ハイブリッド車両の駆動制御装置
【課題】内燃機関を停止させる際に内燃機関が共振することを抑制可能なハイブリッド車両の駆動制御装置を提供する。
【解決手段】キャリアＣａに第１クラッチＣ１を介して内燃機関１１が連結され、サンギヤＳｕに第１ＭＧ１２が連結され、リングギヤＲｉに第２ＭＧ１３が連結された遊星歯車機構１６を備え、第１ＭＧ１２が第２クラッチＣ２を介して内燃機関１１と連結された車両１に適用され、駆動制御装置は第１クラッチＣ１を係合状態にするとともに第２クラッチＣ２を解放状態にして内燃機関１１及び第２ＭＧ１３を駆動源とするシリーズパラレルモードから第１クラッチＣ１を解放状態にし、内燃機関１１を停止させて第２ＭＧ１３を駆動源とするＥＶモードに切り替える場合、まず第１クラッチＣ１を解放状態に切り替え、次に第２クラッチＣ２を係合状態に切り替え、その後第１ＭＧ１２で内燃機関１１の回転数を低下させて内燃機関１１を停止させる。
【解決手段】キャリアＣａに第１クラッチＣ１を介して内燃機関１１が連結され、サンギヤＳｕに第１ＭＧ１２が連結され、リングギヤＲｉに第２ＭＧ１３が連結された遊星歯車機構１６を備え、第１ＭＧ１２が第２クラッチＣ２を介して内燃機関１１と連結された車両１に適用され、駆動制御装置は第１クラッチＣ１を係合状態にするとともに第２クラッチＣ２を解放状態にして内燃機関１１及び第２ＭＧ１３を駆動源とするシリーズパラレルモードから第１クラッチＣ１を解放状態にし、内燃機関１１を停止させて第２ＭＧ１３を駆動源とするＥＶモードに切り替える場合、まず第１クラッチＣ１を解放状態に切り替え、次に第２クラッチＣ２を係合状態に切り替え、その後第１ＭＧ１２で内燃機関１１の回転数を低下させて内燃機関１１を停止させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関及びモータ・ジェネレータを備えたハイブリッド車両に適用され、それら内燃機関及びモータ・ジェネレータの両者を駆動源として車両を走行させているときに所定の機関停止条件が成立した場合に内燃機関を停止させる駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動源として内燃機関及びモータ・ジェネレータが搭載され、車両の走行状態に応じてそれら両方の動力で走行するハイブリッド走行モードと、モータ・ジェネレータの動力で走行する電気走行モードとに切り替え可能なハイブリッド車両が知られている。例えば、内燃機関、第１モータ・ジェネレータ、第２モータ・ジェネレータ、及び駆動輪に連結された出力軸が遊星歯車機構に連結され、ハイブリッド走行モードでは内燃機関及び第２モータ・ジェネレータにて走行し、電気走行モードでは第２モータ・ジェネレータにて走行するハイブリッド車両が知られている。このような車両に適用される制御装置として、ハイブリッド走行モードから電気走行モードに切り替える場合に、まず内燃機関と遊星歯車機構との間の第１クラッチを解放し、車両停止後に遊星歯車機構と第１モータ・ジェネレータとの間の第２クラッチを解放し、内燃機関と第１モータ・ジェネレータとの間の第３クラッチを係合して電気走行モードに遷移するものが知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２〜４が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６８６７９号公報
【特許文献２】特開２００６−０７７８５８号公報
【特許文献３】特開平８−３２４２６２号公報
【特許文献４】特開２００３−２３７３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハイブリッド車両では、車両をモータ・ジェネレータのみで走行させる場合に内燃機関を停止させることがある。この際に内燃機関のフリクション等により成り行きで回転数を低下させると内燃機関が共振するおそれがある。特許文献１の制御装置では、走行モードの切り替えに伴って内燃機関を停止させる場合にどのように回転数を低下させるか開示も示唆もされていないため、停止時に内燃機関が共振して振動等が発生するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、内燃機関を停止させる際に内燃機関が共振することを抑制可能なハイブリッド車両の駆動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は、相互に差動回転可能な第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を有する差動機構と、前記第１回転要素と第１クラッチ手段を介して連結された内燃機関と、前記第２回転要素と連結されるとともに第２クラッチ手段を介して前記内燃機関と連結された第１モータ・ジェネレータと、駆動輪に動力を伝達するために設けられて前記第３回転要素と動力伝達可能に接続された出力部と、前記出力部に動力を伝達可能な第２モータ・ジェネレータと、を備え、前記第１クラッチ手段が前記第１回転要素と前記内燃機関との間で動力が伝達される係合状態に切り替えられるとともに前記第２クラッチ手段が前記内燃機関と前記第１モータ・ジェネレータとの間の動力伝達が遮断される解放状態に切り替えられ、かつ前記内燃機関及び前記第２モータ・ジェネレータの両方を駆動源とするシリーズパラレル走行モードと、前記第１クラッチ手段が前記第１回転要素と前記内燃機関との間の動力伝達が遮断される解放状態に切り替えられ、かつ前記内燃機関を停止させて前記第２モータ・ジェネレータを駆動源とする電気走行モードとを要求駆動力に応じて選択的に実行することが可能な駆動装置が搭載されたハイブリッド車両に適用され、前記シリーズパラレル走行モードが実行されているときに前記電気走行モードを実行すべきモード切替条件が成立した場合、まず前記第１クラッチ手段を解放状態に切り替え、次に前記第２クラッチ手段を前記内燃機関と前記第２モータ・ジェネレータとの間で動力が伝達される係合状態に切り替え、その後前記内燃機関の回転数が低下するように前記第１モータ・ジェネレータの動作を制御して前記内燃機関を停止させる機関停止手段を備えた（請求項１）。
【０００７】
本発明の駆動制御装置によれば、内燃機関を停止させる場合に第１モータ・ジェネレータにて内燃機関の回転数を低下させるので、内燃機関の回転数を速やかに０に低下させることができる。そのため、内燃機関の共振を抑制できる。
【０００８】
本発明の駆動制御装置の一形態において、前記機関停止手段は、前記第１モータ・ジェネレータで回生発電を行うことにより前記内燃機関の回転数を低下させてもよい（請求項２）。この場合、内燃機関を停止させる際に内燃機関から出力された動力の一部をバッテリに充電できる。
【０００９】
本発明の駆動制御装置の一形態においては、前記駆動装置が前記電気走行モードを実行している間は前記第２クラッチ手段を係合状態に維持する係合維持手段をさらに備えていてもよい（請求項３）。
このように第２クラッチ手段を係合状態に維持することにより、内燃機関及び第１モータ・ジェネレータの両方のフリクションによって第２回転要素の回転を抑えることができる。そのため、例えば第２モータ・ジェネレータや駆動輪の動力が内燃機関又は第１モータ・ジェネレータに伝達しても第２回転要素が回転することを抑制できる。そのため、この第２回転要素が回転することによって生じる動力の無駄な消費を低減できる。
