JP7367710B2 - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、回転電機と、複数の回転要素の内のそれぞれが入力部材及び回転電機に駆動連結された分配用差動歯車機構と、分配用差動歯車機構と出力部材との間の動力伝達を行う伝達機構と、入力部材と分配用差動歯車機構との間の動力伝達を断接する第１係合装置と、分配用差動歯車機構の複数の回転要素のうちから選択される２つの間の動力伝達を断接する第２係合装置とを備えた車両用駆動装置に関する。

上記のような車両用駆動装置には、第１係合装置を係合状態とし、第２係合装置を解放状態とし、分配用差動歯車機構により、回転電機のトルクを反力として内燃機関のトルクを増幅して出力部材側に伝達し、車両を走行させる電気トルクコンバータモード（ｅＴＣモード）と、第１係合装置及び第２係合装置を係合状態とし、内燃機関及び回転電機のトルクを出力部材に伝達させるハイブリッドモードとを選択可能なものがある。特開２００５－１７６４８１号公報には、そのような車両用駆動装置が開示されている。この車両用駆動装置は、ｅＴＣモードからハイブリッドモードへの遷移に際して、目標回転速度に維持されている内燃機関の回転速度に回転電機の回転速度が一致又はほぼ一致したら第２係合装置に相当するクラッチを締結して、内燃機関と回転電機とが駆動連結される。

特開２００５－１７６４８１号公報

しかし、ｅＴＣモードからハイブリッドモードへの遷移に際して、内燃機関の回転速度と回転電機の回転速度とに差がある場合、第２係合装置が円滑に係合できない可能性がある。特に、ｅＴＣモードでは、分配用差動歯車機構が差動状態で動作しているが、ｅＴＣモードからハイブリッドモードへの遷移は、差動状態ではなく、各回転要素が等速回転している状態で第２係合装置が係合される。しかし、そのような係合タイミングは長い期間ではなく、第２係合装置を円滑に係合することは容易ではない。

上記背景に鑑みて、電気トルクコンバータモードからハイブリッドモードへの動作モードの遷移に際して円滑に係合装置を係合させる技術の提供が望まれる。

上記に鑑みた、車両用駆動装置の制御装置は、内燃機関に駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、回転電機と、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備え、前記第１回転要素が前記入力部材に駆動連結され、前記第３回転要素が前記回転電機のロータに駆動連結された分配用差動歯車機構と、少なくとも前記第２回転要素と前記出力部材との間の動力伝達を行う伝達機構と、前記入力部材と前記第１回転要素との間の動力伝達経路に配置されて前記入力部材と前記第１回転要素との間の動力伝達を断接する第１係合装置と、前記第１回転要素、前記第２回転要素、及び前記第３回転要素の３つの回転要素のうちから選択される２つの間の動力伝達を断接する第２係合装置と、を備えた車両用駆動装置を制御対象とする車両用駆動装置の制御装置であって、前記第１係合装置を係合状態とし、前記第２係合装置を解放状態とし、前記内燃機関及び前記回転電機のトルクを前記出力部材に伝達させる第１モードと、前記第１係合装置及び前記第２係合装置を係合状態とし、前記内燃機関及び前記回転電機のトルクを前記出力部材に伝達させる第２モードと、を実行可能であり、前記出力部材の回転速度を上昇させている状態で、前記第１モードから前記第２モードに移行する場合に、前記第２回転要素の回転速度が前記第１回転要素の回転速度よりも低く、且つ、前記第２回転要素の回転速度と前記第１回転要素の回転速度との回転速度差が規定の同期しきい値より大きい間は、前記内燃機関に目標トルクを出力させると共に、前記第３回転要素の回転速度を前記第１回転要素の回転速度及び前記第２回転要素の回転速度に従動させるように前記回転電機を制御する非同期制御を実行し、前記出力部材の回転速度の上昇によって前記第２回転要素の回転速度と前記第１回転要素の回転速度との回転速度差が前記同期しきい値以下となった場合には、前記内燃機関に目標トルクを出力させると共に、前記第２回転要素の回転速度に合わせて前記回転電機の回転速度制御を行うことにより、当該回転速度差を前記同期しきい値以下に設定された規定差回転に維持する同期維持制御を実行し、当該同期維持制御の実行中に、前記第２係合装置を解放状態から係合状態に移行させる係合制御を実行する。

この構成によれば、第２回転要素の回転速度（車両の速度）が第１回転要素の回転速度（内燃機関の回転速度）よりも低い場合には、第３回転要素の回転速度（回転電機の回転速度）を第１回転要素の回転速度及び第２回転要素の回転速度に従動させることで、第１モードで適切に車両を加速させることができる。また、車両の速度が上昇して、第２回転要素の回転速度（車両の速度）と第１回転要素の回転速度（内燃機関の回転速度）との回転速度差が規定の同期しきい値以下となった後は、第２回転要素の回転速度に合わせて内燃機関及び回転電機の回転速度制御を行うことにより、分配用差動歯車機構の３つの回転要素の回転速度差が同期しきい値以下に設定された規定差回転に維持される（同期維持制御）。よって、分配用差動歯車機構の３つの回転要素の回転速度差を小さく維持しつつ、適切に車両を加速させることができる。そして、同期維持制御の実行中に、第２係合装置を解放状態から係合状態に移行させる係合制御を実行するので、第２係合装置の係合動作を円滑に行うことができる。即ち、本構成によれば、電気トルクコンバータモードからハイブリッドモードへの動作モードの遷移に際して円滑に係合装置を係合させることができる。

さらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する例示的且つ非限定的な実施形態についての以下の記載から明確となる。

車両用駆動装置の第１駆動部のスケルトン図 車両用駆動装置の第２駆動部のスケルトン図 車両用駆動装置の制御ブロック図 第１モード（ｅＴＣモード）における分配用差動歯車機構及び伝達機構の速度線図 第２モード（第１ＨＶモード及び第２ＨＶモード）における分配用差動歯車機構及び伝達機構の速度線図 ｅＴＣモードから第１ＨＶモードへの遷移時のタイムチャート ｅＴＣモードから第１ＨＶモードへの遷移時のフローチャート

以下、車両用駆動装置の制御装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２に示すように、車両用駆動装置１００は、第１駆動部１００Ａと、第２駆動部１００Ｂと、を備えている。第１駆動部１００Ａは一対の第１車輪Ｗ１を駆動対象とし、第２駆動部１００Ｂは一対の第２車輪Ｗ２を駆動対象としている。本実施形態では、第１車輪Ｗ１は車両の前輪であり、第２車輪Ｗ２は車両の後輪である。

図１に示すように、第１駆動部１００Ａは、内燃機関ＥＧに駆動連結される入力部材Ｉと、第１車輪Ｗ１に駆動連結される第１出力部材Ｏ１と、第１ステータＳｔ１及び第１ロータＲｏ１を備えた第１回転電機ＭＧ１と、分配用差動歯車機構ＳＰと、伝達係合装置ＣＬｔを備えた伝達機構Ｔと、第１係合装置ＣＬ１と、第２係合装置ＣＬ２と、を備えている。本実施形態では、第１駆動部１００Ａは、第１出力用差動歯車機構ＤＦ１を更に備えている。

ここで、本願において「駆動連結」とは、２つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該２つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該２つの回転要素が１つ又は２つ以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。尚、伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置、例えば、摩擦係合装置、噛み合い式係合装置等が含まれていても良い。ただし、遊星歯車機構の各回転要素について「駆動連結」という場合には、遊星歯車機構における複数の回転要素が、互いに他の回転要素を介することなく連結されている状態を指すものとする。

入力部材Ｉ、分配用差動歯車機構ＳＰ、第１係合装置ＣＬ１、及び第２係合装置ＣＬ２は、第１ロータＲｏ１の回転軸心としての第１軸Ｘ１上に配置されている。第１回転電機ＭＧ１は、その回転軸心としての第２軸Ｘ２上に配置されている。伝達機構Ｔの伝達係合装置ＣＬｔは、その回転軸心としての第３軸Ｘ３上に配置されている。本実施形態では、第１出力部材Ｏ１及び第１出力用差動歯車機構ＤＦ１は、それらの回転軸心としての第４軸Ｘ４上に配置されている。

図２に示すように、第２駆動部１００Ｂは、第２ステータＳｔ２及び第２ロータＲｏ２を備えた第２回転電機ＭＧ２と、第２車輪Ｗ２に駆動連結される第２出力部材Ｏ２と、を備えている。本実施形態では、第２駆動部１００Ｂは、第２カウンタギヤ機構ＣＧ２と、第２出力用差動歯車機構ＤＦ２と、を更に備えている。

本実施形態では、第２回転電機ＭＧ２は、第２ロータＲｏ２の回転軸心としての第５軸Ｘ５上に配置されている。更に、本実施形態では、第２カウンタギヤ機構ＣＧ２は、その回転軸心としての第６軸Ｘ６上に配置されている。また、本実施形態では、第２出力部材Ｏ２及び第２出力用差動歯車機構ＤＦ２は、それらの回転軸心としての第７軸Ｘ７上に配置されている。

本実施形態では、上述した第１軸Ｘ１～第７軸Ｘ７の各軸は、互いに平行に配置されている。以下の説明では、これら第１軸Ｘ１～第７軸Ｘ７に平行な方向を、車両用駆動装置１００の「軸方向Ｌ」とする。そして、図１に示すように、軸方向Ｌにおいて、内燃機関ＥＧに対して入力部材Ｉが配置される側を「軸方向第１側Ｌ１」とし、その反対側を「軸方向第２側Ｌ２」とする。また、これら第１軸Ｘ１～第７軸Ｘ７のそれぞれに直交する方向を、各軸を基準とした「径方向Ｒ」とする。尚、どの軸を基準とするかを区別する必要がない場合やどの軸を基準とするかが明らかである場合には、単に「径方向Ｒ」と記す場合がある。

