JP7050485B2 - ハイブリッド車両の駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動力源としてエンジンとモータ・ジェネレータ（電動モータ）とを備えるハイブリッド車両の駆動装置に関する。

近年、エンジンと電動モータとを併用することで車両の燃料消費率（燃費）を効果的に向上させることができるハイブリッド自動車（ＨＥＶ）やプラグイン・ハイブリッド自動車（ＰＨＶ）が広く実用化されている。また、電動モータのみを動力源とし、排気ガスを排出しない電気自動車（ＥＶ）も実用化されている。

ここで、特許文献１には、走行モードとして、ハイブリッド走行モード、モータ走行モード、及び回生走行モードを有するハイブリッド車両が開示されている。より詳細には、このハイブリッド車両は、ハイブリッド走行モードでは、エンジンの機関出力を利用してモータジェネレータＭＧ１に発電させつつ、エンジンおよびモータジェネレータＭＧ２の両者を駆動力源として走行する。モータ走行モードでは、エンジンを停止させた状態でモータジェネレータＭＧ２を駆動力源として走行する。回生走行モードでは、減速要求等の所定条件が成立した場合に減速ギヤを介して入力されるエネルギを利用してモータジェネレータＭＧ２にて発電を行う。

ここで、上記減速ギヤは、モータジェネレータＭＧ２に連結されたサンギヤと、該サンギヤと同心円上に配置されたリングギヤと、サンギヤおよびリングギヤに噛み合う複数のピニオンギヤと、一端が本体ケースに固定され、他端がピニオンギヤを自転自在に支持する支持軸を有するキャリアとを備えている。すなわち、上記減速ギヤは、サンギヤ、リングギヤおよびピニオンギヤを回転要素としてモータジェネレータＭＧ２から伝達された回転を減速して駆動トルクを増幅する遊星歯車機構を構成している。

減速ギヤは、モータジェネレータＭＧ２が電動機として機能するときには、モータジェネレータＭＧ２から伝達された回転を減速して駆動トルクを増幅してリングギヤから出力する。一方、減速ギヤは、リングギヤに入力された動力による回転を加速して駆動トルクを減衰させてサンギヤから出力することにより、モータジェネレータＭＧ２を発電機として機能させる。

特開２０１４－１２５０４８号公報

上述したように、特許文献１のハイブリッド車両では、駆動時（ハイブリッド走行モード、モータ走行モード）も回生時（回生走行モード）も減速ギヤを介してトルクが伝達（入出力）される。ここで、回生時のモータジェネレータＭＧ２の回転数は、減速ギヤのギヤ比に依存する。

しかしながら、減速ギヤ（モータ・リダクションギヤ）のギヤ比は、駆動時に要求されるモータアシストトルク（駆動トルク）を考慮して設定されるため、すなわち、減速ギヤのギヤ比が駆動側に合わせて設定されているため、必ずしも回生に適したギヤ比にはなっていない。そのため、回生量（回生効率）の低下を招くおそれがある。また、例えば、バッテリの充電量／充電状態（ＳＯＣ）が充分なときには（すなわちバッテリに充電不能なときには）、回生を取ることができない。そのため、車両の燃費向上が抑制される（妨げられる）おそれがある。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、駆動時の駆動トルクを低下させることなく、回生時の回生量を増大でき、燃料消費率（燃費）をより向上することが可能なハイブリッド車両の駆動装置を提供することを目的とする。

本発明に係るハイブリッド車両の駆動装置は、エンジンと、モータ・ジェネレータとを備えるハイブリッド車両の駆動装置において、エンジン及びモータ・ジェネレータと前輪との間でトルクを伝達する前輪車軸と、エンジン及びモータ・ジェネレータと後輪との間でトルクを伝達する後輪車軸と、前輪車軸と後輪車軸との間の回転差を吸収するセンタデファレンシャルユニットと、前輪車軸に介装され、複数の歯車対を有し、入力されるトルクを変換して出力する第１ギヤ段切替機構と、後輪車軸に介装され、複数の歯車対を有し、入力されるトルクを変換して出力する第２ギヤ段切替機構と、第１ギヤ段切替機構を構成する複数の歯車対のうち、前輪車軸と接続される歯車対を切り替える第１切替手段と、第２ギヤ段切替機構を構成する複数の歯車対のうち、後輪車軸と接続される歯車対を切り替える第２切替手段と、車両の運転状態に基づいて、第１切替手段及び第２切替手段の駆動を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係るハイブリッド車両の駆動装置によれば、前輪車軸に介装され、複数の歯車対を有し、入力されるトルクを変換して出力する第１ギヤ段切替機構と、後輪車軸に介装され、複数の歯車対を有し、入力されるトルクを変換して出力する第２ギヤ段切替機構とを備え、車両の運転状態に基づいて、第１ギヤ段切替機構を構成する複数の歯車対のうち、前輪車軸と接続される歯車対が切り替えられるとともに、第２ギヤ段切替機構を構成する複数の歯車対のうち、後輪車軸と接続される歯車対が切り替えられる。そのため、例えば、駆動時と回生時とで、第１ギヤ段切替機構及び第２ギヤ段切替機構それぞれのギヤ比を切り替えることができる。すなわち、駆動時（加速時）には、駆動（加速）に適したギヤ比の歯車対を用い、回生時には、回生に適した（回生効率がいい）ギヤ比の歯車対を用いることができる。その結果、駆動時の駆動トルクを低下させることなく、回生時の回生量を増大でき、燃費をより向上することが可能となる。

本発明に係るハイブリッド車両の駆動装置では、第１ギヤ段切替機構に含まれる各歯車対のギヤ比と、第２ギヤ段切替機構に含まれる各歯車対のギヤ比とが、同一に設定されていることが好ましい。

このようにすれば、前輪と後輪との間で不要な回転差が生じることを防止することが可能となる。

本発明に係るハイブリッド車両の駆動装置では、上記制御手段が、アクセル操作がオフされているときに、第１ギヤ段切替機構を構成する複数の歯車対のうち、前輪側から見て、よりハイギヤな歯車対に切り替えるとともに、第２ギヤ段切替機構を構成する複数の歯車対のうち、後輪側から見て、よりハイギヤな歯車対に切り替えることが好ましい。

この場合、アクセル操作がオフされているときに、第１ギヤ段切替機構を構成する複数の歯車対のうち、前輪側から見て、よりハイギヤな歯車対に切り替えられるとともに、第２ギヤ段切替機構を構成する複数の歯車対のうち、後輪側から見て、よりハイギヤな歯車対に切り替えられる。よって、例えば、コースティング状態にあるときに、モータジェネレータの回転数を上昇させ、すなわち回生効率を高めて、回生動作を実行することが可能となる。

本発明に係るハイブリッド車両の駆動装置では、上記第１切替手段が、前輪車軸と一体的に回転する第１ハブと、第１ハブの外周に、軸方向に摺動自在に設けられた第１スリーブと、第１スリーブを摺動し、第１ハブと接続される歯車対を切り替えることにより、複数の歯車対のうち、前輪車軸と接続される歯車対を切り替える第１アクチュエータとを有し、上記第２切替手段が、後輪車軸と一体的に回転する第２ハブと、第２ハブの外周に、軸方向に摺動自在に設けられた第２スリーブと、第２スリーブを摺動し、第２ハブと接続される歯車対を切り替えることにより、複数の歯車対のうち、後輪車軸と接続される歯車対を切り替える第２アクチュエータとを有していることが好ましい。

