JP6968971B2 - 駆動装置、及び車両 - Google Patents

Description

本発明は、概して、内燃機関と電動機とを駆動源とした車両を駆動する駆動装置、及び車両に関するものである。

近年、内燃機関（以下、エンジンとも言う）と、電動機（以下、モータジェネレータ、単に、モータとも言う）とを駆動源として備え、エンジン単独走行と、モータ単独走行と、エンジン及びモータの動力を合成する合成走行と、を達成可能なハイブリッド車両が実用化されている。

特許文献１には、ハイブリッド車両の駆動装置として、無段変速機ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）をベースとしたハイブリッド車両の構成例が開示されている。特許文献１のハイブリッド車両は、モータ単独走行時に無段変速機構を連れ回りさせることがなく、エンジン単独走行時に、無段変速機構のレシカバ（レシオカバレージ、変速比幅）の拡大に頼ることなく、要求される駆動力を得ることができるように、遊星歯車機構とクラッチとを組み合せされている。

また、特許文献２には、ハイブリッド車両の駆動装置として、ＭＴ（Ｍａｎｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）構造のＡＭＴ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｍａｎｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）をベースとしたハイブリッド車両の構成例が開示されている。特許文献２のハイブリッド車両には、停車時にも発電ができるように、駆動輪に動力を伝達する経路を切断可能なクラッチが設けられている。

特開２０１６-１３２２７０号公報 特開２０１２-２３６５０８号公報

特許文献１には、遊星歯車機構の回転方向を逆転する場合、ダブルピニオン式遊星歯車機構を適用することのみが記載されている。

特許文献２のハイブリッド車両は、例えば、車両走行中に電動機が異常状態となった場合に、電動機を切り切り離すと、エンジンの動力伝達が途切れ、走行を維持できない。したがって、特許文献２のハイブリッド車両は、電動機を切り離した状態で、エンジン単独で後進走行することができない。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、電動機を切り離した状態で、内燃機関単独で後進走行する技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、一の観点に係る駆動装置は、内燃機関から入力される動力が伝達されるサンギヤと、前記サンギヤに少なくとも一段のピニオンギヤを介して噛合されると共に電動機から入力される動力が伝達されるリングギヤと、前記ピニオンギヤを回転可能に軸支して前記内燃機関又は前記電動機のうちの少なくとも何れか一方からの動力を車輪に伝達するキャリアと、を備える動力伝達機構と、前記動力伝達機構を支持する固定部と、を有する車両を駆動する駆動装置であって、前記リングギヤの外周には、外歯が形成されており、前記動力伝達機構は、前記リングギヤの外歯に噛合するギヤを更に備え、前記リングギヤと、固定部との間には、前記内燃機関から入力される動力で前記車両を後進走行させる時に前記リングギヤを回転不能に固定可能なリングギヤ固定機構が設けられる。

本発明によれば、電動機を切り離した状態で、内燃機関単独で後進走行することができる。

本実施例のハイブリッド車両の駆動系の構成例を示す図である。 本実施例の駆動装置の概略スケルトン図である。 本実施例のエンジン（Ｅｎｇ）による後進走行時の共線図である。 本実施例におけるセーリング走行制御のタイミングチャートである。 本実施例の通常走行制御時の共線図である。 本実施例のセーリング走行制御時の共線図である。 本実施例におけるセーリング走行の制御フローを示す図である。

図１は、本実施例のハイブリッド車両の駆動系の構成例を示す図である。本実施例の「車両」の一例としてのハイブリッド車両は、「内燃機関」の一例としてのエンジン２００と、駆動装置３００と、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）１００と、インバータ１１０と、を備えている。

駆動装置３００は、「エンジン断接機構」の一例としての第１クラッチ３２０と、変速機３１０と、変速機３１０から入力される動力を車輪５００側に伝達する動力伝達機構３６０と、動力伝達機構３６０を支持する「固定部」の一例としてのトランスミッションケース３５７と、動力伝達機構３６０に対して動力を入出力する電動機４００と、を備えている。

第１クラッチ３２０は、エンジン２００と変速機３１０とを締結又は開放した状態に切り替えてエンジン２００と変速機３１０とを断接可能な図示しないアクチュエータを備えている。第１クラッチ３２０は、動力を摩擦伝達する摩擦クラッチである。

