ハイブリッド駆動装置
【課題】電動走行モードを備えるハイブリッド駆動装置において、特別な構成部品を増加させることなく、電動走行時にエンジンが停止した場合であっても、補機を適切に駆動させることを可能とする。
【解決手段】エンジンＥに接続される入力部材Ｍと、第一回転電機ＭＧ１と、第二回転電機ＭＧ２と、車輪Ｗに接続される出力部材Ｏと、３つの回転要素を有する差動歯車装置Ｐと、入力部材ＭとエンジンＥとを選択的に接続する係合要素１２と、差動歯車装置Ｐの第二回転要素に接続された、補機２５を駆動するための動力を取り出し可能な動力取出部２２と、エンジンＥの停止中に、係合要素１２を解放状態として、補機２５が必要とする回転速度で差動歯車装置Ｐの第二回転要素を回転させるように第一回転電機ＭＧ１を駆動する制御装置と、を備える。
【解決手段】エンジンＥに接続される入力部材Ｍと、第一回転電機ＭＧ１と、第二回転電機ＭＧ２と、車輪Ｗに接続される出力部材Ｏと、３つの回転要素を有する差動歯車装置Ｐと、入力部材ＭとエンジンＥとを選択的に接続する係合要素１２と、差動歯車装置Ｐの第二回転要素に接続された、補機２５を駆動するための動力を取り出し可能な動力取出部２２と、エンジンＥの停止中に、係合要素１２を解放状態として、補機２５が必要とする回転速度で差動歯車装置Ｐの第二回転要素を回転させるように第一回転電機ＭＧ１を駆動する制御装置と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに接続される入力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、車輪に接続される出力部材と、３つの回転要素を備える差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の駆動源としてエンジン及びモータやジェネレータ等の回転電機を備えた、いわゆるハイブリッド車両が、燃費、環境保護等の点から注目を集めている。このようなハイブリッド車両に用いるハイブリッド駆動装置の一例として、例えば下記の特許文献１には、エンジンに接続される入力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、車輪に接続される出力部材と、第一回転電機に接続される第一回転要素と、入力部材に接続される第二回転要素と、出力部材及び第二回転電機に接続される第三回転要素と、の３つの回転要素を有する差動歯車装置と、を備えた構成が開示されている。このような構成を有するハイブリッド駆動装置では、エンジンの回転駆動力を差動歯車装置により第一回転電機と出力部材とに分配しながら車両を走行させるスプリット走行や、エンジンを停止させるとともに第二回転電機の回転駆動力を用いて車両を走行させる電動走行を行なうことが可能である。
【０００３】
ところで一般に、車両には車内の温度及び湿度を調節するための車載用エアコンディショナーが装備されている場合が多い。そのような車載用エアコンディショナーを備えた車両においては、通常、熱媒循環路中に、熱媒を圧縮するためのコンプレッサが介装されている。このコンプレッサは外部からの回転駆動力により駆動される。そして、特許文献１に記載されたようなハイブリッド駆動装置においては、従来から、車載用エアコンディショナーのコンプレッサ等の補機を入力部材に接続することにより、入力部材に接続されたエンジンの回転駆動力を用いて補機を駆動することが行なわれてきた。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２９５１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記したような構成においては、電動走行を行なう場合にはエンジンが停止してしまい、当該エンジンに接続された入力部材の回転も停止してしまう。これにより、入力部材に接続されるコンプレッサ等の補機も停止してしまうため、電動走行中にエンジンを停止させたままで補機を駆動させるためには、補機専用の電動機等の駆動力源を別途設置しなければならなかった。しかし、そのような補機専用の駆動力源を設けた場合には、製造コストが高くなってしまう上に、駆動装置全体の重量がその分だけ増加して燃費が悪くなってしまう。さらに、駆動装置全体が大型化してしまうという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、電動走行モードを備えるハイブリッド駆動装置において、専用の駆動力源を設けることなく、電動走行時等にエンジンが停止した場合であっても、補機を適切に駆動させることを可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するための、本発明に係るハイブリッド駆動装置の特徴構成は、エンジンに接続される入力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、車輪に接続される出力部材と、前記第一回転電機に接続される第一回転要素と、前記入力部材に接続される第二回転要素と、前記出力部材及び前記第二回転電機に接続される第三回転要素と、の３つの回転要素を有する差動歯車装置と、前記入力部材と前記エンジンとを選択的に接続する係合要素と、前記第二回転要素に接続された、補機を駆動するための動力を取り出し可能な動力取出部と、前記エンジンの停止中に、前記係合要素を解放状態として、前記補機が必要とする回転速度で前記第二回転要素を回転させるように前記第一回転電機を駆動する制御装置と、を備えた点にある。
【０００８】
なお、本願では、「接続」とは、回転の伝達を直接的に行う構造を含むほか、一又は二以上の部材を介して回転の伝達を間接的に行う構造も含む。また、本願では、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
【０００９】
上記の特徴構成によれば、第二回転電機の回転駆動力により電動走行を行なう場合等、エンジンが停止する場合には、制御装置が、第一回転電機を駆動することにより補機が必要とする回転速度で第二回転要素及び入力部材を回転させるので、当該入力部材に連結された動力取出部を介して、適切な回転速度で補機を駆動することができる。このとき、係合要素を解放状態とすることにより入力部材とエンジンとを分離することができるので、第一回転電機により入力部材を駆動させるに際して、エンジンの連れ回りを回避してエネルギー効率を向上させることができる。また、この構成では、差動歯車装置を用いたハイブリッド駆動装置において必須の部品である第一回転電機、差動歯車装置、及び入力部材を用いて補機を駆動することができる。したがって、電動走行モードを備えるハイブリッド駆動装置において、専用の駆動力源を設けることなく、電動走行時等にエンジンが停止した場合であっても、補機を適切に駆動させることが可能となる。
【００１０】
ここで、前記制御装置は、前記第一回転電機を駆動して前記補機を回転させた際に前記第三回転要素から前記出力部材に伝達されるトルクを打ち消すように前記第二回転電機の出力トルクを補正する構成とすると好適である。
【００１１】
車輪には出力部材及び第二回転電機の双方が接続されているので、電動走行を行なう場合、第二回転電機の回転駆動力に加えて出力部材の回転駆動力も車輪に伝達され得る。そのため、補機を駆動する際に差動歯車装置の第三回転要素から出力部材に伝達されるトルクがさらに車輪に伝達され、走行駆動力に変動が生じる場合がある。そこで上記の構成を採用して、第一回転電機を駆動して補機を回転させた際に第三回転要素から出力部材に伝達されるトルクに応じて第二回転電機の出力トルクを補正することにより、車両の走行駆動力の変動を抑制して、走行状態を安定させることができる。
【００１２】
また、前記補機として、車載用エアコンディショナーのコンプレッサを備えた構成とすると好適である。
【００１３】
車載用エアコンディショナーは、車内温度等の外部要因に応じて、エンジンの駆動力により走行しているか、又はエンジンを停止して回転電機の駆動力により走行しているかを区別することなく、必要時には常時稼働することが求められる。この構成によれば、電動走行時にエンジンが停止した場合であっても、車載用エアコンディショナーを適切に稼働させることができる。
【００１４】
また、前記補機として、油を吐出するオイルポンプをさらに備え、前記制御装置は、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の一方又は双方の温度、前記出力部材の回転速度、及び前記車載用エアコンディショナーの要求能力、の一つ以上に基づいて、前記エンジンの停止中における前記第二回転要素の回転速度を決定する構成とすると好適である。
【００１５】
オイルポンプは、発熱部材の冷却や駆動装置内部における潤滑等のために油を吐出するものであり、エンジンの駆動力により走行しているか、又はエンジンを停止して回転電機の駆動力により走行しているかを区別することなく、常時稼働することが求められる。よって、補機としてさらにオイルポンプを駆動することにより、電動走行時にエンジンが停止した場合であっても、オイルポンプを適切に稼働させて、駆動装置内部における潤滑や発熱部材の冷却等を適切に行なうことができる。このとき、発熱量の大きな部品の一つである回転電機の温度が高くなるほど、より冷却能力を上げるためにオイルポンプを高速で回転させる必要性が生じる。また、車速が高くなるほど、駆動装置内の潤滑性を上げるためにオイルポンプを高速で回転させる必要性が生じる。さらに、車載用エアコンディショナーの設定温度及び設定風量等に応じて決まる要求能力が大きくなるほど、コンプレッサの処理能力を上げるためにコンプレッサを高速で稼働させる必要性が生じる。したがって、上記の構成を採用することにより、動力取出部に接続される第二回転要素の回転速度を適切に決定して、車載用エアコンディショナーを適切に稼働させ、或いは、駆動装置内部における潤滑や発熱部材の冷却等を適切に行なわせることが可能となる。
【００１６】
また、前記制御装置は、前記補機を駆動するための前記第二回転要素の回転速度と前記第二回転電機の回転速度とに基づいて、前記第一回転電機の回転速度を制御する構成とすると好適である。
【００１７】
この構成によれば、第二回転電機の回転速度に比例して決まる出力部材の回転速度と、制御装置により制御された第一回転電機の回転速度とにより、補機を駆動するための入力部材を、差動歯車装置を介して適切な回転速度で回転させることができる。
【００１８】
また、前記係合要素は、油圧作動式の係合要素であり、油圧の非供給時には解放状態に保持されるとともに、油圧の供給時に係合状態が実現される構成とすると好適である。
【００１９】
この構成によれば、油圧の非供給時には解放状態に保持されるので、電動走行時に入力部材とエンジンとを容易に分離することができる。よって、エネルギー効率の向上を容易に達成できる。また、係合要素が係合状態となっている場合には、入力部材を介してエンジンの回転駆動力により補機を確実に駆動させることができる。
【００２０】
また、前記制御装置は、前記エンジンの停止中に、前記係合要素を解放状態から係合状態へ切り替え、前記第一回転電機の回転駆動力により前記エンジンを始動させる構成とすると好適である。
【００２１】
この構成によれば、エンジンの停止及び始動を適切に切り替えることができ、エンジンの駆動力により走行するモードと、エンジンを停止して回転電機の駆動力により走行するモード（電動走行モード）と、を適切に切り替えることができる。
【００２２】
また、前記補機として、油を吐出するオイルポンプを備え、前記制御装置は、前記係合要素を滑らせながら係合させることにより、前記エンジンの回転速度を上昇させて前記エンジンを始動させる構成とすると好適である。
【００２３】
この構成によれば、オイルポンプで発生させられた油圧により係合要素を係合させることができる。その際、制御装置が係合要素を滑らせながら係合させることにより、エンジンの回転速度を徐々に上昇させることができるので、入力部材の回転速度とエンジンの回転速度（ここでは零である）との差が大きい場合でも、係合要素を係合させる際のショックを抑制しつつエンジンを始動させることができる。
【００２４】
或いは、前記補機として、油を吐出するオイルポンプを備えるとともに、油圧を蓄積可能な蓄圧装置を備え、前記制御装置は、前記第一回転電機の回転速度を前記差動歯車装置により車速に応じて決まる回転速度とした後、前記蓄圧装置に蓄積された油圧により前記係合要素を係合させ、その後前記第一回転電機の回転速度を上昇させることにより前記エンジンの回転速度を上昇させて前記エンジンを始動させる構成としても好適である。
【００２５】
この構成によれば、オイルポンプで発生させられた油圧を一旦蓄圧装置に蓄積した後に、当該油圧により係合要素を係合させることができる。その際、制御装置が、車速に応じて入力部材の回転速度が零となるように第一回転電機の回転速度を制御した後に係合要素を係合させるので、入力部材の回転速度とエンジンの回転速度とが同速の状態で係合要素が係合することになり、上記したようなショックの発生を抑制することができる。また、その後第一回転電機の回転速度を上昇させることにより、適切にエンジンを始動させることができる。
【００２６】
また、前記エンジンの側から、前記差動歯車装置、前記第一回転電機の順に配置され、前記入力部材が、前記差動歯車装置及び前記第一回転電機の径方向内側を貫通して、前記第一回転電機に対して前記差動歯車装置とは反対側まで延出され、前記入力軸の前記第一回転電機に対して前記エンジンとは反対側の部分に、前記動力取出部を備えた構成とすると好適である。
【００２７】
この構成によれば、差動歯車装置、第一回転電機、及び動力取出部をコンパクトに配置して、駆動装置全体の大型化を抑制することができる。また、動力取出部を第一回転電機に対してエンジンとは反対側の部分に配置することで、動力取出部を駆動装置の外部に設ける構成を容易に実現することができる。よって、駆動装置を車両に搭載した際に、適切に動力取出部と補機とを接続することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明に係るハイブリッド駆動装置１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、ハイブリッド駆動装置１の構成を示すスケルトン図である。図２は、ハイブリッド駆動装置１のシステム構成を示す模式図である。図２において、実線の矢印は各種情報の伝達経路を示し、破線は電力の伝達経路を示している。
【００２９】
図１及び図２に示すように、このハイブリッド駆動装置１は、エンジンＥに接続される入力軸Ｉと、第一モータ・ジェネレータＭＧ１と、第二モータ・ジェネレータＭＧ２と、カウンタ減速機構Ｃ及び出力用差動歯車装置１８を介して車輪Ｗ（図２を参照）に接続される出力ギヤＯと、遊星歯車装置Ｐと、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２等の制御を行なう制御ユニット４１と、を備えている。ここで、遊星歯車装置Ｐは、第一モータ・ジェネレータＭＧ１に接続される第一回転要素と、入力軸Ｉに接続される第二回転要素と、出力ギヤＯ及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２に接続される第三回転要素と、の３つの回転要素を有している。また、入力軸Ｉはクラッチ１２を介してエンジンＥに選択的に接続されるとともに、当該入力軸Ｉには、補機としての車載用エアコンディショナーのコンプレッサ２５を駆動するための動力を取り出し可能な駆動プーリ２２が連結されている。このハイブリッド駆動装置１は、エンジンＥの停止中には、制御ユニット４１が、クラッチ１２を解放状態として、コンプレッサ２５が必要とする回転速度で第二回転要素及び入力軸Ｉを回転させるように第一モータ・ジェネレータＭＧ１を駆動するように制御される。これにより、エンジンＥが停止している時であっても、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力により入力軸Ｉを回転させ、コンプレッサ２５を駆動することができる。本実施形態においては、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２が、それぞれ本発明における「第一回転電機」及び「第二回転電機」に相当する。また、入力軸Ｉ及び出力ギヤＯが、それぞれ本発明における「入力部材」及び「出力部材」に相当し、遊星歯車装置Ｐが本発明における「差動歯車装置」に相当する。また、制御ユニット４１が本発明における「制御装置」に相当し、クラッチ１２が本発明における「係合要素」に相当する。また、駆動プーリ２２が本発明における「動力取出部」の一部を構成する。
【００３０】
１．ハイブリッド駆動装置の機械的構成
まず、ハイブリッド駆動装置１の各部の機械的構成について説明する。図１に示すように、入力軸Ｉは、エンジンＥに接続されている。ここで、エンジンＥは燃料の燃焼により駆動される内燃機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種エンジンを用いることができる。本例では、入力軸Ｉは、クラッチ１２を介して、エンジンＥのクランクシャフト等のエンジン出力軸Ｅｏに接続されている。なお、図示の例では、入力軸Ｉはダンパ１１を介してエンジンＥに接続されているが、ダンパ１１を介さずに直接エンジンＥに接続された構成としても好適である。なお、本実施形態においては、入力軸ＩはエンジンＥのエンジン出力軸Ｅｏと一体的に回転するため、入力軸Ｉの回転はエンジンＥの回転と同じであり、入力軸Ｉの回転駆動力（トルク、以下同様）はエンジンＥの回転駆動力と同じである。したがって、以下では、特に区別する必要がある場合を除き、適宜、入力軸Ｉ及びエンジンＥの回転を単にエンジンＥの回転と呼び、入力軸Ｉ及びエンジンＥの回転駆動力を単にエンジンＥの回転駆動力と呼ぶ。また、入力軸Ｉは、遊星歯車装置Ｐのキャリアｃａに接続されるととともに、第一モータ・ジェネレータＭＧ１に対してエンジンＥとは反対側の部分において、動力取出部の一部を構成する駆動プーリ２２と一体回転するように接続されている。
【００３１】
第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、図示しないケースに固定された第一ステータＳｔ１と、この第一ステータＳｔ１の径方向内側に回転自在に支持された第一ロータＲｏ１と、を有している。第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、遊星歯車装置Ｐに対してエンジンＥとは反対側における入力軸Ｉの径方向外側に、入力軸Ｉと同軸上に配置されている。すなわち、本例では、エンジンＥ側から、遊星歯車装置Ｐ、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の順に同軸上に配置されている。第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ロータＲｏ１は、遊星歯車装置Ｐのサンギヤｓと一体回転するように接続されている。また、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、図示しないケースに固定された第二ステータＳｔ２と、この第二ステータＳｔ２の径方向内側に回転自在に支持された第二ロータＲｏ２と、を有している。この第二モータ・ジェネレータＭＧ２の第二ロータＲｏ２は、第二モータ・ジェネレータ出力ギヤ１３と一体回転するように接続されている。第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、図２に示すように、それぞれ第一インバータ３２、第二インバータ３３を介して蓄電装置としてのバッテリ３１に電気的に接続されている。そして、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、それぞれ電力の供給を受けて動力を発生するモータ（電動機）としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能を果たすことが可能とされている。
【００３２】
第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、それぞれ回転方向と回転駆動力の向きとの関係に応じてジェネレータ及びモータのいずれか一方として機能する。そして、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、ジェネレータとして機能する場合には、発電した電力をバッテリ３１に供給して充電し、或いは当該電力をモータとして機能する他方のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に供給して力行させる。また、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、モータとして機能する場合には、バッテリ３１に充電され、或いはジェネレータとして機能する他方のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２により発電された電力の供給を受けて力行する。そして、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の動作は、第一モータ・ジェネレータ制御部４３からの制御指令に従って第一インバータ３２を介して行われ、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の動作は、第二モータ・ジェネレータ制御部４４からの制御指令に従って第二インバータ３３を介して行われる。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態においては、遊星歯車装置Ｐは、入力軸Ｉと同軸上に配置されたシングルピニオン型の遊星歯車機構とされている。すなわち、遊星歯車装置Ｐは、複数のピニオンギヤを支持するキャリアｃａと、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤｓ及びリングギヤｒと、を回転要素として有している。サンギヤｓは、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ロータＲｏ１の回転軸と一体回転するように接続されている。キャリアｃａは、入力軸Ｉと一体回転するように接続されている。リングギヤｒは、出力ギヤＯと一体回転するように接続されている。このように、差動歯車装置としての遊星歯車装置Ｐは３つの回転要素を有しており、本実施形態においては、サンギヤｓ、キャリアｃａ、及びリングギヤｒが、それぞれ本発明における「第一回転要素」、「第二回転要素」、及び「第三回転要素」に相当する。なお、この遊星歯車装置Ｐでは、３つの回転要素は、回転速度の順にサンギヤｓ（第一回転要素）、キャリアｃａ（第二回転要素）、及びリングギヤｒ（第三回転要素）となっている。