この場合、第１スリーブを動かし、第１ハブと接続される歯車対を切り替えることにより、第１ギヤ段切替機構を構成する複数の歯車対のうち、前輪車軸と接続される歯車対が切り替えられる。よって、第１アクチュエータで第１スリーブを摺動することにより、前輪側のギヤ比（ファイナルギヤ比）を切り替えることができる。同様に、第２スリーブを動かし、第２ハブと接続される歯車対を切り替えることにより、第２ギヤ段切替機構を構成する複数の歯車対のうち、後輪車軸と接続される歯車対が切り替えられる。よって、第２アクチュエータで第２スリーブを摺動することにより、後輪側のギヤ比（ファイナルギヤ比）を切り替えることができる。

本発明に係るハイブリッド車両の駆動装置では、上記第１切替手段が、前輪車軸がいずれの歯車対とも接続されていない中立状態を取り得るように構成されており、上記第２切替手段が、後輪車軸がいずれの歯車対とも接続されていない中立状態を取り得るように構成されていることが好ましい。

このようにすれば、第１切替手段を、前輪車軸がいずれの歯車対とも接続されていない中立状態とすることにより、前輪との間のトルク伝達を遮断し（前輪を切り離し）、引きずり損失を低減することができる。また、第２切替手段を、後輪車軸がいずれの歯車対とも接続されていない中立状態とすることにより、後輪との間のトルク伝達を遮断し（後輪を切り離し）、引きずり損失を低減することができる。さらに、例えば、バッテリの充電量／充電状態（ＳＯＣ）が充分で（すなわちバッテリに充電不能で）回生を取ることができないようなときには、前輪及び後輪全てを切り離して、引きずり損失を低減することもできる。すなわち、車両の駆動を、ＡＷＤ（全輪駆動）状態、後輪が切り離されたＦＦ（前輪駆動）状態、前輪が切り離されたＦＲ（後輪駆動）状態、及び、全輪が切り離されたＮ（中立：ニュートラル）状態の間で切り替えることができる。よって、車両の運転状態（例えば、要求駆動力（アクセル開度）や車速、ＳＯＣなど）に応じて、車両（駆動装置）の効率が全体として最もよくなるように、駆動形式、及び、前輪車軸のギヤ比、並びに、後輪車軸のギヤ比を切り替えることが可能となる。

本発明に係るハイブリッド車両の駆動装置では、上記第１ギヤ段切替機構に含まれる各歯車対を構成する一方の歯車と、第１ハブとの間に、双方の回転とを同期させるシンクロ機構が設けられており、上記第２ギヤ段切替機構に含まれる各歯車対を構成する一方の歯車と、第２ハブとの間に、双方の回転を同期させるシンクロ機構が設けられていることが好ましい。

この場合、第１ギヤ段切替機構に含まれる各歯車対を構成する一方の歯車と、第１ハブ（スリーブ）との間に、双方の回転とを同期させるシンクロ機構が設けられているため、スリーブを歯車に設けられたスプラインと嵌合させるときに、第１ハブ（スリーブ）と歯車の回転速度が異なっている場合であっても、よりスムーズにスリーブと歯車に設けられたスプラインとを接続することができる。同様に、第２ギヤ段切替機構に含まれる各歯車対を構成する一方の歯車と、第２ハブ（スリーブ）との間に、双方の回転とを同期させるシンクロ機構が設けられているため、スリーブを歯車に設けられたスプラインと嵌合させるときに、第２ハブ（スリーブ）と歯車の回転速度が異なっている場合であっても、よりスムーズにスリーブと歯車に設けられたスプラインとを接続することができる。

本発明に係るハイブリッド車両の駆動装置では、上記制御手段が、第１スリーブを動かし、前輪車軸と接続される歯車対を切り替える際に、第１切替手段を一時的に中立状態として、当該接続される歯車対の回転数を、前輪車軸の回転数と合せるように、モータ・ジェネレータの回転数を制御し、第２スリーブを動かし、後輪車軸と接続される歯車対を切り替える際に、第２切替手段を一時的に中立状態として、当該接続される歯車対の回転数を、後輪車軸の回転数と合せるように、モータ・ジェネレータの回転数を制御することが好ましい。

この場合、第１スリーブを動かし、前輪車軸と接続される歯車対を切り替える際に、第１切替手段が一時的に中立状態とされ、当該接続される歯車対の回転数を、前輪車軸の回転数と合せるように、モータ・ジェネレータの回転数が制御される。そのため、歯車対を切り替えるときのショック（切替ショック）を低減することができる。同様に、第２スリーブを動かし、後輪車軸と接続される歯車対を切り替える際に、第２切替手段が一時的に中立状態とされ、当該接続される歯車対の回転数を、後輪車軸の回転数と合せるように、モータ・ジェネレータの回転数が制御される。そのため、歯車対を切り替えるときのショック（切替ショック）を低減することができる。

本発明によれば、エンジンと、モータ・ジェネレータとを備えるハイブリッド車両の駆動装置において、駆動時の駆動トルクを低下させることなく、回生時の回生量を増大でき、燃料消費率（燃費）をより向上することが可能となる。

実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置の構成を示すスケルトン図、及び、その制御システムの構成を示すブロック図である。 実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置において取り得る走行モードを示す一覧表である。 走行モード１における、第１ギヤ段切替機構及び第２ギヤ段切替機構を介したトルク伝達経路（太線）を示す図である。 走行モード２における、第１ギヤ段切替機構及び第２ギヤ段切替機構を介したトルク伝達経路（太線）を示す図である。 走行モード３における、第１ギヤ段切替機構及び第２ギヤ段切替機構を介したトルク伝達経路（太線）を示す図である。 走行モード４における、第１ギヤ段切替機構及び第２ギヤ段切替機構を介したトルク伝達経路（太線）を示す図である。 走行モード６における、第１ギヤ段切替機構及び第２ギヤ段切替機構を介したトルク伝達経路（太線）を示す図である。 走行モード７における、第１ギヤ段切替機構及び第２ギヤ段切替機構を介したトルク伝達経路（太線）を示す図である。 走行モード８における、第１ギヤ段切替機構及び第２ギヤ段切替機構を介したトルク伝達経路（太線）を示す図である。 走行モード９における、第１ギヤ段切替機構及び第２ギヤ段切替機構を介したトルク伝達経路（太線）を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

まず、図１を用いて、実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置１の構成について説明する。図１は、ハイブリッド車両の駆動装置１の構成を示すスケルトン図、及び、その制御システムの構成を示すブロック図である。なお、ここでは、ハイブリッド車両の駆動装置１を、シリーズ・パラレル・ハイブリッド車（ＨＥＶ）に適用した場合を例にして説明する。ハイブリッド車両の駆動装置１は、エンジン２０、第１モータ・ジェネレータ１１、第２モータ・ジェネレータ１２を備えるパワーユニットと、主として、駆動力分割機構３０、モータ・リダクションギヤ３２、アウトプットシャフト４０、フロントドライブピニオンシャフト５０、センタデファレンシャルユニット６１、プロペラシャフト６０、リヤドライブピニオンシャフト６２などを備えて構成されるドライブトレイン（駆動機構）とを備えている。以下、詳細に説明する。

