(57)【要約】【課題】後進走行の設定時に、係合機構の係合状態の切り換え頻度を低減することのできるハイブリッド車両の駆動力制御装置を提供する。【解決手段】シリーズモードと電気走行モードとシリーズパラレルモードとを備えたハイブリッド車両の駆動力制御装置において、後進走行が選択される直前の走行モードが前記シリーズモード以外であったときには、前記エンジンによる始動要求がある場合に、前記シリーズモードによる前記後進走行を行い、前記エンジンによる始動要求がない場合に、前記電気走行モードによる前記後進走行を行うように構成されている。【選択図】図１
2017088068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが連結された第１回転要素と、発電機能を有する第１回転電機が連結された第２回転要素と、出力部材が連結される第３回転要素との少なくとも三つの回転要素を有する差動機構と、前記出力部材に連結された第２回転電機と、前記各回転電機に電力を供給し、また前記第１回転電機により発電された電力が供給される蓄電装置とを備え、
前記エンジンが出力した動力を電力に変換するように前記第１回転電機を発電機として機能させ、その第１回転電機により変換された電力が供給されることによって前記第２回転電機を駆動力源として走行するシリーズモードと、前記蓄電装置の電力によって前記第２回転電機もしくは前記第１回転電機および第２回転電機を駆動力源として走行する電気走行モードと、前記エンジンが出力する動力の一部および前記第２回転電機が出力する動力を駆動力源として走行するシリーズパラレルモードとを切り換えることができ、
前記シリーズモードが選択されたときに係合される第１係合装置と、前記シリーズパラレルモードが選択されたときに係合される第２係合装置とを備えたハイブリッド車両の駆動力制御装置において、
後進走行が選択される直前の走行モードが前記シリーズモードであったときには、前記シリーズモードによる前記後進走行を行い、
前記後進走行が選択される直前の走行モードが前記シリーズモード以外であったときには、
前記エンジンによる始動要求がある場合に、前記シリーズモードによる前記後進走行を行い、
前記エンジンによる始動要求がない場合に、前記電気走行モードによる前記後進走行を行うように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと回転電機とを動力源として備えた駆動力制御装置に関し、特に、エンジンに加えて二つの回転電機を備えたハイブリッド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に記載された駆動装置では、エンジンが出力した動力の一部を第１ＭＧ（モータ・ジェネレータ）によって電力に変換し、その電力によって第２ＭＧから駆動力を出力することによって走行するシリーズモードや、第１ＭＧと第２ＭＧとの少なくとも一方のＭＧを駆動力源として走行する電気走行モード（ＥＶ走行モード）など、走行モードを切り換えて走行することができる。特許文献１で開示された駆動装置によると、後進走行時は、エンジンおよび第１ＭＧが停止された状態において、第２モータを逆回転させることによる走行、つまりＥＶ走行モードによって後進走行する。
【０００３】
また、特許文献２には、係合装置の係合あるいは解放によってシリーズハイブリッドとパラレルハイブリッドとの機能を切り換えることができるように構成された動力出力装置が開示されている。特許文献２の動力出力装置によると、後進走行時は、シリーズハイブリッドによって走行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０７１６９９号公報
【特許文献２】特開２０００−２０９７０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両において、例えば駐車するときなど、前進走行が可能な状態から後進走行が可能な状態に切り換えられる場合がある。このとき、特許文献１および特許文献２の技術では、後進走行時に特定の走行モードを選択することとしているため、後進走行の直前の走行モードによっては、各モードを設定するための係合装置の係合あるいは解放の切り換えが必要になる場合がある。そのため、走行方向を前進走行から後進走行に切り換える際に、ビジーシフト感が発生してしまうおそれがあった。
【０００６】
