(57)【要約】【課題】パラレルモードからシリーズモードに切り換える際のトルク変動によるショックを低減させることができるハイブリッド車両用駆動装置を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両用駆動装置１は、第一モータジェネレータ１１と、第二モータジェネレータ１２と、第二モータジェネレータ１２が回転連結される第二出力軸１２２と、第二出力軸１２２に回転連結された第一ドライブギヤ１３１と、第一モータジェネレータ１１と第一ドライブギヤ１３１とを断接する第一接続機構１９１と、パラレルモードからシリーズモードに切り換える際に、第一モータジェネレータ１１で発電させることにより、第一モータジェネレータ１１と第一ドライブギヤ１３１との間に回転方向に作用する力を低減させたうえで、第一接続機構１９１を作動させて、第一モータジェネレータ１１を第一ドライブギヤ１３１から切断するモード切換部と、を有する。【選択図】  図１
2017043311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが回転連結される第一モータジェネレータと、
第二モータジェネレータと、
駆動輪及び前記第二モータジェネレータが回転連結される出力軸と、
前記出力軸に回転連結される回転部材と、
前記第一モータジェネレータと前記回転部材とを断接する接続機構と、
前記接続機構を作動させて、前記第一モータジェネレータを前記回転部材に接続させて、前記エンジンの駆動力と、前記第一モータジェネレータ及び前記第二モータジェネレータの少なくとも一方の駆動力と、によって走行するパラレルモードを形成するパラレルモード形成部と、
前記接続機構を作動させて、前記第一モータジェネレータを前記回転部材から切断させて、前記エンジンの駆動力によって前記第一モータジェネレータにおいて発電し、前記第一モータジェネレータで発電された電力で前記第二モータジェネレータを駆動させて、前記第二モータジェネレータの駆動力によって走行するシリーズモードを形成するシリーズモード形成部と、
前記パラレルモードから前記シリーズモードに切り換える際に、前記第一モータジェネレータで発電させることにより、前記第一モータジェネレータと前記回転部材との間に回転方向に作用する力を低減させたうえで、前記接続機構を作動させて、前記第一モータジェネレータを前記回転部材から切断するモード切換部と、を有するハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項２】
前記モード切換部は、前記第一モータジェネレータの角加速度と、前記回転部材の角加速度が等しくなるように、前記第一モータジェネレータを制御する請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項３】
前記モード切換部は、前記パラレルモードから前記シリーズモードに切り換える際に、前記第二モータジェネレータが出力する第二モータトルクを増大させる請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項４】
前記第二モータジェネレータが出力する第二モータトルクの増大量は、前記第一モータジェネレータが出力する第一モータトルクの低下量に相当するトルクである請求項３に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項５】
前記モード切換部は、前記パラレルモードから前記シリーズモードに切り換える際に、前記エンジンが出力するエンジントルクを一定にする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からエンジン、第一モータジェネレータ、及び第二モータジェネレータ少なくともいずれか１の駆動力によって駆動輪を駆動するハイブリッド車両用駆動装置がある。このようなハイブリッド車両用駆動装置では、バッテリの残量や車両の走行状態に応じてパラレルモードとシリーズモードとが適宜切り換えられる。パラレルモードでは、エンジン及び第二モータジェネレータの駆動力で走行する。シリーズモードでは、エンジンの駆動力で第一モータジェネレータ回転させ、第一モータジェネレータにおいて発電された電力で第二モータジェネレータを駆動させて走行する。
【０００３】
パラレルモードからシリーズモードに変更される際には、切換機構が、ハイブリッド駆動装置内の動力伝達経路を、パラレルモード用の動力伝達経路からシリーズモード用の動力伝達経路に切り換える。この際に、切換機構を作動させるために、動力伝達経路にエンジントルクが入力されないように、一時的にエンジンをハイブリッド車両用駆動装置から切り離す必要がある。エンジン回転速度の急激な上昇を防止するために、エンジンがハイブリッド車両用駆動装置から切り離される前に、スロットルバルブの開度がアクセルペダルの操作量と無関係に戻される。スロットルバルブの戻し速度（スロットルバルブの開度の変化率）が速すぎると、エンジントルクが急激に低下して、車両にトルク変動によるショックが発生する。一方で、スロットルバルブの戻し速度が遅すぎると、エンジンをハイブリッド車両用駆動装置から切り離すのに長い時間を要して、パラレルモードからシリーズモードから切り換わる時間が長期化し、運転者が違和感を覚える。
【０００４】
そこで特許文献１に示されるように、スロットルバルブの戻し制御が開始されて時間が経過するに従って、スロットルバルブの戻し速度を速くすることにより、運転者に顕著なショックを感じさせることなく、スロットルバルブを速やかに戻すことができる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２８９０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示される技術をハイブリッド車両用駆動装置のパラレルモードからシリーズモードへの切換に適用した場合には、エンジンがハイブリッド車両用駆動装置から切り離される前に生じるショックを、ある程度は低減させることができるが、十分にショックを低減させることはできない。また、特許文献１に示される技術では、スロットルバルブが戻されるので、エンジントルクの低下により車両が減速し、運転者が車両の減速による違和感を覚える。
【０００７】