【発明の効果】
【００１０】
以上に説明したように、本発明の駆動制御装置によれば、内燃機関を停止させる場合に第１モータ・ジェネレータで内燃機関の回転数を速やかに０に低下させることができるので、内燃機関の共振を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一形態に係る駆動制御装置が組み込まれた車両のスケルトン図。
【図２】駆動装置にて実行される各モードにおける各クラッチの状態を示す図。
【図３】シリーズパラレルモードにおける駆動装置の共線図。
【図４】ＥＶモードにおける駆動装置の共線図。
【図５】ＥＶモードで車両を後進させているときの駆動装置の共線図。
【図６】シリーズモードにおける駆動装置の共線図。
【図７】エンジン直結モードにおける駆動装置の共線図。
【図８】制御装置が実行するモード切替制御ルーチンを示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一形態に係る駆動制御装置が組み込まれた車両のスケルトン図を示している。この車両１はいわゆるハイブリッド車両として構成されている。車両１には、駆動装置１０が搭載されている。駆動装置１０は、内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）１１と、第１モータ・ジェネレータ（以下、第１ＭＧと略称することがある。）１２と、第２モータ・ジェネレータ（以下、第２ＭＧと略称することがある。）１３とを備えている。エンジン１１は、ハイブリッド車両に搭載される周知のものであるため、詳細な説明を省略する。第１ＭＧ１２及び第２ＭＧ１３は、電動機及び発電機として機能する周知のものである。第１ＭＧ１２は、不図示のケースに固定されたステータ１２ａと、そのステータ１２ａの内周側に同軸に配置されたロータ１２ｂとを備えている。また、第１ＭＧ１２は、ロータ１２ｂの回転角に対応した信号を出力する第１回転角センサ１２ｃを備えている。第２ＭＧ１３も同様に、不図示のケースに固定されたステータ１３ａと、そのステータ１３ａの内周側に同軸に配置されたロータ１３ｂと、ロータ１３ｂの回転角に対応した信号を出力する第２回転角センサ１３ｃとを備えている。なお、回転角センサ１２ｃ、１３ｃとしては、例えばレゾルバやロータリエンコーダ等の周知のセンサが設けられる。第１ＭＧ１２及び第２ＭＧ１３は不図示のバッテリと電気的に接続されている。
【００１３】
エンジン１１の出力軸１４、第１ＭＧ１２のロータ１２ｂ、及び第２ＭＧ１３のロータ１３ｂは、動力分割機構１５と接続されている。動力分割機構１５は、差動機構としての遊星歯車機構１６を備えている。遊星歯車機構１６は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であり、外歯歯車であるサンギヤＳｕと、そのサンギヤＳｕに対して同軸的に配置された内歯歯車としてのリングギヤＲｉと、これらのギヤＳｕ、Ｒｉに噛み合うピニオンギヤＰｉを自転可能かつサンギヤＳｕの周囲を公転可能に保持するキャリアＣａとを備えている。サンギヤＳｕは、第１ＭＧ１２のロータ１２ｂと連結されている。キャリアＣａは、第１クラッチ手段としての第１クラッチＣ１を介してエンジン１１の出力軸１４と連結されている。第１クラッチＣ１は、キャリアＣａと出力軸１４との間で動力が伝達される係合状態と、その動力伝達が遮断される解放状態に切り替え可能に構成されている。リングギヤＲｉは、第２ＭＧ１３のロータ１３ｂと連結されている。また、リングギヤＲｉの外周にはドライブギヤ１７が設けられている。
【００１４】
この図に示すようにエンジン１１の出力軸１４は、第２クラッチ手段としての第２クラッチＣ２を介して第１ＭＧ１２のロータ１２ｂと連結されている。第２クラッチＣ２は、出力軸１４とロータ１２ｂとの間で動力が伝達される係合状態と、その動力伝達が遮断される解放状態とに切り替え可能に構成されている。第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２は、摩擦式クラッチでもよいし噛み合い式クラッチでもよい。また、エンジン１１の出力軸１４は、ワンウェイクラッチ１８を介してオイルポンプＯＰと接続されている。このワンウェイクラッチ１８は、エンジン１１の運転時に出力軸１４が回転する方向の回転は伝達し、逆方向の回転の伝達は阻止する。
【００１５】
動力分割機構１５には、車両１の駆動輪２に動力を出力するための出力部１９が接続されている。出力部１９は、ドライブギヤ１７と噛み合うとともに中間軸２０に固定されたドリブンギヤ２１と、中間軸２０に固定された出力ギヤ２２とを備えている。出力ギヤ２２は、駆動輪２に連結されたディファレンシャル機構２３のケースに設けられたリングギヤ２４と噛み合っている。なお、このように連結されることにより遊星歯車機構１６のサンギヤＳｕが本発明の第２回転要素に、キャリアＣａが本発明の第１回転要素に、リングギヤＲｉが本発明の第３回転要素にそれぞれ相当する。
【００１６】
この駆動装置１０では、エンジン１１、第１ＭＧ１２、第２ＭＧ１３、及び各クラッチＣ１、Ｃ２の動作を制御することにより複数のモードが実行される。複数のモードとしては、シリーズパラレルモード、ＥＶモード、シリーズモード、エンジン直結モード、発電モード、及びエンジン始動モードが設定されている。シリーズパラレルモード、ＥＶモード、シリーズモード、及びエンジン直結モードは、車両１を走行させる際に実行される走行モードである。図２は、各モードにおける各クラッチＣ１、Ｃ２の状態を示している。なお、この図において「○」は係合状態を示し、「×」は解放状態を示している。また、図３〜図７は、各走行モードにおける駆動装置１０の共線図を示している。なお、図３〜図７において「ＥＮＧ」はエンジン１１を、「ＭＧ１」は第１ＭＧ１２を、「ＭＧ２」は第２ＭＧ１３、「ＯＵＴ」はドライブギヤ１７を、「ＯＰ」はオイルポンプをそれぞれ示している。また、「Ｓｕ」はサンギヤＳｕを、「Ｒｉ」はリングギヤＲｉを、「Ｃａ」はキャリアＣａをそれぞれ示している。そして、縦軸は回転数を示している。
【００１７】
図２に示したようにシリーズパラレルモードでは、第１クラッチＣ１が係合状態に切り替えられ、第２クラッチＣ２が解放状態に切り替えられる。図３は、このシリーズパラレルモードにおける駆動装置１０の共線図を示している。この図に示したようにこのモードでは、エンジン１１及び第２ＭＧ１３の両者の動力で車両１を走行させる。なお、第１ＭＧ１２の動作は、車両１に要求される駆動力に応じて適宜に制御される。このように車両１を走行させることより、シリーズパラレルモードが本発明のシリーズパラレル走行モードに相当する。
【００１８】
ＥＶモードでは、第１クラッチＣ１が解放状態に切り替えられ、第２クラッチＣ２が係合状態に切り替えられる。図４は、このＥＶモードにおける駆動装置１０の共線図を示している。この図に示すようにこのモードでは、エンジン１１を停止させ、第２ＭＧ１３の動力で車両１を走行させる。そして、第２クラッチＣ２が係合状態であり、かつエンジン１１が停止しているので、第１ＭＧ１２も停止状態に維持される。なお、車両１の後進はこのＥＶモードで実施される。図５は、後進時における駆動装置１０の共線図を示している。このように車両１を走行させることにより、ＥＶモードが本発明の電気走行モードに相当する。