本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、後進走行状態を設定するのにあたって係合機構を係合させ、あるいは解放させる係合状態の切り換え頻度を低減することのできるハイブリッド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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、エンジンが連結された第１回転要素と、発電機能を有する第１回転電機が連結された第２回転要素と、出力部材が連結される第３回転要素との少なくとも三つの回転要素を有する差動機構と、前記出力部材に連結された第２回転電機と、前記各回転電機に電力を供給し、また前記第１回転電機により発電された電力が供給される蓄電装置とを備え、前記エンジンが出力した動力を電力に変換するように前記第１回転電機を発電機として機能させ、その第１回転電機により変換された電力が供給されることによって前記第２回転電機を駆動力源として走行するシリーズモードと、前記蓄電装置の電力によって前記第２回転電機もしくは前記第１回転電機および第２回転電気を駆動力源として走行する電気走行モードと、前記エンジンが出力する動力の一部および前記第２回転電機が出力する動力を駆動力源として走行するシリーズパラレルモードとを切り換えることができ、前記シリーズモードが選択されたときに係合される第１係合装置と、前記シリーズパラレルモードが選択されたときに係合される第２係合装置とを備えたハイブリッド車両の駆動力制御装置において、後進走行が選択される直前の走行モードが前記シリーズモードであったときには、前記シリーズモードによる前記後進走行を行い、前記後進走行が選択される直前の走行モードが前記シリーズモード以外であったときには、前記エンジンによる始動要求がある場合に、前記シリーズモードによる前記後進走行を行い、前記エンジンによる始動要求がない場合に、前記電気走行モードによる前記後進走行を行うように構成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ハイブリッド車両の駆動力制御装置において、後進走行の選択の直前における走行モード、つまり係合装置の係合あるいは解放の状態に応じて後進走行する走行モードが選択される。そのため、常に同じ走行モードで後進走行を行う場合と比較して、係合装置の係合あるいは解放の頻度を減少させることができる。したがって、ビジーシフト感を減じることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】後進走行時に実行される駆動力制御装置の制御を説明するためのフローチャートである。
【図２】本発明における一実施形態を説明するためのスケルトン図である。
【図３】制御系統を模式的に示すブロック図である。
【図４】各走行モードを設定するための各クラッチおよびブレーキの係合および解放の状態をまとめて示す図表である。
【図５】各走行モードでの動作状態を説明するための図であって、動力分割機構を構成している遊星歯車機構についての共線図である。
【図６】シリーズモードとシリーズパラレルモードとの駆動領域を車速と出力軸トルクとで示す線図である。
【図７】後進走行時での動作状態を説明するためのタイムチャートである。
【図８】この発明に係る他の実施形態を示すスケルトン図である。
【図９】図８に示す駆動装置に関し、各走行モードでの動作状態を説明するための図であって、動力分割機構を構成している遊星歯車機構についての共線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図２は、実施形態を示すスケルトン図であり、フロントエンジン・フロントドライブ車に適するように構成した例である。なお、図２は各構成部材の連結関係を示し、特に説明していない限り、各構成部材の相対位置を示すものではない。ここに示す例は、複軸式でかつこの発明における回転電機に相当する二つのモータを備えたハイブリッド駆動装置である。二つのモータは、内燃機関（以下、エンジンと記す）と共に駆動力源となっており、永久磁石式同期電動機などの発電機能のあるモータである。
【００１１】
図２に示すエンジン（ＥＮＧ）１は、ガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジンであって、出力軸（クランクシャフト）２と同一軸線上に、動力分割機構３および発電機能のある第１モータ（ＭＧ１）４が、ここに挙げた順に配置されている。動力分割機構３は、入力要素と、反力要素と、出力要素との三つの回転要素によって差動作用を行う機構であって、図２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。すなわち、動力分割機構３は、反力要素に相当するサンギヤ５と、サンギヤ５に対して同心円上に配置されかつ出力要素に相当するリングギヤ６と、これらサンギヤ５およびリングギヤ６に噛み合っているプラネタリピニオンを自転可能かつ公転可能に保持し入力要素に相当するキャリヤ７を有している。