変速機３１０は、エンジン２００からの動力を、変速比を変えて、動力伝達機構３６０に伝達する。ここでは、無段変速機（ＣＶＴ）を例に記載している。しかしながら、ＣＶＴは、遊星歯車、平行軸ギヤ、トロイダル（円錐）型等の変速機構を更に備えてもよく、特定の変速機に限定するものではない。

動力伝達機構３６０は、ラビニヨ式の遊星歯車機構である。動力伝達機構３６０は、「サンギヤ」の一例としての第１サンギヤ３５１と、複数の第１ピニオンギヤ３５５と、キャリア３５３と、複数の第２ピニオンギヤ３５６と、リングギヤ３５４と、第２サンギヤ３５２と、ギヤ３５８と、を備えている。

第１サンギヤ３５１には、エンジン２００から入力される動力が伝達される。第１サンギヤ３５１は、一方側から他方側（図１ではエンジン２００側）に向かって延設されて他端が変速機３１０に接続される回転軸３５１ａを有する。第１サンギヤ３５１の外周には、外歯が形成されている。第１サンギヤ３５１の外歯は、第１ピニオンギヤ３５５の外歯に噛合する。

第１ピニオンギヤ３５５は、第１サンギヤ３５１の外周に配置される。第１ピニオンギヤ３５５は、他方側から一方側（図１では車輪５００側）に向かって延設されてキャリア３５３に回転可能に軸支されている。第１ピニオンギヤ３５５の外周には、外歯が形成されている。第１ピニオンギヤ３５５の外歯は、回転中心よりも内周側が第１サンギヤ３５１の外歯に噛合する。第１ピニオンギヤ３５５の外歯は、回転中心よりも外周側が第２ピニオンギヤ３５６の外歯に噛合する。

第２ピニオンギヤ３５６は、他方側から一方側（図１では車輪５００側）に向かって延設されてキャリア３５３に回転可能に軸支されている。第２ピニオンギヤ３５６の外周には、外歯が形成されている。第２ピニオンギヤ３５６の外歯は、回転中心よりも内周側が一方側（図１では車輪５００側）部分で第１サンギヤ３５１の外歯に噛合する。第２ピニオンギヤ３５６の外歯は、回転中心よりも内周側が他方側（図１ではエンジン２００側）部分で第２サンギヤ３５２の外歯に噛合する。第２ピニオンギヤ３５６の外歯は、回転中心よりも外周側が一方側（図１では車輪５００側）部分でリングギヤ３５４の内歯に噛合する。

キャリア３５３は、第１サンギヤ３５１、第１ピニオンギヤ３５５、第２ピニオンギヤ３５６、及びリングギヤ３５４の一方側（図では車輪５００側）に配置される。キャリア３５３は、第１ピニオンギヤ３５５及び第２ピニオンギヤ３５６を回転可能に軸支するフランジと、そのフランジの回転中心から一方側（図１では車輪５００側）に向かって延設された回転軸３５３ａと、を有する。フランジは、第１ピニオンギヤ３５５よりも回転軸３５３ａの外周側に第２ピニオンギヤ３５６を回転可能に軸支する。キャリア３５３は、エンジン２００から入力される動力を車輪５００に伝達する。さらに、キャリア３５３は、電動機４００から入力される動力を車輪５００に伝達する。

リングギヤ３５４は、第２ピニオンギヤ３５６の外周に配置される。リングギヤ３５４の内周には、内歯が形成されている。リングギヤ３５４の内歯は、第２ピニオンギヤ３５６の外歯に噛合する。リングギヤ３５４の外周には、外歯が形成されている。リングギヤ３５４の外歯は、ギヤ３５８の外歯と噛合する。

ギヤ３５８は、外歯がリングギヤ３５４の外歯に噛合するように配置されている。ギヤ３５８は、他方側から一方側（図１では車輪５００側）に向かって延設されて電動機４００に対して動力を入出力する回転軸３５８ａを有する。

リングギヤ３５４とトランスミッションケース３５７との間には、リングギヤ３５４を回転不能に固定可能な「リングギヤ固定機構」の一例としての第２クラッチ３３０が設けられている。第２クラッチ３３０は、リングギヤ３５４とトランスミッションケース３５７とを締結又は開放した状態に切り替えてリングギヤ３５４を回転不能に固定可能なアクチュエータを備えている。第２クラッチ３３０は、動力を摩擦伝達する摩擦クラッチである。

第２サンギヤ３５２は、外歯が第２ピニオンギヤ３５６の外歯に噛合するように配置される。第２サンギヤ３５２は、他方側から一方側（図１ではエンジン２００側）に向かって延設された回転軸３５２ａを有する。