エンジン２０は、どのような形式のものでもよいが、例えば、高膨張比サイクルによって圧縮比を高めることにより、熱効率の向上を図ったエンジンなどが好適に用いられる。エンジン２０は、エンジン・コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）８１によって制御される。

ＥＣＵ８１には、クランクシャフトの回転位置（エンジン回転数）を検出するクランク角センサ等の各種センサが接続されている。ＥＣＵ８１は、取得したこれらの各種情報、及び後述するハイブリッド車・コントロールユニット（以下「ＨＥＶ－ＣＵ」という）８０からの制御情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、並びに電子制御式スロットルバルブ等の各種デバイスを制御することによりエンジン２０を制御する。また、ＥＣＵ８１は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００を介して、エンジン回転数などの各種情報をＨＥＶ－ＣＵ８０に送信する。

エンジン２０のクランクシャフトには、一対のギヤ２１を介して、動力分割機構３０が接続されている。動力分割機構３０には、一対のギヤ（カウンタギヤ）３１、及び、第１モータ・ジェネレータ（ＭＧ）１１が接続されている。動力分割機構３０は、例えば、サンギヤ３０ａ、リングギヤ３０ｂ、ピニオンギヤ３０ｃ、及びプラネタリキャリア３０ｄから構成される遊星歯車機構を有しており、エンジン２０から発生した駆動トルクを、一対のギヤ（カウンタギヤ）３１と第１モータ・ジェネレータ１１とに分割して伝達する。

より具体的には、キャリア３０ｄは、一対のギヤ２１を介して、エンジン２０のクランクシャフトに連結されている。サンギヤ３０ａは第１モータ・ジェネレータ１１に連結されている。一方、リングギヤ３０ｂは、一対のギヤ（カウンタギヤ）３１を介して、アウトプットシャフト（出力軸）４０に接続されている。

動力分配機構３０は、第１モータ・ジェネレータ１１がジェネレータ（発電機）として機能するときには、プラネタリキャリア３０ｄから入力されるエンジン２０からのトルク（駆動力）をサンギヤ３０ａとリングギヤ３０ｂとに双方のギヤ比に応じて分配する。一方、動力分配機構３０は、第１モータ・ジェネレータ１１がモータ（電動機）として機能するときには、プラネタリキャリア３０ｄから入力されるエンジン２０からのトルクと、サンギヤ３０ａから入力される第１モータ・ジェネレータ１１からのトルクとを統合してリングギヤ３０ｂに出力する。リングギヤ３０ｂに出力されたトルクは、一対のギヤ（カウンタギヤ）３１を介して、アウトプットシャフト（出力軸）４０に出力される。

一方、アウトプットシャフト（出力軸）４０には、第２モータ・ジェネレータ（ＭＧ）１２も接続されている。より具体的には、第２モータ・ジェネレータ１２は、モータ・リダクションギヤ３２を介してアウトプットシャフト（出力軸）４０に接続されている。

第１モータ・ジェネレータ１１及び第２モータ・ジェネレータ１２は、供給された電力を機械的動力に変換するモータとしての機能と、入力された機械的動力を電力に変換するジェネレータとしての機能とを兼ね備えた同期発電電動機として構成されている。すなわち、第１モータ・ジェネレータ１１及び第２モータ・ジェネレータ１２それぞれは、車両駆動時には駆動トルクを発生するモータとして動作し、回生時にはジェネレータとして動作する。なお、第１モータ・ジェネレータ１１は、主にジェネレータとして動作し、第２モータ・ジェネレータ１２は、主にモータとして動作する。

モータ・リダクションギヤ３２は、プラネタリギヤから構成されている。より詳細には、モータ・リダクションギヤ３２は、例えば、サンギヤ３２ａ、リングギヤ３２ｂ、ピニオンギヤ３２ｃ、及びプラネタリキャリア３２ｄから構成される遊星歯車機構を有している。モータ・リダクションギヤ３２は、第２モータ・ジェネレータ１２がモータとして機能するときには、第２モータ・ジェネレータ１２から伝達された回転を減速して（トルクを増大して）プラネタリキャリア３２ｄから出力する。一方、モータ・リダクションギヤ３２は、プラネタリキャリア３２ｄに入力されたトルク（駆動力）による回転を加速して（トルクを低減させて）サンギヤ３２ａから出力することにより、第２モータ・ジェネレータ１２をジェネレータとして機能させる。

アウトプットシャフト（出力軸）４０は、第１ギヤ段切替機構（副変速機）７１を介して前輪側のドライブピニオンシャフト（フロントドライブピニオンシャフト）５０（特許請求の範囲に記載の前輪車軸に相当）に接続されるとともに、センタデファレンシャルユニット６１を介してプロペラシャフト６０に接続されている。また、プロペラシャフト６０は、第２ギヤ段切替機構（副変速機）７２を介して、後輪側のドライブピニオンシャフト（リヤドライブピニオンシャフト）６２（特許請求の範囲に記載の後輪車軸に相当）に接続されている。アウトプットシャフト（出力軸）４０及びフロントドライブピニオンシャフト５０は、前輪との間でトルクを伝達する。また、プロペラシャフト６０及びリヤドライブピニオンシャフト６２は、後輪との間でトルクを伝達する。

ここで、第１ギヤ段切替機構（副変速機）７１の構成について説明する。まず、アウトプットシャフト４０と、フロントドライブピニオンシャフト５０とは、平行に設けられている。アウトプットシャフト４０の先端部には第１速、第２速の駆動歯車（ドライブギヤ）７１１ａ，７１２ａが固定されている。一方、フロントドライブピニオンシャフト５０の後端部には第１速、第２速の従動歯車（ドリブンギヤ）７１１ｂ，７１２ｂが回転自在に取り付けられている。これらのドライブギヤ７１１ａ，７１２ａとドリブンギヤ７１１ｂ，７１２ｂとはそれぞれに噛み合って変速歯車対（変速段）を形成する。すなわち、ドライブギヤ７１１ａとドリブンギヤ７１１ｂとにより第１歯車対７１１が形成され、ドライブギヤ７１２ａとドリブンギヤ７１２ｂとにより第２歯車対７１２が形成される。なお、第１歯車対７１１のギヤ比は、第２モータ・ジェネレータ１２（第１モータ・ジェネレータ１１）側から見て、第２歯車対７１２よりもローギヤ（すなわち、前輪側から見た場合にはハイギヤ）に設定されている。

フロントドライブピニオンシャフト５０には、第１速と第２速の変速段を動力伝達状態と中立（ニュートラル）状態（すなわち、フロントドライブピニオンシャフト５０が第１歯車対７１１とも第２歯車対７１２とも接続されていない状態）とに切り換える第１切替機構７１３（特許請求の範囲に記載の第１切替手段に相当）が装着されている。