【００１２】
エンジン１の出力軸２に連結された入力軸８が、この動力分割機構３の回転中心軸線に沿って配置されている。これら入力軸８とキャリヤ７とを選択的に連結する入力クラッチＣ０が設けられている。入力クラッチＣ０は、この発明の実施形態における第２係合装置に相当している。また、入力軸８およびエンジン１の出力軸２の回転を選択的に止めるためのブレーキＢ０が設けられている。
【００１３】
動力分割機構３を挟んでエンジン１とは反対側に第１モータ４が配置されており、第１モータ４の第１ロータ９と一体の第１ロータ軸１０がサンギヤ５に連結されている。第１ロータ軸１０は、中空軸であって、第１ロータ軸１０の内部にその回転中心軸線に沿って中間軸１１が挿入されている。中間軸１１と第１ロータ軸１０とは相対回転できるように構成されている。また、中間軸１１は前述した入力軸８に連結され、入力軸８と一体となって回転する。さらに、中間軸１１と第１ロータ軸１０とを選択的に連結するシリーズクラッチＣＳが設けられている。このシリーズクラッチＣＳは、この発明の実施形態における第１係合装置に相当している。
【００１４】
動力分割機構３におけるリングギヤ６に出力ギヤ１２が連結され、これらリングギヤ６と出力ギヤ１２とは一体となって回転する。したがって、前述した入力クラッチＣ０が係合し、かつ第１モータ４が反力トルクを発生している状態では、エンジン１の出力トルクが動力分割機構３を介して出力ギヤ１２に伝達される。このようなエンジン１から動力分割機構３を介して出力ギヤ１２に到るトルクの伝達を、上記の入力クラッチＣ０によって行い、またそのトルク伝達を入力クラッチＣ０によって遮断するようになっている。
【００１５】
エンジン１の出力軸２やこれと一体となって回転する入力軸８および中間軸１１などに対して平行にカウンタ軸１３が配置されている。カウンタ軸１３にはドリブンギヤ１４と第１ドライブギヤ１５とが設けられており、ドリブンギヤ１４が上記の出力ギヤ１２に噛み合っている。
【００１６】
さらに、カウンタ軸１３と平行に、発電機能のある第２モータ（ＭＧ２）１６が配置されている。第２モータ１６における第２ロータ１７と一体となっている第２ロータ軸１８には第２ドライブギヤ１９が設けられており、第２ドライブギヤ１９は上記のドリブンギヤ１４に噛み合っている。第２モータ１６は、前述した第１モータ４と同様に、例えば永久磁石式の同期電動機であって、電力が供給されることによりトルクを出力し、出力ギヤ１２から出力されたトルクに第２モータ１６の出力トルクを加えるように構成されている。
【００１７】
前記カウンタ軸１３や第２モータ１６と平行に終減速機であるデファレンシャルギヤ２０が設けられている。このデファレンシャルギヤ２０のリングギヤ２１が、カウンタ軸１３上の第１ドライブギヤ１５に噛み合っている。
【００１８】
また、第１モータ４および第２モータ１６は、図示しないバッテリやキャパシタなどからなる蓄電装置やインバータを含む電源部にそれぞれ電気的に接続されている。そして、第１モータ４および第２モータ１６は、図示しない電源部によって制御されて、それぞれモータとして動作し、あるいは発電機として動作し、さらには第１モータ４で発電した電力で第２モータ１６をモータとして動作させるように構成されている。
【００１９】
上述した駆動装置は、複数の走行モードを設定することができる。その走行モードは、大きく分けてＥＶ（Electric Vehicle）モードとハイブリッド（ＨＶ）モードとであり、ＨＶモードにはシリーズモードとシリーズパラレルモードとがある。これらの走行モードの選択や各走行モードでの駆動力の制御などを行うためのハイブリッド用電子制御装置（ＨＶ−ＥＣＵ）１００が設けられている。図３はそのＨＶ−ＥＣＵ１００を中心とした制御信号系統を示すブロック図である。ＨＶ−ＥＣＵ１００は、この発明における駆動力制御装置に相当し、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されるデータおよび予め記憶しているデータならびにプログラムを使用して演算を行い、演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。