(57)【要約】【課題】エンジンと第１および第２の回転電機との間に変速装置および動力分配装置が設けられ、変速装置の出力軸により駆動されるオイルポンプを有するハイブリッド車両において、キャビテーションの発生を防止する。【解決手段】車両１は、エンジン１０と、第１ＭＧ２０，第２ＭＧ３０の少なくともいずれかの駆動力を用いて走行する。車両の駆動装置は、エンジンの出力軸に結合される変速装置４０と、変速装置からの回転を駆動輪に伝達する動力分配装置５０と、変速装置の出力軸により駆動されるオイルポンプ６２と、ＥＣＵ３００とを備える。ＥＣＵは、ＨＶ走行モードにおいて、オイルポンプの回転速度が所定のしきい値まで増加した場合は、変速装置の変速比を大きくするとともに、変速比の変更の際に駆動輪の回転速度が維持されるように第１ＭＧの回転速度を調整する。【選択図】図１
2016084077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関、第１および第２の回転電機の少なくともいずれかの駆動力を用いて走行する車両を駆動するための駆動装置であって、
前記内燃機関の出力軸に結合された変速装置と、
前記第１および第２の回転電機の出力軸と前記変速装置の出力要素とに結合され、前記第１および第２の回転電機ならびに前記変速装置からの駆動力を駆動輪に伝達する動力分配装置と、
前記変速装置の出力軸によって駆動されるオイルポンプと、
前記第１および第２の回転電機、ならびに前記変速装置を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記内燃機関からの駆動力と前記第２の回転電機からの駆動力とを用いて走行する走行モードにおいて、前記オイルポンプの回転速度が所定のしきい値まで増加した場合は、前記変速装置の変速比がより大きくなるように前記変速装置を制御するとともに、変速比の変更の際に前記駆動輪の回転速度が維持されるように前記第１の回転電機の回転速度を調整する、車両の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動装置に関し、より特定的には、内燃機関、第１および第２の回転電機の少なくともいずれかの出力を用いて走行する車両についての駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（エンジン）と第１および第２の回転電機（モータジェネレータ）との間に変速装置および動力分配装置が設けられた構成を有するハイブリッド車両が知られている。たとえば、国際公開第２０１３／１１４５９４号（特許文献１）に開示されるハイブリッド車両においては、キャリア、サンギヤ、およびリングギヤを有する遊星歯車機構が動力分配装置として用いられている。キャリアは、変速装置を介してエンジンと結合される。サンギヤは、第１の回転電機に結合される。リングギヤは、カウンタ軸に結合されており、このカウンタ軸に第２の回転電機および出力軸が接続されている。
【０００３】
特許文献１に開示されるハイブリッド車両では、エンジンの駆動力を用いて走行するハイブリッド（ＨＶ）走行モードにおいては、変速装置および動力分配装置を介して伝達されるエンジンおよび第１の回転電機からの駆動力と、第２の回転電機からの駆動力とがカウンタ軸に伝達され、これらの合成駆動力によって車両が走行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１１４５９４号
【特許文献２】特開２０１３−２４９０４６号公報
【特許文献３】特開２００５−７６５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような車両において、変速装置の出力軸（すなわち、動力分配装置のキャリア）に、機械式オイルポンプが連結された構成を有するものが知られている。この機械式オイルポンプは、駆動装置の潤滑や冷却のために必要となる油圧を供給するものであり、エンジンの回転によって駆動される。機械式オイルポンプの回転速度は、エンジンの回転速度だけでなく、変速装置の変速比によっても変化する。
【０００６】
特に高速段の変速比が選択されている場合には、低速段の変速比が選択されている場合よりも機械式オイルポンプの回転速度は高くなり、それに応じて吐出油量も多くなる。しかしながら、機械式オイルポンプの回転速度が高くなりすぎると、油路内に気泡が生じるキョビテーションが生じる可能性がある。
【０００７】
一方、ハイブリッド車両においては、一般的に、エンジンは、所望の要求パワーを達成しつつ燃費が最適となる動作点で駆動される。そのため、上記のキャビテーションの発生を防止するために、エンジンの動作点（回転速度）を変化させると、エンジンの効率を悪化させてしまうことになる可能性がある。
【０００８】
本発明は、このような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、エンジンと第１および第２の回転電機との間に変速装置および動力分配装置が設けられ、変速装置の出力軸により駆動されるオイルポンプを有するハイブリッド車両において、エンジンの燃費の悪化を抑制しつつ、キャビテーションの発生を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による車両の駆動装置は、内燃機関、第１および第２の回転電機の少なくともいずれかの駆動力を用いて走行する車両を駆動するための駆動装置である。駆動装置は、内燃機関の出力軸に結合された変速装置と、動力分配装置と、変速装置の出力軸によって駆動されるオイルポンプと、第１および第２の回転電機ならびに変速装置を制御するための制御装置とを備える。動力分配装置は、第１および第２の回転電機の出力軸と変速装置の出力要素とに結合され、第１および第２の回転電機ならびに変速装置からの駆動力を駆動輪に伝達する。制御装置は、内燃機関からの駆動力と第２の回転電機からの駆動力とを用いて走行する走行モードにおいて、オイルポンプの回転速度が所定のしきい値まで増加した場合は、変速装置の変速比がより大きくなるように変速装置を制御するとともに、変速比の変更の際に駆動輪の回転速度が維持されるように第１の回転電機の回転速度を調整する。