第１切替機構７１３は、第１速と第２速の２つのドリブンギヤ７１１ｂ，７１２ｂの間に配置されるとともにフロントドライブピニオンシャフト５０と一体的に回転する第１ハブ７１３ａと、これに常時噛み合う第１スリーブ７１３ｂとを有している。この第１スリーブ７１３ｂをドリブンギヤ７１１ｂに一体形成されたスプライン７１１ｃに噛み合わせると第１速（ローギヤ）に設定され、逆にドリブンギヤ７１２ｂに一体形成されたスプライン７１２ｃに噛み合わせると第２速（ハイギヤ）に設定される。

なお、第１切替機構７１３はシンクロメッシュ機構となっている。すなわち、ドリブンギヤ７１１ｂ（スプライン７１１ｃ）と第１スリーブ７１３ｂとの間、及び、ドリブンギヤ７１２ｂ（スプライン７１２ｃ）と第１スリーブ７１３ｂとの間には、接続動作時に双方の回転を同期させるシンクロ機構（シンクロナイザリング）が設けられている。

第１切替機構７１３を作動させるため、第１スリーブ７１３ｂはシフトフォーク（図示省略）に把持されており、シフトフォークの移動に伴って第１スリーブ７１３ｂは軸方向に移動する。このシフトフォークは、第１アクチュエータ７１４に連結されており、第１アクチュエータ７１４の動きに伴う第１スリーブ７１３ｂの移動により所望の変速段が動力伝達状態に切り換えられる。第１切替機構７１３及び第１アクチュエータ７１４は、特許請求の範囲に記載の第１切替手段として機能する。なお、第１アクチュエータ７１４としては、例えば電動モータなどが好適に用いられる。第１アクチュエータ７１４は、後述するトランスミッション・コントロールユニット（以下「ＴＣＵ」という）８３によって駆動制御される。

第１ギヤ段切替機構７１を介してフロントドライブピニオンシャフト５０に伝達されたトルクは、フロントデファレンシャル（以下「フロントデフ」ともいう）５３に伝達される。フロントデフ５３は、例えば、ベベルギヤ式の差動装置である。フロントデフ５３からのトルクは、左前輪ドライブシャフトを介して左前輪（図示省略）に伝達されるとともに、右前輪ドライブシャフトを介して右前輪（図示省略）に伝達される。

一方、上述したように、アウトプットシャフト（出力軸）４０は、センタデファレンシャルユニット６１を介してプロペラシャフト６０に接続されている。また、プロペラシャフト６０は、第２ギヤ段切替機構（副変速機）７２を介して、リヤドライブピニオンシャフト６２に接続されている。

ここで、センタデファレンシャルユニット６１は、主として、前輪（アウトプットシャフト４０）と後輪（プロペラシャフト６０）の回転差を差動吸収する例えばベベルギヤと、差動制限用の（差動回転を抑制する）トランスファクラッチとを備えている。トランスファクラッチは、４輪の駆動状態（例えば前輪のスリップ状態等）や伝達トルクなどに応じて締結力（すなわち後輪へのトルク分配率）を制御する。よって、アウトプットシャフト４０に伝達されたトルクは、トランスファクラッチの締結力に応じて分配され、後輪側にも伝達される。

センタデファレンシャルユニット（トランスファクラッチ）６１によって調節（分配）され、プロペラシャフト６０に伝達されたトルクは、第２ギヤ段切替機構７２を介して、リヤドライブピニオンシャフト６２に伝達される。

ここで、第２ギヤ段切替機構７２の構成について説明する。上述した第１ギヤ段切替機構７１と同様に、まず、プロペラシャフト６０と、リヤドライブピニオンシャフト６２とは、平行に設けられている。プロペラシャフト６０の先端部には第１速、第２速の駆動歯車（ドライブギヤ）７２１ａ，７２２ａが固定されている。一方、リヤドライブピニオンシャフト６２の後端部には第１速、第２速の従動歯車（ドリブンギヤ）７２１ｂ，７２２ｂが回転自在に取り付けられている。これらのドライブギヤ７２１ａ，７２２ａとドリブンギヤ７２１ｂ，７２２ｂとはそれぞれに噛み合って変速歯車対（変速段）を形成する。すなわち、ドライブギヤ７２１ａとドリブンギヤ７２１ｂとにより第１歯車対７２１が形成され、ドライブギヤ７２２ａとドリブンギヤ７２２ｂとにより第２歯車対７２２が形成される。なお、第１歯車対７２１のギヤ比は、第２モータ・ジェネレータ１２（第１モータ・ジェネレータ１１）側から見て、第２歯車対７２２よりもローギヤ（すなわち、後輪側から見た場合にはハイギヤ）に設定されている。また、第１ギヤ段切替機構７１を構成する各歯車対（第１歯車対７１１、第２歯車対７１２）それぞれのギヤ比と、第２ギヤ段切替機構７２を構成する各歯車対（第１歯車対７２１、第２歯車対７２２）それぞれのギヤ比とは、同一に設定されている。

リヤドライブピニオンシャフト６２には、第１速と第２速の変速段を動力伝達状態と中立（ニュートラル）状態とに切り換える第２切替機構７２３（特許請求の範囲に記載の第２切替手段に相当）が装着されている。

第２切替機構７２３は、第１速と第２速の２つのドリブンギヤ７２１ｂ，７２２ｂの間に配置されるとともにリヤドライブピニオンシャフト６２と一体的に回転する第２ハブ７２３ａと、これに常時噛み合う第２スリーブ７２３ｂとを有している。この第２スリーブ７２３ｂをドリブンギヤ７２１ｂに一体形成されたスプライン７２１ｃに噛み合わせると第１速（ローギヤ）に設定され、逆にドリブンギヤ７２２ｂに一体形成されたスプライン７２２ｃに噛み合わせると第２速（ハイギヤ）に設定される。

なお、第２切替機構７２３はシンクロメッシュ機構となっている。すなわち、ドリブンギヤ７２１ｂ（スプライン７２１ｃ）と第２スリーブ７２３ｂとの間、及び、ドリブンギヤ７２２ｂ（スプライン７２２ｃ）と第２スリーブ７２３ｂとの間には、接続動作時に双方の回転を同期させるシンクロ機構（シンクロナイザリング）が設けられている。

第２切替機構７２３を作動させるため、第２スリーブ７２３ｂはシフトフォーク（図示省略）に把持されており、シフトフォークの移動に伴って第２スリーブ７２３ｂは軸方向に移動する。このシフトフォークは、第２アクチュエータ７２４に連結されており、第２アクチュエータ７２４の動きに伴う第２スリーブ７２３ｂの移動により所望の変速段が動力伝達状態に切り換えられる。すなわち、第２切替機構７２３及び第２アクチュエータ７２４は、特許請求の範囲に記載の第２切替手段として機能する。なお、第２アクチュエータ７２４としては、例えば電動モータなどが好適に用いられる。第２アクチュエータ７２４は、後述するＴＣＵ８３によって駆動制御される。