その入力されるデータの例を挙げると、車速、アクセル開度（もしくは駆動要求量）、第１モータ４の回転数、第２モータ１６の回転数、出力軸回転数（前記出力ギヤ１２もしくはカウンタ軸１３の回転数）、蓄電装置の充電残量（ＳＯＣ：State Of Charge）などである。制御指令信号の例を挙げると、第１モータ４のトルク指令信号、第２モータ１６のトルク指令信号、エンジン１のトルク指令信号、シリーズクラッチＣＳの油圧指令信号ＰｂＣＳ、入力クラッチＣ０の油圧指令信号ＰｂＣ０、ブレーキＢ０の油圧指令信号ＰｂＢ０などである。なお、各クラッチＣ０，ＣＳおよびブレーキＢ０の油圧は、それぞれの油圧指令信号ＰｂＣＳ，ＰｂＣ０，ＰｂＢ０によって図示しないソレノイドバルブの電流を制御することにより行われる。これは、従来知られている車両用自動変速機における油圧の制御と同様である。
【００２０】
さらに、モータ用電子制御装置（ＭＧ−ＥＣＵ）１０１およびエンジン用電子制御装置（ＥＮＧ−ＥＣＵ）１０２が設けられている。これらの電子制御装置１０１，１０２は、上記のＨＶ−ＥＣＵ１００と同様に、マイクロコンピュータを主体に構成され、入力されるデータおよび予め記憶しているデータならびにプログラムを使用して演算を行い、演算結果を制御指令信号として出力するように構成されている。ＭＧ−ＥＣＵ１０１は、ＨＶ−ＥＣＵ１００から伝送される第１モータ４および第２モータ１６のトルク指令信号に基づいて演算を行い、第１モータ４の電流および第２モータ１６の電流を制御する信号を出力する。また、ＥＮＧ−ＥＣＵ１０２は、ＨＶ−ＥＣＵ１００から伝送されるエンジントルク指令信号に基づいて演算を行い、エンジン１に付設されている図示しない電子スロットルバルブの開度信号やエンジン１の点火信号を出力するように構成されている。
【００２１】
図４は、各走行モードを設定するためのクラッチＣ０，ＣＳおよびブレーキＢ０の係合および解放の状態をまとめて示す係合作動表である。なお、図４で「〇」印は係合していることを示し、空欄は解放していることを示す。ＥＶモードは、蓄電装置の電力で走行するモードであり、第２モータ１６のみを駆動する単駆動モードと、二つのモータ４，１６を駆動する両駆動モードとがある。さらに、単駆動モードでは、第１モータ４を回転させないＭＧ１切り離しモードと、第１モータ４を連れ回すＭＧ１引き摺りモードとが可能である。ＭＧ１切り離しモードは、各クラッチＣ０，ＣＳおよびブレーキＢ０の全てを解放状態にする。また、第２モータ１６が蓄電装置の電力で駆動される。したがって、第２モータ１６による駆動トルクがカウンタ軸１３を経由してデファレンシャルギヤ２０に伝達される。その場合、ドリブンギヤ１４が回転することにより出力ギヤ１２が回転するが、キャリヤ７が自由に回転することができるために、エンジン１や第１モータ４は停止状態を維持することができる。これに対して、後者のＭＧ１引き摺りモードは、入力クラッチＣ０のみを係合させ、その状態で第２モータ１６を蓄電装置の電力で駆動する。この場合、動力分割機構３のキャリヤ７が入力軸８に連結され、その回転が止められるから、サンギヤ５およびこれに連結されている第１ロータ軸１０ならびに第１ロータ９が第２モータ１６とは反対方向（負方向）に回転する。
【００２２】
このＭＧ１引き摺りモードの動作状態を動力分割機構３を構成している遊星歯車機構についての共線図として図５の（ａ）に示してある。なお、図５において、各クラッチＣ０，ＣＳやブレーキＢ０について付記してある「ＯＦＦ」は解放していることを示し、「ＯＮ」は係合していることを示している。また、太い矢印はトルクの方向を示している。
【００２３】
両駆動モードは、第１モータ４および第２モータ１６を蓄電装置の電力でモータとして駆動し、これらのモータ４，１６が出力するトルクで走行するモードである。この両駆動モードは、入力クラッチＣ０とブレーキＢ０とを係合して設定される。動力分割機構３では、キャリヤ７が固定されるから、第１モータ４がモータとして動作して負方向に回転すると、リングギヤ６およびこれと一体の出力ギヤ１２が前進走行する方向（正方向）に回転する。こうして第１モータ４の出力したトルクが出力ギヤ１２からカウンタ軸１３を経由してデファレンシャルギヤ２０に伝達される。また、第２モータ１６がモータとして動作して正方向に回転すると、その出力トルクがカウンタ軸１３上で、前記出力ギヤ１２から伝達されたトルクに加算され、こうして合算されたトルクがデファレンシャルギヤ２０に伝達される。なお、ＥＶモードでは、前進の際の動作状態と後進の際の動作状態はそれぞれ同じであり、単駆動である場合は、後進走行時には第２モータ１６を負方向に回転させ、両駆動である場合は、さらに第１モータ４を正方向に回転させる。図５（ｂ）は、ＭＧ１引き摺りモードで後進走行しているときの共線図である。
