JP5834927B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用駆動装置に関する。

従来、ワンウェイクラッチを備える車両用駆動装置が公知である。例えば、特許文献１には、内燃エンジンと出力軸との間にクラッチが配設され、出力軸とケーシングとの間に制動手段としてのワンウェイクラッチが配設されたハイブリッド型車両の技術が開示されている。

特開平８−２９５１４０号公報

ワンウェイクラッチを備える車両用駆動装置において、ワンウェイクラッチに対する過大トルクの入力を抑制できることが望ましい。

本発明の目的は、ワンウェイクラッチに対する過大トルクの入力を抑制できる車両用駆動装置を提供することである。

本発明の車両用駆動装置は、回転電機と、前記回転電機に接続された第一回転要素と、エンジンに接続された第二回転要素と、駆動輪に接続された第三回転要素とを有する差動機構と、前記エンジンの運転時の回転方向を正方向として、前記第二回転要素の負方向の回転を規制するワンウェイクラッチとを備え、前記ワンウェイクラッチに対して係合させる回転方向のトルクが入力される際に、前記第二回転要素を正回転させるように前記回転電機を制御することを特徴とする。

上記車両用駆動装置において、更に、前記エンジンと前記ワンウェイクラッチとの間に配置されたクラッチを備え、前記第二回転要素を正回転させるように前記回転電機を制御する場合に、前記クラッチを開放し、前記エンジンを停止したまま前記回転電機のトルクによって前記第二回転要素を正回転させる第一制御と、前記クラッチが係合した状態で前記回転電機によって前記第二回転要素に対して正方向のトルクを負荷する第二制御をそれぞれ実行可能であることが好ましい。

上記車両用駆動装置において、前記第二制御において前記第二回転要素と共に前記エンジンが回転する場合、エンジン回転数の下限を０よりも大きくするように前記回転電機を制御することが好ましい。

本発明に係る車両用駆動装置は、回転電機と、回転電機に接続された第一回転要素と、エンジンに接続された第二回転要素と、駆動輪に接続された第三回転要素とを有する差動機構と、エンジンの運転時の回転方向を正方向として、第二回転要素の負方向の回転を規制するワンウェイクラッチとを備え、ワンウェイクラッチに対して係合させる回転方向のトルクが入力される際に、第二回転要素を正回転させるように回転電機を制御する。本発明に係る車両用駆動装置によれば、ワンウェイクラッチに対する過大トルクの入力を抑制できるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る制御の動作を示すフローチャートである。 図２は、実施形態に係る車両のスケルトン図である。 図３は、ＭＧ２単駆動ＥＶモードの共線図である。 図４は、両駆動ＥＶモードの共線図である。 図５は、第一制御に係る共線図である。 図６は、第二制御に係る共線図である。

以下に、本発明の実施形態に係る車両用駆動装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図６を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両用駆動装置に関する。図１は、本発明の実施形態に係る制御の動作を示すフローチャート、図２は、実施形態に係る車両のスケルトン図である。

図２に示すように、車両１００は、エンジン１、クラッチ３、ワンウェイクラッチ５、遊星歯車機構１０、第一回転電機ＭＧ１、第二回転電機ＭＧ２、ＥＣＵ５０を含んで構成されている。また、本実施形態の車両用駆動装置１−１は、第一回転電機ＭＧ１、遊星歯車機構１０、クラッチ３、ワンウェイクラッチ５およびＥＣＵ５０を含んで構成されている。なお、車両用駆動装置１−１には、更に、エンジン１が含まれてもよい。

エンジン１は、燃料の燃焼エネルギーを回転軸１ａの回転運動に変換して出力する。エンジン１には、スタータ２が配置されている。スタータ２は、例えば、スタータモータであり、エンジン１を回転駆動してエンジン１を始動する始動装置である。エンジン１の回転軸１ａは、クラッチ３を介して動力伝達装置の入力軸４と接続されている。本実施形態の動力伝達装置は、ワンウェイクラッチ５、遊星歯車機構１０、後述する各ギア１５，１６，１８を有する減速機構、差動機構２０等を含んで構成されている。

