ハイブリッド車の制御装置
【課題】モータの引き摺り損失や動力循環の発生を防止もしくは抑制できる前後輪駆動方式のハイブリッド車の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関と第１電動機とが第１動力分配合成機構および駆動軸を介して一方の主駆動輪に動力伝達可能に連結され、かつ第２電動機が第２動力分配合成機構および駆動軸を介して主駆動輪に動力伝達可能に連結されるとともに、第３電動機が他方の副駆動輪に内蔵されて動力伝達可能に連結されたハイブリッド車の制御装置において、解放状態にされることにより第２電動機と主駆動輪との間の動力伝達を遮断する解放クラッチと、解放クラッチが解放状態にされ、かつ第１電動機が力行制御される場合に、第３電動機の発電量に応じて解放クラッチの係合・解放状態を設定する解放クラッチ制御手段（ステップＳ１５，Ｓ１６）とを設ける。
【解決手段】内燃機関と第１電動機とが第１動力分配合成機構および駆動軸を介して一方の主駆動輪に動力伝達可能に連結され、かつ第２電動機が第２動力分配合成機構および駆動軸を介して主駆動輪に動力伝達可能に連結されるとともに、第３電動機が他方の副駆動輪に内蔵されて動力伝達可能に連結されたハイブリッド車の制御装置において、解放状態にされることにより第２電動機と主駆動輪との間の動力伝達を遮断する解放クラッチと、解放クラッチが解放状態にされ、かつ第１電動機が力行制御される場合に、第３電動機の発電量に応じて解放クラッチの係合・解放状態を設定する解放クラッチ制御手段（ステップＳ１５，Ｓ１６）とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、前後輪のいずれか一方を内燃機関と電動機とからなるハイブリッド駆動装置により駆動し、他方をホイール内に配置した電動機により駆動する前後輪駆動方式のハイブリッド車の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車の一形態として、車輪のホイール内にモータを組み込んで車輪をモータで直接駆動するいわゆるインホイールモータ方式の車両が開発されている。このインホイールモータは、駆動輪の近傍に設けられて駆動輪に直接動力を伝達するものであるから、従来の車両に設けられている変速機やデファレンシャルなどの動力伝達機構を設ける必要がなくなり、車両の構成を簡素化することができる。その一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された車両は、前輪および後輪のそれぞれに駆動力を出力して走行可能な車両であって、前輪および後輪のいずれか一方に対して駆動力を出力可能なエンジンおよびモータからなる動力ユニット（ハイブリッド駆動装置）と、他方の車輪のそれぞれに設けられて対応する車輪に駆動力を出力可能なモータとを備えた構成となっている。
【０００３】
具体的には、特許文献１に記載された車両は、エンジンと、そのエンジンの出力軸にダンパを介して接続された３軸式の動力分配統合機構と、その動力分配統合機構の１軸に接続された発電可能なモータと、動力分配統合機構の他の１軸に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸に取り付けられた減速ギヤと、動力分配統合機構のさらに他の１軸に接続されるとともにギヤ機構およびデファレンシャルギヤを介して左右の後輪に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸に減速ギヤを介して接続されたモータと、左右の前輪およびそれぞれのホイール内に配置されて対応する前輪に駆動力を出力する左右のモータ（すなわちインホイールモータ）とから構成されている。
【０００４】
また、特許文献２には、内燃機関もしくは電気モータにより前後輪の一方を主駆動輪として駆動する車両であって、他方の従駆動輪の左右の車輪のホイール内にそれら左右の車輪をそれぞれ駆動する電気モータ（すなわちインホイールモータ）と減速機との組が設けられ、車速が所定の速度以上になった場合にインホイールモータへの給電を停止するように構成された車両の左右輪駆動装置が記載されている。
【０００５】
なお、特許文献３には、エンジンおよびモータを備えたハイブリッド車において、モータと動力伝達機構とをモータ切り離し手段を介して接続することにより、エンジン走行中のモータ引き摺りによる損失を防止するように構成されたハイブリッド車が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２０３９９８号公報
【特許文献２】特開２００４−３２８９９１号公報
【特許文献３】特開２００５−１０６２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１に記載されている車両は、後輪をエンジンおよびモータからなるハイブリッド駆動装置により駆動するハイブリッド車であって、前輪の左右の車輪にインホイールモータをそれぞれ搭載した構成の四輪駆動方式の車両となっている。そのため、車両の走行中に、モータの引き摺り損失あるいはモータ同士の間での動力循環などの影響により効率が低下する可能性があり、車両の燃費をさらに向上させるためには未だ改良の余地があった。
【０００８】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、前後輪のいずれか一方にインホイールモータを搭載した前後輪駆動方式のハイブリッド車を対象として、モータの引き摺り損失や動力循環の発生を防止もしくは抑制して燃費の向上を図ることのできるハイブリッド車の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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、内燃機関と第１電動機とが該第１電動機の回転を制御することにより該内燃機関の出力トルクを変速するようにそれぞれ第１動力分配合成機構および駆動軸を介して前後輪いずれか一方の主駆動輪に動力伝達可能に連結され、かつ第２電動機が第２動力分配合成機構および前記駆動軸を介して前記主駆動輪に動力伝達可能に連結されるとともに、第３電動機が前後輪いずれか他方の副駆動輪に内蔵されて動力伝達可能に連結されたハイブリッド車の制御装置において、解放状態にされることにより前記第２電動機と前記主駆動輪との間の動力伝達を遮断する解放クラッチと、前記解放クラッチが解放状態にされ、かつ前記第１電動機が力行制御される場合に、前記第３電動機の発電量に応じて前記解放クラッチの係合・解放状態を選択的に設定する解放クラッチ制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記解放クラッチ制御手段が、前記第３電動機の発電量に応じて前記第１電動機の出力トルクを変更する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【００１１】
さらに、請求項３の発明は、内燃機関と第１電動機とが該第１電動機の回転を制御することにより該内燃機関の出力トルクを変速するようにそれぞれ第１動力分配合成機構および駆動軸を介して前後輪いずれか一方の主駆動輪に動力伝達可能に連結され、かつ第２電動機が第２動力分配合成機構および前記駆動軸を介して前記主駆動輪に動力伝達可能に連結されるとともに、第３電動機が前後輪いずれか他方の副駆動輪に内蔵されて動力伝達可能に連結されたハイブリッド車の制御装置において、解放状態にされることにより前記第２電動機と前記主駆動輪との間の動力伝達を遮断する解放クラッチと、前記第１電動機の発電量を検出する発電量検出手段と、要求される駆動力に対して前記主駆動輪で受け持つ主駆動力と前記副駆動輪で受け持つ副駆動力とを算出する駆動力配分算出手段と、前記発電量検出手段により検出された前記第１電動機の発電量に相当する第１電動機出力が前記駆動力配分算出手段により算出された前記副駆動力よりも小さい場合に、前記解放クラッチを解放状態にするとともに前記第１電動機出力を出力するように前記第３電動機を力行制御し、前記第１電動機出力が前記副駆動力以上の場合に、前記解放クラッチを係合状態にするとともに前記副駆動力を出力するように前記第３電動機を力行制御する前後輪駆動制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１２】
そして、請求項４の発明は、内燃機関と第１電動機とが該第１電動機の回転を制御することにより該内燃機関の出力トルクを変速するようにそれぞれ第１動力分配合成機構および駆動軸を介して前後輪いずれか一方の主駆動輪に動力伝達可能に連結され、かつ第２電動機が第２動力分配合成機構および前記駆動軸を介して前記主駆動輪に動力伝達可能に連結されるとともに、第３電動機が前後輪いずれか他方の副駆動輪に内蔵されて動力伝達可能に連結されたハイブリッド車の制御装置において、解放状態にされることにより前記第２電動機と前記主駆動輪との間の動力伝達を遮断する解放クラッチと、係合状態にされることにより前記第１電動機の回転を固定する固定クラッチと、前記解放クラッチが解放状態にされ、かつ前記第１電動機が力行制御される場合に、前記固定クラッチを係合状態にする固定クラッチ制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、車両の走行中に、第２電動機が運転されない状態であるためにその第２電動機で発生する引き摺り損失を抑制するため、解放クラッチが解放状態にされて第２電動機と駆動軸すなわち主駆動輪との間の動力伝達が遮断された場合であって、なおかつ内燃機関と共に第１動力分配合成機構に連結されて内燃機関の出力トルクを変速するために回転制御される第１電動機が力行状態である場合には、副駆動輪の駆動力を制御する第３電動機の力行・回生状態が考慮されて、その第３電動機の発電量に基づいて解放クラッチの係合・解放状態が選択的に設定されるように制御される。例えば、解放クラッチが解放状態にされ、かつ第１電動機が力行制御されている状態で、第３電動機で発電しても車両のドライバビリティに影響しないような場合は、解放クラッチがそのまま解放状態に維持され、第３電動機が回生制御されて発電が行われる。一方、第３電動機で発電することにより車両のドライバビリティに影響を及ぼすような場合には、解放クラッチが係合状態にされて第２電動機の回転が制御される。
【００１４】
したがって、第３電動機の発電量に応じて、解放クラッチの係合・解放状態を適宜に切り替えて設定することができる。そのため、第２電動機での引き摺り損失や、第１電動機が力行される際に第２電動機で発電しながら走行することによる効率が低下した状態すなわちいわゆる動力循環が発生する機会、あるいは解放クラッチの係合・解放状態が切り替えられる頻度を低減することができ、その結果、車両の燃費を向上させることができる。また、解放クラッチが係合・解放されることに伴うドライバビリティの低下を防止もしくは抑制することができる。
【００１５】
また、請求項２の発明によれば、解放クラッチが解放状態にされ、かつ第１電動機が力行制御されている状態で、例えば、第３電動機で発電しても車両のドライバビリティに影響しないような場合は、解放クラッチがそのまま解放状態に維持され、第３電動機が回生制御されて発電が行われる。一方、第３電動機で発電することにより車両のドライバビリティに影響を及ぼすような場合には、第１電動機の力行制御における出力トルクが抑制される。そのため、第３電動機の発電量に応じて、解放クラッチの係合・解放状態を適宜に切り替えて設定することができ、その結果、第２電動機での引き摺り損失や第１電動機と第２電動機との間の動力循環などが発生する機会、あるいは解放クラッチの係合・解放状態が切り替えられる頻度を低減して、車両の燃費を向上させることができる。また、解放クラッチが係合・解放されることに伴うドライバビリティの低下を防止もしくは抑制することができる。
【００１６】
さらに、請求項３の発明によれば、内燃機関と共に第１動力分配合成機構に連結されて内燃機関の出力トルクを変速するために回転制御される第１電動機の発電量が求められ、その発電量に相当する出力、言い換えるとその発電量の電力を発生させるために必要な出力である第１電動機出力と、車両に要求される駆動力を主駆動輪と副駆動輪とで分担させる際の配分比から求まる副駆動輪で受け持つ駆動力である副駆動力とが比較される。そして、第１電動機出力が副駆動力よりも小さい場合は、解放クラッチが解放状態にされ、併せて第３電動機が第１電動機出力分を出力するように力行制御される。そのため、第２電動機で発生する引き摺り損失を抑制して車両の燃費を向上させることができる。一方、第１電動機出力が副駆動力以上の場合は、解放クラッチが係合状態にされ、併せて第３電動機が副駆動力を出力するように力行制御される。そのため、副駆動輪で受け持つべき駆動力を第３電動機により出力することができ、その結果、前後輪駆動状態で走行する際の走行性能を適切に確保することができる。
【００１７】
そして、請求項４の発明によれば、車両の走行中に、第２電動機で発生する引き摺り損失を抑制するために解放クラッチが解放されて第２電動機と駆動軸すなわち主駆動輪との間の動力伝達が遮断された場合であって、なおかつ内燃機関と共に第１動力分配合成機構に連結されて内燃機関の出力トルクを変速するために回転制御される第１電動機が力行状態である場合には、固定クラッチが係合状態にされて第１電動機の回転が固定される。したがって、内燃機関の出力トルクが一定に維持された状態で、その内燃機関の出力トルクにより車両が駆動される。また、その際に第３電動機は回生制御される。そのため、第２電動機での引き摺り損失や第１電動機と第２電動機との間の動力循環が発生する機会、あるいは解放クラッチの係合・解放状態が切り替えられる頻度を低減することができ、その結果、車両の燃費を向上させることができる。また、解放クラッチが係合・解放されることに伴うドライバビリティの低下を防止もしくは抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。図６にこの発明で対象とするハイブリッド車の構成および制御系統の一例を示してある。図６に示す車両Ｖｅは、動力の発生原理が異なる２種類の動力源を有している。すなわち、エンジン（ＥＮＧ）１と、発電機能のある電動機として第１，第２の２つのモータ・ジェネレータ（ＭＧ１、ＭＧ２）２，３とが動力源として設けられている。
【００１９】