【００２４】
ＨＶモードのうちのシリーズモードは、シリーズクラッチＣＳのみを係合させることにより設定される。シリーズモードにおける動作状態を図５の（ｃ）に、動力分割機構３を構成している遊星歯車機構についての共線図で示してある。エンジン１の出力トルクはシリーズクラッチＣＳを介して第１モータ４に伝達され、第１モータ４が発電機として機能する。その場合、動力分割機構３におけるキャリヤ７が自由に回転する状態になっているので、出力ギヤ１２にはエンジン１のトルクが伝達されない。第１モータ４で発生した電力は第２モータ１６に供給されて第２モータ１６がモータとして動作し、その出力トルクがカウンタ軸１３を経由してデファレンシャルギヤ２０に伝達され、その結果、第２モータ１６による駆動トルクで車両が走行する。図５の（ｃ）は前進時の状態を示してあり、リングギヤ６が車速に応じた回転数で正方向に回転し、これに対してサンギヤ５はエンジン１と同じ回転数になるので、キャリヤ７はリングギヤ６の回転数およびサンギヤ５の回転数ならびに遊星歯車機構のギヤ比（サンギヤ５の歯数とリングギヤ６の歯数との比）に応じた回転数で空転する。なお、第２モータ１６は正方向および負方向のいずれにも回転することができるから、第２モータ１６の回転方向に応じて、車両は前進し、あるいは後進する。すなわち、図５（ｄ）に示すように、エンジン１の回転数は前進走行時と比較して小さくし、第２モータ１６はモータとして動作して負方向に回転することによって、車両が後進走行することができる。
【００２５】
ＨＶモードのうちのシリーズパラレルモードは、エンジン１の出力トルクとモータ４，１６の出力トルクとによって走行するモードであり、前進時には、エンジン１の回転数と出力軸回転数（例えば出力ギヤ１２の回転数）との比を無段階に変化させることのできる無段状態と、動力分割機構３の全体を一体化させる固定段状態とを設定することが可能である。
【００２６】
固定段状態は、入力クラッチＣ０およびシリーズクラッチＣＳを係合させることによって設定される。その動作状態を動力分割機構３を構成している遊星歯車機構の共線図として図５の（ｅ）に示してある。これら二つのクラッチＣ０，ＣＳを係合させることにより動力分割機構３におけるキャリヤ７とサンギヤ５とが連結されるので、動力分割機構３はその全体が一体となって回転する。したがって、エンジン１が出力したトルクは、動力分割機構３によって増減されることなく出力ギヤ１２に伝達される。その場合、第１モータ４は動力分割機構３を介してエンジン１に連結された状態になるので、蓄電装置の電力で第１モータ４をモータとして動作させることにより、第１モータ４の出力トルクを駆動トルクとして、エンジン１の出力トルクに加えることができる。また同様に、蓄電装置の電力で第２モータ１６をモータとして動作させることにより、第２モータ１６の出力トルクを駆動トルクとして、エンジン１の出力トルクに加えることができる。
【００２７】
無段状態は入力クラッチＣ０のみを係合させて設定され、エンジン１が駆動力を出力する。その動作状態を動力分割機構３を構成している遊星歯車機構の共線図として図５の（ｆ）に示してある。エンジン１の出力トルクは入力クラッチＣ０を介して動力分割機構３のキャリヤ７に伝達され、キャリヤ７が正方向に回転する。その状態で、第１モータ４を発電機として動作させることによりサンギヤ５に負方向のトルクを加える。こうすることによりリングギヤ７およびこれと一体の出力ギヤ１２に正方向のトルクが伝達される。一方、第１モータ４によって発電された電力は、第２モータ１６に供給されて第２モータ１６がモータとして機能し、その出力トルクが前記出力ギヤ１２から伝達されるトルクにカウンタ軸１３を介して加えられる。したがって、エンジン１が出力する動力の一部が、動力分割機構３を介して出力ギヤ１２からデファレンシャルギヤ２０に向けて出力され、かつエンジン１が出力する動力の他の部分が一旦電力に変換された後、第２モータ１６から駆動トルクとしてデファレンシャルギヤ２０に向けて出力される。そして、第１モータ４の回転数を変化させることによりエンジン１の回転数が変化する。したがって、エンジン１の回転数を例えば燃費が最適になる回転数に制御することができる。なお、シリーズパラレルモードで後進走行する場合、入力クラッチＣ０のみを係合させた状態で、エンジン１を駆動し、かつ第１モータ４を発電機として機能させて正方向に回転させる。また、第２モータ１６はモータとして機能させ、負方向に回転させ、その出力トルクによって後進走行する。