【００１０】
このような構成とすることによって、オイルポンプの回転速度が、キャビテーションの発生から定まる上限値（しきい値）まで上昇した場合には、変速比がより大きくなるように低速段側へ変速装置を変速することによって、エンジンの動作点を変更することなく、オイルポンプの回転速度を低下させることができる。
【００１１】
また、変速動作の際に、適切に第１の回転電機の回転速度を調整することで、変速動作に伴って駆動輪の回転速度が変動することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、エンジンと第１および第２の回転電機との間に変速装置および動力分配装置が設けられ、変速装置の出力軸により駆動されるオイルポンプを有するハイブリッド車両において、エンジンの燃費の悪化を抑制しつつ、キャビテーションの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に従う駆動装置が搭載された車両のスケルトン図である。
【図２】変速装置に含まれるクラッチＣ１およびブレーキＢ１の作動係合表を示す図である。
【図３】変速装置がＬｏ側の場合のＨＶ走行モード中の共線図である。
【図４】変速装置がＨｉ側の場合のＨＶ走行モード中の共線図である。
【図５】単モータ走行モード中の共線図である。
【図６】両モータ走行モード中の共線図である。
【図７】要求駆動力および車速に応じて選択される走行モードを説明するための図である。
【図８】実施の形態１に従う、キャビテーションを抑制するための変速制御を説明するための共線図である。
【図９】実施の形態１において、ＥＣＵで実行される変速制御を説明するための機能ブロック図である。
【図１０】油温と、キャビテーションの発生を考慮したオイルポンプの上限回転速度との関係を説明するための図である。
【図１１】実施の形態１において、ＥＣＵで実行される変速制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１２】実施の形態２に従う駆動装置が搭載された車両のスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１５】
［実施の形態１］
（車両の基本構成）
図１は、実施の形態１に従う駆動装置が搭載された車両１の全体構成を示すスケルトン図である。車両１の駆動装置は、エンジン１０と、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、第１ＭＧおよび第２のＭＧをそれぞれ駆動するためのインバータ２５，３５と、変速装置４０と、動力分配装置（遊星歯車装置）５０と、カウンタ軸（出力軸）７０と、差動装置８０と、駆動輪９０と、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）３００とを含む。
【００１６】
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。なお、車両１の駆動方式は、ＦＦ方式に限定されず、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式であってもよい。また、車両１は、図示しない車載バッテリ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。
【００１７】
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。エンジン１０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＤＲＶにより制御される。
【００１８】
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備える永久磁石型同期電動機である。第１ＭＧ２０の回転軸２１は、エンジン１０のクランク軸と同軸上に配置されている。第２ＭＧ３０の回転軸３１は、第１ＭＧ２０の回転軸２１と平行に配置される。カウンタ軸（出力軸）７０は、第１ＭＧ２０の回転軸２１および第２ＭＧ３０の回転軸３１と平行に配置される。
【００１９】
第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、インバータ２５，３５によってそれぞれ駆動される。インバータ２５はＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩ１によって制御され、図示しない車載バッテリからの直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ２０に供給する。同様に、インバータ３５はＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩ２によって制御され、バッテリからの直流電力を交流電力に変換して第２ＭＧ３０に供給する。なお、第２ＭＧ３０は、第１ＭＧ２０によって発電された電力によっても駆動される。
