後進させる場合には、制御装置１００は、図５のＨ３欄に示すように、クラッチＣ１を係合しかつブレーキＢ１を解放する。そして、制御装置１００は、バッテリのＳＯＣに余裕がある場合には、第２ＭＧ３０を単独で逆回転させる一方、バッテリのＳＯＣに余裕がない場合にはエンジン１０を運転させて第１ＭＧ２０で発電を行なうとともに第２ＭＧ３０を逆回転させる。
【００９０】
シリーズモードでは、エンジン１０の動力は、すべて第１ＭＧ２０で発電を行なう動力として使用される。第２ＭＧ３０は、第１ＭＧ２０で発電された電力を用いて駆動輪９０を駆動する。シリーズモードにおいて車両１を前進あるいは後進させる場合には、制御装置１００は、図５のＨ４，Ｈ５欄に示すように、クラッチＣ１およびブレーキＢ１をともに解放し、かつクラッチＣＳを係合させる（後述の図９参照）。
【００９１】
ＨＶ走行モードでは、エンジン１０が作動しているため、ＭＯＰ５０１も作動している。したがって、ＨＶ走行モードでは、主にＭＯＰ５０１の油圧を用いてクラッチＣ１，ＣＳあるいはブレーキＢ１が係合される。
【００９２】
以下に、共線図を用いて、図５に示した各動作モードについて、各回転要素の状態を説明する。
【００９３】
図６は、ＥＶ単モータ走行モード中の共線図である。図７は、ＥＶ両モータ走行モード中の共線図である。図８は、ＨＶ走行（シリーズパラレル）モード中の共線図である。図９は、ＨＶ走行（シリーズ）モード中の共線図である。
【００９４】
図６〜図９に示す「Ｓ１」、「ＣＡ１」、「Ｒ１」はそれぞれ変速部４０のサンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１を示し、「Ｓ２」、「ＣＡ２」、「Ｒ２」はそれぞれ差動部５０のサンギヤＳ２、キャリアＣＡ２、リングギヤＲ２を示す。
【００９５】
図６を参照して、ＥＶ単モータ走行モード（図５：Ｅ１）中の制御状態について説明する。ＥＶ単モータ走行モードでは、制御装置１００は、変速部４０のクラッチＣ１、ブレーキＢ１およびクラッチＣＳを解放するとともに、エンジン１０を停止し、第２ＭＧ３０をモータとして動作させる。そのため、ＥＶ単モータ走行モードでは、第２ＭＧ３０のトルク（以下「第２ＭＧトルクＴｍ２」という）を用いて車両１は走行する。
【００９６】
この際、制御装置１００は、サンギヤＳ２の回転速度が０となるように第１ＭＧ２０のトルク（以下「第１ＭＧトルクＴｍ１」という）をフィードバック制御する。そのため、サンギヤＳ２は回転しない。しかしながら、変速部４０のクラッチＣ１およびブレーキＢ１は解放されているため、差動部５０のキャリアＣＡ２の回転は規制されない。したがって、差動部５０のリングギヤＲ２、キャリアＣＡ２および変速部４０のリングギヤＲ１は、第２ＭＧ３０の回転に連動して、第２ＭＧ３０の回転方向と同じ方向に回転（空転）させられる。
【００９７】
一方、変速部４０のキャリアＣＡ１は、エンジン１０が停止されていることによって、停止状態に維持される。変速部４０のサンギヤＳ１は、リングギヤＲ１の回転に連動して、リングギヤＲ１の回転方向とは反対の方向に回転（空転）させられる。
【００９８】
なお、ＥＶ単モータ走行モード中に減速を行なうために、第２ＭＧ３０を用いた回生制動に加えてエンジンブレーキを作動させることも可能である。この場合（図５：Ｅ２）には、クラッチＣ１またはブレーキＢ１のいずれか一方を係合させることにより、キャリアＣＡ２が駆動輪９０側から駆動されたときにエンジン１０も回転させられるので、エンジンブレーキが作動する。
【００９９】
