JP5884898B2 - ハイブリッド車両の駆動制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両の駆動制御装置の改良に関する。

例えば、特許文献１に示すように、第１電動機に連結された第１回転要素と、エンジンに連結された第２回転要素と、及び出力回転部材に連結され且つ第２電動機に２段の減速機を介して連結された第３回転要素とを備えた差動機構と、エンジンのクランク軸の回転を拘束するクランク軸ロック装置とを備え、第２電動機を駆動源として走行可能な通常の第１電動機走行モードの他に、第１電動機および第２電動機を共に駆動源として走行可能な第２電動機走行モードが得られるハイブリッド車両が知られている。また、特許文献２には、上記クランク軸ロック装置を備えず且つ前記減速機が１段とされた型式のハイブリッド車両が開示されている。

特開２００８−２６５６００号公報 特許第４０３８１８３号公報

これに対して、第１電動機に連結された第１回転要素、エンジンに連結された第２回転要素、及び出力回転部材に連結された第３回転要素を備えた第１差動機構と、第２電動機に連結された第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備え、それら第２回転要素及び第３回転要素の何れか一方が前記第１差動機構における第３回転要素に連結された第２差動機構と、前記第１差動機構における回転要素と前記第２差動機構における回転要素とを選択的に連結するクラッチと、前記第２差動機構における回転要素を非回転部材に対して選択的に連結するブレーキとを備え、電動機走行およびハイブリッド走行においてそれぞれ複数の走行モードで走行可能なハイブリッド車両が考えられる。また、上記ハイブリッド車両に、シフト操作装置によってパーキングレンジが選択された際に前記出力回転部材に連結されているパーキングロックギヤの回転をパーキングロックポールによって阻止するパーキングロック機構が設けられるものが考えられる。

特に、特許文献２に示すような従来のハイブリッド車両では、例えば、ＳＯＣ(充電残量)が低下した場合において、充電要求にしたがってエンジンが強制充電のために第１電動機を回転駆動する時に発生する車両前進方向の駆動トルクを、第２電動機の出力トルクによってキャンセルさせることが行われている。そして、第２電動機の出力トルクが所定値以上になると、その出力系においてガタがつまる状態になる。その状態でパーキング操作が行われ、第２電動機の出力トルクが出ている状態でパーキングロックギヤがパーキングロックポールの係止歯に当接する。

特に傾斜路でフットブレーキが解除された場合には、第２電動機のロータもパーキングロックギヤと共に一体的に回転した後、パーキングロックギヤの外周歯がパーキングロックポールの係止歯に当接すると、第２電動機のロータの慣性による衝撃力もパーキングロックポールに加わりパーキングロックギヤの外周歯とパーキングロックポールの係止歯との噛み合いに不具合が生じる可能性がある。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、パーキングロック機構にてパーキングロックした場合に、パーキングロックギヤとパーキングロックポールとの噛み合いに不具合が生じるのを防止させるハイブリッド車両の駆動制御装置を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、(a) 全体として４つの回転要素を有する第１差動機構及び第２差動機構と、これら４つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第１電動機、第２電動機、及び出力回転部材と、シフト操作装置によってパーキングレンジが選択された際にその出力回転部材に連結されているパーキングロックギヤの回転をパーキングロックポールによって阻止するパーキングロック機構とを、備え、前記４つの回転要素のうちの１つは、前記第１差動機構の回転要素と前記第２差動機構の回転要素とがクラッチを介して連結されたものであり、そのクラッチによる係合対象となる前記第１差動機構又は前記第２差動機構の回転要素が、非回転部材に対してブレーキを介して選択的に連結されるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、(b) 前記パーキングレンジにシフトチェンジして前記パーキングロック機構にてパーキングロックする場合、前記ブレーキを解放し前記クラッチを係合させるエンジン走行モードとすることにある。

本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置によれば、前記パーキングレンジにシフトチェンジして前記パーキングロック機構にてパーキングロックする場合、前記ブレーキを解放し前記クラッチを係合させるエンジン走行モードとする。このため、前記パーキングロック時には、前記ブレーキが解放されて前記パーキングロックギヤと前記第２電動機のロータとが相対回転可能な状態とされているので、前記パーキングロックギヤの外周歯と前記パーキングロックポールの係止歯とが当接した場合に、前記第２電動機のロータの慣性による衝撃力は前記パーキングロックギヤを介して前記パーキングロックポールに作用されない。これにより、前記パーキングロック機構にてパーキングロックした場合に、前記パーキングロックギヤの外周歯と前記パーキングロックポールの係止歯との噛み合いに不具合が生じることが防止される。

ここで、好適には、前記ハイブリッド車両は、登坂路にて前記パーキングレンジにシフトチェンジされる場合に、前記ブレーキを解放し前記クラッチを係合させるエンジン走行モードとする。このため、登坂路でのパーキングロック時に、例えばブレーキペダルを解放させることによって前記パーキングロックギヤの外周歯と前記パーキングロックポールの係止歯とが当接する場合に、前記第２電動機のロータの慣性による衝撃力が前記パーキングロックポールに作用しなくなる。

また、好適には、前記エンジンが強制充電のために前記第１電動機を回転駆動するときに発生する車両前進方向の駆動トルクを、前記ブレーキを係合させて前記第２電動機の出力トルクによってキャンセルする場合に、前記パーキングレンジにシフトチェンジして前記パーキングロック機構にてパーキングロックするとき、前記ブレーキを解放し前記クラッチを係合させるエンジン走行モードとする。このため、特に、前記エンジンが強制充電のために前記第１電動機を回転駆動するときに発生する車両前進方向の駆動トルクを、前記ブレーキを係合させて前記第２電動機の出力トルクによってキャンセルする場合に、前記エンジンで強制充電のために前記第１電動機を回転駆動させている時における前記パーキングロックギヤの外周歯と前記パーキングロックポールの係止歯との噛み合いの不具合が防止される。

また、好適には、前記第１差動機構は、前記第１電動機に連結された第１回転要素、前記エンジンに連結された第２回転要素、及び前記出力回転部材に連結された第３回転要素を備えたものであり、前記第２差動機構は、前記第２電動機に連結された第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備え、それら第２回転要素及び第３回転要素の何れか一方が前記第１差動機構における第３回転要素に連結されたものであり、前記クラッチは、前記第１差動機構における第２回転要素と、前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるものであり、前記ブレーキは、前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素を、前記非回転部材に対して選択的に係合させるものである。このようにしても、第１発明と同じ効果が得られる。

本発明が好適に適用されるハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。 図１の駆動装置に設けられたパーキングロック機構を説明する斜視図である。 図１の駆動装置の駆動を制御するために備えられた制御系統の要部を説明する図である。 図１の駆動装置において成立させられる５種類の走行モードそれぞれにおけるクラッチ及びブレーキの係合状態を示す係合表である。 図１の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、図４のＥＶ−１モード、ＨＶ−１モードに対応する図である。 図１の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、図４のＥＶ−２モードに対応する図である。 図１の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、図４のＨＶ−２モードに対応する図である。 図１の駆動装置において各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図であり、図４のＨＶ−３モードに対応する図である。 図３の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図３の電子制御装置による、坂路でのパーキングレンジへのシフトチェンジ後におけるパーキングロックギヤとパーキングロックポールとの噛み合いの不具合を防止させる制御作動の要部を説明するフローチャートである。 図２のパーキングロック機構におけるパーキングロック状態において、例えばブレーキペダルを解放させた時におけるパーキングロックギヤとパーキングロックポールとの噛み合い状態を説明する図であり、図４のＨＶ−１モードに対応する図である。 図２のパーキングロック機構におけるパーキングロック状態において、例えばブレーキペダルを解放させた時におけるパーキングロックギヤとパーキングロックポールとの噛み合い状態を説明する図であり、図４のＨＶ−２モードに対応する図である。 本発明が好適に適用される他の実施例の電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 図１３の電子制御装置による、強制充電時におけるパーキングロックギヤとパーキングロックポールとの噛み合いの不具合を防止させる制御作動の要部を説明するフローチャートである。 本発明が好適に適用される他のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成を説明する骨子図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成および作動を説明する共線図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成および作動を説明する共線図である。 本発明が好適に適用される更に別のハイブリッド車両用駆動装置の構成および作動を説明する共線図である。