【００２０】
変速装置４０は、エンジン１０と動力分配装置（遊星歯車装置）５０との間に設けられ、エンジン１０の回転を変速して動力分配装置５０に出力する。変速装置４０は、サンギヤＳ１とピニオンギヤＰ１とリングギヤＲ１とキャリアＣＡ１と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とを備える。
【００２１】
キャリアＣＡ１は、エンジン１０のクランク軸と連結される。ピニオンギヤＰ１は、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１との間に配置され、サンギヤＳ１およびリングギヤＲ１とそれぞれ噛み合う。ピニオンギヤＰ１は、キャリアＣＡ１によって自転および公転可能に支持される。
【００２２】
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）、リングギヤＲ１の回転速度は、後述の図３〜６に示すように、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）になる。
【００２３】
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が係合されると、サンギヤＳ１とキャリアＣＡ１が連結される。クラッチＣ１が解放されると、サンギヤＳ１とキャリアＣＡ１とが切り離される。
【００２４】
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が係合されると、サンギヤＳ１がギヤケース（車体）に固定されるため、サンギヤＳ１の回転が規制される。ブレーキＢ１が解放されると、サンギヤＳ１がギヤケース（車体）から切り離されるため、サンギヤＳ１の回転が許容される。
【００２５】
変速装置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合せに応じて切換えられる。クラッチＣ１を係合しかつブレーキＢ１を解放すると、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を解放しかつブレーキＢ１を係合すると、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を係合しかつブレーキＢ１を係合すると、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。なお、本実施の形態においては、変速装置４０が、ローギヤ段Ｌｏおよびハイギヤ段Ｈｉの２つの変速段を切換える場合を例として説明するが、変速装置４０は、３つ以上の変速段を切換えるものであってもよいし、連続的に変速比を変化させるものであってもよい。
【００２６】
動力分配装置５０は、サンギヤＳ２とピニオンギヤＰ２とリングギヤＲ２とキャリアＣＡ２とを含むシングルピニオン式の遊星歯車装置である。動力分配装置５０のキャリアＣＡ２は、変速装置４０の出力要素であるリングギヤＲ１に連結され、リングギヤＲ１と一体的に回転する。
【００２７】
ピニオンギヤＰ２は、サンギヤＳ２とリングギヤＲ２との間に配置され、サンギヤＳ２およびリングギヤＲ２とそれぞれ噛み合う。ピニオンギヤＰ２は、キャリアＣＡ２によって自転および公転可能に支持される。
【００２８】
サンギヤＳ２は、第１ＭＧ２０の回転軸２１に連結される。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と一体回転する、動力分配装置５０の出力ギヤである。
【００２９】
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、リングギヤＲ２の回転速度は、後述の図３〜６に示すように、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）になる。したがって、第１ＭＧ２０の回転速度を調整することによって、キャリアＣＡ２の回転速度とリングギヤＲ２との比を無段階に切換えることができる。
【００３０】
カウンタ軸（出力軸）７０には、カウンタドリブンギヤ７１およびデフドライブギヤ７２が設けられる。カウンタドリブンギヤ７１は、動力分配装置５０のカウンタドライブギヤ５１と噛み合う。つまり、エンジン１０および第１ＭＧ２０の動力は、動力分配装置５０のカウンタドライブギヤ５１を介してカウンタ軸（出力軸）７０に伝達される。
【００３１】
なお、変速装置４０と動力分配装置５０とは、エンジン１０からカウンタ軸（出力軸）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。そのため、エンジン１０の回転は、変速装置４０と動力分配装置５０とにおいて変速された後に、カウンタ軸（出力軸）７０に伝達される。
【００３２】
また、カウンタドリブンギヤ７１は、第２ＭＧ３０の回転軸３１に接続されたリダクションギヤ３２とも噛み合う。つまり、第２ＭＧ３０の動力は、リダクションギヤ３２を介してカウンタ軸（出力軸）７０に伝達される。
【００３３】
デフドライブギヤ７２は、差動装置８０のデフリングギヤ８１と噛み合っている。差動装置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。つまり、カウンタ軸（出力軸）７０の回転は、差動装置８０を介して左右の駆動軸８２に伝達される。