第２サンギヤ３５２とトランスミッションケース３５７との間には、「第2サンギヤ固定機構」の一例としての第３クラッチ（ブレーキ）３４０が設けられている。第３クラッチ３４０は、第２サンギヤ３５２とトランスミッションケース３５７とを締結又は開放した状態に切り替えて第２サンギヤ３５２を回転不能に固定可能なアクチュエータを備えている。第３クラッチ３４０は、動力を摩擦伝達する摩擦クラッチである。

キャリア３５３とリングギヤ３５４との間には、「キャリア断接機構」の一例としての第４クラッチ３５０が配置される。第４クラッチ３５０は、キャリア３５３とリングギヤ３５４とを締結又は開放した状態に切り替えてキャリア３５３とリングギヤ３５４とを断接可能なアクチュエータを備えている。第４クラッチ３５０は、動力を摩擦伝達する摩擦クラッチである。

電動機４００には、インバータ１１０を介して図示しないバッテリが電気的に接続されている。インバータ１１０は、バッテリからの直流電流を交流電流に変換する。電動機４００は、インバータ１１０が変換した交流電流に応じて回転し、車輪５００を駆動する動力を発生する。さらに、電動機４００は、車輪５００から伝達される動力によって発電する。電動機４００が発電した交流電流は、インバータ１１０を介して直流電流に変換され、バッテリに充電される。

ＰＣＵ１００は、インバータ１１０に電気的に接続された制御部１０１を備えている。制御部１０１は、エンジン２００、変速機３１０、第１クラッチ３２０のアクチュエータ、第２クラッチ３３０のアクチュエータ、第３クラッチ３４０のアクチュエータ、第４クラッチ３５０のアクチュエータ及び電動機４００の駆動を制御する。

図２は、本実施例の駆動装置の概略スケルトン図であり、図３は、本実施例のエンジン（Ｅｎｇ）２００による後進走行時の共線図である。尚、図２，３では、第１クラッチ、第２クラッチ３３０、第３クラッチ３４０、第４クラッチのうちの、開放状態のクラッチを枠線のみ（白）で示し、締結状態のクラッチを枠線内の塗りつぶし（黒）で示している。

後進走行時、変速機（ＴＭ）３１０から出力される回転を逆転して、車輪５００に伝える必要がある。変速機（ＴＭ）３１０からの出力は、リングギヤ（Ｒ）３５４を回転不能に固定すると、逆転する。リングギヤ（Ｒ）３５４は、第２クラッチ３３０を締結することによって、トランスミッションケース３５７に回転不能に固定される。この時、エンジン（Ｅｎｇ）２００からの動力は、変速機（ＴＭ）３１０を介して第１サンギヤ（Ｓ１）３５１に伝達され、リングギヤ（Ｒ）３５４を基点にキャリア（Ｃ）３５３が逆転し、キャリア（Ｃ）３５３側から動力が伝達される車輪５００も逆転する。これにより、ハイブリッド車両は、後進走行が可能となる。

図４は、本実施例におけるセーリング走行制御のタイミングチャートである。図４には、セーリング走行制御時のアクセル開度、ブレーキ踏力、第２サンギヤ３５２の回転数［Ｓ２］、車速（キャリア３５３の回転数［Ｃ］）、リングギヤ３５４の回転数［Ｒ］（電動機（Ｍ）４００の回転数）、及び第１サンギヤ３５１の回転数［Ｓ１］を示す。

以下、車両の走行状態を、通常走行制御による走行状態Ａからセーリング走行（慣性走行中のエンジン停止）制御による走行状態Ｂに移行させた後、通常走行制御による走行状態Ｃに復帰させた場合を説明する。尚、セーリング走行制御中、エンジン２００は、ゼロトルクとなる。

図５は、本実施例の通常走行制御時の共線図である。

車両が通常走行制御による走行状態Ａの時、制御部１０１は、第１クラッチ（Ｌ／Ｕ）３２０及び第４クラッチ（Ｈ／Ｃ）３５０を締結し、第２クラッチ（Ｒ／Ｂ）３３０及び第３クラッチ（Ｌ／Ｂ）３４０を解放する。この結果、リングギヤ（Ｒ）３５４は、キャリア（Ｃ）３５３と締結される。この時、エンジン（Ｅｎｇ）２００からの動力は、変速機（ＴＭ）３１０を介して第１サンギヤ（Ｓ１）３５１に伝達され、キャリア（Ｃ）３５３が正転となり、キャリア（Ｃ）３５３側から動力が伝達される車輪５００も正転となる。これにより、ハイブリッド車両は、前進走行が可能となる。