クラッチ３は、例えば、摩擦係合式のクラッチ装置である。クラッチ３は、油圧式等のアクチュエータによって駆動されるものであり、完全係合状態、半係合状態、開放（解放）状態に切り替え可能である。完全係合状態のクラッチ３では、入力側の係合部材の回転数と出力側の係合部材の回転数とが同期し、両者が一体回転する。半係合状態のクラッチ３では、入力側の係合部材と出力側の係合部材とが相対回転しつつ両者が回転する。本実施形態のクラッチ３では、半係合状態におけるスリップ率やスリップ量が制御可能である。開放状態のクラッチ３では、入力側の係合部材と出力側の係合部材との間の動力伝達が遮断される。本実施形態のクラッチ３は、供給される油圧によってクラッチトルク容量が調節されることにより、完全係合状態、半係合状態あるいは開放状態に制御される。

入力軸４は、遊星歯車機構１０のキャリア１４と接続されている。遊星歯車機構１０は、３つの回転要素を有する差動機構である。遊星歯車機構１０は、サンギア１１、ピニオンギア１２、リングギア１３およびキャリア１４を有する。サンギア１１は、入力軸４の径方向外側に配置されている。サンギア１１は、入力軸４と同軸上に回転自在に配置されている。リングギア１３は、サンギア１１の径方向外側でかつサンギア１１と同軸上に回転自在に配置されている。ピニオンギア１２は、サンギア１１とリングギア１３との間に配置されており、サンギア１１およびリングギア１３とそれぞれ噛み合っている。

キャリア１４は、入力軸４と同軸上に配置され、かつ入力軸４と連結されており、入力軸４と一体回転する。キャリア１４は、エンジン１に対応する第二回転要素であり、入力軸４を介してエンジン１と接続されている。遊星歯車機構１０は、エンジン１からの動力を出力側と第一回転電機ＭＧ１とに分割する動力分割機構としての機能を有しており、キャリア１４は、遊星歯車機構１０におけるエンジン入力要素である。ピニオンギア１２は、キャリア１４によって回転自在に支持されている。従って、ピニオンギア１２は、ピニオンギア１２の中心軸線を回転中心として回転（自転）可能であると共に、キャリア１４と一体となって入力軸４の中心軸線を回転中心として回転（公転）可能である。

サンギア１１には、第一回転電機ＭＧ１が接続されている。サンギア１１は、第一回転電機ＭＧ１に対応する第一回転要素である。第一回転電機ＭＧ１は、回転軸３０、ステータ３１およびロータ３２を有する。第一回転電機ＭＧ１の回転軸３０は、入力軸４と同軸上に回転自在に配置されており、サンギア１１と接続されている。従って、第一回転電機ＭＧ１のロータ３２は、サンギア１１と一体回転する。第一回転電機ＭＧ１は、遊星歯車機構１０、ワンウェイクラッチ５およびクラッチ３を挟んでエンジン１と軸方向において互いに対向している。

なお、本明細書では、特に記載しない場合、「軸方向」とは入力軸４の中心軸線の方向を示し、「径方向」とは入力軸４の中心軸線を中心とする半径方向を示し、「周方向」とは入力軸４の中心軸線を回転中心とする回転方向を示すものとする。

リングギア１３は、出力ギアとしてのカウンタドライブギア１５と接続されており、駆動輪２３に対応する第三回転要素である。カウンタドライブギア１５は、リングギア１３に対して軸方向のエンジン側に配置されており、かつワンウェイクラッチ５の径方向外側に配置されている。カウンタドライブギア１５は、カウンタドリブンギア１６と噛み合っている。また、カウンタドリブンギア１６には、第二回転電機ＭＧ２のリダクションギア２１が噛み合っている。第二回転電機ＭＧ２は、回転軸３３、ステータ３４およびロータ３５を有する。リダクションギア２１は、第二回転電機ＭＧ２の回転軸３３に配置されており、回転軸３３と一体回転する。第二回転電機ＭＧ２の出力するトルクは、リダクションギア２１を介してカウンタドリブンギア１６に伝達される。

第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２は、インバータを介してバッテリと接続されている。第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２は、バッテリから供給される電力を機械的な動力に変換して出力することができると共に、入力される動力によって駆動されて機械的な動力を電力に変換することができる。第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２によって発電された電力は、バッテリに蓄電可能である。第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２としては、例えば、交流同期型のモータジェネレータを用いることができる。