次に、図７を参照して、ＥＶ両モータ走行モード（図５：Ｅ３）中における制御状態について説明する。ＥＶ両モータ走行モードでは、制御装置１００は、クラッチＣ１およびブレーキＢ１を係合しかつクラッチＣＳを解放するとともに、エンジン１０を停止する。したがって、変速部４０のサンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１の回転が回転速度がゼロになるように規制される。
【０１００】
変速部４０のリングギヤＲ１の回転が規制されることで、差動部５０のキャリアＣＡ２の回転も規制（ロック）される。この状態で、制御装置１００は、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を主にモータとして動作させる。具体的には、第２ＭＧトルクＴｍ２を正トルクとして第２ＭＧ３０を正回転させるとともに、第１ＭＧトルクＴｍ１を負トルクとして第１ＭＧ２０を負回転させる。
【０１０１】
クラッチＣ１を係合してキャリアＣＡ２の回転を規制することで、第１ＭＧトルクＴｍ１は、キャリアＣＡ２を支点としてリングギヤＲ２に伝達される。リングギヤＲ２に伝達される第１ＭＧトルクＴｍ１（以下「第１ＭＧ伝達トルクＴｍ１ｃ」という）は、正方向に作用し、カウンタ軸７０に伝達される。そのため、ＥＶ両モータ走行モードでは、第１ＭＧ伝達トルクＴｍ１ｃと第２ＭＧトルクＴｍ２とを用いて、車両１は走行する。制御装置１００は、第１ＭＧ伝達トルクＴｍ１ｃと第２ＭＧトルクＴｍ２との合計によってユーザ要求トルクを満たすように、第１ＭＧトルクＴｍ１と第２ＭＧトルクＴｍ２との分担比率を調整する。
【０１０２】
図８を参照して、ＨＶ走行（シリーズパラレル）モード（図５：Ｈ１〜Ｈ３）中の制御状態について説明する。なお、図８には、ローギヤ段Ｌｏで前進走行している場合（図５のＨ２：図８のＳ１、ＣＡ１およびＲ１の共線図に示される実線の共線参照）と、ハイギヤ段Ｈｉで前進走行している場合（図５のＨ１：図８のＳ１、ＣＡ１およびＲ１の共線図に示される破線の共線参照）とが例示されている。なお、説明の便宜上、ローギヤ段Ｌｏで前進走行している場合もハイギヤ段Ｈｉで前進走行している場合もリングギヤＲ１の回転速度は同一である場合を想定する。
【０１０３】
ＨＶ走行（シリーズパラレル）モードであって、かつ、ローギヤ段Ｌｏ形成時には、制御装置１００は、クラッチＣ１を係合するとともに、ブレーキＢ１およびクラッチＣＳを解放する。そのため、回転要素（サンギヤＳ１，キャリアＣＡ１，リングギヤＲ１）は一体となって回転する。これにより、変速部４０のリングギヤＲ１も、キャリアＣＡ１と同じ回転速度で回転し、エンジン１０の回転は、同じ回転速度でリングギヤＲ１から差動部５０のキャリアＣＡ２に伝達される。すなわち、変速部４０のキャリアＣＡ１に入力されたエンジン１０のトルク（以下「エンジントルクＴｅ」という）は、変速部４０のリングギヤＲ１から差動部５０のキャリアＣＡ２に伝達される。なお、ローギヤ段Ｌｏ形成時リングギヤＲ１から出力されるトルク（以下「変速部出力トルクＴｒ１」という）は、エンジントルクＴｅと同じ大きさである（Ｔｅ＝Ｔｒ１）。
【０１０４】
差動部５０のキャリアＣＡ２に伝達されたエンジン１０の回転は、サンギヤＳ２の回転速度（第１ＭＧ２０の回転速度）によって無段階に変速されて差動部５０のリングギヤＲ２に伝達される。この際、制御装置１００は、基本的には、第１ＭＧ２０をジェネレータとして動作させて、第１ＭＧトルクＴｍ１を負方向に作用させる。これにより、キャリアＣＡ２に入力されたエンジントルクＴｅをリングギヤＲ２に伝達するための反力を第１ＭＧトルクＴｍ１が受け持つことになる。
【０１０５】
リングギヤＲ２に伝達されたエンジントルクＴｅ（以下「エンジン伝達トルクＴｅｃ」という）は、カウンタドライブギヤ５１からカウンタ軸７０に伝達され、車両１の駆動力として作用する。