本発明において、前記第１差動機構及び第２差動機構は、前記クラッチが係合された状態において全体として４つの回転要素を有するものである。また、好適には、前記第１差動機構及び第２差動機構の要素相互間に前記クラッチに加え他のクラッチを備えた構成において、前記第１差動機構及び第２差動機構は、それら複数のクラッチが係合された状態において全体として４つの回転要素を有するものである。換言すれば、本発明は、共線図上において４つの回転要素として表される第１差動機構及び第２差動機構と、それら４つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第１電動機、第２電動機、及び出力回転部材とを、備え、前記４つの回転要素のうちの１つは、前記第１差動機構の回転要素と前記第２差動機構の回転要素とがクラッチを介して選択的に連結され、そのクラッチによる係合対象となる前記第１差動機構又は前記第２差動機構の回転要素が、非回転部材に対してブレーキを介して選択的に連結されるハイブリッド車両の駆動制御装置に好適に適用されるものである。

前記クラッチ及びブレーキは、好適には、何れも油圧に応じて係合状態が制御される（係合乃至解放させられる）油圧式係合装置であり、例えば、湿式多板型の摩擦係合装置等が好適に用いられるが、噛合式の係合装置すなわち所謂ドグクラッチ（噛合クラッチ）であってもよい。或いは、電磁式クラッチや磁粉式クラッチ等、電気的な指令に応じて係合状態が制御される（係合乃至解放させられる）ものであってもよい。

本発明が適用される駆動装置においては、前記クラッチ及びブレーキの係合状態等に応じて、複数の走行モードの何れかが選択的に成立させられる。好適には、前記エンジンの運転が停止させられると共に、前記第１電動機及び第２電動機の少なくとも一方を走行用の駆動源として用いるＥＶ走行モードにおいて、前記ブレーキが係合されると共に前記クラッチが解放されることでＥＶ−１モードが、前記ブレーキ及びクラッチが共に係合されることでＥＶ−２モードがそれぞれ成立させられる。前記エンジンを駆動させると共に、前記第１電動機及び第２電動機により必要に応じて駆動乃至発電等を行うハイブリッド走行モードにおいて、前記ブレーキが係合されると共に前記クラッチが解放されることでＨＶ−１モードが、前記ブレーキが解放されると共に前記クラッチが係合されることでＨＶ−２モードが、前記ブレーキ及びクラッチが共に解放されることでＨＶ−３モードがそれぞれ成立させられる。

本発明において、好適には、前記クラッチが係合させられ、且つ、前記ブレーキが解放させられている場合における前記第１差動機構及び第２差動機構それぞれにおける各回転要素の共線図における並び順は、前記第１差動機構及び第２差動機構それぞれにおける第２回転要素及び第３回転要素に対応する回転速度を重ねて表した場合に、前記第１差動機構における第１回転要素、前記第２差動機構における第１回転要素、前記第１差動機構における第２回転要素及び第２差動機構における第２回転要素、前記第１差動機構における第３回転要素及び第２差動機構における第３回転要素の順である。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明に用いる図面において、各部の寸法比等は必ずしも正確には描かれていない。

図１は、本発明が好適に適用されるハイブリッド車両用駆動装置１０（以下、単に駆動装置１０という）の構成を説明する骨子図である。この図１に示すように、本実施例の駆動装置１０は、例えばＦＦ（前置エンジン前輪駆動）型車両等に好適に用いられる横置き用の装置であり、主動力源であるエンジン１２、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、第１差動機構としての第１遊星歯車装置１４、及び第２差動機構としての第２遊星歯車装置１６を共通の中心軸ＣＥ上に備えて構成されている。駆動装置１０は、中心軸ＣＥに対して略対称的に構成されており、図１においては中心線の下半分を省略して図示している。以下の各実施例についても同様である。

エンジン１２は、例えば、気筒内噴射されるガソリン等の燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン等の内燃機関である。第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、好適には、何れも駆動力を発生させるモータ（発動機）及び反力を発生させるジェネレータ（発電機）としての機能を有する所謂モータジェネレータであり、それぞれのステータ（固定子）１８、２２が非回転部材であるハウジング（ケース）２６に固設されると共に、各ステータ１８、２２の内周側にロータ（回転子）２０、２４を備えて構成されている。

第１遊星歯車装置１４は、ギヤ比がρ１であるシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第１回転要素としてのサンギヤＳ１、ピニオンギヤＰ１を自転及び公転可能に支持する第２回転要素としてのキャリアＣ１、及びピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合う第３回転要素としてのリングギヤＲ１を回転要素（要素）として備えている。第２遊星歯車装置１６は、ギヤ比がρ２であるシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第１回転要素としてのサンギヤＳ２、ピニオンギヤＰ２を自転及び公転可能に支持する第２回転要素としてのキャリアＣ２、及びピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合う第３回転要素としてのリングギヤＲ２を回転要素（要素）として備えている。

第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１は、第１電動機ＭＧ１のロータ２０に連結されている。第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１は、エンジン１２のクランク軸と一体的に回転させられる入力軸２８に連結されている。この入力軸２８は、中心軸ＣＥを軸心とするものであり、以下の実施例において、特に区別しない場合には、この中心軸ＣＥの軸心の方向を軸方向（軸心方向）という。第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１は、出力回転部材である出力歯車３０に連結されると共に、第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２と相互に連結されている。第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２は、第２電動機ＭＧ２のロータ２４に連結されている。

出力歯車３０から出力された駆動力は、出力歯車３０に相対回転不能に噛み合うカウンタードリブンギヤ３４とそのカウンタードリブンギヤ３４の軸部３４ａに一体的に設けられたファイナルドライブギヤ３６と図示しない差動歯車装置及び車軸(ドライブシャフト)等とを介して図示しない左右一対の駆動輪へ伝達される。一方、車両の走行路面から駆動輪に対して入力されるトルクは、差動歯車装置及び車軸等とファイナルドライブギヤ３６とカウンタードリブンギヤ３４とを介して出力歯車３０から駆動装置１０へ伝達（入力）される。入力軸２８におけるエンジン１２と反対側の端部には、例えばベーンポンプ等の機械式オイルポンプ３２が連結されており、エンジン１２の駆動に伴い後述する油圧制御回路６０等の元圧とされる油圧が出力されるようになっている。このオイルポンプ３２に加えて、電気エネルギにより駆動される電動式オイルポンプが設けられたものであってもよい。

図１に示すように、カウンタードリブンギヤ３４の軸部３４ａには、後述するパーキングロック機構６２を構成するパーキングギヤ(パーキングロックギヤ)３８が一体的に設けられている。図２に、パーキングロック機構６２の構成を示す。パーキングロック機構６２は、パーキングギヤ３８と、そのパーキングギヤ３８の外周歯３８ａと噛み合う噛合位置へ回動可能に設けられて選択的にパーキングギヤ３８の回転を係止歯６４ａでロックするパーキングポール(パーキングロックポール)６４と、そのパーキングポール６４と当接するテーパ部６６に挿し通されてテーパ部６６を一端部において支持するパーキングロッド６８と、そのパーキングロッド６８に設けられてテーパ部６６をその小径方向へ付勢するスプリング７０と、パーキングロッド６８の他端部に回動可能に接続されて節度機構により少なくともパーキング位置に位置決めされるディテントプレート７２と、そのディテントプレート７２に固設されて一軸まわりに回転可能に支持されたシャフト７４と、そのシャフト７４を回転駆動させる電動アクチュエータ７６と、シャフト７４の回転角度を検出するロータリエンコーダ７８と、ディテントプレート７２の回転に節度を与えて各シフト位置に固定するディテントスプリング８０およびその先端部に設けられた係合部８２とを、備えている。

ディテントプレート７２は、シャフト７４を介して電動アクチュエータ７６の駆動軸に作動的に連結されており、パーキングロッド６８と共に電動アクチュエータ７６により駆動されてシフト位置を切り替えるためのシフト位置決め部材として機能する。ディテントプレート７２の頂部には、第１凹部７２ａおよび第２凹部７２ｂが形成されている。そして、第１凹部７２ａがパーキングロック位置に対応しており、第２凹部７２ｂが非パーキングロック位置に対応している。また、ロータリエンコーダ７８は、電動アクチュエータ７６の駆動量すなわち回転量に応じた計数値（エンコーダカウント）を取得するためのパルス信号を出力する。

図２は、パーキングロック機構６２がパーキングロック状態にある場合を表している。パーキングロック機構６２がパーキングロック状態にある場合、パーキングロックポール６４の係止歯６４ａとパーキングギヤ３８の外周歯３８ａとが噛み合わされることで、パーキングギヤ３８の回転が阻止されている。