カウンタドリブンギア１６には、カウンタシャフト１７を介してドライブピニオンギア１８が接続されている。ドライブピニオンギア１８は、カウンタドリブンギア１６と同軸上に配置されており、カウンタドリブンギア１６と一体回転する。ドライブピニオンギア１８は、差動機構２０のデフリングギア１９と噛み合っている。差動機構２０は、左右の駆動軸２２を介して駆動輪２３と接続されている。従って、カウンタドライブギア１５は、カウンタドリブンギア１６、ドライブピニオンギア１８、差動機構２０および駆動軸２２を介して駆動輪２３と接続されている。また、第二回転電機ＭＧ２は、カウンタドライブギア１５よりも駆動輪２３側に配置され、カウンタドライブギア１５よりも駆動輪２３側の動力伝達経路に対してトルクを出力可能に接続されている。

ＥＣＵ５０は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ５０は、車両１００の各部を制御する制御装置としての機能を有する。例えば、ＥＣＵ５０は、エンジン１、クラッチ３、第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２とそれぞれ通信可能に接続されており、エンジン１、クラッチ３、第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２を制御することができる。

ワンウェイクラッチ５は、入力軸４に設けられている。従って、クラッチ３は、エンジン１とワンウェイクラッチ５との間に配置されている。ワンウェイクラッチ５は、入力軸４およびキャリア１４の負方向の回転を規制する。ここで、入力軸４およびキャリア１４等の回転方向において、正方向とは、エンジン１の運転時の入力軸４およびキャリア１４等の回転方向である。言い換えると、車両１００の前進走行時のリングギア１３の回転方向が正方向となる。ワンウェイクラッチ５は、入力軸４およびキャリア１４の正方向の回転を許容し、負方向の回転を規制する。ワンウェイクラッチ５は、例えば、内輪と外輪との間にスプラグが配置されたスプラグ式のものとすることができる。ワンウェイクラッチ５は、内輪が入力軸４に連結され、外輪が車体側、例えば動力伝達装置のケースに連結されている。

本明細書では、ワンウェイクラッチ５が入力軸４の負方向の回転を規制している状態をワンウェイクラッチ５の係合状態と記載し、ワンウェイクラッチ５が入力軸４の正方向の回転を許容している状態をワンウェイクラッチ５の開放状態と記載する。

車両１００は、ハイブリッド車両であり、ＥＶ走行あるいはＨＶ走行を選択的に実行することができる。ＥＶ走行は、エンジン１の動力によらずに、第一回転電機ＭＧ１あるいは第二回転電機ＭＧ２の少なくともいずれか一方を動力源として車両１００を走行させる走行モードである。本実施形態の車両１００は、ＥＶ走行において、第二回転電機ＭＧ２を動力源とすることができるだけでなく、第一回転電機ＭＧ１を動力源とすることができる。第二回転電機ＭＧ２を単独の動力源として走行するＥＶ走行モードを「ＭＧ２単駆動ＥＶモード」と称し、第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２を動力源として走行するＥＶ走行モードを「ＭＧ１＆ＭＧ２両駆動ＥＶモード」あるいは単に「両駆動ＥＶモード」と称する。

図３は、ＭＧ２単駆動ＥＶモードの共線図、図４は、両駆動ＥＶモードの共線図である。各共線図において、左側の軸はサンギア１１および第一回転電機ＭＧ１の回転、中央の軸は、キャリア１４やエンジン１の回転、右側の軸はリングギア１３や第二回転電機ＭＧ２の回転をそれぞれ示す。

図３に示すＭＧ２単駆動ＥＶモードでは、第二回転電機ＭＧ２が発生する駆動力によって車両１００を走行させ、第一回転電機ＭＧ１は、例えば空転状態とされる。ＥＶ走行時には、クラッチ３は開放状態とされるが、クラッチ３が係合状態であってもＥＶ走行は可能である。クラッチ３を開放状態としてＥＶ走行する場合、ＭＧ２単駆動ＥＶモードにおいて、第一回転電機ＭＧ１の回転数を低回転（例えば回転数０）に制御することで、第一回転電機ＭＧ１の引き摺り損失を低減することが可能である。また、ＥＶ走行時にクラッチ３を開放している場合、エンジン１を始動する際のトルク変動が駆動系に伝達されないという利点がある。

図４に示す両駆動ＥＶモードでは、第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２が発生する駆動力によって車両１００を走行させる。この場合、第一回転電機ＭＧ１は、負回転し、負トルクを発生させることで駆動輪２３に対して前進方向の駆動力を出力することができる。第一回転電機ＭＧ１の負トルクにより、キャリア１４に負トルクが入力される。入力される負トルクに対してワンウェイクラッチ５は係合状態となり、入力軸４およびキャリア１４の負回転を規制する。言い換えると、ワンウェイクラッチ５は、第一回転電機ＭＧ１の負トルクに対する反力受けとなり、リングギア１３に正トルクを出力させる。これにより、リングギア１３からは第一回転電機ＭＧ１による駆動力が駆動輪２３に向けて出力される。