本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、パラレルモードからシリーズモードの切り換える際のトルク変動によるショックを低減させることができるハイブリッド車両用駆動装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１に係るハイブリッド車両用駆動装置の発明は、エンジンが回転連結される第一モータジェネレータと、第二モータジェネレータと、駆動輪及び前記第二モータジェネレータが回転連結される出力軸と、前記出力軸に回転連結される回転部材と、前記第一モータジェネレータと前記回転部材とを断接する接続機構と、前記接続機構を作動させて、前記第一モータジェネレータを前記回転部材に接続させて、前記エンジンの駆動力と、前記第一モータジェネレータ及び前記第二モータジェネレータの少なくとも一方の駆動力と、によって走行するパラレルモードを形成するパラレルモード形成部と、前記接続機構を作動させて、前記第一モータジェネレータを前記回転部材から切断させて、前記エンジンの駆動力によって前記第一モータジェネレータにおいて発電し、前記第一モータジェネレータで発電された電力で前記第二モータジェネレータを駆動させて、前記第二モータジェネレータの駆動力によって走行するシリーズモードを形成するシリーズモード形成部と、前記パラレルモードから前記シリーズモードに切り換える際に、前記第一モータジェネレータで発電させることにより、前記第一モータジェネレータと前記回転部材との間に回転方向に作用する力を低減させたうえで、前記接続機構を作動させて、前記第一モータジェネレータを前記回転部材から切断するモード切換部と、を有する。
【０００９】
このように、モード切換部は、パラレルモードからシリーズモードに切り換える際に、第一モータジェネレータで発電させることにより、第一モータジェネレータと回転部材との間に作用する力を低減させたうえで、接続機構を作動させて、第一モータジェネレータを回転部材から切断する。これにより、エンジンが出力するエンジントルクを低下させなくても、第一モータジェネレータと回転部材との間に作用する力が低減するので、接続機構によって、第一モータジェネレータを回転部材から切断することができる。このため、エンジントルクの低下に伴うトルク変動によるショックの発生を防止することができ、パラレルモードからシリーズモードに切り換える際のトルク変動によるショックを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ハイブリッド車両用駆動装置が搭載された車両の説明図である。
【図２】ハイブリッド車両用駆動装置の係合表である。
【図３】パラレル−シリーズ切換制御のタイムチャートである。
【図４】パラレル−シリーズ切換制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（車両の説明）
図１に基づき、本発明の実施形態によるハイブリッド車両用駆動装置１が搭載された車両Ｖについて説明する。図１に示すように、車両Ｖは、ハイブリッド車両用駆動装置１、デファレンシャル１９、ドライブシャフト２０Ｌ、２０Ｒ、及び駆動輪２１Ｌ、２１Ｒ、アクセルペダル５１、及びアクセルセンサ５２を有している。ハイブリッド車両用駆動装置１は、エンジン２、フライホイール３、自動変速機４、第一モータジェネレータ１１、第二モータジェネレータ１２、インバータ装置１６、バッテリ１７、制御部１８、エンジン回転速度センサ１７１、第一モータ回転速度センサ１７２、第一入力軸回転速度センサ１７３、第二モータ回転速度センサ１７４、及び出力軸回転速度センサ１７５を有している。
【００１２】
エンジン２は、ガソリンや軽油等の炭化水素系燃料を使用し、エンジントルクＴｅｎｇを、その駆動軸２ａに出力するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等である。フライホイール３は、駆動軸２ａに連結されている。フライホイール３には、入力されたエンジントルクＴｅｎｇの変動を吸収するダンパー３ａが設けられている。自動変速機４の構成については、後で詳細に説明する。
【００１３】
モータジェネレータ１１、１２は、ロータ１１ａ、１２ａとステータ１１ｂ、１２ｂとから構成されている。ロータ１１ａ、１２ａは、ステータ１１ｂ、１２ｂの内周側に回転可能に設けられている。バッテリ１７は、電力を蓄電する二次電池であり、インバータ装置１６を介して、モータジェネレータ１１、１２のステータ１１ｂ、１２ｂに電力を供給する。
【００１４】
インバータ装置１６は、制御部１８からの指令に基づいて、バッテリ１７から供給された電力の電圧を昇圧してモータジェネレータ１１、１２のステータ１１ｂ、１２ｂに供給し、モータジェネレータ１１、１２を駆動する。また、インバータ装置１６は、制御部１８からの指令に基づいて、モータジェネレータ１１、１２において発電された電力の電圧を降圧して、バッテリ１７に充電する。ブレーキペダル（不図示）が踏まれた場合には、制御部１８は、インバータ装置１６に指令を出力して、第一モータジェネレータ１１及び第二モータジェネレータ１２の少なくとも一方において発電をさせて、回生制動力を発生させる。
【００１５】
デファレンシャル１９は、自動変速機４から出力されたトルクを、左右のドライブシャフト２０Ｌ、２０Ｒを介して、左右の駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに伝達するとともに、左右の駆動輪２１Ｌ、２１Ｒの回転速度差を吸収する。
【００１６】
アクセルペダル５１は、車両Ｖの運転席に揺動可能に設けられている。アクセルセンサ５２は、アクセルペダル５１の操作量であるアクセルストロークＳｔａを検出し、その検出結果を制御部１８に出力する。
【００１７】
制御部１８は、アクセルセンサ５２によって検出されたアクセルストロークＳｔａに基づいて、運転者の要求トルクＴｒｄを演算する。
【００１８】
（自動変速機）
以下に、自動変速機４について説明する。自動変速機４は、第一入力軸１１１、第二入力軸１１２、筒状部材１１５、第一出力軸１２１、第二出力軸１２２、第一ドライブギヤ１３１、第二ドライブギヤ１３２、第一ドリブンギヤ１４１、第二ドリブンギヤ１４２、オーバードライブドリブンギヤ１４９、第一出力ギヤ１５１、第二出力ギヤ１５２、ワンウエイクラッチ１６１、第一接続機構１９１、第二接続機構１９２、及び第三接続機構１９３を有している。