エンジン１は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン、あるいは天然ガスエンジンなどの燃料を燃焼して動力を出力する動力機関であり、好ましくは、例えば電子制御式のスロットルバルブ（図示せず）を備え出力を電気的に自動制御することができ、また所定の負荷に対して回転数を制御することにより燃費が最も良好な最適運転点に設定できる内燃機関である。
【００２０】
各モータ・ジェネレータ２，３は、一例として、同期電動機によって構成されており、発電機および電動機として機能するように、言い換えると、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備するように構成されている電動機である。それら２つのモータ・ジェネレータ２，３は、それぞれ、ロータ２ａ，３ａおよびステータ２ｂ，３ｂを有しており、それらのステータ２ｂ，３ｂがいずれもケーシング４などに固定されている。
【００２１】
また、各モータ・ジェネレータ２，３は、それぞれに対応して設けられたインバータ５，６を介して、バッテリあるいはキャパシタなどの蓄電装置７，８にそれぞれ接続されている。また、インバータ５とインバータ６とを接続する電気回路９が設けられており、蓄電装置７と蓄電装置８との間で電力の授受を行うことが可能なように構成されているとともに、モータ・ジェネレータ２とモータ・ジェネレータ３との間で、蓄電装置７，８を経由することなく、電力の授受を行うことが可能なように構成されている。したがって、一方のモータ・ジェネレータ２（もしくは３）を発電機として機能させ、その発電された電力を他方のモータ・ジェネレータ３（もしくは２）に与えてこれをモータとして機能させるようことが可能なように構成されている。また蓄電装置７，８からそれぞれのモータ・ジェネレータ２，３に電力を供給して、そのモータ・ジェネレータ２，３をモータとして機能させることも可能なように構成されている。
【００２２】
上記のエンジン１および各モータ・ジェネレータ２，３による動力源から出力される動力が、第１，第２の２つの動力合成分配機構１０，１１および駆動軸１２を経由して車両Ｖｅの左右の後輪であって（図６では車両Ｖｅの左側半分を省略して示している）、この発明における主駆動輪に相当する駆動輪１３に伝達されるように動力伝達経路が構成されている。すなわち、エンジン１およびこの発明における第１電動機に相当する第１モーター・ジェネレータ２が、第１動力合成分配機構１０および駆動軸１２を介して駆動輪１３に動力伝達可能に連結されている。また、この発明における第２電動機に相当する第２モータ・ジェネレータが、第２動力合成分配機構１１および駆動軸１２を介して駆動輪１３に動力伝達可能に連結されている。なお、エンジン１の出力軸１ａと第１動力合成分配機構１０との間に、ダンパ機構（図示せず）などのトルク変動や振動などに対する緩衝装置を配置することもできる。
【００２３】
第１動力合成分配機構１０は、動力の合成もしくは分配の機能を有する３要素の差動歯車機構により構成されるものであって、したがって、例えばシングルピニオン型遊星歯車機構やダブルピニオン型遊星歯車機構を用いて構成することができる。この図６に示す例では、キャリア１０ｃを入力要素、サンギヤ１０ｓを反力要素、リングギヤ１０ｒを出力要素としたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成されている。
【００２４】
すなわち、外歯歯車であるサンギヤ１０ｓの外周側に、内歯歯車であるリングギヤ１０ｒがサンギヤ１０ｓに対して同心円上に配置され、これらのサンギヤ１０ｓとリングギヤ１０ｒとに噛み合っているピニオンギヤ１０ｐが、キャリア１０ｃによって自転自在かつ公転自在に保持されている。そして、そのキャリア１０ｃにエンジン１の出力軸１ａすなわちクランクシャフトなどの出力部材が連結されている。したがってキャリア１０ｃが入力要素となっている。
【００２５】
また、第１動力分配機構１０のリングギヤ１０ｒに、駆動軸１２が連結されている。そしてその駆動軸１２は、デファレンシャル１４を介して、駆動輪１３に連結されている。したがってリングギヤ１０ｒが出力要素となっている。
【００２６】
そして、第１動力分配機構１０のサンギヤ１０ｓに、第１モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）２が連結されている。すなわち、第１モータ・ジェネレータ２のロータ２ａがサンギヤ１０ｓに連結され、前述したように第１モータ・ジェネレータ２のステータ２ｂはケーシング４などに固定されている。したがってサンギヤ１０ｓが反力要素となっている。
【００２７】
さらに、第１モーター・ジェネレータ２のロータ２ａは、クラッチ１５に連結されている。すなわち、このクラッチ１５は、その本体部分がケーシング４等に固定されていて、係合状態にされることによりロータ２ａの回転を規制して固定するいわゆるブレーキ装置であり、したがってこの発明における固定クラッチに相当するものである。なお、このクラッチ１５は、通常時は解放状態に設定されている。
【００２８】
一方、第２動力合成分配機構１１は、上記の第１動力合成分配機構１０と同様に、動力の合成もしくは分配の機能を有する３要素の差動歯車機構により構成されるものであって、したがって、例えばシングルピニオン型遊星歯車機構やダブルピニオン型遊星歯車機構を用いて構成することができる。この図６に示す例では、サンギヤ１１ｓを入力要素、リングギヤ１１ｒを反力要素、キャリア１１ｃを出力要素としたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成されている。
【００２９】
すなわち、外歯歯車であるサンギヤ１１ｓの外周側に、内歯歯車であるリングギヤ１１ｒがサンギヤ１１ｓに対して同心円上に配置され、これらのサンギヤ１１ｓとリングギヤ１１ｒとに噛み合っているピニオンギヤ１１ｐが、キャリア１１ｃによって自転自在かつ公転自在に保持されている。そして、そのサンギヤ１１ｓには、第２モータ・ジェネレータ３のロータ３ａが連結されている。したがってサンギヤ１１ｓが入力要素となっている。
【００３０】
また、第２動力合成分配機構１１のキャリア１１ｃに、駆動軸１２が連結されている。そしてその駆動軸１２は、デファレンシャル１４を介して、駆動輪１３に連結されている。したがってキャリア１１ｃが出力要素となっている。
【００３１】
そして、第２動力合成分配機構１１のリングギヤ１１ｒは、クラッチ１６に連結されている。すなわち、このクラッチ１６は、その本体部分がケーシング４等に固定されていて、係合状態にされることによりリングギヤ１１ｒの回転を規制して固定するいわゆるブレーキ装置である。したがってリングギヤ１１ｒが反力要素となっている。
【００３２】
ここで、クラッチ１６は、通常時は係合状態に設定されていてリングギヤ１１ｒの回転を固定しているブレーキ装置であって、このクラッチ１６を解放状態にすることにより、リングギヤ１１ｒの固定が解除されてリングギヤ１１ｒが第２動力合成分配機構１１の反力要素として機能しなくなる。すなわち、第２動力合成分配機構１１が差動機構として機能しなくなって各回転要素の間で動力伝達が行われない状態になる。したがって、このクラッチ１６は、解放状態にされることにより第２モータ・ジェネレータ３と駆動軸１２すなわち駆動輪１３との間の動力伝達を遮断するブレーキ装置であり、この発明における固定クラッチに相当するものである。
【００３３】
上記のように、３要素の差動歯車機構により構成された第２動力合成分配機構１１の入力要素および出力要素に第２モーター・ジェネレータ３および駆動軸１２がそれぞれ連結され、第２動力合成分配機構１１の反力要素がクラッチ１６により通常時は固定されていることによって、その第２動力合成分配機構１１の遊星歯車機構の差動作用により、第２動力合成分配機構１１に伝達される第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクを減速させて駆動軸１２に伝達すること、言い換えると、第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクを増幅させて駆動軸１２に伝達することが可能である。すなわち、第２動力合成分配機構１１の入力要素であるサンギヤ１１ｓに入力された第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクは、そのトルクの回転数が減速されて、すなわちトルクが増幅されて出力要素であるキャリア１１ｃに連結された駆動軸１２に出力される。
【００３４】
したがって、クラッチ１６が係合されている通常時に第２モータ・ジェネレータ３を力行制御してトルクを出力することにより、駆動軸１２には、第１動力合成分配機構１０を経由して伝達されたエンジン１および第１モーター・ジェネレータ２の出力トルクに加えて、第２動力合成分配機構１１で増幅された第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクが付加されることになる。そのため、駆動輪１３に駆動力を発生させて車両Ｖｅを走行させる場合に、駆動軸１２および駆動輪１３に伝達されるトルクに対して、増幅された第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクを付加することができ、駆動輪１３に十分な駆動力を発生させることができる。
【００３５】
なお、前述したように、クラッチ１６は、通常時は係合状態に設定されていて第２動力合成分配機構１１のリングギヤ１１ｒの回転を固定し、そのリングギヤ１１ｒを、第２動力合成分配機構１１が第２モータ・ジェネレータ３と駆動軸１２との間における減速機となる場合の反力要素として機能させているが、解放状態に設定されることにより、第２モータ・ジェネレータ３と駆動軸１２すなわち駆動輪１３との間の動力伝達を遮断することができる。したがって、第２モータ・ジェネレータ３が回転制御されていない状態で車両Ｖｅが走行している場合に、クラッチ１６を解放状態に設定して第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達を遮断することにより、第２モータ・ジェネレータ３が連れ回されて引き摺り損失が発生してしまうことを回避することができる。
【００３６】
そして、車両Ｖｅの左右の前輪であって、この発明における副駆動輪に相当する駆動輪１７に、この発明における第３電動機に相当する第３モータ・ジェネレータ１８が内蔵されて動力伝達可能に連結されている。具体的には、駆動輪１７のホイール内部には、第３モータ・ジェネレータ１８が組み込まれている。すなわち、第３モータ・ジェネレータ１８はいわゆるインホイールモータ（ＩＷＭ）１８であって、一例として、同期電動機によって構成されており、発電機および電動機として機能するように、言い換えると、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備するように構成されている電動機である。
【００３７】
インホイールモータ１８は、インバータ１９を介してバッテリあるいはキャパシタなどの蓄電装置２０に接続されている。また、インバータ１９は、前述のインバータ５とインバータ６とを接続する電気回路９に同様に接続されている。したがって、この蓄電装置２０が、前述の蓄電装置７および蓄電装置８との間で相互に電力の授受を行うことが可能であるとともに、このインホイールモータ１８が、前述のモータ・ジェネレータ２およびモータ・ジェネレータ３との間で、蓄電装置７，８，２０を経由することなく、電力の授受を行うことも可能になっている。
【００３８】
つぎに、制御系統について説明する。上記のように構成された車両Ｖｅを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）２１が設けられている。電子制御装置２１には、例えば、車速センサ、エンジン１の回転数センサ、各モータ・ジェネレータ２，３，１８の回転数センサ、駆動軸１２の回転数センサ、各駆動輪１３，１７の回転数センサ、各駆動輪１３，１７のトルクセンサ、各蓄電装置７，８，２０の充電量を検知するセンサ（いずれも図示せず）などの各種センサ類からの信号、および各インバータ５，６，１９からの信号などが入力される。
【００３９】
このうち、各インバータ５，６，１９から入力される信号に基づいて、各モータ・ジェネレータ２，３，１８が力行制御される際の電力供給量あるいは各モータ・ジェネレータ２，３，１８が回生制御される際の発電量を検出することができる。
【００４０】
これに対して、電子制御装置２１からは、エンジン１を制御する信号、各モータ・ジェネレータ２，３，１８（すなわち各インバータ５，６，１９）をそれぞれ制御する信号、そして各クラッチ１５，１６をそれぞれ制御する信号などが出力される。
【００４１】
車両Ｖｅにおいて、エンジン１が運転されて、その出力トルクが第１動力合成分配機構１０のキャリア１０ｃに伝達されると、第１モータ・ジェネレータ２により反力トルクが受け持たれて、エンジン１の出力トルクがリングギヤ１０ｒに伝達される。そしてリングギヤ１０ｒに伝達されたトルクが、駆動軸１２およびデファレンシャル１４を経由して駆動輪１３に伝達されて駆動力が発生する。このとき動力分配機構１４においては、前述したように、３要素の差動歯車機構により構成された第１動力合成分配機構１０の各回転要素にエンジン１および第１モーター・ジェネレータ２ならびに駆動軸１２がそれぞれ連結されていることによって、その第１動力合成分配機構１０の遊星歯車機構の差動作用により、第１動力合成分配機構１０に伝達されるエンジン１の出力トルクを変速させて駆動軸１２に伝達することが可能である。
【００４２】
すなわち、第１動力合成分配機構１０の入力要素であるキャリア１０ｃに入力されたエンジン１の出力トルクは、反力要素であるサンギヤ１０ｓに連結された第１モータ・ジェネレータ３の回転を制御することにより、トルクの回転数が変速されて出力要素であるリングギヤ１０ｒに連結された駆動軸１２に出力される。したがって、キャリア１０ｃにエンジン１の出力が入力されている状態でサンギヤ１０ｓに連結された第１モータ・ジェネレータ３の回転を連続的に制御することにより、リングギヤ１０ｒすなわち駆動軸１２の回転数を無段階に（連続的に）制御することが可能である。つまり、第１動力合成分配機構１０は無段変速機としての機能を有している。
【００４３】