このように、車両１００は、ワンウェイクラッチ５をロック（係合）し、二つの回転電機ＭＧ１，ＭＧ２で両駆動するＥＶ走行モードを有する、入力スプリット式ＨＶシステムを搭載している。両駆動ＥＶモードにより、ＭＧ２単駆動ＥＶモードよりもＥＶ走行時の駆動力が増大し性能が向上する。その一方で、エンジン入力要素であるキャリア１４を固定するワンウェイクラッチ５の強度確保が課題となる。例えば、急制動時のトルク変動等により、ワンウェイクラッチ５に過大トルクが入力される可能性がある。

本実施形態の車両用駆動装置１−１では、ワンウェイクラッチ５に対する過大入力を抑制する過大入力抑制制御がなされる。具体的には、ワンウェイクラッチ５に対する入力が過大となる際に、キャリア１４を正回転させるように第一回転電機ＭＧ１が制御される。本実施形態では、例えば、ワンウェイクラッチ５に対する入力が過大となる可能性がある状況において、過大入力抑制制御がなされる。ワンウェイクラッチ５に対する入力が過大となる可能性がある状況は、本実施形態では、ワンウェイクラッチ５に対してワンウェイクラッチ５を係合させる回転方向のトルクが入力される状況である。ワンウェイクラッチ５を係合させる回転方向のトルクは、キャリア１４を負回転させる回転方向のトルクである。

ワンウェイクラッチ５に入力されるトルクの大きさが予測あるいは推定できる場合、その予測トルクあるいは推定トルクに基づいてワンウェイクラッチ５に過大トルクが入力されると予測される場合に過大入力抑制制御がなされるようにしてもよい。この場合、例えば、ワンウェイクラッチ５に対して入力される係合方向のトルクの大きさが所定値以上である場合に過大入力抑制制御を実行するようにすればよい。

過大入力抑制制御において、ＥＣＵ５０は、第一回転電機ＭＧ１に正トルクを発生させてキャリア１４に正トルクを負荷する。この正トルクは、ワンウェイクラッチ５を開放させる回転方向のトルクである。これにより、ワンウェイクラッチ５に対して過大な負トルクが負荷されることが抑制される。

車両用駆動装置１−１は、キャリア１４を正回転させるように第一回転電機ＭＧ１を制御する場合に、クラッチ３を開放し、エンジン１を停止したまま第一回転電機ＭＧ１のトルクによってキャリア１４を正回転させる第一制御と、クラッチ３が係合した状態で第一回転電機ＭＧ１によってキャリア１４に対して正方向のトルクを負荷する第二制御をそれぞれ実行することができる。これにより、ワンウェイクラッチ５に対する過大トルクの入力が予測された場合に、クラッチ３が係合状態あるいは開放状態のいずれの状態であっても過大入力を抑制することができる。

なお、キャリア１４を正回転させるように第一回転電機ＭＧ１を制御することは、キャリア１４を正回転させる方向のトルクを第一回転電機ＭＧ１によって出力させることを示す。このときの第一回転電機ＭＧ１のトルクの大きさ（例えば、出力トルクの指令値）は、実際にキャリア１４を正回転させることができる大きさであることが好ましいが、キャリア１４を正回転させることができる大きさに満たなくてもよい。キャリア１４を正回転させることができる大きさに満たないトルクであっても、少なくともワンウェイクラッチ５に対して入力される係合方向のトルクを軽減できる。図１を参照して、過大入力抑制制御について説明する。

ステップＳ１では、ＥＣＵ５０により、エンジン停止中でかつワンウェイクラッチ５が係合中であるか否かが判定される。ＥＣＵ５０は、例えば、エンジン回転数や入力軸４の回転数に基づいてステップＳ１の判定を行うことができる。ステップＳ１の判定の結果、エンジン停止中でかつワンウェイクラッチ５が係合中であると判定された場合（ステップＳ１−Ｙ）にはステップＳ２に進み、そうでない場合（ステップＳ１−Ｎ）には本制御フローは終了する。

