JP2011168085A - Driving device for vehicle - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the driving device of a vehicle, when torque loaded on an engagement means to be used for the fixing of a rotating element is inserted, capable of suppressing the shock accompanying the inversion. <P>SOLUTION: A drive device 2A is provided with a lock mechanism 30 for fixing a sun gear Su1, to which a first motor generator 4 is connected so that a fixed gear ratio mode can be achieved by fixing the sun gear Su1 by the lock mechanism 30. When the torque loaded on the lock mechanism 30 is inverted, when executing the fixed gear ratio mode, rotation-blocking control for making a first motor generator 4 output torque is executed so that the rotation of the sun gear Su1 within the range of the looseness of the lock mechanism 30 can be blocked, when the electricity accumulation rate of a battery 18 is high; and while the rotation of the sun gear Su1 within the range of the looseness of the lock mechanism 30 is permitted, when the electricity accumulation rate of the battery 18 is low, collision relaxing control for making the first motor generator 4 output torque is executed so that a speed, when the looseness is blocked, can be set so as to approach 0. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関に加えて他の駆動源が設けられた車両の駆動装置に関する。   The present invention relates to a vehicle drive device provided with another drive source in addition to an internal combustion engine.

遊星歯車機構の各回転要素に内燃機関、モータ・ジェネレータ及び出力部が連結された動力分割機構を備え、モータ・ジェネレータが連結された回転要素をブレーキにて固定又は解放することにより、動力分割機構が有する一定の変速比で内燃機関の回転を変速する固定変速比モードと、モータ・ジェネレータの回転を変化させることにより内燃機関の回転を無段階に変速し得る無段変速比モードと選択的に実行でき、モータ・ジェネレータの回転数が許容値よりも小さくなったときにモータ・ジェネレータが連結された回転要素をブレーキにて固定して無段変速比モードから固定変速比モードへ切り替える車両の駆動装置が知られている（特許文献１）。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及び３が存在する。   A power split mechanism including a power split mechanism in which an internal combustion engine, a motor / generator, and an output unit are connected to each rotary element of the planetary gear mechanism, and fixing or releasing the rotary element connected to the motor / generator with a brake. A fixed speed ratio mode for shifting the rotation of the internal combustion engine at a constant speed ratio, and a continuously variable speed ratio mode for changing the rotation of the internal combustion engine steplessly by changing the rotation of the motor / generator. A vehicle drive that can be executed and switches from the continuously variable gear ratio mode to the fixed gear ratio mode by fixing the rotating element to which the motor / generator is coupled with a brake when the motor / generator speed is lower than the allowable value. An apparatus is known (Patent Document 1). In addition, Patent Documents 2 and 3 exist as prior art documents related to the present invention.

特開平９−１５６３８７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-156387 特開２００５−３１８７２１号公報JP 2005-318721 A 特開２００４−１６９８４２号公報JP 2004-169842 A

特許文献１の駆動装置が固定変速比モードを実行する場合、モータ・ジェネレータが連結された回転要素を固定するブレーキに対してトルクが負荷される。そのトルクは車両の走行状態によって大きさ及びその方向が変化する。このブレーキの具体的機構として、例えば回転方向にガタを有する機構を採用できる。しかしながら、こうした機構を用いると、ブレーキに負荷されるトルクが反転する場合に、ガタが詰まった状態からガタの範囲内で回転要素が反転してブレーキに衝突するためショックが発生するおそれがある。   When the driving device of Patent Document 1 executes the fixed gear ratio mode, torque is applied to a brake that fixes a rotating element to which a motor / generator is coupled. The magnitude and direction of the torque change depending on the running state of the vehicle. As a specific mechanism of this brake, for example, a mechanism having play in the rotation direction can be adopted. However, when such a mechanism is used, when the torque applied to the brake is reversed, a shock may occur because the rotating element reverses within the range of looseness from the clogged state and collides with the brake.

そこで、本発明は、回転要素の固定に用いる係合手段に負荷されるトルクが反転した場合にその反転に伴うショックを抑制できる車両の駆動装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle drive device that can suppress a shock caused by the reversal when the torque applied to the engaging means used for fixing the rotating element is reversed.

本発明の車両の駆動装置は、内燃機関と、モータ・ジェネレータと、車両の駆動輪に動力を出力するための出力部と、前記モータ・ジェネレータが電気的に接続されたバッテリと、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回転要素が含まれる複数の回転要素を有し、前記第１回転要素に前記内燃機関が、前記第２回転要素に前記モータ・ジェネレータが、前記第３回転要素に前記出力部がぞれぞれ連結された動力分割機構と、前記複数の回転要素のうち前記第１回転要素及び前記第３回転要素を除くいずれか一つの回転要素である操作対象要素を回転方向のガタを許容しつつ固定でき、かつその固定を解除できる係合手段と、前記操作対象要素が固定されるように前記係合手段を操作することにより、前記動力分割機構が有する変速比で前記内燃機関の回転を変速して前記出力部に伝達させる固定変速比モードを実行可能な駆動制御手段と、を備え、前記駆動制御手段は、前記固定変速比モードの実行時に前記係合手段に負荷されるトルクが反転する場合、前記バッテリの蓄電率が高いときは前記ガタの範囲内での前記操作対象要素の回転を阻止するように前記モータ・ジェネレータからトルクを出力させる回転阻止制御を、前記バッテリの蓄電率が低いときは前記ガタの範囲内で前記操作対象要素の回転を許容するが前記ガタが詰まる時の前記操作対象要素の回転速度が前記ガタが詰まる前よりも小さくなるように前記モータ・ジェネレータからトルクを出力させる衝突緩和制御をそれぞれ実行するものである（請求項１）。   A vehicle drive device according to the present invention includes an internal combustion engine, a motor / generator, an output unit for outputting power to a drive wheel of the vehicle, and a battery to which the motor / generator is electrically connected. A plurality of rotation elements including a first rotation element, a second rotation element, and a third rotation element that are capable of dynamic rotation, wherein the internal combustion engine is the first rotation element, and the motor generator is the second rotation element A power split mechanism in which the output unit is connected to the third rotating element, and any one rotating element excluding the first rotating element and the third rotating element among the plurality of rotating elements. The operation target element can be fixed while allowing play in the rotational direction, and the fixing means can be released, and by operating the engagement means so that the operation target element is fixed, the power Split mechanism Drive control means capable of executing a fixed speed ratio mode for shifting the rotation of the internal combustion engine at a speed ratio to be transmitted and transmitting the rotation to the output unit, wherein the drive control means is configured to execute the fixed speed ratio mode when the fixed speed ratio mode is executed. Rotation that outputs torque from the motor / generator so as to prevent rotation of the operation target element within the range when the battery has a high storage rate when torque applied to the engaging means is reversed. In the prevention control, when the battery storage rate is low, the operation target element is allowed to rotate within the range of the play, but the rotation speed of the operation target element when the play is clogged is higher than that before the play is clogged. Collision alleviation control for outputting torque from the motor / generator so as to be reduced is executed (claim 1).

この駆動装置によれば、固定変速比モードの実行時に係合手段に負荷されるトルクが反転する際、ガタの範囲内での操作対象要素の回転を阻止するようにモータ・ジェネレータからトルクを出力させる回転阻止制御と、ガタの範囲内での操作対象要素の回転を許容するがガタが詰まる時の操作対象要素の速度がガタが詰まる前よりも小さくなるようにモータ・ジェネレータからトルクを出力させる衝突緩和制御とが使い分けられる。従って、回転阻止制御又は衝突緩和制御のいずれか一方の実行によって、係合手段に負荷されるトルクが反転しても操作対象要素が係合手段に衝突することを回避又はその衝突を緩和することができる。このため、トルクの反転に伴うショックを抑制できる。回転阻止制御はトルクの反転時にその反転したトルクを打ち消す方向に操作対象要素に対してトルクを加え続ける必要があるので、モータ・ジェネレータからトルクを出力させる期間がトルクの反転時にガタが詰まるまでに限られる衝突緩和制御よりも消費電力が大きい。つまり、回転阻止制御と衝突緩和制御との間には実行に必要な電力に差違がある。この駆動装置は、バッテリの蓄電率が高い場合は電力の余裕を考慮して回転阻止制御を実行し、バッテリの蓄電率が低い場合は回転阻止制御よりも消費電力が低い衝突緩和制御を実行しているので、トルクの反転時に回転阻止制御のみを実行する場合に比べてショック抑制のために必要な消費電力を低減できる。   According to this drive device, when the torque applied to the engaging means is reversed during execution of the fixed gear ratio mode, the torque is output from the motor / generator so as to prevent the operation target element from rotating within the range of backlash. Rotation prevention control that allows rotation of the operation target element within the range of backlash, but outputs the torque from the motor / generator so that the speed of the operation target element when the backlash is clogged becomes smaller than before the clogging It can be used properly for collision mitigation control. Therefore, by performing either one of the rotation prevention control or the collision mitigation control, the operation target element is prevented from colliding with the engagement means even when the torque applied to the engagement means is reversed, or the collision is mitigated. Can do. For this reason, the shock accompanying reversal of torque can be controlled. In the rotation prevention control, it is necessary to continue to apply torque to the operation target element in the direction to cancel the reversed torque when the torque is reversed. Power consumption is larger than limited collision mitigation control. That is, there is a difference in power required for execution between the rotation prevention control and the collision mitigation control. This drive device executes rotation prevention control in consideration of power margin when the battery storage rate is high, and executes collision mitigation control that consumes less power than rotation prevention control when the battery storage rate is low. Therefore, the power consumption required for shock suppression can be reduced as compared with the case where only the rotation prevention control is executed when the torque is reversed.

本発明の駆動装置の一態様において、前記駆動制御手段は、前記衝突緩和制御の実行時に前記ガタが詰まる時の前記操作対象要素の回転速度が０に近づくように前記モータ・ジェネレータからトルクを出力させてもよい（請求項２）。この態様によれば、ガタが詰まる時の操作対象要素の回転速度が０に近づけられるため、トルク反転時のショックを限界まで低減できる。   In one aspect of the drive device of the present invention, the drive control means outputs torque from the motor / generator so that the rotation speed of the operation target element approaches 0 when the play is clogged when the collision mitigation control is executed. (Claim 2). According to this aspect, since the rotation speed of the operation target element when the backlash is clogged is brought close to 0, the shock at the time of torque reversal can be reduced to the limit.