【００１９】
第一入力軸１１１は、駆動軸２ａと同軸に、駆動軸２ａと直列に設けられている。第一入力軸１１１は、フライホイール３を介してエンジン２の駆動軸２ａに回転連結されている。筒状部材１１５は、円筒形状であり、第一入力軸１１１の外周側に、第一入力軸１１１と同軸に設けられている。第二入力軸１１２は、第一入力軸１１１と同軸に、第一入力軸１１１と直列に設けられている。第一出力軸１２１及び第二出力軸１２２は、第一入力軸１１１及び第二入力軸１１２と径方向に並列に設けられている。
【００２０】
第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａは、筒状部材１１５に回転連結されている。このような構成によってロータ１１ａは、筒状部材１１５の軸線回りに回転可能に設けられている。第一入力軸１１１と筒状部材１１５との間には、ワンウエイクラッチ１６１が設けられている。第一入力軸１１１の回転速度、つまり、エンジン２の回転速度が、筒状部材１１５の回転速度、つまり、ロータ１１ａの回転速度よりも速い場合に、ワンウエイクラッチ１６１はロック状態となり、第一入力軸１１１と筒状部材１１５とが接続され、エンジン２の駆動軸２ａが第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａに回転連結される。一方で、第一入力軸１１１の回転速度が筒状部材１１５の回転速度よりも遅い場合には、ワンウエイクラッチ１６１はフリー状態となり、第一入力軸１１１と筒状部材１１５とが切断される。第一ドライブギヤ１３１（回転部材）は、筒状部材１１５の軸線回りに遊転可能（回転可能）に設けられている。
【００２１】
第二ドライブギヤ１３２及び第二モータジェネレータ１２のロータ１２ａは、第二入力軸１１２に固定されている。第一出力ギヤ１５１は、第一出力軸１２１に固定され、デファレンシャル１９のリングギヤ１９ａと噛み合っている。このような構成によって、第一出力軸１２１は、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに回転連結されている。第一ドリブンギヤ１４１は、第一出力軸１２１に遊転可能に設けられ、第二ドライブギヤ１３２と噛み合っている。このような構成によって、後述するように、第一ドリブンギヤ１４１が第一出力軸１２１に接続されると、第二モータジェネレータ１２が第一出力軸１２１に回転連結される。
【００２２】
オーバードライブドリブンギヤ１４９は、第二出力軸１２２に固定され、第一ドライブギヤ１３１と噛み合っている。このような構成によって、第一ドライブギヤ１３１（回転部材）は第二出力軸１２２に回転連結されている。
【００２３】
第二出力ギヤ１５２は、第二出力軸１２２に固定され、デファレンシャル１９のリングギヤ１９ａと噛み合っている。このような構成によって、第二出力軸１２２は、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに回転連結されている。第二出力ギヤ１５２のギヤ径（ピッチ円直径、基準円直径）は、第一出力ギヤ１５１のギヤ径よりも大きくなっている。
【００２４】
第二ドリブンギヤ１４２は、第二出力軸１２２に遊転可能に設けられ、第二ドライブギヤ１３２と噛み合っている。このような構成によって、後述するように、第二ドリブンギヤ１４２が第二出力軸１２２に接続されると、第二モータジェネレータ１２が第二出力軸１２２に回転連結される。第二ドリブンギヤ１４２のギヤ径は、第一ドリブンギヤ１４１のギヤ径よりも小さくなっている。
【００２５】
第一接続機構１９１は、第一ドライブギヤ１３１を筒状部材１１５に接続する第一シフトポジションＳＰ１、第一入力軸１１１を筒状部材１１５に接続する第二シフトポジションＳＰ２、第一ドライブギヤ１３１及び第一入力軸１１１のいずれも筒状部材１１５に接続しない第一ニュートラルＮ１のいずれかに切り換えるドグクラッチである。言い換えると、第一接続機構１９１は、第一ドライブギヤ１３１又は第一入力軸１１１のいずれかと筒状部材１１５とを断接する。第一接続機構１９１は、第一ハブ１９１ａ、第一係合部材１９１ｂ、第二係合部材１９１ｃ、第一スリーブ１９１ｄ、及び第一アクチュエータ１９１ｅから構成されている。
【００２６】
第一ハブ１９１ａは、筒状部材１１５に固定されている。第一係合部材１９１ｂは、第一ドライブギヤ１３１に固定され、第一ハブ１９１ａに隣接して設けられている。第二係合部材１９１ｃは、第一入力軸１１１に固定され、第一ハブ１９１ａに隣接して設けられている。第一スリーブ１９１ｄは、第一ハブ１９１ａとスプライン嵌合していて、第一係合部材１９１ｂ及び第二係合部材１９１ｃのいずれかと選択的に係合し、第一係合部材１９１ｂ及び第二係合部材１９１ｃの両方と係合しない。
【００２７】
第一アクチュエータ１９１ｅは、制御部１８の指令に基づいて、第一スリーブ１９１ｄを、第一ニュートラルＮ１、第一シフトポジションＳＰ１、及び第二シフトポジションＳＰ２のいずれに移動させる。第一スリーブ１９１ｄが第一ニュートラルＮ１に位置している状態では、第一ハブ１９１ａは、第一係合部材１９１ｂ及び第二係合部材１９１ｃのいずれにも係合しておらず、第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａ（筒状部材１１５）及び第一入力軸１１１は、第一ドライブギヤ１３１から切断されている。第一スリーブ１９１ｄが第一シフトポジションＳＰ１に位置している状態では、第一ハブ１９１ａは第一係合部材１９１ｂに係合し、第一ドライブギヤ１３１は筒状部材１１５に接続され、第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａが第一ドライブギヤ１３１に接続される。第一スリーブ１９１ｄが第二シフトポジションＳＰ２に位置している状態では、第一ハブ１９１ａは第二係合部材１９１ｃに係合し、第一入力軸１１１は筒状部材１１５に接続される。
【００２８】
第二接続機構１９２は、第一ドリブンギヤ１４１が第一出力軸１２１に接続された第三シフトポジションＳＰ３と、第一ドリブンギヤ１４１が第一出力軸１２１から切断された第二ニュートラルＮ２のいずれかに切り換えるドグクラッチである。言い換えると、第二接続機構１９２は、第一ドリブンギヤ１４１と第一出力軸１２１を断接する。
【００２９】