図１に戻り、第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２との間には、それらキャリアＣ１とＣ２との間を選択的に係合させる（キャリアＣ１とＣ２との間を断接する）クラッチＣＬが設けられている。第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２と非回転部材であるハウジング２６との間には、そのハウジング２６に対してキャリアＣ２を選択的に係合（固定）させるブレーキＢＫが設けられている。これらのクラッチＣＬ及びブレーキＢＫは、好適には、何れも油圧制御回路６０から供給される油圧に応じて係合状態が制御される（係合乃至解放させられる）油圧式係合装置であり、例えば、湿式多板型の摩擦係合装置等が好適に用いられるが、噛合式の係合装置すなわち所謂ドグクラッチ（噛合クラッチ）であってもよい。更には、電磁式クラッチや磁粉式クラッチ等、電子制御装置４０から供給される電気的な指令に応じて係合状態が制御される（係合乃至解放させられる）ものであってもよい。

図１に示すように、駆動装置１０において、第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６は、それぞれ入力軸２８と同軸上（中心軸ＣＥ上）に配置されており、且つ、中心軸ＣＥの軸方向において対向する位置に配置されている。すなわち、中心軸ＣＥの軸方向に関して、第１遊星歯車装置１４は、第２遊星歯車装置１６に対してエンジン１２側に配置されている。中心軸ＣＥの軸方向に関して、第１電動機ＭＧ１は、第１遊星歯車装置１４に対してエンジン１２側に配置されている。中心軸ＣＥの軸方向に関して、第２電動機ＭＧ２は、第２遊星歯車装置１６に対してエンジン１２の反対側に配置されている。すなわち、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２は、中心軸ＣＥの軸方向に関して、第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６を間に挟んで対向する位置に配置されている。すなわち、駆動装置１０においては、中心軸ＣＥの軸方向において、エンジン１２側から第１電動機ＭＧ１、第１遊星歯車装置１４、クラッチＣＬ、第２遊星歯車装置１６、ブレーキＢＫ、第２電動機ＭＧ２の順でそれらの構成が同軸上に配置されている。

図３は、駆動装置１０の駆動を制御するためにその駆動装置１０に備えられた制御系統の要部を説明する図である。この図３に示す電子制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェイス等を含んで構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を実行する所謂マイクロコンピュータであり、エンジン１２の駆動制御や、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２に関するハイブリッド駆動制御をはじめとする駆動装置１０の駆動に係る各種制御を実行する。すなわち、本実施例においては、電子制御装置４０が駆動装置１０の適用されたハイブリッド車両の駆動制御装置に相当する。この電子制御装置４０は、エンジン１２の出力制御用や第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動制御用といったように、必要に応じて各制御毎に個別の制御装置として構成される。

図３に示すように、電子制御装置４０には、駆動装置１０の各部に設けられたセンサやスイッチ等から各種信号が供給されるように構成されている。すなわち、ニュートラルポジション、前進走行ポジション、後進走行ポジションなどへ手動操作されることに応答してシフト操作装置４１から出力される操作位置信号Ｓｈ、アクセル開度センサ４２により運転者の出力要求量に対応する図示しないアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Ａ_CCを表す信号、エンジン回転速度センサ４４によりエンジン１２の回転速度であるエンジン回転速度Ｎ_Eを表す信号、ＭＧ１回転速度センサ４６により第１電動機ＭＧ１の回転速度Ｎ_MG1を表す信号、ＭＧ２回転速度センサ４８により第２電動機ＭＧ２の回転速度Ｎ_MG2を表す信号、出力回転速度センサ５０により車速Ｖに対応する出力歯車３０の回転速度Ｎ_OUTを表す信号、車輪速センサ５２により駆動装置１０における各車輪それぞれの速度Ｎ_Wを表す信号、及びバッテリＳＯＣセンサ５４により図示しないバッテリの充電残量（充電状態）ＳＯＣを表す信号、パーキングロック機構６２においてパーキングロック状態と非パーキングロック状態とを切り換えるシフト操作装置４１のＰスイッチ４１ａからのＰポジション信号、路面の勾配θを検出する勾配センサ５５からの路面勾配信号、ロータリエンコーダ７８からのシャフト７４の回転角度を表す信号、フットブレーキスイッチ５７により検出された常用ブレーキであるフットブレーキの操作有無を表すブレーキ操作信号等が、それぞれ上記電子制御装置４０に供給される。

電子制御装置４０からは、駆動装置１０の各部に作動指令が出力されるように構成されている。すなわち、エンジン１２の出力を制御するエンジン出力制御指令として、燃料噴射装置による吸気配管等への燃料供給量を制御する燃料噴射量信号、点火装置によるエンジン１２の点火時期（点火タイミング）を指令する点火信号、及び電子スロットル弁のスロットル弁開度θ_THを操作するためにスロットルアクチュエータへ供給される電子スロットル弁駆動信号等が、そのエンジン１２の出力を制御するエンジン制御装置５６へ出力される。第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の作動を指令する指令信号がインバータ５８へ出力され、そのインバータ５８を介してバッテリからその指令信号に応じた電気エネルギが第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２に供給されてそれら第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の出力（トルク）が制御される。第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により発電された電気エネルギがインバータ５８を介してバッテリに供給され、そのバッテリに蓄積されるようになっている。クラッチＣＬ、ブレーキＢＫの係合状態を制御する指令信号が油圧制御回路６０に備えられたリニアソレノイド弁等の電磁制御弁へ供給され、それら電磁制御弁から出力される油圧が制御されることでクラッチＣＬ、ブレーキＢＫの係合状態が制御されるようになっている。

駆動装置１０は、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２を介して運転状態が制御されることにより、入力回転速度と出力回転速度の差動状態が制御される電気式差動部として機能する。例えば、第１電動機ＭＧ１により発電された電気エネルギをインバータ５８を介してバッテリや第２電動機ＭＧ２へ供給する。これにより、エンジン１２の動力の主要部は機械的に出力歯車３０へ伝達される一方、その動力の一部は第１電動機ＭＧ１の発電のために消費されてそこで電気エネルギに変換され、インバータ５８を通してその電気エネルギが第２電動機ＭＧ２へ供給される。そして、その第２電動機ＭＧ２が駆動されて第２電動機ＭＧ２から出力された動力が出力歯車３０へ伝達される。この電気エネルギの発生から第２電動機ＭＧ２で消費されるまでに関連する機器により、エンジン１２の動力の一部を電気エネルギに変換し、その電気エネルギを機械的エネルギに変換するまでの電気パスが構成される。

以上のように構成された駆動装置１０が適用されたハイブリッド車両においては、エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、及び第２電動機ＭＧ２の駆動状態、及びクラッチＣＬ、ブレーキＢＫの係合状態等に応じて、複数の走行モードの何れかが選択的に成立させられる。図４は、駆動装置１０において成立させられる５種類の走行モードそれぞれにおけるクラッチＣＬ、ブレーキＢＫの係合状態を示す係合表であり、係合を「○」で、解放を空欄でそれぞれ示している。この図４に示す走行モード「ＥＶ−１モード」、「ＥＶ−２モード」は、何れもエンジン１２の運転が停止させられると共に、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方を走行用の駆動源として用いるＥＶ走行モード(電動機走行モード)である。「ＨＶ−１モード」、「ＨＶ−２モード」、「ＨＶ−３モード」は、何れもエンジン１２を例えば走行用の駆動源として駆動させると共に、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により必要に応じて駆動乃至発電等を行うハイブリッド走行モード(エンジン走行モード)である。このハイブリッド走行モードにおいて、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により反力を発生させるものであってもよく、無負荷の状態で空転させるものであってもよい。

図４に示すように、駆動装置１０においては、エンジン１２の運転が停止させられると共に、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方を走行用の駆動源として用いるＥＶ走行モードにおいて、ブレーキＢＫが係合されると共にクラッチＣＬが解放されることでＥＶ−１モード（走行モード１）が、ブレーキＢＫ及びクラッチＣＬが共に係合されることでＥＶ−２モード（走行モード２）がそれぞれ成立させられる。エンジン１２を例えば走行用の駆動源として駆動させると共に、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２により必要に応じて駆動乃至発電等を行うハイブリッド走行モードにおいて、ブレーキＢＫが係合されると共にクラッチＣＬが解放されることでＨＶ−１モード（走行モード３）が、ブレーキＢＫが解放されると共にクラッチＣＬが係合されることでＨＶ−２モード（走行モード４）が、ブレーキＢＫ及びクラッチＣＬが共に解放されることでＨＶ−３モード（走行モード５）がそれぞれ成立させられる。