【００１９】
シリーズモードでは、第１クラッチＣ１が解放状態に切り替えられ、第２クラッチＣ２が係合状態に切り替えられる。図６は、シリーズモードにおける駆動装置１０の共線図を示している。このモードでは、第２ＭＧ１３の動力で車両１を走行させる。また、エンジン１１で第１ＭＧ１２を駆動して発電を行い、不図示のバッテリの充電を行う。
【００２０】
エンジン直結モードでは、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の両方が係合状態に切り替えられる。そのため、このモードではサンギヤＳｕ、キャリアＣａ、及びリングギヤＲｉが一体に回転する。図７は、エンジン直結モードにおける駆動装置１０の共線図を示している。このモードでは、エンジン１１及び第２ＭＧ１３の両者の動力で車両１を走行させる。
【００２１】
発電モードは車両１の停車時に実行されるモードである。このモードでは、第１クラッチＣ１が解放状態に切り替えられ、第２クラッチＣ２が係合状態に切り替えられる。そして、エンジン１１で第１ＭＧ１２を駆動して発電を行い、不図示のバッテリの充電を行う。エンジン始動モードは、エンジン１１の停止時に実行されるモードである。このモードでも、第１クラッチＣ１が解放状態に切り替えられ、第２クラッチＣ２が係合状態に切り替えられる。また、このモードでは第１ＭＧ１２を電動機として機能させ、第１ＭＧ１２でエンジン１１のクランキングを行う。そして、これによりエンジン１１の始動を行う。
【００２２】
駆動装置１０の動作は制御装置３０にて制御される。制御装置３０は、駆動装置１０の各部を制御するコンピュータとして構成され、エンジン１１の始動及び停止制御、エンジン１１の出力制御、各ＭＧ１２、１３の出力制御、及び各クラッチＣ１、Ｃ２の動作制御等の種々の制御を実行する。また、制御装置３０は車両１への要求駆動力に応じて駆動装置１０のモードを切り替える。制御装置３０は、例えばアクセル開度が所定の判定開度以上の場合には駆動装置１０のモードをシリーズパラレルモードに切り替え、アクセル開度が判定開度未満の場合にはモードをＥＶモードに切り替える。また、制御装置３０は、ＥＶモードのときに不図示のバッテリの充電率が予め設定した判定値未満になると駆動装置１０のモードをシリーズモードに切り替える。制御装置３０には、これらの制御を行うため車両１の走行状態を取得する各種のセンサが接続されている。例えば、エンジン１１の出力軸１４の回転速度に対応した信号を出力するクランク角センサ３１及びアクセル開度に対応した信号を出力するアクセル開度センサ３２等が接続されている。また、制御装置３０には、第１回転角センサ１２ｃ及び第２回転角センサ１３ｃも接続されている。制御装置３０には、これら以外にも種々のセンサが接続されているがそれらの図示は省略した。
【００２３】
制御装置３０は、例えば駆動装置１０がＥＶモードを実行しているときに車両１への要求駆動量が増加した場合は、まずエンジン始動モードを実行する。続いて第１ＭＧ１２でエンジン１１の回転数をリングギヤＲｉの回転数に同期させ、回転数が同期した後に第１クラッチＣ１を係合状態に切り替える。これにより駆動装置１０のモードがエンジン直結モードに切り替わる。その後、第２クラッチＣ２を解放状態に切り替える。これにより駆動装置１０のモードがシリーズパラレルモードに切り替わる、このように制御装置３０は、ＥＶモードが実行されているときに要求駆動力が増加すると駆動装置１０のモードをＥＶモードからエンジン直結モードを経てシリーズパラレルモードに切り替える。
【００２４】
また、制御装置３０は、ＥＶモード又はシリーズモードが実行されているときに車両１に対して急加速が要求された場合には、モードをエンジン直結モードに切り替える。この際の手順は上述した駆動装置１０のモードをＥＶモードからシリーズパラレルモードに切り替える場合と殆ど同じである。すなわち、制御装置３０は、急加速が要求されるとまずエンジン始動モードを実行し、続いて第１ＭＧ１２でエンジン１１の回転数をリングギヤＲｉの回転数に同期させる。その後、第１クラッチＣ１を係合状態に切り替えて駆動装置１０のモードをエンジン直結モードに切り替える。なお、エンジン直結モードに切り替えた後は必要に応じてモードをシリーズパラレルモードに切り替える。
【００２５】
このように制御装置３０は、要求駆動力に応じて駆動装置１０のモードを適宜に切り替える。この他、制御装置３０は図８に示したモード切替制御ルーチンを実行して駆動装置１０のモードをシリーズパラレルモードからＥＶモードに切り替える。制御装置３０は、この制御ルーチンを車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行する。なお、この制御ルーチンは制御装置３０が実行する他の制御ルーチンと並行に実行される。
【００２６】
この制御ルーチンにおいて制御装置３０は、まずステップＳ１１で車両１の走行状態を取得する。車両１の走行状態としては、例えばエンジン１１の回転数及びアクセル開度等が取得される。次のステップＳ１２において制御装置３０は、駆動装置１０のモードがシリーズパラレルモードか否か判定する。駆動装置１０のモードがシリーズパラレルモード以外のモードであると判定した場合は今回の制御ルーチンを終了する。
【００２７】
一方、駆動装置１０のモードがシリーズパラレルモードであると判定した場合はステップＳ１３に進み、制御装置３０は駆動装置１０のモードをシリーズパラレルモードからＥＶモードに切り替えるモード切替条件が成立したか否か判定する。上述したようにモード切替条件は、アクセル開度が判定開度未満の場合に成立したと判定される。モード切替条件が不成立と判定した場合は今回の制御ルーチンを終了する。
【００２８】
一方、モード切替条件が成立したと判定した場合はステップＳ１４に進み、制御装置３０は第１クラッチＣ１を解放状態に切り替える。続くステップＳ１５において制御装置３０は、第１ＭＧ１２の回転数をエンジン１１の回転数に同期させる回転数同期制御を実行する。回転数の同期は、クランク角センサ３１の出力信号及び第１回転角センサ１２ｃの出力信号に基づいて第１ＭＧ１２の回転数を調整することにより行われる。次のステップＳ１６において制御装置３０は、第１ＭＧ１２の回転数とエンジン１１の回転数とが同期したか否か判定する。この判定は、例えば第１ＭＧ１２の回転数とエンジン１１の回転数との差が予め設定した所定範囲内の場合に回転数が同期したと判定すればよい。なお、所定範囲には、例えば第２クラッチＣ２を係合状態に切り替えることが可能な回転数範囲が設定される。回転数が同期していないと判定した場合はステップＳ１５に戻り、回転数が同期するまでステップＳ１５、Ｓ１６を繰り返し実行する。
【００２９】
一方、回転数が同期したと判定した場合はステップＳ１７に進み、制御装置３０は第２クラッチＣ２を係合状態に切り替える。次のステップＳ１８において制御装置３０は、エンジン１１を減速及び停止させるための減速停止制御を実行する。この減速停止制御では、まずエンジン１１への燃料供給が停止される。その後、第１ＭＧ１２を発電機として動作させ、回生発電を行うことによりエンジン１１の回転数を低下させる。そして、これによりエンジン１１を停止させる。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３０】