【００３４】
出力ギヤＯは、動力伝達経路上における遊星歯車装置Ｐの下流側において、入力軸Ｉと同軸上に配置されている。本実施形態においては、出力ギヤＯは、遊星歯車装置Ｐに対してエンジンＥ側における入力軸Ｉの径方向外側に、入力軸Ｉと同軸上に配置されている。出力ギヤＯは、後述するカウンタ減速機構Ｃの第一ギヤ１４と噛み合っており、出力ギヤＯに伝達された回転駆動力は、カウンタ減速機構Ｃ、出力用差動歯車装置１８、及び出力軸１９を介して車輪Ｗに伝達可能とされている。なお、第一ギヤ１４には第二モータ・ジェネレータ出力ギヤ１３も噛み合っており、これにより、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力も、カウンタ減速機構Ｃ、出力用差動歯車装置１８、及び出力軸１９を介して車輪Ｗに伝達可能とされている。また、本実施形態においては、出力ギヤＯ、遊星歯車装置Ｐ、及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１が入力軸Ｉと同軸上に配置されるとともに、第二モータ・ジェネレータＭＧ２、カウンタ減速機構Ｃ、及び出力用差動歯車装置１８は、それぞれ入力軸Ｉと異なる軸上に互いに平行に配置されている。すなわち、このハイブリッド駆動装置１は、入力軸Ｉ、出力ギヤＯ、遊星歯車装置Ｐ、及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１が配置される第一軸、第二モータ・ジェネレータＭＧ２が配置される第二軸、カウンタ減速機構Ｃが配置される第三軸、並びに出力用差動歯車装置１８が配置される第四軸、を備えた４軸構成とされている。
【００３５】
カウンタ減速機構Ｃは、出力ギヤＯに噛み合う第一ギヤ１４と、差動入力ギヤ１７に噛み合う第二ギヤ１６と、第一ギヤ１４と第二ギヤ１６とを連結するカウンタ軸１５と、を備えている。ここで、第二ギヤ１６は、第一ギヤ１４に対して径が小さく、歯数も少なく設定されている。これにより、第一ギヤ１４の回転は、歯数の上で減速されて第二ギヤ１６に伝達される。また、第一ギヤ１４には、第二モータ・ジェネレータ出力ギヤ１３が噛み合っている。すなわち、第一ギヤ１４には出力ギヤＯ及び第二モータ・ジェネレータ出力ギヤ１３が共通に噛み合う構成となっている。したがって、出力ギヤＯの回転駆動力及び第二モータ・ジェネレータ出力ギヤ１３の回転駆動力は、第一ギヤ１４に伝達されるとともに、カウンタ軸１５、第二ギヤ１６及び差動入力ギヤ１７を介して出力用差動歯車装置１８に伝達される。
【００３６】
出力用差動歯車装置１８は、差動入力ギヤ１７に伝達された回転駆動力を分配し、当該分配された回転駆動力を出力軸１９を介して二つの車輪Ｗに伝達する。上記のとおり、エンジンＥ、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、カウンタ減速機構Ｃ（第二ギヤ１６）に接続されている。したがって、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１は、エンジンＥ、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２により発生され、差動入力ギヤ１７に伝達された回転駆動力を、出力用差動歯車装置１８及び出力軸１９を介して左右二つの車輪Ｗに伝達し、車両７を走行させることができる。
【００３７】
上記のとおり、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、遊星歯車装置Ｐに対してエンジンＥとは反対側における入力軸Ｉの径方向外側に、入力軸Ｉと同軸上に配置されている。入力軸Ｉは、遊星歯車装置Ｐ及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１の径方向内側を貫通して、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び遊星歯車装置Ｐに対してエンジンＥとは反対側まで延出した延出軸部Ｉａを有している。そして、入力軸Ｉの第一モータ・ジェネレータＭＧ１に対してエンジンＥとは反対側の部分、すなわち延出軸部Ｉａに、駆動プーリ２２が入力軸Ｉと一体回転するように連結されている。駆動プーリ２２の回転駆動力は、動力伝達手段としての伝動ベルト２３を介して従動プーリ２４に伝達される。また、本実施形態においては、補機として、油を吐出するためのオイルポンプ２１をさらに備えている。本例では、オイルポンプ２１は、インナロータとアウタロータとを有する内接型のギヤポンプとされている。また、オイルポンプ２１は入力軸Ｉと同軸上に配置されており、インナロータがその軸芯部で入力軸Ｉに連結され、入力軸Ｉと一体回転するように設けられている。より具体的には、入力軸Ｉの外周面に形成されたスプライン溝とインナロータの軸芯部の内周面に形成されたスプライン溝とが係合することにより、インナロータが入力軸Ｉと一体回転可能とされた構成が例示される。これにより、入力軸Ｉの回転に伴ってオイルポンプ２１は油を吐出し、油圧を発生させる。オイルポンプ２１により吐出された油は、クラッチ１２の係合及び解放を制御するための油圧を供給するため、遊星歯車装置Ｐ、出力ギヤＯ、及びカウンタ減速機構Ｃ等を潤滑するため、或いは第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２を冷却するため、等の目的に供される。なお、オイルポンプ２１のインナロータの軸芯部と入力軸Ｉとの連結部が、本発明における「動力取出部」の一部を構成している。
【００３８】
本実施形態においては、オイルポンプ２１は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１に隣接して配置されている。具体的には、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ステータＳｔ１に巻装されたコイルのコイルエンドの位置が、オイルポンプ２１のエンジンＥ側の端面の位置と略一致するように配置されている。また、駆動プーリ２２は、オイルポンプ２１に対して第一モータ・ジェネレータＭＧ１とは反対側に、オイルポンプ２１に隣接して配置されている。これにより、第一モータ・ジェネレータＭＧ１、オイルポンプ２１、及び駆動プーリ２２は、エンジンＥ側からこの順に隣接して配置され、駆動装置全体の軸長を短く抑えた構成とされている。
【００３９】
ところで、このハイブリッド駆動装置１は、車内の温度及び湿度を調節するための車載用エアコンディショナーが装備された車両に搭載されることが想定されている。そのような車載用エアコンディショナーを備えた車両においては、熱媒循環路中に熱媒を圧縮するためのコンプレッサ２５が介装されている。このコンプレッサ２５は、通常、外部からの回転駆動力により駆動されるものとなっている。例えば、その内部にステータと、当該ステータに偏心して配置された、複数のベーンがスライド可能に嵌め込まれたロータを有するロータリーコンプレッサが用いられる。当該ロータリーコンプレッサでは、ステータ内でロータが回転するのに伴い、隣り合う２枚のベーンとロータおよびステータで区画される空間の容積が縮小する際に熱媒が圧縮される。コンプレッサ２５のロータの回転軸は、従動プーリ２４と一体回転するように接続されている。そして、駆動プーリ２２と従動プーリ２４との間には伝動ベルト２３が巻回され、これにより入力軸Ｉの回転が駆動プーリ２２、伝動ベルト２３及び従動プーリ２４を介してコンプレッサ２５のロータに伝達され、コンプレッサ２５を駆動することが可能となっている。
【００４０】
２．ハイブリッド駆動装置の基本的動作
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１の基本的な動作について説明する。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１は、電動走行モードとスプリット走行モードとを切替可能に備えている。図３及び図４は、各モードにおける遊星歯車装置Ｐの動作状態を表す速度線図である。これらの速度線図において、縦軸は、各回転要素の回転速度に対応している。すなわち、縦軸に対応して記載している「０」は回転速度が零であることを示しており、上側が正回転（回転速度が正）、下側が負回転（回転速度が負）である。また、各回転要素に対応する縦線の間隔は、遊星歯車装置Ｐのギヤ比λ（サンギヤとリングギヤとの歯数比＝〔サンギヤの歯数〕／〔リングギヤの歯数〕）に対応している。そして、並列配置された複数本の縦線のそれぞれが、遊星歯車装置Ｐの各回転要素に対応している。すなわち、各縦線の上側に記載されている「ｓ」、「ｃａ」、「ｒ」はそれぞれ遊星歯車装置Ｐのサンギヤｓ、キャリアｃａ、リングギヤｒに対応している。
【００４１】
一方、各縦線の下側に記載されている「Ｅ」、「ＭＧ１」、「ＭＧ２」、「Ｏ」は、それぞれ遊星歯車装置Ｐの各回転要素に接続されているエンジンＥ、第一モータ・ジェネレータＭＧ１、第二モータ・ジェネレータＭＧ２、出力ギヤＯに対応している。また、キャリアｃａを示す縦線の下側に記載されている「Ａ」は、当該キャリアｃａに接続された動力取出部を介して駆動させられる補機（コンプレッサ２５及びオイルポンプ２１）に対応している。また、各回転要素の回転速度を示す点に隣接して配置された矢印は、各モードでの走行時に各回転要素に作用するトルクの方向を示しており、上向き矢印が正トルク（正方向のトルク）を表し、下向き矢印が負トルク（負方向のトルク）を表している。そして、「ＴＥ」はエンジンＥからキャリアｃａに伝達されるエンジントルクＴＥ、「Ｔ１」は第一モータ・ジェネレータＭＧ１からサンギヤｓに伝達されるＭＧ１トルクＴ１、「Ｔ２」は第二モータ・ジェネレータＭＧ２からリングギヤｒに伝達されるＭＧ２トルクＴ２、「ＴＯ」は出力ギヤＯ（車輪Ｗ）側からリングギヤｒに伝達される走行抵抗ＴＯを示している。また、「ＴＡ」は、動力取出部（補機）側からキャリアｃａに伝達される、補機を駆動する際の負荷トルクＴＡを示している。以下、各モードについて、ハイブリッド駆動装置１の動作状態を説明する。
【００４２】
２−１．スプリット走行モード
まず、スプリット走行モードでのハイブリッド駆動装置１の動作状態について説明する。このスプリット走行モードでは、制御ユニット４１によりクラッチ駆動信号がＯＮとされ、クラッチ１２が係合状態となるように制御される。これにより、エンジンＥの回転駆動力がエンジン出力軸Ｅｏ及び入力軸Ｉを介して遊星歯車装置Ｐに入力される。そして、スプリット走行モードでは、エンジンＥの回転駆動力が第一モータ・ジェネレータＭＧ１と出力ギヤＯとに分配して伝達される。すなわち、このスプリット走行モードでは、遊星歯車装置Ｐは、エンジンＥの回転駆動力を第一モータ・ジェネレータＭＧ１と出力ギヤＯとに分配する機能を果たす。図３は、スプリット走行モードにおける遊星歯車装置Ｐの動作状態を表す速度線図である。この図に示すように、遊星歯車装置Ｐは、回転速度の順で中間となるキャリアｃａがエンジンＥと一体的に回転する。そして、このキャリアｃａの回転が、その回転が回転速度の順で一方端となるサンギヤｓ、及び回転速度の順で他方端となるリングギヤｒに分配される。サンギヤｓに分配された回転は第一モータ・ジェネレータＭＧ１に伝達される。リングギヤｒに分配された回転駆動力は、出力ギヤＯ、カウンタ減速機構Ｃ、出力用差動歯車装置１８、出力軸１９を介して車輪Ｗに伝達される。
【００４３】
このスプリット走行モードにおける車両の通常走行時には、図３に示すように、エンジンＥは、効率が高く排気ガスの少ない状態に（一般に最適燃費特性に沿うように）維持されるよう制御されつつ、制御ユニット４１からの制御指令に応じた正方向のエンジントルクＴＥを出力し、このエンジントルクＴＥが入力軸Ｉを介してキャリアｃａに伝達される。一方、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、負方向のＭＧ１トルクＴ１を出力することにより、エンジントルクＴＥの反力をサンギヤｓに伝達する。すなわち、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、エンジントルクＴＥの反力を支持する反力受けとして機能し、それによりエンジントルクＴＥが出力ギヤＯ側のリングギヤｒに分配される。この際、エンジンＥの回転速度に対して、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御することにより、リングギヤｒの回転速度、すなわち出力ギヤＯの回転速度が決定される。したがって、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御することにより、エンジンＥの回転駆動力を無段階に変速して出力ギヤＯに伝達する電気的無段変速が実現される。なお、このスプリット走行モードでは、クラッチ１２が係合状態となることにより入力軸ＩがエンジンＥに接続され、入力軸Ｉの端部に連結された駆動プーリ２２がエンジンＥの回転駆動力により駆動される。
【００４４】
スプリット走行モードにおける車両の通常走行時には、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、正回転しつつ負方向のトルクを発生して発電を行う。そして、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１が発電して得た電力を消費して力行し、正方向のＭＧ２トルクＴ２を出力して出力ギヤＯに伝達されるエンジントルクＴＥを補助する。また、車両の減速時には、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は正回転しつつ負方向のトルクを発生して回生制動を行い、発電する。したがって、このスプリット走行モードでは、基本的には、バッテリ３１の電力は消費されない。
【００４５】
２−２．電動走行モード
次に、電動走行モードでのハイブリッド駆動装置１の動作状態について説明する。この電動走行モードでは、制御ユニット４１によりクラッチ駆動信号がＯＦＦとされ、クラッチ１２が解放状態となるように制御される。これにより、エンジンＥと入力軸Ｉとが分離される。そして、電動走行モードでは、車両の駆動力源として第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力のみが車輪Ｗに伝達される。すなわち、電動走行モードは、基本的にはバッテリ３１の電力を消費して第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力のみにより車両を走行させるモードである。この電動走行モードでは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、車速及びアクセル開度等に基づいて決まる車両要求トルクＴＣ（図２を参照）に応じて、適切な回転速度及びＭＧ２トルクＴ２を出力するように制御される。すなわち、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、車両を加速又は巡航させる方向の駆動力が要求されている場合には、出力ギヤＯに負方向に作用する走行抵抗に相当する走行トルクＴＯに抗して車両を加速させるべく、正方向に回転しながら力行して正方向のＭＧ２トルクＴ２を出力する。一方、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、車両を減速させる方向の駆動力が要求されている場合には、出力ギヤＯに正方向に作用する車両の慣性力に相当する走行トルクＴＯに抗して車両を減速させるべく、正方向に回転しながら回生（発電）して負方向のＭＧ２トルクＴ２を出力する。なお、車両を後進させる際にもこの電動走行モードが用いられ、この場合、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転方向及びＭＧ２トルクＴ２の向きを上記とは反対方向とする。
【００４６】
上記のとおり、電動走行モードでは、クラッチ１２が解放状態となり、これによりエンジンＥと遊星歯車装置Ｐのキャリアｃａとの間が非接続状態となる。そのため、図４においては、キャリアｃａを示す縦線の下側にはエンジンＥに対応する「Ｅ」が記載されておらず、補機を駆動するための動力取出部に対応する「Ａ」のみが記載されている。そして、このキャリアｃａは、車速に比例して決まるリングギヤｒの回転速度と、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度に等しくなるサンギヤｓの回転速度と、に基づいて決まる回転速度で回転することになる。したがって、車速に応じて第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御することにより、遊星歯車装置Ｐを介して入力軸Ｉの回転速度を制御することができる。
【００４７】
本実施形態においては、電動走行モード時であってエンジンＥの停止中には、制御ユニット４１の第一モータ・ジェネレータ制御部４３（図２を参照）が、車速に応じて第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御することにより、動力取出部に接続される補機（コンプレッサ２５及びオイルポンプ２１）が必要とする回転速度で、キャリアｃａ及び入力軸Ｉが回転させられる。言い換えれば、制御ユニット４１の第一モータ・ジェネレータ制御部４３は、補機が必要とする回転速度でキャリアｃａ及び入力軸Ｉを回転させるように、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御して第一モータ・ジェネレータＭＧ１を駆動させる。図４における破線の線図は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１が駆動していない状態のものを示している。この状態では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、入力軸Ｉの回転速度が略零となるように車速に応じて定まる回転速度で回転しつつ、回転駆動力を出力していない。この状態から、実線の線図に示す状態となるように、正方向のＭＧ１トルクをフィードバック制御しながら上昇させていくことにより、補機が必要とする回転速度でキャリアｃａ及び入力軸Ｉを回転させる。これにより、エンジンＥが停止している時であっても、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力により入力軸Ｉを回転させ、補機としてのコンプレッサ２５及びオイルポンプ２１を駆動することができる。補機が必要とする回転速度の決定方法については後述する。
【００４８】
２−３．走行モードの切り替え
上記のとおり、電動走行モードでは、制御ユニット４１によりクラッチ駆動信号がＯＦＦとされてクラッチ１２が解放状態となるとともに、エンジンＥは停止されている。この電動走行モードでの走行時（エンジンＥの停止中）において、クラッチ１２を解放状態から係合状態へ切り替え、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力によりエンジンＥを始動させることにより、電動走行モードからスプリット走行モードへの切り替えがなされる。ここで、本実施形態においては、クラッチ１２として油圧作動式の多板式クラッチが用いられている。また本例では、このクラッチ１２はいわゆるノーマリーオープン型のクラッチとされており、油圧の非供給時、すなわち油圧が供給されていない状態では解放状態に保持されるとともに、油圧の供給時、すなわち油圧が十分に供給されている状態では係合状態が実現される。クラッチ１２を解放状態から係合状態へと切り替えるに際しては、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力により入力軸Ｉを介して駆動されるオイルポンプ２１が油を吐出し、供給された油圧によりクラッチ１２が作動される。これにより、入力軸Ｉとエンジン出力軸Ｅｏとが一体回転するようになり、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力によりエンジンＥが回転させられる。なお、クラッチ１２を係合させる際の詳細な制御方法については後述する。その後、エンジンＥの回転速度が所定の回転速度Ｗｅとなった時点で燃料噴射を開始するとともに点火してエンジンＥを始動させることにより、電動走行モードからスプリット走行モードへ切り替えられる。
【００４９】
