JP5943083B2 - ハイブリッド車両用駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両用駆動装置に関する。

従来、２つのモータによって走行するハイブリッド車両が公知である。例えば、特許文献１には、エンジンと出力軸と発電機モータとが差動歯車装置によって接続されたハイブリッド型車両において、エンジンを停止し、発電機モータの駆動力によって電気モータの駆動力の不足分を補う技術が開示されている。

特開平８−２９５１４０号公報

ハイブリッド車両においてエンジンを停止して走行する場合に、遊星歯車機構の潤滑不足が生じる可能性がある。

本発明の目的は、遊星歯車機構の潤滑不足を抑制することができるハイブリッド車両用駆動装置を提供することである。

本発明のハイブリッド車両用駆動装置は、遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構のサンギアに接続された第一回転機と、前記遊星歯車機構のキャリアに接続された機関と、前記遊星歯車機構のリングギアに接続された第二回転機および駆動輪と、前記キャリアの回転を規制する規制機構とを備え、前記第一回転機および前記第二回転機を動力源として走行する両駆動モードを実行可能な第一の駆動領域と、前記第一回転機によって前記機関を回転させて前記遊星歯車機構を潤滑し、かつ前記第二回転機を単独の動力源として走行する潤滑走行モードを実行可能な第二の駆動領域と、を有することを特徴とする。

上記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記第二の駆動領域は、車両の目標駆動力を前記第二回転機が単独で出力可能な駆動領域であり、前記潤滑走行モードは、前記機関を停止したままで経過した時間あるいは前記機関を停止したままで走行した距離の少なくともいずれか一方に基づいて前記第二の駆動領域で実行されることが好ましい。

上記ハイブリッド車両用駆動装置において、更に、前記キャリアと接続され、前記遊星歯車機構に潤滑油を供給するオイルポンプを備え、前記潤滑走行モードにおいて前記第一回転機によって前記オイルポンプを回転駆動することが好ましい。

上記ハイブリッド車両用駆動装置において、更に、前記第二回転機を単独の動力源として走行する単駆動モードを実行可能な第三の駆動領域を有することが好ましい。

上記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記第一の駆動領域と、前記第二の駆動領域と、前記第三の駆動領域とは互いに重なりを有し、同一の車速に対して、前記第三の駆動領域の上限の駆動力は、前記第一の駆動領域の上限の駆動力よりも小さく、前記第二の駆動領域の上限の駆動力は、前記第三の駆動領域の上限の駆動力よりも小さいことが好ましい。

上記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記潤滑走行モードにおいて、前記キャリアを１回転以上回転させることが好ましい。

本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置は、第一回転機および第二回転機を動力源として走行する両駆動モードを実行可能な第一の駆動領域と、第一回転機によって機関を回転させて遊星歯車機構を潤滑し、かつ第二回転機を単独の動力源として走行する潤滑走行モードを実行可能な第二の駆動領域と、を有する。本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置は、遊星歯車機構の潤滑不足を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、第１実施形態に係る車両のスケルトン図である。 図２は、第１実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の作動係合表を示す図である。 図３は、単駆動ＥＶモードに係る共線図である。 図４は、両駆動ＥＶモードに係る共線図である。 図５は、エンジン始動時の共線図である。 図６は、潤滑走行モードに係る共線図である。 図７は、駆動領域の説明図である。 図８は、遊星歯車機構の断面図である。 図９は、第２実施形態に係る駆動領域の説明図である。 図１０は、第３実施形態に係る駆動領域の説明図である。 図１１は、第１変形例に係る車両のスケルトン図である。 図１２は、第２変形例に係る車両のスケルトン図である。

以下に、本発明の実施形態に係るハイブリッド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。

［第１実施形態］
図１から図８を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、ハイブリッド車両用駆動装置に関する。図１は、本発明の第１実施形態に係る車両のスケルトン図、図２は、第１実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の作動係合表を示す図、図３は、単駆動ＥＶモードに係る共線図、図４は、両駆動ＥＶモードに係る共線図、図５は、エンジン始動時の共線図、図６は、潤滑走行モードに係る共線図、図７は、駆動領域の説明図、図８は、遊星歯車機構の断面図である。

本実施形態に係る車両１００は、動力分割機構（図１の符号１０参照）のエンジン入力要素を固定する一方向クラッチ（図１の符号２０参照）を備え、エンジン１を停止し、一方向クラッチを固定し、第一回転機ＭＧ１と第二回転機ＭＧ２とで両駆動するＥＶ走行モード（ＥＶ２モード）を有するＨＶシステムを搭載している。