ここで、第１動力合成分配機構１０における変速比制御について説明すると、この第１動力合成分配機構１０における変速比制御は、エンジン１の燃費を向上させることを目的として、エンジン１の運転状態と、第１動力合成分配機構１０の変速比とを協調制御するものである。例えば、加速要求（アクセル開度）および車速に基づいて、車両Ｖｅにおける要求駆動力が求められる。これは、例えば予め用意したマップなどから求めることができる。その要求駆動力と車速とからエンジン１の要求出力が算出され、その要求出力を最小の燃費で出力する目標エンジン回転数が、マップなどから求められる。そして、実エンジン回転数を燃費の良好な目標エンジン回転数に近づけるように、第１モータ・ジェネレータ２の出力（トルク×回転数）が制御される。この制御と並行して、実エンジン出力を目標エンジン出力に近づけるように、エンジン１の電子スロットルバルブの開度などが制御される。このように、第１動力合成分配機構１０の変速比を制御することにより、エンジン１の運転状態を最適燃費線に沿って制御することが可能である。
【００４４】
また、第２モータ・ジェネレータ３を電動機として駆動させ、第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクを、第２動力合成分配機構１１を経由させて駆動輪１３に伝達させる制御を実行可能である。すなわち、駆動輪１３にトルクを伝達して駆動力を発生させる場合、エンジン１または第２モータ・ジェネレータ３の少なくとも一方の出力トルクを駆動輪１３に伝達可能であり、いずれの動力源の出力トルクまたは両方の動力源の出力トルクを伝達するかが、電子制御装置２１に入力される信号およびデータに基づいて判断される。
【００４５】
また、車両Ｖｅが惰力走行する場合は、車両Ｖｅの運動エネルギが第２動力合成分配機構１１および第１動力合成分配機構１０を経由してエンジン１に伝達され、エンジンブレーキ力が発生する。また、この車両Ｖｅの惰力走行時に、駆動輪１３側から第２動力合成分配機構１１に伝達された運動エネルギの一部を第２モータ・ジェネレータ３に伝達することにより、その第２モータ・ジェネレータ３で回生制動力を発生させ、発生した電力を蓄電装置８に蓄電することが可能である。
【００４６】
あるいは、上記のような車両Ｖｅの惰力走行時もしくは車両Ｖｅが第２モータ・ジェネレータ３以外の動力源の出力トルクにより駆動されている走行時に、上記のような第２モータ・ジェネレータ３での回生制動力を必要としない場合は、前述したように、クラッチ１６を解放状態に制御して、第２モータ・ジェネレータ３と駆動軸１２すなわち駆動輪１３との間の動力伝達を遮断することにより、第２モータ・ジェネレータ３での引き摺り損失の発生を回避することができる。
【００４７】
一方、駆動輪１７に内蔵された第３モータ・ジェネレータ１８の駆動時には、バッテリ２０の直流電力がインバータ１９によって交流電力に変換され、その交流電力がインホイールモータ１８に供給されることによりインホイールモータ１８が力行されて、駆動輪１７に駆動トルクが付与される。また、インホイールモータ１８は駆動輪１７の回転エネルギを利用して回生制御することも可能である。すなわち、インホイールモータ１８の回生・発電時には、駆動輪１７の回転（運動）エネルギがインホイールモータ１８によって電気エネルギに変換され、その際に生じる電力がインバータ１９を介してバッテリ２０に蓄電される。このとき、駆動輪１７には回生・発電に基づく制動トルクが付与される。
【００４８】
したがって、電子制御装置２１によってインホイールモータ１８の回転状態を制御すること、すなわちインホイールモータ１８の力行・回生状態を制御することにより、例えば要求駆動力に基づいて駆動輪１７に作用させる駆動力（もしくは制動力）を制御することができる。言い換えると、要求駆動力に基づいて走行のために駆動輪１７に駆動トルク（もしくは制動トルク）を付与することができる。
【００４９】
このように、この車両Ｖｅは、動力源としてのエンジン１および各モータ・ジェネレータ２，３と各動力合成分配機構１０，１１とから構成されるハイブリッド駆動装置により駆動される左右後輪１３すなわち駆動輪１３と、インホイールモータ１８により駆動される左右前輪１７すなわち駆動輪１７とを備えた前後輪駆動方式の四輪駆動車両Ｖｅとなっている。そして、電子制御装置２１では、車両Ｖｅを走行させる際の要求駆動力に対して、駆動輪１３で受け持つ駆動力と駆動輪１７で受け持つ駆動力とを、もしくは駆動輪１３で受け持つ駆動力と駆動輪１７で受け持つ駆動力との割合（すなわち駆動力の前後輪への配分比）を、車両Ｖｅの走行状態やエンジン１あるいは各モータ・ジェネレータ２，３，１８の運転状態などに基づいて算出するように構成されている。
【００５０】
前述したように、この発明のハイブリッド車Ｖｅは、第２モータ・ジェネレータ３の引き摺り損失や各モータ・ジェネレータ２，３の間での動力循環の発生を防止もしくは抑制して燃費を向上させることを目的としていて、そのために、以下の制御を実行するように構成されている。
【００５１】
（第１制御例）
先ず、この発明の制御装置による第１制御例を説明する。この第１制御例は、第２モータ・ジェネレータ３と主駆動輪である駆動輪１３との間の動力伝達経路を接続・遮断するクラッチ１６の係合・解放状態を、副駆動輪である駆動輪１７を駆動させる第３モータ・ジェネレータ１８すなわちインホイールモータ１８の発電量に応じて選択的に設定する制御を行うようにした例である。
【００５２】
図１は、その第１制御例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図１において、先ず、クラッチ１６が解放状態であるか否かは判断される（ステップＳ１１）。前述したようにこのクラッチ１６は、解放されることにより第２モータ・ジェネレータ３のロータ３ａと駆動軸１２すなわち駆動輪１３との間の動力伝達を遮断するこの発明における解放クラッチである。
【００５３】
したがって、クラッチ１６が解放状態でないこと、すなわちクラッチ１６が係合状態であって第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間で動力伝達が可能な状態であることにより、このステップＳ１１で否定的に判断された場合は、ステップＳ１２へ進み、この発明による制御は実行されず通常の制御が実行される。そしてその後、この図１のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００５４】
一方、クラッチ１６が解放状態であること、すなわち第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達が遮断された状態であることにより、ステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１３へ進み、第１モータ・ジェネレータ２が力行制御されているか否かが判断される。第１モータ・ジェネレータ２の回転制御の状態が力行状態でないことにより、このステップＳ１３で否定的に判断された場合は、前述のステップＳ１１で否定的に判断された場合と同様に、ステップＳ１２へ進み、そしてその後、この図１のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００５５】
一方、第１モータ・ジェネレータ２の回転制御の状態が力行状態であることにより、ステップＳ１３で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１４へ進み、その状態でインホイールモータ１８を回生制御した際の発電量が算出されるとともに、その発電量を発電するようにインホイールモータ１８を回生制御した場合に車両Ｖｅのドライバビリティに影響が有るか否かが判断される。
【００５６】
これは、クラッチ１６が解放状態にされかつ第１モータ・ジェネレータ２が力行制御されている状態、すなわちエンジン１の出力トルクにより車両Ｖｅを駆動して走行している状態で、インホイールモータ１８を回生制御した場合に、その回生制御の際のインホイールモータ１８の発電量に基づく制動トルクが駆動輪１７に作用することにより、ショックが発生するなどして車両Ｖｅのドライバビリティが低下してしまうことを回避するための制御である。
【００５７】
したがって、上記の状態でインホイールモータ１８を回生制御しても車両Ｖｅのドライバビリティには影響しないと判断されたことにより、このステップＳ１４で否定的に判断された場合は、ステップＳ１５へ進み、インホイールモータ１８が回生制御される。したがって、インホイールモータ１８は、車両Ｖｅのドライバビリティに影響しない状態に限って回生制御されることになり、車両Ｖｅの乗員に与えるショックや違和感の発生が回避されて、車両Ｖｅのドライバビリティが良好に維持される。そしてその後、この図１のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００５８】
これに対して、上記の状態でインホイールモータ１８を回生制御することにより車両Ｖｅのドライバビリティに影響を及ぼす可能性が有ると判断されたことにより、ステップＳ１４で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１６へ進み、クラッチ１６が係合状態に設定されて、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間で動力伝達が可能な状態にされる。
【００５９】
したがって、車両Ｖｅの走行時に、第１モータ・ジェネレータ２が力行制御されていて、なおかつインホイールモータ１８で回生制御を行うと車両Ｖｅのドライバビリティに影響を及ぼす可能性が有る場合にのみ、クラッチ１６が係合状態にされる。すなわち、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間が動力伝達可能な状態にされる。その結果、車両Ｖｅの走行時に第２モータ・ジェネレータ３で引き摺り損失が発生する機会や、第１モータ・ジェネレータ２と第２モータ・ジェネレータ３との間でいわゆる動力循環が発生する機会が低減する。そしてその後、この図１のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００６０】
このように、この第１制御例では、インホイールモータ１８の発電量に応じて、インホイールモータ１８を回生制御して所定の発電量を発電した際に車両Ｖｅのドライバビリティに与える影響に応じて、クラッチ１６の係合・解放状態を適宜に切り替えて設定することができる。そのため、第２モータ・ジェネレータ３での引き摺り損失や、第１モータ・ジェネレータ２と第２モータ・ジェネレータ３との間の動力循環が発生する機会、あるいはクラッチ１６の係合・解放状態が切り替えられる頻度を低減することができる。その結果、車両Ｖｅの燃費を向上させることができ、また、クラッチ１６が係合・解放される際や、インホイールモータ１８が回生制御される際のショックや違和感の発生を防止もしくは抑制することができる。
【００６１】
（第２制御例）
つぎに、この発明の制御装置による第２制御例を説明する。この第２制御例は、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達経路を接続・遮断するクラッチ１６の係合・解放状態を、駆動輪１７を駆動させる第３モータ・ジェネレータ１８すなわちインホイールモータ１８の発電量に応じて選択的に設定するとともに、第１モータ・ジェネレータ２の出力トルクを変更する制御を行うようにした例である。
【００６２】
図２は、その第２制御例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。また、ステップＳ２１以外の各ステップにおける制御内容は、前述の図１に示す第１制御例と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００６３】
図２において、ステップＳ１４で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２１へ進み、第１モータ・ジェネレータ２の力行制御が抑制されるとともに、インホイールモータ１８の回生制御が抑制される。言い換えると、力行制御されている第１モータ・ジェネレータ２の出力トルクが低下するように変更されるとともに、インホイールモータ１８での発電量を抑制するようにそのインホイールモータ１８が回生制御される。そしてその後、この図２のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００６４】
このように、この第２制御例では、クラッチ１６が解放状態にされ、かつ第１モータ・ジェネレータ２が力行制御されている状態で、例えば、インホイールモータ１８で発電しても車両Ｖｅのドライバビリティに影響しないような場合は、クラッチ１６がそのまま解放状態に維持され、インホイールモータ１８が回生制御されて発電が行われる。一方、インホイールモータ１８で発電することにより車両Ｖｅのドライバビリティに影響を及ぼすような場合には、第１モータ・ジェネレータ２の力行制御における出力トルクが抑制される。
【００６５】
したがって、インホイールモータ１８の発電量に応じて、クラッチ１６の係合・解放状態を適宜に切り替えて設定することができ、そのため、第２モータ・ジェネレータ３での引き摺り損失や第１モータ・ジェネレータ２と第２モータ・ジェネレータ３との間の動力循環などが発生する機会、あるいはクラッチ１６の係合・解放状態が切り替えられる頻度を低減することができる。その結果、車両Ｖｅの燃費を向上させることができ、また、クラッチ１６が係合・解放される際や、インホイールモータ１８が回生制御される際のショックや違和感の発生を防止もしくは抑制することができる。
【００６６】
（第３制御例）
つぎに、この発明の制御装置による第３制御例を説明する。この第３制御例は、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達経路を接続・遮断するクラッチ１６の係合・解放状態を、第１モータ・ジェネレータ２の発電量と車両Ｖｅの駆動力の前後輪に対する配分比とに基づいて選択的に設定する制御を行うようにした例である。
【００６７】
図３は、その第３制御例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図３において、先ず、第１モータ・ジェネレータ２の発電量、すなわち第１動力合成分配機構１０でエンジン１の出力トルクを変速するために反力要素として第１モータ・ジェネレータ２が回生制御される際の発電量から、その発電量に相当する第１電動機出力Ｐ_MG1、言い換えると、その発電量の電力を発生させるために必要な第１電動機出力Ｐ_MG1が求められる（ステップＳ３１）。
【００６８】