【００３４】
車両１は、変速装置４０を駆動するための構成として、オイルポンプ６２と、油圧回路６３とを備える。
【００３５】
オイルポンプ６２の回転軸６５は、ワンウェイクラッチＦ１を介して、変速装置４０の出力軸であるリングギヤＲ１に設けられたギヤ６４に連結される。これにより、エンジン１０が駆動されることによって、オイルポンプ６２が駆動され、油圧回路６３に油圧が供給される。すなわち、オイルポンプ６２は、エンジン１０によって駆動される機械式オイルポンプ（以下「ＭＯＰ」ともいう）として機能する。
【００３６】
また、オイルポンプ６２の回転軸６５は、ワンウェイクラッチＦ２を介して、モータ６１の出力軸６７に設けられたギヤ６６とも連結される。たとえば、車両１が、エンジン１０を停止した状態で、第１ＭＧ２０あるいは第２ＭＧ３０の少なくとも一方の駆動力で走行する「モータ走行モード（以下「ＥＶ走行モード」という）」で走行する場合には、以降で後述するように、変速装置４０のリングギヤＲ１が停止した状態となり、オイルポンプ６２はエンジン１０により駆動されなくなる場合がある。このような場合には、ＥＣＵ３００からの制御指令ＳＥ１によってモータ６１が駆動され、モータ６１によってオイルポンプ６２が駆動される。すなわち、この場合には、オイルポンプ６２は、モータ６１によって駆動される電動式オイルポンプ（以下「ＥＯＰ」ともいう）として機能する。これによって、エンジン１０が停止した状態であっても、油圧回路６３に油圧を供給することができる。
【００３７】
図１のように、ワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２を用いることで、オイルポンプ６２は、リングギヤＲ１およびモータ６１のうち、回転速度が速くなるほうの駆動力を用いて動作する。たとえば、「ハイブリッド走行モード（以下「ＨＶ走行モード」という）」で走行している場合であっても、モータ６１を駆動することによって、オイルポンプ６２を電動オイルポンプとして動作させることもできる。なお、電動式オイルポンプを、機械式オイルポンプと独立して設ける構成としてもよい。
【００３８】
油圧回路６３は、オイルポンプ６２から供給される油圧を元圧として、変速装置４０のクラッチＣ１、ブレーキＢ１に供給する油圧をそれぞれ調圧するソレノイドバルブを含む。油圧回路６３における各ソレノイドバルブは、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰｂＣ，ＰｂＢによって制御される。
【００３９】
ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力および各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【００４０】
ＥＣＵ３００は、「ハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）」あるいは「モータ走行モード（ＥＶ走行モード）」で車両１を走行させる。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走行モードとは、上述のように、エンジン１０を停止し、第１ＭＧ２０あるいは第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。ＥＶ走行モード中においては、ＥＣＵ３００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換える。
【００４１】
図２は、各走行モードにおける変速装置４０のクラッチＣ１およびブレーキＢ１の作動係合表を示す図である。図２において、「Ｃ１」、「Ｂ１」、「ＭＧ１」、「ＭＧ２」はそれぞれクラッチＣ１、ブレーキＢ１、第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０を示す。Ｃ１の欄およびＢ１の欄の丸（○）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」はジェネレータとして動作させることを示し、「Ｍ」はモータとして動作させることを示す。
【００４２】
ＨＶ走行モードにおいては、ＥＣＵ３００は、車速に応じて変速装置４０の変速比を切換える。中低速域で車両１を前進させる場合あるいは車両１を後進させる場合、ＥＣＵ３００は、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３参照）。一方、高速域で車両１を前進させる場合、ＥＣＵ３００は、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４参照）。また、エンジン走行モードにおいては、ＥＣＵ３００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。
【００４３】
ＨＶ走行モードでは、エンジン１０が作動しているため、オイルポンプ６２はエンジン１０によって駆動される。
【００４４】