ＥＶ２モードで走行中、エンジン１が停止してから所定の時間が経過した後、第二回転機ＭＧ２で駆動するＥＶ１モードで走行可能でかつ第一回転機ＭＧ１による反力を補償可能な駆動力以下になった場合に、潤滑走行モードを実行する。潤滑走行モードでは、第一回転機ＭＧ１によってエンジン１を正回転側に回転させて、動力分割プラネタリギアの潤滑を行う。これにより、両駆動走行中に駆動力抜けを発生させることなく動力分割プラネタリギアを潤滑することが可能となる。

本実施形態に係る車両１００は、図１に示すように、動力源としてエンジン１、第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２を有するハイブリッド（ＨＶ）車両である。車両１００は、外部電源により充電可能なプラグインハイブリッド（ＰＨＶ）車両であってもよい。車両１００は、上記動力源に加えて、遊星歯車機構１０、ワンウェイクラッチ２０、駆動輪３２を含んで構成されている。

また、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１は、エンジン１、遊星歯車機構１０、第一回転機ＭＧ１、第二回転機ＭＧ２、ワンウェイクラッチ２０および駆動輪３２を含んで構成されている。ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、更に、オイルポンプ４０やＥＣＵ５０を含んでもよい。ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、ＦＦ（前置きエンジン前輪駆動）車両あるいはＲＲ（後置きエンジン後輪駆動）車両等に適用可能である。ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、例えば、軸方向が車幅方向となるように車両１００に搭載される。

機関であるエンジン１は、燃料の燃焼エネルギーを出力軸の回転運動に変換して出力する。エンジン１の出力軸は、入力軸２と接続されている。入力軸２は、動力伝達装置の入力軸である。動力伝達装置は、第一回転機ＭＧ１、第二回転機ＭＧ２、遊星歯車機構１０、ワンウェイクラッチ２０、差動装置３０等を含んで構成されている。入力軸２は、エンジン１の出力軸と同軸上かつ出力軸の延長線上に配置されている。入力軸２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、シングルピニオン式であり、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。リングギア１３は、サンギア１１と同軸上であってかつサンギア１１の径方向外側に配置されている。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。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。キャリア１４は、入力軸２と連結されており、入力軸２と一体回転する。従って、ピニオンギア１２は、入力軸２と共に入力軸２の中心軸線周りに回転（公転）可能で あり、かつキャリア１４によって支持されてピニオンギア１２の中心軸線周りに回転（自転）可能である。

サンギア１１には、第一回転機ＭＧ１の回転軸３３が接続されている。第一回転機ＭＧ１のロータは、回転軸３３を介してサンギア１１と接続されており、サンギア１１と一体回転する。リングギア１３には、カウンタドライブギア２５が接続されている。カウンタドライブギア２５は、リングギア１３と一体回転する出力ギアである。カウンタドライブギア２５は、円筒形状の部材の外周面に、リングギア１３は内周面に設けられている。

カウンタドライブギア２５は、カウンタドリブンギア２６と噛み合っている。カウンタドリブンギア２６は、カウンタシャフト２７を介してドライブピニオンギア２８と接続されている。カウンタドリブンギア２６とドライブピニオンギア２８とは一体回転する。また、カウンタドリブンギア２６には、リダクションギア３５が噛み合っている。リダクションギア３５は、第二回転機ＭＧ２の回転軸３４に接続されている。つまり、第二回転機ＭＧ２の回転は、リダクションギア３５を介してカウンタドリブンギア２６に伝達される。リダクションギア３５は、カウンタドリブンギア２６よりも小径であり、第二回転機ＭＧ２の回転を減速してカウンタドリブンギア２６に伝達する。

ドライブピニオンギア２８は、差動装置３０のデフリングギア２９と噛み合っている。差動装置３０は、左右の駆動軸３１を介して駆動輪３２と接続されている。リングギア１３は、カウンタドライブギア２５、カウンタドリブンギア２６、ドライブピニオンギア２８、差動装置３０および駆動軸３１を介して駆動輪３２と接続されている。また、第二回転機ＭＧ２は、リングギア１３と駆動輪３２との動力伝達経路に対して接続されており、リングギア１３および駆動輪３２に対してそれぞれ動力を伝達可能である。

第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２は、それぞれモータ（電動機）としての機能と、発電機としての機能とを備えている。第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２は、インバータを介してバッテリと接続されている。第一回転機ＭＧ１および第二回転機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。回転機ＭＧ１，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。第一回転機ＭＧ１および第二回転機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。

オイルポンプ４０は、エンジン１およびキャリア１４と接続されており、入力軸２の回転によって駆動されて潤滑油を吐出する機械式のポンプである。オイルポンプ４０は、入力軸２におけるエンジン１側と反対側の端部に配置されている。オイルポンプ４０によって送り出される潤滑油は、遊星歯車機構１０、第一回転機ＭＧ１、エンジン１等に供給されて各部を潤滑・冷却する。遊星歯車機構１０は、オイルポンプ４０等によって供給される潤滑油をピニオンギア１２等に導く油路を有する。また、ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、デフリングギア２９によって上方に向けて送り出される（掻き上げられる）潤滑油を各部に供給する油路を有している。上記油路により、例えば、遊星歯車機構１０、第一回転機ＭＧ１、第二回転機ＭＧ２、エンジン１等に潤滑油が供給される。