また、車両Ｖｅに要求される駆動力（必要出力）を前後輪の振り分ける際の配分比、言い換えると、必要出力を、後輪（主駆動輪）すなわち駆動輪１３で受け持つ駆動力と、前輪（副駆動輪）すなわち駆動輪１７で受け持つ駆動力との割合が求められ、その配分比から駆動輪（前輪）１７で受け持つ副駆動力Ｐ_Frが求められる（ステップＳ３２）。すなわち、「副駆動力Ｐ_Fr＝必要出力×前輪（フロント）配分比」として算出される。
【００６９】
第１モータ・ジェネレータ２の発電量に相当する第１電動機出力Ｐ_MG1、および駆動輪（前輪）１７で受け持つ副駆動力Ｐ_Frが求められると、それら第１電動機出力Ｐ_MG1と副駆動力Ｐ_Frとの大きさが比較され、第１電動機出力Ｐ_MG1が副駆動力Ｐ_Frよりも小さいか否かが判断される（ステップＳ３３）。
【００７０】
第１電動機出力Ｐ_MG1が副駆動力Ｐ_Frよりも小さいことにより、このステップＳ３３で肯定的に判断された場合は、ステップＳ３４へ進み、クラッチ１６が解放状態に設定されて、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達が遮断される。
【００７１】
そして、上記の第１電動機出力Ｐ_MG1を出力するようにインホイールモータ１８が力行制御される（ステップＳ３５）。そしてその後、この図３のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００７２】
これに対して、第１電動機出力Ｐ_MG1が副駆動力Ｐ_Fr以上であることにより、ステップＳ３３で否定的に判断された場合には、ステップＳ３６へ進み、クラッチ１６が係合状態に設定されて、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間で動力伝達が可能な状態にされる。
【００７３】
続いて、上記の副駆動力Ｐ_Frを出力するようにインホイールモータ１８が力行制御され（ステップＳ３７）、そして、上記の第１電動機出力Ｐ_MG1から副駆動力Ｐ_Frを引いた分の力を出力するように第２モータ・ジェネレータ３が力行制御される（ステップＳ３８）。そしてその後、この図３のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００７４】
このように、この第３制御例では、エンジン１と共に第１動力分配合成機構１０に連結されてエンジン１の出力トルクを変速するために回転制御される第１モータ・ジェネレータ２の発電量が求められ、その発電量に相当する出力、言い換えると、その発電量の電力を発生させるために必要な出力である第１電動機出力Ｐ_MG1と、車両Ｖｅに要求される駆動力を駆動輪（後輪）１３と駆動輪（前輪）１７とで分担させる際の配分比から求まる駆動輪１７で受け持つ駆動力である副駆動力Ｐ_Frとが比較される。そして、第１モータ・ジェネレータ２の第１電動機出力Ｐ_MG1が副駆動力Ｐ_Frよりも小さい場合は、クラッチ１６が解放状態にされ、併せてインホイールモータ１８が第１電動機出力Ｐ_MG1分を出力するように力行制御される。
【００７５】
そのため、第２モータ・ジェネレータ３で発生する引き摺り損失を抑制して車両Ｖｅの燃費を向上させることができる。一方、第１モータ・ジェネレータ２の第１電動機出力Ｐ_MG1が副駆動力Ｐ_Fr以上の場合は、クラッチ１６が係合状態にされ、併せてインホイールモータ１８が副駆動力Ｐ_Frを出力するように力行制御される。そのため、駆動輪１７で受け持つべき駆動力をインホイールモータ１８により出力することができ、その結果、車両Ｖｅが前後輪駆動状態で走行する際の走行性能を適切に確保することができる。
【００７６】
（第４制御例）
つぎに、この発明の制御装置による第４制御例を説明する。この第４制御例は、クラッチ１６が解放状態にされ、かつ第１モータ・ジェネレータ２が力行制御される場合に、係合状態にされることにより第２モータ・ジェネレータ３の回転を規制して固定するクラッチ１５を係合状態にする制御を行うようにした例である。
【００７７】
図４は、その第４制御例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。また、ステップＳ４１，Ｓ４２以外の各ステップにおける制御内容は、前述の図１に示す第１制御例と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００７８】
図４において、ステップＳ１３で肯定的に判断された場合、すなわち、クラッチ１６が解放状態にされていて、かつ第１モータ・ジェネレータ２が力行制御されている場合には、ステップＳ４１へ進み、クラッチ１５が係合状態に設定されて、第１モータ・ジェネレータ２の回転が固定される。
【００７９】
そして、インホイールモータ１８が回生制御され（ステップＳ４２）、そしてその後、この図４のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００８０】
このように、この第４制御例では、車両Ｖｅの走行中に、第２モータ・ジェネレータ３で発生する引き摺り損失を抑制するためにクラッチ１６が解放されて第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達が遮断された場合であって、なおかつエンジン１と共に第１動力分配合成機構１０に連結されてエンジン１の出力トルクを変速するために回転制御される第１モータ・ジェネレータ２が力行状態である場合には、クラッチ１５が係合状態にされて第１モータ・ジェネレータ２の回転が固定される。
【００８１】
したがって、エンジン１の出力トルクが一定に維持された状態で、そのエンジン１の出力トルクにより車両Ｖｅが駆動される。また、その際にインホイールモータ１８は回生制御される。そのため、第２モータ・ジェネレータ３での引き摺り損失や第１モータ・ジェネレータ２と第２モータ・ジェネレータ３との間の動力循環が発生する機会、あるいはクラッチ１６の係合・解放状態が切り替えられる頻度を低減することができ、その結果、車両Ｖｅの燃費を向上させることができる。また、クラッチ１６が係合・解放されることに伴うドライバビリティの低下を防止もしくは抑制することができる。
【００８２】
（第５制御例）
つぎに、この発明の制御装置による第５制御例を説明する。この第５制御例は、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達経路を接続・遮断するクラッチ１６の係合・解放状態を、エンジン１の運転・停止状態に応じて選択的に設定する制御を行うようにした例である。
【００８３】
図５は、その第５制御例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図５において、先ず、エンジン１が停止状態であるか否かが判断される（ステップＳ５１）。エンジン１が停止状態であることにより、このステップＳ５１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ５２へ進み、クラッチ１６の係合状態が引き続き維持される。
【００８４】
そして、第２モータ・ジェネレータ３およびインホイールモータ１８が、その際の車両Ｖｅの走行状態や要求駆動力等に応じて適宜に力行制御あるいは回生制御される（ステップＳ５３）。そしてその後、この図５のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００８５】
これに対して、エンジン１が停止状態でないこと、すなわちエンジン１が運転状態であることにより、ステップＳ５１で否定的に判断された場合には、ステップＳ５４へ進み、クラッチ１６が解放状態にされて、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達が遮断される。したがって、エンジン１が出力する動力により車両Ｖｅが走行する際に、第２モータ・ジェネレータ３で引き摺り損失が発生してしまうことが回避される。
【００８６】
そして、インホイールモータ１８が、その際の車両Ｖｅの走行状態や要求駆動力等に応じて適宜に力行制御あるいは回生制御される（ステップＳ５５）。したがって、第２モータ・ジェネレータ３での引き摺り損失を回避するためにクラッチ１６が解放状態にされた場合に、第２モータ・ジェネレータ３に代わってインホイールモータ１８で、車両Ｖｅの走行状態や要求駆動力等に応じて力行制御もしくは回生制御が行われる。そしてその後、この図５のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００８７】
このように、この第５制御例では、エンジン１が運転されていて、そのエンジン１の出力トルクにより車両Ｖｅが走行する場合に、クラッチ１６が解放状態にされることにより、第２モータ・ジェネレータ３での引き摺り損失の発生が防止もしくは抑制される。そのため、車両Ｖｅの燃費を向上させることができる。
【００８８】
また、エンジン１が停止している場合、もしくは停止した場合は、クラッチ１６の係合・解放状態が、係合状態に維持される、もしくは解放状態から係合状態に切り替えられる。したがって、エンジン１を始動する際には、クラッチ１６は常に係合されている状態となり、そのエンジン１を始動させる際の反力トルクを、第２モータ・ジェネレータ３および第２動力合成分配機構１１から駆動輪１３に至る動力伝達経路内で吸収することができる。その結果、車両Ｖｅのドライバビリティを良好に維持することができる。
【００８９】
ここで、上記の各フローチャートに示す制御例と、この発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ２１，Ｓ４１の機能的手段が、この発明の解放クラッチ制御手段に相当する。また、ステップＳ３１の機能的手段が、この発明の発電量検出手段に相当し、ステップＳ３２の機能的手段が、この発明の駆動力配分算出手段に相当し、ステップＳ３４，Ｓ３５，Ｓ３６，Ｓ３７，Ｓ３８の機能的手段が、この発明の前後輪駆動制御手段に相当する。そして、ステップＳ４１の機能的手段が、この発明の固定クラッチ制御手段に相当する。
【００９０】
なお、上述した具体例では、後輪を内燃機関および第１，第２電動機によるいわゆるハイブリッド駆動装置で駆動し、前輪に第３電動機すなわちインホイールモータを設けた構成の車両を例に採って説明したが、この発明では、後輪にインホイールモータを設け、前輪をハイブリッド駆動装置により駆動するように構成した前後輪駆動方式のハイブリッド車両であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】この発明の制御装置による第１制御例を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明の制御装置による第２制御例を説明するためのフローチャートである。
【図３】この発明の制御装置による第３制御例を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明の制御装置による第４制御例を説明するためのフローチャートである。
【図５】この発明の制御装置による第５制御例を説明するためのフローチャートである。
【図６】この発明の制御装置を適用可能な車両の構成および制御系統を模式的に示す概念図である。
【符号の説明】
【００９２】
１…エンジン（内燃機関；ＥＮＧ）、 ２…第１モータ・ジェネレータ（第１電動機；ＭＧ１）、 ３…第２モータ・ジェネレータ（第２電動機；ＭＧ２）、 １０…第１動力合成分配機構、 １１…第２動力合成分配機構、 １２…駆動軸、 １３…駆動輪（主駆動輪）、 １５…クラッチ（固定クラッチ）、 １６…クラッチ（解放クラッチ）、 １７…駆動輪（副駆動輪）、 １８…インホイールモータ，第３モータ・ジェネレータ（第３電動機；ＩＷＭ）、 ２１…電子制御装置（ＥＣＵ）、 Ｖｅ…車両。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、前後輪のいずれか一方を内燃機関と電動機とからなるハイブリッド駆動装置により駆動し、他方をホイール内に配置した電動機により駆動する前後輪駆動方式のハイブリッド車の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車の一形態として、車輪のホイール内にモータを組み込んで車輪をモータで直接駆動するいわゆるインホイールモータ方式の車両が開発されている。このインホイールモータは、駆動輪の近傍に設けられて駆動輪に直接動力を伝達するものであるから、従来の車両に設けられている変速機やデファレンシャルなどの動力伝達機構を設ける必要がなくなり、車両の構成を簡素化することができる。その一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された車両は、前輪および後輪のそれぞれに駆動力を出力して走行可能な車両であって、前輪および後輪のいずれか一方に対して駆動力を出力可能なエンジンおよびモータからなる動力ユニット（ハイブリッド駆動装置）と、他方の車輪のそれぞれに設けられて対応する車輪に駆動力を出力可能なモータとを備えた構成となっている。
【０００３】
具体的には、特許文献１に記載された車両は、エンジンと、そのエンジンの出力軸にダンパを介して接続された３軸式の動力分配統合機構と、その動力分配統合機構の１軸に接続された発電可能なモータと、動力分配統合機構の他の１軸に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸に取り付けられた減速ギヤと、動力分配統合機構のさらに他の１軸に接続されるとともにギヤ機構およびデファレンシャルギヤを介して左右の後輪に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸に減速ギヤを介して接続されたモータと、左右の前輪およびそれぞれのホイール内に配置されて対応する前輪に駆動力を出力する左右のモータ（すなわちインホイールモータ）とから構成されている。
【０００４】
また、特許文献２には、内燃機関もしくは電気モータにより前後輪の一方を主駆動輪として駆動する車両であって、他方の従駆動輪の左右の車輪のホイール内にそれら左右の車輪をそれぞれ駆動する電気モータ（すなわちインホイールモータ）と減速機との組が設けられ、車速が所定の速度以上になった場合にインホイールモータへの給電を停止するように構成された車両の左右輪駆動装置が記載されている。
【０００５】
なお、特許文献３には、エンジンおよびモータを備えたハイブリッド車において、モータと動力伝達機構とをモータ切り離し手段を介して接続することにより、エンジン走行中のモータ引き摺りによる損失を防止するように構成されたハイブリッド車が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２０３９９８号公報