図５〜図８は、駆動装置１０（第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６）において、クラッチＣＬ及びブレーキＢＫそれぞれの係合状態に応じて連結状態が異なる各回転要素の回転速度の相対関係を直線上で表すことができる共線図を示しており、横軸方向において第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６のギヤ比ρの相対関係を示し、縦軸方向において相対的回転速度を示す二次元座標である。車両前進時における出力歯車３０の回転方向を正の方向（正回転）として各回転速度を表している。横線Ｘ１は回転速度零を示している。縦線Ｙ１〜Ｙ４は、左から順に実線Ｙ１が第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１（第１電動機ＭＧ１）、破線Ｙ２が第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２（第２電動機ＭＧ２）、実線Ｙ３が第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１（エンジン１２）、破線Ｙ３′が第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２、実線Ｙ４が第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１（出力歯車３０）、破線Ｙ４′が第２遊星歯車装置１６のリングギヤＲ２それぞれの相対回転速度を示している。図５〜図８においては、縦線Ｙ３及びＹ３′、縦線Ｙ４及びＹ４′をそれぞれ重ねて表している。ここで、リングギヤＲ１及びＲ２は相互に連結されているため、縦線Ｙ４、Ｙ４′にそれぞれ示すリングギヤＲ１及びＲ２の相対回転速度は等しい。

図５〜図８においては、第１遊星歯車装置１４における３つの回転要素の相対的な回転速度を実線Ｌ１で、第２遊星歯車装置１６における３つの回転要素の相対的な回転速度を破線Ｌ２でそれぞれ示している。縦線Ｙ１〜Ｙ４（Ｙ２〜Ｙ４′）の間隔は、第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６の各ギヤ比ρ１、ρ２に応じて定められている。すなわち、第１遊星歯車装置１４における３つの回転要素に対応する縦線Ｙ１、Ｙ３、Ｙ４に関して、サンギヤＳ１とキャリアＣ１との間が１に対応するものとされ、キャリアＣ１とリングギヤＲ１との間がρ１に対応するものとされる。第２遊星歯車装置１６における３つの回転要素に対応する縦線Ｙ２、Ｙ３′、Ｙ４′に関して、サンギヤＳ２とキャリアＣ２との間が１に対応するものとされ、キャリアＣ２とリングギヤＲ２との間がρ２に対応するものとされる。すなわち、駆動装置１０において、好適には、第１遊星歯車装置１４のギヤ比ρ１よりも第２遊星歯車装置１６のギヤ比ρ２の方が大きい（ρ２＞ρ１）。以下、図５〜図８を用いて駆動装置１０における各走行モードについて説明する。

図４に示す「ＥＶ−１モード」は、駆動装置１０における第１の電動機走行モードに相当するものであり、好適には、エンジン１２の運転が停止させられると共に、第２電動機ＭＧ２が走行用の駆動源として用いられるＥＶ走行モードである。図５は、このＥＶ−１モードに対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、クラッチＣＬが解放されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２との相対回転が可能とされている。ブレーキＢＫが係合されることで第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２が非回転部材であるハウジング２６に対して連結（固定）され、その回転速度が零とされている。このＥＶ−１モードにおいては、第２遊星歯車装置１６において、サンギヤＳ２の回転方向とリングギヤＲ２の回転方向とが逆方向となり、第２電動機ＭＧ２により負のトルク（負の方向のトルク）が出力されると、そのトルクによりリングギヤＲ２すなわち出力歯車３０は正の方向に回転させられる。すなわち、第２電動機ＭＧ２により負のトルクを出力させることにより、駆動装置１０の適用されたハイブリッド車両を前進走行させることができる。この場合において、第１電動機ＭＧ１は空転させられる。このＥＶ−１モードでは、キャリアＣ１及びＣ２の相対回転が許容されると共に、そのキャリアＣ２が非回転部材に連結された所謂ＴＨＳ（Toyota Hybrid System）を搭載した車両におけるＥＶ(電気)走行と同様の、第２電動機ＭＧ２による前進或いは後進のＥＶ走行制御を行うことができる。

図４に示す「ＥＶ−２モード」は、駆動装置１０における第２の電動機走行モードに相当するものであり、好適には、エンジン１２の運転が停止させられると共に、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方が走行用の駆動源として用いられるＥＶ走行モードである。図６は、このＥＶ−２モードに対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、クラッチＣＬが係合されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２との相対回転が不能とされている。更に、ブレーキＢＫが係合されることで第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２及びそのキャリアＣ２に係合された第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１が非回転部材であるハウジング２６に対して連結（固定）され、その回転速度が零とされている。このＥＶ−２モードにおいては、第１遊星歯車装置１４において、サンギヤＳ１の回転方向とリングギヤＲ１の回転方向とが逆方向となると共に、第２遊星歯車装置１６において、サンギヤＳ２の回転方向とリングギヤＲ２の回転方向とが逆方向となる。すなわち、第１電動機ＭＧ１乃至第２電動機ＭＧ２により負のトルク（負の方向のトルク）が出力されると、そのトルクによりリングギヤＲ１及びＲ２すなわち出力歯車３０は正の方向に回転させられる。すなわち、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により、駆動装置１０の適用されたハイブリッド車両を前進走行或いは後進走行させることができる。

ＥＶ−２モードにおいては、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の少なくとも一方により発電を行う形態を成立させることもできる。この形態においては、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の一方或いは両方により走行用の駆動力（トルク）を分担して発生させることが可能となり、各電動機を効率の良い動作点で動作させたり、熱によるトルク制限等の制約を緩和する走行等が可能となる。更に、バッテリの充電状態が満充電の場合等、回生による発電が許容されない場合に、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の一方或いは両方を空転させることも可能である。すなわち、ＥＶ−２モードにおいては、幅広い走行条件においてＥＶ走行を行うことや、長時間継続してＥＶ走行を行うことが可能となる。従って、ＥＶ−２モードは、プラグインハイブリッド車両等、ＥＶ走行を行う割合が高いハイブリッド車両において好適に採用される。

図４に示す「ＨＶ−１モード」は、駆動装置１０における第１のエンジン(ハイブリッド)走行モードに相当するものであり、好適には、エンジン１２が駆動されて走行用の駆動源として用いられると共に、必要に応じて第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２による駆動乃至発電が行われるハイブリッド走行モードである。図５の共線図は、このＨＶ−１モードに対応するものでもあり、この共線図を用いて説明すれば、クラッチＣＬが解放されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２との相対回転が可能とされている。ブレーキＢＫが係合されることで第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２が非回転部材であるハウジング２６に対して連結（固定）され、その回転速度が零とされている。このＨＶ−１モードにおいては、エンジン１２が駆動させられ、その出力トルクにより出力歯車３０が回転させられる。この際、第１遊星歯車装置１４において、第１電動機ＭＧ１により反力トルクを出力させることで、エンジン１２から出力歯車３０への伝達が可能とされる。第２遊星歯車装置１６においては、ブレーキＢＫが係合されていることで、サンギヤＳ２の回転方向とリングギヤＲ２の回転方向とが逆方向となる。すなわち、第２電動機ＭＧ２により負のトルク（負の方向のトルク）が出力されると、そのトルクによりリングギヤＲ１及びＲ２すなわち出力歯車３０は正の方向に回転させられる。

図４に示す「ＨＶ−２モード」は、駆動装置１０における第２のエンジン(ハイブリッド)走行モードに相当するものであり、好適には、エンジン１２が駆動されて走行用の駆動源として用いられると共に、必要に応じて第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２による駆動乃至発電が行われるハイブリッド走行モードである。図７は、このＨＶ−２モードに対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、クラッチＣＬが係合されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２との相対回転が不能とされており、キャリアＣ１及びＣ２が一体的に回転させられる１つの回転要素として動作する。リングギヤＲ１及びＲ２は相互に連結されていることで、それらリングギヤＲ１及びＲ２は一体的に回転させられる１つの回転要素として動作する。すなわち、ＨＶ−２モードにおいて、駆動装置１０における第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６における回転要素は、全体として４つの回転要素を備えた差動機構として機能する。すなわち、図７において紙面向かって左から順に示す４つの回転要素であるサンギヤＳ１（第１電動機ＭＧ１）、サンギヤＳ２（第２電動機ＭＧ２）、相互に連結されたキャリアＣ１及びＣ２（エンジン１２）、相互に連結されたリングギヤＲ１及びＲ２（出力歯車３０）の順に結合した複合スプリットモードとなる。