本実施形態の車両１００では、エンジン１と同軸上に、エンジン１に近い側から順に、ワンウェイクラッチ２０、カウンタドライブギア２５、遊星歯車機構１０、第一回転機ＭＧ１およびオイルポンプ４０が配置されている。また、本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１−１は、入力軸２と、第二回転機ＭＧ２の回転軸３４とが異なる軸上に配置された複軸式とされている。

ＥＣＵ５０は、車両１００を制御する制御装置としての機能を有する。ＥＣＵ５０は、コンピュータを有する電子制御ユニットであり、エンジン１、第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２を制御する。また、ＥＣＵ５０には、エンジン１に関する情報、第一回転機ＭＧ１に関する情報、第二回転機ＭＧ２に関する情報、車速に関する情報、バッテリに関する情報、アクセル開度等の操作機器に対する操作入力に関する情報など、各種の情報を示す信号が入力される。

ワンウェイクラッチ２０は、入力軸２に設けられている。ワンウェイクラッチ２０は、キャリア１４の回転を規制する規制機構である。ワンウェイクラッチ２０は、エンジン１の運転時における入力軸２の回転方向を正方向とした場合の、入力軸２の正方向の回転を許容し、負方向の回転を規制する。

車両１００では、ハイブリッド（ＨＶ）走行あるいはＥＶ走行を選択的に実行可能である。ＨＶ走行とは、エンジン１を動力源として車両１００を走行させる走行モードである。ＨＶ走行では、エンジン１に加えて、更に第二回転機ＭＧ２を動力源としてもよい。

ＥＶ走行は、第一回転機ＭＧ１あるいは第二回転機ＭＧ２の少なくともいずれか一方を動力源として走行する走行モードである。ＥＶ走行では、エンジン１を停止して走行することが可能である。本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１は、ＥＶ走行モードとして、第二回転機ＭＧ２を単独の動力源として車両１００を走行させる単駆動ＥＶモード（単独モータＥＶモード）と、第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２を動力源として車両１００を走行させる両駆動ＥＶモード（両モータＥＶモード）を有する。なお、本明細書では、単駆動ＥＶモードを「ＥＶ１モード」とも記載し、両駆動ＥＶモードを「ＥＶ２モード」とも記載する。本実施形態では、両駆動ＥＶモードが両駆動モードに対応し、単駆動ＥＶモードが単駆動モードに対応している。

図２の係合表において、第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２の欄の○印は、走行用のトルクを出力することを示し、×印は、走行用のトルクを出力しないこと、すなわち、トルクを出力しないこと、あるいは走行用以外のトルクを出力すること、あるいは回生を行うこと等を示す。また、「Ｂ」欄は、ワンウェイクラッチ２０の状態を示すものであり、○印は係合、×印は解放を示す。ここで、ワンウェイクラッチ２０の係合あるいは解放は、直接制御されるものではなく、入力軸２の回転状態によって生じるものである。

ＨＶモードでは、エンジン１が回転し、入力軸２が正回転することにより、ワンウェイクラッチ２０は解放状態となる。図３に示す単駆動ＥＶモード（ＥＶ１モード）は、ワンウェイクラッチ２０が解放あるいは係合のいずれの状態であっても実行可能である。各共線図において、最も左側の縦線はサンギア１１および第一回転機ＭＧ１の回転数を示す。また、真ん中の縦線はキャリア１４およびエンジン１の回転数を示し、右側の縦線はリングギア１３の回転数を示す。リングギア１３の回転数は、第二回転機ＭＧ２の回転数および駆動軸３１の回転数に比例する。

図４に示す両駆動ＥＶモード（ＥＶ２モード）では、ワンウェイクラッチ２０は係合状態となる。両駆動ＥＶモードでは、第一回転機ＭＧ１が負トルクを出力する。ワンウェイクラッチ２０は、係合してキャリア１４の回転を規制することにより、第一回転機ＭＧ１の出力トルク（ＭＧ１トルク）の反力受けとして機能し、ＭＧ１トルクに応じた正トルクをリングギア１３から出力させる。リングギア１３から出力される正トルクは、駆動輪３２に伝達され、車両１００を前進駆動する駆動力を発生させる。