図６は、本実施例のセーリング走行制御時の共線図である。

車両がセーリング走行制御による走行状態Ｂの時、制御部１０１は、第１クラッチ（Ｌ／Ｕ）３２０及び第４クラッチ（Ｈ／Ｃ）３５０を解放する。この結果、第１クラッチ（Ｌ／Ｕ）３２０、第２クラッチ（Ｒ／Ｂ）３２０、第３クラッチ（Ｌ／Ｂ）３２０、第４クラッチ（Ｈ／Ｃ）３５０の全てのクラッチが解放される。詳しくは、第４クラッチ（Ｈ／Ｃ）３５０は、図６中のＨ／Ｃ−ＯＦＦの時に完全に開放される。この時、車輪５００からの動力は、車輪５００と車軸を介して接続されるキャリア（Ｃ）３５３に伝達され、第１サンギヤ（Ｓ１）３５１を起点にリングギヤ（Ｒ）３５４が正転となり、リングギヤ（Ｒ）３５４とギヤ３５８を介して接続される電動機（Ｍ）４００も正転となる。これにより、ハイブリッド車両は、セーリングストップ制御による走行状態Ｂを維持しつつ、発電が可能となる。

図４に戻る。アクセル開度は、走行状態Ａでは大きい。アクセル開度がゼロ（ＯＦＦ）になると、車両は、通常走行制御からセーリング走行制御に移行し、走行状態Ｂになる。
その後、車両は、アクセル開度が徐々に大きくなると、セーリング走行制御から通常走行制御に復帰して走行状態Ｃになる。

ブレーキ踏力は、走行状態Ａから走行状態Ｃまでの間、ゼロ（ＯＦＦ）である。

第２サンギヤ３５２の回転数［Ｓ２］は、走行状態Ａでは高い。第２サンギヤ３５２の回転数［Ｓ２］は、走行状態Ｂでは、徐々に減少し、第４クラッチ３５０が解放された後、所定期間維持され、第３クラッチ３４０が半締結状態（半クラッチ。図４中のＬ／Ｂ−ＯＮ（半クラッチ））になるまで更に減少する。第２サンギヤ３５２の回転数［Ｓ２］は、走行状態Ｃでは、第３クラッチ３４０が半締結状態になることによって更に減少し、完全に締結した状態（図４中のＬ／Ｂ−ＯＮ）になると、ゼロになる。

ここで、第３クラッチ３４０を急激に完全締結させると、第２ピニオンギヤ３５６とトランスミッションケース３５７との回転数差、即ち第２ピニオンギヤ３５６の回転数に応じたショックが発生し、運転性の悪化やクラッチ損傷につながるため、半締結状態（半クラッチ）とする。この半締結状態によって発生する負荷（フリクション）によって、第２サンギヤ３５２とトランスミッションケース３５７との回転数差、即ち第２サンギヤ３５２の回転数が減少していく。この動作と並行して、リングギヤ３５４の回転数［Ｒ］と第１サンギヤ３５１の回転数［Ｓ１］とが上昇する。

車速（キャリアの回転数［Ｃ］）は、走行状態Ａでは高い。車速は、走行状態Ｂでは、第３クラッチ３４０が半締結状態（半クラッチ）になるまで徐々に減少する。車速は、走行状態Ｃでは、所定時間維持された後、第３クラッチ３４０が完全に締結した状態になると、徐々に増加する。

リングギヤ３５４の回転数［Ｒ］（電動機の回転数）は、走行状態Ａでは高い。リングギヤ３５４の回転数［Ｒ］は、走行状態Ｂでは、徐々に減少し、第４クラッチ３５０が解放されると、更に減少し、第１サンギヤ３５１の回転数［Ｓ１］がゼロになると、第３クラッチ３４０が半締結状態（半クラッチ）になるまで緩やかに減少する。リングギヤ３５４の回転数［Ｒ］は、走行状態Ｃでは、電動機４００の動力が伝達されると、増加し、第３クラッチ３４０を完全に締結すると、徐々に増加する。