図７に示すように、ＨＶ−２モードにおいて、好適には、第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６における各回転要素の共線図における並び順が、縦線Ｙ１で示すサンギヤＳ１、縦線Ｙ２で示すサンギヤＳ２、縦線Ｙ３（Ｙ３′）で示すキャリアＣ１及びＣ２、縦線Ｙ４（Ｙ４′）で示すリングギヤＲ１及びＲ２の順となる。第１遊星歯車装置１４及び第２遊星歯車装置１６それぞれのギヤ比ρ１、ρ２は、共線図において図７に示すようにサンギヤＳ１に対応する縦線Ｙ１とサンギヤＳ２に対応する縦線Ｙ２とが上記の並び順となるように、すなわち縦線Ｙ１と縦線Ｙ３との間隔が、縦線Ｙ２と縦線Ｙ３′との間隔よりも広くなるように定められている。換言すれば、サンギヤＳ１、Ｓ２とキャリアＣ１、Ｃ２との間が１に対応するものとされ、キャリアＣ１、Ｃ２とリングギヤＲ１、Ｒ２との間がρ１、ρ２に対応することから、駆動装置１０においては、第１遊星歯車装置１４のギヤ比ρ１よりも第２遊星歯車装置１６のギヤ比ρ２の方が大きい。

ＨＶ−２モードにおいては、クラッチＣＬが係合されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２とが連結されており、それらキャリアＣ１及びＣ２が一体的に回転させられる。このため、エンジン１２の出力に対して、第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の何れによっても反力を受けることができる。すなわち、エンジン１２の駆動に際して、その反力を第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の一方乃至両方で分担して受けることが可能となり、効率の良い動作点で動作させたり、熱によるトルク制限等の制約を緩和する走行等が可能となる。

図４に示す「ＨＶ−３モード」は、駆動装置１０における第３のエンジン(ハイブリッド)走行モードに相当するものであり、好適には、エンジン１２が駆動されて走行用の駆動源として用いられると共に第１電動機ＭＧ１による発電が行われて連続的に変速比が可変とされ、エンジン１２の作動点が予め設定された最適曲線に沿って作動させられるハイブリッド走行モードである。このＨＶ−３モードにおいては、第２電動機ＭＧ２を駆動系から切り離してエンジン１２及び第１電動機ＭＧ１により駆動を行う等の形態を実現することができる。図８は、このＨＶ−３モードに対応する共線図であり、この共線図を用いて説明すれば、クラッチＣＬが解放されることで第１遊星歯車装置１４のキャリアＣ１と第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２との相対回転が可能とされている。ブレーキＢＫが解放されることで第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２が非回転部材であるハウジング２６に対して相対回転可能とされている。斯かる構成においては、第２電動機ＭＧ２を駆動系（動力伝達経路）から切り離して停止させておくことが可能である。

ＨＶ−１モードにおいては、ブレーキＢＫが係合されているため、車両走行時において第２電動機ＭＧ２は出力歯車３０（リングギヤＲ２）の回転に伴い常時回転させられる。斯かる形態において、比較的高回転となる領域では第２電動機ＭＧ２の回転速度が限界値（上限値）に達することや、リングギヤＲ２の回転速度が増速されてサンギヤＳ２に伝達されること等から、効率向上の観点からは比較的高車速時に第２電動機ＭＧ２を常時回転させておくことは必ずしも好ましくない。一方、ＨＶ−３モードにおいては、比較的高車速時に第２電動機ＭＧ２を駆動系から切り離してエンジン１２及び第１電動機ＭＧ１により駆動を行う形態を実現することで、その第２電動機ＭＧ２の駆動が不要な場合における引き摺り損失を低減できることに加え、その第２電動機ＭＧ２に許容される最高回転速度（上限値）に起因する最高車速への制約を解消すること等が可能とされる。

以上の説明から明らかなように、駆動装置１０においては、エンジン１２が駆動されて走行用の駆動源として用いられると共に、必要に応じて第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２による駆動乃至発電が行われるハイブリッド走行に関して、クラッチＣＬ及びブレーキＢＫの係合乃至解放の組み合わせにより、ＨＶ−１モード、ＨＶ−２モード、及びＨＶ−３モードの３つのモードを選択的に成立させることができる。これにより、例えば車両の車速や変速比等に応じてそれら３つのモードのうち最も伝達効率の高いモードを選択的に成立させることで、伝達効率の向上延いては燃費の向上を実現することができる。

図９は、図３の電子制御装置４０の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図９において、坂路判定手段すなわち坂路判定部８４は、坂路であるか否かを勾配センサ５５により検出される路面勾配θが零以上であるか否かによって判定する。また、坂路判定部８４によって坂路であると判定されると、登坂路後退防止のために第１電動機ＭＧ１および／または第２電動機ＭＧ２から車両前進方向に駆動トルクが出力される。

Ｐレンジ判定手段すなわちＰレンジ判定部８６は、シフト操作装置４１のＰスイッチ４１ａからのＰポジション信号およびフットブレーキスイッチ５７からのブレーキ操作信号に基づいて、パーキングレンジ(Ｐレンジ)が選択されたか否かを判定する。すなわち、Ｐレンジ判定部８６は、フットブレーキが踏み込まれた状態でＰスイッチ４１ａが押されたか否かを判定する。

モード判定手段すなわちモード判定部８８は、坂路判定部８４により坂路であると判定され、且つ、Ｐレンジ判定部８６によりパーキングレンジが選択されたと判定されると、ＥＶ−１モード、ＥＶ−２モード、ＨＶ−１モード、ＨＶ−２モード、及びＨＶ−３モードの５つのモードのいずれが成立しているかを、要求駆動力、車速Ｖ及びアクセル開度Ａ_CC、ＳＯＣ、作動温度などの車両パラメータ、エンジン制御装置５６やインバータ５８の出力状態、後述するモード切換制御部９０の出力状態、或いは既に設定されたフラグなどに基づいて判定する。

モード切換制御手段すなわちモード切換制御部９０は、駆動装置１０において成立させる走行モードを、モード判定部８８の判定結果に従って、または、たとえば、車速Ｖ及びアクセル開度Ａ_CCに基づいて判定される運転者の要求駆動力が予め設定された電気走行領域およびエンジン走行領域のいずれであるかに基づいて、或いはＳＯＣに基づく要求に基づいて、電気走行かハイブリッド走行であるか否かを判定する。電気走行が選択された場合には、ＳＯＣに基づく要求や運転者の選択などに基づいて、ＥＶ−１モードおよびＥＶ−２モードの一方を選択する。ハイブリッド走行が選択された場合は、エンジン１２の効率および伝達効率、要求駆動力の大きさなどに基づいて、駆動力および燃費が両立するように、ＨＶ−１モード、ＨＶ−２モード、及びＨＶ−３モードのいずれか１つを選択する。たとえば、低車速のローギヤ(高減速比域)ではＨＶ−１モードの成立が選択され、中車速の中域ギヤ(中減速比域)ではＨＶ−２モードの成立が選択され、高車速のハイギヤ(低減速比域)ではＨＶ−３モードの成立が選択される。このモード切換制御部９０は、たとえば第１電動機ＭＧ１および第２電動機ＭＧ２を駆動源とする電動機走行ＥＶ−２からエンジン走行モードＨＶ−１モードへ切り換える場合は、それまで係合していたクラッチＣＬおよびブレーキＢＫのうち、油圧制御回路６０を介してクラッチＣＬを解放して第１電動機ＭＧ１によりエンジン１２を始動させ、ブレーキＢＫの係合を継続させる。すなわち、図６の共線図に示す状態から図５の共線図に示す状態とされる。

ＨＶ−２モード切換制御手段すなわちＨＶ−２モード切換制御部９２は、モード判定部８８でＨＶ−２モード以外のモードすなわちＥＶ−１モード、ＥＶ−２モード、ＨＶ−１モード、ＨＶ−３モードのどれかのモードであると判定されると、ＨＶ−２モードとなるようにブレーキＢＫを解放させ且つクラッチＣＬを係合させる油圧制御指令信号Ｓｐを電子制御装置４０から油圧制御回路６０に出力する。油圧制御回路６０では、その油圧制御指令信号Ｓｐに従って、その油圧制御回路６０内のリニアソレノイド弁等の電磁制御弁から出力される油圧が制御されてブレーキＢＫが解放され且つクラッチＣＬが係合される。

パーキングロック制御手段すなわちパーキングロック制御部９４は、モード判定部８８でＨＶ−２モードであると判定されるか、或いは、ＨＶ−２モード切換制御部９２でＨＶ−２モードに切り換えられるか、すなわちＨＶ−２モードであると判定されると、パーキングロック機構６２の電動アクチュエータ７６をパーキングポール６４の係止歯６４ａとパーキングギヤ３８の外周歯３８ａとが噛み合うように駆動させて、パーキングロック状態に切り換える。