【特許文献２】特開２００４−３２８９９１号公報
【特許文献３】特開２００５−１０６２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献１に記載されている車両は、後輪をエンジンおよびモータからなるハイブリッド駆動装置により駆動するハイブリッド車であって、前輪の左右の車輪にインホイールモータをそれぞれ搭載した構成の四輪駆動方式の車両となっている。そのため、車両の走行中に、モータの引き摺り損失あるいはモータ同士の間での動力循環などの影響により効率が低下する可能性があり、車両の燃費をさらに向上させるためには未だ改良の余地があった。
【０００８】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、前後輪のいずれか一方にインホイールモータを搭載した前後輪駆動方式のハイブリッド車を対象として、モータの引き摺り損失や動力循環の発生を防止もしくは抑制して燃費の向上を図ることのできるハイブリッド車の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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、内燃機関と第１電動機とが該第１電動機の回転を制御することにより該内燃機関の出力トルクを変速するようにそれぞれ第１動力分配合成機構および駆動軸を介して前後輪いずれか一方の主駆動輪に動力伝達可能に連結され、かつ第２電動機が第２動力分配合成機構および前記駆動軸を介して前記主駆動輪に動力伝達可能に連結されるとともに、第３電動機が前後輪いずれか他方の副駆動輪に内蔵されて動力伝達可能に連結されたハイブリッド車の制御装置において、解放状態にされることにより前記第２電動機と前記主駆動輪との間の動力伝達を遮断する解放クラッチと、前記解放クラッチが解放状態にされ、かつ前記第１電動機が力行制御される場合に、前記第３電動機の発電量に応じて前記解放クラッチの係合・解放状態を選択的に設定する解放クラッチ制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記解放クラッチ制御手段が、前記第３電動機の発電量に応じて前記第１電動機の出力トルクを変更する手段を含むことを特徴とする制御装置である。
【００１１】
さらに、請求項３の発明は、内燃機関と第１電動機とが該第１電動機の回転を制御することにより該内燃機関の出力トルクを変速するようにそれぞれ第１動力分配合成機構および駆動軸を介して前後輪いずれか一方の主駆動輪に動力伝達可能に連結され、かつ第２電動機が第２動力分配合成機構および前記駆動軸を介して前記主駆動輪に動力伝達可能に連結されるとともに、第３電動機が前後輪いずれか他方の副駆動輪に内蔵されて動力伝達可能に連結されたハイブリッド車の制御装置において、解放状態にされることにより前記第２電動機と前記主駆動輪との間の動力伝達を遮断する解放クラッチと、前記第１電動機の発電量を検出する発電量検出手段と、要求される駆動力に対して前記主駆動輪で受け持つ主駆動力と前記副駆動輪で受け持つ副駆動力とを算出する駆動力配分算出手段と、前記発電量検出手段により検出された前記第１電動機の発電量に相当する第１電動機出力が前記駆動力配分算出手段により算出された前記副駆動力よりも小さい場合に、前記解放クラッチを解放状態にするとともに前記第１電動機出力を出力するように前記第３電動機を力行制御し、前記第１電動機出力が前記副駆動力以上の場合に、前記解放クラッチを係合状態にするとともに前記副駆動力を出力するように前記第３電動機を力行制御する前後輪駆動制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【００１２】
そして、請求項４の発明は、内燃機関と第１電動機とが該第１電動機の回転を制御することにより該内燃機関の出力トルクを変速するようにそれぞれ第１動力分配合成機構および駆動軸を介して前後輪いずれか一方の主駆動輪に動力伝達可能に連結され、かつ第２電動機が第２動力分配合成機構および前記駆動軸を介して前記主駆動輪に動力伝達可能に連結されるとともに、第３電動機が前後輪いずれか他方の副駆動輪に内蔵されて動力伝達可能に連結されたハイブリッド車の制御装置において、解放状態にされることにより前記第２電動機と前記主駆動輪との間の動力伝達を遮断する解放クラッチと、係合状態にされることにより前記第１電動機の回転を固定する固定クラッチと、前記解放クラッチが解放状態にされ、かつ前記第１電動機が力行制御される場合に、前記固定クラッチを係合状態にする固定クラッチ制御手段とを備えていることを特徴とする制御装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、車両の走行中に、第２電動機が運転されない状態であるためにその第２電動機で発生する引き摺り損失を抑制するため、解放クラッチが解放状態にされて第２電動機と駆動軸すなわち主駆動輪との間の動力伝達が遮断された場合であって、なおかつ内燃機関と共に第１動力分配合成機構に連結されて内燃機関の出力トルクを変速するために回転制御される第１電動機が力行状態である場合には、副駆動輪の駆動力を制御する第３電動機の力行・回生状態が考慮されて、その第３電動機の発電量に基づいて解放クラッチの係合・解放状態が選択的に設定されるように制御される。例えば、解放クラッチが解放状態にされ、かつ第１電動機が力行制御されている状態で、第３電動機で発電しても車両のドライバビリティに影響しないような場合は、解放クラッチがそのまま解放状態に維持され、第３電動機が回生制御されて発電が行われる。一方、第３電動機で発電することにより車両のドライバビリティに影響を及ぼすような場合には、解放クラッチが係合状態にされて第２電動機の回転が制御される。
【００１４】
したがって、第３電動機の発電量に応じて、解放クラッチの係合・解放状態を適宜に切り替えて設定することができる。そのため、第２電動機での引き摺り損失や、第１電動機が力行される際に第２電動機で発電しながら走行することによる効率が低下した状態すなわちいわゆる動力循環が発生する機会、あるいは解放クラッチの係合・解放状態が切り替えられる頻度を低減することができ、その結果、車両の燃費を向上させることができる。また、解放クラッチが係合・解放されることに伴うドライバビリティの低下を防止もしくは抑制することができる。
【００１５】
また、請求項２の発明によれば、解放クラッチが解放状態にされ、かつ第１電動機が力行制御されている状態で、例えば、第３電動機で発電しても車両のドライバビリティに影響しないような場合は、解放クラッチがそのまま解放状態に維持され、第３電動機が回生制御されて発電が行われる。一方、第３電動機で発電することにより車両のドライバビリティに影響を及ぼすような場合には、第１電動機の力行制御における出力トルクが抑制される。そのため、第３電動機の発電量に応じて、解放クラッチの係合・解放状態を適宜に切り替えて設定することができ、その結果、第２電動機での引き摺り損失や第１電動機と第２電動機との間の動力循環などが発生する機会、あるいは解放クラッチの係合・解放状態が切り替えられる頻度を低減して、車両の燃費を向上させることができる。また、解放クラッチが係合・解放されることに伴うドライバビリティの低下を防止もしくは抑制することができる。
【００１６】
さらに、請求項３の発明によれば、内燃機関と共に第１動力分配合成機構に連結されて内燃機関の出力トルクを変速するために回転制御される第１電動機の発電量が求められ、その発電量に相当する出力、言い換えるとその発電量の電力を発生させるために必要な出力である第１電動機出力と、車両に要求される駆動力を主駆動輪と副駆動輪とで分担させる際の配分比から求まる副駆動輪で受け持つ駆動力である副駆動力とが比較される。そして、第１電動機出力が副駆動力よりも小さい場合は、解放クラッチが解放状態にされ、併せて第３電動機が第１電動機出力分を出力するように力行制御される。そのため、第２電動機で発生する引き摺り損失を抑制して車両の燃費を向上させることができる。一方、第１電動機出力が副駆動力以上の場合は、解放クラッチが係合状態にされ、併せて第３電動機が副駆動力を出力するように力行制御される。そのため、副駆動輪で受け持つべき駆動力を第３電動機により出力することができ、その結果、前後輪駆動状態で走行する際の走行性能を適切に確保することができる。
【００１７】
そして、請求項４の発明によれば、車両の走行中に、第２電動機で発生する引き摺り損失を抑制するために解放クラッチが解放されて第２電動機と駆動軸すなわち主駆動輪との間の動力伝達が遮断された場合であって、なおかつ内燃機関と共に第１動力分配合成機構に連結されて内燃機関の出力トルクを変速するために回転制御される第１電動機が力行状態である場合には、固定クラッチが係合状態にされて第１電動機の回転が固定される。したがって、内燃機関の出力トルクが一定に維持された状態で、その内燃機関の出力トルクにより車両が駆動される。また、その際に第３電動機は回生制御される。そのため、第２電動機での引き摺り損失や第１電動機と第２電動機との間の動力循環が発生する機会、あるいは解放クラッチの係合・解放状態が切り替えられる頻度を低減することができ、その結果、車両の燃費を向上させることができる。また、解放クラッチが係合・解放されることに伴うドライバビリティの低下を防止もしくは抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
つぎに、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。図６にこの発明で対象とするハイブリッド車の構成および制御系統の一例を示してある。図６に示す車両Ｖｅは、動力の発生原理が異なる２種類の動力源を有している。すなわち、エンジン（ＥＮＧ）１と、発電機能のある電動機として第１，第２の２つのモータ・ジェネレータ（ＭＧ１、ＭＧ２）２，３とが動力源として設けられている。
【００１９】
エンジン１は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン、あるいは天然ガスエンジンなどの燃料を燃焼して動力を出力する動力機関であり、好ましくは、例えば電子制御式のスロットルバルブ（図示せず）を備え出力を電気的に自動制御することができ、また所定の負荷に対して回転数を制御することにより燃費が最も良好な最適運転点に設定できる内燃機関である。
【００２０】
各モータ・ジェネレータ２，３は、一例として、同期電動機によって構成されており、発電機および電動機として機能するように、言い換えると、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備するように構成されている電動機である。それら２つのモータ・ジェネレータ２，３は、それぞれ、ロータ２ａ，３ａおよびステータ２ｂ，３ｂを有しており、それらのステータ２ｂ，３ｂがいずれもケーシング４などに固定されている。
【００２１】
また、各モータ・ジェネレータ２，３は、それぞれに対応して設けられたインバータ５，６を介して、バッテリあるいはキャパシタなどの蓄電装置７，８にそれぞれ接続されている。また、インバータ５とインバータ６とを接続する電気回路９が設けられており、蓄電装置７と蓄電装置８との間で電力の授受を行うことが可能なように構成されているとともに、モータ・ジェネレータ２とモータ・ジェネレータ３との間で、蓄電装置７，８を経由することなく、電力の授受を行うことが可能なように構成されている。したがって、一方のモータ・ジェネレータ２（もしくは３）を発電機として機能させ、その発電された電力を他方のモータ・ジェネレータ３（もしくは２）に与えてこれをモータとして機能させるようことが可能なように構成されている。また蓄電装置７，８からそれぞれのモータ・ジェネレータ２，３に電力を供給して、そのモータ・ジェネレータ２，３をモータとして機能させることも可能なように構成されている。
【００２２】
上記のエンジン１および各モータ・ジェネレータ２，３による動力源から出力される動力が、第１，第２の２つの動力合成分配機構１０，１１および駆動軸１２を経由して車両Ｖｅの左右の後輪であって（図６では車両Ｖｅの左側半分を省略して示している）、この発明における主駆動輪に相当する駆動輪１３に伝達されるように動力伝達経路が構成されている。すなわち、エンジン１およびこの発明における第１電動機に相当する第１モーター・ジェネレータ２が、第１動力合成分配機構１０および駆動軸１２を介して駆動輪１３に動力伝達可能に連結されている。また、この発明における第２電動機に相当する第２モータ・ジェネレータが、第２動力合成分配機構１１および駆動軸１２を介して駆動輪１３に動力伝達可能に連結されている。なお、エンジン１の出力軸１ａと第１動力合成分配機構１０との間に、ダンパ機構（図示せず）などのトルク変動や振動などに対する緩衝装置を配置することもできる。
【００２３】
第１動力合成分配機構１０は、動力の合成もしくは分配の機能を有する３要素の差動歯車機構により構成されるものであって、したがって、例えばシングルピニオン型遊星歯車機構やダブルピニオン型遊星歯車機構を用いて構成することができる。この図６に示す例では、キャリア１０ｃを入力要素、サンギヤ１０ｓを反力要素、リングギヤ１０ｒを出力要素としたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成されている。
【００２４】
すなわち、外歯歯車であるサンギヤ１０ｓの外周側に、内歯歯車であるリングギヤ１０ｒがサンギヤ１０ｓに対して同心円上に配置され、これらのサンギヤ１０ｓとリングギヤ１０ｒとに噛み合っているピニオンギヤ１０ｐが、キャリア１０ｃによって自転自在かつ公転自在に保持されている。そして、そのキャリア１０ｃにエンジン１の出力軸１ａすなわちクランクシャフトなどの出力部材が連結されている。したがってキャリア１０ｃが入力要素となっている。
【００２５】
また、第１動力分配機構１０のリングギヤ１０ｒに、駆動軸１２が連結されている。そしてその駆動軸１２は、デファレンシャル１４を介して、駆動輪１３に連結されている。したがってリングギヤ１０ｒが出力要素となっている。
【００２６】
そして、第１動力分配機構１０のサンギヤ１０ｓに、第１モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）２が連結されている。すなわち、第１モータ・ジェネレータ２のロータ２ａがサンギヤ１０ｓに連結され、前述したように第１モータ・ジェネレータ２のステータ２ｂはケーシング４などに固定されている。したがってサンギヤ１０ｓが反力要素となっている。