本発明の駆動装置の一態様において、前記バッテリに電気的に接続されかつ前記出力部に連結された他のモータ・ジェネレータと、前記車両の減速時に前記駆動輪から入力されるエネルギーを利用して前記他のモータ・ジェネレータにて発電させる回生制御を実行させる回生制御手段と、を更に備え、前記駆動制御手段は、前記固定変速比モードの実行時に前記車両の減速要求がなされかつ前記回生制御が行われる場合、前記バッテリの蓄電率に基づいて定められる前記バッテリに対する充電要求量が前記回生制御とともに前記回転阻止制御又は前記衝突緩和制御を実行した場合に得られると予測される電力量である回生可能量よりも大きい場合を条件として、前記操作対象要素の固定が解除されるように前記係合手段を操作することにより前記固定変速比モードから前記動力分割機構の変速比を無段階に変更し得る無段変速比モードへ切り替えてもよい（請求項３）。   In one aspect of the drive device of the present invention, another motor / generator electrically connected to the battery and coupled to the output unit, and energy input from the drive wheels during deceleration of the vehicle are utilized. Regenerative control means for executing regenerative control for generating power by the other motor / generator, wherein the drive control means is configured to request deceleration of the vehicle when the fixed gear ratio mode is executed, and to perform the regenerative control. If performed, the regenerative power that is predicted to be obtained when the charge request amount for the battery determined based on the battery storage rate of the battery is executed together with the regenerative control and the rotation prevention control or the collision mitigation control. By operating the engagement means so that the operation target element is unlocked on condition that it is larger than the possible amount Serial transmission ratio from the fixed gear ratio mode the power split mechanism may be switched to the continuously variable speed ratio mode which can change steplessly (claim 3).

回生制御の実行によって回生可能な電力量は、他のモータ・ジェネレータの発電量から消費電力及び損失が差し引かれたものに相当するが、上述したように回転阻止制御と衝突緩和制御との間には実行時の消費電力に差違があるため、回生制御を回転阻止制御とともに行う場合と衝突緩和制御とともに行う場合とで回生可能な電力量に差違が生まれる。この態様によれば、充電要求量が回生可能量よりも大きい場合、即ち回生制御を回転阻止制御又は衝突緩和制御とともに行うと充電要求量を賄うことができない場合に、操作対象要素の固定が解除される無段変速比モードに切り替えられる。言い換えれば、充電要求量を賄うことができる限りにおいては回生制御とともに回転阻止制御又は衝突緩和制御が優先的に実行されて固定変速比モードが維持されることになる。そのため、固定変速比モードと無段変速比モードとの切り替え頻度を低減できるからモードの切り替えに伴うショックの発生頻度を低減できる。   The amount of power that can be regenerated by executing regenerative control is equivalent to the amount of power generated by other motors / generators minus power consumption and loss, but as described above, between rotation prevention control and collision mitigation control. Since there is a difference in power consumption during execution, there is a difference in the amount of power that can be regenerated between when regenerative control is performed together with rotation prevention control and when performed together with collision mitigation control. According to this aspect, when the required charging amount is larger than the regenerative amount, that is, when the regenerative control is performed together with the rotation prevention control or the collision mitigation control, the charging target amount cannot be covered, and the operation target element is fixed. To the continuously variable transmission ratio mode. In other words, as long as the required charging amount can be covered, the rotation prevention control or the collision mitigation control is preferentially executed together with the regeneration control, and the fixed gear ratio mode is maintained. Therefore, since the frequency of switching between the fixed gear ratio mode and the continuously variable gear ratio mode can be reduced, the frequency of occurrence of shock accompanying the mode switching can be reduced.

回生制御を実行した場合に得られる電力量は車両の走行状態によって変化するため、回生制御とともに回転阻止制御又は衝突緩和制御を行う場合及び無段変速比モードの下で回生制御を行う場合のいずれの場合でも充電要求量を賄うことができない場合もある。そこで、上記の態様において、前記駆動制御手段は、前記充電要求量が前記回生可能量よりも大きく、かつ前記無段変速比モードの下で前記回生制御を実行した場合に得られると予測される電力量が前記回生可能量よりも大きいことを条件として、前記固定変速比モードから前記無段変速比モードへ切り替えてもよい（請求項４）。この場合には、最大の電力量を得られるときに限って無段変速比モードの下で回生制御が行われ、無駄なモード切替を回避できるため、結果として最大の電力量を得ることができる。   Since the amount of electric power obtained when regenerative control is executed varies depending on the running state of the vehicle, either when performing rotation prevention control or collision mitigation control together with regenerative control or when performing regenerative control under the continuously variable transmission ratio mode Even in this case, it may not be possible to cover the required charging amount. Therefore, in the above aspect, the drive control means is predicted to be obtained when the required charging amount is larger than the regenerative possible amount and the regenerative control is executed under the continuously variable transmission ratio mode. The fixed gear ratio mode may be switched to the continuously variable gear ratio mode on condition that the amount of electric power is larger than the regenerative amount. In this case, regenerative control is performed under the continuously variable transmission ratio mode only when the maximum amount of power can be obtained, and useless mode switching can be avoided, so that the maximum amount of power can be obtained as a result. .

以上説明したように、本発明の駆動装置によれば、固定変速比モードの実行時に係合手段に負荷されるトルクが反転する際、ガタの範囲内での操作対象要素の回転を阻止するようにモータ・ジェネレータからトルクを出力させる回転阻止制御と、ガタの範囲内での操作対象要素の回転を許容するがガタが詰まる時の操作対象要素の速度がガタが詰まる前よりも小さくなるようにモータ・ジェネレータからトルクを出力させる衝突緩和制御とがバッテリの蓄電率に基づいて使い分けられるから、トルクの反転に伴うショックを抑制しつつ、その抑制のために必要な消費電力を低減できる。   As described above, according to the drive device of the present invention, when the torque applied to the engaging means is reversed during execution of the fixed gear ratio mode, the rotation of the operation target element within the range of play is prevented. The rotation prevention control that outputs torque from the motor / generator and the rotation of the operation target element within the backlash range are allowed, but the speed of the operation target element when the backlash is clogged is smaller than before the backlash is clogged. Since the collision mitigation control for outputting torque from the motor / generator is selectively used based on the battery storage rate, it is possible to reduce the power consumption required for the suppression while suppressing the shock associated with the torque reversal.

本発明の一形態に係る駆動装置が組み込まれた車両の全体構成を概略的に示した図。The figure which showed roughly the whole structure of the vehicle incorporating the drive device which concerns on one form of this invention. ロック機構の詳細を示した図であって解放状態を示した図。The figure which showed the detail of the locking mechanism, and the figure which showed the releasing state. ロック機構の詳細を示した図であって係合状態を示した図。The figure which showed the detail of the locking mechanism, and the figure which showed the engagement state. ロック機構の第１クラッチ板を軸線方向から見た状態を示した図。The figure which showed the state which looked at the 1st clutch board of the locking mechanism from the axial direction. 各クラッチ板を半径方向から見た状態を示した図であって、各クラッチ板の位相が一致している状態を示した図。The figure which showed the state which looked at each clutch board from the radial direction, Comprising: The figure which showed the state in which the phase of each clutch board was in agreement. 各クラッチ板を半径方向から見た状態を示した図であって、各クラッチ板の位相がずれている状態を示した図。The figure which showed the state which looked at each clutch board from the radial direction, Comprising: The figure which showed the state from which the phase of each clutch board shifted | deviated. 内燃機関のトルクが反転する際の共線図であって、トルク反転前を示した図。FIG. 6 is a collinear diagram when the torque of the internal combustion engine is reversed, and shows a state before the torque is reversed. 内燃機関のトルクが反転する際の共線図であって、トルク反転後を示した図。FIG. 6 is a collinear diagram when the torque of the internal combustion engine is reversed, showing the state after torque reversal. 回転阻止制御の内容を説明する説明図であって、トルク反転前のロック機構に作用するトルクの状態を模式的に示した図。It is explanatory drawing explaining the content of rotation prevention control, Comprising: The figure which showed typically the state of the torque which acts on the lock mechanism before torque reversal. 回転阻止制御の内容を説明する説明図であって、トルク反転後のロック機構に作用するトルクの状態を模式的に示した図。It is explanatory drawing explaining the content of rotation prevention control, Comprising: The figure which showed typically the state of the torque which acts on the lock mechanism after torque reversal. 衝突緩和制御の内容を説明する説明図であって、トルク反転前のロック機構に作用するトルクの状態を模式的に示した図。It is explanatory drawing explaining the content of collision relaxation control, Comprising: The figure which showed typically the state of the torque which acts on the lock mechanism before torque reversal. 衝突緩和制御の内容を説明する説明図であって、衝突緩和制御の実行中におけるロック機構に作用するトルクの状態を模式的に示した図。It is explanatory drawing explaining the content of collision mitigation control, Comprising: The figure which showed typically the state of the torque which acts on the lock mechanism in execution of collision mitigation control. 衝突緩和制御の内容を説明する説明図であって、衝突緩和制御の完了後におけるロック機構に作用するトルクの状態を模式的に示した図。It is explanatory drawing explaining the content of collision mitigation control, Comprising: The figure which showed typically the state of the torque which acts on the lock mechanism after completion of collision mitigation control. 衝突緩和制御の実行時における第１モータ・ジェネレータの出力トルク、回転角及び回転速度をそれぞれ同一時間軸に示したタイミングチャート。The timing chart which showed the output torque of the 1st motor generator at the time of execution of collision mitigation control, a rotation angle, and rotation speed on the same time axis, respectively. 制御装置が実行する制御ルーチンの一例を示したフローチャート。The flowchart which showed an example of the control routine which a control apparatus performs. 制御装置が実行する制御の実行優先度と充電可能量との対応関係を示した説明図。Explanatory drawing which showed the correspondence of the execution priority of the control which a control apparatus performs, and chargeable amount. 本発明の他の形態に係る駆動装置を搭載した車両の全体構成を概略的に示した図。The figure which showed schematically the whole structure of the vehicle carrying the drive device which concerns on the other form of this invention.