図１０は、図３の電子制御装置４０において、例えば坂路でのパーキングレンジへのシフトチェンジ後においてパーキングギヤ３８の外周歯３８ａとパーキングポール６４の係止歯６４ａとの噛み合いの不具合を防止させる制御作動の要部をそれぞれ説明するフローチャートであり、所定の制御周期で繰り返し実行される。

図１０において、先ず、坂路判定部８４に対応するステップ(以下、ステップを省略する)Ｓ１において、坂路であるか否かが判定される。このＳ１の判定が否定される場合には本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合には、Ｐレンジ判定部８６に対応するＳ２において、パーキングレンジが選択されたか否かが、すなわちフットブレーキが踏み込まれた状態でＰスイッチ４１ａが押されたか否かが判定される。このＳ２の判定が否定される場合には本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合には、モード判定部８８に対応するＳ３において、ＨＶ−２モードが成立しているか否かが判定される。

Ｓ３の判定が肯定される場合すなわちＨＶ−２モードである場合は、パーキングロック制御部９４に対応するＳ４が実行されるが、Ｓ３の判定が否定される場合すなわちＨＶ−２モードではないモード(ＥＶ−１モード、ＥＶ−２モード、ＨＶ−１モード、ＨＶ−３モード)である場合は、ＨＶ−２モード切換制御部９２に対応するＳ５が実行されその後Ｓ４が実行される。

ＨＶ−２モード切換制御部９２に対応するＳ５では、モード判定部８８で判定されたＨＶ−２モードではないモードからＨＶ−２モードに切り換えられる。そして、パーキングロック制御部９４に対応するＳ４では、パーキングロック機構６２の電動アクチュエータ７６を駆動させてパーキングポール６４の係止歯６４ａがパーキングギヤ３８の外周歯３８ａに噛み合わせられパーキングロック状態となる。

図１１および図１２は、登坂路におけるパーキングロック機構６２によりパーキングギヤ３８の外周歯３８ａとパーキングポール６４の係止歯６４ａとが噛み合うパーキングロック状態において、例えばフットブレーキが解除されて外周歯３８ａと係止歯６４ａとが当接した状態を示す駆動系の模式図である。なお、図１１は、パーキングロック状態時にブレーキＢＫが係合され且つクラッチＣＬが解放されるＨＶ−１モードが成立している本実施例とは異なる状態を示す駆動系の模式図である。また、図１２は、パーキングロック状態時にブレーキＢＫが解放され且つクラッチＣＬが係合されるＨＶ−２モードが成立している本実施例と同じ状態を示す駆動系の模式図である。

図１１では、ブレーキＢＫが係合して第２電動機ＭＧ２のロータ２４とパーキングギヤ３８とが１対１の連結状態とされており、フットブレーキが解除されて車両前進方向のトルクをキャンセルするための第２電動機ＭＧ２の出力トルクによりバックラッシュ分が詰められた第２電動機ＭＧ２のロータ２４およびパーキングギヤ３８が一体的に回転すると、パーキングギヤ３８の外周歯３８ａと係止歯６４ａとが当接するので、第２電動機ＭＧ２のロータ２４の慣性による衝撃力がパーキングギヤ３８を介してパーキングポール６４に作用される。このため、パーキングギヤ３８の外周歯３８ａとパーキングポール６４の係止歯６４ａとの噛み合いに不具合が生じる可能性がある。

図１２では、ブレーキＢＫが解放され第２電動機ＭＧ２のロータ２４とパーキングギヤ３８とが相対回転可能な状態とされているので、パーキングギヤ３８の外周歯３８ａとパーキングポール６４の係止歯６４ａとが当接した場合に、第２電動機ＭＧ２のロータ２４の慣性による衝撃力がパーキングギヤ３８を介してパーキングポール６４に作用されない。このため、パーキングギヤ３８の外周歯３８ａとパーキングポール６４の係止歯６４ａとの噛み合いに不具合が生じることが防止される。

上述のように、本実施例の駆動装置１０の電子制御装置４０によれば、パーキングレンジにシフトチェンジしてパーキングロック機構６２にてパーキングロックする場合、ブレーキＢＫを解放しクラッチＣＬを係合させるエンジン走行モードすなわちＨＶ−２モードとする。このため、パーキングロック時には、ブレーキＢＫが解放されてパーキングギヤ３８と第２電動機ＭＧ２のロータ２４とが相対回転可能な状態とされているので、パーキングギヤ３８の外周歯３８ａとパーキングポール６４の係止歯６４ａとが当接した場合に、第２電動機ＭＧ２のロータ２４の慣性による衝撃力がパーキングギヤ３８を介してパーキングポール６４に作用されない。これにより、パーキングロック機構６２にてパーキングロックした場合に、パーキングギヤ３８の外周歯３８ａとパーキングポール６４の係止歯６４ａとの噛み合いに不具合が生じることが防止される。

また、本実施例の駆動装置１０の電子制御装置４０によれば、ハイブリッド車両は、登坂路にてパーキングレンジにシフトチェンジされる場合に、ブレーキＢＫを解放しクラッチＣＬを係合させるエンジン走行モードすなわちＨＶ−２モードとする。このため、登坂路でのパーキングロック時に、例えばブレーキペダルを解放させることにより登坂路後退防止のために第１電動機ＭＧ１および／または第２電動機ＭＧ２から出力されている状態でパーキングギヤ３８の外周歯３８ａとパーキングポール６４の係止歯６４ａとが当接する場合に、第２電動機ＭＧ２のロータ２４の慣性による衝撃力がパーキングポール６４に作用しなくなる。

続いて、本発明の他の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明において、実施例相互に共通する部分については同一の符号を付してその説明を省略する。

図１３に示すように、本実施例の駆動装置１０の電子制御装置９５は、充電残量判定部９６および強制充電部９８が追加されている点で前述の実施例１の電子制御装置４０と相違し、それ以外は略同様に構成されている。

充電残量判定手段すなわち充電残量判定部９６は、バッテリの充電残量ＳＯＣが予め実験等によって定められた所定充電残量ＳＯＣ_Ａを下回っているか否かをバッテリＳＯＣセンサ５４に基づいて判定する。

強制充電手段すなわち強制充電部９８は、充電残量判定部９６で充電残量ＳＯＣが所定充電残量ＳＯＣ_Ａを下回っていると判定すると、強制充電を実行する。すなわち、強制充電部９８では、上記条件が成立すると、ブレーキＢＫが係合され且つクラッチＣＬが解放されるＨＶ−１モードに切り換えて、エンジン１２が強制充電のために第１電動機ＭＧ１を回転駆動するときに発生する車両前進方向の駆動トルクを、第２電動機ＭＧ２の出力トルクによってキャンセルする。

モード判定部８８では、強制充電部９８で強制充電が実行され、且つ、坂路判定部８４により坂路であると判定され、且つ、Ｐレンジ判定部８６によりパーキングレンジが選択されたと判定されると、前述の実施例１と同様にＥＶ−１モード、ＥＶ−２モード、ＨＶ−１モード、ＨＶ−２モード、及びＨＶ−３モードの５つのモードのいずれが成立しているかを判定する。なお、本実施例のように強制充電部９８で強制充電が実行している場合はＨＶ−１モードとなっているので、モード判定部８８では、ＨＶ−１モードであると判定される。

図１４は、本実施例の電子制御装置９５の制御作動の要部によって強制充電時におけるパーキングギヤ３８の外周歯３８ａとパーキングポール６４の係止歯６４ａとの噛み合いの不具合を防止させる制御作動の要部をそれぞれ説明するフローチャートであり、ここでは、図１０と同じＳ１乃至Ｓ５の説明を省略してＳ６およびＳ７だけを説明する。

図１４において、先ず、充電残量判定部９６に対応するＳ６において、充電残量ＳＯＣが所定充電残量ＳＯＣ_Ａを下回っているか否かが判定される。このＳ６の判定が否定される場合には本ルーチンが終了させられるが、肯定される場合には、強制充電部９８に対応するＳ７において、ＨＶ−１モードに切り換えられて強制充電が実行される。そして、その後、前述の実施例１のＳ１乃至Ｓ５が実行する。

本実施例の駆動装置１０の電子制御装置９５では、強制充電部９８でＨＶ−１モードに切り換えられて強制充電が実行している時に、すなわち強制充電部９８でエンジン１２が強制充電のために第１電動機ＭＧ１を回転駆動するときに発生する車両前進方向の駆動トルクを第２電動機ＭＧ２の出力トルクによってキャンセルしている時に、Ｐレンジ判定部８６でパーキングレンジが選択されたと判定されると、ＨＶ−２モード切換制御部９２でブレーキＢＫを解放させ且つクラッチＣＬを係合させるＨＶ−２モードに切り換えられ、パーキングロック制御部９４によりパーキングロック機構６２にてパーキングロックする。