ＥＶ走行モードにおいては、ＥＣＵ３００は、上述したように、単モータ走行モードと両モータ走行モードとを選択的に切換える。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、ＥＣＵ３００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、変速装置４０をニュートラル状態（動力を伝達しない状態）とする。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、ＥＣＵ３００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。これにより、駆動輪９０の回転がエンジン１０に伝達されることによってエンジン１０が回転させられる、いわゆるエンジンブレーキ状態となる。なお、単モータ走行モードにおいては、ＥＣＵ３００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（後述の図５参照）。
【００４５】
一方、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、ＥＣＵ３００は、クラッチＣ１を係合しかつブレーキＢ１を係合して変速装置４０のリングギヤＲ１の回転を規制（ロック）する。これにより、変速装置４０のリングギヤＲ１に連結された動力分配装置５０のキャリアＣＡ２の回転も規制（ロック）されるため、動力分配装置５０のキャリアＣＡ２が停止状態に維持される。そして、ＥＣＵ３００は、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０をモータとして動作させる（後述の図６参照）。
【００４６】
ＥＶ走行モードにおける両モータ走行モードにおいては、エンジン１０が停止され、かつリングギヤＲ１も停止するため、オイルポンプ６２をエンジン１０で駆動することはできない。したがって、両モータ走行モードでは、オイルポンプ６２はモータ６１により駆動される。
【００４７】
（走行モードの説明）
図３〜６は、それぞれＨＶ走行モード中（Ｌｏ／Ｈｉ）、単モータ走行モード中、両モータ走行モード中の共線図である。図３〜６に示す「Ｓ１」、「ＣＡ１」、「Ｒ１」はそれぞれ変速装置４０のサンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１を示し、「Ｓ２」、「ＣＡ２」、「Ｒ２」はそれぞれ動力分配装置５０のサンギヤＳ２、キャリアＣＡ２、リングギヤＲ２を示す。なお、オイルポンプ６２は、リングギヤＲ１およびキャリアＣＡ２に連結されている。
【００４８】
図３を参照して、ＨＶ走行モード中のローギヤ段Ｌｏで前進走行している場合の制御状態について説明する。ローギヤ段Ｌｏ形成時には、クラッチＣ１が係合され、ブレーキＢ１が解放される。そのため、回転要素Ｓ１，ＣＡ１，Ｒ１は一体となって回転する。これにより、変速装置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から動力分配装置５０のキャリアＣＡ２に伝達される。すなわち、変速装置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、変速装置４０のリングギヤＲ１から動力分配装置５０のキャリアＣＡ２に伝達される。なお、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）。
【００４９】
動力分配装置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動力分配装置５０のリングギヤＲ２に伝達される。この際、ＥＣＵ３００は、第１ＭＧ２０をジェネレータとして動作させて、第１ＭＧ２０のトルク（以下「第１ＭＧトルクＴｍ１」という）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。
【００５０】
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（出力軸）７０に伝達され、車両１の駆動力として作用する。
【００５１】
また、ＨＶ走行モードでは、ＥＣＵ３００は、第２ＭＧ３０をモータとして動作させる。第２ＭＧ３０のトルク（以下「第２ＭＧトルクＴｍ２」という）は、リダクションギヤ３２からカウンタ軸（出力軸）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。
【００５２】
図４には、ＨＶ走行モード中のハイギヤ段Ｈｉで前進走行している場合が例示されている。ハイギヤ段Ｈｉ形成時には、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、変速装置４０のキャリアＣＡ１に入力されたエンジン１０の回転は、増速されて変速装置４０のリングギヤＲ１から動力分配装置５０のキャリアＣＡ２に伝達される。したがって、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）。
【００５３】
図３および図４の共線図に示されるように、ＨＶ走行モードにおいては、エンジン１０によりリングギヤＲ１が駆動されるので、オイルポンプ６２は機械式オイルポンプとして動作する。
【００５４】
次に、図５を用いて、単モータ走行モード中の制御状態について説明する。単モータ走行モードでは、ＥＣＵ３００は、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、単モータ走行モードでは、第２ＭＧトルクＴｍ２を用いて車両１は走行する。
【００５５】