第２ギヤ段切替機構７２を介してリヤドライブピニオンシャフト６２に伝達されたトルクは、リヤデファレンシャル（以下「リヤデフ」ともいう）６３に伝達される。リヤデフ６３には、左後輪ドライブシャフト及び右後輪ドライブシャフト（図示省略）が接続されている。リヤデフ６３からの駆動力は、左後輪ドライブシャフトを介して左後輪（図示省略）に伝達されるとともに、右後輪ドライブシャフトを介して右後輪（図示省略）に伝達される。

車両の駆動力源であるエンジン２０、及び、第２モータ・ジェネレータ１２並びに第１モータ・ジェネレータ１１は、ＨＥＶ－ＣＵ８０によって総合的に制御される。

ＨＥＶ－ＣＵ８０には、例えば、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ９１、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ９２、車両の前後・左右の加速度を検出するＧセンサ（加速度センサ）９３、及び、車輪の速度を検出する車速センサ９４などを含む各種センサが接続されている。また、ＨＥＶ－ＣＵ８０は、ＣＡＮ１００を介して、エンジン２０を制御するＥＣＵ８１、車両の横滑りなどを抑制して走行安定性を向上させるビークルダイナミック・コントロールユニット（以下「ＶＤＣＵ」という）８５、及び、ＴＣＵ８３等と相互に通信可能に接続されている。ＨＥＶ－ＣＵ８０は、ＣＡＮ１００を介して、ＥＣＵ８１やＶＤＣＵ８５から、例えば、エンジン回転数やブレーキ操作量等の各種情報を受信する。

ＨＥＶ－ＣＵ８０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、エンジン２０、第２モータ・ジェネレータ１２、及び第１モータ・ジェネレータ１１の駆動を総合的に制御する。ＨＥＶ－ＣＵ８０は、例えば、アクセルペダル開度（運転者の要求駆動力）、車両の運転状態（車速など）、高電圧バッテリ（以下、単に「バッテリ」ともいう）９０の充電状態（ＳＯＣ）などに基づいて、エンジン２０の要求出力、及び第２モータ・ジェネレータ１２、第１モータ・ジェネレータ１１のトルク指令値を求めて出力する。

ＥＣＵ８１は、上記要求出力に基づいて、例えば、電子制御式スロットルバルブの開度を調節する。また、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ」という）８２は、上記トルク指令値に基づいて、第２モータ・ジェネレータ１２、第１モータ・ジェネレータ１１を駆動する。ここで、ＰＣＵ８２は、高電圧バッテリ９０の直流電力を三相交流の電力に変換して第２モータ・ジェネレータ１２、第１モータ・ジェネレータ１１に供給するインバータ８２ａを有している。ＰＣＵ８２は、ＨＥＶ－ＣＵ８０から受信したトルク指令値に基づいて、インバータ８２ａを介して、第２モータ・ジェネレータ１２、第１モータ・ジェネレータ１１を駆動する。一方、インバータ８２ａは、回生時に、第２モータ・ジェネレータ１２で発電した交流電圧を直流電圧に変換して高電圧バッテリ９０を充電する。

さらに、ＨＥＶ－ＣＵ８０は、例えば、アクセルペダル開度（運転者の要求駆動力）、車両の運転状態（車速など）、高電圧バッテリ９０の充電状態（ＳＯＣ）などに基づいて、第１ギヤ段切替機構７１の変速段（ギヤ比）の切替え指示情報、及び、第２ギヤ段切替機構７２の変速段（ギヤ比）の切替え指示情報を設定してＴＣＵ８３に送信する。ＴＣＵ８３は、ＨＥＶ－ＣＵ８０から送信された、第１ギヤ段切替機構７１の変速段（ギヤ比）の切替え指示情報に基づいて第１アクチュエータ７１４を駆動するとともに、第２ギヤ段切替機構７２の変速段（ギヤ比）の切替え指示情報に基づいて第２アクチュエータ７２４を駆動する。

ＨＥＶ－ＣＵ８０及びＴＣＵ８３それぞれは、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＥＥＰＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、その記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。なお、ＴＣＵ８３は、第１アクチュエータ７１４及び第２アクチュエータ７２４を駆動する駆動回路（ドライバ回路）なども備えている。

特に、ＨＥＶ－ＣＵ８０及びＴＣＵ８３は、駆動時の駆動トルクを低下させることなく（ドライバビリティを悪化させることなく）、回生時の回生量を増大でき（車両（駆動装置）の全体効率を向上でき）、燃料消費率（燃費）をより向上する機能を有している。そのため、ＨＥＶ－ＣＵ８０は、第１ギヤ段切替機構７１の変速段（ギヤ比）及び第２ギヤ段切替機構７２の変速段（ギヤ比）の切替え指示情報を設定する切替制御部８０ａを機能的に有している。ＨＥＶ－ＣＵ８０では、ＥＥＰＲＯＭなどに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、切替制御部８０ａの機能が実現される。同様に、ＴＣＵ８３は、第１アクチュエータ７１４及び第２アクチュエータ７２４の駆動を制御する駆動制御部８３ａを機能的に有している。ＴＣＵ８３では、ＥＥＰＲＯＭなどに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、駆動制御部８３ａの機能が実現される。すなわち、ＨＥＶ－ＣＵ８０（切替制御部８０ａ）及びＴＣＵ８３（駆動制御部８３ａ）は、特許請求の範囲に記載の制御手段として機能する。

切替制御部８０ａ及び駆動制御部８３ａは、車両の運転状態（例えば、駆動要求力（アクセルペダル操作）、車速、ＳＯＣなど）に基づいて、第１アクチュエータ７１４（第１切替手段７１３）及び第２アクチュエータ７２４（第２切替機構７２３）の駆動を制御する。

例えば、切替制御部８０ａ及び駆動制御部８３ａは、アクセル操作がオフされているとき（コースティング時）に、第１ギヤ段切替機構７１を構成する複数（２対）の歯車対７１１，７１２のうち、前輪側から見て、よりハイギヤ（第２モータ・ジェネレータ１２（第１モータ・ジェネレータ１１）側から見るとローギヤ）な第１歯車対７１１に切り替える（選択する）。同様に、第２ギヤ段切替機構７２を構成する複数（２対）の歯車対７２１，７２２のうち、後輪側から見て、よりハイギヤ（第２モータ・ジェネレータ１２（第１モータ・ジェネレータ１１）側から見るとローギヤ）な第１歯車対７２１に切り替える（選択する）。詳細は後述する。

なお、切替制御部８０ａ及び駆動制御部８３ａは、第１スリーブ７１３ｂを動かし、複数（２対）の歯車対７１１，７１２のうち、フロントドライブピニオンシャフト５０と接続される歯車対を切り替える際に、第１切替手段７１３を一時的に中立（ニュートラル）状態として、当該接続される歯車対の回転数を、フロントドライブピニオンシャフト５０の回転数と合せるように、第２モータ・ジェネレータ１２（第１モータ・ジェネレータ１１）の回転数を制御することが好ましい。同様に、切替制御部８０ａ及び駆動制御部８３ａは、第２スリーブ７２３ｂを動かし、複数（２対）の歯車対７２１，７２２のうち、リヤドライブピニオンシャフト６２と接続される歯車対を切り替える際に、第２切替機構７２３を一時的に中立（ニュートラル）状態として、当該接続される歯車対の回転数を、リヤドライブピニオンシャフト６２の回転数と合せるように、第２モータ・ジェネレータ１２（第１モータ・ジェネレータ１１）の回転数を制御することが好ましい。