【０１０６】
また、ＨＶ走行（シリーズパラレル）モードでは、制御装置１００は、第２ＭＧ３０を主にモータとして動作させる。第２ＭＧトルクＴｍ２は、リダクションギヤ３２からカウンタ軸７０に伝達され、車両１の駆動力として作用する。つまり、ＨＶ走行（シリーズパラレル）モードでは、エンジン伝達トルクＴｅｃと第２ＭＧトルクＴｍ２とを用いて、車両１は走行する。
【０１０７】
一方、ＨＶ走行（シリーズパラレル）モードであって、かつ、ハイギヤ段Ｈｉ形成時には、制御装置１００は、ブレーキＢ１を係合するとともに、クラッチＣ１およびクラッチＣＳを解放する。ブレーキＢ１が係合されるため、サンギヤＳ１の回転が規制される。これにより、変速部４０のキャリアＣＡ１に入力されたエンジン１０の回転は、増速されて変速部４０のリングギヤＲ１から差動部５０のキャリアＣＡ２に伝達される。したがって、ハイギヤ段Ｈｉ形成時には、変速部出力トルクＴｒ１はエンジントルクＴｅよりも小さくなる（Ｔｅ＞Ｔｒ１）。
【０１０８】
図９を参照して、ＨＶ走行（シリーズ）モード（図５：Ｈ４）中における制御状態について説明する。ＨＶ走行（シリーズ）モードでは、制御装置１００は、クラッチＣ１およびブレーキＢ１を解放するとともに、クラッチＣＳを係合する。クラッチＣＳが係合されることによって差動部５０のサンギヤＳ２が変速部４０のキャリアＣＡ１と同じ回転速度で回転し、エンジン１０の回転はクラッチＣＳを介して直接的に第１ＭＧ２０に伝達される。これにより、エンジン１０を動力源とする第１ＭＧ２０による発電が実施可能となる。
【０１０９】
一方、クラッチＣ１およびブレーキＢ１がいずれも解放されて変速部４０がニュートラル状態となるため、変速部４０のサンギヤＳ１、リングギヤＲ１、差動部５０のキャリアＣＡ２の回転は規制されない。そのため、第１ＭＧ２０の動力およびエンジン１０の動力は、カウンタ軸７０に伝達されない状態となる。したがって、ＨＶ走行（シリーズ）モードでは、エンジン１０を動力源として第１ＭＧ２０による発電を実施しつつ、その発電した電力の一部または全部を用いて第２ＭＧトルクＴｍ２で車両１は走行することとなる。
【０１１０】
［機械式オイルポンプ（ＭＯＰ）の作動］
上述したように、本実施の形態による車両１においては、ＭＯＰ５０１が差動部５０のキャリアＣＡ２に接続されるため、エンジン１０が停止された状態でＭＯＰ５０１を作動することができる。
【０１１１】
たとえば、シリーズ走行中においてエンジン１０が停止された場合には、エンジン１０の出力軸に接続された変速部４０のキャリアＣＡ１の回転が停止され、さらに変速部４０のキャリアＣＡ１にクラッチＣＳを介して連結される差動部５０のサンギヤＳ２の回転も停止される。しかしながら、車両１が前進走行している場合には、差動部５０のリングギヤＲ２は回転され、リングギヤＲ２の回転に伴ってキャリアＣＡ２も回転される。したがって、シリーズ走行モード中において、所定値以上の車速で前進走行している場合には、エンジン１０が停止された状態であってもＭＯＰ５０１を作動させることができる。
【０１１２】
また、ＭＯＰ５０１を差動部５０の差動部５０のサンギヤＳ２ではなくキャリアＣＡ２に接続しているため、シリーズ走行中においてエンジン１０の回転速度とＭＯＰ５０１の回転速度とを独立して制御することができる。
【０１１３】
さらに、ＥＶ単モータ走行中においては、エンジン１０が停止され、変速部４０のキャリアＣＡ１の回転も停止される。しかしながら、第１ＭＧ２０を用いてサンギヤＳ２を回転させることによって、リングギヤＲ２の状態に関わらず、キャリアＣＡ２を回転させることが可能である。すなわち、ＥＶ単モータ走行モード中においては、第１ＭＧ２０が駆動可能であれば、たとえ車両１が停止しかつエンジン１０が停止している状態であっても、ＭＯＰ５０１を作動させることができる。そのため、ＥＶ走行モード（単モータ走行モード）中におけるＥＯＰ５０２の作動頻度を低減し、ＥＯＰ５０２の耐久性を向上させることができる。