ステップＳ２では、ＥＣＵ５０により、データ取得およびワンウェイクラッチ５の過大トルク入力の予測がなされる。ＥＣＵ５０は、ワンウェイクラッチ５に対する過大トルクの入力を予測できるデータを取得する。ＥＣＵ５０は、例えば、車輪のブレーキ信号および車速を取得する。ＥＣＵ５０は、ブレーキ信号と車速とに基づいて急制動による過大トルクの入力を予測する。具体的には、車輪ブレーキＯＮ信号を検出し、かつ車速の絶対値が所定車速よりも大である場合に、ワンウェイクラッチ５に対して過大トルクが入力されると予測することができる。ここで、所定車速は、例えば、０でない低車速とすることができる。所定車速は、例えば、徐行程度の車速とされてもよい。一定以上の車速で走行中に車輪ブレーキＯＮ信号が検出された場合、急制動がなされる可能性がある。この場合に、予め第一回転電機ＭＧ１によってワンウェイクラッチ５に対する入力トルクの大きさを低減させることで、ワンウェイクラッチ５を保護することができる。

なお、車輪ブレーキＯＮの状態は、運転者が車両１００の制動を望んでいる状況であり、第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２の両駆動の必要性はない。つまり、第一回転電機ＭＧ１は、車両１００の駆動源として機能することに代えて、ワンウェイクラッチ５の伝達トルクを低減させる制御を行うことができる。ステップＳ２が実行されると、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、ＥＣＵ５０により、過大トルク入力の可能性があるか否かが判定される。ＥＣＵ５０は、車輪ブレーキＯＮ信号が検出され、かつ車速の絶対値が所定車速よりも大である場合にステップＳ３で肯定判定を行うことができる。ステップＳ３の判定の結果、過大トルク入力の可能性有りと判定された場合（ステップＳ３−Ｙ）にはステップＳ４に進み、そうでない場合（ステップＳ３−Ｎ）には本制御フローは終了する。

ステップＳ４では、ＥＣＵ５０により、エンジン切り離しクラッチ３が開放中であるか否かが判定される。ＥＣＵ５０は、例えば、クラッチ３に対する油圧指令値やクラッチ３の前後の回転数差、言い換えると入力側と出力側との回転数差に基づいてステップＳ４の判定を行うことができる。ステップＳ４の判定の結果、エンジン切り離しクラッチ３が開放中であると判定された場合（ステップＳ４−Ｙ）にはステップＳ５に進み、そうでない場合（ステップＳ４−Ｎ）にはステップＳ７に進む。

ステップＳ５では、ＥＣＵ５０は、第一回転電機ＭＧ１によってキャリア１４に正トルクを負荷させる。ステップＳ５では、過大入力抑制制御の第一制御がなされる。第一回転電機ＭＧ１は、正トルクを出力し、キャリア１４に正トルクを負荷する。

ステップＳ６では、エンジン入力要素であるキャリア１４の回転数が上昇する。図５は、第一制御に係る共線図である。クラッチ３が開放中であるため、ステップＳ５で第一回転電機ＭＧ１から正トルクが出力されると、キャリア１４は正回転する。つまり、第一回転電機ＭＧ１の正トルクにより、ワンウェイクラッチ５が開放する。ＥＣＵ５０は、キャリア１４の回転数を目標回転数まで上昇させるように第一回転電機ＭＧ１を制御する。この目標回転数は、例えば、急制動等によるトルク変動が生じてもワンウェイクラッチ５が係合しないように定められる。第一制御では、クラッチ３が開放し、エンジン１が切り離されているため、第一回転電機ＭＧ１は小さなトルクでキャリア１４の回転数を上昇させることができる。よって、第一回転電機ＭＧ１のパワーを低減でき、燃費／電費を向上させることができる。また、キャリア１４のイナーシャが切り離されていることで、振動トルクの増幅が抑制される。

ワンウェイクラッチ５が開放していることにより、急制動等によるトルク変動が入力されたとしても、そのトルク変動によるワンウェイクラッチ５の負荷が軽減される。例えば、トルク変動が入力されたとしても、ワンウェイクラッチ５が係合することが抑制される。よって、ワンウェイクラッチ５が係合した状態で係合方向の過大な負トルクが作用することが抑制される。ステップＳ６が実行されると、本制御フローは終了する。

ステップＳ４で否定判定がなされてステップＳ７に進むと、ステップＳ７では、ＥＣＵ５０により、クラッチトルク容量の低減および第一回転電機ＭＧ１による正トルク負荷がなされる。ステップＳ７では、過大入力抑制制御の第二制御がなされる。ＥＣＵ５０は、クラッチ３のクラッチトルク容量を低減させる。具体的には、ＥＣＵ５０は、クラッチ３に対する供給油圧を低減させ、クラッチ３を係合させる方向の押圧力を低減させる。本実施形態では、ＥＣＵ５０は、クラッチ３を開放させる指令によりクラッチ３のクラッチトルク容量を低減させる。この場合、例えば、最大の速度で供給油圧を低減させるようにしてもよい。