（エンジン始動）
ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、エンジン１を始動する場合、ＭＧ１トルクによりエンジン１の回転数を上昇させる。図５に示すように、第一回転機ＭＧ１は、正トルクを出力してエンジン１の回転数を上昇させる。このときに、リングギア１３には、ＭＧ１トルクによってエンジン１を回転駆動することによる反力（エンジン始動反力）が作用する。ＥＣＵ５０は、第二回転機ＭＧ２によって、車両１００を前進駆動するトルクに加えてエンジン始動反力に対する補償トルクを出力させることにより、エンジン始動時の駆動力の変動を抑制することができる。

ここで、ＥＶ走行によってエンジン１を停止して走行する場合、遊星歯車機構１０の潤滑不足が発生する可能性がある。例えば、両駆動ＥＶモードや単駆動ＥＶモードにおいてワンウェイクラッチ２０が係合したままで走行する場合、入力軸２およびキャリア１４の回転が停止したままであり、ピニオンギア１２を適切に潤滑できない可能性がある。両駆動ＥＶモードでは、ピニオンギア１２に第一回転機ＭＧ１のトルクが入力されるにもかかわらず潤滑油が供給されないため、潤滑不足となる可能性がある。

遊星歯車機構１０を潤滑するために、例えば、エンジン１を始動してオイルポンプ４０を作動させることが考えられる。しかしながら、両駆動ＥＶモードからエンジン１を始動する場合、第一回転機ＭＧ１による駆動力が無くなり、かつエンジン始動反力分の駆動力低下が生じることで、ドライバが意図しない駆動力の低下が発生する可能性がある。

また、遊星歯車機構１０を潤滑するために、第一回転機ＭＧ１によってエンジン１を回転させてオイルポンプ４０を作動させることが考えられる。この場合も、エンジン１を始動するときと同様に駆動力の抜けが生じ、ドライバが意図しない駆動力の低下が発生する可能性がある。

本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１は、図７を参照して説明するように、両駆動ＥＶモードで走行する第一の駆動領域Ｄ１と、潤滑走行モードを実行可能な第二の駆動領域Ｄ２とを有する。これにより、駆動力の低下によるドライバビリティの低下を抑制しつつ遊星歯車機構１０を適切に潤滑することができる。

図７において、横軸は車両１００の車速を示し、縦軸は車両１００の目標駆動力（あるいは要求駆動力）を示す。ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、車速と駆動力との組み合わせである動作点について、第一の駆動領域Ｄ１、第二の駆動領域Ｄ２および第三の駆動領域Ｄ３を有する。

第一の駆動領域Ｄ１は、両駆動ＥＶモードが許容され、両駆動ＥＶモードを実行可能な駆動領域である。第二の駆動領域Ｄ２は、潤滑走行モードが許容され、潤滑走行モードを実行可能な駆動領域である。潤滑走行モードは、第一回転機ＭＧ１によってエンジン１を回転させて遊星歯車機構１０を潤滑し、かつ第二回転機ＭＧ２を単独の走行用の動力源として走行する走行モードである。潤滑走行モードの詳細は、後述する。第三の駆動領域Ｄ３は、単駆動ＥＶモードが許容され、単駆動ＥＶモードを実行可能な駆動領域である。

第一境界線１０１は、第一の駆動領域Ｄ１のそれぞれの車速に対する上限の駆動力、および第一の駆動領域Ｄ１のそれぞれの駆動力に対する上限の車速を示すものである。同様にして、第二境界線１０２は、第二の駆動領域Ｄ２の上限の駆動力および上限の車速を示し、第三境界線１０３は、第三の駆動領域Ｄ３の上限の駆動力および上限の車速を示す。

本実施形態では、各駆動領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の下限の車速は共通であり、例えば０である。また、各駆動領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の下限の駆動力は共通であり、例えば０である。また、各駆動領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の最大車速Ｖｍａｘは共通である。第一の駆動領域Ｄ１と、第二の駆動領域Ｄ２と、第三の駆動領域Ｄ３とは重なりを有する。本実施形態では、第三の駆動領域Ｄ３が第一の駆動領域Ｄ１に含まれ、第二の駆動領域Ｄ２が第三の駆動領域Ｄ３に含まれている。すなわち、第三境界線１０３は、第一境界線１０１よりも低車速側かつ低駆動力側に定められ、第二境界線１０２は、第三境界線１０３よりも低車速側かつ低駆動力側に定められている。

図７に示すように、同一の車速に対して、第三の駆動領域Ｄ３の上限の駆動力は、第一の駆動領域Ｄ１の上限の駆動力よりも小さく、第二の駆動領域Ｄ２の上限の駆動力は、第三の駆動領域Ｄ３の上限の駆動力よりも小さい。