【０１１４】
なお、ＥＶ両モータ走行中においては、図７に示したように、変速部４０の回転が規制され差動部５０のキャリアＣＡ２も固定されるため、ＭＯＰ５０１を作動させることができない。そのため、ＥＯＰ５０２を作動させる必要がある。
【０１１５】
以上のように、本実施の形態による車両１は、経路Ｋ１上の変速部４０および経路Ｋ２上のクラッチＣＳを制御することによって、シリーズパラレル走行とシリーズ走行との選択が可能である。さらに、車両１においては、ＭＯＰ５０１が差動部５０のキャリアＣＡ２に接続される。そのため、エンジン１０が停止された状態でＭＯＰ５０１を作動することができる。その結果、ＥＯＰ５０２の作動頻度を低減し、ＥＯＰ５０２の耐久性を向上させることができる。
【０１１６】
また、ＭＯＰ５０１が接続される差動部５０のキャリアＣＡ２は、いずれの走行モードにおいても負回転しないため、ＭＯＰ５０１の逆回転を防止するための装置は不要であり、ＭＯＰ５０１周辺の構成を簡略化できる。すなわち、ＭＯＰ５０１を差動部５０のリングギヤＲ２に接続した場合には、車両後進時にリングギヤＲ２が負回転するため、ＭＯＰ５０１の逆回転を防止するための逆回転防止装置（ワンウェイクラッチ等）をＭＯＰ５０１周辺に設ける必要がある。また、ＭＯＰ５０１を差動部５０のサンギヤＳ２に接続した場合にも、サンギヤＳ２は負回転し得るため、ＭＯＰ５０１周辺に逆回転防止装置を設ける必要がある。しかしながら、ＭＯＰ５０１が接続される差動部５０のキャリアＣＡ２は、いずれの走行モードにおいても負回転せず上記のような逆回転防止装置は不要であるため、ＭＯＰ５０１周辺の構成を簡略化（コンパクト化）できる。
【０１１７】
［シリーズパラレル走行からシリーズ走行への切替制御］
図１０は、シリーズパラレル走行からシリーズ走行へ切り替えられる際の車両１の状態変化を示す図である。図１０を参照して、制御装置１００が行なう、シリーズパラレル走行からシリーズ走行への切替制御について説明する。
【０１１８】
シリーズパラレル走行からシリーズ走行への切替制御は、変速部４０を動力伝達状態からニュートラル状態にし（すなわちクラッチＣ１またはブレーキＢ１を係合状態から解放状態にし）、かつクラッチＣＳを解放状態から係合状態にすることによって実現される図１０に示す例においては、時刻ｔ１よりも前に、ブレーキＢ１を係合してハイギヤ段Ｈｉでシリーズパラレル走行を行なっている場合が例示されている。
【０１１９】
時刻ｔ１にてシリーズ走行への切替判定がなされると、制御装置１００は、その後の時刻ｔ２にて、第１ＭＧ２０の反力トルク（負トルク）を０に低下させ、かつブレーキＢ１の開放を開始すべくＢ１圧を低下させ始める。これにより、時刻ｔ３にて、エンジン１０の回転速度および第１ＭＧ２０の回転速度が低下し始める。
【０１２０】
時刻ｔ４において、制御装置１００は、第１ＭＧ２０の回転速度をエンジン１０の回転速度に同期させるための同期制御を開始する。具体的には、制御装置１００は、第１ＭＧトルクＴｍ１を０から正トルクにすることによって、クラッチＣＳが係合する時の同期回転速度まで第１ＭＧ２０の回転速度を上昇させる。
【０１２１】
時刻ｔ５において、制御装置１００は、クラッチＣＳの係合を開始すべくＣＳ圧を上昇させ始める。その後の時刻ｔ７にてＣＳ圧が所定の係合圧に達してクラッチＣＳの係合が完了すると、制御装置１００は、第１ＭＧトルクＴｍ１を再び負トルクとして第１ＭＧ２０に発電させて、シリーズ走行を開始する。
【０１２２】