以上説明したように本発明の駆動制御装置では、駆動装置１０のモードをシリーズパラレルモードからＥＶモードに切り替えるためにエンジン１１を停止させる場合には第１ＭＧ１２によってエンジン１１の回転数を低下させるので、エンジン１１の回転数を速やか低下させて０にすることができる。そのため、エンジン１１の共振を抑制できる。また、このようにエンジン１１の回転数を第１ＭＧ１２によって速やかに０にすることにより、モード移行時に駆動装置１０の各回転要素が引きずられて回転することによって生じるエネルギ損失、いわゆる引きずり損失を低減できる。さらに、第１ＭＧ１２に回生発電を行わせることによってエンジン１１の回転数を低下させるので、エンジン１１を停止させる際にエンジン１１から出力された動力の一部をバッテリに充電できる。そのため、駆動装置１０で無駄に消費されるエネルギを低減できる。図８を実行してこのようにエンジン１１を停止させることにより、制御装置３０が本発明の機関停止手段として機能する。
【００３１】
本発明の駆動制御装置では、ＥＶモードの場合に第２クラッチＣ２を係合状態に維持するので、エンジン１１及び第１ＭＧ１２の両方のフリクションによってサンギヤＳｕの回転を抑えることができる。そのため、リングギヤＲｉに大きなトルクが入力されたり第２ＭＧ１３や駆動輪２の動力がエンジン１１又は第１ＭＧ１２に伝達されたりしてもサンギヤＳｕの回転を抑制できる。従って、サンギヤＳｕが回転することによって生じる引きずり損失を低減できる。なお、このようにＥＶモードにおいて第２クラッチＣ２を係合状態に維持することにより、制御装置３０が本発明の係合維持手段として機能する。
【００３２】
上述した形態の駆動装置１０では、エンジン１１の出力軸１４及びキャリアＣａにワンウェイクラッチ１８を介してオイルポンプＯＰを連結したので、図３〜図７に示したように車両１の後進時以外はオイルポンプＯＰを回転駆動することができる。そのため、車両１の走行時にオイルを供給すべき箇所に適切にオイルを供給することができる。
【００３３】
上述したように本発明では、駆動装置１０のモードをＥＶモード又はシリーズモードからシリーズパラレルモードに切り替える場合には、まずエンジン１１を始動し、続いて第１ＭＧ１２でエンジン１１の回転数をリングギヤＲｉの回転数に同期させる。そして、同期後に第１クラッチＣ１を係合状態に切り替え、その後第２クラッチＣ２を解放状態に切り替える。このような手順でモードの切り替えを行うことにより、エンジン１１はトルクを出力し続け、第１ＭＧ１２がそのトルクの反力を受け続けばよいため、エンジン１１の出力を細かく調整する必要がない。そのため、制御を簡略化できる。また、エンジン１１の回転数をリングギヤＲｉの回転数と同期させる場合には、エンジン１１の回転数は第１ＭＧ１２の第１回転角センサ１２ｃで、リングギヤＲｉの回転数は第２ＭＧ１３の第２回転角センサ１３ｃで検出することができる。そのため、回転数を検出するためのセンサを新規に設ける必要がない。
【００３４】
また、本発明ではＥＶモード又はシリーズモードのときに急加速が要求された場合にはモードをエンジン直結モードに切り替えるので、エンジン１１、第１ＭＧ１２、及び第２ＭＧ１３を駆動源として使用することができる。また、上述したようにこの際には第２クラッチＣ２の操作が不要であるため、速やかにモードを切り替えることができる。また、第１ＭＧ１２にてエンジン１１の回転数をリングギヤＲｉの回転数と同期させるので、これらの回転数を迅速に同期させることができる。そのため、急加速時のタイムラグを短縮できる。
【００３５】
駆動装置１０の各クラッチＣ１、Ｃ２は、非制御時に係合状態又は解放状態に切り替わるものであってもよい。例えば、駆動装置１０のモードのうちＥＶモードが他のモードよりも実行される頻度が多いと予想される場合には、第１クラッチＣ１を非制御時に解放状態に切り替わるノーマリーオープン型のものとし、第２クラッチＣ２を非制御時に係合状態に切り替わるノーマリークローズ型のものとしてもよい。この場合、ＥＶモードでは各クラッチＣ１、Ｃ２に対して制御を行う必要がないので、各クラッチＣ１、Ｃ２の制御を簡略化できる。また、各クラッチＣ１、Ｃ２を各状態に維持するためのエネルギが不要となるため、エネルギ効率を改善できる。
【００３６】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、第１ＭＧでエンジンの回転数を低下させる際には第１ＭＧを電動機として機能させ、第１ＭＧからトルクを出力してエンジンの回転数を低下させてもよい。本発明は、シングルピニオン型の代わりにダブルピニオン型の遊星歯車機構が設けられた駆動装置や複数の遊星歯車機構が設けられた駆動装置を備えた車両に適用してもよい。さらに、遊星歯車機構の各回転要素とエンジン、第１ＭＧ、及び第２ＭＧとの連結の組み合わせは上述した形態のものに限定されず、遊星歯車機構の種類や個数に応じて適宜に変更してよい。
【符号の説明】
【００３７】
１ 車両
２ 駆動輪
１０ 駆動装置
１１ 内燃機関
１２ 第１モータ・ジェネレータ
１３ 第２モータ・ジェネレータ
１６ 遊星歯車機構（差動機構）
１９ 出力部
３０ 制御装置（機関停止手段、係合維持手段）
Ｃ１ 第１クラッチ（第１クラッチ手段）
Ｃ２ 第２クラッチ（第２クラッチ手段）
Ｓｕ サンギヤ（第２回転要素）
Ｃａ キャリア（第１回転要素）
Ｒｉ リングギヤ（第３回転要素）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関及びモータ・ジェネレータを備えたハイブリッド車両に適用され、それら内燃機関及びモータ・ジェネレータの両者を駆動源として車両を走行させているときに所定の機関停止条件が成立した場合に内燃機関を停止させる駆動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動源として内燃機関及びモータ・ジェネレータが搭載され、車両の走行状態に応じてそれら両方の動力で走行するハイブリッド走行モードと、モータ・ジェネレータの動力で走行する電気走行モードとに切り替え可能なハイブリッド車両が知られている。例えば、内燃機関、第１モータ・ジェネレータ、第２モータ・ジェネレータ、及び駆動輪に連結された出力軸が遊星歯車機構に連結され、ハイブリッド走行モードでは内燃機関及び第２モータ・ジェネレータにて走行し、電気走行モードでは第２モータ・ジェネレータにて走行するハイブリッド車両が知られている。このような車両に適用される制御装置として、ハイブリッド走行モードから電気走行モードに切り替える場合に、まず内燃機関と遊星歯車機構との間の第１クラッチを解放し、車両停止後に遊星歯車機構と第１モータ・ジェネレータとの間の第２クラッチを解放し、内燃機関と第１モータ・ジェネレータとの間の第３クラッチを係合して電気走行モードに遷移するものが知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２〜４が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６８６７９号公報
【特許文献２】特開２００６−０７７８５８号公報
【特許文献３】特開平８−３２４２６２号公報