第一境界線１０１は、例えば、第一回転機ＭＧ１および第二回転機ＭＧ２を力行させることにより発生可能な駆動力の上限値を車速毎に定めたものである。第三境界線１０３は、例えば、第二回転機ＭＧ２を走行用の単独の動力源として力行させることにより発生可能な駆動力の上限値を車速毎に定めたものである。第二境界線１０２は、例えば、潤滑走行モードで発生可能な駆動力の上限値を車速毎に定めたものである。

このように、３つの駆動領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が互いに重なりを有することから、複数の走行モードを選択可能な領域が存在する。例えば、第二の駆動領域Ｄ２では、両駆動ＥＶモード、単駆動ＥＶモードあるいは潤滑走行モードのいずれかを選択することができる。また、第三の駆動領域Ｄ３のうち、第二境界線１０２と第三境界線１０３との間の領域では、両駆動ＥＶモードあるいは単駆動ＥＶモードのいずれかを選択することができる。

ＥＣＵ５０は、各駆動領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を示すマップを有しており、車速、目標駆動力、バッテリの充電状態ＳＯＣ、各回転機ＭＧ１，ＭＧ２の状態等に基づいて実行する走行モードを決定する。

本実施形態では、単駆動ＥＶモードおよび両駆動ＥＶモードの両方を実行可能な場合、原則として両駆動ＥＶモードが選択される。例えば、動作点が第三の駆動領域Ｄ３内にある場合、両駆動ＥＶモードを実行可能な条件が成立していれば両駆動ＥＶモードが優先的に選択される。一方、両駆動ＥＶモードを実行可能な条件が成立していない場合は、単駆動ＥＶモードが選択される。例えば、第一回転機ＭＧ１の温度条件等により、第一回転機ＭＧ１を力行させられない場合や、第一回転機ＭＧ１によってエンジン１を始動する場合は、単駆動ＥＶモードが実行される。

潤滑走行モードは、動作点が第二の駆動領域Ｄ２にあり、かつ予め定められた運転条件が成立している場合に実行される。本実施形態では、エンジン１を停止したままで経過した時間に基づいて、潤滑走行モードが実行される。本実施形態では、エンジン１を停止したままで所定の時間が経過すると、上記の運転条件が成立し、潤滑走行モードが実行される。ここで、エンジン１を停止してからの経過時間は、例えば、エンジン１を停止したままでの累計走行時間や、エンジン１を停止したままでの停車時間を含む経過時間とすることができる。所定の時間は、例えば、ピニオンギア１２のオイル切れが発生するまでの時間、一例として数十時間から数百時間とすることができる。

なお、経過時間に代えて、あるいは経過時間に加えて、エンジン１を停止したままで走行した距離に基づいて潤滑走行モードが実行されるようにしてもよい。例えば、エンジン１を停止したままで所定距離を走行すると上記の運転条件が成立するようにしてもよい。このように、本実施形態では、潤滑走行モードは、エンジン１を停止したままで経過した時間あるいはエンジン１を停止したままで走行した距離の少なくともいずれか一方に基づいて第二の駆動領域Ｄ２で実行される。

図６に示すように、潤滑走行モードでは、第一回転機ＭＧ１が正トルクを出力し、エンジン１を回転させる。図６のように第一回転機ＭＧ１を負回転させて正トルクを出力させることで、第一回転機ＭＧ１に発電させる回生状態とすることができる。なお、潤滑走行モードにおいて、第一回転機ＭＧ１を正回転させることもできる。例えば、バッテリに対する充電が不可能な場合、第一回転機ＭＧ１を正回転させるようにしてもよい。

図８に示すように、カウンタドライブギア２５の内方やリングギア１３の内方には、潤滑油Ｌが溜まっている。潤滑走行モードにおいてエンジン１を回転させると、エンジン１と連結されたキャリア１４を回転させ、ピニオンギア１２を矢印で示すように公転させることができる。これにより、カウンタドライブギア２５内の潤滑油Ｌによって、ピニオンギア１２の内部のピニオンピンやニードルベアリング、ピニオンワッシャ等を潤滑することができる。また、遊星歯車機構１０の各部を潤滑することができる。これにより、遊星歯車機構１０における潤滑不足の発生を抑制し、ＥＶ走行の航続距離を延ばすことが可能となる。潤滑走行モードでは、入力軸２を１回転以上回転させることが好ましい。入力軸２を１回転以上回転させることで、キャリア１４を１回転以上回転させることができ、遊星歯車機構１０の全てのピニオンギア１２に対して潤滑油Ｌを供給することができる。

また、潤滑走行モードにおいてエンジン１を回転させることにより、オイルポンプ４０を回転駆動し、オイルポンプ４０によって遊星歯車機構１０に潤滑油Ｌを供給することができる。これにより、遊星歯車機構１０の被潤滑部、例えばピニオンギア１２を潤滑することができる。