第二接続機構１９２は、第二ハブ１９２ａ、第三係合部材１９２ｂ、第二スリーブ１９２ｄ、及び第二アクチュエータ１９２ｅから構成されている。第二ハブ１９２ａは、第一出力軸１２１に固定されている。第三係合部材１９２ｂは、第一ドリブンギヤ１４１に固定されている。第二ハブ１９２ａ、第三係合部材１９２ｂ、第二スリーブ１９２ｄ、及び第二アクチュエータ１９２ｅの構造及び機能は、それぞれ、第一ハブ１９１ａ、第一係合部材１９１ｂ、第一スリーブ１９１ｄ、及び第一アクチュエータ１９１ｅの構造及び機能と同様である。
【００３０】
第三接続機構１９３は、第二ドリブンギヤ１４２が第二出力軸１２２に接続された第四シフトポジションＳＰ４と、第二ドリブンギヤ１４２が第二出力軸１２２から切断された第三ニュートラルＮ３のいずれかに切り換えるドグクラッチである。言い換えると、第三接続機構１９３は、第二ドリブンギヤ１４２と第二出力軸１２２とを断接する。
【００３１】
第三接続機構１９３は、第三ハブ１９３ａ、第四係合部材１９４ｂ、第三スリーブ１９３ｄ、及び第三アクチュエータ１９３ｅから構成されている。第三ハブ１９３ａは、第二出力軸１２２に固定されている。第四係合部材１９３ｂは、第二ドリブンギヤ１４２に固定されている。第三ハブ１９３ａ、第四係合部材１９３ｂ、第三スリーブ１９３ｄ、及び第三アクチュエータ１９３ｅの構造及び機能は、それぞれ、第一ハブ１９１ａ、第一係合部材１９１ｂ、第一スリーブ１９１ｄ、及び第一アクチュエータ１９１ｅの構造及び機能と同様である。
【００３２】
エンジン回転速度センサ１７１は、駆動軸２ａの回転速度、つまり、エンジン２の回転速度を検出する。第一モータ回転速度センサ１７２は、第一モータジェネレータ１１の回転速度を検出する。第一入力軸回転速度センサ１７３は、第一入力軸１１１の回転速度を検出する。第二モータ回転速度センサ１７４は、第二モータジェネレータ１２の回転速度を検出する。出力軸回転速度センサ１７５は、第一出力軸１２１の回転速度を検出する。なお、出力軸回転速度センサ１７５は、第二出力軸１２２の回転速度を検出しても差し支え無い。センサ１７１〜１７５は、検出した信号を制御部１８に出力する。制御部１８は、出力軸回転速度センサ１７５によって検出された第一出力軸１２１の回転速度に基づいて、車両Ｖの速度を演算する。
【００３３】
（ハイブリッド車両用駆動装置のモード）
次に、図２に示す係合表を用いて、ハイブリッド車両用駆動装置１のモードについて説明する。
【００３４】
［ＥＶ−Ｌモード］
ＥＶ−Ｌモードは、第二モータジェネレータ１２の駆動力のみで車両Ｖが走行するモードである。制御部１８は、自動変速機４においてＥＶ−Ｌモードを形成する場合には、シフトポジションが図２の係合表のＥＶ−Ｌモードの欄となるように接続機構１９１〜１９３に指令を出力する。自動変速機４においてＥＶ−Ｌモードが形成されると、第一ドリブンギヤ１４１が第一出力軸１２１に接続されて、第二モータジェネレータ１２が駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに回転連結される。すると、第二モータジェネレータ１２から出力された第二モータトルクＴｍｇ２が、第一出力軸１２１を介して、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに伝達される。
【００３５】
［ＥＶ−Ｈモード］
ＥＶ−Ｈモードは、第二モータジェネレータ１２の駆動力のみで車両Ｖが走行するモードである。ＥＶ−Ｈモードでは、第二モータジェネレータ１２と駆動輪２１Ｌ、２１Ｒとの間の減速比は、ＥＶ−Ｌモードの前記減速比よりも小さい。制御部１８は、自動変速機４においてＥＶ−Ｈモードを形成する場合には、シフトポジションが図２の係合表のＥＶ−Ｈモードの欄となるように接続機構１９１〜１９３に指令を出力する。自動変速機４においてＥＶ−Ｈモードが形成されると、第二ドリブンギヤ１４２が第二出力軸１２２に接続されて、第二モータジェネレータ１２が駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに回転連結される。すると、第二モータジェネレータ１２から出力された第二モータトルクＴｍｇ２が、第二出力軸１２２を介して、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに伝達される。
【００３６】
［ＥＶ−ＯＤモード］
ＥＶ−ＯＤモードは、第一モータジェネレータ１１の駆動力で車両Ｖが走行するモードである。ＥＶ−ＯＤモードでは、第一モータジェネレータ１１と駆動輪２１Ｌ、２１Ｒとの間の減速比は、ＥＶ−Ｈモードにおける第二モータジェネレータ１２と駆動輪２１Ｌ、２１Ｒとの間の減速比よりも小さい。制御部１８は、自動変速機４においてＥＶ−ＯＤモードを形成する場合には、シフトポジションが図２の係合表のＥＶ−ＯＤモードの欄となるように接続機構１９１〜１９３に指令を出力する。自動変速機４においてＥＶ−ＯＤモードが形成されると、第一ドライブギヤ１３１が筒状部材１１５に接続され、第一モータジェネレータ１１が駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに回転連結される。すると、第一モータジェネレータ１１から出力された第一モータトルクＴｍｇ１が、第二出力軸１２２を介して、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに伝達される。なお、ＥＶ−ＬモードとＥＶ−Ｈモードとの間で変速する間に、ＥＶ−ＯＤモードを形成して、第一モータジェネレータ１１から第一モータトルクＴｍｇ１を駆動輪２１Ｌ、２１Ｒを出力することにより、車両Ｖの減速を防止する。
【００３７】
［エンジン走行モード］
エンジン走行モードは、エンジン２の駆動力で車両Ｖが走行するモードである。制御部１８は、自動変速機４においてエンジン走行モードを形成する場合には、シフトポジションが図２の係合表のエンジン走行モードの欄となるように接続機構１９１〜１９３に指令を出力する。自動変速機４においてエンジン走行モードが形成されると、第一ドライブギヤ１３１が筒状部材１１５に接続される。そして、エンジン２がエンジントルクＴｅｎｇを出力すると、ワンウエイクラッチ１６１がロック状態となり、第一入力軸１１１と筒状部材１１５とが接続され、エンジントルクＴｅｎｇが第二出力軸１２２を介して、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに伝達される。この場合には、エンジン２の駆動力で第一モータジェネレータ１１が駆動されて、第一モータジェネレータ１１が発電して車両Ｖの補機類に電力を供給する。また、要求される駆動力が大きい場合には、エンジン走行モードにおいて、車両Ｖは、エンジン２と第一モータジェネレータ１１の両方の駆動力で走行する。