このため、本実施例とは異なり強制充電部９８でＨＶ−１モードに切り換えられ強制充電をしている場合に、ＨＶ−１モードのままでパーキングロック機構６２にてパーキングロックすると、前述の実施例１の図１１に示すように、パーキングギヤ３８の外周歯３８ａとパーキングポール６４の係止歯６４ａとが当接した場合に、第２電動機ＭＧ２のロータ２４の慣性による衝撃力がパーキングギヤ３８を介してパーキングポール６４に作用される。このため、パーキングギヤ３８の外周歯３８ａとパーキングポール６４の係止歯６４ａとの噛み合いに不具合が生じる可能性がある。これに対して、図１２に示すように、ＨＶ−１モードで強制充電している場合に、パーキングロックに際して、ＨＶ−１モードからＨＶ−２モードへ切り換えられると、ブレーキＢＫが解放され第２電動機ＭＧ２のロータ２４とパーキングギヤ３８とが相対回転可能な状態とされているので、第２電動機ＭＧ２のロータ２４の慣性による衝撃力がパーキングポール６４に作用されない。このため、パーキングギヤ３８の外周歯３８ａとパーキングポール６４の係止歯６４ａとの噛み合いに不具合が生じることが防止される。

上述のように、本実施例の駆動装置１０の電子制御装置９５によれば、エンジン１２が強制充電のために第１電動機ＭＧ１を回転駆動するときに発生する車両前進方向の駆動トルクを、ブレーキＢＫを係合させて第２電動機ＭＧ２の出力トルクによってキャンセルする場合に、パーキングレンジにシフトチェンジしてパーキングロック機構６２にてパーキングロックすると、ブレーキＢＫを解放しクラッチＣＬを係合させるエンジン走行モードすなわちＨＶ−２モードとする。このため、特に、エンジン１２が強制充電のために第１電動機ＭＧ１を回転駆動するときに発生する車両前進方向の駆動トルクを、ブレーキＢＫを係合させて第２電動機ＭＧ２の出力トルクによってキャンセルする場合に、エンジン１２で強制充電のために第１電動機ＭＧ１を回転駆動させている時におけるパーキングギヤ３８の外周歯３８ａとパーキングポール６４の係止歯６４ａとの噛み合いの不具合が防止される。

図１５〜図２０は、前述の実施例１、実施例２のハイブリッド車両用駆動装置１０に替えて、本発明が好適に適用される他のハイブリッド車両用駆動装置１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０の構成をそれぞれ説明する骨子図である。本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は、図１５に示す駆動装置１００や図１６に示す駆動装置１１０のように、中心軸ＣＥ方向の前記第１電動機ＭＧ１、第１遊星歯車装置１４、第２電動機ＭＧ２、第２遊星歯車装置１６、クラッチＣＬ及びブレーキＢＫの配置（配列）を変更した構成にも好適に適用される。図１７に示す駆動装置１２０のように、前記第２遊星歯車装置１６のキャリアＣ２と非回転部材である前記ハウジング２６との間に、そのキャリアＣ２のハウジング２６に対する一方向の回転を許容し且つ逆方向の回転を阻止する一方向クラッチ（ワンウェイクラッチ）ＯＷＣを、前記ブレーキＢＫと並列に備えた構成にも好適に適用される。図１８に示す駆動装置１３０、図１９に示す駆動装置１４０、図２０に示す駆動装置１５０のように、前記シングルピニオン型の第２遊星歯車装置１６の代替として、第２差動機構としてのダブルピニオン型の第２遊星歯車装置１６′を備えた構成にも好適に適用される。この第２遊星歯車装置１６′は、第１回転要素としてのサンギヤＳ２′、相互に噛み合わされた複数のピニオンギヤＰ２′を自転及び公転可能に支持する第２回転要素としてのキャリアＣ２′、及びピニオンギヤＰ２′を介してサンギヤＳ２′と噛み合う第３回転要素としてのリングギヤＲ２′を回転要素（要素）として備えたものである。

このように、上記実施例３のハイブリッド車両用駆動装置１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０は、第１電動機ＭＧ１に連結された第１回転要素としてのサンギヤＳ１、エンジン１２に連結された第２回転要素としてのキャリアＣ１、及び出力回転部材である出力歯車３０に連結された第３回転要素としてのリングギヤＲ１を備えた第１差動機構である第１遊星歯車装置１４と、第２電動機ＭＧ２に連結された第１回転要素としてのサンギヤＳ２（Ｓ２′）、第２回転要素としてのキャリアＣ２（Ｃ２′）、及び第３回転要素としてのリングギヤＲ２（Ｒ２′）を備え、それらキャリアＣ２（Ｃ２′）及びリングギヤＲ２（Ｒ２′）の何れか一方が前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１に連結された第２差動機構である第２遊星歯車装置１６（１６′）と、前記第１遊星歯車装置１４におけるキャリアＣ１と、前記キャリアＣ２（Ｃ２′）及びリングギヤＲ２（Ｒ２′）のうち前記リングギヤＲ１に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるクラッチＣＬと、前記キャリアＣ２（Ｃ２′）及びリングギヤＲ２（Ｒ２′）のうち前記リングギヤＲ１に連結されていない方の回転要素を、非回転部材であるハウジング２６に対して選択的に係合させるブレーキＢＫとを、備えている。

このため、前述の実施例１の電子制御装置４０をそれぞれ設けることにより、パーキングレンジにシフトチェンジしてパーキングロック機構６２にてパーキングロックする場合、ブレーキＢＫを解放しクラッチＣＬを係合させるエンジン走行モードすなわちＨＶ−２モードとなるので、パーキングロック時には、ブレーキＢＫが解放されてパーキングギヤ３８と第２電動機ＭＧ２のロータ２４とが相対回転可能な状態とされているので、パーキングギヤ３８の外周歯３８ａとパーキングポール６４の係止歯６４ａとが当接した場合に、第２電動機ＭＧ２のロータ２４の慣性による衝撃力がパーキングギヤ３８を介してパーキングポール６４に作用されないなど、前述の実施例１と同様の効果が得られる。また、実施例２の電子制御装置９５をそれぞれ設けることにより、エンジン１２が強制充電のために第１電動機ＭＧ１を回転駆動するときに発生する車両前進方向の駆動トルクを、ブレーキＢＫを係合させて第２電動機ＭＧ２の出力トルクによってキャンセルする場合に、パーキングレンジにシフトチェンジしてパーキングロック機構６２にてパーキングロックするとき、ブレーキＢＫを解放しクラッチＣＬを係合させるエンジン走行モードすなわちＨＶ−２モードとなるので、特に、エンジン１２が強制充電のために第１電動機ＭＧ１を回転駆動するときに発生する車両前進方向の駆動トルクを、ブレーキＢＫを係合させて第２電動機ＭＧ２の出力トルクによってキャンセルする場合に、エンジン１２で強制充電のために第１電動機ＭＧ１を回転駆動させている時におけるパーキングギヤ３８の外周歯３８ａとパーキングポール６４の係止歯６４ａとの噛み合いの不具合が防止されるなど、前述の実施例２と同様の効果が得られる。