この際、ＥＣＵ３００は、サンギヤＳ１の回転速度がゼロとなるように第１ＭＧトルクＴｍ１をフィードバック制御する。そのため、サンギヤＳ１は回転しない。しかしながら、変速装置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、動力分配装置５０のキャリアＣＡ２の回転は規制されない。したがって、動力分配装置５０のリングギヤＲ２、キャリアＣＡ２および変速装置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。
【００５６】
一方、変速装置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。変速装置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。
【００５７】
なお、単モータ走行モードにおいては、エンジン１０は停止した状態であるが、第２ＭＧ３０よって、キャリアＣＡ２が駆動されるため、オイルポンプ６２は機械式オイルポンプとして動作する。
【００５８】
図６を参照して、両モータ走行モード中における制御状態について説明する。両モータ走行モードでは、ＥＣＵ３００は、エンジン１０を停止し、変速装置４０のクラッチＣ１を係合しかつブレーキＢ１を係合する。したがって、変速装置４０のサンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１の回転が規制される。
【００５９】
変速装置４０のリングギヤＲ１の回転が規制されることで、動力分配装置５０のキャリアＣＡ２の回転も規制（ロック）される。この状態で、ＥＣＵ３００は、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を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。
【００６０】
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（出力軸）７０に伝達される。そのため、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。ＥＣＵ３００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。
【００６１】
両モータ走行モードにおいては、リングギヤＲ１およびキャリアＣＡ２の回転がロックされるので、オイルポンプ６２は機械式オイルポンプとしては動作することはできない。そのため、両モータ走行モードでは、オイルポンプ６２はモータ６１によって電動式オイルポンプとして動作する。
【００６２】
図７は、ユーザからの要求駆動力（要求トルク）および車速に応じて選択される走行モードを説明するための図である。図７においては、縦軸に要求駆動力が示され、横軸には車速が示される。
【００６３】
図７を参照して、要求駆動力が相対的に低い領域（線ＬＮ１０と縦軸および横軸とで囲まれる領域）ＡＲ１は、ＥＶ走行モードの単モータ走行モードで走行可能な領域である。また、線ＬＮ１１と線ＬＮ１０とで囲まれる領域ＡＲ２は、ＥＶ走行モードの両モータ走行モードで走行可能な領域である。そして、領域ＡＲ１，ＡＲ２の範囲外においては、ＨＶ走行モードが選択される。
【００６４】
図８は、実施の形態１に従う、キャビテーションを抑制するための変速制御を説明するための共線図である。
【００６５】
図８を参照して、ＨＶ走行モードにおいてハイギヤ段Ｈｉで前進走行している場合、図４で説明したように、クラッチＣ１が解放され、かつブレーキＢ１が係合されることで、変速装置４０および動力分配装置５０は、それぞれ破線ＬＮ１，ＬＮ３のようになる。
【００６６】
この状態において、リングギヤＲ１に連結されるオイルポンプ６２の回転速度が、キャビテーションの発生を考慮した上限回転速度まで上昇すると、クラッチＣ１が係合されるとともにブレーキＢ１が解放されることによって、ローギヤ段Ｌｏに変速される。これによって、変速装置４０の各回転要素Ｓ１，ＣＡ１，Ｒ１が一体的に回転し（実線ＬＮ２）、リングギヤＲ１の回転速度が低下する。それとともに、動力分配装置５０のキャリアＣＡ２の回転速度も低下する。
【００６７】
このとき、リングギヤＲ２すなわち駆動輪９０の回転速度が変化しないように、第１ＭＧ２０の回転速度が調整される（線ＬＮ４）。なお、このとき、駆動輪９０の出力トルクが変化しないように、第２ＭＧ３０の出力トルクについても適宜調整される。
【００６８】
このように、ハイギヤ段Ｈｉからローギヤ段Ｌｏへ変速することによって、エンジン１０の動作点、および駆動輪９０の駆動状態を変化させることなく、オイルポンプ６２の回転速度が低減され、キャビテーションの発生を抑制することができる。
【００６９】
図９は、本実施の形態において、ＥＣＵ３００で実行される変速制御を説明するための機能ブロック図である。図９で説明される機能ブロック図に記載された各機能ブロックは、ＥＣＵ３００によるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。
【００７０】
図９を参照して、ＥＣＵ３００は、指令設定部３１０と、ＭＯＰ上限速度設定部３２０と、ＭＧ制御部３３０と、エンジン制御部３４０と、油圧制御部３５０とを含む。
【００７１】
ＭＯＰ上限速度設定部３２０は、油路に配設された温度センサ（図示せず）から油温ＴＭＰを受ける。ＭＯＰ上限速度設定部３２０は、油温ＴＭＰに基づいて、オイルポンプ６２の上限回転速度Ｎｍａｘを設定する。
【００７２】