一方、スプリット走行モードでは、制御ユニット４１によりクラッチ駆動信号がＯＮとされてクラッチ１２が係合状態となるとともに、エンジンＥ、エンジン出力軸Ｅｏ及び入力軸Ｉは一体回転している。このスプリット走行モードでの走行時において、クラッチ１２を係合状態から解放状態へ切り替え、車両の走行に必要となる車両要求トルクＴＣを第二モータ・ジェネレータＭＧ２に出力させることにより、スプリット走行モードから電動走行モードへの切り替えがなされる。ここで、上記のとおり、本例ではクラッチ１２としてノーマリーオープン型のクラッチが用いられている。よって、クラッチ１２を係合状態から解放状態へ切り替えるに際しては、図示しない油圧制御装置を介して油圧の供給を停止するように制御する必要がない。つまり、燃料噴射を停止してエンジンＥを停止させると、入力軸Ｉに接続されたオイルポンプ２１の回転速度が徐々に低下し、それにしたがって供給される油圧レベルも徐々に低下するので、エンジンＥを停止させるだけで自動的にクラッチ１２が解放状態となる。なお、通常通り、油圧制御装置を介して油圧の供給を制御することにより、クラッチ１２を係合状態から解放状態へ切り替える構成としても良い。このようにして、スプリット走行モードから電動走行モードへ切り替えられる。
【００５０】
３．システム構成
次に、ハイブリッド駆動装置１の電気的なシステム構成について説明する。図２に示すように、このハイブリッド駆動装置１では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１を駆動制御するための第一インバータ３２が、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ステータＳｔ１のコイルに電気的に接続されている。また、第二モータ・ジェネレータＭＧ２を駆動制御するための第二インバータ３３が、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の第二ステータＳｔ２のコイルに電気的に接続されている。第一インバータ３２と第二インバータ３３とは、互いに電気的に接続されるとともに、蓄電装置としてのバッテリ３１に電気的に接続されている。そして、第一インバータ３２は、バッテリ３１から供給される直流電力、又は第二モータ・ジェネレータＭＧ２で発電されて第二インバータ３３で直流に変換されて供給される直流電力を、交流電力に変換して第一モータ・ジェネレータＭＧ１に供給する。また、第一インバータ３２は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１で発電された電力を交流から直流に変換してバッテリ３１又は第二インバータ３３に供給する。同様に、第二インバータ３３は、バッテリ３１から供給される直流電力、又は第一モータ・ジェネレータＭＧ１で発電されて第一インバータ３２で直流に変換されて供給される直流電力を、交流電力に変換して第二モータ・ジェネレータＭＧ２に供給する。また、第二インバータ３３は、第二モータ・ジェネレータＭＧ２で発電された電力を交流から直流に変換してバッテリ３１又は第一インバータ３２に供給する。
【００５１】
第一インバータ３２は、制御ユニット４１の第一モータ・ジェネレータ制御部４２からの制御信号に従い、第一モータ・ジェネレータＭＧ１に供給する電流値、交流波形の周波数や位相等を制御する。第二インバータ３３は、制御ユニット４１の第二モータ・ジェネレータ制御部４３からの制御信号に従い、第二モータ・ジェネレータＭＧ２に供給する電流値、交流波形の周波数や位相等を制御する。これにより、第一インバータ３２及び第二インバータ３３は、制御ユニット４１からの制御信号に応じた出力トルク及び回転数となるように、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２を駆動制御する。
【００５２】
バッテリ３１は、第一インバータ３２及び第二インバータ３３に電気的に接続されている。バッテリ３１は、例えば、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池等で構成される。そして、バッテリ３１は、直流電力を第一インバータ３２及び第二インバータ３３に供給するとともに、第一モータ・ジェネレータＭＧ１又は第二モータ・ジェネレータＭＧ２により発電され、第一インバータ３２又は第二インバータ３３を介して供給される直流電力により充電される。なお、バッテリ３１は蓄電装置の一例であり、キャパシタなどの他の蓄電装置を用い、或いは複数種類の蓄電装置を併用することも可能である。
【００５３】
また、ハイブリッド駆動装置１は、第一モータ・ジェネレータ回転速度センサ（以下「ＭＧ１回転速度センサ」という）Ｓｅ１、第二モータ・ジェネレータ回転速度センサ（以下「ＭＧ２回転速度センサ」という）Ｓｅ２、エンジン回転速度センサＳｅ３、車速センサＳｅ４、第一モータ・ジェネレータ温度センサ（以下「ＭＧ１温度センサ」という）Ｓｅ５、第二モータ・ジェネレータ温度センサ（以下「ＭＧ２温度センサ」という）Ｓｅ６、及び入力軸回転速度センサＳｅ７を備えている。ＭＧ１回転速度センサＳｅ１は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ロータＲｏ１の回転速度Ｎ１を検出するセンサである。ＭＧ２回転速度センサＳｅ２は、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の第二ロータＲｏ２の回転速度Ｎ２を検出するセンサである。エンジン回転速度センサＳｅ３は、エンジン出力軸Ｅｏの回転速度ＮＥを検出するセンサである。車速センサＳｅ４は、車輪Ｗの回転速度すなわち車速を検出するセンサである。ＭＧ１温度センサＳｅ５は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ロータＲｏ１及び第一ステータＳｔ１の温度を検出するセンサである。ＭＧ２温度センサＳｅ６は、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の第二ロータＲｏ２及び第二ステータＳｔ２の温度を検出するセンサである。入力軸回転速度センサＳｅ７は、オイルポンプ２１や駆動プーリ２２に接続され、これらと一体的に回転する入力軸Ｉの回転速度を検出するセンサである。これらの各センサＳｅ１〜Ｓｅ７による検出結果は、制御ユニット４１へ出力される。
【００５４】
４．制御ユニットの構成
制御ユニット４１は、ハイブリッド駆動装置１の各部の動作制御を行う。本実施形態においては、制御ユニット４１は、エンジン制御部４２、第一モータ・ジェネレータ制御部４３、第二モータ・ジェネレータ制御部４４、補機回転速度決定部４５、トルク補正部４６、エアコン要求能力取得部４７、及びエンジン始動制御部４８を備えている。この制御ユニット４１は、一又は二以上の演算処理装置、及びソフトウェア（プログラム）やデータ等を格納するためのＲＡＭやＲＯＭ等の記憶媒体等を備えて構成されている。そして、制御ユニット４１の各機能部は、前記演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウェア又はソフトウェア或いはその両方により実装されて構成されている。また、上記のとおり、制御ユニット４１には、各センサＳｅ１〜Ｓｅ７による検出結果の情報が入力される構成となっている。
【００５５】
本実施形態においては、制御ユニット４１には、車両側から車両要求トルクＴＣ及び車両情報ＩＣが入力される構成となっている。ここで、車両要求トルクＴＣは、運転者の操作に応じて適切に車両を走行させるために車輪Ｗに伝達することが要求されるトルクである。したがって、この車両要求トルクＴＣは、車両のアクセルペダル及びブレーキペダルの操作量と車速センサＳｅ４により検出される車速とに応じて、予め定められたマップ等に従って決定される。本実施形態においては、この車両要求トルクＴＣは、ハイブリッド駆動装置１の出力部材としての出力ギヤＯに伝達されるべきトルクとして決定される。車両情報ＩＣは、車両の状態を示す各種情報であり、例えば、自動変速機のセレクトレバーにより選択されているレンジ（「Ｐ」、「Ｄ」、「Ｒ」等の各レンジ）、駐車ブレーキの作動状態、常用ブレーキの作動状態等を示す情報が含まれる。
【００５６】
エンジン制御部４２は、エンジン動作点を決定し、当該エンジン動作点でエンジンＥを動作させるように制御する処理を行う。ここで、エンジン動作点は、エンジンＥの制御目標点を表す制御指令値であって、回転速度及びトルクにより定まる。より詳細には、エンジン動作点は、車両要求出力（車両要求トルクＴＣ及びエンジン回転速度に基づいて定まる）と最適燃費とを考慮して決定されるエンジンＥの制御目標点を表す指令値であって、エンジン回転速度指令値とエンジントルク指令値により定まる。そして、エンジン制御部４２は、エンジン動作点に示されるトルク及び回転速度で動作するようにエンジンＥを制御する。
【００５７】
第一モータ・ジェネレータ制御部４３は、第一モータ・ジェネレータ動作点を決定し、当該第一モータ・ジェネレータ動作点で第一モータ・ジェネレータＭＧ１を動作させるように制御する。ここで、第一モータ・ジェネレータ動作点は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の制御目標点を表す制御指令値であって、回転速度及びトルクにより定まる。より詳細には、ＭＧ１動作点は、スプリット走行モード時においては、上記のように決定されたエンジン動作点と、動力分配用の遊星歯車装置Ｐより車輪Ｗ側に接続された回転部材（ここでは、リングギヤｒ）の回転速度と、に基づいて決定される第一モータ・ジェネレータＭＧ１の制御目標点を表す指令値であって、ＭＧ１回転速度指令値とＭＧ１トルク指令値とにより定まる。また、電動走行時においては、補機回転速度決定部４５により決定される補機が必要とする回転速度と、動力分配用の遊星歯車装置Ｐより車輪Ｗ側に接続された回転部材（ここでは、リングギヤｒ）の回転速度と、に基づいて決定される第一モータ・ジェネレータＭＧ１の制御目標点を表す指令値であって、ＭＧ１回転速度指令値とＭＧ１トルク指令値とにより定まる。なお、リングギヤｒの回転速度は、車速センサＳｅ４により検出される出力軸１９の回転速度、又はＭＧ２回転速度センサＳｅ２により検出される第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度に基づいて求められる。そして、第一モータ・ジェネレータ制御部４３は、決定したＭＧ１動作点に示されるトルク及び回転速度で第一モータ・ジェネレータＭＧ１を動作させるように第一インバータ３２を制御する。
【００５８】
補機回転速度決定部４５は、電動走行時や停車時等、エンジンＥが停止している時、補機が必要とする回転速度を、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度、出力ギヤＯの回転速度、及び車載用エアコンディショナーの要求能力、に基づいて決定する。図５〜図７は、本実施形態においてハイブリッド駆動装置１の内部、或いはハイブリッド駆動装置１を搭載した車両に備えられた、補機としての車載用エアコンディショナーのコンプレッサ２５及びオイルポンプ２１が必要とする回転速度の決定方法、すなわち、入力軸Ｉの回転速度指令値ＮＩの決定方法を説明するための図である。
【００５９】
図５は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度と入力軸Ｉの第一回転速度指令値Ｎｔとの関係を示すマップである。このマップから理解できるように、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度に基づく第一回転速度指令値Ｎｔは、Ｔ0以上の温度領域では第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度が高くなるほど大きくなるように設定される。これは、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２が高温となった場合には、これらを冷却するべく、その発熱量に応じてオイルポンプ２１による油の吐出量を増大させるため、第一回転速度指令値Ｎｔを大きくする必要があるからである。ただし、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度が所定温度Ｔ0以下の温度領域では、第一回転速度指令値Ｎｔは「０（零）」とされる。これは、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度が所定温度Ｔ0以下の場合には、これらを冷却する必要がないからである。本例では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度うち、いずれか高い方に基づいて第一回転速度指令値Ｎｔが決定される。補機回転速度決定部４５は、ＭＧ１温度センサＳｅ５及びＭＧ２温度センサＳｅ６による検出結果の情報を受け取り、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度と、上記マップとに基づき、第一回転速度指令値Ｎｔを取得する。
【００６０】
図６は、車速と入力軸Ｉの回転速度指令値との関係を示すマップである。このマップから理解できるように、車速に基づく第二回転速度指令値Ｎｖは、車速がＶ1以上の速度領域では車速が速くなるほど大きくなるように設定される。これは、車速が高速となった場合には、ハイブリッド駆動装置１の内部における各軸の軸受及びギヤ等の機械要素の潤滑要求が高くなるとともにこれらを冷却する必要も高くなるので、車速に応じてオイルポンプ２１による油の吐出量を増大させるため、第二回転速度指令値Ｎｖを大きくする必要があるからである。ただし、車速がＶ0以上Ｖ1以下の速度領域では第二回転速度指令値Ｎｖは一定値に保たれる。これは、車速がＶ0以上Ｖ1以下の場合には、一定量の油の吐出が確保されれば、潤滑要求及び冷却要求を満たすことができるからである。また、車速がＶ0以下の速度領域では第二回転速度指令値Ｎｖは「０（零）」とされる。これは、車速がＶ0以下の場合には、潤滑及び冷却の必要がないからである。補機回転速度決定部４５は、車速センサＳｅ４による検出結果の情報を受け取り、車速と上記マップとに基づき、第二回転速度指令値Ｎｖを取得する。
【００６１】
図７は、車載用エアコンディショナーの要求能力と入力軸Ｉの回転速度指令値との関係を示すマップである。ここで、車載用エアコンディショナーの要求能力は、設定温度と車内温度との差、及び設定風量に基づいて定まる。図７のマップにおいては、横軸に設定風量（本例では、ＯＦＦ、Ｌｏ、Ｈｉ）をとるとともに、設定温度と車内温度との差の程度に応じた複数の階段状の折れ線（上側にあるものほど温度差が大きい）が示されている。このマップから理解できるように、車載用エアコンディショナーの要求能力に基づく第三回転速度指令値Ｎａは、車載用エアコンディショナーの設定温度と車内温度との差が大きいほど、また、設定風量が大きいほど大きくなるように設定される。補機回転速度決定部４５は、エアコン要求能力取得部４７により、車載用エアコンディショナーの図示しない制御パネルから得られる設定温度と設定風量とに関する情報、及び車内に設置された図示しない温度センサから得られる車内温度に関する情報を受け取り、設定温度と車内温度との差、及び設定風量と上記マップとに基づき、第三回転速度指令値Ｎａを取得する。なお、図５に示したこれらのマップは一例であり、図示したマップ以外のマップに基づいて各回転速度指令値Ｎｔ、Ｎｖ、Ｎａを取得しても良い。これらのマップは、制御装置４１と一体的に、或いは制御装置４１とは別に設けられた図示しないメモリに記憶されている。なお、このようなマップを用いずに、予め求められて記憶された関係式に基づいて各回転速度指令値Ｎｔ、Ｎｖ、Ｎａを取得する構成としても良い。
【００６２】
補機回転速度決定部４５は、以上のようにして取得した３つの回転速度指令値Ｎｔ、Ｎｖ、Ｎａのうちの最大値を、補機が必要とする回転速度に対応する回転速度指令値ＮＩとして決定する。補機回転速度決定部４５により決定された回転速度指令値ＮＩは第一モータ・ジェネレータ制御部４３へ出力され、この回転速度指令値ＮＩと車速に比例して自動的に定まる遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒの回転速度とに基づいて、ＭＧ１回転速度指令値が決定される。そして、第一モータ・ジェネレータ制御部４３は、決定したＭＧ１回転速度指令値にしたがって第一モータ・ジェネレータＭＧ１を動作させるように第一インバータ３２を制御する。ここで、後述するように第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度は常に車速に比例して自動的に定まるので、遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒの回転速度は、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度に比例して自動的に定まることになる。よって、この構成では、制御ユニット４１は、補機を駆動するためのキャリアｃａ及び入力軸Ｉの回転速度と第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度（或いは車速）とに基づいて、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御することになる。
【００６３】
以上のように、電動走行時等、エンジンＥが停止している場合に、３つの回転速度指令値Ｎｔ、Ｎｖ、Ｎａのうちの最大値を回転速度指令値ＮＩとして決定し、当該回転速度指令値ＮＩと第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度（或いは車速）とに基づいて第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御することにより、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２を適切に冷却することができるとともに、ハイブリッド駆動装置１の内部における各軸の軸受及びギヤ等の機械要素を適切に潤滑することができ、さらに、車載用エアコンディショナーを適切に稼働させて、車内を快適に維持することができる。
【００６４】
第二モータ・ジェネレータ制御部４４は、第二モータ・ジェネレータ動作点を決定し、当該第二モータ・ジェネレータ動作点で第二モータ・ジェネレータＭＧ２を動作させるように制御する。ここで、第二モータ・ジェネレータ動作点は、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の制御目標点を表す制御指令値であって、回転速度及びトルクにより定まる。より詳細には、第二モータ・ジェネレータ動作点は、車両要求トルクＴＣとエンジン動作点と第一モータ・ジェネレータ動作点とに基づいて決定される第二モータ・ジェネレータＭＧ２の制御目標点を表す制御指令値であって、ＭＧ２回転速度指令値とＭＧ２トルク指令値とにより定まる。そして、第二モータ・ジェネレータ制御部４４は、決定したＭＧ２動作点に示されるトルク及び回転速度で第二モータ・ジェネレータＭＧ２を動作させるように第二インバータ３３を制御する。なお、ＭＧ２回転速度指令値は車速に常に比例して自動的に決定されるため、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、基本的にＭＧ２動作点のＭＧ２トルク指令値に従ってトルク制御される。
【００６５】
トルク補正部４６は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１を駆動して、コンプレッサ２５やオイルポンプ２１等の補機を回転させた際に遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒから出力ギヤＯに伝達されるトルクを打ち消すように第二モータ・ジェネレータＭＧ２の出力トルク（ＭＧ２トルク）Ｔ２を補正する。上記のとおり、電動走行モード時には、第一モータ・ジェネレータ制御部４３が、動力取出部に接続される補機（コンプレッサ２５及びオイルポンプ２１）が必要とする回転速度でキャリアｃａ及び入力軸Ｉが回転するように、車速に応じて第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御する。このとき、第一モータ・ジェネレータ制御部４３は、入力軸回転速度センサＳｅ７により検出される入力軸Ｉの回転速度が、補機回転速度決定部４５により決定された回転速度指令値ＮＩに等しくなるようにフィードバック制御を行なう。そして、ＭＧ１トルクＴ１が所定の大きさとなった時に入力軸Ｉの回転速度が回転速度指令値ＮＩに等しくなる。その際、ＭＧ１トルクＴ１の大きさは、補機としてのコンプレッサ２５やオイルポンプ２１を駆動する際の負荷トルクＴＡに応じて決まる。
【００６６】