ここで、上述したように構成されることにより実現される各走行モードについて、図２～図９を併せて参照しつつ説明する。図２は、ハイブリッド車両の駆動装置１において取り得る走行モードを示す一覧表である。図３～図６は、走行モード１～走行モード４それぞれにおける、第１ギヤ段切替機構７１及び第２ギヤ段切替機構７２を介したトルク伝達経路（太線）を示す図である。同様に、図７～図１０は、走行モード６～走行モード９それぞれにおける、第１ギヤ段切替機構７１及び第２ギヤ段切替機構７２を介したトルク伝達経路（太線）を示す図である。なお、走行モード４におけるトルク伝達経路（太線）は図１に示す。

（１）モード１
モード１は、図３に示されるように、第１ギヤ段切替機構７１がローギヤ（第１歯車対７１１が選択）とされるとともに、第２ギヤ段切替機構７２がローギヤ（第１歯車対７２１が選択）とされ、全輪が駆動されるＡＷＤ（全輪駆動）モードである。本モードは、例えば、通常の発進時、低速走行時、加速時などに選択される。そして、例えば、速度が上昇したとき（高速走行時）には、後述するモード２に切り替えられる。一方、減速時には、後述するモード２と比較して、第２モータ・ジェネレータ１２（第１モータ・ジェネレータ１１）の回転数を上昇させて回生を行うことができる。ただし、例えば、車両の運転状態（走行状態）、エンジン１０・第１モータ・ジェネレータ１１・第２モータ・ジェネレータ１２それぞれの運転効率、及び、駆動系の引きずり損失等を考慮して、車両の総合効率が最もよくなるように、後述するモード２、モード５、モード６，７、モード８，９に走行モードを切り替えてもよい。

（２）モード２
モード２は、図４に示されるように、第１ギヤ段切替機構７１がハイギヤ（第２歯車対７１２が選択）とされるとともに、第２ギヤ段切替機構７２がハイギヤ（第２歯車対７２２が選択）とされ、全輪が駆動されるＡＷＤ（全輪駆動）モードである。本モードは、例えば、高速走行時などに選択される。そして、例えば、速度が低下したとき（低速走行時）や、アクセルペダルが大きく踏み込まれたとき（急加速時）などには、上述したモード１に切り替えられる。一方、減速時には、本モードで回生を行ってもよいが、第２モータ・ジェネレータ１２（第１モータ・ジェネレータ１１）の回転数を上昇させる場合には、上述したモード１に切替えられる。ただし、例えば、車両の運転状態（走行状態）、エンジン１０・第１モータ・ジェネレータ１１・第２モータ・ジェネレータ１２それぞれの運転効率、及び、駆動系の引きずり損失等を考慮して、車両の総合効率が最もよくなるように、後述するモード５、モード６，７、モード８，９に走行モードを切り替えてもよい。

（３）モード３
モード３は、図５に示されるように、第１ギヤ段切替機構７１がローギヤ（第１歯車対７１１が選択）とされるとともに、第２ギヤ段切替機構７２がハイギヤ（第２歯車対７２２が選択）とされ、全輪が駆動されるＡＷＤ（全輪駆動）モードである。本モードは、通常走行では用いられず、例えば、登坂路や旋回時などにおいて、前後輪の差回転や差トルクを利用して走行する際に選択される。

（４）モード４
モード４は、図６に示されるように、第１ギヤ段切替機構７１がハイギヤ（第２歯車対７１２が選択）とされるとともに、第２ギヤ段切替機構７２がローギヤ（第１歯車対７２１が選択）とされ、全輪が駆動されるＡＷＤ（全輪駆動）モードである。本モードは、通常走行では用いられず、例えば、登坂路や旋回時などにおいて、前後輪の差回転や差トルクを利用して走行する際に選択される。

（５）モード５
モード５は、図１に示されるように、第１ギヤ段切替機構７１がニュートラル（中立）とされるとともに、第２ギヤ段切替機構７２がニュートラル（中立）とされるモードである。本モードは、例えば、減速時に、引きずり損失を低減する際に選択される。特に、本モードは、例えば、高圧バッテリ９０のＳＯＣが充分であり、回生を取ることができないようなコースティング時に選択される。

（６）モード６
モード６は、図７に示されるように、第１ギヤ段切替機構７１がローギヤ（第１歯車対７１１が選択）とされるとともに、第２ギヤ段切替機構７２がニュートラル（中立）とされ、前輪が駆動されるＦＦ（前輪駆動）モードである。本モードは、例えば、発進時、低速走行時、加速時などに選択される。そして、例えば、速度が上昇したとき（高速走行時）には、後述するモード７に切り替えられる。一方、減速時には、後輪側の引きずり損失を低減しつつ、第２モータ・ジェネレータ１２（第１モータ・ジェネレータ１１）の回転数を上昇させて回生を行うことができる。

（７）モード７
モード７は、図８に示されるように、第１ギヤ段切替機構７１がハイギヤ（第２歯車対７１２が選択）とされるとともに、第２ギヤ段切替機構７２がニュートラル（中立）とされ、前輪が駆動されるＦＦ（前輪駆動）モードである。本モードは、例えば、高速走行時などに選択される。そして、例えば、速度が低下したとき（低速走行時）や急加速時には、上述したモード６に切り替えられる。一方、減速時には、後輪側の引きずり損失を低減しつつ、回生を行うことができる。なお、回生時に第２モータ・ジェネレータ１２（第１モータ・ジェネレータ１１）の回転数を上昇させる場合には、上述したモード６に切替えられる。

（８）モード８
モード８は、図９に示されるように、第１ギヤ段切替機構７１がニュートラル（中立）とされるとともに、第２ギヤ段切替機構７２がローギヤ（第１歯車対７２１が選択）とされ、後輪が駆動されるＦＲ（後輪駆動）モードである。本モードは、例えば、発進時、低速走行時、加速時などに選択される。そして、例えば、速度が上昇したとき（高速走行時）には、後述するモード９に切り替えられる。一方、減速時には、前輪側の引きずり損失を低減しつつ、第２モータ・ジェネレータ１２（第１モータ・ジェネレータ１１）の回転数を上昇させて回生を行うことができる。