オイルポンプ６２の上限回転速度Ｎｍａｘは、たとえば、図１０に示されるようなマップを用いて設定される。一般的に、油温ＴＭＰが高くなるとキャビテーションが発生しやすくなることが知られている。そのため、オイルポンプ６２の上限回転速度Ｎｍａｘは、油温が高くなるにつれて低くなるように設定される。ＭＯＰ上限速度設定部３２０は、設定された上限回転速度Ｎｍａｘを、指令設定部３１０に出力する。
【００７３】
指令設定部３１０は、車速ＶＳ、アクセル開度ＡＣＣ、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ１、Ｎｍ２、エンジン１０の回転速度Ｎｅ、バッテリの充電状態ＳＯＣ（State of Charge）、およびＭＯＰ上限速度設定部３２０からの上限回転速度Ｎｍａｘを受ける。指令設定部３１０は、これらの情報に基づいて、エンジン１０，第１ＭＧ２０，第２ＭＧ３０へのトルク指令値Ｔｅ，Ｔｍ１，Ｔｍ２を設定する。また、指令設定部３１０は、変速装置４０についての変速指令ＳＦＴを設定する。
【００７４】
ＭＧ制御部３３０は、指令設定部３１０から、第１ＭＧ２０のトルク指令値Ｔｍ１および第２ＭＧ３０のトルク指令値Ｔｍ２を受ける。ＭＧ制御部３３０は、これらのトルク指令値と各ＭＧの回転速度およびＳＯＣ等に基づいて、インバータ２５，３５の制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成して、インバータ２５，３５に出力する。
【００７５】
エンジン制御部３４０は、指令設定部３１０からのエンジン指令トルクＴｅ、および回転速Ｎｅ等に基づいて、エンジン１０の制御指令ＤＲＶを生成する。
【００７６】
油圧制御部３５０は、指令設定部３１０からの変速指令ＳＦＴに基づいて、変速装置４０内のクラッチＣ１，ブレーキＢ１の係合指令ＰｂＣ，ＰｂＢを生成し、油圧回路６３へ出力する。また、ＥＣＵ３００は、オイルポンプ６２をモータ６１で駆動する場合には、モータ６１を駆動するための制御信号ＳＥ１を生成し、モータ６１へ出力する。
【００７７】
図１１は、実施の形態１において、ＥＣＵ３００で実行される変速制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図１１に示すフローチャートは、ＥＣＵ３００に予め格納されたプログラムが、メインルーチンから所定周期で呼び出されて実行されることによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【００７８】
図１１を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、現在、エンジン１０を運転した走行（ＨＶ走行モード）を実行中であるか否かを判定する。
【００７９】
エンジン走行中でない場合（Ｓ１００にてＮＯ）には、以降の処理がスキップされて、処理がメインルーチンに戻される。
エンジン走行中の場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、処理がＳ１１０に進められて、ＥＣＵ３００は、たとえば、図１０で説明したマップを用いて、油温の情報から、キャビテーションの発生を考慮したオイルポンプ６２の上限回転速度Ｎｍａｘを演算する。そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１２０にて、現在の変速比がハイギヤ段Ｈｉであるか否かを判定する。
【００８０】
変速比がハイギヤ段Ｈｉである場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１３０に進められて、ＥＣＵ３００は、オイルポンプ６２の回転速度ＮＰが、Ｓ１１０で演算された上限回転速度Ｎｍａｘに到達したか否かを判定する。
【００８１】
回転速度ＮＰが上限回転速度Ｎｍａｘに到達した場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３００は、キャビテーションが生じる可能性があると判断して、処理をＳ１４０に進める。Ｓ１４０では、ＥＣＵ３００は、エンジン１００の動作点および駆動輪９０の回転速度が維持されるように、変速比をローギヤ段Ｌｏにした場合の第１ＭＧ２０の回転速度を演算する。そして、演算された回転速度によって第１ＭＧ２０が過回転等にならない場合には、ＥＣＵ３００は、変速比をローギヤ段Ｌｏに変速するとともに、第１ＭＧ２０の回転速度をＳ１４０で算出した回転速度に調整する。
【００８２】
なお、変速比がローギヤ段Ｌｏの場合（Ｓ１２０にてＮＯ）、および、オイルポンプ６２の回転速度ＮＰが上限回転速度Ｎｍａｘに到達していない場合（Ｓ１３０にてＮｏ）は、キャビテーションが発生する可能性は少ないため、ＥＣＵ３００は、Ｓ１６０に処理を進めて、燃費が最適となるように、エンジン１０の回転速度、変速比、第１ＭＧ２０の回転速度を設定する。
【００８３】
以上のような処理に従って制御を行うことによって、エンジンと第１および第２の回転電機との間に変速装置および動力分配装置が設けられ、変速装置の出力軸により駆動されるオイルポンプを有するハイブリッド車両において、ＨＶ走行モードで走行中に、キャビテーションが生じやすい速度までオイルポンプの回転速度が上昇した場合に、エンジンの動作点を維持した状態で変速装置を低速側に切換えられることによって、オイルポンプの回転速度が低減されるとともに、オイルポンプの回転速度の変更に対応して、駆動輪の回転速度が変動しないように第１の回転電機の回転速度が調整される。そのため、燃費の悪化を抑制しつつ、キャビテーションの発生を防止することができる。
【００８４】
［実施の形態２］