【００３８】
［シリーズＬモード］
シリーズＬモードは、エンジン２で第一モータジェネレータ１１を駆動して、第一モータジェネレータ１１が発電し、第二モータジェネレータ１２の駆動力で車両Ｖが走行するモードである。制御部１８（シリーズ形成部）は、自動変速機４においてシリーズＬモードを形成する場合には、シフトポジションが図２の係合表のシリーズＬモードの欄となるように接続機構１９１〜１９３に指令を出力する。自動変速機４においてシリーズＬモードが形成されると、第一ドリブンギヤ１４１が第一出力軸１２１に接続され、第二モータジェネレータ１２が駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに回転連結される。エンジン２が駆動して、第一入力軸１１１が回転するので、ワンウエイクラッチ１６１がロックして、エンジン２によって第一モータジェネレータ１１が駆動されて、第一モータジェネレータ１１において発電される。第一モータジェネレータ１１において発電された電力は、第二モータジェネレータ１２の駆動に使用され、第二モータジェネレータ１２から出力された第二モータトルクＴｍｇ２が、第一出力軸１２１を介して、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに伝達される。
【００３９】
［シリーズＨモード］
シリーズＨモードは、エンジン２の駆動力で第一モータジェネレータ１１を駆動して、第一モータジェネレータ１１が発電し、第二モータジェネレータ１２の駆動力で車両Ｖが走行するモードである。シリーズＨモードでは、第二モータジェネレータ１２と駆動輪２１Ｌ、２１Ｒとの間の減速比は、シリーズＬモードの前記減速比よりも小さい。制御部１８（シリーズ形成部）は、自動変速機４においてシリーズＨモードを形成する場合には、シフトポジションが図２の係合表のシリーズＨモードの欄となるように接続機構１９１〜１９３に指令を出力する。自動変速機４においてシリーズＨモードが形成されると、第二ドリブンギヤ１４２が第二出力軸１２２に接続され、第二モータジェネレータ１２が駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに回転連結される。エンジン２が駆動して、第一入力軸１１１が回転するので、ワンウエイクラッチ１６１がロックして、エンジン２によって第一モータジェネレータ１１が駆動されて、第一モータジェネレータ１１において発電される。第一モータジェネレータ１１において発電された電力は、第二モータジェネレータ１２の駆動に使用され、第二モータジェネレータ１２から出力された第二モータトルクＴｍｇ２が、第二出力軸１２２を介して、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに伝達される。
【００４０】
［パラレルＬモード］
パラレルＬモードは、エンジン２及び第二モータジェネレータ１２の駆動力で車両Ｖが走行するモードである。制御部１８（パラレル形成部）は、自動変速機４においてパラレルＬモードを形成する場合には、シフトポジションが図２の係合表のパラレルＬモードの欄となるように接続機構１９１〜１９３に指令を出力する。自動変速機４においてパラレルＬモードが形成されると、第一ドライブギヤ１３１が筒状部材１１５に接続され、第一モータジェネレータ１１が駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに回転連結される。また、第一ドリブンギヤ１４１が第一出力軸１２１に接続される。エンジン２が駆動して、第一入力軸１１１が回転するので、ワンウエイクラッチ１６１がロックして、エンジン２から出力されたエンジントルクＴｅｎｇは、第一モータジェネレータ１１及び駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに伝達される。第一モータジェネレータ１１において発電された電力は、第二モータジェネレータ１２の駆動に使用される。第二モータジェネレータ１２から出力された第二モータトルクＴｍｇ２が、第一出力軸１２１を介して、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに伝達される。また、場合によっては、第一モータジェネレータ１１は電動機として作動し、第一モータジェネレータ１１から出力された第一モータトルクＴｍｇ１が、第二出力軸１２２を介して、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに伝達される。
【００４１】
［パラレルＨモード］
パラレルＨモードは、エンジン２及び第二モータジェネレータ１２の駆動力で車両Ｖが走行するモードである。パラレルＨモードでは、第二モータジェネレータ１２と駆動輪２１Ｌ、２１Ｒとの間の減速比は、パラレルＬモードの前記減速比よりも小さい。制御部１８（パラレル形成部）は、自動変速機４においてパラレルＨモードを形成する場合には、シフトポジションが図２の係合表のパラレルＨモードの欄となるように接続機構１９１〜１９３に指令を出力する。自動変速機４においてパラレルＨモードが形成されると、第一ドライブギヤ１３１が筒状部材１１５に接続され、第一モータジェネレータ１１が駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに回転連結される。また、第二ドリブンギヤ１４２が第二出力軸１２２に接続される。エンジン２が駆動して、第一入力軸１１１が回転するので、ワンウエイクラッチ１６１がロックして、エンジン２から出力されたエンジントルクＴｅｎｇは、第一モータジェネレータ１１及び駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに伝達される。第一モータジェネレータ１１において発電された電力は、第二モータジェネレータ１２の駆動に使用され、第二モータジェネレータ１２から出力された第二モータトルクＴｍｇ２が、第二出力軸１２２を介して、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに伝達される。また、場合によっては、第一モータジェネレータ１１は電動機として作動し、第一モータジェネレータ１１から出力された第一モータトルクＴｍｇ１が、第二出力軸１２２を介して、駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに伝達される。