ＥＣＵ５０は、クラッチ３のクラッチトルク容量を低減させると共に、第一回転電機ＭＧ１に正トルクを出力させる。第一回転電機ＭＧ１の正トルクは、ワンウェイクラッチ５を開放させ、キャリア１４を回転させる方向のトルクとして作用する。ステップＳ７が実行されると、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、（１）入力要素停止、（２）入力要素回転、（３）入力要素がエンジン１と共に回転、のいずれかの状態となる。図６は、第二制御に係る共線図である。（１）の入力要素停止とは、図６に示すようにキャリア１４およびエンジン１の回転が停止している状態を示す。（２）の入力要素回転とは、キャリア１４が回転し、かつエンジン１が停止している状態を示す。（３）の入力要素がエンジン１と共に回転とは、キャリア１４およびエンジン１が回転する状態を示す。（３）の場合、キャリア１４とエンジン１とが同じ回転数で回転する状態だけでなく、キャリア１４とエンジン１とが相対回転する状態も含まれる。言い換えると、（３）の状態には、クラッチ３が完全係合の状態でキャリア１４とエンジン１が回転している状態、およびクラッチ３が半係合の状態でキャリア１４とエンジン１が回転している状態が含まれる。

これら（１）乃至（３）のうちいずれの状態となるかは、例えば、クラッチ３のクラッチトルク容量と、第一回転電機ＭＧ１の正トルクの大きさとに基づく。第一回転電機ＭＧ１の正トルクが小さく、かつクラッチ３のクラッチトルク容量が大きい場合、（１）入力要素停止の状態となる。（１）の状態では、ワンウェイクラッチ５は係合してはいるものの、第一回転電機ＭＧ１の正トルクが入力されることでワンウェイクラッチ５のトルク負荷（伝達トルク）が軽減している。このため、急制動等によるトルク変動が発生したとしても、そのトルク変動によるワンウェイクラッチ５のトルク負荷が軽減される。

クラッチ３のクラッチトルク容量が小さい場合、（２）入力要素回転の状態となる。クラッチトルク容量が小さい場合、キャリア１４とエンジン１とが相対回転可能である。ここで、（２）の状態には、クラッチ３が半係合している状態と、クラッチ３が開放している状態とが含まれる。クラッチ３が半係合している場合、（２）入力要素回転の状態となるのは、エンジン１を回転させることができるトルクよりもクラッチトルク容量が小さい場合である。（２）入力要素回転の状態では、キャリア１４が回転し、ワンウェイクラッチ５が開放している。このため、急制動等によるトルク変動が発生したとしても、ワンウェイクラッチ５の係合が抑制され、ワンウェイクラッチ５のトルク負荷が軽減される。

クラッチ３のクラッチトルク容量が大きく、かつ第一回転電機ＭＧ１の正トルクが大きい場合、（３）入力要素がエンジン１と共に回転の状態となる。クラッチ３を介してキャリア１４側からエンジン１側に伝達される正トルクにより、エンジン１が回転する。つまり、（３）の状態のクラッチトルク容量は、エンジン１を回転させるトルクを伝達可能な大きさであり、第一回転電機ＭＧ１の正トルクは、キャリア１４およびエンジン１を回転させることができる大きさである。（３）入力要素がエンジン１と共に回転、の状態では、ワンウェイクラッチ５が開放している。このため、急制動等によるトルク変動が発生したとしても、ワンウェイクラッチ５の係合が抑制され、ワンウェイクラッチ５のトルク負荷が軽減される。ステップＳ８が実行されると、本制御フローは終了する。

また、本実施形態のＥＣＵ５０は、上記（３）の状態となる場合、エンジン回転数を制御する。具体的には、エンジン回転数の目標値は、下限は回転変動で０回転にならない値、上限は駆動系の捩り共振の共振回転数以下の値とされる。第一回転電機ＭＧ１の正トルクによりエンジン１を回転させるときに、エンジン回転数に変動が生じる場合がある。ＥＣＵ５０は、回転変動が生じてもエンジン回転数が０よりも大きな値となるように、第一回転電機ＭＧ１によってエンジン回転数を制御する。これにより、ワンウェイクラッチ５の係合が抑制され、開放状態が維持されることで、ワンウェイクラッチ５に対する過大トルクの入力が抑制される。