【特許文献４】特開２００３−２３７３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハイブリッド車両では、車両をモータ・ジェネレータのみで走行させる場合に内燃機関を停止させることがある。この際に内燃機関のフリクション等により成り行きで回転数を低下させると内燃機関が共振するおそれがある。特許文献１の制御装置では、走行モードの切り替えに伴って内燃機関を停止させる場合にどのように回転数を低下させるか開示も示唆もされていないため、停止時に内燃機関が共振して振動等が発生するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、内燃機関を停止させる際に内燃機関が共振することを抑制可能なハイブリッド車両の駆動制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド車両の駆動制御装置は、相互に差動回転可能な第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を有する差動機構と、前記第１回転要素と第１クラッチ手段を介して連結された内燃機関と、前記第２回転要素と連結されるとともに第２クラッチ手段を介して前記内燃機関と連結された第１モータ・ジェネレータと、駆動輪に動力を伝達するために設けられて前記第３回転要素と動力伝達可能に接続された出力部と、前記出力部に動力を伝達可能な第２モータ・ジェネレータと、を備え、前記第１クラッチ手段が前記第１回転要素と前記内燃機関との間で動力が伝達される係合状態に切り替えられるとともに前記第２クラッチ手段が前記内燃機関と前記第１モータ・ジェネレータとの間の動力伝達が遮断される解放状態に切り替えられ、かつ前記内燃機関及び前記第２モータ・ジェネレータの両方を駆動源とするシリーズパラレル走行モードと、前記第１クラッチ手段が前記第１回転要素と前記内燃機関との間の動力伝達が遮断される解放状態に切り替えられ、かつ前記内燃機関を停止させて前記第２モータ・ジェネレータを駆動源とする電気走行モードとを要求駆動力に応じて選択的に実行することが可能な駆動装置が搭載されたハイブリッド車両に適用され、前記シリーズパラレル走行モードが実行されているときに前記電気走行モードを実行すべきモード切替条件が成立した場合、まず前記第１クラッチ手段を解放状態に切り替え、次に前記第２クラッチ手段を前記内燃機関と前記第２モータ・ジェネレータとの間で動力が伝達される係合状態に切り替え、その後前記内燃機関の回転数が低下するように前記第１モータ・ジェネレータの動作を制御して前記内燃機関を停止させる機関停止手段を備えた（請求項１）。
【０００７】
本発明の駆動制御装置によれば、内燃機関を停止させる場合に第１モータ・ジェネレータにて内燃機関の回転数を低下させるので、内燃機関の回転数を速やかに０に低下させることができる。そのため、内燃機関の共振を抑制できる。
【０００８】
本発明の駆動制御装置の一形態において、前記機関停止手段は、前記第１モータ・ジェネレータで回生発電を行うことにより前記内燃機関の回転数を低下させてもよい（請求項２）。この場合、内燃機関を停止させる際に内燃機関から出力された動力の一部をバッテリに充電できる。
【０００９】
本発明の駆動制御装置の一形態においては、前記駆動装置が前記電気走行モードを実行している間は前記第２クラッチ手段を係合状態に維持する係合維持手段をさらに備えていてもよい（請求項３）。
このように第２クラッチ手段を係合状態に維持することにより、内燃機関及び第１モータ・ジェネレータの両方のフリクションによって第２回転要素の回転を抑えることができる。そのため、例えば第２モータ・ジェネレータや駆動輪の動力が内燃機関又は第１モータ・ジェネレータに伝達しても第２回転要素が回転することを抑制できる。そのため、この第２回転要素が回転することによって生じる動力の無駄な消費を低減できる。
【発明の効果】
【００１０】
以上に説明したように、本発明の駆動制御装置によれば、内燃機関を停止させる場合に第１モータ・ジェネレータで内燃機関の回転数を速やかに０に低下させることができるので、内燃機関の共振を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一形態に係る駆動制御装置が組み込まれた車両のスケルトン図。
【図２】駆動装置にて実行される各モードにおける各クラッチの状態を示す図。
【図３】シリーズパラレルモードにおける駆動装置の共線図。
【図４】ＥＶモードにおける駆動装置の共線図。
【図５】ＥＶモードで車両を後進させているときの駆動装置の共線図。
【図６】シリーズモードにおける駆動装置の共線図。
【図７】エンジン直結モードにおける駆動装置の共線図。
【図８】制御装置が実行するモード切替制御ルーチンを示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一形態に係る駆動制御装置が組み込まれた車両のスケルトン図を示している。この車両１はいわゆるハイブリッド車両として構成されている。車両１には、駆動装置１０が搭載されている。駆動装置１０は、内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）１１と、第１モータ・ジェネレータ（以下、第１ＭＧと略称することがある。）１２と、第２モータ・ジェネレータ（以下、第２ＭＧと略称することがある。）１３とを備えている。エンジン１１は、ハイブリッド車両に搭載される周知のものであるため、詳細な説明を省略する。第１ＭＧ１２及び第２ＭＧ１３は、電動機及び発電機として機能する周知のものである。第１ＭＧ１２は、不図示のケースに固定されたステータ１２ａと、そのステータ１２ａの内周側に同軸に配置されたロータ１２ｂとを備えている。また、第１ＭＧ１２は、ロータ１２ｂの回転角に対応した信号を出力する第１回転角センサ１２ｃを備えている。第２ＭＧ１３も同様に、不図示のケースに固定されたステータ１３ａと、そのステータ１３ａの内周側に同軸に配置されたロータ１３ｂと、ロータ１３ｂの回転角に対応した信号を出力する第２回転角センサ１３ｃとを備えている。なお、回転角センサ１２ｃ、１３ｃとしては、例えばレゾルバやロータリエンコーダ等の周知のセンサが設けられる。第１ＭＧ１２及び第２ＭＧ１３は不図示のバッテリと電気的に接続されている。
【００１３】
エンジン１１の出力軸１４、第１ＭＧ１２のロータ１２ｂ、及び第２ＭＧ１３のロータ１３ｂは、動力分割機構１５と接続されている。動力分割機構１５は、差動機構としての遊星歯車機構１６を備えている。遊星歯車機構１６は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であり、外歯歯車であるサンギヤＳｕと、そのサンギヤＳｕに対して同軸的に配置された内歯歯車としてのリングギヤＲｉと、これらのギヤＳｕ、Ｒｉに噛み合うピニオンギヤＰｉを自転可能かつサンギヤＳｕの周囲を公転可能に保持するキャリアＣａとを備えている。サンギヤＳｕは、第１ＭＧ１２のロータ１２ｂと連結されている。キャリアＣａは、第１クラッチ手段としての第１クラッチＣ１を介してエンジン１１の出力軸１４と連結されている。第１クラッチＣ１は、キャリアＣａと出力軸１４との間で動力が伝達される係合状態と、その動力伝達が遮断される解放状態に切り替え可能に構成されている。リングギヤＲｉは、第２ＭＧ１３のロータ１３ｂと連結されている。また、リングギヤＲｉの外周にはドライブギヤ１７が設けられている。