（９）モード９
モード９は、図１０に示されるように、第１ギヤ段切替機構７１がニュートラル（中立）とされるとともに、第２ギヤ段切替機構７２がハイギヤ（第２歯車対７２２が選択）とされ、後輪が駆動されるＦＲ（後輪駆動）モードである。本モードは、例えば、高速走行時などに選択される。そして、例えば、速度が低下したとき（低速走行時）や急加速時には、上述したモード８に切り替えられる。一方、減速時には、前輪側の引きずり損失を低減しつつ、回生を行うことができる。なお、回生時に第２モータ・ジェネレータ１２（第１モータ・ジェネレータ１１）の回転数を上昇させる場合には、上述したモード８に切替えられる。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、フロントドライブピニオンシャフト５０に介装され、複数（２対）の歯車対７１１，７１２を有し、入力されるトルク／回転速度を変換して出力する第１ギヤ段切替機構７１と、リヤドライブピニオンシャフト６２に介装され、複数（２対）の歯車対７２１，７２２を有し、入力されるトルク／回転速度を変換して出力する第２ギヤ段切替機構７２とを備え、車両の運転状態に基づいて、第１ギヤ段切替機構７１を構成する複数（２対）の歯車対７１１，７１２のうち、フロントドライブピニオンシャフト５０と接続される歯車対が切り替えられるとともに、第２ギヤ段切替機構７２を構成する複数（２対）の歯車対７２１，７２２のうち、リヤドライブピニオンシャフト６２と接続される歯車対が切り替えられる。そのため、例えば、駆動時と回生時とで、第１ギヤ段切替機構７１及び第２ギヤ段切替機構７２それぞれのギヤ比を切り替えることができる。すなわち、駆動時（加速時）には、駆動（加速）に適したギヤ比の歯車対を用い、回生時には、回生に適した（回生効率がいい）ギヤ比の歯車対を用いることができる。その結果、駆動時の駆動トルクを低下させることなく、回生時の回生量を増大でき、燃費をより向上することが可能となる。

本実施形態によれば、第１ギヤ段切替機構７１に含まれる各歯車対７１１，７１２それぞれのギヤ比と、第２ギヤ段切替機構７２に含まれる各歯車対７２１，７２２それぞれのギヤ比とが、同一に設定されている。そのため、前輪と後輪との間で不要な回転差が生じることを防止することが可能となる。

本実施形態によれば、第１スリーブ７１３ｂを動かし、第１ハブ７１３ａと接続される歯車対を切り替えることにより、第１ギヤ段切替機構７１を構成する複数（２対）の歯車対７１１，７１２のうち、フロントドライブピニオンシャフト５０と接続される歯車対が切り替えられる。よって、第１アクチュエータ７１３を駆動して第１スリーブ７１３ｂを摺動することにより、前輪側のギヤ比（ファイナルギヤ比）を切り替えることができる。同様に、第２スリーブ７２３ｂを動かし、第２ハブ７２３ａと接続される歯車対を切り替えることにより、第２ギヤ段切替機構７２を構成する複数（２対）の歯車対７２１，７２２のうち、リヤドライブピニオンシャフト６２と接続される歯車対が切り替えられる。よって、第２アクチュエータ７２４を駆動して第２スリーブ７２３ｂを摺動することにより、後輪側のギヤ比（ファイナルギヤ比）を切り替えることができる。

本実施形態によれば、アクセル操作がオフされているときに、第１ギヤ段切替機構７１を構成する複数（２対）の歯車対７１１，７１２のうち、前輪側から見て、よりハイギヤな歯車対７１１に切り替えられるとともに、第２ギヤ段切替機構７２を構成する複数（２対）の歯車対７２１，７２２のうち、後輪側から見て、よりハイギヤな歯車対７２１に切り替えられる。よって、例えば、コースティング状態にあるときに、第２モータ・ジェネレータ１２（第１モータ・ジェネレータ１１）の回転数を上昇させ、すなわち回生効率を高めて、回生動作を実行することが可能となる。

本実施形態によれば、第１切替機構７１３を、フロントドライブピニオンシャフト５０がいずれの歯車対７１１，７１２とも接続されていない中立状態とすることにより、前輪との間のトルク伝達を遮断し（前輪を切り離し）、引きずり損失を低減することができる。また、第２切替機構７２３を、リヤドライブピニオンシャフト６２がいずれの歯車対７２１，７２２とも接続されていない中立状態とすることにより、後輪との間のトルク伝達を遮断し（後輪を切り離し）、引きずり損失を低減することができる。さらに、例えば、バッテリ９０の充電量／充電状態（ＳＯＣ）が充分で（すなわちバッテリ９０に充電不能で）回生を取ることができないようなときには、前輪及び後輪全てを切り離して、引きずり損失を低減することもできる。すなわち、車両の駆動を、ＡＷＤ（全輪駆動）状態、後輪が切り離されたＦＦ（前輪駆動）状態、前輪が切り離されたＦＲ（後輪駆動）状態、及び、全輪が切り離されたＮ（中立：ニュートラル）状態の間で切り替えることができる。よって、車両の運転状態（例えば、要求駆動力（アクセル開度）や車速、ＳＯＣなど）に応じて、車両（駆動装置）の効率が全体として最もよくなるように、駆動形式、及び、フロントドライブピニオンシャフト５０のギヤ比（ファイナルギヤ比）、並びに、リヤドライブピニオンシャフト６２のギヤ比（ファイナルギヤ比）を切り替えることが可能となる。

本実施形態によれば、第１ギヤ段切替機構７１に含まれるドリブンギヤ７１１ｂ（スプライン７１１ｃ）と第１スリーブ７１３ｂとの間、及び、ドリブンギヤ７１２ｂ（スプライン７１２ｃ）と第１スリーブ７１３ｂとの間に、双方の回転とを同期させるシンクロ機構が設けられているため、第１スリーブ７１３ｂをドリブンギヤ７１１ｂ，７１２ｂに設けられたスプライン７１１ｃ，７１２ｃと嵌合させるときに、第１ハブ７１３ａ（第１スリーブ７１３ｂ）とドリブンギヤ７１１ｂ，７１２ｂの回転速度が異なっている場合であっても、よりスムーズに第１スリーブ７１３ｂとドリブンギヤ７１１ｂ，７１２ｂに設けられたスプライン７１１ｃ，７１２ｃとを接続することができる。同様に、第２ギヤ段切替機構７２に含まれるドリブンギヤ７２１ｂ（スプライン７２１ｃ）と第２スリーブ７２３ｂとの間、及び、ドリブンギヤ７２２ｂ（スプライン７２２ｃ）と第２スリーブ７２３ｂとの間に、双方の回転とを同期させるシンクロ機構が設けられているため、第２スリーブ７２３ｂをドリブンギヤ７２１ｂ，７２２ｂに設けられたスプライン７２１ｃ，７２２ｃと嵌合させるときに、第２ハブ７２３ａ（第２スリーブ７２３ｂ）とドリブンギヤ７２１ｂ，７２２ｂの回転速度が異なっている場合であっても、よりスムーズに第２スリーブ７２３ｂとドリブンギヤ７２１ｂ，７２２ｂに設けられたスプライン７２１ｃ，７２２ｃとを接続することができる。