また、ＥＣＵ５０は、回転変動が生じてもエンジン回転数が駆動系の捩り共振の共振回転数以下となるように、第一回転電機ＭＧ１によってエンジン回転数を制御する。ここで、駆動系は、例えば、エンジン１と、第一回転電機ＭＧ１と、エンジン１と第一回転電機ＭＧ１との間に配置されたダンパとを含むものとし、共振回転数は、エンジン１−ダンパ−第一回転電機ＭＧ１系の共振回転数とすることができる。回転変動の上限回転数が駆動系の共振回転数以下とされることにより、共振による騒音・振動の抑制や強度確保の面で有利となる。

以上説明したように、本実施形態の車両用駆動装置１−１は、ワンウェイクラッチ５への過大トルク入力が予測される場合、キャリア１４の回転数が正になるように第一回転電機ＭＧ１を制御し、またはキャリア１４の回転数が正になる向きに第一回転電機ＭＧ１のトルクを負荷する。これにより、ワンウェイクラッチ５に対する過大入力が抑制される。なお、車両用駆動装置１−１は、クラッチ３に代えて、トルクリミッタ機構、あるいはトルクリミッタ機構を有する摩擦式クラッチ／ブレーキを備えていてもよい。こうした車両用駆動装置１−１であっても、ワンウェイクラッチ５に対する過大トルク入力が予測される場合にキャリア１４の回転数が正になるように第一回転電機ＭＧ１を制御することで、ワンウェイクラッチ５に対する過大入力を抑制することができる。

なお、トルクリミッタ機構やトルクリミッタ機構を有する摩擦式クラッチ／ブレーキは、クラッチ３の位置に限らず、遊星歯車機構１０の他の回転要素に接続されていてもよい。トルクリミッタ機構が設けられていたとしても、ワンウェイクラッチ５のロック時にトルクリミッタ機構が働かず、ワンウェイクラッチ５に過大トルクが入力する虞がある。ワンウェイクラッチ５の容量を大きくすることで対処する方法があるが、コスト増等を招く。これに対して、本実施形態の車両用駆動装置１−１によれば、トルクリミッタ機構が働かない場合であってもワンウェイクラッチ５に対する過大トルク入力を抑制することができる。ハード構成を変更することなく、既存の第一回転電機ＭＧ１を使用し、制御で対応するため、Ｔ／Ａの大型化を避けることができる。

本実施形態では、第一回転電機ＭＧ１に接続された第一回転要素がサンギア１１、エンジン１に接続された第二回転要素がキャリア１４、駆動輪２３に接続された第三回転要素がリングギア１３であったが、これには限定されない。第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素と、サンギア１１、キャリア１４、リングギア１３との対応関係は、任意に定めることができる。

また、本実施形態では、第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素を有する差動機構が遊星歯車機構であったが、これに限らず、他の差動機構が用いられてもよい。

［実施形態の第１変形例］
実施形態の第１変形例について説明する。上記実施形態では、車輪ブレーキＯＮ信号と車速に基づいてワンウェイクラッチ５に対する過大入力が予測されたが、これに代えて、ブレーキ操作量と車速とに基づいて過大入力が予測されてもよい。ブレーキ操作量は、例えば、ブレーキストローク、マスタシリンダ圧、またはこれらの変化速度とすることができる。例えば、ブレーキ操作量に基づいてブレーキ操作が検出され、かつ車速の絶対値が所定車速よりも大である場合に過大入力の可能性有りと判定することができる。

あるいは、ブレーキ操作量が所定値以上であり、かつ車速の絶対値が所定車速よりも大である場合に過大入力の可能性有りと判定することができる。このようにすれば、急制動のみを検出して、急制動の場合に限り第一制御あるいは第二制御を実行することができる。急制動時以外は第一制御、第二制御が実行されないようにすることで、燃費の悪化を抑制することができる。

シフトポジションと車速とに基づいて過大入力が予測されてもよい。例えば、シフトポジションセンサの検出結果に基づいて、Ｐレンジ信号またはＮレンジ信号が検出され、かつ車速の絶対値が所定車速よりも大である場合に過大入力の可能性有りと判定することができる。走行中にＰレンジにシフトされてパーキングギアが噛み合うと、ワンウェイクラッチ５に過大トルクが入力される可能性がある。Ｐレンジ信号やＮレンジ信号検出に基づいて第一制御あるいは第二制御を実行することで、早期に過大入力抑制を実行することができる。