図１は本発明の一形態に係る駆動装置が組み込まれた車両の全体構成を概略的に示している。車両１Ａはいわゆるハイブリッド車両として構成されている。周知のようにハイブリッド車両は、内燃機関を走行用の駆動力源として備えるとともに、電動機を他の走行用の駆動力源として備えた車両である。車両１Ａは、駆動輪と内燃機関とが車両前部に位置するＦＦレイアウトの車両として構成されている。   FIG. 1 schematically shows the overall configuration of a vehicle in which a driving apparatus according to an embodiment of the present invention is incorporated. The vehicle 1A is configured as a so-called hybrid vehicle. As is well known, a hybrid vehicle is a vehicle that includes an internal combustion engine as a driving force source for traveling and also includes an electric motor as another driving force source for traveling. The vehicle 1A is configured as an FF layout vehicle in which drive wheels and an internal combustion engine are located at the front of the vehicle.

これらの図に示すように、駆動装置２Ａは、内燃機関３と、電動機としての第１モータ・ジェネレータ４と、内燃機関３及び第１モータ・ジェネレータ４がそれぞれ連結された動力分割機構５と、車両１の駆動輪１０に動力を出力するための出力部としての出力ギア６とを備えている。また、駆動装置２Ａには変速機構７を介して出力ギア６に連結された第２モータ・ジェネレータ８が設けられている。出力ギア６の動力は差動装置１１を介して左右の駆動輪１０に伝達される。   As shown in these drawings, the driving device 2A includes an internal combustion engine 3, a first motor / generator 4 as an electric motor, a power split mechanism 5 to which the internal combustion engine 3 and the first motor / generator 4 are respectively connected, An output gear 6 serving as an output unit for outputting power to the drive wheels 10 of the vehicle 1 is provided. Further, the drive device 2A is provided with a second motor / generator 8 connected to the output gear 6 via the speed change mechanism 7. The power of the output gear 6 is transmitted to the left and right drive wheels 10 via the differential device 11.

内燃機関３は、火花点火型の多気筒内燃機関として構成されており、その動力は入力軸１５を介して動力分割機構５に伝達される。入力軸１５と内燃機関３との間にはダンパ１６が介在しており、内燃機関３のトルク変動はダンパ１６にて吸収される。第１モータ・ジェネレータ４と第２モータ・ジェネレータ８とは同様の構成を持っていて、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えている。第１モータ・ジェネレータ４は、固定部材であるケース１７に固定されたステータ４ａと、そのステータ４ａの内周側に同軸に配置されたロータ４ｂとを備えている。第２モータ・ジェネレータ８も同様に、ケース１７に固定されたステータ８ａと、そのステータ８ａの内周側に同軸に配置されたロータ８ｂとを備えている。第１モータ・ジェネレータ４が本発明に係るモータ・ジェネレータに、第２モータ・ジェネレータ８が本発明に係る他のモータ・ジェネレータ８にそれぞれ相当する。各モータ・ジェネレータ４、８はバッテリ１８と電気的に接続されている。なお、各モータ・ジェネレータ４、８とバッテリ１８との間にはインバータ回路やバッテリ１８に対する充放電を制御する制御回路等の各種の電気回路が介在するが図示を省略した。   The internal combustion engine 3 is configured as a spark ignition type multi-cylinder internal combustion engine, and the power is transmitted to the power split mechanism 5 via the input shaft 15. A damper 16 is interposed between the input shaft 15 and the internal combustion engine 3, and torque fluctuations of the internal combustion engine 3 are absorbed by the damper 16. The first motor / generator 4 and the second motor / generator 8 have the same configuration, and have both a function as an electric motor and a function as a generator. The first motor / generator 4 includes a stator 4a fixed to a case 17 as a fixing member, and a rotor 4b arranged coaxially on the inner peripheral side of the stator 4a. Similarly, the second motor / generator 8 includes a stator 8a fixed to the case 17, and a rotor 8b arranged coaxially on the inner peripheral side of the stator 8a. The first motor / generator 4 corresponds to the motor / generator according to the present invention, and the second motor / generator 8 corresponds to the other motor / generator 8 according to the present invention. Each motor generator 4, 8 is electrically connected to a battery 18. Various electric circuits such as an inverter circuit and a control circuit for controlling charging / discharging of the battery 18 are interposed between the motor generators 4 and 8 and the battery 18, but are not shown.

動力分割機構５は、相互に差動回転可能な３つの回転要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されており、外歯歯車であるサンギアＳｕ１と、そのサンギアＳｕ１に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲｉ１と、これらのギアＳｕ１、Ｒｉ１に噛み合うピニオン２０を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣｒ１とを備えている。この形態では、入力軸１５がキャリアＣｒ１に、第１モータ・ジェネレータ４が回転部材としての連結部材２１を介してサンギアＳｕ１に、出力ギア６がリングギアＲｉ１にそれぞれ連結されている。従って、本形態においては、キャリアＣｒ１が本発明に係る第１回転要素に、サンギアＳｕ１が本発明に係る第２回転要素に、リングギアＲｉ１が本発明に係る第３回転要素に、それぞれ相当する。   The power split mechanism 5 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism having three rotational elements that can rotate differentially with each other, and is coaxial with the sun gear Su1 that is an external gear and the sun gear Su1. A ring gear Ri1, which is an internal gear disposed, and a carrier Cr1 that holds the pinion 20 meshing with the gears Su1 and Ri1 so as to rotate and revolve freely. In this embodiment, the input shaft 15 is connected to the carrier Cr1, the first motor / generator 4 is connected to the sun gear Su1 via the connecting member 21 as a rotating member, and the output gear 6 is connected to the ring gear Ri1. Therefore, in this embodiment, the carrier Cr1 corresponds to the first rotating element according to the present invention, the sun gear Su1 corresponds to the second rotating element according to the present invention, and the ring gear Ri1 corresponds to the third rotating element according to the present invention. .

減速機構７は、第２モータ・ジェネレータ８の回転を減速して出力ギア６に伝達するための機構であり、相互に差動回転可能な３つの要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。減速機構７は外歯歯車であるサンギアＳｕ２と、そのサンギアＳｕ２に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲｉ２と、これらのギアＳｕ２、Ｒｉ２に噛み合うピニオン２５を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣｒ２とを備えている。本形態では、サンギアＳｕ２が第２モータ・ジェネレータ８に、リングギアＲｉ２が出力ギア６にそれぞれ連結されており、キャリアＣｒ２はケース１７に固定されている。これにより、第２モータ・ジェネレータ８の回転が減速されて出力ギア６に伝達されるとともに、第２モータ・ジェネレータ８の動力が増幅されて出力ギア６に伝達される。つまり、第２モータ・ジェネレータ８は減速機構７を介して出力ギア６に連結されている。   The speed reduction mechanism 7 is a mechanism for reducing the rotation of the second motor / generator 8 and transmitting it to the output gear 6. The speed reduction mechanism 7 is configured as a single pinion type planetary gear mechanism having three elements capable of differential rotation. Has been. The speed reduction mechanism 7 is capable of rotating and revolving a sun gear Su2 that is an external gear, a ring gear Ri2 that is an internal gear disposed coaxially with the sun gear Su2, and a pinion 25 that meshes with these gears Su2 and Ri2. And a carrier Cr2 to be held. In this embodiment, the sun gear Su2 is connected to the second motor / generator 8, the ring gear Ri2 is connected to the output gear 6, and the carrier Cr2 is fixed to the case 17. Thus, the rotation of the second motor / generator 8 is decelerated and transmitted to the output gear 6, and the power of the second motor / generator 8 is amplified and transmitted to the output gear 6. That is, the second motor / generator 8 is connected to the output gear 6 via the speed reduction mechanism 7.

駆動装置２Ａには、駆動モードを変更する係合手段としてのロック機構３０が設けられている。このロック機構３０を操作することにより、第１モータ・ジェネレータ４を使用した電気的な無段変速を実現する無段変速比モードと、第１モータ・ジェネレータ４を使用せずに動力分割機構５の持つ変速比にて変速する固定変速比モードとを選択的に実行できる。ロック機構３０は、第１モータ・ジェネレータ４が連結されたサンギアＳｕ１と一体回転する連結部材２１に接続された機構部３１と、その機構部３１とケース１７との間に介在するようにしてケース１７に固定された駆動部３２とを備えている。ロック機構３０は連結部材２１を介してサンギアＳｕ１を固定する係合状態と、その固定を解除する解放状態との間で動作することができる。つまり、本形態では、サンギアＳｕ１がロック機構３０の操作対象になるので、サンギアＳｕ１は本発明に係る操作対象要素に相当する。   The drive device 2A is provided with a lock mechanism 30 as engagement means for changing the drive mode. By operating this lock mechanism 30, a continuously variable transmission ratio mode that realizes an electrical continuously variable transmission using the first motor / generator 4, and a power split mechanism 5 without using the first motor / generator 4. It is possible to selectively execute the fixed speed ratio mode in which the speed is changed with the speed ratio of the. The lock mechanism 30 includes a mechanism portion 31 connected to a connecting member 21 that rotates integrally with the sun gear Su1 to which the first motor / generator 4 is connected, and a case that is interposed between the mechanism portion 31 and the case 17. 17 and a drive unit 32 fixed to 17. The lock mechanism 30 can operate between an engagement state in which the sun gear Su1 is fixed via the connecting member 21 and a release state in which the lock is released. That is, in this embodiment, since the sun gear Su1 is an operation target of the lock mechanism 30, the sun gear Su1 corresponds to an operation target element according to the present invention.

図２及び図３はロック機構３０の詳細を示した図であり、図２は解放状態を、図３は係合状態をそれぞれ示している。係合部３１には、連結部材２１に固定された第１クラッチ板３５と、この第１クラッチ板３５と同軸に配置された第２クラッチ板３６と、これらのクラッチ板３５、３６の間に介在する球状の介在部材３７とが設けられている。各クラッチ板３５、３６は円板状に構成されていて、各クラッチ板３５、３６の対向面には介在部材３７を保持するＶ字溝３８、３９が形成されている。   2 and 3 are views showing the details of the lock mechanism 30. FIG. 2 shows a released state, and FIG. 3 shows an engaged state. The engaging portion 31 includes a first clutch plate 35 fixed to the connecting member 21, a second clutch plate 36 disposed coaxially with the first clutch plate 35, and a space between the clutch plates 35, 36. An interposing spherical interposition member 37 is provided. Each of the clutch plates 35 and 36 is formed in a disc shape, and V-shaped grooves 38 and 39 for holding the interposing member 37 are formed on the opposing surfaces of the clutch plates 35 and 36.