第二の駆動領域Ｄ２は、潤滑走行モードに移行する際の駆動力の抜けを抑制できるように定められている。第二の駆動領域Ｄ２は、車両１００の目標駆動力を第二回転機ＭＧ２が単独で出力可能な駆動領域である。本実施形態の第二境界線１０２は、潤滑走行モードを実行したときに第二回転機ＭＧ２のトルク（ＭＧ２トルク）によって発生させることができるトルクの上限値を車速毎に定めたものである。すなわち、第二境界線１０２は、第一回転機ＭＧ１によってエンジン１を回転させるときの反力トルクに対する補償トルクを第二回転機ＭＧ２によって出力した場合に、ＭＧ２トルクによって発生させることができる上限の駆動力を示している。

従って、両駆動ＥＶモードや単駆動ＥＶモードから潤滑走行モードへの移行時の駆動力の抜けが抑制される。本実施形態のような第二の駆動領域Ｄ２を定めずに潤滑走行モードへの移行がなされると、以下に説明するように駆動力の抜けが発生する可能性がある。例えば、図７に示すごとく、車速Ｖ１および駆動力Ｆ１の動作点で両駆動ＥＶモードで走行しているときに潤滑走行モードが開始されてしまうと、矢印Ｙ１で示すように駆動力の抜けが発生する。両駆動ＥＶモードから潤滑走行モードへ移行すると、第一回転機ＭＧ１が走行用の動力源として機能しなくなり、ＭＧ１トルク分の駆動力の低下が生じる。さらに、第一回転機ＭＧ１によってエンジン１を回転させることによる反力トルクの分だけ駆動力が低下する。これにより、ドライバの意図しない駆動力の低下が生じてドライバビリティの低下を招くこととなる。

しかしながら、本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１−１によれば、動作点が第二の駆動領域Ｄ２にある場合に潤滑走行モードが許可される。従って、駆動力の抜けを発生させることなく遊星歯車機構１０を潤滑することが可能となる。

次に、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１の動作について説明する。ＥＣＵ５０は、エンジン１を停止したままでの走行時間や走行距離をモニタする。ＥＣＵ５０は、この走行時間が予め定められた所定の時間以上である場合や、走行距離が予め定められた所定距離以上である場合、遊星歯車機構１０に対する潤滑油Ｌの供給が必要であると判定する。ＥＣＵ５０は、遊星歯車機構１０に対する潤滑油Ｌの供給が必要であり、かつ動作点が第二の駆動領域Ｄ２である場合、潤滑走行モードを実行する。潤滑走行モードが終了すると、ＥＶ走行モード、例えば両駆動ＥＶモードに移行する。

以上説明したように、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１によれば、潤滑走行モードを実行することで、カウンタドライブギア２５内に溜まった潤滑油Ｌにより、両駆動ＥＶモードで走行中に駆動力抜けを発生させることなく遊星歯車機構１０の潤滑が可能になる。これにより、ＥＶ走行距離を延ばすことができる。両駆動ＥＶモードは、２つの回転機ＭＧ１，ＭＧ２を力行させることでバッテリ消費が大きいが、潤滑走行モードで第一回転機ＭＧ１を回生させ、バッテリへの充電が可能になる。これにより、ＥＶ走行距離を延ばすことができる。

また、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１によれば、潤滑走行モードを実行することで、オイルポンプ４０の駆動によって送られる潤滑油Ｌにより、両駆動ＥＶモードで走行中に駆動力抜けを発生させることなく、遊星歯車機構１０の潤滑が可能となる。オイルポンプ４０が駆動されるため、遊星歯車機構１０への供給オイル量を十分確保することができる。

潤滑走行モードにおいて入力軸２を回転させる回転量は、例えば１回転とすることができる。このようにした場合、第一回転機ＭＧ１を潤滑のために使用する時間を短時間とし、両駆動ＥＶモードに戻ることが可能となり、ドライバの意図に沿った走行とすることができる。また、第一回転機ＭＧ１の発電量を小さく抑えることができるため、バッテリの充電状態ＳＯＣが上限に近い場合であっても遊星歯車機構１０を潤滑することができる。

なお、本実施形態では、ハイブリッド車両用駆動装置１−１が、３つの駆動領域Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を有するマップを備えていたが、第三の駆動領域Ｄ３はなくてもよい。第一の駆動領域Ｄ１および第二の駆動領域Ｄ２を含むマップを備えていれば、両駆動ＥＶモードから駆動力の低下を生じることなく潤滑走行モードに移行して遊星歯車機構１０を潤滑することができる。

また、ハイブリッド車両用駆動装置１−１が、マップに基づいて潤滑走行モードを実行することは一例であり、これに限定されるものではない。すなわち、ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、両駆動ＥＶモードが第一の駆動領域Ｄ１において実行され、かつ潤滑走行モードが第二の駆動領域Ｄ２において実行されるように車両１００を制御するものである。