第１サンギヤ３５１の回転数［Ｓ１］は、走行状態Ａでは高い。第１サンギヤ３５１の回転数［Ｓ１］は、走行状態Ｂでは、徐々に減少し、第４クラッチ３５０が解放されると、第３クラッチ３４０を半締結状態（半クラッチ）になるまで更に減少してゼロになる。
第１サンギヤ３５１の回転数［Ｓ１］は、走行状態Ｃでは、第３クラッチ３４０が締結されると共に電動機４００の動力が伝達されると、増加し、第３クラッチ３４０を完全に締結すると、徐々に増加する。

図７は、本実施例におけるセーリング走行の制御フローである。

ステップＳ１０１において、制御部１０１は、車両走行を実現する車両内で送受信される信号情報に基づいて、車両に対する加速要求又は減速要求の何れもがない状態か否かを判定する。即ち、制御部１０１は、セーリング走行許可条件が成立するか否かを判定する。

セーリング走行許可条件は、アクセル開度に基づいた加速要求の有無、ブレーキペダル操作量(液圧、踏力等)に基づいた減速要求の有無、水温に基づいたエンジン２００の暖機状態、ブレーキブースタ内の負圧、セーリングストップによる燃費効果が得られる車速等の情報に基づいて判定される。尚、セーリング走行許可条件に用いられる信号情報は、増減してもよい。例えば、バッテリ残量が少なく、発電や回生によるエネルギー回収を優先する場合、セーリング走行許可条件には、バッテリ残量（電圧）を追加してもよい。他には、自動運転技術である外界認識センサの検出結果に基づいて、前方車との車間距離、速度差、加速度差等に応じた減速要求がある場合、セーリング走行許可条件には、外界認識センサによる前方車との状態（車間距離、速度差、加速度差等）を追加してもよい。

制御部１０１は、ステップＳ１０１の判定結果が真の場合（Ｓ１０１：Ｙ）、ステップＳ１０２へ進み、ステップＳ１０１の判定結果が偽の場合（Ｓ１０１：Ｎ）、ステップＳ１１６の通常走行制御へ移行する。

ステップＳ１０２において、制御部１０１は、セーリング走行の実行に移る。このステップＳ１０２では、車輪５００の回転負荷を最小限にするために、第１クラッチ３２０から第４クラッチ３５０までの全てのクラッチが開放される。これにより、エンジン２００や電動機４００等の車輪５００の回転負荷となる要素は、車輪５００側から動力が伝達される動力伝達機構３６０から切り離される。

ステップＳ１０３において、制御部１０１は、第１クラッチ３２０から第４クラッチ３５０までの全てのクラッチが開放状態になったことを認識した後、エンジン２００の燃料噴射を停止させ、燃料消費を抑制する。更に、第１クラッチ３２０が開放状態となるため、エンジン２００の回転数がゼロであっても、エンジンフリクションを最小限とすることが可能となる。

ステップＳ１０４において、制御部１０１は、セーリング走行解除条件が成立するか否かを判定する。判定条件は、少なくとも１つ以上のステップＳ１０１の条件が不成立（セーリング走行解除条件が成立）となったか否かである。制御部１０１は、ステップＳ１０４の判定結果が真の場合（Ｓ１０４：Ｙ）、セーリング走行制御を解除し、通常走行制御に向けた復帰処理へと移行する。制御部１０１は、ステップＳ１０４の判定結果が偽の場合（Ｓ１０４：Ｎ）、セーリング走行制御を維持し、再び、セーリング走行解除条件が成立となるか否かを判定する。

ステップＳ１０５において、制御部１０１は、第１クラッチ３２０から第４クラッチ３５０までのうちのセーリング走行制御中に開放していたクラッチを締結させる前に、車輪５００の回転数（車速）に応じた車両の減速比（ギヤ段）を算出する。車両の加速要求や減速要求に応じた減速比（ギヤ段）が適切に選択されれば、クラッチ締結時のショックが軽減される。この時に選択する減速比（ギヤ段）は、車両の加速要求や減速要求の度合いが大きいほど、駆動力が大きくなる減速比（ギヤ段）を選択することによって、適切な応答性を確保しやすくなる。

ステップＳ１０６において、制御部１０１は、ステップＳ１０５で算出した減速比（ギヤ段）と車輪５００の回転数（車速）とに応じて、電動機４００の出力軸（回転軸３５８ａ）の目標回転数を算出する。電動機４００の出力軸の目標回転数とは、走行状態Ｂから走行状態Ｃへ移行し、第３クラッチ３４０を完全締結するタイミングを想定した目標値である。尚、目標回転数の算出時に、センサのばらつき、センサの誤差、センサの検出周期、及びギヤのバックラッシュ等を考慮して設定するのが望ましく、より精度良く車両の走行状態を制御することができる。