【００１４】
この図に示すようにエンジン１１の出力軸１４は、第２クラッチ手段としての第２クラッチＣ２を介して第１ＭＧ１２のロータ１２ｂと連結されている。第２クラッチＣ２は、出力軸１４とロータ１２ｂとの間で動力が伝達される係合状態と、その動力伝達が遮断される解放状態とに切り替え可能に構成されている。第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２は、摩擦式クラッチでもよいし噛み合い式クラッチでもよい。また、エンジン１１の出力軸１４は、ワンウェイクラッチ１８を介してオイルポンプＯＰと接続されている。このワンウェイクラッチ１８は、エンジン１１の運転時に出力軸１４が回転する方向の回転は伝達し、逆方向の回転の伝達は阻止する。
【００１５】
動力分割機構１５には、車両１の駆動輪２に動力を出力するための出力部１９が接続されている。出力部１９は、ドライブギヤ１７と噛み合うとともに中間軸２０に固定されたドリブンギヤ２１と、中間軸２０に固定された出力ギヤ２２とを備えている。出力ギヤ２２は、駆動輪２に連結されたディファレンシャル機構２３のケースに設けられたリングギヤ２４と噛み合っている。なお、このように連結されることにより遊星歯車機構１６のサンギヤＳｕが本発明の第２回転要素に、キャリアＣａが本発明の第１回転要素に、リングギヤＲｉが本発明の第３回転要素にそれぞれ相当する。
【００１６】
この駆動装置１０では、エンジン１１、第１ＭＧ１２、第２ＭＧ１３、及び各クラッチＣ１、Ｃ２の動作を制御することにより複数のモードが実行される。複数のモードとしては、シリーズパラレルモード、ＥＶモード、シリーズモード、エンジン直結モード、発電モード、及びエンジン始動モードが設定されている。シリーズパラレルモード、ＥＶモード、シリーズモード、及びエンジン直結モードは、車両１を走行させる際に実行される走行モードである。図２は、各モードにおける各クラッチＣ１、Ｃ２の状態を示している。なお、この図において「○」は係合状態を示し、「×」は解放状態を示している。また、図３〜図７は、各走行モードにおける駆動装置１０の共線図を示している。なお、図３〜図７において「ＥＮＧ」はエンジン１１を、「ＭＧ１」は第１ＭＧ１２を、「ＭＧ２」は第２ＭＧ１３、「ＯＵＴ」はドライブギヤ１７を、「ＯＰ」はオイルポンプをそれぞれ示している。また、「Ｓｕ」はサンギヤＳｕを、「Ｒｉ」はリングギヤＲｉを、「Ｃａ」はキャリアＣａをそれぞれ示している。そして、縦軸は回転数を示している。
【００１７】
図２に示したようにシリーズパラレルモードでは、第１クラッチＣ１が係合状態に切り替えられ、第２クラッチＣ２が解放状態に切り替えられる。図３は、このシリーズパラレルモードにおける駆動装置１０の共線図を示している。この図に示したようにこのモードでは、エンジン１１及び第２ＭＧ１３の両者の動力で車両１を走行させる。なお、第１ＭＧ１２の動作は、車両１に要求される駆動力に応じて適宜に制御される。このように車両１を走行させることより、シリーズパラレルモードが本発明のシリーズパラレル走行モードに相当する。
【００１８】
ＥＶモードでは、第１クラッチＣ１が解放状態に切り替えられ、第２クラッチＣ２が係合状態に切り替えられる。図４は、このＥＶモードにおける駆動装置１０の共線図を示している。この図に示すようにこのモードでは、エンジン１１を停止させ、第２ＭＧ１３の動力で車両１を走行させる。そして、第２クラッチＣ２が係合状態であり、かつエンジン１１が停止しているので、第１ＭＧ１２も停止状態に維持される。なお、車両１の後進はこのＥＶモードで実施される。図５は、後進時における駆動装置１０の共線図を示している。このように車両１を走行させることにより、ＥＶモードが本発明の電気走行モードに相当する。
【００１９】
シリーズモードでは、第１クラッチＣ１が解放状態に切り替えられ、第２クラッチＣ２が係合状態に切り替えられる。図６は、シリーズモードにおける駆動装置１０の共線図を示している。このモードでは、第２ＭＧ１３の動力で車両１を走行させる。また、エンジン１１で第１ＭＧ１２を駆動して発電を行い、不図示のバッテリの充電を行う。
【００２０】
エンジン直結モードでは、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の両方が係合状態に切り替えられる。そのため、このモードではサンギヤＳｕ、キャリアＣａ、及びリングギヤＲｉが一体に回転する。図７は、エンジン直結モードにおける駆動装置１０の共線図を示している。このモードでは、エンジン１１及び第２ＭＧ１３の両者の動力で車両１を走行させる。
【００２１】
発電モードは車両１の停車時に実行されるモードである。このモードでは、第１クラッチＣ１が解放状態に切り替えられ、第２クラッチＣ２が係合状態に切り替えられる。そして、エンジン１１で第１ＭＧ１２を駆動して発電を行い、不図示のバッテリの充電を行う。エンジン始動モードは、エンジン１１の停止時に実行されるモードである。このモードでも、第１クラッチＣ１が解放状態に切り替えられ、第２クラッチＣ２が係合状態に切り替えられる。また、このモードでは第１ＭＧ１２を電動機として機能させ、第１ＭＧ１２でエンジン１１のクランキングを行う。そして、これによりエンジン１１の始動を行う。
【００２２】
駆動装置１０の動作は制御装置３０にて制御される。制御装置３０は、駆動装置１０の各部を制御するコンピュータとして構成され、エンジン１１の始動及び停止制御、エンジン１１の出力制御、各ＭＧ１２、１３の出力制御、及び各クラッチＣ１、Ｃ２の動作制御等の種々の制御を実行する。また、制御装置３０は車両１への要求駆動力に応じて駆動装置１０のモードを切り替える。制御装置３０は、例えばアクセル開度が所定の判定開度以上の場合には駆動装置１０のモードをシリーズパラレルモードに切り替え、アクセル開度が判定開度未満の場合にはモードをＥＶモードに切り替える。また、制御装置３０は、ＥＶモードのときに不図示のバッテリの充電率が予め設定した判定値未満になると駆動装置１０のモードをシリーズモードに切り替える。制御装置３０には、これらの制御を行うため車両１の走行状態を取得する各種のセンサが接続されている。例えば、エンジン１１の出力軸１４の回転速度に対応した信号を出力するクランク角センサ３１及びアクセル開度に対応した信号を出力するアクセル開度センサ３２等が接続されている。また、制御装置３０には、第１回転角センサ１２ｃ及び第２回転角センサ１３ｃも接続されている。制御装置３０には、これら以外にも種々のセンサが接続されているがそれらの図示は省略した。
【００２３】
制御装置３０は、例えば駆動装置１０がＥＶモードを実行しているときに車両１への要求駆動量が増加した場合は、まずエンジン始動モードを実行する。続いて第１ＭＧ１２でエンジン１１の回転数をリングギヤＲｉの回転数に同期させ、回転数が同期した後に第１クラッチＣ１を係合状態に切り替える。これにより駆動装置１０のモードがエンジン直結モードに切り替わる。その後、第２クラッチＣ２を解放状態に切り替える。これにより駆動装置１０のモードがシリーズパラレルモードに切り替わる、このように制御装置３０は、ＥＶモードが実行されているときに要求駆動力が増加すると駆動装置１０のモードをＥＶモードからエンジン直結モードを経てシリーズパラレルモードに切り替える。