車輪速変動あるいは回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の回転変動に基づいて過大入力が予測されてもよい。これにより、波状路や路面μの変動を検出して過大入力抑制を実行することができる。波状路や路面μの変動により車輪速や回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の回転数が変動した場合に、第一制御あるいは第二制御を実行することで、その後の回転数の変動による過大入力を抑制することができる。例えば、車輪速の変動量や変動率の絶対値、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の回転数の変動量や変動率の絶対値が所定値以上である場合に過大入力の可能性有りと判定することができる。

シフトポジションと車両前後方向の傾斜に基づいて過大入力が予測されてもよい。例えば、前後方向の傾斜が大きい坂路においてパーキングロック機構が解除されると、パーキングギアの開放時にトルク変動が発生し、ワンウェイクラッチ５に対して過大トルクが入力される可能性がある。例えば、Ｐレンジ信号がＯＦＦとなり、かつ車両前後方向の傾斜の大きさが所定値よりも大である場合に過大入力の可能性有りと判定するようにしてもよい。Ｐレンジ信号に基づいて第一制御あるいは第二制御を実行することで、早期に過大入力抑制を実行することができる。特に、シフトバイワイヤと組み合わせた場合、過大入力抑制制御とパーキング解除を順に実施するようにすれば効果的である。例えば、第一制御あるいは第二制御によってワンウェイクラッチ５が開放してからパーキングロック機構を解除するようにすれば、より確実に過大入力を抑制することが可能となる。

［実施形態の第２変形例］
上記実施形態では、過大入力抑制制御において第一回転電機ＭＧ１によってキャリア１４に正トルクを負荷したが、これに代えて、第二回転電機ＭＧ２によってキャリア１４に対して正トルクを出力させるようにしてもよい。第二回転電機ＭＧ２の配置は、例示したものには限定されない。例えば、第二回転電機ＭＧ２は、リングギア１３に対してトルクを出力するように配置されてもよい。一例として、リダクションギア２１がカウンタドライブギア１５と噛み合うように第二回転電機ＭＧ２が配置されてもよい。

［実施形態の第３変形例］
上記実施形態の第２制御において、スタータ２によってキャリア１４に正トルクを負荷してもよい。例えば、過大入力抑制制御で第２制御を実行する際に、第一回転電機ＭＧ１に正トルクを出力させると共に、スタータ２に正トルクを出力させるようにしてもよい。このようにすれば、ワンウェイクラッチ５の開放タイミングを早めることが可能である。あるいは、第２制御の開始後に（１）入力要素停止の状態である間、言い換えるとワンウェイクラッチ５が係合している間はスタータ２に正トルクを出力させるようにしてもよい。

上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１−１ 車両用駆動装置
１ エンジン
３ クラッチ
５ ワンウェイクラッチ
１０ 遊星歯車機構
１１ サンギア
１２ ピニオンギア
１３ リングギア
１４ キャリア
２３ 駆動輪
５０ ＥＣＵ
ＭＧ１ 第一回転電機（回転電機）
ＭＧ２ 第二回転電機

Claims (2)

1. 回転電機と、
   前記回転電機に接続された第一回転要素と、エンジンに接続された第二回転要素と、駆動輪に接続された第三回転要素とを有する差動機構と、
   前記エンジンの運転時の回転方向を正方向として、前記第二回転要素の負方向の回転を規制するワンウェイクラッチと、
   前記エンジンと前記ワンウェイクラッチとの間に配置されたクラッチと、
   を備え、前記ワンウェイクラッチに対して係合させる回転方向のトルクが入力される際に、前記第二回転要素を正回転させるように前記回転電機を制御するとともに、
   前記第二回転要素を正回転させるように前記回転電機を制御する場合に、前記クラッチを開放し、前記エンジンを停止したまま前記回転電機のトルクによって前記第二回転要素を正回転させる第一制御と、前記クラッチが係合した状態で前記回転電機によって前記第二回転要素に対して正方向のトルクを負荷する第二制御とをそれぞれ実行可能である
   ことを特徴とする車両用駆動装置。
2. 前記第二制御において前記第二回転要素と共に前記エンジンが回転する場合、エンジン回転数の下限を０よりも大きくするように前記回転電機を制御する
   請求項１に記載の車両用駆動装置。

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