【００４２】
［エンジン始動モード］
エンジン始動モードは、第一モータジェネレータ１１でエンジン２を始動するモードである。制御部１８は、自動変速機４においてエンジン始動モードを形成する場合には、シフトポジションが図２の係合表のエンジン始動モードの欄となるように接続機構１９１〜１９３に指令を出力する。自動変速機４においてエンジン始動モードが形成されると、第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａが第一入力軸１１１に接続される。第一モータジェネレータ１１から出力された第一モータトルクＴｍｇ１は、エンジン２に伝達されて、エンジン２が始動する。
【００４３】
（パラレル−シリーズ切換制御の概要）
以下に図３に示すタイムチャートを用いて、パラレル−シリーズ切換制御の概要について説明する。本実施形態では、パラレルＬモード又はパラレルＨモード（以下、単にパラレルモードとする）からシリーズＬモード又はシリーズＨモード（以下、単にシリーズモードとする）に切り換える際に、以下に説明する「パラレル−シリーズ切換制御」が実行される。
【００４４】
「パラレル−シリーズ切換制御」が開始されると（図３のＴ１）、「パラレル−シリーズ切換制御」が終了するまで（図３のＴ２）、エンジン２が出力するエンジントルクＴｅｎｇが一定とされる。そして、第一接続機構１９１によって第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａが第一ドライブギヤ１３１から切り離される際に、第一モータジェネレータ１１において発電が実行されて、第一モータジェネレータ１１がマイナスの第一モータトルクＴｍｇ１を出力する。すると、エンジン２が出力するエンジントルクＴｅｎｇと第一モータジェネレータ１１出力するマイナスの第一モータトルクＴｍｇ１とが相殺される。この結果、第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａと第一ドライブギヤ１３１（回転部材）との間の回転方向に作用する力が低減され、第一ハブ１９１ａ及び第一係合部材１９１ｂと第一スリーブ１９１ｄとの間に回転方向に作用する力が低減される（図３のＴ２）。このように、第一ハブ１９１ａ及び第一係合部材１９１ｂと第一スリーブ１９１ｄとの間に回転方向に作用する力が低減されるので、第一スリーブ１９１ｄは摺動可能となる。
【００４５】
そして、第一ハブ１９１ａ及び第一係合部材１９１ｂと第一スリーブ１９１ｄとの間に回転方向に作用する力が低減されると、第一接続機構１９１によって、第一スリーブ１９１ｄが第一シフトポジションＳＰ１から第一ニュートラルＮ１に移動され、第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａが第一ドライブギヤ１３１から切り離される。
【００４６】
本実施形態では、第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａの角加速度と第一ドライブギヤ１３１（回転部材）の角加速度とが一致するように、第一モータジェネレータ１１が制御される。このため、第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａと第一ドライブギヤ１３１（回転部材）との間に回転方向に作用する力が殆ど０となっている状態で、第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａが第一ドライブギヤ１３１から切り離される。つまり、実際に第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａが第一ドライブギヤ１３１から切り離される前に、実質的に第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａが第一ドライブギヤ１３１から切り離されている状態で（実質的にシリーズモードとなっている状態で）、第一スリーブ１９１ｄが第一シフトポジションＳＰ１から第一ニュートラルＮ１に移動される。
【００４７】
第一モータジェネレータ１１がマイナスの第一モータトルクＴｍｇ１を出力して、第一モータトルクＴｍｇ１が低下する際に、第一モータトルクＴｍｇ１の低下を補うように、第二モータトルクＴｍｇ２が増大される（図３のＴ１〜Ｔ２）。このため、車両Ｖの減速が防止され、パラレルモードからシリーズモードへの切換に伴う車両Ｖに発生するトルク変動によるショックが低減される。
【００４８】
また、パラレルモードからシリーズモードに切り換わる際に、エンジン２が出力するエンジントルクＴｅｎｇが低下されず一定とされるので、パラレルモードからシリーズモードへの切換に伴う車両Ｖに発生するトルク変動によるショックが低減される。
【００４９】
（パラレル-シリーズ切換制御）
以下に、図４に示すフローチャートを用いて、「パラレル-シリーズ切換制御」について説明する。
車両ＶのイグニッションがＯＮとされると、プログラムはステップＳ１１に進む。
【００５０】
ステップＳ１１において、制御部１８は、パラレルモードからシリーズモードへの変更が必要であると判断した場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、プログラムをステップＳ１２に進める。一方で、制御部１８は、パラレルモードからシリーズモードへの変更が不要であると判断した場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、ステップＳ１１の処理を繰り返す。制御部１８は、例えば、バッテリ１７の充電量が低下したと判断した場合には、パラレルモードからシリーズモードへの変更が必要であると判断する。
【００５１】