図４は第１クラッチ板３５を軸線方向から見た状態を示しており、図５及び図６は各クラッチ板３５、３６を半径方向から見た状態を示している。図５は各クラッチ板３５、３６の位相が一致している状態を、図６は各クラッチ板３５、３６の位相がずれている状態をそれぞれ示している。図４から明らかなように、第１クラッチ板３５に設けられたＶ字溝３８は、周方向に等間隔に６個並べられている。第２クラッチ板３６に形成された他方のＶ字溝３９も同様に周方向に等間隔に６個並べられている。各Ｖ字溝３８、３９は、第１クラッチ板３５の中心線を含む断面で切断した場合には断面半円形をなしている（図２及び図３参照）。また、図４に示すように、第１クラッチ板３５の軸線方向から見ると、各Ｖ字溝３８、３９は、第１クラッチ板３５の中心寄りの内側縁部と中心から離れた外側縁部とが同心の円弧をなすように湾曲している。更に、図５及び図６に示すように、第１クラッチ板３５の半径方向から見ると、各Ｖ字溝３８、３９はＶ字状に形成されていて、回転方向（図の上又は下方向）に関して深さが徐々に浅くなっている。   FIG. 4 shows a state in which the first clutch plate 35 is viewed from the axial direction, and FIGS. 5 and 6 show a state in which the clutch plates 35 and 36 are viewed from the radial direction. FIG. 5 shows a state where the phases of the clutch plates 35 and 36 are in agreement, and FIG. 6 shows a state where the phases of the clutch plates 35 and 36 are shifted. As is clear from FIG. 4, six V-shaped grooves 38 provided in the first clutch plate 35 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Similarly, six other V-shaped grooves 39 formed in the second clutch plate 36 are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Each V-shaped groove 38, 39 has a semicircular cross section when cut along a cross section including the center line of the first clutch plate 35 (see FIGS. 2 and 3). Further, as shown in FIG. 4, when viewed from the axial direction of the first clutch plate 35, each V-shaped groove 38, 39 has an inner edge near the center of the first clutch plate 35 and an outer edge away from the center. Are curved to form a concentric arc. Further, as shown in FIGS. 5 and 6, when viewed from the radial direction of the first clutch plate 35, each V-shaped groove 38, 39 is formed in a V-shape, and the rotational direction (upward or downward direction in the figure). ) Is gradually getting shallower.

図２に示すように、ロック機構３０が解放状態の場合、機構部３１の第２クラッチ板３６と駆動部３２との間には所定の隙間Ｇが形成されている。第２クラッチ板３６と駆動部３２との間には、駆動部３２から離れる方向に第２クラッチ板３６を付勢するリターンスプリング４０が設けられている。そのため、解放状態においては、第２クラッチ板３６が第１クラッチ板３５に接近する方向に押し付けられた状態で、第１クラッチ板３５と第２クラッチ板３６とが供回りする。   As shown in FIG. 2, when the lock mechanism 30 is in the released state, a predetermined gap G is formed between the second clutch plate 36 of the mechanism portion 31 and the drive portion 32. A return spring 40 that biases the second clutch plate 36 in a direction away from the drive unit 32 is provided between the second clutch plate 36 and the drive unit 32. Therefore, in the released state, the first clutch plate 35 and the second clutch plate 36 are rotated in a state where the second clutch plate 36 is pressed in a direction approaching the first clutch plate 35.

駆動部３２には第２クラッチ板３６と接触し得る摩擦部４１と、摩擦部４１に組み込まれた電磁石４２とが設けられている。摩擦部４１はケース１７に対して静止している。第２クラッチ板３６は磁性金属で構成されているため、図２の状態で駆動部３２が電磁石４２を励磁すると、第２クラッチ板３６はリターンスプリング４０の弾性力に抗して駆動部３２側に引き寄せられる。そして、電磁石４２の磁力により第２クラッチ板３６が摩擦部４１に接触した場合には、第２クラッチ板３６と摩擦部４１との間に摩擦力が生じるとともに、図６に示すように、第１クラッチ板３５に負荷されたトルクＴによって、各クラッチ板３５、３６の位相がずれて、介在部材３７がＶ字溝３８、３９内の浅い位置に移動して、第２クラッチ板３６を摩擦部４１に押し付ける力Ｆが発生する。これにより、第２クラッチ板３６が摩擦部４１に対して固定された状態となるので、第１クラッチ板３５はトルクＴの方向に回転できなくなり固定される。このようにして、ロック機構３０は解放状態から係合状態へ移行する。   The drive part 32 is provided with a friction part 41 that can come into contact with the second clutch plate 36 and an electromagnet 42 incorporated in the friction part 41. The friction part 41 is stationary with respect to the case 17. Since the second clutch plate 36 is made of magnetic metal, when the drive unit 32 excites the electromagnet 42 in the state of FIG. 2, the second clutch plate 36 resists the elastic force of the return spring 40 and is on the drive unit 32 side. Be drawn to. When the second clutch plate 36 comes into contact with the friction portion 41 by the magnetic force of the electromagnet 42, a frictional force is generated between the second clutch plate 36 and the friction portion 41, and as shown in FIG. Due to the torque T applied to the first clutch plate 35, the phases of the clutch plates 35 and 36 are shifted, and the interposition member 37 moves to a shallow position in the V-shaped grooves 38 and 39, and the second clutch plate 36 is rubbed. A force F that presses against the portion 41 is generated. As a result, the second clutch plate 36 is fixed with respect to the friction portion 41, so that the first clutch plate 35 cannot be rotated in the direction of the torque T and is fixed. In this way, the lock mechanism 30 shifts from the released state to the engaged state.

電磁石４２への通電を維持した状態で、連結部材２１に負荷されるトルクＴの向きが図６の破線矢印で示すように反転すると、介在部材３７がＶ字溝３８、３９の内の深い位置に移動するため第１クラッチ板３５が一旦フリーになる。その後、図６の想像線で示したように、介在部材３７がＶ字溝３８、３９の反対側の斜面に乗り上がり、第２クラッチ板３６を摩擦部４１に押し付ける力Ｆが再び発生する。これにより、第１クラッチ板３５はそれ以上回転できなくなる。このように、第１クラッチ板３５は、電磁石４２への通電が維持されている場合、一方向の回転が阻止されている状態から反対方向の回転が阻止されるまでの範囲内で回転が許容される。即ち、ロック機構３０には係合状態においてガタＢが存在し、そのガタＢの範囲内で第１クラッチ板３５及びこれと一体回転するサンギアＳｕ１は回転し得る。そして、その回転はガタＢが詰まった時（図６参照）に阻止される。   When the direction of the torque T applied to the connecting member 21 is reversed as indicated by the broken line arrow in FIG. 6 while the electromagnet 42 is energized, the interposed member 37 is positioned deep within the V-shaped grooves 38 and 39. The first clutch plate 35 is once freed. Thereafter, as shown by the imaginary line in FIG. 6, the interposed member 37 rides on the slope opposite to the V-shaped grooves 38 and 39, and the force F that presses the second clutch plate 36 against the friction portion 41 is generated again. As a result, the first clutch plate 35 can no longer rotate. As described above, when the energization of the electromagnet 42 is maintained, the first clutch plate 35 is allowed to rotate within a range from the state where the rotation in one direction is prevented to the rotation in the opposite direction. Is done. That is, the lock mechanism 30 has a play B in the engaged state, and the first clutch plate 35 and the sun gear Su1 that rotates integrally with the lock mechanism 30 can rotate within the range of the play B. The rotation is blocked when the play B is clogged (see FIG. 6).

ロック機構３０に負荷されるトルクの反転は種々の理由により生じ得るが、ロック機構３０に固定されるサンギアＳｕ１は内燃機関３の反力を負担する回転要素であるので、例えば内燃機関３の出力が正トルクから負トルクに変化する際にその反転が生じる。図７及び図８は内燃機関３のトルクが反転する際の共線図を示し、図７はトルク反転前を、図８はトルク反転後をそれぞれ示している。これらの図から明らかなように、内燃機関３のトルクｔｅ及び要求駆動トルクｔｄの向きが図７の状態から図８の状態へ変化すると、第１モータ・ジェネレータ４を停止状態に維持するために必要な反力ｔｇの向きも図７の状態から図８の状態へ変化する。換言すれば、ロック機構３０に負荷されるトルクｔも内燃機関３のトルクの反転に伴って反転する。従って、ロック機構３０に負荷されるトルクの反転時に何も対策しなければ、図７の状態から図８の状態へ移る時に、即ちロック機構３０のガタＢが詰まる時に係合部３１の部材間で衝突が起きてその衝突の程度に応じたショックが発生する。本形態の駆動装置２Ａは、その衝突を回避又は緩和してショックを抑制するため、以下に説明する回転阻止制御及び衝突緩和制御を状況に応じて使い分けている。   The reversal of the torque applied to the lock mechanism 30 can occur for various reasons. However, since the sun gear Su1 fixed to the lock mechanism 30 is a rotating element that bears the reaction force of the internal combustion engine 3, for example, the output of the internal combustion engine 3 Is reversed when changes from positive torque to negative torque. 7 and 8 show collinear diagrams when the torque of the internal combustion engine 3 is reversed, FIG. 7 shows before torque reversal, and FIG. 8 shows after torque reversal, respectively. As is clear from these figures, when the directions of the torque te and the required drive torque td of the internal combustion engine 3 change from the state of FIG. 7 to the state of FIG. 8, the first motor / generator 4 is maintained in the stopped state. The direction of the necessary reaction force tg also changes from the state of FIG. 7 to the state of FIG. In other words, the torque t loaded on the lock mechanism 30 also reverses with the reversal of the torque of the internal combustion engine 3. Therefore, if no measures are taken when the torque applied to the lock mechanism 30 is reversed, when the shift from the state shown in FIG. 7 to the state shown in FIG. A collision occurs and a shock corresponding to the degree of the collision occurs. The drive device 2A of the present embodiment uses rotation prevention control and collision mitigation control, which will be described below, depending on the situation in order to avoid or mitigate the collision and suppress the shock.