なお、シリーズパラレル走行中にリングギヤＲ２伝達されていたエンジン伝達トルクＴｅｃは、シリーズ走行への切替後にはリングギヤＲ２には伝達されなくなる（図８、図９参照）。この点に鑑み、制御装置１００は、時刻ｔ３以降に第２ＭＧトルクＴｍ２を増加させている。これにより、シリーズパラレル走行からシリーズ走行への切替によって駆動力低下が生じることを抑制している。
【０１２３】
さらに、図１０に示す例においては、シリーズパラレル走行からシリーズ走行への切替に伴ってＭＯＰ５０１の回転速度が一時的に低下することに鑑み、制御装置１００は、時刻ｔ３〜ｔ６においてＥＯＰ５０２を作動し、ＥＯＰ５０２の回転速度を増加させている。
【０１２４】
図１１は、エンジン１０の回転速度よりも第１ＭＧ２０の回転速度が高い状態でシリーズパラレル走行からシリーズ走行へ切り替えた場合の各回転要素の状態変化の一例を示す図である。図１１において、一点鎖線は、シリーズ走行への切替直前（クラッチＣＳを係合する直前）にクラッチＢ１を係合していた場合の共線を示す。実線は、シリーズ走行への切替直後（クラッチＣＳを係合した直後）の共線を示す。
【０１２５】
図１１に示すように、シリーズ走行への切替直前にエンジン１０の回転速度よりも第１ＭＧ２０の回転速度が高い場合には、クラッチＣＳの係合によって第１ＭＧ２０の回転速度がエンジン１０の回転速度に向けて低下する。この際、差動部５０のリングギヤＲ２の回転速度は車両１の慣性力によってほとんど変化しないため、図１１に示すように、第１ＭＧ２０の回転速度の低下に伴って差動部５０のキャリアＣＡ２の回転速度が低下し、ＭＯＰ５０１が発生する油圧も低下する。
【０１２６】
このような現象に鑑み、制御装置１００は、エンジン１０の回転速度よりも第１ＭＧ２０の回転速度が高い場合には、シリーズパラレル走行からシリーズ走行への切替によってＭＯＰ５０１の一時的な回転低下に伴う油圧低下が生じると予測して、予めＥＯＰ５０２の回転速度を増加させる。これにより、ＭＯＰ５０１の油圧低下分をＥＯＰ５０２の油圧増加分で補うことができる。
【０１２７】
逆に、第１ＭＧ２０の回転速度よりもエンジン１０の回転速度が高い状態でシリーズパラレル走行からシリーズ走行へ切り替えた場合には、ＭＯＰ５０１の回転速度が一時的に増加するため、制御装置１００は、ＥＯＰ５０２の回転速度を低下させる。
【０１２８】
図１２は、第１ＭＧ２０の回転速度よりもエンジン１０の回転速度が高い状態でシリーズパラレル走行からシリーズ走行へ切り替えた場合の各回転要素の状態変化の一例を示す図である。図１２において、一点鎖線は、シリーズ走行への切替直前（クラッチＣＳを係合する直前）にクラッチＢ１を係合していた場合の共線を示す。実線は、シリーズ走行への切替直後（クラッチＣＳを係合した直後）の共線を示す。
【０１２９】
図１２に示すように、シリーズ走行への切替直前に第１ＭＧ２０の回転速度よりもエンジン１０の回転速度が高い場合には、クラッチＣＳの係合によって第１ＭＧ２０の回転速度がエンジン１０の回転速度に向けて増加する。この際、図１２に示すように、第１ＭＧ２０の回転速度の増加に伴って差動部５０のキャリアＣＡ２の回転速度が増加し、ＭＯＰ５０１が発生する油圧も増加する。
【０１３０】
このような現象に鑑み、制御装置１００は、第１ＭＧ２０の回転速度よりもエンジン１０の回転速度が高い場合には、シリーズパラレル走行からシリーズ走行への切替によってＭＯＰ５０１の一時的な回転増加に伴う油圧増加が生じると予測して、予めＥＯＰ５０２の回転速度を低下させる。これにより、ＭＯＰ５０１の油圧増加分をＥＯＰ５０２の油圧低下分で相殺することができる。
【０１３１】