ここで、補機を駆動する際の負荷トルクＴＡ及びＭＧ１トルクＴ１は、遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒ、出力ギヤＯ、カウンタ減速機構Ｃ、及び出力用差動歯車装置１８を介して車輪Ｗに伝達される。そのため、この車輪Ｗに伝達される負荷トルクＴＡ及びＭＧ１トルクＴ１に起因して、車両を駆動させるための駆動力に変動が生じる場合がある。また、伝達されるトルクの大きさの分だけＭＧ２トルクＴ２が相殺されて小さくなってしまい、車両要求トルクＴＣを満たす駆動力を確保することができなくなってしまう場合がある。そこで、トルク補正部４６は、遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒから出力ギヤＯに伝達され、ひいては車輪Ｗに伝達されるトルクを相殺して打ち消すようにＭＧ２トルクＴ２を補正する。より具体的には、出力ギヤＯに伝達されるトルクを、負荷トルクＴＡの大きさ及びそれに対応して決まるＭＧ１トルクＴ１の大きさと、遊星歯車装置Ｐのギヤ比λとに基づいて演算して取得し、取得されたトルク値をＭＧ２トルクＴ２に加算して補正する。このように、遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒから出力ギヤＯに伝達されるトルクに基づいて、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の出力トルク（ＭＧ２トルクＴ２）を補正することにより、車両の駆動力変動が生じることを抑制して走行状態を安定させることができるとともに、車両要求トルクＴＣを満たす駆動力を適切に確保することができる。
【００６７】
エンジン始動制御部４８は、電動走行モードからスプリット走行モードへの切り替えに際して、クラッチ１２を解放状態から係合状態へ切り替え、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力によりエンジンＥを始動させる制御を行なう。クラッチ１２を解放状態から係合状態へと切り替えるに際しては、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力により入力軸Ｉを介して駆動されるオイルポンプ２１が油を吐出し、供給された油圧によりクラッチ１２が作動される。ただし、上記のとおり電動走行モード中はエンジンＥ及びこれと一体回転するエンジン出力軸Ｅｏは停止しており、一方、入力軸Ｉは補機としてのコンプレッサ２５及びオイルポンプ２１を駆動するべく、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力により遊星歯車装置Ｐを介して所定の回転数で回転されている。すなわち、互いに係合することになる２つの回転部材（入力軸Ｉ及びエンジン出力軸Ｅｏ）の回転速度の差は比較的大きい状態となっている。そのため、油圧を供給することによりクラッチ１２を急激に係合させると、係合ショックが発生してしまう。
【００６８】
そこで、本実施形態においては、後述するエンジン始動制御部４８が、クラッチ１２を滑らせながら係合させることにより、エンジンＥの回転速度を上昇させてエンジンＥを始動させる。つまり、エンジン始動制御部４８は、クラッチ１２が係合することにより入力軸Ｉ（第一モータ・ジェネレータＭＧ１）側からエンジン出力軸Ｅｏ（エンジンＥ）側へ伝達される回転駆動力の大きさが徐々に上昇するように、供給される油圧の大きさを徐々に上昇させる制御信号を図示しない油圧制御装置に対して出力して、クラッチ１２を滑らせながら係合させる。これにより、エンジンＥの回転速度を徐々に上昇させることができるので、上記の係合ショックの発生が抑制される。その後、エンジンＥの回転速度が所定の回転数Ｗｅとなった時点で燃料噴射を開始するとともに点火し、エンジンＥを始動させる。
【００６９】
５．補機駆動制御処理の手順
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１が備える制御ユニットにおいて実行される補機駆動制御処理の手順について、図面を参照して説明する。図８は、補機駆動制御処理の手順を示すフローチャートである。このハイブリッド駆動装置１における補機駆動制御処理は、制御ユニット４１の各機能部４２〜４８を構成するハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により実行される。上記の各機能部がプログラムにより構成される場合には、制御ユニット４１が有する演算処理装置が、上記の各機能部を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作する。
【００７０】
制御ユニット４１は、まずエンジンＥが停止しているか否かを判定する（ステップ＃０１）。エンジンＥが停止している場合としては、例えば電動走行モードで走行している場合や、車両が停止している場合等が挙げられる。なお、エンジンＥが停止しているか否かは、エンジン回転速度センサＳｅ３で検出されるエンジンＥの回転速度が所定の回転速度以下であるか否かにより判定される。エンジンＥが回転していると判定された場合には（ステップ＃０１：Ｎｏ）、補機駆動制御処理は終了する。一方、エンジンＥが停止していると判定された場合には（ステップ＃０１：Ｙｅｓ）、制御ユニット４１は、ＭＧ１温度センサＳｅ５により検出される第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ロータＲｏ１及び第一ステータＳｔ１の温度、並びにＭＧ２温度センサＳｅ６により検出される第二モータ・ジェネレータＭＧ２の第二ロータＲｏ２及び第二ステータＳｔ２の温度を取得する（ステップ＃０２）。また、制御ユニット４１は、車速センサＳｅ４により検出される車輪Ｗの回転速度、すなわち車速を取得する（ステップ＃０３）。また、制御ユニット４１は、エアコン要求能力取得部４７により車載用エアコンディショナーの要求能力を取得する（ステップ＃０４）。本例では、設定温度と設定風量とに関する情報が取得される。
【００７１】
次に、補機回転速度決定部４５は、ステップ＃０２で取得された第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ロータＲｏ１及び第一ステータＳｔ１の温度、並びに第二モータ・ジェネレータＭＧ２の第二ロータＲｏ２及び第二ステータＳｔ２の温度に基づき、第一回転速度指令値Ｎｔを取得する（ステップ＃０５）。また、補機回転速度決定部４５は、ステップ＃０３で取得された車速に基づき、第二回転速度指令値Ｎｖを取得する（ステップ＃０６）。また、補機回転速度決定部４５は、ステップ＃０４で取得された車載用エアコンディショナーの設定温度と設定風量とに関する情報に基づき、第三回転速度指令値Ｎａを取得する（ステップ＃０７）。なお、上記のステップ＃０２〜＃０７の処理は、少なくともステップ＃０５よりも前にステップ＃０２が実行され、ステップ＃０６よりも前にステップ＃０３が実行され、さらにステップ＃０７よりも前にステップ＃０４が実行される限りは、任意の順序で実行されて良い。次に、補機回転速度決定部４５は、ステップ＃０５〜＃０７で取得された回転速度指令値Ｎｔ、Ｎｖ、Ｎａに基づき、これらのうちの最大値を、補機が必要とする回転速度に対応する回転速度指令値ＮＩとして決定する（ステップ＃０８）。
【００７２】
次に、制御ユニット４１は、ＭＧ２回転速度センサＳｅ２により検出される第二モータ・ジェネレータＭＧ２の第二ロータＲｏ２の回転速度を取得する（ステップ＃０９）。この第二ロータＲｏ２の回転速度に比例して、出力ギヤＯに接続される遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒの回転速度が決まる。次に、第一モータ・ジェネレータ制御部４３は、補機回転速度決定部４５により決定された回転速度指令値ＮＩと、遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒの回転速度とに基づいて、ＭＧ１回転速度指令値を決定する（ステップ＃１０）。最後に、第一モータ・ジェネレータ制御部４３は、決定したＭＧ１回転速度指令値にしたがって第一モータ・ジェネレータＭＧ１を動作させるように第一インバータ３２を制御する（ステップ＃１１）。以上で、補機駆動制御処理を終了する。
【００７３】
〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態においては、電動走行モードからスプリット走行モードへの切り替えに際して、エンジン始動制御部４８が、クラッチ１２を滑らせながら係合させることにより、エンジンＥの回転速度を上昇させてエンジンＥを始動させる場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御して第一モータ・ジェネレータＭＧ１とエンジンＥとを同期させた後（ここでは、回転速度をともに零とする）、エンジンＥを始動させることも、本発明の好適な実施形態の一つである。以下では、エンジン始動制御部４８によるエンジン始動制御の別実施形態について、図９及び図１０を参照して説明する。なお、この場合には、ハイブリッド駆動装置１は、オイルポンプ２１により発生させられた油圧を蓄積することが可能な蓄圧装置として、図示しないアキュムレータ等を備える。
【００７４】
図９は、遊星歯車装置Ｐの動作状態を表す速度線図である。この図において、細実線は電動走行時等のエンジンＥの停止中における補機駆動中の動作状態を表し、太破線は電動走行モードからスプリット走行モードへの切替中における遷移状態を表し、太実線はエンジンＥが始動する時点における動作状態を表している。また、図１０は、電動走行モードからスプリット走行モードへ切り替える際のエンジン始動制御の一例を示すタイミングチャートである。この図には、上段から順に、「入力軸回転速度」、アキュムレータに蓄積される「油圧」、クラッチ１２に対する「クラッチ駆動信号」のＯＮ又はＯＦＦ状態、「エンジン回転速度」、及びエンジンＥに対する「燃料噴射信号」のをＯＮ又はＯＦＦ状態、を表すタイミングチャートを示している。
【００７５】
電動走行モードからスプリット走行モードへの切り替えに際しては、まずエンジン始動制御部４８は、第一モータ・ジェネレータ制御部４３を介して、入力軸Ｉの回転速度が零となるように第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御する。図１０に示す時刻ｔ１において、エンジン始動制御部４８は、入力軸Ｉの回転速度指令値ＮＩを零として、図９の速度線図のうち太破線で示す状態となるように第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を低下させる。第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が低下するにしたがい、入力軸Ｉの実回転速度も低下する。そして、時刻ｔ２において第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が零となった後に、クラッチ駆動信号をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替える。このとき、入力軸Ｉの回転速度が零となることによりオイルポンプ２１は油を吐出しない状態となるが、アキュムレータに油圧が蓄積されているので、当該アキュムレータに蓄積された油圧によりクラッチ１２を係合させることができる。
【００７６】
アキュムレータに蓄積された油圧により、係合状態となるのに十分な油圧がクラッチ１２に供給されると、時刻ｔ３において、エンジン始動制御部４８は、第一モータ・ジェネレータ制御部４３を介して、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を上昇させる。クラッチ１２は係合状態となっているので、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度の上昇に伴って、遊星歯車装置Ｐを介してエンジンＥの回転速度も徐々に上昇する。そして、時刻ｔ４において、図９及び図１０に示すようにエンジンＥの回転速度が所定の回転数Ｗｅに達した時に、燃料噴射信号をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えるとともに点火してエンジンＥを始動させる。このようなエンジン始動制御によっても、上述したような係合ショックが生じることを抑制することができる。また、上記の実施形態のようにクラッチ１２の係合時にスリップ制御を行なう場合と比較して、摩擦板の発熱や摩耗を抑制して、クラッチ１２の耐久性を向上させることができるという利点がある。
【００７７】
（２）上記の実施形態においては、入力軸Ｉの回転速度指令値ＮＩが、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度に基づく第一回転速度指令値Ｎｔ、車速に基づく第二回転速度指令値Ｎｖ、及び車載用エアコンディショナーの要求能力に基づく第三回転速度指令値Ｎａのうちの最大値として決定される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えばこれらのうちのいずれか一つの回転速度指令値を入力軸Ｉの回転速度指令値ＮＩとすることや、これらのうちのいずれか二つの回転速度指令値の大きい方を入力軸Ｉの回転速度指令値ＮＩとすること、或いは、これら以外の条件によって取得される回転速度指令値の候補値をも考慮して入力軸Ｉの回転速度指令値ＮＩを決定すること等も、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７８】
（３）上記の実施形態においては、動力取出部を介して駆動される補機が、車載用エアコンディショナーのコンプレッサ２５及びオイルポンプ２１である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、コンプレッサ２５やオイルポンプ２１以外にも、例えばパワーステアリング用のオイルポンプやエンジンや駆動装置（インバータ等）の冷却水のウォーターポンプ等を補機として、これらをエンジンＥの停止中に第一モータ・ジェネレータＭＧ１により駆動することも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７９】
（４）上記の実施形態においては、エンジンＥの側から、遊星歯車装置Ｐ、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の順に配置されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば第一モータ・ジェネレータＭＧ１が遊星歯車装置Ｐに対してエンジンＥ側に配置される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８０】
（５）上記の実施形態においては、入力軸Ｉが遊星歯車装置Ｐのサンギヤｓ及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１第一ロータＲｏ１の径方向内側を貫通して、第一モータ・ジェネレータＭＧ１に対して遊星歯車装置Ｐとは反対側まで延出され、入力軸ＩのエンジンＥとは反対側の端部に駆動プーリ２５及びオイルポンプ２１を備える場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば駆動プーリ２５やオイルポンプ２１が、入力軸Ｉの軸方向で出力ギヤＯとクラッチ１２の間に配置される構成とすること等も、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８１】
（６）上記の実施形態においては、遊星歯車装置Ｐの３つの回転要素に関して、サンギヤｓに第一モータ・ジェネレータＭＧ１が接続され、キャリアｃａに入力軸Ｉ及び動力取出部が接続され、リングギヤｒに出力ギヤＯ及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２が接続されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、遊星歯車装置Ｐの３つの回転要素に対するこれらの接続関係は、適宜変更することが可能である。
【００８２】
（７）上記の実施形態においては、単一のシングルピニオン型の遊星歯車機構により遊星歯車装置Ｐが構成される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば単一のダブルピニオン型の遊星歯車機構により遊星歯車装置Ｐが構成され、或いは、複数のシングルピニオン型又はダブルピニオン型の遊星歯車機構を組み合わせて遊星歯車装置Ｐが構成されることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８３】
（８）上記の実施形態においては、差動歯車装置として、サンギヤｓ、キャリアｃａ、及びリングギヤｒを備える遊星歯車装置Ｐを用いる場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば互いに噛合する複数の傘歯車を用いた差動歯車装置等を用いることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、エンジンに接続される入力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、車輪に接続される出力部材と、３つの回転要素を備える差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】ハイブリッド駆動装置の構成を示すスケルトン図
【図２】ハイブリッド駆動装置のシステム構成を示す模式図
【図３】スプリット走行モードにおける遊星歯車装置の動作状態を表す速度線図
【図４】電動走行モードにおける遊星歯車装置の動作状態を表す速度線図
【図５】第一回転速度指令値の決定方法を説明するための図
【図６】第二回転速度指令値の決定方法を説明するための図
【図７】第三回転速度指令値の決定方法を説明するための図
【図８】補機駆動制御の手順を表すフローチャート
【図９】エンジン始動制御の別実施形態における遊星歯車装置の動作状態を表す速度線図
【図１０】エンジン始動制御の別実施形態におけるタイミングチャート
【符号の説明】
【００８６】
１ ハイブリッド駆動装置
１２ クラッチ（係合要素）
２１ オイルポンプ（補機）
２２ 駆動プーリ（動力取出部）
２５ コンプレッサ（補機）
４１ 制御ユニット（制御装置）
４８ エンジン始動制御部
Ｅ エンジン
Ｉ 入力軸（入力部材）
Ｏ 出力ギヤ（出力部材）
ＭＧ１ 第一モータ・ジェネレータ（第一回転電機）
ＭＧ２ 第二モータ・ジェネレータ（第二回転電機）
Ｐ 遊星歯車装置（差動歯車装置）
ｓ サンギヤ（第一回転要素）
ｃａ キャリア（第二回転要素）
ｒ リングギヤ（第三回転要素）
Ｗ 車輪
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに接続される入力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、車輪に接続される出力部材と、３つの回転要素を備える差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の駆動源としてエンジン及びモータやジェネレータ等の回転電機を備えた、いわゆるハイブリッド車両が、燃費、環境保護等の点から注目を集めている。このようなハイブリッド車両に用いるハイブリッド駆動装置の一例として、例えば下記の特許文献１には、エンジンに接続される入力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、車輪に接続される出力部材と、第一回転電機に接続される第一回転要素と、入力部材に接続される第二回転要素と、出力部材及び第二回転電機に接続される第三回転要素と、の３つの回転要素を有する差動歯車装置と、を備えた構成が開示されている。このような構成を有するハイブリッド駆動装置では、エンジンの回転駆動力を差動歯車装置により第一回転電機と出力部材とに分配しながら車両を走行させるスプリット走行や、エンジンを停止させるとともに第二回転電機の回転駆動力を用いて車両を走行させる電動走行を行なうことが可能である。
【０００３】
ところで一般に、車両には車内の温度及び湿度を調節するための車載用エアコンディショナーが装備されている場合が多い。そのような車載用エアコンディショナーを備えた車両においては、通常、熱媒循環路中に、熱媒を圧縮するためのコンプレッサが介装されている。このコンプレッサは外部からの回転駆動力により駆動される。そして、特許文献１に記載されたようなハイブリッド駆動装置においては、従来から、車載用エアコンディショナーのコンプレッサ等の補機を入力部材に接続することにより、入力部材に接続されたエンジンの回転駆動力を用いて補機を駆動することが行なわれてきた。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２９５１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記したような構成においては、電動走行を行なう場合にはエンジンが停止してしまい、当該エンジンに接続された入力部材の回転も停止してしまう。これにより、入力部材に接続されるコンプレッサ等の補機も停止してしまうため、電動走行中にエンジンを停止させたままで補機を駆動させるためには、補機専用の電動機等の駆動力源を別途設置しなければならなかった。しかし、そのような補機専用の駆動力源を設けた場合には、製造コストが高くなってしまう上に、駆動装置全体の重量がその分だけ増加して燃費が悪くなってしまう。さらに、駆動装置全体が大型化してしまうという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、電動走行モードを備えるハイブリッド駆動装置において、専用の駆動力源を設けることなく、電動走行時等にエンジンが停止した場合であっても、補機を適切に駆動させることを可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するための、本発明に係るハイブリッド駆動装置の特徴構成は、エンジンに接続される入力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、車輪に接続される出力部材と、前記第一回転電機に接続される第一回転要素と、前記入力部材に接続される第二回転要素と、前記出力部材及び前記第二回転電機に接続される第三回転要素と、の３つの回転要素を有する差動歯車装置と、前記入力部材と前記エンジンとを選択的に接続する係合要素と、前記第二回転要素に接続された、補機を駆動するための動力を取り出し可能な動力取出部と、前記エンジンの停止中に、前記係合要素を解放状態として、前記補機が必要とする回転速度で前記第二回転要素を回転させるように前記第一回転電機を駆動する制御装置と、を備えた点にある。