これら回転阻止制御及び衝突緩和制御は、図１の制御装置４５がトルク反転時に第１モータ・ジェネレータ４に対して所定の操作を行うことにより実施される。制御装置４５は駆動装置２Ａの各部を制御するコンピュータとして構成されており、回転阻止制御及び衝突緩和制御の他に、内燃機関３の出力制御、ロック機構３０の操作による駆動モード切り替え制御、車両走行時の各モータ・ジェネレータ４、８の出力制御等の種々の制御を実行できる。制御装置４５にはこれらの制御を行うため車両１Ａの運転状態を取得する各種のセンサが接続されている。本発明に関連するセンサとしては、図１に示したように、車両１Ａの車速に応じた信号を出力する車速センサ４６、要求駆動力に相関するアクセル開度に応じた信号を出力するアクセル開度センサ４７及びバッテリ１８の蓄電率に応じた信号を出力するＳＯＣセンサ４８が制御装置４５に対して電気的に接続されている。なお、以下においては、本発明に関連する制御を主に説明し、その他の制御については説明を省略ないし簡略化する。   The rotation prevention control and the collision mitigation control are performed by the control device 45 of FIG. 1 performing a predetermined operation on the first motor / generator 4 when the torque is reversed. The control device 45 is configured as a computer that controls each part of the drive device 2A, and in addition to rotation prevention control and collision mitigation control, output control of the internal combustion engine 3, drive mode switching control by operation of the lock mechanism 30, vehicle travel Various controls such as output control of the motor generators 4 and 8 can be executed. In order to perform these controls, the control device 45 is connected to various sensors that acquire the driving state of the vehicle 1A. As shown in FIG. 1, the sensor related to the present invention includes a vehicle speed sensor 46 that outputs a signal corresponding to the vehicle speed of the vehicle 1A, and an accelerator opening that outputs a signal corresponding to the accelerator opening that correlates with the required driving force. An SOC sensor 48 that outputs a signal corresponding to the storage rate of the degree sensor 47 and the battery 18 is electrically connected to the control device 45. In the following, control related to the present invention will be mainly described, and description of other control will be omitted or simplified.

（回転阻止制御）
まず、図９及び図１０を参照しながら制御装置４５が実行する回転阻止制御について説明する。図９及び図１０は回転阻止制御の内容を説明する説明図であり、図９はトルク反転前のロック機構３０に作用するトルクの状態を模式的に示し、図１０はトルク反転後のロック機構３０に作用するトルクの状態を模式的に示している。図９に示したように、トルク反転前においては、第１クラッチ板３５は介在部材３７を介して第２クラッチ板３６に噛み合って固定されているため、第１モータ・ジェネレータ４と一体回転する第１クラッチ板３５は内燃機関３によってトルクｔｇａが負荷され、かつそのトルクｔｇａと反対向きで同一の大きさの反力ｔａを介在部材３７から受けている。 (Rotation prevention control)
First, the rotation prevention control executed by the control device 45 will be described with reference to FIGS. 9 and 10. 9 and 10 are explanatory diagrams for explaining the contents of the rotation prevention control. FIG. 9 schematically shows the state of torque acting on the lock mechanism 30 before torque reversal, and FIG. 10 shows the lock mechanism after torque reversal. The state of the torque acting on 30 is schematically shown. As shown in FIG. 9, before the torque reversal, the first clutch plate 35 meshes with and is fixed to the second clutch plate 36 via the interposition member 37, so that it rotates integrally with the first motor / generator 4. The first clutch plate 35 is loaded with a torque tga by the internal combustion engine 3 and receives a reaction force ta of the same magnitude in the opposite direction to the torque tga from the interposition member 37.

制御装置４５はアクセル開度センサ４７の出力信号等の情報に基づいて要求駆動トルクを演算し、その要求駆動トルクの変化からトルクｔｇａの向きが図９の状態から反転することを検出する。そして、トルクの反転を検出した場合、図１０に示すように、反転したトルクｔｇａを打ち消す方向の付加トルクｔｄａが第１クラッチ板３５に与えられるように第１モータ・ジェネレータ４から所定量のトルクを出力させる。第１クラッチ板３５に与える付加トルクｔｄａの大きさはトルクｔｇａの大きさと同一又はそれよりも大きい値である。そのため、第１クラッチ板３５はトルクｔｇａが反転しても図９の状態に維持される。つまり、第１モータ・ジェネレータ４が連結されるサンギアＳｕ１（図１）はガタＢの範囲内での回転が阻止される。制御装置４５は図１０の状態から図９の状態に再びトルクが反転した場合に第１モータ・ジェネレータ４からの出力を停止させる。こうした回転阻止制御により、トルク反転時にロック機構３０の部材間の衝突を確実に回避できるので、その衝突を原因としたショックは発生しない。   The control device 45 calculates the required drive torque based on information such as the output signal of the accelerator opening sensor 47, and detects that the direction of the torque tga is reversed from the state of FIG. 9 from the change in the required drive torque. When a torque reversal is detected, as shown in FIG. 10, a predetermined amount of torque is applied from the first motor / generator 4 so that the additional torque tda is applied to the first clutch plate 35 in the direction to cancel the reversed torque tga. Is output. The magnitude of the additional torque tda applied to the first clutch plate 35 is the same as or larger than the magnitude of the torque tga. Therefore, the first clutch plate 35 is maintained in the state shown in FIG. 9 even if the torque tga is reversed. That is, the sun gear Su1 (FIG. 1) to which the first motor / generator 4 is coupled is prevented from rotating within the range of the play B. The control device 45 stops the output from the first motor / generator 4 when the torque is reversed again from the state of FIG. 10 to the state of FIG. 9. Such rotation prevention control can reliably avoid a collision between the members of the lock mechanism 30 at the time of torque reversal, so that a shock caused by the collision does not occur.

（衝突緩和制御）
次に、図１１〜図１４を参照しながら制御装置４５が実行する衝突緩和制御について説明する。図１１〜図１３は衝突緩和制御の内容を説明する説明図であり、図１１はトルク反転前のロック機構３０に作用するトルクの状態を模式的に示し、図１２は衝突緩和制御の実行中におけるロック機構３０に作用するトルクの状態を模式的に示し、図１３は衝突緩和制御の完了後におけるロック機構３０に作用するトルクの状態を模式的に示している。図１４は衝突緩和制御の実行時における第１モータ・ジェネレータ４の出力トルク、回転角及び回転速度をそれぞれ同一時間軸に示したタイミングチャートである。 (Collision mitigation control)
Next, collision mitigation control executed by the control device 45 will be described with reference to FIGS. 11 to 13 are explanatory diagrams for explaining the contents of the collision mitigation control. FIG. 11 schematically shows the state of the torque acting on the lock mechanism 30 before the torque reversal, and FIG. FIG. 13 schematically shows the state of the torque acting on the lock mechanism 30 after the completion of the collision relaxation control. FIG. 14 is a timing chart showing the output torque, rotation angle, and rotation speed of the first motor / generator 4 on the same time axis when the collision mitigation control is executed.

図１１に示すように、トルク反転前は図９の場合と同様に、第１クラッチ板３５は内燃機関３によってトルクｔｇｂが負荷され、かつそのトルクｔｇｂと反対向きで同一の大きさの反力ｔｂを介在部材３７から受けている。制御装置４５は、上記と同様にしてトルクの反転を検出した場合、図１２に示すように反転したトルクｔｇｂを打ち消す方向の付加トルクｔｄｂが第１クラッチ板３５に与えられるように第１モータ・ジェネレータ４からトルクを出力させる。図１２から明らかなように、衝突緩和制御はガタＢの範囲内での第１クラッチ板３５（サンギアＳｕ１）の回転を許容するものである。但し、制御装置４５は、第１クラッチ板３５の回転速度がガタＢが詰まる時にガタＢが詰まる前よりも小さくなるように、つまりその回転速度がガタＢが詰まる前後で減速するように、第１モータ・ジェネレータ４の出力トルクを制御して付加トルクｔｄｂの大きさを時間的に変化させる。   As shown in FIG. 11, before the torque reversal, as in the case of FIG. 9, the first clutch plate 35 is loaded with the torque tgb by the internal combustion engine 3 and has a reaction force of the same magnitude in the opposite direction to the torque tgb. tb is received from the interposed member 37. When detecting the reversal of the torque in the same manner as described above, the control device 45 causes the first motor plate so that the additional torque tdb in the direction to cancel the reversed torque tgb is applied to the first clutch plate 35 as shown in FIG. Torque is output from the generator 4. As is clear from FIG. 12, the collision mitigation control allows the first clutch plate 35 (sun gear Su1) to rotate within the range of the play B. However, the control device 45 sets the first clutch plate 35 so that the rotational speed of the first clutch plate 35 is smaller than that before the backlash B is clogged, that is, the rotational speed is reduced before and after the backlash B is clogged. 1 The output torque of the motor / generator 4 is controlled to change the magnitude of the additional torque tdb with time.

例えば、図１４に示すように、制御装置４５はトルクの反転時ｔ０からガタＢが詰まる時ｔ１までの間に図示のように第１モータ・ジェネレータ４の出力トルクを変化させる。図示の例ではガタＢが詰まる時ｔ１に第１モータ・ジェネレータ４の回転速度が０に近づくように出力トルクを制御している。そのため、ガタＢが詰まる時の運動エネルギーを可能な限り小さくできるので、ガタＢが詰まる時のショックを限界まで低減できる。その後、制御装置４５はガタＢが詰まった後の所定時ｔ２に第１モータ・ジェネレータ４の出力トルクを０に制御する。これにより、図１３に示すように、第１クラッチ板３５は反転したトルクｔｇｂが負荷され、かつそのトルクｔｇｂと反対向きで同一の大きさの反力ｔｂを介在部材３７から受ける状態となる。なお、ガタＢが詰まる時の第１クラッチ板３５等の回転速度を０に近づけたり、又は０に完全に一致させたりしなくても、その回転速度が減速されればガタＢが詰まる時の衝突が緩和される。従って、回転速度が減速される限りにおいてガタＢが詰まる時の回転速度を適宜設定できる。   For example, as shown in FIG. 14, the control device 45 changes the output torque of the first motor / generator 4 as shown in the drawing from the time t0 when the torque is reversed to the time t1 when the backlash B is clogged. In the illustrated example, the output torque is controlled so that the rotation speed of the first motor / generator 4 approaches 0 at t1 when the play B is clogged. Therefore, since the kinetic energy when the backlash B is clogged can be made as small as possible, the shock when the backlash B is clogged can be reduced to the limit. Thereafter, the control device 45 controls the output torque of the first motor / generator 4 to zero at a predetermined time t2 after the backlash B is clogged. As a result, as shown in FIG. 13, the first clutch plate 35 is loaded with the inverted torque tgb and receives the reaction force tb of the same magnitude in the opposite direction from the torque tgb. Even if the rotational speed of the first clutch plate 35 or the like when the backlash B is clogged is not close to 0 or completely matched with 0, if the rotation speed is reduced, the backlash B is clogged. Collisions are alleviated. Therefore, as long as the rotational speed is decelerated, the rotational speed when the play B is clogged can be set as appropriate.