【００２４】
また、制御装置３０は、ＥＶモード又はシリーズモードが実行されているときに車両１に対して急加速が要求された場合には、モードをエンジン直結モードに切り替える。この際の手順は上述した駆動装置１０のモードをＥＶモードからシリーズパラレルモードに切り替える場合と殆ど同じである。すなわち、制御装置３０は、急加速が要求されるとまずエンジン始動モードを実行し、続いて第１ＭＧ１２でエンジン１１の回転数をリングギヤＲｉの回転数に同期させる。その後、第１クラッチＣ１を係合状態に切り替えて駆動装置１０のモードをエンジン直結モードに切り替える。なお、エンジン直結モードに切り替えた後は必要に応じてモードをシリーズパラレルモードに切り替える。
【００２５】
このように制御装置３０は、要求駆動力に応じて駆動装置１０のモードを適宜に切り替える。この他、制御装置３０は図８に示したモード切替制御ルーチンを実行して駆動装置１０のモードをシリーズパラレルモードからＥＶモードに切り替える。制御装置３０は、この制御ルーチンを車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行する。なお、この制御ルーチンは制御装置３０が実行する他の制御ルーチンと並行に実行される。
【００２６】
この制御ルーチンにおいて制御装置３０は、まずステップＳ１１で車両１の走行状態を取得する。車両１の走行状態としては、例えばエンジン１１の回転数及びアクセル開度等が取得される。次のステップＳ１２において制御装置３０は、駆動装置１０のモードがシリーズパラレルモードか否か判定する。駆動装置１０のモードがシリーズパラレルモード以外のモードであると判定した場合は今回の制御ルーチンを終了する。
【００２７】
一方、駆動装置１０のモードがシリーズパラレルモードであると判定した場合はステップＳ１３に進み、制御装置３０は駆動装置１０のモードをシリーズパラレルモードからＥＶモードに切り替えるモード切替条件が成立したか否か判定する。上述したようにモード切替条件は、アクセル開度が判定開度未満の場合に成立したと判定される。モード切替条件が不成立と判定した場合は今回の制御ルーチンを終了する。
【００２８】
一方、モード切替条件が成立したと判定した場合はステップＳ１４に進み、制御装置３０は第１クラッチＣ１を解放状態に切り替える。続くステップＳ１５において制御装置３０は、第１ＭＧ１２の回転数をエンジン１１の回転数に同期させる回転数同期制御を実行する。回転数の同期は、クランク角センサ３１の出力信号及び第１回転角センサ１２ｃの出力信号に基づいて第１ＭＧ１２の回転数を調整することにより行われる。次のステップＳ１６において制御装置３０は、第１ＭＧ１２の回転数とエンジン１１の回転数とが同期したか否か判定する。この判定は、例えば第１ＭＧ１２の回転数とエンジン１１の回転数との差が予め設定した所定範囲内の場合に回転数が同期したと判定すればよい。なお、所定範囲には、例えば第２クラッチＣ２を係合状態に切り替えることが可能な回転数範囲が設定される。回転数が同期していないと判定した場合はステップＳ１５に戻り、回転数が同期するまでステップＳ１５、Ｓ１６を繰り返し実行する。
【００２９】
一方、回転数が同期したと判定した場合はステップＳ１７に進み、制御装置３０は第２クラッチＣ２を係合状態に切り替える。次のステップＳ１８において制御装置３０は、エンジン１１を減速及び停止させるための減速停止制御を実行する。この減速停止制御では、まずエンジン１１への燃料供給が停止される。その後、第１ＭＧ１２を発電機として動作させ、回生発電を行うことによりエンジン１１の回転数を低下させる。そして、これによりエンジン１１を停止させる。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３０】
以上説明したように本発明の駆動制御装置では、駆動装置１０のモードをシリーズパラレルモードからＥＶモードに切り替えるためにエンジン１１を停止させる場合には第１ＭＧ１２によってエンジン１１の回転数を低下させるので、エンジン１１の回転数を速やか低下させて０にすることができる。そのため、エンジン１１の共振を抑制できる。また、このようにエンジン１１の回転数を第１ＭＧ１２によって速やかに０にすることにより、モード移行時に駆動装置１０の各回転要素が引きずられて回転することによって生じるエネルギ損失、いわゆる引きずり損失を低減できる。さらに、第１ＭＧ１２に回生発電を行わせることによってエンジン１１の回転数を低下させるので、エンジン１１を停止させる際にエンジン１１から出力された動力の一部をバッテリに充電できる。そのため、駆動装置１０で無駄に消費されるエネルギを低減できる。図８を実行してこのようにエンジン１１を停止させることにより、制御装置３０が本発明の機関停止手段として機能する。
【００３１】
本発明の駆動制御装置では、ＥＶモードの場合に第２クラッチＣ２を係合状態に維持するので、エンジン１１及び第１ＭＧ１２の両方のフリクションによってサンギヤＳｕの回転を抑えることができる。そのため、リングギヤＲｉに大きなトルクが入力されたり第２ＭＧ１３や駆動輪２の動力がエンジン１１又は第１ＭＧ１２に伝達されたりしてもサンギヤＳｕの回転を抑制できる。従って、サンギヤＳｕが回転することによって生じる引きずり損失を低減できる。なお、このようにＥＶモードにおいて第２クラッチＣ２を係合状態に維持することにより、制御装置３０が本発明の係合維持手段として機能する。
【００３２】
上述した形態の駆動装置１０では、エンジン１１の出力軸１４及びキャリアＣａにワンウェイクラッチ１８を介してオイルポンプＯＰを連結したので、図３〜図７に示したように車両１の後進時以外はオイルポンプＯＰを回転駆動することができる。そのため、車両１の走行時にオイルを供給すべき箇所に適切にオイルを供給することができる。
【００３３】
上述したように本発明では、駆動装置１０のモードをＥＶモード又はシリーズモードからシリーズパラレルモードに切り替える場合には、まずエンジン１１を始動し、続いて第１ＭＧ１２でエンジン１１の回転数をリングギヤＲｉの回転数に同期させる。そして、同期後に第１クラッチＣ１を係合状態に切り替え、その後第２クラッチＣ２を解放状態に切り替える。このような手順でモードの切り替えを行うことにより、エンジン１１はトルクを出力し続け、第１ＭＧ１２がそのトルクの反力を受け続けばよいため、エンジン１１の出力を細かく調整する必要がない。そのため、制御を簡略化できる。また、エンジン１１の回転数をリングギヤＲｉの回転数と同期させる場合には、エンジン１１の回転数は第１ＭＧ１２の第１回転角センサ１２ｃで、リングギヤＲｉの回転数は第２ＭＧ１３の第２回転角センサ１３ｃで検出することができる。そのため、回転数を検出するためのセンサを新規に設ける必要がない。
【００３４】
また、本発明ではＥＶモード又はシリーズモードのときに急加速が要求された場合にはモードをエンジン直結モードに切り替えるので、エンジン１１、第１ＭＧ１２、及び第２ＭＧ１３を駆動源として使用することができる。また、上述したようにこの際には第２クラッチＣ２の操作が不要であるため、速やかにモードを切り替えることができる。また、第１ＭＧ１２にてエンジン１１の回転数をリングギヤＲｉの回転数と同期させるので、これらの回転数を迅速に同期させることができる。そのため、急加速時のタイムラグを短縮できる。