ステップＳ１０７において、制御部１０１は、動力伝達機構３６０のギヤ段が高速用（Ｈｉｇｈ）を選択しているか否かを判定する。ギヤ段は、ステップＳ１０５で算出した結果に基づいて選択される。制御部１０１は、ステップＳ１０７の判定結果が真の場合（Ｓ１０７：Ｙ）、ステップＳ１０８へ移行し、ステップＳ１０７の判定結果が偽（Ｌｏｗ）の場合（Ｓ１０７：Ｎ）、ステップＳ１０９へ移行する。

ステップＳ１０９において、制御部１０１は、低速用ギヤ段である第３クラッチ３４０に対してアクチュエータによる締結を開始する。ステップＳ１０９において、第２サンギヤ３５２の回転数が減少している状態や第１サンギヤ３５１の回転数が上昇している状態の時に、車速は、フリクションによって減少する。

ここで、ステップＳ１１０において、走行状態Ｃは、加速要求であるため、車速の減少は、加速要求に反する。そこで、ステップＳ１１０では、車速の減少を回避するため、電動機４００が駆動される。この時、制御部１０１は、リングギヤ３５４の回転数が上昇する方向に電動機４００を駆動する。これにより、第１サンギヤ３５１の回転数も上昇する。更に、制御部１０１は、電動機４００を適切に駆動し、第３クラッチ３４０の締結割合の配分を調整する。これにより、フリクションによる車速減少を回避しつつ、車速の上昇も可能となるため、加速要求に応えることができる。

ステップＳ１１１において、制御部１０１は、電動機４００を駆動後、ＭＧ目標回転数とＭＧ実回転数との差の絶対値が予め設定した許容回転数以下であるか否かを判定する。
ここで、許容回転差は、部品の耐久性、車両の運転性、及び音振の品質レベルに応じて設定される。一般的に、品質レベルが高いほど、許容回転差は、小さくなる。制御部１０１は、ステップＳ１１１の判定結果が真の場合（Ｓ１１１：Ｙ）、ステップＳ１１２へ移行し、ステップＳ１１１の判定結果が偽の場合（Ｓ１１１：Ｎ）、ステップＳ１１０へ戻る。

ステップＳ１１２において、制御部１０１は、第３クラッチ３４０をアクチュエータによって半締結状態から完全に締結した状態にさせる。その後、ステップＳ１１６の通常走行制御へ移行する。

ステップＳ１０８において、制御部１０１は、高速用ギヤ段である第４クラッチ３５０に対してアクチュエータによる締結を開始する。ここで、第４クラッチ３５０を急激に完全締結させると、キャリア３５３とリングギヤ３５４との回転数差、即ちキャリア３５３の回転数に応じたショックが発生し、運転性の悪化やクラッチ損傷に繋がるため、半締結状態（半クラッチ）にされる。この半締結状態に伴って発生する負荷（フリクション）によって、キャリア３５３とリングギヤ３５４との回転数差、即ちキャリア３５３の回転数が減少していく。ステップＳ１０８において、キャリア３５３とリングギヤ３５４との回転数差が減少している状態のときに、車速は、フリクションによって減少する。

ここで、ステップＳ１１３において、走行状態Ｃは、加速要求であるため、車速の減少は、加速要求に反する。そこで、ステップＳ１１３では、車速の減少を回避するため、電動機４００が駆動される。この時、制御部１０１は、リングギヤ３５４の回転数が上昇する方向に電動機４００を駆動する。これにより、第１サンギヤ３５１の回転数も上昇する。更に、制御部１０１は、電動機４００を適切に駆動し、第４クラッチ３５０の締結割合の配分を調整する。これにより、フリクションによる車速減少を回避しつつ、車速の上昇も可能となるため、加速要求に応えることができる。

ステップＳ１１４において、制御部１０１は、電動機４００を駆動後、ＭＧ目標回転数とＭＧ実回転数との差の絶対値が予め設定した許容回転数以下であるか否かを判定する。
ここで、許容回転差は、部品の耐久性、車両の運転性、及び音振の品質レベルに応じて設定される。一般的に、品質レベルが高いほど、許容回転差は、小さくなる。制御部１０１は、ステップＳ１１４の判定結果が真の場合（Ｓ１１４：Ｙ）、ステップＳ１１５へ移行し、ステップＳ１１４の判定結果が偽の場合（Ｓ１１４：Ｎ）、ステップＳ１１３へ戻る。