【００２７】
さらに、第１モーター・ジェネレータ２のロータ２ａは、クラッチ１５に連結されている。すなわち、このクラッチ１５は、その本体部分がケーシング４等に固定されていて、係合状態にされることによりロータ２ａの回転を規制して固定するいわゆるブレーキ装置であり、したがってこの発明における固定クラッチに相当するものである。なお、このクラッチ１５は、通常時は解放状態に設定されている。
【００２８】
一方、第２動力合成分配機構１１は、上記の第１動力合成分配機構１０と同様に、動力の合成もしくは分配の機能を有する３要素の差動歯車機構により構成されるものであって、したがって、例えばシングルピニオン型遊星歯車機構やダブルピニオン型遊星歯車機構を用いて構成することができる。この図６に示す例では、サンギヤ１１ｓを入力要素、リングギヤ１１ｒを反力要素、キャリア１１ｃを出力要素としたシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成されている。
【００２９】
すなわち、外歯歯車であるサンギヤ１１ｓの外周側に、内歯歯車であるリングギヤ１１ｒがサンギヤ１１ｓに対して同心円上に配置され、これらのサンギヤ１１ｓとリングギヤ１１ｒとに噛み合っているピニオンギヤ１１ｐが、キャリア１１ｃによって自転自在かつ公転自在に保持されている。そして、そのサンギヤ１１ｓには、第２モータ・ジェネレータ３のロータ３ａが連結されている。したがってサンギヤ１１ｓが入力要素となっている。
【００３０】
また、第２動力合成分配機構１１のキャリア１１ｃに、駆動軸１２が連結されている。そしてその駆動軸１２は、デファレンシャル１４を介して、駆動輪１３に連結されている。したがってキャリア１１ｃが出力要素となっている。
【００３１】
そして、第２動力合成分配機構１１のリングギヤ１１ｒは、クラッチ１６に連結されている。すなわち、このクラッチ１６は、その本体部分がケーシング４等に固定されていて、係合状態にされることによりリングギヤ１１ｒの回転を規制して固定するいわゆるブレーキ装置である。したがってリングギヤ１１ｒが反力要素となっている。
【００３２】
ここで、クラッチ１６は、通常時は係合状態に設定されていてリングギヤ１１ｒの回転を固定しているブレーキ装置であって、このクラッチ１６を解放状態にすることにより、リングギヤ１１ｒの固定が解除されてリングギヤ１１ｒが第２動力合成分配機構１１の反力要素として機能しなくなる。すなわち、第２動力合成分配機構１１が差動機構として機能しなくなって各回転要素の間で動力伝達が行われない状態になる。したがって、このクラッチ１６は、解放状態にされることにより第２モータ・ジェネレータ３と駆動軸１２すなわち駆動輪１３との間の動力伝達を遮断するブレーキ装置であり、この発明における固定クラッチに相当するものである。
【００３３】
上記のように、３要素の差動歯車機構により構成された第２動力合成分配機構１１の入力要素および出力要素に第２モーター・ジェネレータ３および駆動軸１２がそれぞれ連結され、第２動力合成分配機構１１の反力要素がクラッチ１６により通常時は固定されていることによって、その第２動力合成分配機構１１の遊星歯車機構の差動作用により、第２動力合成分配機構１１に伝達される第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクを減速させて駆動軸１２に伝達すること、言い換えると、第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクを増幅させて駆動軸１２に伝達することが可能である。すなわち、第２動力合成分配機構１１の入力要素であるサンギヤ１１ｓに入力された第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクは、そのトルクの回転数が減速されて、すなわちトルクが増幅されて出力要素であるキャリア１１ｃに連結された駆動軸１２に出力される。
【００３４】
したがって、クラッチ１６が係合されている通常時に第２モータ・ジェネレータ３を力行制御してトルクを出力することにより、駆動軸１２には、第１動力合成分配機構１０を経由して伝達されたエンジン１および第１モーター・ジェネレータ２の出力トルクに加えて、第２動力合成分配機構１１で増幅された第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクが付加されることになる。そのため、駆動輪１３に駆動力を発生させて車両Ｖｅを走行させる場合に、駆動軸１２および駆動輪１３に伝達されるトルクに対して、増幅された第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクを付加することができ、駆動輪１３に十分な駆動力を発生させることができる。
【００３５】
なお、前述したように、クラッチ１６は、通常時は係合状態に設定されていて第２動力合成分配機構１１のリングギヤ１１ｒの回転を固定し、そのリングギヤ１１ｒを、第２動力合成分配機構１１が第２モータ・ジェネレータ３と駆動軸１２との間における減速機となる場合の反力要素として機能させているが、解放状態に設定されることにより、第２モータ・ジェネレータ３と駆動軸１２すなわち駆動輪１３との間の動力伝達を遮断することができる。したがって、第２モータ・ジェネレータ３が回転制御されていない状態で車両Ｖｅが走行している場合に、クラッチ１６を解放状態に設定して第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達を遮断することにより、第２モータ・ジェネレータ３が連れ回されて引き摺り損失が発生してしまうことを回避することができる。
【００３６】
そして、車両Ｖｅの左右の前輪であって、この発明における副駆動輪に相当する駆動輪１７に、この発明における第３電動機に相当する第３モータ・ジェネレータ１８が内蔵されて動力伝達可能に連結されている。具体的には、駆動輪１７のホイール内部には、第３モータ・ジェネレータ１８が組み込まれている。すなわち、第３モータ・ジェネレータ１８はいわゆるインホイールモータ（ＩＷＭ）１８であって、一例として、同期電動機によって構成されており、発電機および電動機として機能するように、言い換えると、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを兼備するように構成されている電動機である。
【００３７】
インホイールモータ１８は、インバータ１９を介してバッテリあるいはキャパシタなどの蓄電装置２０に接続されている。また、インバータ１９は、前述のインバータ５とインバータ６とを接続する電気回路９に同様に接続されている。したがって、この蓄電装置２０が、前述の蓄電装置７および蓄電装置８との間で相互に電力の授受を行うことが可能であるとともに、このインホイールモータ１８が、前述のモータ・ジェネレータ２およびモータ・ジェネレータ３との間で、蓄電装置７，８，２０を経由することなく、電力の授受を行うことも可能になっている。
【００３８】
つぎに、制御系統について説明する。上記のように構成された車両Ｖｅを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）２１が設けられている。電子制御装置２１には、例えば、車速センサ、エンジン１の回転数センサ、各モータ・ジェネレータ２，３，１８の回転数センサ、駆動軸１２の回転数センサ、各駆動輪１３，１７の回転数センサ、各駆動輪１３，１７のトルクセンサ、各蓄電装置７，８，２０の充電量を検知するセンサ（いずれも図示せず）などの各種センサ類からの信号、および各インバータ５，６，１９からの信号などが入力される。
【００３９】
このうち、各インバータ５，６，１９から入力される信号に基づいて、各モータ・ジェネレータ２，３，１８が力行制御される際の電力供給量あるいは各モータ・ジェネレータ２，３，１８が回生制御される際の発電量を検出することができる。
【００４０】
これに対して、電子制御装置２１からは、エンジン１を制御する信号、各モータ・ジェネレータ２，３，１８（すなわち各インバータ５，６，１９）をそれぞれ制御する信号、そして各クラッチ１５，１６をそれぞれ制御する信号などが出力される。
【００４１】
車両Ｖｅにおいて、エンジン１が運転されて、その出力トルクが第１動力合成分配機構１０のキャリア１０ｃに伝達されると、第１モータ・ジェネレータ２により反力トルクが受け持たれて、エンジン１の出力トルクがリングギヤ１０ｒに伝達される。そしてリングギヤ１０ｒに伝達されたトルクが、駆動軸１２およびデファレンシャル１４を経由して駆動輪１３に伝達されて駆動力が発生する。このとき動力分配機構１４においては、前述したように、３要素の差動歯車機構により構成された第１動力合成分配機構１０の各回転要素にエンジン１および第１モーター・ジェネレータ２ならびに駆動軸１２がそれぞれ連結されていることによって、その第１動力合成分配機構１０の遊星歯車機構の差動作用により、第１動力合成分配機構１０に伝達されるエンジン１の出力トルクを変速させて駆動軸１２に伝達することが可能である。
【００４２】
すなわち、第１動力合成分配機構１０の入力要素であるキャリア１０ｃに入力されたエンジン１の出力トルクは、反力要素であるサンギヤ１０ｓに連結された第１モータ・ジェネレータ３の回転を制御することにより、トルクの回転数が変速されて出力要素であるリングギヤ１０ｒに連結された駆動軸１２に出力される。したがって、キャリア１０ｃにエンジン１の出力が入力されている状態でサンギヤ１０ｓに連結された第１モータ・ジェネレータ３の回転を連続的に制御することにより、リングギヤ１０ｒすなわち駆動軸１２の回転数を無段階に（連続的に）制御することが可能である。つまり、第１動力合成分配機構１０は無段変速機としての機能を有している。
【００４３】
ここで、第１動力合成分配機構１０における変速比制御について説明すると、この第１動力合成分配機構１０における変速比制御は、エンジン１の燃費を向上させることを目的として、エンジン１の運転状態と、第１動力合成分配機構１０の変速比とを協調制御するものである。例えば、加速要求（アクセル開度）および車速に基づいて、車両Ｖｅにおける要求駆動力が求められる。これは、例えば予め用意したマップなどから求めることができる。その要求駆動力と車速とからエンジン１の要求出力が算出され、その要求出力を最小の燃費で出力する目標エンジン回転数が、マップなどから求められる。そして、実エンジン回転数を燃費の良好な目標エンジン回転数に近づけるように、第１モータ・ジェネレータ２の出力（トルク×回転数）が制御される。この制御と並行して、実エンジン出力を目標エンジン出力に近づけるように、エンジン１の電子スロットルバルブの開度などが制御される。このように、第１動力合成分配機構１０の変速比を制御することにより、エンジン１の運転状態を最適燃費線に沿って制御することが可能である。
【００４４】
また、第２モータ・ジェネレータ３を電動機として駆動させ、第２モータ・ジェネレータ３の出力トルクを、第２動力合成分配機構１１を経由させて駆動輪１３に伝達させる制御を実行可能である。すなわち、駆動輪１３にトルクを伝達して駆動力を発生させる場合、エンジン１または第２モータ・ジェネレータ３の少なくとも一方の出力トルクを駆動輪１３に伝達可能であり、いずれの動力源の出力トルクまたは両方の動力源の出力トルクを伝達するかが、電子制御装置２１に入力される信号およびデータに基づいて判断される。
【００４５】
また、車両Ｖｅが惰力走行する場合は、車両Ｖｅの運動エネルギが第２動力合成分配機構１１および第１動力合成分配機構１０を経由してエンジン１に伝達され、エンジンブレーキ力が発生する。また、この車両Ｖｅの惰力走行時に、駆動輪１３側から第２動力合成分配機構１１に伝達された運動エネルギの一部を第２モータ・ジェネレータ３に伝達することにより、その第２モータ・ジェネレータ３で回生制動力を発生させ、発生した電力を蓄電装置８に蓄電することが可能である。
【００４６】
あるいは、上記のような車両Ｖｅの惰力走行時もしくは車両Ｖｅが第２モータ・ジェネレータ３以外の動力源の出力トルクにより駆動されている走行時に、上記のような第２モータ・ジェネレータ３での回生制動力を必要としない場合は、前述したように、クラッチ１６を解放状態に制御して、第２モータ・ジェネレータ３と駆動軸１２すなわち駆動輪１３との間の動力伝達を遮断することにより、第２モータ・ジェネレータ３での引き摺り損失の発生を回避することができる。
【００４７】
一方、駆動輪１７に内蔵された第３モータ・ジェネレータ１８の駆動時には、バッテリ２０の直流電力がインバータ１９によって交流電力に変換され、その交流電力がインホイールモータ１８に供給されることによりインホイールモータ１８が力行されて、駆動輪１７に駆動トルクが付与される。また、インホイールモータ１８は駆動輪１７の回転エネルギを利用して回生制御することも可能である。すなわち、インホイールモータ１８の回生・発電時には、駆動輪１７の回転（運動）エネルギがインホイールモータ１８によって電気エネルギに変換され、その際に生じる電力がインバータ１９を介してバッテリ２０に蓄電される。このとき、駆動輪１７には回生・発電に基づく制動トルクが付与される。
【００４８】
したがって、電子制御装置２１によってインホイールモータ１８の回転状態を制御すること、すなわちインホイールモータ１８の力行・回生状態を制御することにより、例えば要求駆動力に基づいて駆動輪１７に作用させる駆動力（もしくは制動力）を制御することができる。言い換えると、要求駆動力に基づいて走行のために駆動輪１７に駆動トルク（もしくは制動トルク）を付与することができる。
【００４９】
このように、この車両Ｖｅは、動力源としてのエンジン１および各モータ・ジェネレータ２，３と各動力合成分配機構１０，１１とから構成されるハイブリッド駆動装置により駆動される左右後輪１３すなわち駆動輪１３と、インホイールモータ１８により駆動される左右前輪１７すなわち駆動輪１７とを備えた前後輪駆動方式の四輪駆動車両Ｖｅとなっている。そして、電子制御装置２１では、車両Ｖｅを走行させる際の要求駆動力に対して、駆動輪１３で受け持つ駆動力と駆動輪１７で受け持つ駆動力とを、もしくは駆動輪１３で受け持つ駆動力と駆動輪１７で受け持つ駆動力との割合（すなわち駆動力の前後輪への配分比）を、車両Ｖｅの走行状態やエンジン１あるいは各モータ・ジェネレータ２，３，１８の運転状態などに基づいて算出するように構成されている。
【００５０】