（各制御の使い分け）
制御装置４５は、ロック機構３０に負荷されるトルクが反転する場合、上述した回転阻止制御及び衝突緩和制御をバッテリ１８の充電状態（蓄電率）に応じて使い分けている。上述したように、回転阻止制御はトルクの反転時にその反転したトルクを打ち消す方向にトルクを加え続ける必要があるので、トルクの反転時に第１モータ・ジェネレータ４からトルクを出力させる期間がガタＢが詰まるまでに限られる衝突緩和制御よりも消費電力が大きい。つまり、回転阻止制御と衝突緩和制御との間には実行に必要な電力に差違がある。そこで、制御装置４５は、バッテリ１８の蓄電率が高い場合に電力の余裕を考慮して回転阻止制御を実行し、バッテリ１８の蓄電率が低い場合に衝突緩和制御を行っている。このような制御の使い分けの一例として、回生制御による回生電力量を考慮した制御の使い分けについて説明する。 (Use of each control properly)
When the torque applied to the lock mechanism 30 is reversed, the control device 45 uses the above-described rotation prevention control and collision mitigation control in accordance with the state of charge (electric storage rate) of the battery 18. As described above, since the rotation prevention control needs to continue to apply torque in the direction of canceling the reversed torque when the torque is reversed, the period during which the torque is output from the first motor generator 4 at the time of the torque reversal is Power consumption is larger than collision mitigation control that is limited to clogging That is, there is a difference in power required for execution between the rotation prevention control and the collision mitigation control. Therefore, the control device 45 executes rotation prevention control in consideration of a power margin when the battery 18 has a high power storage rate, and performs collision mitigation control when the battery 18 has a low power storage rate. As an example of such a use of control, the use of control in consideration of the regenerative power amount by regenerative control will be described.

バッテリ１８への充電は、車両１Ａの減速時に駆動輪１０から入力されるエネルギーを利用して第２モータ・ジェネレータ８にて発電させる回生制御によって行われる場合がある。車両１Ａが減速する場合、特にコースト走行の場合には内燃機関３の出力トルクが反転する。そのため、固定変速比モードの実行中に車両１Ａが減速する場合には、ロック機構３０に負荷されるトルクが反転するので、制御装置４５は回生制御によって得られる電力量を考慮して、固定変速比モードの下で回転阻止制御若しくは衝突緩和制御のいずれか一方を実行するか、又は固定変速比モードから無段変速比モードへ切り替えるかを状況に応じて使い分ける。   Charging the battery 18 may be performed by regenerative control in which the second motor / generator 8 generates power using energy input from the drive wheels 10 when the vehicle 1A is decelerated. When the vehicle 1A decelerates, especially when coasting, the output torque of the internal combustion engine 3 is reversed. For this reason, when the vehicle 1A decelerates during execution of the fixed gear ratio mode, the torque applied to the lock mechanism 30 is reversed, so that the control device 45 takes into account the amount of electric power obtained by the regenerative control. Whether the rotation prevention control or the collision mitigation control is executed under the ratio mode, or whether to switch from the fixed gear ratio mode to the continuously variable gear ratio mode is selected depending on the situation.

図１５は、制御装置４５が実行する制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムは制御装置４５が持っているＲＯＭ等の記憶装置に保持されている。図１５の制御ルーチンは、（１）固定変速比モードの実行中であること、（２）車両１Ａの減速によってロック機構３０に負荷されるトルクが反転すること、（３）回生制御を実行すること、の３つの条件が成立していることを前提条件として所定間隔で繰り返し実行される。   FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of a control routine executed by the control device 45. The program of this routine is held in a storage device such as a ROM that the control device 45 has. The control routine of FIG. 15 is (1) that the fixed gear ratio mode is being executed, (2) that the torque applied to the lock mechanism 30 is reversed by the deceleration of the vehicle 1A, and (3) that the regeneration control is executed. It is repeatedly executed at predetermined intervals on the precondition that the above three conditions are satisfied.

ステップＳ１では、ＳＯＣセンサ４８から取得した蓄電率に基づいて要求充電量Ｃｄｅｍを算出する。蓄電率が低い場合は高い場合に比べて充電を行う必要性が高いので充電要求量Ｃｄｅｍが大きくなる。この充電要求量Ｃｄｅｍと蓄電率とは必ずしも一対一に対応する必要はなく、蓄電率とは異なるパラメータを加味して充電要求量Ｃｄｅｍを算出することもできる。   In step S <b> 1, the required charge amount Cdem is calculated based on the power storage rate acquired from the SOC sensor 48. When the power storage rate is low, it is more necessary to perform charging than when the power storage rate is high. The required charging amount Cdem and the storage rate do not necessarily correspond one-to-one, and the required charging amount Cdem can be calculated by taking into consideration a parameter different from the storage rate.

ステップＳ２では、回生可能量Ｒ１を算出する。回生可能量Ｒ１は、回生制御とともに回転阻止制御を実行した場合に得られると予測される電力量である。ステップＳ３では、回生可能量Ｒ２を算出する。回生可能量Ｒ２は、回生制御とともに衝突緩和制御を実行した場合に得られると予測される電力量である。ステップＳ４では、回生可能量Ｒ３を算出する。回生可能量Ｒ３は、ロック機構３０を係合状態から解放状態に切り替えた場合、即ち固定変速比モードから無段変速比モードへ切り替えた場合に得られると予測される電力量である。これらの回生可能量Ｒ１〜Ｒ３は車両１Ａの車速や内燃機関３の回転速度等の運転パラメータに基づいて算出される。なお、上述したように、回転阻止制御の実行に要する電力量は衝突緩和制御の実行に要する電力量よりも大きいので、回生可能量Ｒ１は回生可能量Ｒ２よりも常に小さい。   In step S2, a regenerative amount R1 is calculated. The regenerative amount R1 is an electric power amount that is predicted to be obtained when the rotation prevention control is executed together with the regeneration control. In step S3, a regenerative amount R2 is calculated. The regenerative amount R2 is an electric power amount that is predicted to be obtained when the collision mitigation control is executed together with the regenerative control. In step S4, a regenerative amount R3 is calculated. The regenerative amount R3 is an amount of electric power that is predicted to be obtained when the lock mechanism 30 is switched from the engaged state to the released state, that is, when the fixed gear ratio mode is switched to the continuously variable gear ratio mode. These regenerative possible amounts R1 to R3 are calculated based on operation parameters such as the vehicle speed of the vehicle 1A and the rotational speed of the internal combustion engine 3. Note that, as described above, since the amount of power required for executing the rotation prevention control is larger than the amount of power required for executing the collision mitigation control, the regenerative amount R1 is always smaller than the regenerative amount R2.

ステップＳ５では、充電要求量Ｃｄｅｍが回生可能量Ｒ１よりも大きいか否かを判定し、充電要求量Ｃｄｅｍが回生可能量Ｒ１よりも大きい場合はステップＳ６に進み、そうでない場合はステップＳ１０に進む。ステップＳ６では、充電要求量Ｃｄｅｍが回生可能量Ｒ２よりも小さいか否かを判定し、充電要求量Ｃｄｅｍが回生可能量Ｒ２よりも小さい場合はステップＳ７に進んで衝突緩和制御を実行する。充電要求量Ｃｄｅｍが回生可能量Ｒ２よりも小さい場合は回生制御とともに衝突緩和制御を行うことで充電要求量Ｃｄｅｍを賄うことができるためである。   In step S5, it is determined whether or not the required charge amount Cdem is larger than the regenerative amount R1, and if the required charge amount Cdem is larger than the regenerative amount R1, the process proceeds to step S6. Otherwise, the process proceeds to step S10. . In step S6, it is determined whether or not the required charge amount Cdem is smaller than the regenerative amount R2, and if the required charge amount Cdem is smaller than the regenerative amount R2, the process proceeds to step S7 and collision mitigation control is executed. This is because when the requested charging amount Cdem is smaller than the regenerative amount R2, the requested charging amount Cdem can be covered by performing the collision mitigation control together with the regeneration control.

一方、ステップＳ６で否定的判定がされたときはステップＳ８に進み、回生可能量Ｒ２が回生可能量Ｒ３よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ８では、できるだけ多くの電力量が得られる制御を選ぶため、回生可能量Ｒ２が回生可能量Ｒ３よりも大きい場合はステップＳ７に進んで衝突緩和制御を実行し、そうでない場合はステップＳ９に進みロック機構３０を解放状態に操作して固定変速比モードから無段変速比モードへ切り替える。   On the other hand, when a negative determination is made in step S6, the process proceeds to step S8 to determine whether or not the regenerative amount R2 is larger than the regenerative amount R3. In step S8, in order to select a control that can obtain as much power as possible, when the regenerative amount R2 is larger than the regenerative amount R3, the process proceeds to step S7 to execute the collision mitigation control, and otherwise, the process proceeds to step S9. The advance lock mechanism 30 is operated to the release state to switch from the fixed gear ratio mode to the continuously variable gear ratio mode.