ステップＳ１１５において、制御部１０１は、第４クラッチ３５０をアクチュエータによって半締結状態から完全に締結した状態にさせる。その後、ステップＳ１１６の通常走行制御へ移行する。

この構成によれば、動力伝達機構３６０は、リングギヤ３５４の外周に形成された外歯に噛合するギヤ３５８を更に備え、リングギヤ３５４と、トランスミッションケース３５７との間には、エンジン２００から入力される動力で車両を後進走行させる時にリングギヤ３５４を回転不能に固定可能な第２クラッチ３３０が設けられる。これにより、電動機４００の機能失陥時に、リングギヤ３５４を回転不能に固定することによって、簡単な構成でエンジン２００単独で後進走行することができる。

更に、動力伝達機構３６０は、リングギヤ３５４とキャリア３５３とを断接可能な第４クラッチ３５０を更に備えるので、第４クラッチ３５０の断接によって駆動装置３００の変速比を変えることができる。

更に、動力伝達機構３６０は、第２ピニオンギヤ３５６に噛合する第２サンギヤ３５２を更に備え、第２サンギヤ３５２と、トランスミッションケース３５７との間には、第２サンギヤ３５２を回転不能に固定可能な第３クラッチ３４０が設けられる。これにより、第２サンギヤ３５２を回転不能に固定することによって、駆動装置３００の変速比を変えることができる。

更に、第２クラッチ３３０及び第４クラッチ３５０は、摩擦クラッチであるので、クラッチを簡単な構造とすることができる。

更に、動力伝達機構３６０は、第１サンギヤ３５１に噛合すると共にキャリア３５３に回転可能に軸支される第１ピニオンギヤ３５５と、第１ピニオンギヤ３５５及び第１サンギヤ３５１に噛合すると共にキャリア３５３に回転可能に軸支される第２のピニオンギヤ３５６と、を備える。これにより、第１ピニオンギヤ３５５及び第２ピニオンギヤ３５６をコンパクトに配置することが可能となり、動力伝達機構３６０の小型化や搭載性向上に繋がる。

本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。

上記実施例では、変速機３１０を無段変速機の一例としたが、これに限定するものではなく、有段ＡＴ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）、ＤＣＴ（Ｄｕａｌ Ｃｌｔｃｈ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）、ＡＭＴ等を用いることも可能である。

例えば、動力伝達機構３６０のギヤ比は、電動機４００の発電中の回転数がエンジン２００の回転数よりも高くなるように設定されても良い。これにより、電動機４００を発電効率がよい回転数にすることができ、発電効率を高めることができる。

例えば、制御部１０１は、車輪５００の停止時に、第１クラッチ３２０及び第２クラッチ３３０を締結すると共に、第３クラッチ３４０及び第４クラッチ３５０を解放するように各々のアクチュエータを制御して、電動機４００を発電機として動作させても良い。これにより、停車時にエンジン２００の動力を電動機４００に伝達して、発電することができる。

例えば、制御部１０１は、セーリング走行制御から通常走行制御に復帰させる場合、電動機４００を駆動させる前に、第３クラッチ３３０又は第４クラッチ３５０の締結を開始させるように各々のアクチュエータを制御してもよい。これにより、電動機４００からの動力が動力伝達機構３６０に急激に伝達されるのを抑制することができる。

１０１：制御部、２００：エンジン、３００：駆動装置、３２０：第１クラッチ、３３０：第２クラッチ、３４０：第３クラッチ、３５０：第４クラッチ、３５１：第１サンギヤ、３５２：第２サンギヤ、３５３：キャリア、３５４：リングギヤ、３５５：第１ピニオンギヤ、３５６：第２ピニオンギヤ、３５７：トランスミッションケース、３５８：ギヤ、３６０：動力伝達機構、４００：電動機、５００：車輪

Claims (11)