［第２実施形態］
図９を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。本実施形態において、上記第１実施形態と異なる点は、低車速側に潤滑走行モードを実行しない領域を設けた点である。これにより、第一回転機ＭＧ１の単相ロックを抑制することができる。

図９は、第２実施形態に係る駆動領域の説明図である。第一の駆動領域Ｄ１１および第三の駆動領域Ｄ１３は、上記第１実施形態の第一の駆動領域Ｄ１および第三の駆動領域Ｄ３とそれぞれ同様とすることができる。すなわち、第一境界線１１１および第三境界線１１３は、上記第１実施形態の第一境界線１０１および第三境界線１０３とそれぞれ同様とすることができる。

本実施形態の第二の駆動領域Ｄ１２の下限の車速Ｖ２は、第一の駆動領域Ｄ１１および第三の駆動領域Ｄ１３の下限の車速（０）よりも大きい。すなわち、低車速側には潤滑走行モードを実行しない領域が設けられている。下限の車速Ｖ２は、例えば、第一回転機ＭＧ１に対して予め定められた許容下限回転数に対応している。第一回転機ＭＧ１を力行あるいは回生させる場合に、第一回転機ＭＧ１の回転数（ＭＧ１回転数）が低回転であると、一つの相に電流が流れ続ける単相ロックが発生して過電流となる可能性がある。このため、第一回転機ＭＧ１には、力行あるいは回生させるときの許容下限回転数が定められる。

ＥＶ走行時のＭＧ１回転数は、車速に応じて決まり、低車速の場合にはＭＧ１回転数が低回転となる。下限の車速Ｖ２は、例えば、ＥＶ走行時のＭＧ１回転数が許容下限回転数となる車速とされる。許容下限回転数は、例えば、回転数の絶対値で１００ｒｐｍとすることができる。つまり、ＭＧ１回転数が−１００ｒｐｍと１００ｒｐｍとの間の回転数で第一回転機ＭＧ１に電流を流さないように下限の車速Ｖ２が定められている。

このように、下限の車速Ｖ２未満の車速では潤滑走行モードが実行されないように第二境界線１１２が定められていることにより、第一回転機ＭＧ１における単相ロックの発生が抑制される。

［第３実施形態］
図１０を参照して、第３実施形態について説明する。第３実施形態については、上記各実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。本実施形態において、上記第１実施形態および第２実施形態と異なる点は、高車速側に潤滑走行モードを実行しない領域を設けた点である。これにより、攪拌損失を低減することができる。

図１０は、第３実施形態に係る駆動領域の説明図である。第一の駆動領域Ｄ２１および第三の駆動領域Ｄ２３は、上記第１実施形態の第一の駆動領域Ｄ１および第三の駆動領域Ｄ３と同様とすることができる。すなわち、第一境界線１２１および第三境界線１２３は、上記第１実施形態の第一境界線１０１および第三境界線１０３と同様とすることができる。

図１０に示すように、第二の駆動領域Ｄ２２は、所定車速Ｖ３よりも低車速側の領域および車速Ｖ４よりも高車速側の領域に定められている。所定車速Ｖ３よりも高車速かつ車速Ｖ４よりも低車速の領域は、潤滑走行モードを実行しない領域である。所定車速Ｖ３は、デフリングギア２９による潤滑油Ｌの掻き上げ能力に基づいて定められる。デフリングギア２９による潤滑油Ｌの掻き上げ能力は、車速が増加するにつれて大きくなる。デフリングギア２９によって供給される潤滑油量の増加により、カウンタドライブギア２５内のオイル量が増加する。所定車速Ｖ３は、カウンタドライブギア２５内のオイルレベルが一定以上となる車速である。所定車速Ｖ３よりも高車速側の領域で潤滑走行モードを実行しないことにより、攪拌損失を低減することができる。なお、所定車速Ｖ３は、上記第２実施形態の下限の車速Ｖ２よりも高車速とすることができる。

車速Ｖ４は、ピニオンギア１２の差回転数に基づいて定められる。キャリア１４が停止している場合、ピニオンギア１２の差回転数は、ピニオンギア１２の回転数と一致する。ＥＶ走行において、車速が大きいとピニオンギア１２の差回転数が大きくなる。車速Ｖ４よりも高車速の領域では、潤滑走行モードが許可される。これにより、ピニオンギア１２の差回転数が大きい走行条件のときにオイルポンプ４０によってピニオンギア１２を潤滑することができ、ピニオンギア１２のニードルベアリング等の信頼性を確保することができる。

このように、所定車速Ｖ３と車速Ｖ４との間の車速では潤滑走行モードが実行されないように第二境界線１２２が定められていることにより、攪拌損失の低減と、ピニオンギア１２の信頼性の確保とを両立することができる。