【０００８】
なお、本願では、「接続」とは、回転の伝達を直接的に行う構造を含むほか、一又は二以上の部材を介して回転の伝達を間接的に行う構造も含む。また、本願では、「回転電機」は、モータ（電動機）、ジェネレータ（発電機）、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
【０００９】
上記の特徴構成によれば、第二回転電機の回転駆動力により電動走行を行なう場合等、エンジンが停止する場合には、制御装置が、第一回転電機を駆動することにより補機が必要とする回転速度で第二回転要素及び入力部材を回転させるので、当該入力部材に連結された動力取出部を介して、適切な回転速度で補機を駆動することができる。このとき、係合要素を解放状態とすることにより入力部材とエンジンとを分離することができるので、第一回転電機により入力部材を駆動させるに際して、エンジンの連れ回りを回避してエネルギー効率を向上させることができる。また、この構成では、差動歯車装置を用いたハイブリッド駆動装置において必須の部品である第一回転電機、差動歯車装置、及び入力部材を用いて補機を駆動することができる。したがって、電動走行モードを備えるハイブリッド駆動装置において、専用の駆動力源を設けることなく、電動走行時等にエンジンが停止した場合であっても、補機を適切に駆動させることが可能となる。
【００１０】
ここで、前記制御装置は、前記第一回転電機を駆動して前記補機を回転させた際に前記第三回転要素から前記出力部材に伝達されるトルクを打ち消すように前記第二回転電機の出力トルクを補正する構成とすると好適である。
【００１１】
車輪には出力部材及び第二回転電機の双方が接続されているので、電動走行を行なう場合、第二回転電機の回転駆動力に加えて出力部材の回転駆動力も車輪に伝達され得る。そのため、補機を駆動する際に差動歯車装置の第三回転要素から出力部材に伝達されるトルクがさらに車輪に伝達され、走行駆動力に変動が生じる場合がある。そこで上記の構成を採用して、第一回転電機を駆動して補機を回転させた際に第三回転要素から出力部材に伝達されるトルクに応じて第二回転電機の出力トルクを補正することにより、車両の走行駆動力の変動を抑制して、走行状態を安定させることができる。
【００１２】
また、前記補機として、車載用エアコンディショナーのコンプレッサを備えた構成とすると好適である。
【００１３】
車載用エアコンディショナーは、車内温度等の外部要因に応じて、エンジンの駆動力により走行しているか、又はエンジンを停止して回転電機の駆動力により走行しているかを区別することなく、必要時には常時稼働することが求められる。この構成によれば、電動走行時にエンジンが停止した場合であっても、車載用エアコンディショナーを適切に稼働させることができる。
【００１４】
また、前記補機として、油を吐出するオイルポンプをさらに備え、前記制御装置は、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の一方又は双方の温度、前記出力部材の回転速度、及び前記車載用エアコンディショナーの要求能力、の一つ以上に基づいて、前記エンジンの停止中における前記第二回転要素の回転速度を決定する構成とすると好適である。
【００１５】
オイルポンプは、発熱部材の冷却や駆動装置内部における潤滑等のために油を吐出するものであり、エンジンの駆動力により走行しているか、又はエンジンを停止して回転電機の駆動力により走行しているかを区別することなく、常時稼働することが求められる。よって、補機としてさらにオイルポンプを駆動することにより、電動走行時にエンジンが停止した場合であっても、オイルポンプを適切に稼働させて、駆動装置内部における潤滑や発熱部材の冷却等を適切に行なうことができる。このとき、発熱量の大きな部品の一つである回転電機の温度が高くなるほど、より冷却能力を上げるためにオイルポンプを高速で回転させる必要性が生じる。また、車速が高くなるほど、駆動装置内の潤滑性を上げるためにオイルポンプを高速で回転させる必要性が生じる。さらに、車載用エアコンディショナーの設定温度及び設定風量等に応じて決まる要求能力が大きくなるほど、コンプレッサの処理能力を上げるためにコンプレッサを高速で稼働させる必要性が生じる。したがって、上記の構成を採用することにより、動力取出部に接続される第二回転要素の回転速度を適切に決定して、車載用エアコンディショナーを適切に稼働させ、或いは、駆動装置内部における潤滑や発熱部材の冷却等を適切に行なわせることが可能となる。
【００１６】
また、前記制御装置は、前記補機を駆動するための前記第二回転要素の回転速度と前記第二回転電機の回転速度とに基づいて、前記第一回転電機の回転速度を制御する構成とすると好適である。
【００１７】
この構成によれば、第二回転電機の回転速度に比例して決まる出力部材の回転速度と、制御装置により制御された第一回転電機の回転速度とにより、補機を駆動するための入力部材を、差動歯車装置を介して適切な回転速度で回転させることができる。
【００１８】
また、前記係合要素は、油圧作動式の係合要素であり、油圧の非供給時には解放状態に保持されるとともに、油圧の供給時に係合状態が実現される構成とすると好適である。
【００１９】
この構成によれば、油圧の非供給時には解放状態に保持されるので、電動走行時に入力部材とエンジンとを容易に分離することができる。よって、エネルギー効率の向上を容易に達成できる。また、係合要素が係合状態となっている場合には、入力部材を介してエンジンの回転駆動力により補機を確実に駆動させることができる。
【００２０】
また、前記制御装置は、前記エンジンの停止中に、前記係合要素を解放状態から係合状態へ切り替え、前記第一回転電機の回転駆動力により前記エンジンを始動させる構成とすると好適である。
【００２１】
この構成によれば、エンジンの停止及び始動を適切に切り替えることができ、エンジンの駆動力により走行するモードと、エンジンを停止して回転電機の駆動力により走行するモード（電動走行モード）と、を適切に切り替えることができる。
【００２２】
また、前記補機として、油を吐出するオイルポンプを備え、前記制御装置は、前記係合要素を滑らせながら係合させることにより、前記エンジンの回転速度を上昇させて前記エンジンを始動させる構成とすると好適である。
【００２３】
この構成によれば、オイルポンプで発生させられた油圧により係合要素を係合させることができる。その際、制御装置が係合要素を滑らせながら係合させることにより、エンジンの回転速度を徐々に上昇させることができるので、入力部材の回転速度とエンジンの回転速度（ここでは零である）との差が大きい場合でも、係合要素を係合させる際のショックを抑制しつつエンジンを始動させることができる。
【００２４】
或いは、前記補機として、油を吐出するオイルポンプを備えるとともに、油圧を蓄積可能な蓄圧装置を備え、前記制御装置は、前記第一回転電機の回転速度を前記差動歯車装置により車速に応じて決まる回転速度とした後、前記蓄圧装置に蓄積された油圧により前記係合要素を係合させ、その後前記第一回転電機の回転速度を上昇させることにより前記エンジンの回転速度を上昇させて前記エンジンを始動させる構成としても好適である。
【００２５】
この構成によれば、オイルポンプで発生させられた油圧を一旦蓄圧装置に蓄積した後に、当該油圧により係合要素を係合させることができる。その際、制御装置が、車速に応じて入力部材の回転速度が零となるように第一回転電機の回転速度を制御した後に係合要素を係合させるので、入力部材の回転速度とエンジンの回転速度とが同速の状態で係合要素が係合することになり、上記したようなショックの発生を抑制することができる。また、その後第一回転電機の回転速度を上昇させることにより、適切にエンジンを始動させることができる。
【００２６】
また、前記エンジンの側から、前記差動歯車装置、前記第一回転電機の順に配置され、前記入力部材が、前記差動歯車装置及び前記第一回転電機の径方向内側を貫通して、前記第一回転電機に対して前記差動歯車装置とは反対側まで延出され、前記入力軸の前記第一回転電機に対して前記エンジンとは反対側の部分に、前記動力取出部を備えた構成とすると好適である。
【００２７】
この構成によれば、差動歯車装置、第一回転電機、及び動力取出部をコンパクトに配置して、駆動装置全体の大型化を抑制することができる。また、動力取出部を第一回転電機に対してエンジンとは反対側の部分に配置することで、動力取出部を駆動装置の外部に設ける構成を容易に実現することができる。よって、駆動装置を車両に搭載した際に、適切に動力取出部と補機とを接続することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に、本発明に係るハイブリッド駆動装置１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、ハイブリッド駆動装置１の構成を示すスケルトン図である。図２は、ハイブリッド駆動装置１のシステム構成を示す模式図である。図２において、実線の矢印は各種情報の伝達経路を示し、破線は電力の伝達経路を示している。
【００２９】
図１及び図２に示すように、このハイブリッド駆動装置１は、エンジンＥに接続される入力軸Ｉと、第一モータ・ジェネレータＭＧ１と、第二モータ・ジェネレータＭＧ２と、カウンタ減速機構Ｃ及び出力用差動歯車装置１８を介して車輪Ｗ（図２を参照）に接続される出力ギヤＯと、遊星歯車装置Ｐと、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２等の制御を行なう制御ユニット４１と、を備えている。ここで、遊星歯車装置Ｐは、第一モータ・ジェネレータＭＧ１に接続される第一回転要素と、入力軸Ｉに接続される第二回転要素と、出力ギヤＯ及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２に接続される第三回転要素と、の３つの回転要素を有している。また、入力軸Ｉはクラッチ１２を介してエンジンＥに選択的に接続されるとともに、当該入力軸Ｉには、補機としての車載用エアコンディショナーのコンプレッサ２５を駆動するための動力を取り出し可能な駆動プーリ２２が連結されている。このハイブリッド駆動装置１は、エンジンＥの停止中には、制御ユニット４１が、クラッチ１２を解放状態として、コンプレッサ２５が必要とする回転速度で第二回転要素及び入力軸Ｉを回転させるように第一モータ・ジェネレータＭＧ１を駆動するように制御される。これにより、エンジンＥが停止している時であっても、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力により入力軸Ｉを回転させ、コンプレッサ２５を駆動することができる。本実施形態においては、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２が、それぞれ本発明における「第一回転電機」及び「第二回転電機」に相当する。また、入力軸Ｉ及び出力ギヤＯが、それぞれ本発明における「入力部材」及び「出力部材」に相当し、遊星歯車装置Ｐが本発明における「差動歯車装置」に相当する。また、制御ユニット４１が本発明における「制御装置」に相当し、クラッチ１２が本発明における「係合要素」に相当する。また、駆動プーリ２２が本発明における「動力取出部」の一部を構成する。
【００３０】
１．ハイブリッド駆動装置の機械的構成
まず、ハイブリッド駆動装置１の各部の機械的構成について説明する。図１に示すように、入力軸Ｉは、エンジンＥに接続されている。ここで、エンジンＥは燃料の燃焼により駆動される内燃機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種エンジンを用いることができる。本例では、入力軸Ｉは、クラッチ１２を介して、エンジンＥのクランクシャフト等のエンジン出力軸Ｅｏに接続されている。なお、図示の例では、入力軸Ｉはダンパ１１を介してエンジンＥに接続されているが、ダンパ１１を介さずに直接エンジンＥに接続された構成としても好適である。なお、本実施形態においては、入力軸ＩはエンジンＥのエンジン出力軸Ｅｏと一体的に回転するため、入力軸Ｉの回転はエンジンＥの回転と同じであり、入力軸Ｉの回転駆動力（トルク、以下同様）はエンジンＥの回転駆動力と同じである。したがって、以下では、特に区別する必要がある場合を除き、適宜、入力軸Ｉ及びエンジンＥの回転を単にエンジンＥの回転と呼び、入力軸Ｉ及びエンジンＥの回転駆動力を単にエンジンＥの回転駆動力と呼ぶ。また、入力軸Ｉは、遊星歯車装置Ｐのキャリアｃａに接続されるととともに、第一モータ・ジェネレータＭＧ１に対してエンジンＥとは反対側の部分において、動力取出部の一部を構成する駆動プーリ２２と一体回転するように接続されている。
【００３１】
第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、図示しないケースに固定された第一ステータＳｔ１と、この第一ステータＳｔ１の径方向内側に回転自在に支持された第一ロータＲｏ１と、を有している。第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、遊星歯車装置Ｐに対してエンジンＥとは反対側における入力軸Ｉの径方向外側に、入力軸Ｉと同軸上に配置されている。すなわち、本例では、エンジンＥ側から、遊星歯車装置Ｐ、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の順に同軸上に配置されている。第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ロータＲｏ１は、遊星歯車装置Ｐのサンギヤｓと一体回転するように接続されている。また、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、図示しないケースに固定された第二ステータＳｔ２と、この第二ステータＳｔ２の径方向内側に回転自在に支持された第二ロータＲｏ２と、を有している。この第二モータ・ジェネレータＭＧ２の第二ロータＲｏ２は、第二モータ・ジェネレータ出力ギヤ１３と一体回転するように接続されている。第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、図２に示すように、それぞれ第一インバータ３２、第二インバータ３３を介して蓄電装置としてのバッテリ３１に電気的に接続されている。そして、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、それぞれ電力の供給を受けて動力を発生するモータ（電動機）としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能を果たすことが可能とされている。
【００３２】
第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、それぞれ回転方向と回転駆動力の向きとの関係に応じてジェネレータ及びモータのいずれか一方として機能する。そして、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、ジェネレータとして機能する場合には、発電した電力をバッテリ３１に供給して充電し、或いは当該電力をモータとして機能する他方のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に供給して力行させる。また、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、モータとして機能する場合には、バッテリ３１に充電され、或いはジェネレータとして機能する他方のモータ・ジェネレータＭＧ１、ＭＧ２により発電された電力の供給を受けて力行する。そして、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の動作は、第一モータ・ジェネレータ制御部４３からの制御指令に従って第一インバータ３２を介して行われ、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の動作は、第二モータ・ジェネレータ制御部４４からの制御指令に従って第二インバータ３３を介して行われる。
【００３３】
図１に示すように、本実施形態においては、遊星歯車装置Ｐは、入力軸Ｉと同軸上に配置されたシングルピニオン型の遊星歯車機構とされている。すなわち、遊星歯車装置Ｐは、複数のピニオンギヤを支持するキャリアｃａと、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤｓ及びリングギヤｒと、を回転要素として有している。サンギヤｓは、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ロータＲｏ１の回転軸と一体回転するように接続されている。キャリアｃａは、入力軸Ｉと一体回転するように接続されている。リングギヤｒは、出力ギヤＯと一体回転するように接続されている。このように、差動歯車装置としての遊星歯車装置Ｐは３つの回転要素を有しており、本実施形態においては、サンギヤｓ、キャリアｃａ、及びリングギヤｒが、それぞれ本発明における「第一回転要素」、「第二回転要素」、及び「第三回転要素」に相当する。なお、この遊星歯車装置Ｐでは、３つの回転要素は、回転速度の順にサンギヤｓ（第一回転要素）、キャリアｃａ（第二回転要素）、及びリングギヤｒ（第三回転要素）となっている。
【００３４】
出力ギヤＯは、動力伝達経路上における遊星歯車装置Ｐの下流側において、入力軸Ｉと同軸上に配置されている。本実施形態においては、出力ギヤＯは、遊星歯車装置Ｐに対してエンジンＥ側における入力軸Ｉの径方向外側に、入力軸Ｉと同軸上に配置されている。出力ギヤＯは、後述するカウンタ減速機構Ｃの第一ギヤ１４と噛み合っており、出力ギヤＯに伝達された回転駆動力は、カウンタ減速機構Ｃ、出力用差動歯車装置１８、及び出力軸１９を介して車輪Ｗに伝達可能とされている。なお、第一ギヤ１４には第二モータ・ジェネレータ出力ギヤ１３も噛み合っており、これにより、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力も、カウンタ減速機構Ｃ、出力用差動歯車装置１８、及び出力軸１９を介して車輪Ｗに伝達可能とされている。また、本実施形態においては、出力ギヤＯ、遊星歯車装置Ｐ、及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１が入力軸Ｉと同軸上に配置されるとともに、第二モータ・ジェネレータＭＧ２、カウンタ減速機構Ｃ、及び出力用差動歯車装置１８は、それぞれ入力軸Ｉと異なる軸上に互いに平行に配置されている。すなわち、このハイブリッド駆動装置１は、入力軸Ｉ、出力ギヤＯ、遊星歯車装置Ｐ、及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１が配置される第一軸、第二モータ・ジェネレータＭＧ２が配置される第二軸、カウンタ減速機構Ｃが配置される第三軸、並びに出力用差動歯車装置１８が配置される第四軸、を備えた４軸構成とされている。
【００３５】
カウンタ減速機構Ｃは、出力ギヤＯに噛み合う第一ギヤ１４と、差動入力ギヤ１７に噛み合う第二ギヤ１６と、第一ギヤ１４と第二ギヤ１６とを連結するカウンタ軸１５と、を備えている。ここで、第二ギヤ１６は、第一ギヤ１４に対して径が小さく、歯数も少なく設定されている。これにより、第一ギヤ１４の回転は、歯数の上で減速されて第二ギヤ１６に伝達される。また、第一ギヤ１４には、第二モータ・ジェネレータ出力ギヤ１３が噛み合っている。すなわち、第一ギヤ１４には出力ギヤＯ及び第二モータ・ジェネレータ出力ギヤ１３が共通に噛み合う構成となっている。したがって、出力ギヤＯの回転駆動力及び第二モータ・ジェネレータ出力ギヤ１３の回転駆動力は、第一ギヤ１４に伝達されるとともに、カウンタ軸１５、第二ギヤ１６及び差動入力ギヤ１７を介して出力用差動歯車装置１８に伝達される。
【００３６】
出力用差動歯車装置１８は、差動入力ギヤ１７に伝達された回転駆動力を分配し、当該分配された回転駆動力を出力軸１９を介して二つの車輪Ｗに伝達する。上記のとおり、エンジンＥ、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、カウンタ減速機構Ｃ（第二ギヤ１６）に接続されている。したがって、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１は、エンジンＥ、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２により発生され、差動入力ギヤ１７に伝達された回転駆動力を、出力用差動歯車装置１８及び出力軸１９を介して左右二つの車輪Ｗに伝達し、車両７を走行させることができる。
【００３７】