前述したように、この発明のハイブリッド車Ｖｅは、第２モータ・ジェネレータ３の引き摺り損失や各モータ・ジェネレータ２，３の間での動力循環の発生を防止もしくは抑制して燃費を向上させることを目的としていて、そのために、以下の制御を実行するように構成されている。
【００５１】
（第１制御例）
先ず、この発明の制御装置による第１制御例を説明する。この第１制御例は、第２モータ・ジェネレータ３と主駆動輪である駆動輪１３との間の動力伝達経路を接続・遮断するクラッチ１６の係合・解放状態を、副駆動輪である駆動輪１７を駆動させる第３モータ・ジェネレータ１８すなわちインホイールモータ１８の発電量に応じて選択的に設定する制御を行うようにした例である。
【００５２】
図１は、その第１制御例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図１において、先ず、クラッチ１６が解放状態であるか否かは判断される（ステップＳ１１）。前述したようにこのクラッチ１６は、解放されることにより第２モータ・ジェネレータ３のロータ３ａと駆動軸１２すなわち駆動輪１３との間の動力伝達を遮断するこの発明における解放クラッチである。
【００５３】
したがって、クラッチ１６が解放状態でないこと、すなわちクラッチ１６が係合状態であって第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間で動力伝達が可能な状態であることにより、このステップＳ１１で否定的に判断された場合は、ステップＳ１２へ進み、この発明による制御は実行されず通常の制御が実行される。そしてその後、この図１のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００５４】
一方、クラッチ１６が解放状態であること、すなわち第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達が遮断された状態であることにより、ステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１３へ進み、第１モータ・ジェネレータ２が力行制御されているか否かが判断される。第１モータ・ジェネレータ２の回転制御の状態が力行状態でないことにより、このステップＳ１３で否定的に判断された場合は、前述のステップＳ１１で否定的に判断された場合と同様に、ステップＳ１２へ進み、そしてその後、この図１のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００５５】
一方、第１モータ・ジェネレータ２の回転制御の状態が力行状態であることにより、ステップＳ１３で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１４へ進み、その状態でインホイールモータ１８を回生制御した際の発電量が算出されるとともに、その発電量を発電するようにインホイールモータ１８を回生制御した場合に車両Ｖｅのドライバビリティに影響が有るか否かが判断される。
【００５６】
これは、クラッチ１６が解放状態にされかつ第１モータ・ジェネレータ２が力行制御されている状態、すなわちエンジン１の出力トルクにより車両Ｖｅを駆動して走行している状態で、インホイールモータ１８を回生制御した場合に、その回生制御の際のインホイールモータ１８の発電量に基づく制動トルクが駆動輪１７に作用することにより、ショックが発生するなどして車両Ｖｅのドライバビリティが低下してしまうことを回避するための制御である。
【００５７】
したがって、上記の状態でインホイールモータ１８を回生制御しても車両Ｖｅのドライバビリティには影響しないと判断されたことにより、このステップＳ１４で否定的に判断された場合は、ステップＳ１５へ進み、インホイールモータ１８が回生制御される。したがって、インホイールモータ１８は、車両Ｖｅのドライバビリティに影響しない状態に限って回生制御されることになり、車両Ｖｅの乗員に与えるショックや違和感の発生が回避されて、車両Ｖｅのドライバビリティが良好に維持される。そしてその後、この図１のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００５８】
これに対して、上記の状態でインホイールモータ１８を回生制御することにより車両Ｖｅのドライバビリティに影響を及ぼす可能性が有ると判断されたことにより、ステップＳ１４で肯定的に判断された場合には、ステップＳ１６へ進み、クラッチ１６が係合状態に設定されて、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間で動力伝達が可能な状態にされる。
【００５９】
したがって、車両Ｖｅの走行時に、第１モータ・ジェネレータ２が力行制御されていて、なおかつインホイールモータ１８で回生制御を行うと車両Ｖｅのドライバビリティに影響を及ぼす可能性が有る場合にのみ、クラッチ１６が係合状態にされる。すなわち、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間が動力伝達可能な状態にされる。その結果、車両Ｖｅの走行時に第２モータ・ジェネレータ３で引き摺り損失が発生する機会や、第１モータ・ジェネレータ２と第２モータ・ジェネレータ３との間でいわゆる動力循環が発生する機会が低減する。そしてその後、この図１のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００６０】
このように、この第１制御例では、インホイールモータ１８の発電量に応じて、インホイールモータ１８を回生制御して所定の発電量を発電した際に車両Ｖｅのドライバビリティに与える影響に応じて、クラッチ１６の係合・解放状態を適宜に切り替えて設定することができる。そのため、第２モータ・ジェネレータ３での引き摺り損失や、第１モータ・ジェネレータ２と第２モータ・ジェネレータ３との間の動力循環が発生する機会、あるいはクラッチ１６の係合・解放状態が切り替えられる頻度を低減することができる。その結果、車両Ｖｅの燃費を向上させることができ、また、クラッチ１６が係合・解放される際や、インホイールモータ１８が回生制御される際のショックや違和感の発生を防止もしくは抑制することができる。
【００６１】
（第２制御例）
つぎに、この発明の制御装置による第２制御例を説明する。この第２制御例は、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達経路を接続・遮断するクラッチ１６の係合・解放状態を、駆動輪１７を駆動させる第３モータ・ジェネレータ１８すなわちインホイールモータ１８の発電量に応じて選択的に設定するとともに、第１モータ・ジェネレータ２の出力トルクを変更する制御を行うようにした例である。
【００６２】
図２は、その第２制御例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。また、ステップＳ２１以外の各ステップにおける制御内容は、前述の図１に示す第１制御例と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００６３】
図２において、ステップＳ１４で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２１へ進み、第１モータ・ジェネレータ２の力行制御が抑制されるとともに、インホイールモータ１８の回生制御が抑制される。言い換えると、力行制御されている第１モータ・ジェネレータ２の出力トルクが低下するように変更されるとともに、インホイールモータ１８での発電量を抑制するようにそのインホイールモータ１８が回生制御される。そしてその後、この図２のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００６４】
このように、この第２制御例では、クラッチ１６が解放状態にされ、かつ第１モータ・ジェネレータ２が力行制御されている状態で、例えば、インホイールモータ１８で発電しても車両Ｖｅのドライバビリティに影響しないような場合は、クラッチ１６がそのまま解放状態に維持され、インホイールモータ１８が回生制御されて発電が行われる。一方、インホイールモータ１８で発電することにより車両Ｖｅのドライバビリティに影響を及ぼすような場合には、第１モータ・ジェネレータ２の力行制御における出力トルクが抑制される。
【００６５】
したがって、インホイールモータ１８の発電量に応じて、クラッチ１６の係合・解放状態を適宜に切り替えて設定することができ、そのため、第２モータ・ジェネレータ３での引き摺り損失や第１モータ・ジェネレータ２と第２モータ・ジェネレータ３との間の動力循環などが発生する機会、あるいはクラッチ１６の係合・解放状態が切り替えられる頻度を低減することができる。その結果、車両Ｖｅの燃費を向上させることができ、また、クラッチ１６が係合・解放される際や、インホイールモータ１８が回生制御される際のショックや違和感の発生を防止もしくは抑制することができる。
【００６６】
（第３制御例）
つぎに、この発明の制御装置による第３制御例を説明する。この第３制御例は、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達経路を接続・遮断するクラッチ１６の係合・解放状態を、第１モータ・ジェネレータ２の発電量と車両Ｖｅの駆動力の前後輪に対する配分比とに基づいて選択的に設定する制御を行うようにした例である。
【００６７】
図３は、その第３制御例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図３において、先ず、第１モータ・ジェネレータ２の発電量、すなわち第１動力合成分配機構１０でエンジン１の出力トルクを変速するために反力要素として第１モータ・ジェネレータ２が回生制御される際の発電量から、その発電量に相当する第１電動機出力Ｐ_MG1、言い換えると、その発電量の電力を発生させるために必要な第１電動機出力Ｐ_MG1が求められる（ステップＳ３１）。
【００６８】
また、車両Ｖｅに要求される駆動力（必要出力）を前後輪の振り分ける際の配分比、言い換えると、必要出力を、後輪（主駆動輪）すなわち駆動輪１３で受け持つ駆動力と、前輪（副駆動輪）すなわち駆動輪１７で受け持つ駆動力との割合が求められ、その配分比から駆動輪（前輪）１７で受け持つ副駆動力Ｐ_Frが求められる（ステップＳ３２）。すなわち、「副駆動力Ｐ_Fr＝必要出力×前輪（フロント）配分比」として算出される。
【００６９】
第１モータ・ジェネレータ２の発電量に相当する第１電動機出力Ｐ_MG1、および駆動輪（前輪）１７で受け持つ副駆動力Ｐ_Frが求められると、それら第１電動機出力Ｐ_MG1と副駆動力Ｐ_Frとの大きさが比較され、第１電動機出力Ｐ_MG1が副駆動力Ｐ_Frよりも小さいか否かが判断される（ステップＳ３３）。
【００７０】
第１電動機出力Ｐ_MG1が副駆動力Ｐ_Frよりも小さいことにより、このステップＳ３３で肯定的に判断された場合は、ステップＳ３４へ進み、クラッチ１６が解放状態に設定されて、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達が遮断される。
【００７１】
そして、上記の第１電動機出力Ｐ_MG1を出力するようにインホイールモータ１８が力行制御される（ステップＳ３５）。そしてその後、この図３のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００７２】
これに対して、第１電動機出力Ｐ_MG1が副駆動力Ｐ_Fr以上であることにより、ステップＳ３３で否定的に判断された場合には、ステップＳ３６へ進み、クラッチ１６が係合状態に設定されて、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間で動力伝達が可能な状態にされる。
【００７３】
続いて、上記の副駆動力Ｐ_Frを出力するようにインホイールモータ１８が力行制御され（ステップＳ３７）、そして、上記の第１電動機出力Ｐ_MG1から副駆動力Ｐ_Frを引いた分の力を出力するように第２モータ・ジェネレータ３が力行制御される（ステップＳ３８）。そしてその後、この図３のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００７４】
このように、この第３制御例では、エンジン１と共に第１動力分配合成機構１０に連結されてエンジン１の出力トルクを変速するために回転制御される第１モータ・ジェネレータ２の発電量が求められ、その発電量に相当する出力、言い換えると、その発電量の電力を発生させるために必要な出力である第１電動機出力Ｐ_MG1と、車両Ｖｅに要求される駆動力を駆動輪（後輪）１３と駆動輪（前輪）１７とで分担させる際の配分比から求まる駆動輪１７で受け持つ駆動力である副駆動力Ｐ_Frとが比較される。そして、第１モータ・ジェネレータ２の第１電動機出力Ｐ_MG1が副駆動力Ｐ_Frよりも小さい場合は、クラッチ１６が解放状態にされ、併せてインホイールモータ１８が第１電動機出力Ｐ_MG1分を出力するように力行制御される。
【００７５】
そのため、第２モータ・ジェネレータ３で発生する引き摺り損失を抑制して車両Ｖｅの燃費を向上させることができる。一方、第１モータ・ジェネレータ２の第１電動機出力Ｐ_MG1が副駆動力Ｐ_Fr以上の場合は、クラッチ１６が係合状態にされ、併せてインホイールモータ１８が副駆動力Ｐ_Frを出力するように力行制御される。そのため、駆動輪１７で受け持つべき駆動力をインホイールモータ１８により出力することができ、その結果、車両Ｖｅが前後輪駆動状態で走行する際の走行性能を適切に確保することができる。
【００７６】
（第４制御例）
つぎに、この発明の制御装置による第４制御例を説明する。この第４制御例は、クラッチ１６が解放状態にされ、かつ第１モータ・ジェネレータ２が力行制御される場合に、係合状態にされることにより第２モータ・ジェネレータ３の回転を規制して固定するクラッチ１５を係合状態にする制御を行うようにした例である。
【００７７】
図４は、その第４制御例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。また、ステップＳ４１，Ｓ４２以外の各ステップにおける制御内容は、前述の図１に示す第１制御例と同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００７８】