ステップＳ１０では、充電要求量Ｃｄｅｍと回生可能量Ｒ１との差Δが限界値Ｌを超えているか否かを判定する。この限界値Ｌは回生される電力量が過剰になるか否かの基準としての意義を持つ。従って、差Δが限界値Ｌを超えていない場合は電力量が過剰にならずに充電要求量Ｃｄｅｍを賄えるため、ステップＳ１１に進んで回転阻止制御を実行する。一方、差Δが限界値を超えている場合は回生される電力量が過剰になるので、ステップＳ１２に進みロック機構３０を解放状態に操作しつつ第１モータ・ジェネレータ４を力行することにより内燃機関３の回転速度を上昇させて回生電力を消費させる電力消費制御を行う。これによりバッテリ１８への過充電等が防止される。   In step S10, it is determined whether or not the difference Δ between the required charging amount Cdem and the regenerative amount R1 exceeds a limit value L. This limit value L has significance as a criterion for determining whether or not the amount of regenerated electric power is excessive. Therefore, when the difference Δ does not exceed the limit value L, the amount of electric power does not become excessive and the required charging amount Cdem can be covered, so that the routine proceeds to step S11 and rotation prevention control is executed. On the other hand, when the difference Δ exceeds the limit value, the amount of electric power regenerated is excessive, so that the process proceeds to step S12 to operate the internal combustion engine by powering the first motor / generator 4 while operating the lock mechanism 30 in the released state. Power consumption control for increasing the rotational speed of the engine 3 and consuming regenerative power is performed. This prevents overcharging of the battery 18 and the like.

以上の制御によれば、ステップＳ５、ステップＳ６及びステップＳ８の判定により、回生制御を回転阻止制御又は衝突緩和制御とともに行うと充電要求量Ｃｄｅｍを賄うことができない場合に、ステップＳ９によって無段変速比モードに切り替えられる。つまり、充電要求量Ｃｄｅｍを賄うことができる限りにおいては回生制御とともに回転阻止制御又は衝突緩和制御が優先的に実行されて固定変速比モードが維持されることになる。図１６は制御装置４５が実行する制御の実行優先度と充電可能量との対応関係を示した説明図である。この図から明らかなように、各制御を実行した場合の充電可能量は互いに相違するが、回転阻止制御、衝突緩和制御及び無段変速比モードへの切替制御の順番で実行優先度が設定されている。例えば、どの制御を実行しても充電要求を賄うことができるケースでは回転阻止制御が実行されて固定変速比モードが維持されるが、回転阻止制御及び衝突緩和制御のいずれの制御を実行しても充電要求を賄うことができないケースでは無段変速比モードへの切替制御が実行されることとなる。従って、固定変速比モードと無段変速比モードとの切り替え頻度を低減できるからモードの切り替えに伴うショックの発生頻度を低減できる。   According to the above control, if the regenerative control is performed together with the rotation prevention control or the collision mitigation control based on the determination in step S5, step S6, and step S8, the continuously variable speed change is performed in step S9 when the required charging amount Cdem cannot be covered. Switch to ratio mode. In other words, as long as the charge request amount Cdem can be covered, the rotation prevention control or the collision mitigation control is preferentially executed together with the regeneration control, and the fixed gear ratio mode is maintained. FIG. 16 is an explanatory diagram showing a correspondence relationship between the execution priority of the control executed by the control device 45 and the chargeable amount. As is apparent from this figure, the chargeable amounts when each control is executed are different from each other, but the execution priority is set in the order of the rotation prevention control, the collision mitigation control, and the switching control to the continuously variable transmission ratio mode. ing. For example, in any case where the charge request can be satisfied no matter which control is executed, the rotation prevention control is executed and the fixed gear ratio mode is maintained, but either of the rotation prevention control or the collision mitigation control is executed. However, in the case where the charging request cannot be satisfied, switching control to the continuously variable transmission ratio mode is executed. Therefore, since the frequency of switching between the fixed gear ratio mode and the continuously variable gear ratio mode can be reduced, the frequency of occurrence of shock accompanying the mode switching can be reduced.

また、図１５の制御ルーチンでは、ステップＳ８で否定判定された場合、即ち無段変速比モードでの回生可能量Ｒ３が回生可能量Ｒ２よりも大きい場合を条件として、固定変速比モードから無段変速比モードへの切替制御が実行される。例えば、いずれの制御を実行しても要求充電量Ｃｄｅｍを賄うことができない場合には、回生可能量Ｒ３が回生可能量Ｒ１及び回生可能量Ｒ２に比べて最も大きいときに限って無段変速比モードへの切替制御が行われて無駄なモード切替を回避できるため、結果として最大の電力量を得ることができる。   Further, in the control routine of FIG. 15, if the negative determination is made in step S8, that is, if the regenerative possible amount R3 in the continuously variable transmission ratio mode is larger than the regenerative possible amount R2, the stepless operation from the fixed gear ratio mode is performed. Switching control to the gear ratio mode is executed. For example, when the required charge amount Cdem cannot be covered by any control, the continuously variable transmission ratio is limited only when the regenerative amount R3 is the largest compared to the regenerative amount R1 and the regenerative amount R2. Since switching control to the mode is performed and unnecessary mode switching can be avoided, the maximum amount of power can be obtained as a result.

以上説明した制御を制御装置４５が実行することにより、制御装置４５は本発明に係る駆動制御手段及び回生制御手段としてそれぞれ機能する。但し、本発明は、上記形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。上記形態では、第１モータ・ジェネレータ４に直結されたサンギアＳｕ１をロック機構３０で固定又は解放することにより、固定変速比モードと無段変速比モードとを切り替えているが、モータ・ジェネレータと操作対象要素との間に伝達要素が介在し、その操作対象要素を固定又は解放することにより、固定変速比モードと無段変速比モードとを切り替えることができる形態で本発明を実施することも可能である。   When the control device 45 executes the control described above, the control device 45 functions as a drive control unit and a regeneration control unit according to the present invention. However, this invention is not limited to the said form, It can implement with a various form within the range of the summary of this invention. In the above embodiment, the fixed gear ratio mode and the continuously variable gear ratio mode are switched by fixing or releasing the sun gear Su1 directly connected to the first motor / generator 4 with the lock mechanism 30. It is also possible to implement the present invention in a mode in which a fixed transmission ratio mode and a continuously variable transmission ratio mode can be switched by interposing a transmission element between the target element and fixing or releasing the operation target element. It is.

図１７は、本発明の他の形態に係る駆動装置２Ｂを搭載した車両１Ｂの全体構成を概略的に示している。なお、以下の説明では上記形態と共通の構成については図１７に同一の参照符号を付して説明を省略する。この駆動装置２Ｂは、車両前部に内燃機関が車両後部に駆動輪がそれぞれ配置されたＦＲレイアウトの駆動装置として構成されている。駆動装置２Ｂは動力分割機構５０を備えており、その動力分割機構５０は２組の遊星歯車機構５１、５２が組み合わされることによって構成されている。   FIG. 17 schematically shows the overall configuration of a vehicle 1B equipped with a drive device 2B according to another embodiment of the present invention. In the following description, the same reference numerals are used in FIG. This drive device 2B is configured as a drive device having an FR layout in which an internal combustion engine is disposed at the front of the vehicle and drive wheels are disposed at the rear of the vehicle. The driving device 2B includes a power split mechanism 50, and the power split mechanism 50 is configured by combining two sets of planetary gear mechanisms 51 and 52.

一方の遊星歯車機構５１はシングルピニオン型であり、他方の遊星歯車機構５２はダブルピニオン型である。一方の遊星歯車機構５１は、外歯歯車であるサンギアＳｕ３と、そのサンギアＳｕ３に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲｉ３と、これらのギアＳｕ３、Ｒｉ３に噛み合うピニオン５３を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣｒ３とを備えている。他方の遊星歯車機構５２は、外歯歯車であるサンギアＳｕ４と、そのサンギアＳｕ４に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲｉ４と、サンギアＳｕ４に噛み合う第１ピニオン５４とリングギアＲｉ４に噛み合う第２ピニオン５５とを相互に噛み合わせた状態で自転かつ公転自在に保持するキャリアＣｒ４とを備えている。そして、一方のキャリアＣｒ３と他方のリングギアＲｉ４とが結合されるとともに、一方のリングギアＲｉ３と他方のキャリアＣｒ４とが結合されることによって、２組の遊星歯車機構５１、５２が組み合わされている。これにより、動力分割機構５０は相互に差動回転可能な４つの回転要素を有する機構として構成される。   One planetary gear mechanism 51 is a single pinion type, and the other planetary gear mechanism 52 is a double pinion type. One planetary gear mechanism 51 includes a sun gear Su3 that is an external gear, a ring gear Ri3 that is an internal gear arranged coaxially with the sun gear Su3, and a pinion 53 that meshes with these gears Su3 and Ri3. And a carrier Cr3 that is rotatably and revolved. The other planetary gear mechanism 52 includes a sun gear Su4 that is an external gear, a ring gear Ri4 that is an internal gear arranged coaxially with the sun gear Su4, a first pinion 54 that meshes with the sun gear Su4, and a ring gear. And a carrier Cr4 that holds the second pinion 55 that meshes with Ri4 so as to rotate and revolve in a state of meshing with each other. Then, one carrier Cr3 and the other ring gear Ri4 are coupled, and one ring gear Ri3 and the other carrier Cr4 are coupled, so that two sets of planetary gear mechanisms 51 and 52 are combined. Yes. As a result, the power split mechanism 50 is configured as a mechanism having four rotating elements that are differentially rotatable with respect to each other.

内燃機関３はキャリアＣｒ３（リングギアＲｉ４）に、第１モータ・ジェネレータ４はサンギアＳｕ３に、出力部としての出力軸５８はキャリアＣｒ４（リングギアＲｉ３）にそれぞれ連結されている。ロック機構３０は、サンギアＳｕ４を固定及びその解除ができるようにサンギアＳｕ４とケース１７との間に介在している。従って、図１７に示した駆動装置２Ｂにおいては、４つの回転要素が本発明に係る複数の回転要素に相当するとともに、キャリアＣｒ３とリングギアＲｉ４とが結合した回転要素が本発明に係る第１回転要素に、サンギアＳｕ３が本発明に係る第２回転要素に、キャリアＣｒ４とリングギアＲｉ３とが結合した回転要素が本発明に係る第３回転要素にそれぞれ相当する。そして、ロック機構３０にて操作されるサンギアＳｕ４は本発明に係る操作対象要素に相当する。なお、第２モータ・ジェネレータ８は変速機構５９を介して出力軸５に連結されている。   The internal combustion engine 3 is connected to the carrier Cr3 (ring gear Ri4), the first motor / generator 4 is connected to the sun gear Su3, and the output shaft 58 as an output unit is connected to the carrier Cr4 (ring gear Ri3). The lock mechanism 30 is interposed between the sun gear Su4 and the case 17 so that the sun gear Su4 can be fixed and released. Accordingly, in the driving device 2B shown in FIG. 17, the four rotating elements correspond to a plurality of rotating elements according to the present invention, and the rotating element in which the carrier Cr3 and the ring gear Ri4 are coupled is the first according to the present invention. The rotating element, the sun gear Su3 corresponds to the second rotating element according to the present invention, and the rotating element in which the carrier Cr4 and the ring gear Ri3 are coupled corresponds to the third rotating element according to the present invention. The sun gear Su4 operated by the lock mechanism 30 corresponds to an operation target element according to the present invention. The second motor / generator 8 is connected to the output shaft 5 via a speed change mechanism 59.