上記のとおり、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、遊星歯車装置Ｐに対してエンジンＥとは反対側における入力軸Ｉの径方向外側に、入力軸Ｉと同軸上に配置されている。入力軸Ｉは、遊星歯車装置Ｐ及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１の径方向内側を貫通して、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び遊星歯車装置Ｐに対してエンジンＥとは反対側まで延出した延出軸部Ｉａを有している。そして、入力軸Ｉの第一モータ・ジェネレータＭＧ１に対してエンジンＥとは反対側の部分、すなわち延出軸部Ｉａに、駆動プーリ２２が入力軸Ｉと一体回転するように連結されている。駆動プーリ２２の回転駆動力は、動力伝達手段としての伝動ベルト２３を介して従動プーリ２４に伝達される。また、本実施形態においては、補機として、油を吐出するためのオイルポンプ２１をさらに備えている。本例では、オイルポンプ２１は、インナロータとアウタロータとを有する内接型のギヤポンプとされている。また、オイルポンプ２１は入力軸Ｉと同軸上に配置されており、インナロータがその軸芯部で入力軸Ｉに連結され、入力軸Ｉと一体回転するように設けられている。より具体的には、入力軸Ｉの外周面に形成されたスプライン溝とインナロータの軸芯部の内周面に形成されたスプライン溝とが係合することにより、インナロータが入力軸Ｉと一体回転可能とされた構成が例示される。これにより、入力軸Ｉの回転に伴ってオイルポンプ２１は油を吐出し、油圧を発生させる。オイルポンプ２１により吐出された油は、クラッチ１２の係合及び解放を制御するための油圧を供給するため、遊星歯車装置Ｐ、出力ギヤＯ、及びカウンタ減速機構Ｃ等を潤滑するため、或いは第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２を冷却するため、等の目的に供される。なお、オイルポンプ２１のインナロータの軸芯部と入力軸Ｉとの連結部が、本発明における「動力取出部」の一部を構成している。
【００３８】
本実施形態においては、オイルポンプ２１は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１に隣接して配置されている。具体的には、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ステータＳｔ１に巻装されたコイルのコイルエンドの位置が、オイルポンプ２１のエンジンＥ側の端面の位置と略一致するように配置されている。また、駆動プーリ２２は、オイルポンプ２１に対して第一モータ・ジェネレータＭＧ１とは反対側に、オイルポンプ２１に隣接して配置されている。これにより、第一モータ・ジェネレータＭＧ１、オイルポンプ２１、及び駆動プーリ２２は、エンジンＥ側からこの順に隣接して配置され、駆動装置全体の軸長を短く抑えた構成とされている。
【００３９】
ところで、このハイブリッド駆動装置１は、車内の温度及び湿度を調節するための車載用エアコンディショナーが装備された車両に搭載されることが想定されている。そのような車載用エアコンディショナーを備えた車両においては、熱媒循環路中に熱媒を圧縮するためのコンプレッサ２５が介装されている。このコンプレッサ２５は、通常、外部からの回転駆動力により駆動されるものとなっている。例えば、その内部にステータと、当該ステータに偏心して配置された、複数のベーンがスライド可能に嵌め込まれたロータを有するロータリーコンプレッサが用いられる。当該ロータリーコンプレッサでは、ステータ内でロータが回転するのに伴い、隣り合う２枚のベーンとロータおよびステータで区画される空間の容積が縮小する際に熱媒が圧縮される。コンプレッサ２５のロータの回転軸は、従動プーリ２４と一体回転するように接続されている。そして、駆動プーリ２２と従動プーリ２４との間には伝動ベルト２３が巻回され、これにより入力軸Ｉの回転が駆動プーリ２２、伝動ベルト２３及び従動プーリ２４を介してコンプレッサ２５のロータに伝達され、コンプレッサ２５を駆動することが可能となっている。
【００４０】
２．ハイブリッド駆動装置の基本的動作
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１の基本的な動作について説明する。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１は、電動走行モードとスプリット走行モードとを切替可能に備えている。図３及び図４は、各モードにおける遊星歯車装置Ｐの動作状態を表す速度線図である。これらの速度線図において、縦軸は、各回転要素の回転速度に対応している。すなわち、縦軸に対応して記載している「０」は回転速度が零であることを示しており、上側が正回転（回転速度が正）、下側が負回転（回転速度が負）である。また、各回転要素に対応する縦線の間隔は、遊星歯車装置Ｐのギヤ比λ（サンギヤとリングギヤとの歯数比＝〔サンギヤの歯数〕／〔リングギヤの歯数〕）に対応している。そして、並列配置された複数本の縦線のそれぞれが、遊星歯車装置Ｐの各回転要素に対応している。すなわち、各縦線の上側に記載されている「ｓ」、「ｃａ」、「ｒ」はそれぞれ遊星歯車装置Ｐのサンギヤｓ、キャリアｃａ、リングギヤｒに対応している。
【００４１】
一方、各縦線の下側に記載されている「Ｅ」、「ＭＧ１」、「ＭＧ２」、「Ｏ」は、それぞれ遊星歯車装置Ｐの各回転要素に接続されているエンジンＥ、第一モータ・ジェネレータＭＧ１、第二モータ・ジェネレータＭＧ２、出力ギヤＯに対応している。また、キャリアｃａを示す縦線の下側に記載されている「Ａ」は、当該キャリアｃａに接続された動力取出部を介して駆動させられる補機（コンプレッサ２５及びオイルポンプ２１）に対応している。また、各回転要素の回転速度を示す点に隣接して配置された矢印は、各モードでの走行時に各回転要素に作用するトルクの方向を示しており、上向き矢印が正トルク（正方向のトルク）を表し、下向き矢印が負トルク（負方向のトルク）を表している。そして、「ＴＥ」はエンジンＥからキャリアｃａに伝達されるエンジントルクＴＥ、「Ｔ１」は第一モータ・ジェネレータＭＧ１からサンギヤｓに伝達されるＭＧ１トルクＴ１、「Ｔ２」は第二モータ・ジェネレータＭＧ２からリングギヤｒに伝達されるＭＧ２トルクＴ２、「ＴＯ」は出力ギヤＯ（車輪Ｗ）側からリングギヤｒに伝達される走行抵抗ＴＯを示している。また、「ＴＡ」は、動力取出部（補機）側からキャリアｃａに伝達される、補機を駆動する際の負荷トルクＴＡを示している。以下、各モードについて、ハイブリッド駆動装置１の動作状態を説明する。
【００４２】
２−１．スプリット走行モード
まず、スプリット走行モードでのハイブリッド駆動装置１の動作状態について説明する。このスプリット走行モードでは、制御ユニット４１によりクラッチ駆動信号がＯＮとされ、クラッチ１２が係合状態となるように制御される。これにより、エンジンＥの回転駆動力がエンジン出力軸Ｅｏ及び入力軸Ｉを介して遊星歯車装置Ｐに入力される。そして、スプリット走行モードでは、エンジンＥの回転駆動力が第一モータ・ジェネレータＭＧ１と出力ギヤＯとに分配して伝達される。すなわち、このスプリット走行モードでは、遊星歯車装置Ｐは、エンジンＥの回転駆動力を第一モータ・ジェネレータＭＧ１と出力ギヤＯとに分配する機能を果たす。図３は、スプリット走行モードにおける遊星歯車装置Ｐの動作状態を表す速度線図である。この図に示すように、遊星歯車装置Ｐは、回転速度の順で中間となるキャリアｃａがエンジンＥと一体的に回転する。そして、このキャリアｃａの回転が、その回転が回転速度の順で一方端となるサンギヤｓ、及び回転速度の順で他方端となるリングギヤｒに分配される。サンギヤｓに分配された回転は第一モータ・ジェネレータＭＧ１に伝達される。リングギヤｒに分配された回転駆動力は、出力ギヤＯ、カウンタ減速機構Ｃ、出力用差動歯車装置１８、出力軸１９を介して車輪Ｗに伝達される。
【００４３】
このスプリット走行モードにおける車両の通常走行時には、図３に示すように、エンジンＥは、効率が高く排気ガスの少ない状態に（一般に最適燃費特性に沿うように）維持されるよう制御されつつ、制御ユニット４１からの制御指令に応じた正方向のエンジントルクＴＥを出力し、このエンジントルクＴＥが入力軸Ｉを介してキャリアｃａに伝達される。一方、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、負方向のＭＧ１トルクＴ１を出力することにより、エンジントルクＴＥの反力をサンギヤｓに伝達する。すなわち、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、エンジントルクＴＥの反力を支持する反力受けとして機能し、それによりエンジントルクＴＥが出力ギヤＯ側のリングギヤｒに分配される。この際、エンジンＥの回転速度に対して、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御することにより、リングギヤｒの回転速度、すなわち出力ギヤＯの回転速度が決定される。したがって、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御することにより、エンジンＥの回転駆動力を無段階に変速して出力ギヤＯに伝達する電気的無段変速が実現される。なお、このスプリット走行モードでは、クラッチ１２が係合状態となることにより入力軸ＩがエンジンＥに接続され、入力軸Ｉの端部に連結された駆動プーリ２２がエンジンＥの回転駆動力により駆動される。
【００４４】
スプリット走行モードにおける車両の通常走行時には、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、正回転しつつ負方向のトルクを発生して発電を行う。そして、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１が発電して得た電力を消費して力行し、正方向のＭＧ２トルクＴ２を出力して出力ギヤＯに伝達されるエンジントルクＴＥを補助する。また、車両の減速時には、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は正回転しつつ負方向のトルクを発生して回生制動を行い、発電する。したがって、このスプリット走行モードでは、基本的には、バッテリ３１の電力は消費されない。
【００４５】
２−２．電動走行モード
次に、電動走行モードでのハイブリッド駆動装置１の動作状態について説明する。この電動走行モードでは、制御ユニット４１によりクラッチ駆動信号がＯＦＦとされ、クラッチ１２が解放状態となるように制御される。これにより、エンジンＥと入力軸Ｉとが分離される。そして、電動走行モードでは、車両の駆動力源として第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力のみが車輪Ｗに伝達される。すなわち、電動走行モードは、基本的にはバッテリ３１の電力を消費して第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力のみにより車両を走行させるモードである。この電動走行モードでは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、車速及びアクセル開度等に基づいて決まる車両要求トルクＴＣ（図２を参照）に応じて、適切な回転速度及びＭＧ２トルクＴ２を出力するように制御される。すなわち、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、車両を加速又は巡航させる方向の駆動力が要求されている場合には、出力ギヤＯに負方向に作用する走行抵抗に相当する走行トルクＴＯに抗して車両を加速させるべく、正方向に回転しながら力行して正方向のＭＧ２トルクＴ２を出力する。一方、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、車両を減速させる方向の駆動力が要求されている場合には、出力ギヤＯに正方向に作用する車両の慣性力に相当する走行トルクＴＯに抗して車両を減速させるべく、正方向に回転しながら回生（発電）して負方向のＭＧ２トルクＴ２を出力する。なお、車両を後進させる際にもこの電動走行モードが用いられ、この場合、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転方向及びＭＧ２トルクＴ２の向きを上記とは反対方向とする。
【００４６】
上記のとおり、電動走行モードでは、クラッチ１２が解放状態となり、これによりエンジンＥと遊星歯車装置Ｐのキャリアｃａとの間が非接続状態となる。そのため、図４においては、キャリアｃａを示す縦線の下側にはエンジンＥに対応する「Ｅ」が記載されておらず、補機を駆動するための動力取出部に対応する「Ａ」のみが記載されている。そして、このキャリアｃａは、車速に比例して決まるリングギヤｒの回転速度と、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度に等しくなるサンギヤｓの回転速度と、に基づいて決まる回転速度で回転することになる。したがって、車速に応じて第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御することにより、遊星歯車装置Ｐを介して入力軸Ｉの回転速度を制御することができる。
【００４７】
本実施形態においては、電動走行モード時であってエンジンＥの停止中には、制御ユニット４１の第一モータ・ジェネレータ制御部４３（図２を参照）が、車速に応じて第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御することにより、動力取出部に接続される補機（コンプレッサ２５及びオイルポンプ２１）が必要とする回転速度で、キャリアｃａ及び入力軸Ｉが回転させられる。言い換えれば、制御ユニット４１の第一モータ・ジェネレータ制御部４３は、補機が必要とする回転速度でキャリアｃａ及び入力軸Ｉを回転させるように、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御して第一モータ・ジェネレータＭＧ１を駆動させる。図４における破線の線図は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１が駆動していない状態のものを示している。この状態では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、入力軸Ｉの回転速度が略零となるように車速に応じて定まる回転速度で回転しつつ、回転駆動力を出力していない。この状態から、実線の線図に示す状態となるように、正方向のＭＧ１トルクをフィードバック制御しながら上昇させていくことにより、補機が必要とする回転速度でキャリアｃａ及び入力軸Ｉを回転させる。これにより、エンジンＥが停止している時であっても、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力により入力軸Ｉを回転させ、補機としてのコンプレッサ２５及びオイルポンプ２１を駆動することができる。補機が必要とする回転速度の決定方法については後述する。
【００４８】
２−３．走行モードの切り替え
上記のとおり、電動走行モードでは、制御ユニット４１によりクラッチ駆動信号がＯＦＦとされてクラッチ１２が解放状態となるとともに、エンジンＥは停止されている。この電動走行モードでの走行時（エンジンＥの停止中）において、クラッチ１２を解放状態から係合状態へ切り替え、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力によりエンジンＥを始動させることにより、電動走行モードからスプリット走行モードへの切り替えがなされる。ここで、本実施形態においては、クラッチ１２として油圧作動式の多板式クラッチが用いられている。また本例では、このクラッチ１２はいわゆるノーマリーオープン型のクラッチとされており、油圧の非供給時、すなわち油圧が供給されていない状態では解放状態に保持されるとともに、油圧の供給時、すなわち油圧が十分に供給されている状態では係合状態が実現される。クラッチ１２を解放状態から係合状態へと切り替えるに際しては、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力により入力軸Ｉを介して駆動されるオイルポンプ２１が油を吐出し、供給された油圧によりクラッチ１２が作動される。これにより、入力軸Ｉとエンジン出力軸Ｅｏとが一体回転するようになり、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力によりエンジンＥが回転させられる。なお、クラッチ１２を係合させる際の詳細な制御方法については後述する。その後、エンジンＥの回転速度が所定の回転速度Ｗｅとなった時点で燃料噴射を開始するとともに点火してエンジンＥを始動させることにより、電動走行モードからスプリット走行モードへ切り替えられる。
【００４９】
一方、スプリット走行モードでは、制御ユニット４１によりクラッチ駆動信号がＯＮとされてクラッチ１２が係合状態となるとともに、エンジンＥ、エンジン出力軸Ｅｏ及び入力軸Ｉは一体回転している。このスプリット走行モードでの走行時において、クラッチ１２を係合状態から解放状態へ切り替え、車両の走行に必要となる車両要求トルクＴＣを第二モータ・ジェネレータＭＧ２に出力させることにより、スプリット走行モードから電動走行モードへの切り替えがなされる。ここで、上記のとおり、本例ではクラッチ１２としてノーマリーオープン型のクラッチが用いられている。よって、クラッチ１２を係合状態から解放状態へ切り替えるに際しては、図示しない油圧制御装置を介して油圧の供給を停止するように制御する必要がない。つまり、燃料噴射を停止してエンジンＥを停止させると、入力軸Ｉに接続されたオイルポンプ２１の回転速度が徐々に低下し、それにしたがって供給される油圧レベルも徐々に低下するので、エンジンＥを停止させるだけで自動的にクラッチ１２が解放状態となる。なお、通常通り、油圧制御装置を介して油圧の供給を制御することにより、クラッチ１２を係合状態から解放状態へ切り替える構成としても良い。このようにして、スプリット走行モードから電動走行モードへ切り替えられる。
【００５０】
３．システム構成
次に、ハイブリッド駆動装置１の電気的なシステム構成について説明する。図２に示すように、このハイブリッド駆動装置１では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１を駆動制御するための第一インバータ３２が、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ステータＳｔ１のコイルに電気的に接続されている。また、第二モータ・ジェネレータＭＧ２を駆動制御するための第二インバータ３３が、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の第二ステータＳｔ２のコイルに電気的に接続されている。第一インバータ３２と第二インバータ３３とは、互いに電気的に接続されるとともに、蓄電装置としてのバッテリ３１に電気的に接続されている。そして、第一インバータ３２は、バッテリ３１から供給される直流電力、又は第二モータ・ジェネレータＭＧ２で発電されて第二インバータ３３で直流に変換されて供給される直流電力を、交流電力に変換して第一モータ・ジェネレータＭＧ１に供給する。また、第一インバータ３２は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１で発電された電力を交流から直流に変換してバッテリ３１又は第二インバータ３３に供給する。同様に、第二インバータ３３は、バッテリ３１から供給される直流電力、又は第一モータ・ジェネレータＭＧ１で発電されて第一インバータ３２で直流に変換されて供給される直流電力を、交流電力に変換して第二モータ・ジェネレータＭＧ２に供給する。また、第二インバータ３３は、第二モータ・ジェネレータＭＧ２で発電された電力を交流から直流に変換してバッテリ３１又は第一インバータ３２に供給する。
【００５１】
第一インバータ３２は、制御ユニット４１の第一モータ・ジェネレータ制御部４２からの制御信号に従い、第一モータ・ジェネレータＭＧ１に供給する電流値、交流波形の周波数や位相等を制御する。第二インバータ３３は、制御ユニット４１の第二モータ・ジェネレータ制御部４３からの制御信号に従い、第二モータ・ジェネレータＭＧ２に供給する電流値、交流波形の周波数や位相等を制御する。これにより、第一インバータ３２及び第二インバータ３３は、制御ユニット４１からの制御信号に応じた出力トルク及び回転数となるように、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２を駆動制御する。
【００５２】
バッテリ３１は、第一インバータ３２及び第二インバータ３３に電気的に接続されている。バッテリ３１は、例えば、ニッケル水素二次電池やリチウムイオン二次電池等で構成される。そして、バッテリ３１は、直流電力を第一インバータ３２及び第二インバータ３３に供給するとともに、第一モータ・ジェネレータＭＧ１又は第二モータ・ジェネレータＭＧ２により発電され、第一インバータ３２又は第二インバータ３３を介して供給される直流電力により充電される。なお、バッテリ３１は蓄電装置の一例であり、キャパシタなどの他の蓄電装置を用い、或いは複数種類の蓄電装置を併用することも可能である。
【００５３】