【００２８】
上述したＥＶモードおよびシリーズモードは、各モータ４，１６の出力トルクで走行し、もしくは第２モータ１６の出力トルクで走行するモードであるから、最大駆動トルクはモータ４，１６の特性に応じて制限される。例えばシリーズモードで出力できる最大駆動トルクは、図６に示すように、第２モータ１６の特性に応じたものとなり、車速がある程度増大した後は、車速の増大に従って低下する。したがって、シリーズモードとシリーズパラレルモードとの切り換え制御を行うためには、図６に示すように、車速と出力軸トルク（もしくは要求トルク）とによって各モードの領域を定めたマップを用意しておき、実際の走行状態が属しているモードを設定することとすればよい。図６に示すマップにおいて、シリーズパラレルモードの属する領域は、シリーズモードが属する領域も包含している。言い換えれば、シリーズモードが設定可能な領域はシリーズパラレルモードが設定可能な領域でもある。そのため、シリーズモードが設定可能な領域では、燃費を重視して走行する場合にはシリーズモードを設定し、動力性能を重視する場合にはシリーズパラレルモードを設定するように構成されている。動力性能を重視する場合の一例として、例えば、運転者によってスポーツモードが選択された場合、つまりエンジン１の回転数が比較的高く維持され、減速時にはエンジンブレーキを発生させるような場合などが挙げられる。
【００２９】
図１には、この発明における駆動力制御装置が搭載された車両において、後進走行が選択されたときに実行される制御のフローチャートを示している。図１に示すように、車両においてＮ（neutral）ポジションからＲ（reverse）ポジションにシフトが切り換えられたか否かが図示しないシフトポジションセンサによって検出される（ステップＳ１）。このときシフトがＲポジションに切り換えられていなければなければ、リターンする（ステップＳ１でＮＯ）。シフトがＲポジションに切り換えられていたら（ステップＳ１でＹＥＳ）、後進走行が選択される直前の走行モードの判定に移行する（ステップＳ２）。走行モードがシリーズモードであった（ステップＳ２でＹＥＳ）場合には、ＭＧ２を逆回転させて後進走行を実行する（ステップＳ３）。つまり、直前に選択された走行モードがシリーズモードであった場合、シリーズモードによって後進走行する。そのため、各クラッチＣ０，ＣＳの係合あるいは解放が生じることなく後進走行に切り換えることができる。
【００３０】
後進走行が選択される直前の走行モードがシリーズモードでなかった（ステップＳ２でＮＯ）場合には、入力クラッチＣ０を解放し、エンジン１を停止する（ステップＳ４）。その後、ＨＶ−ＥＣＵ１００に入力された蓄電装置の充電残量（ＳＯＣ）とＨＶ−ＥＣＵ１００に予め記憶された第１所定値Ａ１とを比較し、その充電残量が第１所定値Ａ１より小さい（ステップＳ５でＹＥＳ）場合には、シリーズクラッチＣＳを係合した後（ステップＳ６）、エンジン１を始動させ（ステップＳ７）、ＭＧ２をそれまでとは逆回転、つまり負方向に回転するようトルクを出力させることにより後進走行を実行する（ステップＳ８）。すなわち、シリーズモードによって後進走行を実行する。
【００３１】
ステップＳ５において、蓄電装置の充電残量が第１所定値Ａ１以上であった（ステップＳ５でＮＯ）場合には、エンジン１を冷却するためのエンジン水温（エンジン冷却用水温）がエンジン水温センサ（ＥＮＧ水温センサ）によって検出され、エンジン水温が予め定められた第２所定値ＴＨ１より低かった（ステップＳ８でＹＥＳ）場合には、上述したステップＳ６に進む。すなわち、シリーズクラッチＣＳを係合した後エンジン１を始動してＭＧ２を逆回転させる、いわゆるシリーズモードによって後進走行を実行する。エンジン水温が第２所定値ＴＨ１以上であった（ステップＳ８でＮＯ）場合には、直ちにＭＧ２を逆回転させることによって後進走行を実行する。つまり、ＥＶモードによって後進走行を実行する。なお、この制御において、シフトポジションがＮポジションからＲポジションに切り換えられたか否かを判断していることに限らず、いずれかのシフトポジションから後進走行であるＲポジションに切り換えられたか否かを判断することとしてもよい。
【００３２】