図１７から明らかなように、ロック機構３０を係合状態に操作してサンギアＳｕ４を固定することにより、第１モータ・ジェネレータ４が機械的にロックされることはないが、動力分割機構５０が持つ変速比にて内燃機関３の回転を変速できる固定変速比モードを実行できる。そして、ロック機構３０を解放状態に操作してサンギアＳｕ４の固定を解除することにより無段変速比モードを実行できる。駆動装置２Ｂにおいても、ロック機構３０のガタの存在により、固定変速比モードの実行中に内燃機関３の出力トルクが反転するとロック機構３０に負荷されるトルクも反転するので、上記形態の各制御を適用できる。もっとも、衝突緩和制御の実行時における第１モータ・ジェネレータ４の回転量は、ロック機構３０のガタＢと一致しない。第１モータ・ジェネレータ４とサンギアＳｕ４との間には動力分割機構５０の複数要素が介在しており、これらの要素間にはガタが存在し、かつ第１モータ・ジェネレータ４からサンギアＳｕ４までのギア比（変速比）が１でないためである。従って、衝突緩和制御の実行時において、第１モータ・ジェネレータ４から出力させるトルク及びその回転量は上記要素間のガタの存在と上記ギア比とを考慮して定める必要がある。   As is apparent from FIG. 17, the first motor / generator 4 is not mechanically locked by operating the lock mechanism 30 to the engaged state and fixing the sun gear Su4. A fixed gear ratio mode in which the rotation of the internal combustion engine 3 can be shifted at a gear ratio that has the gear ratio can be executed. Then, the continuously variable transmission ratio mode can be executed by operating the lock mechanism 30 to the released state and releasing the fixation of the sun gear Su4. Also in the drive device 2B, due to the backlash of the lock mechanism 30, if the output torque of the internal combustion engine 3 is reversed during execution of the fixed gear ratio mode, the torque loaded on the lock mechanism 30 is also reversed. Can be applied. However, the amount of rotation of the first motor / generator 4 during the execution of the collision mitigation control does not coincide with the play B of the lock mechanism 30. A plurality of elements of the power split mechanism 50 are interposed between the first motor / generator 4 and the sun gear Su4. There is a backlash between these elements, and the first motor / generator 4 to the sun gear Su4. This is because the gear ratio (transmission ratio) is not 1. Therefore, when executing the collision mitigation control, the torque output from the first motor / generator 4 and the rotation amount thereof must be determined in consideration of the presence of play between the elements and the gear ratio.

本発明に係る係合手段としては、いわゆるカムクラッチと称されるロック機構３０の他にも、ガタが存在するものであればどのような機構で実施してもよい。例えば、互いに噛み合う噛み合い歯間にガタが存在する周知のドグクラッチを利用して係合手段を実現してもよい。また、係合手段の駆動源は電磁力を利用したものでなくてもよく、例えば駆動源として油圧を利用するものでもよい。   The engaging means according to the present invention may be implemented by any mechanism other than a lock mechanism 30 called a so-called cam clutch as long as there is play. For example, the engaging means may be realized by using a known dog clutch in which there is play between meshing teeth that mesh with each other. Further, the drive source of the engaging means does not have to use electromagnetic force, and for example, hydraulic pressure may be used as the drive source.

１Ａ、１Ｂ 車両
２Ａ、２Ｂ 駆動装置
３ 内燃機関
４ 第１モータ・ジェネレータ（モータ・ジェネレータ）
５ 動力分割機構
６ 出力ギア（出力部）
８ 第２モータ・ジェネレータ（他のモータ・ジェネレータ）
１０ 駆動輪
１８ バッテリ
３０ ロック機構（係合手段）
４５ 制御装置（駆動制御手段、回生制御手段） 1A, 1B Vehicle 2A, 2B Drive device 3 Internal combustion engine 4 First motor / generator (motor / generator)
5 Power split mechanism 6 Output gear (output unit)
8 Second motor / generator (other motor / generator)
10 Drive wheel 18 Battery 30 Lock mechanism (engagement means)
45 Control device (drive control means, regeneration control means)

Claims (4)

内燃機関と、モータ・ジェネレータと、車両の駆動輪に動力を出力するための出力部と、前記モータ・ジェネレータが電気的に接続されたバッテリと、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回転要素が含まれる複数の回転要素を有し、前記第１回転要素に前記内燃機関が、前記第２回転要素に前記モータ・ジェネレータが、前記第３回転要素に前記出力部がぞれぞれ連結された動力分割機構と、前記複数の回転要素のうち前記第１回転要素及び前記第３回転要素を除くいずれか一つの回転要素である操作対象要素を回転方向のガタを許容しつつ固定でき、かつその固定を解除できる係合手段と、前記操作対象要素が固定されるように前記係合手段を操作することにより、前記動力分割機構が有する変速比で前記内燃機関の回転を変速して前記出力部に伝達させる固定変速比モードを実行可能な駆動制御手段と、を備え、
前記駆動制御手段は、前記固定変速比モードの実行時に前記係合手段に負荷されるトルクが反転する場合、前記バッテリの蓄電率が高いときは前記ガタの範囲内での前記操作対象要素の回転を阻止するように前記モータ・ジェネレータからトルクを出力させる回転阻止制御を、前記バッテリの蓄電率が低いときは前記ガタの範囲内で前記操作対象要素の回転を許容するが前記ガタが詰まる時の前記操作対象要素の回転速度が前記ガタが詰まる前よりも小さくなるように前記モータ・ジェネレータからトルクを出力させる衝突緩和制御をそれぞれ実行する車両の駆動装置。 An internal combustion engine, a motor / generator, an output unit for outputting power to driving wheels of a vehicle, a battery to which the motor / generator is electrically connected, and a first rotating element capable of differentially rotating with each other, A plurality of rotating elements including a second rotating element and a third rotating element; the internal combustion engine as the first rotating element; the motor / generator as the second rotating element; and the motor generator as the third rotating element. A power split mechanism in which the output units are connected to each other, and an operation target element that is any one of the plurality of rotating elements excluding the first rotating element and the third rotating element in a rotational direction. The internal combustion engine can be fixed at a gear ratio of the power split mechanism by operating the engaging means so as to fix the looseness and release the fixing, and operating the engaging means so that the operation target element is fixed. organ The rotate speed and a drive control means capable of performing the fixed gear ratio mode for transmitting to the output unit,
When the torque applied to the engaging means is reversed when the fixed gear ratio mode is executed, the drive control means rotates the operation target element within the backlash when the battery has a high storage rate. Rotation prevention control for outputting torque from the motor / generator so as to prevent the rotation of the operation target element is permitted within the range of the backlash when the battery has a low storage rate, but when the backlash is clogged. A vehicle drive device that executes collision mitigation control for outputting torque from the motor / generator so that the rotation speed of the operation target element is smaller than that before the backlash is clogged. 前記駆動制御手段は、前記衝突緩和制御の実行時に前記ガタが詰まる時の前記操作対象要素の回転速度が０に近づくように前記モータ・ジェネレータからトルクを出力させる請求項１に記載の駆動装置。   2. The drive device according to claim 1, wherein the drive control unit outputs torque from the motor / generator so that a rotation speed of the operation target element approaches 0 when the play is clogged when the collision mitigation control is performed. 前記バッテリに電気的に接続されかつ前記出力部に連結された他のモータ・ジェネレータと、前記車両の減速時に前記駆動輪から入力されるエネルギーを利用して前記他のモータ・ジェネレータにて発電させる回生制御を実行させる回生制御手段と、を更に備え、
前記駆動制御手段は、前記固定変速比モードの実行時に前記車両の減速要求がなされかつ前記回生制御が行われる場合、前記バッテリの蓄電率に基づいて定められる前記バッテリに対する充電要求量が前記回生制御とともに前記回転阻止制御又は前記衝突緩和制御を実行した場合に得られると予測される電力量である回生可能量よりも大きい場合を条件として、前記操作対象要素の固定が解除されるように前記係合手段を操作することにより前記固定変速比モードから前記動力分割機構の変速比を無段階に変更し得る無段変速比モードへ切り替える請求項１又は２に記載の駆動装置。 Another motor / generator electrically connected to the battery and connected to the output unit, and the other motor / generator using the energy input from the driving wheel during deceleration of the vehicle. Regenerative control means for executing regenerative control, and
When the vehicle speed reduction request is made at the time of execution of the fixed gear ratio mode and the regeneration control is performed, the drive control means determines the amount of charge required for the battery that is determined based on the battery storage rate of the battery. In addition, if the rotation prevention control or the collision mitigation control is executed, the engagement element is released so that the operation target element is unlocked on the condition that it is larger than a regenerative amount that is an electric energy predicted to be obtained. The drive device according to claim 1 or 2, wherein the driving device is switched from the fixed gear ratio mode to a continuously variable gear ratio mode in which a gear ratio of the power split mechanism can be changed steplessly by operating a combination means. 前記駆動制御手段は、前記充電要求量が前記回生可能量よりも大きく、かつ前記無段変速比モードの下で前記回生制御を実行した場合に得られると予測される電力量が前記回生可能量よりも大きいことを条件として、前記固定変速比モードから前記無段変速比モードへ切り替える請求項３に記載の駆動装置。   The drive control means is configured such that the amount of power predicted to be obtained when the required charging amount is greater than the regenerative amount and the regenerative control is executed under the continuously variable transmission ratio mode. The drive device according to claim 3, wherein the driving device is switched from the fixed transmission gear ratio mode to the continuously variable transmission gear ratio mode on condition that the transmission gear ratio is larger.

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