また、ハイブリッド駆動装置１は、第一モータ・ジェネレータ回転速度センサ（以下「ＭＧ１回転速度センサ」という）Ｓｅ１、第二モータ・ジェネレータ回転速度センサ（以下「ＭＧ２回転速度センサ」という）Ｓｅ２、エンジン回転速度センサＳｅ３、車速センサＳｅ４、第一モータ・ジェネレータ温度センサ（以下「ＭＧ１温度センサ」という）Ｓｅ５、第二モータ・ジェネレータ温度センサ（以下「ＭＧ２温度センサ」という）Ｓｅ６、及び入力軸回転速度センサＳｅ７を備えている。ＭＧ１回転速度センサＳｅ１は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ロータＲｏ１の回転速度Ｎ１を検出するセンサである。ＭＧ２回転速度センサＳｅ２は、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の第二ロータＲｏ２の回転速度Ｎ２を検出するセンサである。エンジン回転速度センサＳｅ３は、エンジン出力軸Ｅｏの回転速度ＮＥを検出するセンサである。車速センサＳｅ４は、車輪Ｗの回転速度すなわち車速を検出するセンサである。ＭＧ１温度センサＳｅ５は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ロータＲｏ１及び第一ステータＳｔ１の温度を検出するセンサである。ＭＧ２温度センサＳｅ６は、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の第二ロータＲｏ２及び第二ステータＳｔ２の温度を検出するセンサである。入力軸回転速度センサＳｅ７は、オイルポンプ２１や駆動プーリ２２に接続され、これらと一体的に回転する入力軸Ｉの回転速度を検出するセンサである。これらの各センサＳｅ１〜Ｓｅ７による検出結果は、制御ユニット４１へ出力される。
【００５４】
４．制御ユニットの構成
制御ユニット４１は、ハイブリッド駆動装置１の各部の動作制御を行う。本実施形態においては、制御ユニット４１は、エンジン制御部４２、第一モータ・ジェネレータ制御部４３、第二モータ・ジェネレータ制御部４４、補機回転速度決定部４５、トルク補正部４６、エアコン要求能力取得部４７、及びエンジン始動制御部４８を備えている。この制御ユニット４１は、一又は二以上の演算処理装置、及びソフトウェア（プログラム）やデータ等を格納するためのＲＡＭやＲＯＭ等の記憶媒体等を備えて構成されている。そして、制御ユニット４１の各機能部は、前記演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウェア又はソフトウェア或いはその両方により実装されて構成されている。また、上記のとおり、制御ユニット４１には、各センサＳｅ１〜Ｓｅ７による検出結果の情報が入力される構成となっている。
【００５５】
本実施形態においては、制御ユニット４１には、車両側から車両要求トルクＴＣ及び車両情報ＩＣが入力される構成となっている。ここで、車両要求トルクＴＣは、運転者の操作に応じて適切に車両を走行させるために車輪Ｗに伝達することが要求されるトルクである。したがって、この車両要求トルクＴＣは、車両のアクセルペダル及びブレーキペダルの操作量と車速センサＳｅ４により検出される車速とに応じて、予め定められたマップ等に従って決定される。本実施形態においては、この車両要求トルクＴＣは、ハイブリッド駆動装置１の出力部材としての出力ギヤＯに伝達されるべきトルクとして決定される。車両情報ＩＣは、車両の状態を示す各種情報であり、例えば、自動変速機のセレクトレバーにより選択されているレンジ（「Ｐ」、「Ｄ」、「Ｒ」等の各レンジ）、駐車ブレーキの作動状態、常用ブレーキの作動状態等を示す情報が含まれる。
【００５６】
エンジン制御部４２は、エンジン動作点を決定し、当該エンジン動作点でエンジンＥを動作させるように制御する処理を行う。ここで、エンジン動作点は、エンジンＥの制御目標点を表す制御指令値であって、回転速度及びトルクにより定まる。より詳細には、エンジン動作点は、車両要求出力（車両要求トルクＴＣ及びエンジン回転速度に基づいて定まる）と最適燃費とを考慮して決定されるエンジンＥの制御目標点を表す指令値であって、エンジン回転速度指令値とエンジントルク指令値により定まる。そして、エンジン制御部４２は、エンジン動作点に示されるトルク及び回転速度で動作するようにエンジンＥを制御する。
【００５７】
第一モータ・ジェネレータ制御部４３は、第一モータ・ジェネレータ動作点を決定し、当該第一モータ・ジェネレータ動作点で第一モータ・ジェネレータＭＧ１を動作させるように制御する。ここで、第一モータ・ジェネレータ動作点は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の制御目標点を表す制御指令値であって、回転速度及びトルクにより定まる。より詳細には、ＭＧ１動作点は、スプリット走行モード時においては、上記のように決定されたエンジン動作点と、動力分配用の遊星歯車装置Ｐより車輪Ｗ側に接続された回転部材（ここでは、リングギヤｒ）の回転速度と、に基づいて決定される第一モータ・ジェネレータＭＧ１の制御目標点を表す指令値であって、ＭＧ１回転速度指令値とＭＧ１トルク指令値とにより定まる。また、電動走行時においては、補機回転速度決定部４５により決定される補機が必要とする回転速度と、動力分配用の遊星歯車装置Ｐより車輪Ｗ側に接続された回転部材（ここでは、リングギヤｒ）の回転速度と、に基づいて決定される第一モータ・ジェネレータＭＧ１の制御目標点を表す指令値であって、ＭＧ１回転速度指令値とＭＧ１トルク指令値とにより定まる。なお、リングギヤｒの回転速度は、車速センサＳｅ４により検出される出力軸１９の回転速度、又はＭＧ２回転速度センサＳｅ２により検出される第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度に基づいて求められる。そして、第一モータ・ジェネレータ制御部４３は、決定したＭＧ１動作点に示されるトルク及び回転速度で第一モータ・ジェネレータＭＧ１を動作させるように第一インバータ３２を制御する。
【００５８】
補機回転速度決定部４５は、電動走行時や停車時等、エンジンＥが停止している時、補機が必要とする回転速度を、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度、出力ギヤＯの回転速度、及び車載用エアコンディショナーの要求能力、に基づいて決定する。図５〜図７は、本実施形態においてハイブリッド駆動装置１の内部、或いはハイブリッド駆動装置１を搭載した車両に備えられた、補機としての車載用エアコンディショナーのコンプレッサ２５及びオイルポンプ２１が必要とする回転速度の決定方法、すなわち、入力軸Ｉの回転速度指令値ＮＩの決定方法を説明するための図である。
【００５９】
図５は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度と入力軸Ｉの第一回転速度指令値Ｎｔとの関係を示すマップである。このマップから理解できるように、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度に基づく第一回転速度指令値Ｎｔは、Ｔ0以上の温度領域では第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度が高くなるほど大きくなるように設定される。これは、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２が高温となった場合には、これらを冷却するべく、その発熱量に応じてオイルポンプ２１による油の吐出量を増大させるため、第一回転速度指令値Ｎｔを大きくする必要があるからである。ただし、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度が所定温度Ｔ0以下の温度領域では、第一回転速度指令値Ｎｔは「０（零）」とされる。これは、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度が所定温度Ｔ0以下の場合には、これらを冷却する必要がないからである。本例では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度うち、いずれか高い方に基づいて第一回転速度指令値Ｎｔが決定される。補機回転速度決定部４５は、ＭＧ１温度センサＳｅ５及びＭＧ２温度センサＳｅ６による検出結果の情報を受け取り、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度と、上記マップとに基づき、第一回転速度指令値Ｎｔを取得する。
【００６０】
図６は、車速と入力軸Ｉの回転速度指令値との関係を示すマップである。このマップから理解できるように、車速に基づく第二回転速度指令値Ｎｖは、車速がＶ1以上の速度領域では車速が速くなるほど大きくなるように設定される。これは、車速が高速となった場合には、ハイブリッド駆動装置１の内部における各軸の軸受及びギヤ等の機械要素の潤滑要求が高くなるとともにこれらを冷却する必要も高くなるので、車速に応じてオイルポンプ２１による油の吐出量を増大させるため、第二回転速度指令値Ｎｖを大きくする必要があるからである。ただし、車速がＶ0以上Ｖ1以下の速度領域では第二回転速度指令値Ｎｖは一定値に保たれる。これは、車速がＶ0以上Ｖ1以下の場合には、一定量の油の吐出が確保されれば、潤滑要求及び冷却要求を満たすことができるからである。また、車速がＶ0以下の速度領域では第二回転速度指令値Ｎｖは「０（零）」とされる。これは、車速がＶ0以下の場合には、潤滑及び冷却の必要がないからである。補機回転速度決定部４５は、車速センサＳｅ４による検出結果の情報を受け取り、車速と上記マップとに基づき、第二回転速度指令値Ｎｖを取得する。
【００６１】
図７は、車載用エアコンディショナーの要求能力と入力軸Ｉの回転速度指令値との関係を示すマップである。ここで、車載用エアコンディショナーの要求能力は、設定温度と車内温度との差、及び設定風量に基づいて定まる。図７のマップにおいては、横軸に設定風量（本例では、ＯＦＦ、Ｌｏ、Ｈｉ）をとるとともに、設定温度と車内温度との差の程度に応じた複数の階段状の折れ線（上側にあるものほど温度差が大きい）が示されている。このマップから理解できるように、車載用エアコンディショナーの要求能力に基づく第三回転速度指令値Ｎａは、車載用エアコンディショナーの設定温度と車内温度との差が大きいほど、また、設定風量が大きいほど大きくなるように設定される。補機回転速度決定部４５は、エアコン要求能力取得部４７により、車載用エアコンディショナーの図示しない制御パネルから得られる設定温度と設定風量とに関する情報、及び車内に設置された図示しない温度センサから得られる車内温度に関する情報を受け取り、設定温度と車内温度との差、及び設定風量と上記マップとに基づき、第三回転速度指令値Ｎａを取得する。なお、図５に示したこれらのマップは一例であり、図示したマップ以外のマップに基づいて各回転速度指令値Ｎｔ、Ｎｖ、Ｎａを取得しても良い。これらのマップは、制御装置４１と一体的に、或いは制御装置４１とは別に設けられた図示しないメモリに記憶されている。なお、このようなマップを用いずに、予め求められて記憶された関係式に基づいて各回転速度指令値Ｎｔ、Ｎｖ、Ｎａを取得する構成としても良い。
【００６２】
補機回転速度決定部４５は、以上のようにして取得した３つの回転速度指令値Ｎｔ、Ｎｖ、Ｎａのうちの最大値を、補機が必要とする回転速度に対応する回転速度指令値ＮＩとして決定する。補機回転速度決定部４５により決定された回転速度指令値ＮＩは第一モータ・ジェネレータ制御部４３へ出力され、この回転速度指令値ＮＩと車速に比例して自動的に定まる遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒの回転速度とに基づいて、ＭＧ１回転速度指令値が決定される。そして、第一モータ・ジェネレータ制御部４３は、決定したＭＧ１回転速度指令値にしたがって第一モータ・ジェネレータＭＧ１を動作させるように第一インバータ３２を制御する。ここで、後述するように第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度は常に車速に比例して自動的に定まるので、遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒの回転速度は、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度に比例して自動的に定まることになる。よって、この構成では、制御ユニット４１は、補機を駆動するためのキャリアｃａ及び入力軸Ｉの回転速度と第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度（或いは車速）とに基づいて、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御することになる。
【００６３】
以上のように、電動走行時等、エンジンＥが停止している場合に、３つの回転速度指令値Ｎｔ、Ｎｖ、Ｎａのうちの最大値を回転速度指令値ＮＩとして決定し、当該回転速度指令値ＮＩと第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度（或いは車速）とに基づいて第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御することにより、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２を適切に冷却することができるとともに、ハイブリッド駆動装置１の内部における各軸の軸受及びギヤ等の機械要素を適切に潤滑することができ、さらに、車載用エアコンディショナーを適切に稼働させて、車内を快適に維持することができる。
【００６４】
第二モータ・ジェネレータ制御部４４は、第二モータ・ジェネレータ動作点を決定し、当該第二モータ・ジェネレータ動作点で第二モータ・ジェネレータＭＧ２を動作させるように制御する。ここで、第二モータ・ジェネレータ動作点は、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の制御目標点を表す制御指令値であって、回転速度及びトルクにより定まる。より詳細には、第二モータ・ジェネレータ動作点は、車両要求トルクＴＣとエンジン動作点と第一モータ・ジェネレータ動作点とに基づいて決定される第二モータ・ジェネレータＭＧ２の制御目標点を表す制御指令値であって、ＭＧ２回転速度指令値とＭＧ２トルク指令値とにより定まる。そして、第二モータ・ジェネレータ制御部４４は、決定したＭＧ２動作点に示されるトルク及び回転速度で第二モータ・ジェネレータＭＧ２を動作させるように第二インバータ３３を制御する。なお、ＭＧ２回転速度指令値は車速に常に比例して自動的に決定されるため、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、基本的にＭＧ２動作点のＭＧ２トルク指令値に従ってトルク制御される。
【００６５】
トルク補正部４６は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１を駆動して、コンプレッサ２５やオイルポンプ２１等の補機を回転させた際に遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒから出力ギヤＯに伝達されるトルクを打ち消すように第二モータ・ジェネレータＭＧ２の出力トルク（ＭＧ２トルク）Ｔ２を補正する。上記のとおり、電動走行モード時には、第一モータ・ジェネレータ制御部４３が、動力取出部に接続される補機（コンプレッサ２５及びオイルポンプ２１）が必要とする回転速度でキャリアｃａ及び入力軸Ｉが回転するように、車速に応じて第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御する。このとき、第一モータ・ジェネレータ制御部４３は、入力軸回転速度センサＳｅ７により検出される入力軸Ｉの回転速度が、補機回転速度決定部４５により決定された回転速度指令値ＮＩに等しくなるようにフィードバック制御を行なう。そして、ＭＧ１トルクＴ１が所定の大きさとなった時に入力軸Ｉの回転速度が回転速度指令値ＮＩに等しくなる。その際、ＭＧ１トルクＴ１の大きさは、補機としてのコンプレッサ２５やオイルポンプ２１を駆動する際の負荷トルクＴＡに応じて決まる。
【００６６】
ここで、補機を駆動する際の負荷トルクＴＡ及びＭＧ１トルクＴ１は、遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒ、出力ギヤＯ、カウンタ減速機構Ｃ、及び出力用差動歯車装置１８を介して車輪Ｗに伝達される。そのため、この車輪Ｗに伝達される負荷トルクＴＡ及びＭＧ１トルクＴ１に起因して、車両を駆動させるための駆動力に変動が生じる場合がある。また、伝達されるトルクの大きさの分だけＭＧ２トルクＴ２が相殺されて小さくなってしまい、車両要求トルクＴＣを満たす駆動力を確保することができなくなってしまう場合がある。そこで、トルク補正部４６は、遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒから出力ギヤＯに伝達され、ひいては車輪Ｗに伝達されるトルクを相殺して打ち消すようにＭＧ２トルクＴ２を補正する。より具体的には、出力ギヤＯに伝達されるトルクを、負荷トルクＴＡの大きさ及びそれに対応して決まるＭＧ１トルクＴ１の大きさと、遊星歯車装置Ｐのギヤ比λとに基づいて演算して取得し、取得されたトルク値をＭＧ２トルクＴ２に加算して補正する。このように、遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒから出力ギヤＯに伝達されるトルクに基づいて、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の出力トルク（ＭＧ２トルクＴ２）を補正することにより、車両の駆動力変動が生じることを抑制して走行状態を安定させることができるとともに、車両要求トルクＴＣを満たす駆動力を適切に確保することができる。
【００６７】
エンジン始動制御部４８は、電動走行モードからスプリット走行モードへの切り替えに際して、クラッチ１２を解放状態から係合状態へ切り替え、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力によりエンジンＥを始動させる制御を行なう。クラッチ１２を解放状態から係合状態へと切り替えるに際しては、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力により入力軸Ｉを介して駆動されるオイルポンプ２１が油を吐出し、供給された油圧によりクラッチ１２が作動される。ただし、上記のとおり電動走行モード中はエンジンＥ及びこれと一体回転するエンジン出力軸Ｅｏは停止しており、一方、入力軸Ｉは補機としてのコンプレッサ２５及びオイルポンプ２１を駆動するべく、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転駆動力により遊星歯車装置Ｐを介して所定の回転数で回転されている。すなわち、互いに係合することになる２つの回転部材（入力軸Ｉ及びエンジン出力軸Ｅｏ）の回転速度の差は比較的大きい状態となっている。そのため、油圧を供給することによりクラッチ１２を急激に係合させると、係合ショックが発生してしまう。
【００６８】
そこで、本実施形態においては、後述するエンジン始動制御部４８が、クラッチ１２を滑らせながら係合させることにより、エンジンＥの回転速度を上昇させてエンジンＥを始動させる。つまり、エンジン始動制御部４８は、クラッチ１２が係合することにより入力軸Ｉ（第一モータ・ジェネレータＭＧ１）側からエンジン出力軸Ｅｏ（エンジンＥ）側へ伝達される回転駆動力の大きさが徐々に上昇するように、供給される油圧の大きさを徐々に上昇させる制御信号を図示しない油圧制御装置に対して出力して、クラッチ１２を滑らせながら係合させる。これにより、エンジンＥの回転速度を徐々に上昇させることができるので、上記の係合ショックの発生が抑制される。その後、エンジンＥの回転速度が所定の回転数Ｗｅとなった時点で燃料噴射を開始するとともに点火し、エンジンＥを始動させる。
【００６９】
５．補機駆動制御処理の手順
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置１が備える制御ユニットにおいて実行される補機駆動制御処理の手順について、図面を参照して説明する。図８は、補機駆動制御処理の手順を示すフローチャートである。このハイブリッド駆動装置１における補機駆動制御処理は、制御ユニット４１の各機能部４２〜４８を構成するハードウェア又はソフトウェア（プログラム）或いはその両方により実行される。上記の各機能部がプログラムにより構成される場合には、制御ユニット４１が有する演算処理装置が、上記の各機能部を構成するプログラムを実行するコンピュータとして動作する。
【００７０】
制御ユニット４１は、まずエンジンＥが停止しているか否かを判定する（ステップ＃０１）。エンジンＥが停止している場合としては、例えば電動走行モードで走行している場合や、車両が停止している場合等が挙げられる。なお、エンジンＥが停止しているか否かは、エンジン回転速度センサＳｅ３で検出されるエンジンＥの回転速度が所定の回転速度以下であるか否かにより判定される。エンジンＥが回転していると判定された場合には（ステップ＃０１：Ｎｏ）、補機駆動制御処理は終了する。一方、エンジンＥが停止していると判定された場合には（ステップ＃０１：Ｙｅｓ）、制御ユニット４１は、ＭＧ１温度センサＳｅ５により検出される第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ロータＲｏ１及び第一ステータＳｔ１の温度、並びにＭＧ２温度センサＳｅ６により検出される第二モータ・ジェネレータＭＧ２の第二ロータＲｏ２及び第二ステータＳｔ２の温度を取得する（ステップ＃０２）。また、制御ユニット４１は、車速センサＳｅ４により検出される車輪Ｗの回転速度、すなわち車速を取得する（ステップ＃０３）。また、制御ユニット４１は、エアコン要求能力取得部４７により車載用エアコンディショナーの要求能力を取得する（ステップ＃０４）。本例では、設定温度と設定風量とに関する情報が取得される。