つぎに、車両において後進走行が選択されたときに、その直前の走行モードがシリーズモード以外の走行モードである場合に、駆動力制御装置の制御によって各装置に生じる挙動を図７に示すタイムチャートを用いて説明する。まず、後進走行（Ｒポジション）が選択される直前は、シフトがＮポジションにあるため、アイドル状態、つまりエンジン１の回転数が低回転状態で維持され、そのエンジン１の回転によって第１モータ４が発電している状態である（ｔ０時点）。
【００３３】
シフトポジションがＮポジションからＲポジションにシフトチェンジされると、入力クラッチＣ０に作用している油圧を小さくする油圧指令信号ＰｂＣ０を出力する（ｔ１時点）。入力クラッチＣ０に作用していた油圧が小さくなり解放されたら、エンジン１の回転数を低下させ始める。エンジン１の回転数の低下に伴い、第１モータ４の正方向への回転が小さくなり、第１モータ４における発電も停止する。このとき、ＨＶ−ＥＣＵ１００によって蓄電装置の充電残量（ＳＯＣ）が測定され、その充電残量と予め定められた第１所定値Ａ１とが比較される。そこで測定された蓄電装置の充電残量が第１所定値Ａ１より小さいと判断されると、シリーズクラッチＣＳに作用させる油圧を大きくする油圧指令信号ＰｂＣＳを出力する（ｔ２時点）。
【００３４】
シリーズクラッチＣＳが係合したら、第１モータ４からトルクが出力される。シリーズクラッチＣＳが係合したことにより第１モータ４とエンジン１とが連結されているため、第１モータ４から出力されたトルクによってエンジン１の回転数を上昇させる。第１モータ４によってエンジン１の回転数を上昇させた後、エンジン１を点火する（ｔ３時点）。エンジン１が始動すると、第１モータ４は、それまでとは反対の方向にトルクが出力されることにより、第１モータ４はエンジン１の動力によって発電している状態になる。また、第２モータＭＧ２は、エンジン１の点火とともに、モータとして動作して後進する方向にトルクを出力する。つまり、シリーズモードによって後進走行を開始する。なお、上述した説明において、蓄電装置の充電残量が第１所定値Ａ１以上であっても、エンジン水温が第２所定値ＴＨ１より小さければ同様の制御が実行される。
【００３５】
この構成によれば、ハイブリッド車両の駆動力制御装置において、後進走行が選択される直前における走行モード、つまり各クラッチＣ０，ＣＳの状態に応じて後進走行を実行する走行モードが選択される。そのため、常に所定の走行モードで後進走行を行う場合と比較して、係合装置の係合あるいは解放の頻度を減少させることができる。したがって、ビジーシフト感を減じることができる。
【００３６】
なお、後進走行が選択された時、特に後進走行が選択される直前の走行モードがシリーズモード以外であった際に実行される制御は、上述した制御に限らず、以下のように実行してもよい。例えば、入力クラッチＣ０を解放してエンジン１を停止した後に、蓄電装置の充電残量（ＳＯＣ）とエンジン水温とのうちいずれか一方を検出することによって、後進走行時の走行モードを判断することとしてもよい。言い換えれば、上述したステップＳ５の判断とステップＳ８の判断とのうち、いずれか一方の判断結果に応じて後進時の走行モードを選択することとしてもよい。蓄電装置の充電残量によって後進走行時の走行モードを選択する場合、充電残量が第１所定値Ａ１より小さければシリーズモードで後進走行を実行し、充電残量が第１所定値Ａ１以上であれば直ちに第２モータ１６を逆回転させてＥＶモードで後進走行を実行すればよい。エンジン水温によって後進走行時の走行モードを選択する場合、エンジン水温が第２所定値ＴＨ１より小さければシリーズモードによって後進走行を実行し、エンジン水温が第２所定値ＴＨ１以上であれば、直ちに第２モータ１６を逆回転させてＥＶモードによって後進走行を実行すればよい。
【００３７】
また、入力クラッチＣ０を解放してエンジン１を停止した後に、蓄電装置の充電残量とエンジン水温とのいずれも検出することによって、後進走行時の走行モードを選択することとしてもよい。すなわち、上述したステップＳ５とステップＳ８とのいずれか一方の判断が否定的であっても、常時ステップＳ５とステップＳ８とのいずれか他方の判断を実行することとしてもよい。さらに、上述した蓄電装置の充電残量およびエンジン冷却用水温の温度に限らず、他の始動要求が生じたときにエンジン１を始動するような構成であってよい。
【００３８】
つぎに、この発明における制御装置の対象とすることができる他の車両の構成について説明する。他の車両の構成において、入力クラッチＣ０は図８に示すように、動力分割機構３のリングギヤ６と出力ギヤ１２との間に設けられていて、またシリーズクラッチＣＳはキャリヤ７と第１ロータ軸１０との間に設けられている。図８に示す他の構成は、前述した図２に示す構成と同様であるから、図８に図２と同様の符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