ステップＳ１２において、制御部１８（モード切換部）は、下式（１）に基づいて、第二モータ目標トルクＴｔｍｇ２を演算する。
Ｔｔｍｇ２＝（Ｔｒｄ−Ｔｍｇ１・ｉｍｇ１−Ｔｅｎｇ・ｉｅｎｇ）／ｉｍｇ２…（１）
Ｔｔｍｇ２：第二モータ目標トルク
Ｔｒｄ：要求トルクＴｒｄ（デファレンシャル１９のリングギヤ１９ａに作用するトルク）
Ｔｍｇ１：第一モータトルク（第一モータジェネレータ１１が出力しているトルク）
ｉｍｇ１：第一モータギヤ比（第一モータジェネレータ１１からリングギヤ１９ａまでの減速比）
Ｔｅｎｇ：エンジントルク
ｉｅｎｇ：エンジンギヤ比（エンジン２からリングギヤ１９ａまでの減速比）
ｉｍｇ２：第二モータギヤ比（第二モータジェネレータ１２からリングギヤ１９ａまでの減速比）
【００５２】
なお、第一モータトルクＴｍｇ１は、インバータ装置１６が第一モータジェネレータ１１に供給している電流量や、第一モータ回転速度センサ１７２によって検出された第一モータジェネレータ１１の回転速度等に基づいて、制御部１８によって演算される。
また、エンジントルクＴｅｎｇは、エンジン２の燃料供給量、エンジン２に供給される空気の流量、気圧、及び温度等に基づいて、制御部１８によって演算される。
【００５３】
このように、上式（１）に基づいて演算された第二モータトルクＴｍｇ２は、第一モータトルクＴｍｇ１の低下に伴う車両Ｖの減速を抑制するような値となっている。つまり、第二モータジェネレータ１２が出力する第二モータトルクＴｍｇ２の増大量は、第一モータジェネレータ１１が出力する第一モータトルクＴｍｇ１の低下量に相当するトルクである。
【００５４】
上式（１）によって、エンジントルクＴｅｎｇが一定にされている際に、アクセルストロークＳｔａが変化し、要求トルクＴｒｄが変化したとしても、要求トルクＴｒｄの変化に対応するような第二モータ目標トルクＴｔｍｇ２が演算される。例えば、アクセルストロークＳｔａが増大して、要求トルクＴｒｄが増大した場合には、要求トルクＴｒｄの増大に応じて、第二モータ目標トルクＴｔｍｇ２が増大する。このため、パラレルモードからシリーズモード切り換わる際に、エンジントルクＴｅｎｇが一定にされたとしても、ハイブリッド車両用駆動装置１は、運転者の意図に沿った駆動力を駆動輪２１Ｌ、２１Ｒに出力するので、運転者は違和感を覚えない。
【００５５】
ステップＳ１３において、制御部１８（モード切換部）は、「第一モータ目標トルク演算マップ」を参照して、ステップＳ１２において演算された第二モータ目標トルクＴｔｍｇ２に基づいて、第一モータ目標トルクＴｔｍｇ１を演算する。この第一モータ目標トルクＴｔｍｇ１は、第一ドライブギヤ１３１の角速度と第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａの角速度が一致し、第一ハブ１９１ａ及び第一係合部材１９１ｂと第一スリーブ１９１ｄとの間に回転方向に作用する力が０となるようなトルクである。なお、第一モータ目標トルクＴｔｍｇ１は、図３に示すように、マイナスのトルクである。
【００５６】
「第一モータ目標トルク演算マップ」は、下式（２）に基づいて設定されている。
Ｔｔｍｇ１＝（Ｉｍｇ１＋Ｉｅｎｇ）（Ｔｍｇ２・ｉｍｇ２−Ｔｒｌ）・ｉｍｇ１／（Ｉｍｇ２・ｉｍｇ２）−Ｔｅｎｇ…（２）
Ｔｔｍｇ１：第一モータ目標トルク
Ｉｍｇ１：第一モータイナーシャ（第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａ及びロータ１１ａに連結されている部材のイナーシャ）
Ｉｅｎｇ：エンジンイナーシャ（エンジン２の駆動軸２ａ及び駆動軸２ａに連結されている部材のイナーシャ）
Ｔｍｇ２：第二モータトルク（第二モータジェネレータ１２が出力しているトルク）
ｉｍｇ２：第二モータギヤ比（第二モータジェネレータ１２からリングギヤ１９ａまでの減速比）
Ｔｒｌ：車両Ｖの走行抵抗
ｉｍｇ１：第一モータギヤ比（第一モータジェネレータ１１からリングギヤ１９ａまでの減速比）
Ｉｍｇ２：第二モータイナーシャ（第二モータジェネレータ１２のロータ１２ａ及びロータ１２ａに連結されている部材のイナーシャ）
Ｔｅｎｇ：エンジントルク（エンジン２が出力しているトルク）
なお、第二モータトルクＴｍｇ２は、インバータ装置１６が第二モータジェネレータ１２に供給している電流量や、第二モータ回転速度センサ１７４によって検出された第二モータジェネレータ１２の回転速度等に基づいて、制御部１８によって演算される。
なお、車両Ｖの走行抵抗Ｔｒｌは、車両Ｖの速度や、傾斜角センサ（不図示）によって検出された車両Ｖが走行する路面の傾斜角等に基づいて、制御部１８によって演算される。
【００５７】
ここで、後述するように、第二モータジェネレータ１２が出力する第二モータトルクＴｍｇ２が、第二モータ目標トルクＴｔｍｇ２となるように制御されるので、Ｔｍｇ２＝Ｔｔｍｇ２の関係が成り立ち、上式（２）は下式（３）に変形される。
Ｔｔｍｇ１＝（Ｉｍｇ１＋Ｉｅｎｇ）（Ｔｔｍｇ２・ｉｍｇ２−Ｔｒｌ）・ｉｍｇ１／（Ｉｍｇ２・ｉｍｇ２）−Ｔｅｎｇ…（３）
【００５８】
ステップＳ１４において、制御部１８（モード切換部）は、インバータ装置１６に指令を出力して、第二モータジェネレータ１２が出力する第二モータトルクＴｍｇ２がステップＳ１２で演算した第二モータ目標トルクＴｔｍｇ２となるように制御する。図３に示すように、制御部１８は、車両Ｖにトルク変動によるショックが発生しないように、第二モータトルクＴｍｇ２を徐々に増大させる。また、制御部１８は、インバータ装置１６に指令を出力して、第一モータジェネレータ１１が出力する第一モータトルクＴｍｇ１がステップＳ１３で演算した第一モータ目標トルクＴｔｍｇ１となるように制御する。図３に示すように、制御部１８は、車両Ｖにトルク変動によるショックが発生しないように、第一モータトルクＴｍｇ１を徐々に減少させる。
【００５９】
ステップＳ１５において、制御部１８（モード切換部）は、アクセルストロークＳｔａに関わらず、エンジン２が出力するエンジントルクＴｅｎｇを所定の誤差（数Ｎｍ）の範囲内において一定にする切換時エンジン制御を実行する。
【００６０】