本実施形態によれば、第１スリーブ７１３ｂを動かし、フロントドライブピニオンシャフト５０と接続される歯車対を切り替える際に、第１切替機構７１３が一時的に中立状態とされ、当該接続される歯車対の回転数を、フロントドライブピニオンシャフト５０の回転数と合せるように、第２モータ・ジェネレータ１２（第１モータ・ジェネレータ１１）の回転数が制御される。そのため、歯車対７１１，７１２を切り替えるときのショック（切替ショック）を低減することができる。同様に、第２スリーブ７２３ｂを動かし、リヤドライブピニオンシャフト６２と接続される歯車対を切り替える際に、第２切替機構７２３が一時的に中立状態とされ、当該接続される歯車対の回転数を、リヤドライブピニオンシャフト６２の回転数と合せるように、第２モータ・ジェネレータ１２（第１モータ・ジェネレータ１１）の回転数が制御される。そのため、歯車対７２１，７２２を切り替えるときのショック（切替ショック）を低減することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係る電力回生装置１を、シリーズ・パラレル・ハイブリッド車（ＨＥＶ）に適用した場合を例にして説明したが、異なる形式のハイブリッド車にも適用することができる。

また、上記実施形態では、２つの電動モータ（第１モータ・ジェネレータ１１及び第２モータ・ジェネレータ１２）を有していたが、電動モータの数は２つ（２モータ）には限られず、１つ（１モータ）、又は３つ（３モータ）以上であってもよい。同様に、ハイブリッドシステムの構成は、上記実施形態には限られない。

上記実施形態では、第１ギヤ段切替機構７１、第２ギヤ段切替機構７２として、２対の歯車対７１１，７１２（７２１，７２２）を有する２段変速の場合を例にして説明したが、第１ギヤ段切替機構７１、第２ギヤ段切替機構７２は、２段変速（２対の歯車対）に限られることなく、３対以上の歯車対を有する３段変速以上の構成としてもよい。

上記実施形態では、第１アクチュエータ７１４、第２アクチュエータ７２４として、電動式のもの（電動モータ）を用いたが、油圧式のものを用いることもできる。また、例えば、ＨＥＶ－ＣＵ８０とＴＣＵ８３とを一体化してもよい。

１ ハイブリッド車両の駆動装置
１１ 第１モータ・ジェネレータ
１２ 第２モータ・ジェネレータ
２０ エンジン
３０ 駆動力分割機構
３２ モータ・リダクションギヤ
４０ アウトプットシャフト
５０ フロントドライブピニオンシャフト
５３ フロントデファレンシャル
６０ プロペラシャフト
６１ センタデファレンシャルユニット
６２ リヤドライブピニオンシャフト
６３ リヤデファレンシャル
７１ 第１ギヤ段切替機構
７１１ 第１歯車対
７１２ 第２歯車対
７１３ 第１切替機構
７１３ａ 第１ハブ
７１３ｂ 第１スリーブ
７１４ 第１アクチュエータ
７２ 第２ギヤ段切替機構
７２１ 第１歯車対
７２２ 第２歯車対
７２３ 第２切替機構
７２３ａ 第２ハブ
７２３ｂ 第２スリーブ
７２４ 第２アクチュエータ
８０ ＨＥＶ－ＣＵ
８０ａ 切替制御部
８１ ＥＣＵ
８２ ＰＣＵ
８３ ＴＣＵ
８３ａ 駆動制御部
８５ ＶＤＣＵ
９０ 高電圧バッテリ
９１ アクセルペダルセンサ
９２ スロットル開度センサ
９３ Ｇセンサ（加速度センサ）
９４ 車速センサ（車輪速センサ）
９５ 回転数センサ
１００ ＣＡＮ

Claims (7)

1. エンジンと、モータ・ジェネレータとを備えるハイブリッド車両の駆動装置において、
   前記エンジン及び前記モータ・ジェネレータと前輪との間でトルクを伝達する前輪車軸と、
   前記エンジン及び前記モータ・ジェネレータと後輪との間でトルクを伝達する後輪車軸と、
   前記モータ・ジェネレータと前記後輪との間に設けられ、前記前輪車軸と前記後輪車軸との間の回転差を吸収するセンタデファレンシャルユニットと、
   前記前輪車軸に介装され、複数の歯車対を有し、入力されるトルクを変換して出力する第１ギヤ段切替機構と、
   前記後輪車軸に介装され、前記第１ギヤ段切替機構を構成する複数の歯車対と同じ数の複数の歯車対を有し、入力されるトルクを変換して出力する第２ギヤ段切替機構と、
   前記第１ギヤ段切替機構を構成する複数の歯車対のうち、前記前輪車軸と接続される歯車対を切り替える第１切替手段と、
   前記第２ギヤ段切替機構を構成する複数の歯車対のうち、前記後輪車軸と接続される歯車対を切り替える第２切替手段と、
   車両の運転状態に基づいて、前記第１切替手段及び前記第２切替手段の駆動を制御する制御手段と、を備えることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
2. 前記第１ギヤ段切替機構に含まれる各歯車対のギヤ比と、前記第２ギヤ段切替機構に含まれる各歯車対のギヤ比とは、すべて同一に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
3. 前記制御手段は、アクセル操作がオフされているときに、前記第１ギヤ段切替機構を構成する複数の歯車対のうち、前輪側から見て、よりハイギヤな歯車対に切り替えるとともに、前記第２ギヤ段切替機構を構成する複数の歯車対のうち、後輪側から見て、よりハイギヤな歯車対に切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
4. 前記第１切替手段は、
   前記前輪車軸と一体的に回転する第１ハブと、
   前記第１ハブの外周に、軸方向に摺動自在に設けられた第１スリーブと、
   前記第１スリーブを摺動し、前記第１ハブと接続される歯車対を切り替えることにより、前記複数の歯車対のうち、前記前輪車軸と接続される歯車対を切り替える第１アクチュエータと、を有し、
   前記第２切替手段は、
   前記後輪車軸と一体的に回転する第２ハブと、
   前記第２ハブの外周に、軸方向に摺動自在に設けられた第２スリーブと、
   前記第２スリーブを摺動し、前記第２ハブと接続される歯車対を切り替えることにより、前記複数の歯車対のうち、前記後輪車軸と接続される歯車対を切り替える第２アクチュエータと、を有している
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
5. 前記第１切替手段は、前記前輪車軸がいずれの歯車対とも接続されていない中立状態を取り得るように構成されており、
   前記第２切替手段は、前記後輪車軸がいずれの歯車対とも接続されていない中立状態を取り得るように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
6. 前記第１ギヤ段切替機構に含まれる各歯車対を構成する一方の歯車と、前記第１ハブとの間に、双方の回転とを同期させるシンクロ機構が設けられており、
   前記第２ギヤ段切替機構に含まれる各歯車対を構成する一方の歯車と、前記第２ハブとの間に、双方の回転を同期させるシンクロ機構が設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
7. 前記制御手段は、
   前記第１スリーブを動かし、前記前輪車軸と接続される歯車対を切り替える際に、前記第１切替手段を一時的に中立状態として、当該接続される歯車対の回転数を、前記前輪車軸の回転数と合せるように、前記モータ・ジェネレータの回転数を制御し、
   前記第２スリーブを動かし、前記後輪車軸と接続される歯車対を切り替える際に、前記第２切替手段を一時的に中立状態として、当該接続される歯車対の回転数を、前記後輪車軸の回転数と合せるように、前記モータ・ジェネレータの回転数を制御することを特徴とする請求項５又は６に記載のハイブリッド車両の駆動装置。

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