以上のように、制御装置１００は、シリーズパラレル走行からシリーズ走行へ切り替える際、エンジン１０回転速度が第１ＭＧ２０の回転速度よりも低いか否かに基づいてＥＯＰ５０２の回転速度を変更する。そのため、シリーズパラレル走行からシリーズ走行へ切り替える際のＭＯＰ５０１の一時的な回転変化に伴う油圧の増減を、ＥＯＰ５０２の油圧によって補うことができる。そのため、シリーズパラレル走行からシリーズ走行への切替過渡期においても必要十分な油圧を供給することができる。
【０１３２】
＜変形例＞
上述の実施の形態においては、ＭＯＰ５０１を差動部５０のキャリアＣＡ２に接続する場合を例示的に説明したが、ＭＯＰ５０１を差動部５０のサンギヤＳ２あるいはリングギヤＲ２に接続するようにしてもよい。すなわち、差動部５０のサンギヤＳ２あるいはリングギヤＲ２は、キャリアＣＡ２と同様、エンジン１０の停止によって変速部４０のキャリアＣＡ１が停止された状態においても、回転可能である。そのため、ＭＯＰ５０１を差動部５０のサンギヤＳ２あるいはリングギヤＲ２に接続した場合においても、エンジン１０を停止した状態でＭＯＰ５０１を作動することが可能になる。
【０１３３】
図１３は、ＭＯＰ５０１を差動部５０のリングギヤＲ２に接続した場合のシリーズパラレル走行中の共線図を示す図である。ＭＯＰ５０１を差動部５０のリングギヤＲ２に接続した場合、図１３に示すように車両１が前進走行している場合には、エンジン１０の作動状態に関わらず差動部５０のリングギヤＲ２も正回転する。そのため、エンジン１０を停止した状態でもＭＯＰ５０１を作動することができる。
【０１３４】
なお、ＭＯＰ５０１を差動部５０のリングギヤＲ２に接続した場合、車両後進時にリングギヤＲ２が負回転するため、ＭＯＰ５０１周辺に上述した逆回転防止装置を設けるようにすればよい。また、ＭＯＰ５０１を差動部５０のサンギヤＳ２に接続する場合にも、サンギヤＳ２が負回転し得るため、ＭＯＰ５０１周辺に上述した逆回転防止装置を設けるようにすればよい。
【０１３５】
また、差動部５０のサンギヤＳ２およびリングギヤＲ２は、ＥＶ両モータ走行中に車両が前進あるいは後進している場合に、回転される（図７参照）。そのため、ＭＯＰ５０１を差動部５０のサンギヤＳ２あるいはリングギヤＲ２に接続する場合には、ＥＶ両モータ走行中においてもＭＯＰ５０１を作動させることができる。
【０１３６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３７】
１  車両、２  駆動装置、１０  エンジン、１２  第１軸、１４  第２軸、２１  入力軸、２２，３１  回転軸、３２  リダクションギヤ、４０  変速部、５０  差動部、５１  カウンタドライブギヤ、６０  バッテリ、７０  カウンタ軸、７１  ドリブンギヤ、７２  ドライブギヤ、８０  デファレンシャルギヤ、８１  デフリングギヤ、８２  駆動軸、９０  駆動輪、１００  制御装置、５００，５００Ａ，５００Ｂ  油圧回路、５０１  ＭＯＰ、５０２  ＥＯＰ、５０６，５０７  ギヤ、５１０，５２０  調圧弁、５３０，５４０，５５０  同時供給防止弁、５６０  電磁切替弁、５７０  逆止弁、Ｂ１  ブレーキ、Ｃ１，ＣＳ  クラッチ、ＣＡ１，ＣＡ２  キャリア、Ｌ１〜Ｌ６，ＬＥ，ＬＭ  油路、Ｐ１，Ｐ２  ピニオンギヤ、Ｒ１，Ｒ２  リングギヤ、Ｓ１，Ｓ２  サンギヤ、ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３  リニアソレノイド弁。
【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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