【００７１】
次に、補機回転速度決定部４５は、ステップ＃０２で取得された第一モータ・ジェネレータＭＧ１の第一ロータＲｏ１及び第一ステータＳｔ１の温度、並びに第二モータ・ジェネレータＭＧ２の第二ロータＲｏ２及び第二ステータＳｔ２の温度に基づき、第一回転速度指令値Ｎｔを取得する（ステップ＃０５）。また、補機回転速度決定部４５は、ステップ＃０３で取得された車速に基づき、第二回転速度指令値Ｎｖを取得する（ステップ＃０６）。また、補機回転速度決定部４５は、ステップ＃０４で取得された車載用エアコンディショナーの設定温度と設定風量とに関する情報に基づき、第三回転速度指令値Ｎａを取得する（ステップ＃０７）。なお、上記のステップ＃０２〜＃０７の処理は、少なくともステップ＃０５よりも前にステップ＃０２が実行され、ステップ＃０６よりも前にステップ＃０３が実行され、さらにステップ＃０７よりも前にステップ＃０４が実行される限りは、任意の順序で実行されて良い。次に、補機回転速度決定部４５は、ステップ＃０５〜＃０７で取得された回転速度指令値Ｎｔ、Ｎｖ、Ｎａに基づき、これらのうちの最大値を、補機が必要とする回転速度に対応する回転速度指令値ＮＩとして決定する（ステップ＃０８）。
【００７２】
次に、制御ユニット４１は、ＭＧ２回転速度センサＳｅ２により検出される第二モータ・ジェネレータＭＧ２の第二ロータＲｏ２の回転速度を取得する（ステップ＃０９）。この第二ロータＲｏ２の回転速度に比例して、出力ギヤＯに接続される遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒの回転速度が決まる。次に、第一モータ・ジェネレータ制御部４３は、補機回転速度決定部４５により決定された回転速度指令値ＮＩと、遊星歯車装置Ｐのリングギヤｒの回転速度とに基づいて、ＭＧ１回転速度指令値を決定する（ステップ＃１０）。最後に、第一モータ・ジェネレータ制御部４３は、決定したＭＧ１回転速度指令値にしたがって第一モータ・ジェネレータＭＧ１を動作させるように第一インバータ３２を制御する（ステップ＃１１）。以上で、補機駆動制御処理を終了する。
【００７３】
〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態においては、電動走行モードからスプリット走行モードへの切り替えに際して、エンジン始動制御部４８が、クラッチ１２を滑らせながら係合させることにより、エンジンＥの回転速度を上昇させてエンジンＥを始動させる場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御して第一モータ・ジェネレータＭＧ１とエンジンＥとを同期させた後（ここでは、回転速度をともに零とする）、エンジンＥを始動させることも、本発明の好適な実施形態の一つである。以下では、エンジン始動制御部４８によるエンジン始動制御の別実施形態について、図９及び図１０を参照して説明する。なお、この場合には、ハイブリッド駆動装置１は、オイルポンプ２１により発生させられた油圧を蓄積することが可能な蓄圧装置として、図示しないアキュムレータ等を備える。
【００７４】
図９は、遊星歯車装置Ｐの動作状態を表す速度線図である。この図において、細実線は電動走行時等のエンジンＥの停止中における補機駆動中の動作状態を表し、太破線は電動走行モードからスプリット走行モードへの切替中における遷移状態を表し、太実線はエンジンＥが始動する時点における動作状態を表している。また、図１０は、電動走行モードからスプリット走行モードへ切り替える際のエンジン始動制御の一例を示すタイミングチャートである。この図には、上段から順に、「入力軸回転速度」、アキュムレータに蓄積される「油圧」、クラッチ１２に対する「クラッチ駆動信号」のＯＮ又はＯＦＦ状態、「エンジン回転速度」、及びエンジンＥに対する「燃料噴射信号」のをＯＮ又はＯＦＦ状態、を表すタイミングチャートを示している。
【００７５】
電動走行モードからスプリット走行モードへの切り替えに際しては、まずエンジン始動制御部４８は、第一モータ・ジェネレータ制御部４３を介して、入力軸Ｉの回転速度が零となるように第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を制御する。図１０に示す時刻ｔ１において、エンジン始動制御部４８は、入力軸Ｉの回転速度指令値ＮＩを零として、図９の速度線図のうち太破線で示す状態となるように第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を低下させる。第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が低下するにしたがい、入力軸Ｉの実回転速度も低下する。そして、時刻ｔ２において第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度が零となった後に、クラッチ駆動信号をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替える。このとき、入力軸Ｉの回転速度が零となることによりオイルポンプ２１は油を吐出しない状態となるが、アキュムレータに油圧が蓄積されているので、当該アキュムレータに蓄積された油圧によりクラッチ１２を係合させることができる。
【００７６】
アキュムレータに蓄積された油圧により、係合状態となるのに十分な油圧がクラッチ１２に供給されると、時刻ｔ３において、エンジン始動制御部４８は、第一モータ・ジェネレータ制御部４３を介して、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度を上昇させる。クラッチ１２は係合状態となっているので、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度の上昇に伴って、遊星歯車装置Ｐを介してエンジンＥの回転速度も徐々に上昇する。そして、時刻ｔ４において、図９及び図１０に示すようにエンジンＥの回転速度が所定の回転数Ｗｅに達した時に、燃料噴射信号をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えるとともに点火してエンジンＥを始動させる。このようなエンジン始動制御によっても、上述したような係合ショックが生じることを抑制することができる。また、上記の実施形態のようにクラッチ１２の係合時にスリップ制御を行なう場合と比較して、摩擦板の発熱や摩耗を抑制して、クラッチ１２の耐久性を向上させることができるという利点がある。
【００７７】
（２）上記の実施形態においては、入力軸Ｉの回転速度指令値ＮＩが、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の温度に基づく第一回転速度指令値Ｎｔ、車速に基づく第二回転速度指令値Ｎｖ、及び車載用エアコンディショナーの要求能力に基づく第三回転速度指令値Ｎａのうちの最大値として決定される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えばこれらのうちのいずれか一つの回転速度指令値を入力軸Ｉの回転速度指令値ＮＩとすることや、これらのうちのいずれか二つの回転速度指令値の大きい方を入力軸Ｉの回転速度指令値ＮＩとすること、或いは、これら以外の条件によって取得される回転速度指令値の候補値をも考慮して入力軸Ｉの回転速度指令値ＮＩを決定すること等も、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７８】
（３）上記の実施形態においては、動力取出部を介して駆動される補機が、車載用エアコンディショナーのコンプレッサ２５及びオイルポンプ２１である場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、コンプレッサ２５やオイルポンプ２１以外にも、例えばパワーステアリング用のオイルポンプやエンジンや駆動装置（インバータ等）の冷却水のウォーターポンプ等を補機として、これらをエンジンＥの停止中に第一モータ・ジェネレータＭＧ１により駆動することも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００７９】
（４）上記の実施形態においては、エンジンＥの側から、遊星歯車装置Ｐ、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の順に配置されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば第一モータ・ジェネレータＭＧ１が遊星歯車装置Ｐに対してエンジンＥ側に配置される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８０】
（５）上記の実施形態においては、入力軸Ｉが遊星歯車装置Ｐのサンギヤｓ及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１第一ロータＲｏ１の径方向内側を貫通して、第一モータ・ジェネレータＭＧ１に対して遊星歯車装置Ｐとは反対側まで延出され、入力軸ＩのエンジンＥとは反対側の端部に駆動プーリ２５及びオイルポンプ２１を備える場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば駆動プーリ２５やオイルポンプ２１が、入力軸Ｉの軸方向で出力ギヤＯとクラッチ１２の間に配置される構成とすること等も、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８１】
（６）上記の実施形態においては、遊星歯車装置Ｐの３つの回転要素に関して、サンギヤｓに第一モータ・ジェネレータＭＧ１が接続され、キャリアｃａに入力軸Ｉ及び動力取出部が接続され、リングギヤｒに出力ギヤＯ及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２が接続されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、遊星歯車装置Ｐの３つの回転要素に対するこれらの接続関係は、適宜変更することが可能である。
【００８２】
（７）上記の実施形態においては、単一のシングルピニオン型の遊星歯車機構により遊星歯車装置Ｐが構成される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば単一のダブルピニオン型の遊星歯車機構により遊星歯車装置Ｐが構成され、或いは、複数のシングルピニオン型又はダブルピニオン型の遊星歯車機構を組み合わせて遊星歯車装置Ｐが構成されることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【００８３】
（８）上記の実施形態においては、差動歯車装置として、サンギヤｓ、キャリアｃａ、及びリングギヤｒを備える遊星歯車装置Ｐを用いる場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば互いに噛合する複数の傘歯車を用いた差動歯車装置等を用いることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、エンジンに接続される入力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、車輪に接続される出力部材と、３つの回転要素を備える差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】ハイブリッド駆動装置の構成を示すスケルトン図
【図２】ハイブリッド駆動装置のシステム構成を示す模式図
【図３】スプリット走行モードにおける遊星歯車装置の動作状態を表す速度線図
【図４】電動走行モードにおける遊星歯車装置の動作状態を表す速度線図
【図５】第一回転速度指令値の決定方法を説明するための図
【図６】第二回転速度指令値の決定方法を説明するための図
【図７】第三回転速度指令値の決定方法を説明するための図
【図８】補機駆動制御の手順を表すフローチャート
【図９】エンジン始動制御の別実施形態における遊星歯車装置の動作状態を表す速度線図
【図１０】エンジン始動制御の別実施形態におけるタイミングチャート
【符号の説明】
【００８６】
１ ハイブリッド駆動装置
１２ クラッチ（係合要素）
２１ オイルポンプ（補機）
２２ 駆動プーリ（動力取出部）
２５ コンプレッサ（補機）
４１ 制御ユニット（制御装置）
４８ エンジン始動制御部
Ｅ エンジン
Ｉ 入力軸（入力部材）
Ｏ 出力ギヤ（出力部材）
ＭＧ１ 第一モータ・ジェネレータ（第一回転電機）
ＭＧ２ 第二モータ・ジェネレータ（第二回転電機）
Ｐ 遊星歯車装置（差動歯車装置）
ｓ サンギヤ（第一回転要素）
ｃａ キャリア（第二回転要素）
ｒ リングギヤ（第三回転要素）
Ｗ 車輪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに接続される入力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、車輪に接続される出力部材と、
前記第一回転電機に接続される第一回転要素と、前記入力部材に接続される第二回転要素と、前記出力部材及び前記第二回転電機に接続される第三回転要素と、の３つの回転要素を有する差動歯車装置と、
前記入力部材と前記エンジンとを選択的に接続する係合要素と、
前記第二回転要素に接続された、補機を駆動するための動力を取り出し可能な動力取出部と、
前記エンジンの停止中に、前記係合要素を解放状態として、前記補機が必要とする回転速度で前記第二回転要素を回転させるように前記第一回転電機を駆動する制御装置と、
を備えたハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第一回転電機を駆動して前記補機を回転させた際に前記第三回転要素から前記出力部材に伝達されるトルクを打ち消すように前記第二回転電機の出力トルクを補正する請求項１に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
前記補機として、車載用エアコンディショナーのコンプレッサを備えた請求項１又は２に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項４】
前記補機として、油を吐出するオイルポンプをさらに備え、
前記制御装置は、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の一方又は双方の温度、前記出力部材の回転速度、及び前記車載用エアコンディショナーの要求能力、の一つ以上に基づいて、前記エンジンの停止中における前記第二回転要素の回転速度を決定する請求項３に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記補機を駆動するための前記第二回転要素の回転速度と前記第二回転電機の回転速度とに基づいて、前記第一回転電機の回転速度を制御する請求項４に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項６】
前記係合要素は、油圧作動式の係合要素であり、油圧の非供給時には解放状態に保持されるとともに、油圧の供給時に係合状態が実現される請求項１から５のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記エンジンの停止中に、前記係合要素を解放状態から係合状態へ切り替え、前記第一回転電機の回転駆動力により前記エンジンを始動させる請求項６に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項８】
前記補機として、油を吐出するオイルポンプを備え、
前記制御装置は、前記係合要素を滑らせながら係合させることにより、前記エンジンの回転速度を上昇させて前記エンジンを始動させる請求項７に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項９】
前記補機として、油を吐出するオイルポンプを備えるとともに、油圧を蓄積可能な蓄圧装置を備え、
前記制御装置は、前記入力部材の回転速度が零となるように前記第一回転電機の回転速度を制御した後、前記蓄圧装置に蓄積された油圧により前記係合要素を係合させ、その後前記第一回転電機の回転速度を上昇させることにより前記エンジンの回転速度を上昇させて前記エンジンを始動させる請求項７に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１０】
前記エンジンの側から、前記差動歯車装置、前記第一回転電機の順に配置され、
前記入力部材が、前記差動歯車装置及び前記第一回転電機の径方向内側を貫通して、前記第一回転電機に対して前記差動歯車装置とは反対側まで延出され、
前記入力軸の前記第一回転電機に対して前記エンジンとは反対側の部分に、前記動力取出部を備えた請求項１から９のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１】
エンジンに接続される入力部材と、第一回転電機と、第二回転電機と、車輪に接続される出力部材と、
前記第一回転電機に接続される第一回転要素と、前記入力部材に接続される第二回転要素と、前記出力部材及び前記第二回転電機に接続される第三回転要素と、の３つの回転要素を有する差動歯車装置と、
前記入力部材と前記エンジンとを選択的に接続する係合要素と、
前記第二回転要素に接続された、補機を駆動するための動力を取り出し可能な動力取出部と、
前記エンジンの停止中に、前記係合要素を解放状態として、前記補機が必要とする回転速度で前記第二回転要素を回転させるように前記第一回転電機を駆動する制御装置と、
を備えたハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第一回転電機を駆動して前記補機を回転させた際に前記第三回転要素から前記出力部材に伝達されるトルクを打ち消すように前記第二回転電機の出力トルクを補正する請求項１に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
前記補機として、車載用エアコンディショナーのコンプレッサを備えた請求項１又は２に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項４】
前記補機として、油を吐出するオイルポンプをさらに備え、
前記制御装置は、前記第一回転電機及び前記第二回転電機の一方又は双方の温度、前記出力部材の回転速度、及び前記車載用エアコンディショナーの要求能力、の一つ以上に基づいて、前記エンジンの停止中における前記第二回転要素の回転速度を決定する請求項３に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記補機を駆動するための前記第二回転要素の回転速度と前記第二回転電機の回転速度とに基づいて、前記第一回転電機の回転速度を制御する請求項４に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項６】
前記係合要素は、油圧作動式の係合要素であり、油圧の非供給時には解放状態に保持されるとともに、油圧の供給時に係合状態が実現される請求項１から５のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記エンジンの停止中に、前記係合要素を解放状態から係合状態へ切り替え、前記第一回転電機の回転駆動力により前記エンジンを始動させる請求項６に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項８】
前記補機として、油を吐出するオイルポンプを備え、
前記制御装置は、前記係合要素を滑らせながら係合させることにより、前記エンジンの回転速度を上昇させて前記エンジンを始動させる請求項７に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項９】
前記補機として、油を吐出するオイルポンプを備えるとともに、油圧を蓄積可能な蓄圧装置を備え、
前記制御装置は、前記入力部材の回転速度が零となるように前記第一回転電機の回転速度を制御した後、前記蓄圧装置に蓄積された油圧により前記係合要素を係合させ、その後前記第一回転電機の回転速度を上昇させることにより前記エンジンの回転速度を上昇させて前記エンジンを始動させる請求項７に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１０】
前記エンジンの側から、前記差動歯車装置、前記第一回転電機の順に配置され、
前記入力部材が、前記差動歯車装置及び前記第一回転電機の径方向内側を貫通して、前記第一回転電機に対して前記差動歯車装置とは反対側まで延出され、
前記入力軸の前記第一回転電機に対して前記エンジンとは反対側の部分に、前記動力取出部を備えた請求項１から９のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−７６６７８（Ｐ２０１０−７６６７８Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４９２１２（Ｐ２００８−２４９２１２）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００１００７６８）アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 (3,717)
【Ｆターム（参考）】
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