図１２は、実施の形態２に従う他の駆動装置を搭載した車両１Ａのスケルトン図である。実施の形態２に係るハイブリッド車両１Ａにおいては、エンジン１０、第１ＭＧ２０、第２Ｇ３０、変速装置４０、および動力分配装置５０が単軸式となっている点が、図１で説明した実施の形態１の車両１とは異なっている。なお、図１２においては、図１と共通の機能を有する要素については同じ参照符号を用いて表しており、その詳細な説明は繰り返さない。
【００８５】
図１２を参照して、車両１Ａの駆動装置は、エンジン１０、第１ＭＧ２０、第２Ｇ３０、変速装置４０、および動力分配装置５０が同軸上に配置された単軸式で構成される。さらに、駆動装置は、第２ＭＧ３０の減速部を構成する遊星歯車機構５５を備える。実施の形態２における駆動装置においては、エンジン１０の近い側から順に、ブレーキＢ１、第１ＭＧ２０、動力分配装置５０、クラッチＣ１、変速装置４０、第２ＭＧ３０、遊星歯車機構５５が配置されている。第１ＭＧ２０の回転軸２１および第２ＭＧ３０の回転軸３１は中空となっており、その内部にエンジン１０の出力軸および変速装置４０の出力軸３３等が挿入されている。このような構成は、たとえば、ＦＲ方式の車両に適用可能である。
【００８６】
変速装置４０は、実施の形態１と同様に、ブレーキＢ１と、クラッチＣ１と、遊星歯車機構とを含む。エンジン１０の出力軸１１は、第１ＭＧ２０の中空の回転軸２１の内部を通り、変速装置４０の遊星歯車機構のキャリアＣＡ１に連結される。サンギヤＳ１には、ブレーキＢ１およびクラッチＣ１の回転要素が設けられた回転軸が連結される。また、リングギヤＲ１は、動力分配装置５０のキャリアＣＡ２に連結される。
【００８７】
動力分配装置５０のサンギヤＳ２は、第１ＭＧ２０の回転軸２１に連結され、リングギヤＲ２は、駆動輪へ連結される出力軸３３に連結される。また、キャリアＣＡ２には、ギヤ６４が連結されており、このギヤ６４の回転がワンウェイクラッチＦ１を介してオイルポンプ６２の回転軸６５に伝達されて、オイルポンプ６２が駆動される。なお、オイルポンプ６２は、実施の形態１と同様に、モータ６１によっても駆動可能である。
【００８８】
遊星歯車機構５５は、サンギヤＳ３、ピニオンギヤＰ３、キャリアＣＡ３、リングギヤＲ３を含む。サンギヤＳ３は、第２ＭＧ３０の出力軸３１に連結される。キャリアＣＡ３は、動力分配装置５０のリングギヤＲ２に連結される出力軸３３に連結される。リングギヤＲ３は、ギヤケース（車体）に固定されている。このような構成によって、第２ＭＧ３０からの駆動力が、遊星歯車機構５５により変速されて、出力軸３３に伝達される。
【００８９】
このような構成を有する駆動装置においても、実施の形態１における図２の作動係合表で説明したようにブレーキＢ１およびクラッチＣ１を係合／解放することによって、ＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードを切換えることができる。
【００９０】
また、変速装置４０のリングギヤＲ１（および動力分配装置５０のキャリアＣＡ２）にオイルポンプ６２が連結されているため、オイルポンプ６２の回転速度は、変速装置４０の変速比によって変化する。したがって、図１２に示されるような構成を有する駆動装置においても、実施の形態１で説明した変速制御を適用することによってキャビテーションの発生を抑制することができる。
【００９１】
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】
【００９２】
１  車両、１０  エンジン、１１，３３，６７  出力軸、２０，３０  ＭＧ、２１，３１，６５  回転軸、２５，３５  インバータ、３２  リダクションギヤ、４０  変速装置、５０  動力分配装置、５１  カウンタドライブギヤ、６１  モータ、６２  オイルポンプ、６３  油圧回路、６４，６６  ギヤ、７１  カウンタドリブンギヤ、７２  デフドライブギヤ、８０  差動装置、８１  デフリングギヤ、８２  駆動軸、９０  駆動輪、３００  ＥＣＵ、３１０  指令設定部、３２０  ＭＯＰ上限速度演算部、３３０  ＭＧ制御部、３４０  エンジン制御部、３５０  油圧制御部、Ｂ１  ブレーキ、Ｃ１  クラッチ、ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３  キャリア、Ｆ１，Ｆ２  ワンウェイクラッチ、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３  ピニオンギヤ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３  リングギヤ、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３  サンギヤ。
【図１】
2016084077.tif 000003
【図２】
2016084077.tif 000004
【図３】
2016084077.tif 000005
【図４】
2016084077.tif 000006
【図５】
2016084077.tif 000007
【図６】
2016084077.tif 000008
【図７】
2016084077.tif 000009
【図８】
2016084077.tif 000010
【図９】
2016084077.tif 000011
【図１０】
2016084077.tif 000012
【図１１】
2016084077.tif 000013
【図１２】
2016084077.tif 000014