図２１〜図２３は、前述の実施例１、実施例２のハイブリッド車両用駆動装置１０に替えて、本発明が好適に適用される他のハイブリッド車両用駆動装置１６０、１７０、１８０の構成および作動をそれぞれ説明する共線図である。前述と同様に、第１遊星歯車装置１４におけるサンギヤＳ１、キャリアＣ１、リングギヤＲ１の相対的な回転速度を実線Ｌ１で、第２遊星歯車装置１６におけるサンギヤＳ２、キャリアＣ２、リングギヤＲ２の相対的な回転速度を破線Ｌ２でそれぞれ示している。ハイブリッド車両用駆動装置１６０では、第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１、キャリアＣ１、およびリングギヤＲ１は、第１電動機ＭＧ１、エンジン１２、および第２電動機ＭＧ２にそれぞれ連結され、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２、キャリアＣ２、およびリングギヤＲ２は、第２電動機ＭＧ２、出力回転部材３０、およびブレーキＢＫを介して非回転部材２６にそれぞれ連結され、サンギヤＳ１とリングギヤＲ２とがクラッチＣＬを介して選択的に連結されている。前記リングギヤＲ１とサンギヤＳ２とが相互に連結されている。ハイブリッド車両用駆動装置１７０では、第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１、キャリアＣ１、およびリングギヤＲ１は、第１電動機ＭＧ１、出力回転部材３０、およびエンジン１２にそれぞれ連結され、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２、キャリアＣ２、およびリングギヤＲ２は、第２電動機ＭＧ２、出力回転部材３０、およびブレーキＢＫを介して非回転部材２６にそれぞれ連結され、サンギヤＳ１とリングギヤＲ２とがクラッチＣＬを介して選択的に連結されている。前記キャリアＣ１及びＣ２が相互に連結されている。ハイブリッド車両用駆動装置１８０では、第１遊星歯車装置１４のサンギヤＳ１、キャリアＣ１、およびリングギヤＲ１は、第１電動機ＭＧ１、出力回転部材３０、およびエンジン１２にそれぞれ連結され、第２遊星歯車装置１６のサンギヤＳ２、キャリアＣ２、およびリングギヤＲ２は、第２電動機ＭＧ２、ブレーキＢＫを介して非回転部材２６、および出力回転部材３０にそれぞれ連結され、リングギヤＲ１とキャリアＣ２とがクラッチＣＬを介して選択的に連結されている。前記キャリアＣ１とリングギヤＲ２とが相互に連結されている。

図２１〜図２３の実施例では、前述の実施例１の電子制御装置４０をそれぞれ設けることにより、パーキングレンジにシフトチェンジしてパーキングロック機構６２にてパーキングロックする場合、ブレーキＢＫを解放しクラッチＣＬを係合させるエンジン走行モードすなわちＨＶ−２モードとなるので、前述の実施例１と同様の効果が得られる。また、図２１〜図２３の実施例では、前述の実施例２の電子制御装置９５をそれぞれ設けることにより、エンジン１２が強制充電のために第１電動機ＭＧ１を回転駆動するときに発生する車両前進方向の駆動トルクを、ブレーキＢＫを係合させて第２電動機ＭＧ２の出力トルクによってキャンセルする場合に、パーキングレンジにシフトチェンジしてパーキングロック機構６２にてパーキングロックするとき、ブレーキＢＫを解放しクラッチＣＬを係合させるエンジン走行モードすなわちＨＶ−２モードとなるので、前述の実施例２と同様の効果が得られる。

図２１〜図２３に示す実施例では、前述した図５〜８、図１５〜２０等に示す実施例と同様に、共線図上において４つの回転要素を有する（４つの回転要素として表現される）第１差動機構としての第１遊星歯車装置１４及び第２差動機構としての第２遊星歯車装置１６、１６′と、それら４つの回転要素にそれぞれ連結された第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２、エンジン１２、及び出力回転部材（出力歯車３０）とを、備え、前記４つの回転要素のうちの１つは、前記第１遊星歯車装置１４の回転要素と前記第２遊星歯車装置１６、１６′の回転要素とがクラッチＣＬを介して選択的に連結され、そのクラッチＣＬによる係合対象となる前記第２遊星歯車装置１６、１６′の回転要素が、非回転部材であるハウジング２６に対してブレーキＢＫを介して選択的に連結されるハイブリッド車両の駆動制御装置である点で、共通している。すなわち、図９、図１３等を用いて前述した本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は、図２１〜図２３に示す構成にも好適に適用される。

また、図２１〜図２３に示す実施例は、図５〜８、図１５〜２０に示す実施例と同様に、前記第１遊星歯車装置１４は、前記第１電動機ＭＧ１に連結された第１回転要素としてのサンギヤＳ１、前記エンジン１２に連結された第２回転要素としてのキャリアＣ１、及び前記出力歯車３０に連結された第３回転要素としてのリングギヤＲ１を備え、前記第２遊星歯車装置１６（１６′）は、前記第２電動機ＭＧ２に連結された第１回転要素としてのサンギヤＳ２（Ｓ２′）、第２回転要素としてのキャリアＣ２（Ｃ２′）、及び第３回転要素としてのリングギヤＲ２（Ｒ２′）を備え、それらキャリアＣ２（Ｃ２′）及びリングギヤＲ２（Ｒ２′）の何れか一方が前記第１遊星歯車装置１４のリングギヤＲ１に連結されたものであり、前記クラッチＣＬは、前記第１遊星歯車装置１４におけるキャリアＣ１と、前記キャリアＣ２（Ｃ２′）及びリングギヤＲ２（Ｒ２′）のうち前記リングギヤＲ１に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるものであり、前記ブレーキＢＫは、前記キャリアＣ２（Ｃ２′）及びリングギヤＲ２（Ｒ２′）のうち前記リングギヤＲ１に連結されていない方の回転要素を、非回転部材であるハウジング２６に対して選択的に係合させるものである。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

本実施例において、図１０および図１４のフローチャートには、坂路判定部８４に対応するＳ１が設けられていたが、Ｓ１が必ずしも設けられる必要はない。

また、本実施例において、図１４のフローチャートには、モード判定部８８に対応するＳ３が設けられていたが、Ｓ３を設けずにＰレンジ判定部８６に対応するＳ２でパーキングレンジが選択されたと判定されるとＳ５が実行されるようにしても良い。つまり、強制充電部９８に対応するＳ７でＨＶ−１モードに切り換えられて強制充電が実行されているので、Ｓ３では必ずＨＶ−１モードであると判定されてＨＶ−２モード切換制御部９２に対応するＳ５でＨＶ−２モードに切り換えられる。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０：ハイブリッド車両用駆動装置
１２：エンジン
１４：第１遊星歯車装置（第１差動機構）
１６、１６′：第２遊星歯車装置（第２差動機構）
２６：ハウジング(ケース、非回転部材)
３０：出力歯車（出力回転部材）
３８：パーキングギヤ(パーキングロックギヤ)
４０、９５：電子制御装置（駆動制御装置）
４１：シフト操作装置
６２：パーキングロック機構
６４：パーキングポール(パーキングロックポール)
ＭＧ１：第１電動機
ＭＧ２：第２電動機
ＢＫ：ブレーキ
ＣＬ：クラッチ

Claims (4)

1. 全体として４つの回転要素を有する第１差動機構及び第２差動機構と、該４つの回転要素にそれぞれ連結されたエンジン、第１電動機、第２電動機、及び出力回転部材と、シフト操作装置によってパーキングレンジが選択された際に該出力回転部材に連結されているパーキングロックギヤの回転をパーキングロックポールによって阻止するパーキングロック機構とを、備え、
   前記４つの回転要素のうちの１つは、前記第１差動機構の回転要素と前記第２差動機構の回転要素とがクラッチを介して連結されたものであり、
   該クラッチによる係合対象となる前記第１差動機構又は前記第２差動機構の回転要素が、非回転部材に対してブレーキを介して選択的に連結されるハイブリッド車両の駆動制御装置であって、
   前記パーキングレンジにシフトチェンジして前記パーキングロック機構にてパーキングロックする場合、前記ブレーキを解放し前記クラッチを係合させるエンジン走行モードとすることを特徴とするハイブリッド車両の駆動制御装置。
2. 前記ハイブリッド車両は、登坂路にて前記パーキングレンジにシフトチェンジされる場合に、前記ブレーキを解放し前記クラッチを係合させるエンジン走行モードとする請求項１のハイブリッド車両の駆動制御装置。
3. 前記エンジンが強制充電のために前記第１電動機を回転駆動するときに発生する車両前進方向の駆動トルクを、前記ブレーキを係合させて前記第２電動機の出力トルクによってキャンセルする場合に、前記パーキングレンジにシフトチェンジして前記パーキングロック機構にてパーキングロックするとき、前記ブレーキを解放し前記クラッチを係合させるエンジン走行モードとする請求項１または２のハイブリッド車両の駆動制御装置。
4. 前記第１差動機構は、前記第１電動機に連結された第１回転要素、前記エンジンに連結された第２回転要素、及び前記出力回転部材に連結された第３回転要素を備えたものであり、
   前記第２差動機構は、前記第２電動機に連結された第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備え、それら第２回転要素及び第３回転要素の何れか一方が前記第１差動機構における第３回転要素に連結されたものであり、
   前記クラッチは、前記第１差動機構における第２回転要素と、前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素とを選択的に係合させるものであり、
   前記ブレーキは、前記第２差動機構における第２回転要素及び第３回転要素のうち前記第１差動機構における第３回転要素に連結されていない方の回転要素を、前記非回転部材に対して選択的に係合させるものである
   請求項１から３の何れか１項に記載のハイブリッド車両の駆動制御装置。

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