ステップＳ１６において、制御部１８（モード切換部）は、第一モータジェネレータ１１が出力している第一モータトルクＴｍｇ１が第一モータ目標トルクＴｔｍｇ１に対して所定の誤差ａ（数Ｎｍ）の範囲内にあると判断した場合には（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１７に進める。一方で、制御部１８は、第一モータジェネレータ１１が出力している第一モータトルクＴｍｇ１が第一モータ目標トルクＴｔｍｇ１に対して所定の誤差ａの範囲内でないと判断した場合には（ステップＳ１６：ＮＯ）、プログラムをＳ１２に戻す。
【００６１】
ステップＳ１７において、制御部１８は、第一アクチュエータ１９１ｅに指令を出力して、第一係合部１９１ｂに係合している第一スリーブ１９１ｄを第一係合部１９１ｂから抜くシフト抜きを開始する。
【００６２】
ステップＳ１８において、制御部１８（モード切換部）は、シフト抜きが完了したと判断した場合には（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、プログラムをステップＳ１９に進める。一方で、制御部１８は、シフト抜きが完了していないと判断した場合には（ステップＳ１８：ＮＯ）、ステップＳ１８の処理を繰り返す。シフト抜きが完了すると、第一ドライブギヤ１３１から第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａが切り離される。
【００６３】
ステップＳ１９において、制御部１８（モード切換部）は、ハイブリッド車両用駆動装置１をシリーズモードに変更する（図３のＴ３）。つまり、制御部１８は、エンジン２の駆動力で第一モータジェネレータ１１を駆動させて、第一モータジェネレータ１１によって発電された電力で第二モータジェネレータ１２を駆動させる。制御部１８は、エンジン２を、燃焼効率が良好なエンジン回転速度ＮｅｎｇやエンジントルクＴｅｎｇにする。
【００６４】
（本実施形態の効果）
以上の説明から明らかなように、制御部１８（モード切換部）は、パラレルモードからシリーズモードに切り換える際に、第一モータジェネレータ１１で発電させることにより、第一モータジェネレータ１１と第一ドライブギヤ１３１（回転部材）との間に回転方向に作用する力を低減させたうえで、第一接続機構１９１を作動させて、第一モータジェネレータ１１を第一ドライブギヤ１３１（回転部材）から切断する。これにより、エンジン２が出力するエンジントルクＴｅｎｇを低下させなくても、第一モータジェネレータ１１と第一ドライブギヤ１３１（回転部材）との間に回転方向に作用する力が低減するので、第一接続機構１９１によって、第一モータジェネレータ１１を第一ドライブギヤ１３１（回転部材）から切断することができる。このため、エンジントルクＴｅｎｇの低下に伴うトルク変動によるショックの発生を防止することができ、パラレルモードからシリーズモードに切り換える際のトルク変動によるショックを低減させることができる。
【００６５】
また、第一モータジェネレータ１１は応答性が良いので、短時間で、第一モータジェネレータ１１と第一ドライブギヤ１３１（回転部材）との間に作用する力を低減させて、第一モータジェネレータ１１を第一ドライブギヤ１３１（回転部材）から切断させることができる。このため、パラレルモードからシリーズモードへの切換に長い時間を要しないので、運転者が違和感を覚えない。またバッテリが低下した際に、短時間でパラレルモードからシリーズモードに切り換えることができるので、早急にエンジン２の駆動力で第一モータジェネレータ１１において発電させることができる。
【００６６】
制御部１８（モード切換部）は、第一モータジェネレータ１１の角加速度と、第一ドライブギヤ１３１（回転部材）の角加速度が等しくなるように、第一モータジェネレータ１１を制御する。これにより、第一モータジェネレータ１１と第一ドライブギヤ１３１（回転部材）との間に回転方向に作用する力が殆ど０となる。このため、エンジン２が出力するエンジントルクＴｅｎｇを低下させること無く、第一接続機構１９１によって、第一モータジェネレータ１１のロータ１１ａを第一ドライブギヤ１３１（回転部材）から切り離して、パラレルモードからシリーズモードに切り換えることができる。この結果、エンジントルクの低下に伴うトルク変動によるショックの発生をより確実に抑制することができる。
【００６７】
制御部１８（モード切換部）は、パラレルモードからシリーズモードに切り換える際に、第二モータジェネレータ１２が出力する第二モータトルクＴｍｇ２を増大させる（図３のＴ１〜Ｔ２）。これにより、第一モータジェネレータ１１での発電に伴う第一モータトルクＴｍｇ１の低下による車両Ｖの減速が抑制される。このため、運転者が車両Ｖの減速による違和感を覚えない。
【００６８】
第二モータジェネレータ１２が出力する第二モータトルクＴｍｇ２の増大量は、第一モータジェネレータ１１が出力する第一モータトルクＴｍｇ１の低下量に相当するトルクである（図４のステップＳ１２において、上式（１）によって演算）。これにより、第一モータジェネレータ１１での発電に伴う第一モータトルクＴｍｇ１の低下による車両Ｖの減速が確実に防止される。このため、運転者が車両Ｖの減速による違和感を確実に覚えない。
【００６９】
制御部１８（モード切換部）は、パラレルモードからシリーズモードに切り換える際に、エンジン２が出力するエンジントルクＴｅｎｇを一定にする（図３のＴ１〜Ｔ３）。このため、エンジントルクＴｅｎｇの変化に伴う車両に付与されるトルク変動によるショックの発生を防止することができる。また、エンジントルクＴｅｎｇの変化に伴うエンジン回転速度の変化が抑制され、エンジン回転速度の変化よる運転者の違和感を低減させることができる。
【００７０】
（別の実施形態）
以上の説明では、第一接続機構１９１〜第三接続機構１９３は、ドグクラッチである。しかし、第一接続機構１９１〜第三接続機構１９３は、シンクロナイザー機構であっても差し支え無い。また、第二接続機構１９２と第三接続機構１９３は同一のアクチュエータで作動させることも可能である。
【符号の説明】
【００７１】
２…エンジン、１１…第一モータジェネレータ、１２…第二モータジェネレータ、１８…制御部（パラレルモード形成部、シリーズモード形成部、モード切換部）、１２２…第二出力軸（出力軸）、１３１…第一ドライブギヤ（回転部材）、１９１…第一接続機構（接続機構）
【図１】
2017043311.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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