［上記各実施形態の第１変形例］
上記第１実施形態から第３実施形態の第１変形例について説明する。図１１は、第１変形例に係る車両のスケルトン図である。第１変形例に係るハイブリッド車両用駆動装置１−２において、上記各実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１−１と異なる点は、規制機構としてワンウェイクラッチ２０に代えてドグブレーキ２１を備える点である。

図１１に示すように、入力軸２には、ドグブレーキ２１が設けられている。ドグブレーキ２１は、噛合い式のブレーキ装置であり、車体側と入力軸２とを係合あるいは解放する。係合状態のドグブレーキ２１は、入力軸２およびキャリア１４の回転を規制する。ドグブレーキ２１は、ＥＣＵ５０によって制御される。

図２に示す係合表で「Ｂ」欄が係合（○）とされている走行モードでは、ドグブレーキ２１が係合される。ＥＣＵ５０は、第一回転機ＭＧ１によって入力軸２の回転数を０回転に制御してドグブレーキ２１を係合させる。また、ＥＣＵ５０は、「Ｂ」欄が解放（×）とされている走行モードでは、ドグブレーキ２１を解放する。

［上記各実施形態の第２変形例］
上記第１実施形態から第３実施形態の第２変形例について説明する。図１２は、第２変形例に係る車両のスケルトン図である。第２変形例に係るハイブリッド車両用駆動装置１−３において、上記各実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１−１と異なる点は、規制機構としてワンウェイクラッチ２０に代えて摩擦ブレーキ２２を備える点である。

図１２に示すように、入力軸２には、摩擦ブレーキ２２が設けられている。摩擦ブレーキ２２は、摩擦係合式のブレーキ装置であり、車体側と入力軸２とを係合あるいは解放する。係合状態の摩擦ブレーキ２２は、入力軸２およびキャリア１４の回転を規制する。摩擦ブレーキ２２は、ＥＣＵ５０によって制御される。

図２に示す係合表で「Ｂ」欄が係合とされている走行モードでは摩擦ブレーキ２２が係合され、解放とされている走行モードでは摩擦ブレーキ２２が解放される。

上記の各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されることができる。

１−１，１−２，１−３ ハイブリッド車両用駆動装置
１ エンジン
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
２０ ワンウェイクラッチ
３２ 駆動輪
４０ オイルポンプ
５０ ＥＣＵ
１００ 車両
Ｄ１ 第一の駆動領域
Ｄ２ 第二の駆動領域
Ｄ３ 第三の駆動領域

Claims (6)

1. 遊星歯車機構と、
   前記遊星歯車機構のサンギアに接続された第一回転機と、
   前記遊星歯車機構のキャリアに接続された機関と、
   前記遊星歯車機構のリングギアに接続された第二回転機および駆動輪と、
   前記キャリアの回転を規制する規制機構と
   を備え、
   前記第一回転機および前記第二回転機を動力源として走行する両駆動モードを実行可能な第一の駆動領域と、前記第一回転機によって前記機関を回転させて前記遊星歯車機構を潤滑し、かつ前記第二回転機を単独の動力源として走行する潤滑走行モードを実行可能な第二の駆動領域と、を有し、
   前記第二の駆動領域において、前記リングギアと前記駆動輪との間に設けられたデフリングギアによる潤滑油の掻き上げ能力に基づいて定められる車速よりも高車速の領域であり、かつ前記遊星歯車機構のピニオンギアの差回転数に基づいて定められる車速よりも低車速の領域では前記潤滑走行モードを実行しない
   ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
2. 前記第二の駆動領域は、車両の目標駆動力を前記第二回転機が単独で出力可能な駆動領域であり、
   前記潤滑走行モードは、前記機関を停止したままで経過した時間あるいは前記機関を停止したままで走行した距離の少なくともいずれか一方に基づいて前記第二の駆動領域で実行される
   請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
3. 更に、前記キャリアと接続され、前記遊星歯車機構に潤滑油を供給するオイルポンプを備え、
   前記潤滑走行モードにおいて前記第一回転機によって前記オイルポンプを回転駆動する
   請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
4. 更に、前記第二回転機を単独の動力源として走行する単駆動モードを実行可能な第三の駆動領域を有する
   請求項１から３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
5. 前記第一の駆動領域と、前記第二の駆動領域と、前記第三の駆動領域とは互いに重なりを有し、同一の車速に対して、前記第三の駆動領域の上限の駆動力は、前記第一の駆動領域の上限の駆動力よりも小さく、前記第二の駆動領域の上限の駆動力は、前記第三の駆動領域の上限の駆動力よりも小さい
   請求項４に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
6. 前記潤滑走行モードにおいて、前記キャリアを１回転以上回転させる
   請求項１または２に記載のハイブリッド車両用駆動装置。

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