図４において、ステップＳ１３で肯定的に判断された場合、すなわち、クラッチ１６が解放状態にされていて、かつ第１モータ・ジェネレータ２が力行制御されている場合には、ステップＳ４１へ進み、クラッチ１５が係合状態に設定されて、第１モータ・ジェネレータ２の回転が固定される。
【００７９】
そして、インホイールモータ１８が回生制御され（ステップＳ４２）、そしてその後、この図４のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００８０】
このように、この第４制御例では、車両Ｖｅの走行中に、第２モータ・ジェネレータ３で発生する引き摺り損失を抑制するためにクラッチ１６が解放されて第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達が遮断された場合であって、なおかつエンジン１と共に第１動力分配合成機構１０に連結されてエンジン１の出力トルクを変速するために回転制御される第１モータ・ジェネレータ２が力行状態である場合には、クラッチ１５が係合状態にされて第１モータ・ジェネレータ２の回転が固定される。
【００８１】
したがって、エンジン１の出力トルクが一定に維持された状態で、そのエンジン１の出力トルクにより車両Ｖｅが駆動される。また、その際にインホイールモータ１８は回生制御される。そのため、第２モータ・ジェネレータ３での引き摺り損失や第１モータ・ジェネレータ２と第２モータ・ジェネレータ３との間の動力循環が発生する機会、あるいはクラッチ１６の係合・解放状態が切り替えられる頻度を低減することができ、その結果、車両Ｖｅの燃費を向上させることができる。また、クラッチ１６が係合・解放されることに伴うドライバビリティの低下を防止もしくは抑制することができる。
【００８２】
（第５制御例）
つぎに、この発明の制御装置による第５制御例を説明する。この第５制御例は、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達経路を接続・遮断するクラッチ１６の係合・解放状態を、エンジン１の運転・停止状態に応じて選択的に設定する制御を行うようにした例である。
【００８３】
図５は、その第５制御例を説明するためのフローチャートであって、このフローチャートで示されるルーチンは、所定の短時間毎に繰り返し実行される。図５において、先ず、エンジン１が停止状態であるか否かが判断される（ステップＳ５１）。エンジン１が停止状態であることにより、このステップＳ５１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ５２へ進み、クラッチ１６の係合状態が引き続き維持される。
【００８４】
そして、第２モータ・ジェネレータ３およびインホイールモータ１８が、その際の車両Ｖｅの走行状態や要求駆動力等に応じて適宜に力行制御あるいは回生制御される（ステップＳ５３）。そしてその後、この図５のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００８５】
これに対して、エンジン１が停止状態でないこと、すなわちエンジン１が運転状態であることにより、ステップＳ５１で否定的に判断された場合には、ステップＳ５４へ進み、クラッチ１６が解放状態にされて、第２モータ・ジェネレータ３と駆動輪１３との間の動力伝達が遮断される。したがって、エンジン１が出力する動力により車両Ｖｅが走行する際に、第２モータ・ジェネレータ３で引き摺り損失が発生してしまうことが回避される。
【００８６】
そして、インホイールモータ１８が、その際の車両Ｖｅの走行状態や要求駆動力等に応じて適宜に力行制御あるいは回生制御される（ステップＳ５５）。したがって、第２モータ・ジェネレータ３での引き摺り損失を回避するためにクラッチ１６が解放状態にされた場合に、第２モータ・ジェネレータ３に代わってインホイールモータ１８で、車両Ｖｅの走行状態や要求駆動力等に応じて力行制御もしくは回生制御が行われる。そしてその後、この図５のフローチャートで示されるルーチンを一旦終了する。
【００８７】
このように、この第５制御例では、エンジン１が運転されていて、そのエンジン１の出力トルクにより車両Ｖｅが走行する場合に、クラッチ１６が解放状態にされることにより、第２モータ・ジェネレータ３での引き摺り損失の発生が防止もしくは抑制される。そのため、車両Ｖｅの燃費を向上させることができる。
【００８８】
また、エンジン１が停止している場合、もしくは停止した場合は、クラッチ１６の係合・解放状態が、係合状態に維持される、もしくは解放状態から係合状態に切り替えられる。したがって、エンジン１を始動する際には、クラッチ１６は常に係合されている状態となり、そのエンジン１を始動させる際の反力トルクを、第２モータ・ジェネレータ３および第２動力合成分配機構１１から駆動輪１３に至る動力伝達経路内で吸収することができる。その結果、車両Ｖｅのドライバビリティを良好に維持することができる。
【００８９】
ここで、上記の各フローチャートに示す制御例と、この発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ１５，Ｓ１６，Ｓ２１，Ｓ４１の機能的手段が、この発明の解放クラッチ制御手段に相当する。また、ステップＳ３１の機能的手段が、この発明の発電量検出手段に相当し、ステップＳ３２の機能的手段が、この発明の駆動力配分算出手段に相当し、ステップＳ３４，Ｓ３５，Ｓ３６，Ｓ３７，Ｓ３８の機能的手段が、この発明の前後輪駆動制御手段に相当する。そして、ステップＳ４１の機能的手段が、この発明の固定クラッチ制御手段に相当する。
【００９０】
なお、上述した具体例では、後輪を内燃機関および第１，第２電動機によるいわゆるハイブリッド駆動装置で駆動し、前輪に第３電動機すなわちインホイールモータを設けた構成の車両を例に採って説明したが、この発明では、後輪にインホイールモータを設け、前輪をハイブリッド駆動装置により駆動するように構成した前後輪駆動方式のハイブリッド車両であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】この発明の制御装置による第１制御例を説明するためのフローチャートである。
【図２】この発明の制御装置による第２制御例を説明するためのフローチャートである。
【図３】この発明の制御装置による第３制御例を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明の制御装置による第４制御例を説明するためのフローチャートである。
【図５】この発明の制御装置による第５制御例を説明するためのフローチャートである。
【図６】この発明の制御装置を適用可能な車両の構成および制御系統を模式的に示す概念図である。
【符号の説明】
【００９２】
１…エンジン（内燃機関；ＥＮＧ）、 ２…第１モータ・ジェネレータ（第１電動機；ＭＧ１）、 ３…第２モータ・ジェネレータ（第２電動機；ＭＧ２）、 １０…第１動力合成分配機構、 １１…第２動力合成分配機構、 １２…駆動軸、 １３…駆動輪（主駆動輪）、 １５…クラッチ（固定クラッチ）、 １６…クラッチ（解放クラッチ）、 １７…駆動輪（副駆動輪）、 １８…インホイールモータ，第３モータ・ジェネレータ（第３電動機；ＩＷＭ）、 ２１…電子制御装置（ＥＣＵ）、 Ｖｅ…車両。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と第１電動機とが該第１電動機の回転を制御することにより該内燃機関の出力トルクを変速するようにそれぞれ第１動力分配合成機構および駆動軸を介して前後輪いずれか一方の主駆動輪に動力伝達可能に連結され、かつ第２電動機が第２動力分配合成機構および前記駆動軸を介して前記主駆動輪に動力伝達可能に連結されるとともに、第３電動機が前後輪いずれか他方の副駆動輪に内蔵されて動力伝達可能に連結されたハイブリッド車の制御装置において、
解放状態にされることにより前記第２電動機と前記主駆動輪との間の動力伝達を遮断する解放クラッチと、
前記解放クラッチが解放状態にされ、かつ前記第１電動機が力行制御される場合に、前記第３電動機の発電量に応じて前記解放クラッチの係合・解放状態を選択的に設定する解放クラッチ制御手段と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項２】
前記解放クラッチ制御手段は、前記第３電動機の発電量に応じて前記第１電動機の出力トルクを変更する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項３】
内燃機関と第１電動機とが該第１電動機の回転を制御することにより該内燃機関の出力トルクを変速するようにそれぞれ第１動力分配合成機構および駆動軸を介して前後輪いずれか一方の主駆動輪に動力伝達可能に連結され、かつ第２電動機が第２動力分配合成機構および前記駆動軸を介して前記主駆動輪に動力伝達可能に連結されるとともに、第３電動機が前後輪いずれか他方の副駆動輪に内蔵されて動力伝達可能に連結されたハイブリッド車の制御装置において、
解放状態にされることにより前記第２電動機と前記主駆動輪との間の動力伝達を遮断する解放クラッチと、
前記第１電動機の発電量を検出する発電量検出手段と、
要求される駆動力に対して前記主駆動輪で受け持つ主駆動力と前記副駆動輪で受け持つ副駆動力とを算出する駆動力配分算出手段と、
前記発電量検出手段により検出された前記第１電動機の発電量に相当する第１電動機出力が前記駆動力配分算出手段により算出された前記副駆動力よりも小さい場合に、前記解放クラッチを解放状態にするとともに前記第１電動機出力を出力するように前記第３電動機を力行制御し、前記第１電動機出力が前記副駆動力以上の場合に、前記解放クラッチを係合状態にするとともに前記副駆動力を出力するように前記第３電動機を力行制御する前後輪駆動制御手段と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項４】
内燃機関と第１電動機とが該第１電動機の回転を制御することにより該内燃機関の出力トルクを変速するようにそれぞれ第１動力分配合成機構および駆動軸を介して前後輪いずれか一方の主駆動輪に動力伝達可能に連結され、かつ第２電動機が第２動力分配合成機構および前記駆動軸を介して前記主駆動輪に動力伝達可能に連結されるとともに、第３電動機が前後輪いずれか他方の副駆動輪に内蔵されて動力伝達可能に連結されたハイブリッド車の制御装置において、
解放状態にされることにより前記第２電動機と前記主駆動輪との間の動力伝達を遮断する解放クラッチと、
係合状態にされることにより前記第１電動機の回転を固定する固定クラッチと、
前記解放クラッチが解放状態にされ、かつ前記第１電動機が力行制御される場合に、前記固定クラッチを係合状態にする固定クラッチ制御手段と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項１】
内燃機関と第１電動機とが該第１電動機の回転を制御することにより該内燃機関の出力トルクを変速するようにそれぞれ第１動力分配合成機構および駆動軸を介して前後輪いずれか一方の主駆動輪に動力伝達可能に連結され、かつ第２電動機が第２動力分配合成機構および前記駆動軸を介して前記主駆動輪に動力伝達可能に連結されるとともに、第３電動機が前後輪いずれか他方の副駆動輪に内蔵されて動力伝達可能に連結されたハイブリッド車の制御装置において、
解放状態にされることにより前記第２電動機と前記主駆動輪との間の動力伝達を遮断する解放クラッチと、
前記解放クラッチが解放状態にされ、かつ前記第１電動機が力行制御される場合に、前記第３電動機の発電量に応じて前記解放クラッチの係合・解放状態を選択的に設定する解放クラッチ制御手段と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項２】
前記解放クラッチ制御手段は、前記第３電動機の発電量に応じて前記第１電動機の出力トルクを変更する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
【請求項３】
内燃機関と第１電動機とが該第１電動機の回転を制御することにより該内燃機関の出力トルクを変速するようにそれぞれ第１動力分配合成機構および駆動軸を介して前後輪いずれか一方の主駆動輪に動力伝達可能に連結され、かつ第２電動機が第２動力分配合成機構および前記駆動軸を介して前記主駆動輪に動力伝達可能に連結されるとともに、第３電動機が前後輪いずれか他方の副駆動輪に内蔵されて動力伝達可能に連結されたハイブリッド車の制御装置において、
解放状態にされることにより前記第２電動機と前記主駆動輪との間の動力伝達を遮断する解放クラッチと、
前記第１電動機の発電量を検出する発電量検出手段と、
要求される駆動力に対して前記主駆動輪で受け持つ主駆動力と前記副駆動輪で受け持つ副駆動力とを算出する駆動力配分算出手段と、
前記発電量検出手段により検出された前記第１電動機の発電量に相当する第１電動機出力が前記駆動力配分算出手段により算出された前記副駆動力よりも小さい場合に、前記解放クラッチを解放状態にするとともに前記第１電動機出力を出力するように前記第３電動機を力行制御し、前記第１電動機出力が前記副駆動力以上の場合に、前記解放クラッチを係合状態にするとともに前記副駆動力を出力するように前記第３電動機を力行制御する前後輪駆動制御手段と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項４】
内燃機関と第１電動機とが該第１電動機の回転を制御することにより該内燃機関の出力トルクを変速するようにそれぞれ第１動力分配合成機構および駆動軸を介して前後輪いずれか一方の主駆動輪に動力伝達可能に連結され、かつ第２電動機が第２動力分配合成機構および前記駆動軸を介して前記主駆動輪に動力伝達可能に連結されるとともに、第３電動機が前後輪いずれか他方の副駆動輪に内蔵されて動力伝達可能に連結されたハイブリッド車の制御装置において、
解放状態にされることにより前記第２電動機と前記主駆動輪との間の動力伝達を遮断する解放クラッチと、
係合状態にされることにより前記第１電動機の回転を固定する固定クラッチと、
前記解放クラッチが解放状態にされ、かつ前記第１電動機が力行制御される場合に、前記固定クラッチを係合状態にする固定クラッチ制御手段と
を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２２７０５１（Ｐ２００９−２２７０５１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７３７７７（Ｐ２００８−７３７７７）
【出願日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]