1. 内燃機関から入力される動力が伝達されるサンギヤと、前記サンギヤに少なくとも一段のピニオンギヤを介して噛合されると共に電動機から入力される動力が伝達されるリングギヤと、前記ピニオンギヤを回転可能に軸支して前記内燃機関又は前記電動機のうちの少なくとも何れか一方からの動力を車輪に伝達するキャリアと、前記ピニオンギヤに噛合する第２サンギヤと、を備える動力伝達機構と、
   前記動力伝達機構を支持する固定部と、
   を有する車両を駆動する駆動装置であって、
   前記リングギヤの外周には、外歯が形成されており、
   前記動力伝達機構は、前記リングギヤの外歯に噛合して前記電動機に動力を伝達するギヤを更に備え、
   前記リングギヤと、前記固定部との間には、前記内燃機関から入力される動力で前記車両を後進走行させる時に前記リングギヤを回転不能に固定可能なリングギヤ固定機構が設けられ、
   前記第２サンギヤと、固定部との間には、前記第２サンギヤを回転不能に固定可能な第２サンギヤ固定機構が設けられる駆動装置。
2. 前記動力伝達機構は、前記リングギヤと前記キャリアとを断接可能なキャリア断接機構を更に備える、
   請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記内燃機関と、前記動力伝達機構との間には、前記車輪の停止時に前記内燃機関と前記動力伝達機構とを締結して前記電動機を発電機として動作可能なエンジン断接機構が設けられる、
   請求項１に記載の駆動装置。
4. 前記第２サンギヤ固定機構又は前記キャリア断接機構のうちの少なくとも何れか一方は、セーリング走行制御から通常走行制御に復帰する時に、半締結状態となる、
   請求項１に記載の駆動装置。
5. 前記リングギヤ固定機構又はキャリア断接機構のうちの少なくとも何れか一方は、摩擦クラッチである、
   請求項１に記載の駆動装置。
6. 前記動力伝達機構のギヤ比は、前記電動機の発電中の回転数が前記内燃機関の回転数よりも高くなるように設定される、
   請求項１乃至５の何れか一項に記載の駆動装置。
7. 前記動力伝達機構は、前記サンギヤに噛合すると共に前記キャリアに回転可能に軸支される第１ピニオンギヤと、当該第１ピニオンギヤ及び前記リングギヤに噛合すると共に前記キャリアに回転可能に軸支される第２ピニオンギヤと、を備える、
   請求項１乃至６の何れか一項に記載の駆動装置。
8. 内燃機関と、前記内燃機関と車輪との間に接続される動力伝達機構と、前記動力伝達機構に接続される電動機と、前記動力伝達機構を支持する固定部と、を備えた車両であって、
   前記動力伝達機構は、前記内燃機関から入力される動力が伝達されるサンギヤと、前記サンギヤに少なくとも一段のピニオンギヤを介して噛合されると共に前記電動機から入力される動力が伝達されるリングギヤと、前記ピニオンギヤを回転可能に軸支して前記内燃機関又は前記電動機のうちの少なくとも何れか一方からの動力を前記車輪に伝達するキャリアと、前記ピニオンギヤに噛合する第２サンギヤと、前記リングギヤの外周に形成された外歯に噛合して前記電動機に動力を伝達するギヤと、を備え、
   前記リングギヤと、前記固定部との間には、前記内燃機関から入力される動力で前記車両を後進させる時に前記リングギヤを回転不能に固定可能なリングギヤ固定機構が設けられ、
   前記第２サンギヤと、前記固定部との間には、前記第２サンギヤを回転不能に固定可能な第２サンギヤ固定機構が設けられ、
   前記リングギヤ固定機構のアクチュエータを制御する制御部を備える車両。
9. 前記動力伝達機構は、前記リングギヤと前記キャリアとを断接可能なキャリア断接機構を更に備え、
   前記制御部は、前記内燃機関から入力される動力で前記車両を後進させる時に、前記リングギヤ固定機構を締結させると共に前記キャリア断接機構を解放させるように各々のアクチュエータを制御する、
   請求項８に記載の車両。
10. 前記内燃機関と、前記動力伝達機構との間には、前記内燃機関と前記動力伝達機構とを断接可能なエンジン断接機構が設けられ、
    前記制御部は、前記車輪の停止時に、前記エンジン断接機構及び前記リングギヤ固定機構を締結させるように各々のアクチュエータを制御して、前記電動機を発電機として動作させる、
    請求項８に記載の車両。
11. 前記制御部は、セーリング走行制御から通常走行制御に復帰させる場合、前記電動機を駆動させる前に、前記キャリア断接機構又は前記第２サンギヤ固定機構の締結を開始させるようにアクチュエータを制御する、
    請求項８に記載の車両。

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