【００３５】
駆動装置１０の各クラッチＣ１、Ｃ２は、非制御時に係合状態又は解放状態に切り替わるものであってもよい。例えば、駆動装置１０のモードのうちＥＶモードが他のモードよりも実行される頻度が多いと予想される場合には、第１クラッチＣ１を非制御時に解放状態に切り替わるノーマリーオープン型のものとし、第２クラッチＣ２を非制御時に係合状態に切り替わるノーマリークローズ型のものとしてもよい。この場合、ＥＶモードでは各クラッチＣ１、Ｃ２に対して制御を行う必要がないので、各クラッチＣ１、Ｃ２の制御を簡略化できる。また、各クラッチＣ１、Ｃ２を各状態に維持するためのエネルギが不要となるため、エネルギ効率を改善できる。
【００３６】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、第１ＭＧでエンジンの回転数を低下させる際には第１ＭＧを電動機として機能させ、第１ＭＧからトルクを出力してエンジンの回転数を低下させてもよい。本発明は、シングルピニオン型の代わりにダブルピニオン型の遊星歯車機構が設けられた駆動装置や複数の遊星歯車機構が設けられた駆動装置を備えた車両に適用してもよい。さらに、遊星歯車機構の各回転要素とエンジン、第１ＭＧ、及び第２ＭＧとの連結の組み合わせは上述した形態のものに限定されず、遊星歯車機構の種類や個数に応じて適宜に変更してよい。
【符号の説明】
【００３７】
１ 車両
２ 駆動輪
１０ 駆動装置
１１ 内燃機関
１２ 第１モータ・ジェネレータ
１３ 第２モータ・ジェネレータ
１６ 遊星歯車機構（差動機構）
１９ 出力部
３０ 制御装置（機関停止手段、係合維持手段）
Ｃ１ 第１クラッチ（第１クラッチ手段）
Ｃ２ 第２クラッチ（第２クラッチ手段）
Ｓｕ サンギヤ（第２回転要素）
Ｃａ キャリア（第１回転要素）
Ｒｉ リングギヤ（第３回転要素）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に差動回転可能な第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を有する差動機構と、前記第１回転要素と第１クラッチ手段を介して連結された内燃機関と、前記第２回転要素と連結されるとともに第２クラッチ手段を介して前記内燃機関と連結された第１モータ・ジェネレータと、駆動輪に動力を伝達するために設けられて前記第３回転要素と動力伝達可能に接続された出力部と、前記出力部に動力を伝達可能な第２モータ・ジェネレータと、を備え、
前記第１クラッチ手段が前記第１回転要素と前記内燃機関との間で動力が伝達される係合状態に切り替えられるとともに前記第２クラッチ手段が前記内燃機関と前記第１モータ・ジェネレータとの間の動力伝達が遮断される解放状態に切り替えられ、かつ前記内燃機関及び前記第２モータ・ジェネレータの両方を駆動源とするシリーズパラレル走行モードと、前記第１クラッチ手段が前記第１回転要素と前記内燃機関との間の動力伝達が遮断される解放状態に切り替えられ、かつ前記内燃機関を停止させて前記第２モータ・ジェネレータを駆動源とする電気走行モードとを要求駆動力に応じて選択的に実行することが可能な駆動装置が搭載されたハイブリッド車両に適用され、
前記シリーズパラレル走行モードが実行されているときに前記電気走行モードを実行すべきモード切替条件が成立した場合、まず前記第１クラッチ手段を解放状態に切り替え、次に前記第２クラッチ手段を前記内燃機関と前記第２モータ・ジェネレータとの間で動力が伝達される係合状態に切り替え、その後前記内燃機関の回転数が低下するように前記第１モータ・ジェネレータの動作を制御して前記内燃機関を停止させる機関停止手段を備えた駆動制御装置。
【請求項２】
前記機関停止手段は、前記第１モータ・ジェネレータで回生発電を行うことにより前記内燃機関の回転数を低下させる請求項１に記載の駆動制御装置。
【請求項３】
前記駆動装置が前記電気走行モードを実行している間は前記第２クラッチ手段を係合状態に維持する係合維持手段をさらに備えている請求項１又は２に記載の駆動制御装置。
【請求項１】
相互に差動回転可能な第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を有する差動機構と、前記第１回転要素と第１クラッチ手段を介して連結された内燃機関と、前記第２回転要素と連結されるとともに第２クラッチ手段を介して前記内燃機関と連結された第１モータ・ジェネレータと、駆動輪に動力を伝達するために設けられて前記第３回転要素と動力伝達可能に接続された出力部と、前記出力部に動力を伝達可能な第２モータ・ジェネレータと、を備え、
前記第１クラッチ手段が前記第１回転要素と前記内燃機関との間で動力が伝達される係合状態に切り替えられるとともに前記第２クラッチ手段が前記内燃機関と前記第１モータ・ジェネレータとの間の動力伝達が遮断される解放状態に切り替えられ、かつ前記内燃機関及び前記第２モータ・ジェネレータの両方を駆動源とするシリーズパラレル走行モードと、前記第１クラッチ手段が前記第１回転要素と前記内燃機関との間の動力伝達が遮断される解放状態に切り替えられ、かつ前記内燃機関を停止させて前記第２モータ・ジェネレータを駆動源とする電気走行モードとを要求駆動力に応じて選択的に実行することが可能な駆動装置が搭載されたハイブリッド車両に適用され、
前記シリーズパラレル走行モードが実行されているときに前記電気走行モードを実行すべきモード切替条件が成立した場合、まず前記第１クラッチ手段を解放状態に切り替え、次に前記第２クラッチ手段を前記内燃機関と前記第２モータ・ジェネレータとの間で動力が伝達される係合状態に切り替え、その後前記内燃機関の回転数が低下するように前記第１モータ・ジェネレータの動作を制御して前記内燃機関を停止させる機関停止手段を備えた駆動制御装置。
【請求項２】
前記機関停止手段は、前記第１モータ・ジェネレータで回生発電を行うことにより前記内燃機関の回転数を低下させる請求項１に記載の駆動制御装置。
【請求項３】
前記駆動装置が前記電気走行モードを実行している間は前記第２クラッチ手段を係合状態に維持する係合維持手段をさらに備えている請求項１又は２に記載の駆動制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−７１６９９（Ｐ２０１２−７１６９９Ａ）
【公開日】平成２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１８４４６（Ｐ２０１０−２１８４４６）
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【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２４年４月１２日（２０１２．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２９日（２０１０．９．２９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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