図８に示す構成の駆動装置であっても、前述した図４に示すように、各クラッチＣ０，ＣＳおよびブレーキＢ０を係合もしくは解放することにより、ＥＶモードやＨＶモードを設定することができる。第２モータ１６によって走行するＥＶモードでは、各クラッチＣ０，ＣＳおよびブレーキＢ０を解放する。その結果、出力ギヤ１２と動力分割機構３におけるリングギヤ６との連結が解除されるので、動力分割機構３を構成しているサンギヤ５およびリングギヤ６ならびにキャリヤ７は停止している。これに対して、入力クラッチＣ０を係合させれば、リングギヤ６が出力ギヤ１２と共に回転し、またキャリヤ７がエンジン１と共に停止しているので、サンギヤ５およびこれに連結されている第１モータ４が負方向に回転する。すなわち、第１モータ４を連れ回すＭＧ１引き摺りモードになる。この動作状態を動力分割機構３を構成している遊星歯車機構についての共線図として図９（ａ）に示してある。さらに、その状態でブレーキＢ０を係合させて入力軸８およびキャリヤ７を固定すれば、第１モータ４がトルクを出力することに対する反力トルクをキャリヤ７で受け持つことができるので、第１モータ４を負方向に回転させ、かつ第２モータ１６を正方向に回転させて、これら二つのモータ４，１６のトルクで走行する両駆動モードとなる。なお、上述したように、前進の際の動作状態と後進の際の動作状態とはそれぞれ同じであり、単駆動である場合は、後進走行時に第２モータ１６を負方向に回転させ、両駆動である場合は、さらに第１モータ４を正方向に回転させることで後進走行が可能である。
【００４０】
シリーズモードは、シリーズクラッチＣＳを係合させてエンジン１によって第１モータ４を駆動し、その第１モータ４で発電した電力によって第２モータ１６を駆動して走行するモードである。したがって、図８に示す構成では、シリーズクラッチＣＳによってサンギヤ５とキャリヤ７とが連結されることにより動力分割機構３の全体が一体となって回転する。その結果、第１モータ４がエンジン１によって駆動されて発電する。しかしながら、入力クラッチＣ０が解放していてリングギヤ６と出力ギヤ１２とが連結されていないので、エンジン１の出力トルクは出力ギヤ１２に伝達されることはない。図９の（ｂ）はその状態を共線図で示しており、サンギヤ５およびリングギヤ６ならびにキャリヤ７は同一回転数になっている。なお、シリーズモードによる後進走行時は、エンジン１および第１モータ４の動作は変わらず、第２モータ１６のみ負方向に回転することによって後進する。
【００４１】
シリーズパラレルモードでの前進時における無段状態は、エンジン１の回転数を第１モータ４によって制御し、その結果、第１モータ４で発生した電力を第２モータ１６に供給して第２モータ１６が駆動トルクを出力する。その動作状態を図９の（ｃ）に共線図で示してある。これは、前述した図５の（ｆ）に示す共線図と各クラッチＣ０，ＣＳの位置が異なるものの、サンギヤ５およびリングギヤ６ならびキャリヤ７の回転方向などは同じである。
【００４２】
シリーズパラレルモードでの前進時の固定状態は各クラッチＣ０，ＣＳを係合させることにより設定され、したがって動力分割機構３の全体が一体となって回転する。したがって、エンジン１に加えて各モータ４，１６をモータとして駆動させてトルクを出力させることにより、エンジン１および各モータ４，１６のトルクで走行するいわゆる両駆動状態となる。その動作状態を図９の（ｄ）に共線図で示してある。これは、前述した図５の（ｅ）に示す共線図とクラッチＣ０，ＣＳの位置が異なるものの、サンギヤ５およびリングギヤ６ならびキャリヤ７の回転方向などは同じである。なお、シリーズパラレルモードで後進走行する場合、入力クラッチＣ０のみを係合させた状態で、エンジン１を駆動し、かつ第１モータ４を発電機として機能させて正方向に回転させる。また、第２モータはモータとして機能させ、負方向に回転させ、その出力トルクによって後進走行する。
【符号の説明】
【００４３】
１…エンジン、  ２…出力軸、  ３…動力分割機構、  ４…第１モータ（ＭＧ１）、  ５…サンギヤ、  ６…リングギヤ、  ７…キャリヤ、  ９…第１ロータ、  １６…第２モータ（ＭＧ２）、  ＣＳ…シリーズクラッチ、  Ｃ０…入力クラッチ。
【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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