本実施形態では、入力部材Ｉは、軸方向Ｌに沿って延在する入力軸１である。入力軸１は、伝達されるトルクの変動を減衰するダンパ装置ＤＰを介して、内燃機関ＥＧの出力軸Ｅｏに駆動連結されている。内燃機関ＥＧは、燃料の燃焼により駆動されて動力を取り出す原動機（ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等）である。

第１回転電機ＭＧ１は、電力の供給を受けて動力を発生するモータ（電動機）としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能とを有している。具体的には、第１回転電機ＭＧ１は、バッテリやキャパシタ等の蓄電装置ＢＴ（図３参照）と電気的に接続されている。そして、第１回転電機ＭＧ１は、蓄電装置ＢＴに蓄えられた電力により力行して駆動力を発生する。また、第１回転電機ＭＧ１は、内燃機関ＥＧの駆動力、又は第１出力部材Ｏ１の側から伝達される駆動力により発電を行って蓄電装置ＢＴを充電する。

第１回転電機ＭＧ１の第１ステータＳｔ１は、非回転部材（例えば、第１回転電機ＭＧ１等を収容するケース）に固定されている。第１回転電機ＭＧ１の第１ロータＲｏ１は、第１ステータＳｔ１に対して回転自在に支持されている。本実施形態では、第１ロータＲｏ１は、第１ステータＳｔ１に対して径方向Ｒの内側に配置されている。

分配用差動歯車機構ＳＰは、第１分配用回転要素Ｅｓ１と、第２分配用回転要素Ｅｓ２と、第３分配用回転要素Ｅｓ３と、を備えている。第１分配用回転要素Ｅｓ１は、入力部材Ｉに駆動連結されている。第３分配用回転要素Ｅｓ３は、第１ロータＲｏ１に駆動連結されている。

本実施形態では、分配用差動歯車機構ＳＰは、第１サンギヤＳ１と第１キャリヤＣ１と第１リングギヤＲ１とを備えた遊星歯車機構である。本例では、分配用差動歯車機構ＳＰは、第１ピニオンギヤＰ１を支持する第１キャリヤＣ１と、第１ピニオンギヤＰ１に噛み合う第１サンギヤＳ１と、当該第１サンギヤＳ１に対して径方向Ｒの外側に配置されて第１ピニオンギヤＰ１に噛み合う第１リングギヤＲ１と、を備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構である。

本実施形態では、第１分配用回転要素Ｅｓ１は、第１サンギヤＳ１である。更に、本実施形態では、第２分配用回転要素Ｅｓ２は、第１キャリヤＣ１である。また、本実施形態では、第３分配用回転要素Ｅｓ３は、第１リングギヤＲ１である。したがって、本実施形態に係る分配用差動歯車機構ＳＰの各回転要素の回転速度の順は、第１分配用回転要素Ｅｓ１、第２分配用回転要素Ｅｓ２、第３分配用回転要素Ｅｓ３の順となっている。

ここで、「回転速度の順」とは、各回転要素の回転状態における回転速度の順番のことである。各回転要素の回転速度は、遊星歯車機構の回転状態によって変化するが、各回転要素の回転速度の高低の並び順は、遊星歯車機構の構造によって定まるものであるため一定となる。尚、各回転要素の回転速度の順は、各回転要素の速度線図（図４、図５等参照）における配置順に等しい。ここで、「各回転要素の速度線図における配置順」とは、速度線図における各回転要素に対応する軸が、当該軸に直交する方向に沿って配置される順番のことである。速度線図における各回転要素に対応する軸の配置方向は、速度線図の描き方によって異なるが、その配置順は遊星歯車機構の構造によって定まるものであるため一定となる。

本実施形態では、第１駆動部１００Ａは、第１ロータＲｏ１と一体的に回転する第１ギヤＧ１と、第１ギヤＧ１に駆動連結された第２ギヤＧ２と、を備えている。

本実施形態では、第１ギヤＧ１は、第２軸Ｘ２上に配置されている。そして、第１ギヤＧ１は、軸方向Ｌに沿って延在する第１ロータ軸ＲＳ１を介して、第１ロータＲｏ１と一体的に回転するように連結されている。本実施形態では、第２ギヤＧ２は、第１ギヤＧ１に噛み合っている。また、第２ギヤＧ２は、第１軸Ｘ１上に配置されている。また、本実施形態では、第２ギヤＧ２は、第１リングギヤＲ１と一体的に回転するように連結されている。本例では、第１軸Ｘ１を軸心とする筒状のギヤ形成部材２が設けられている。そして、ギヤ形成部材２の外周面に第２ギヤＧ２が形成され、ギヤ形成部材２の内周面に第１リングギヤＲ１が形成されている。

伝達機構Ｔは、分配用差動歯車機構ＳＰから伝達された回転を第１出力部材Ｏ１に伝達する。伝達機構Ｔの伝達係合装置ＣＬｔは、動力伝達の状態を切り替えるための係合装置である。本実施形態では、伝達機構Ｔは、変速比が異なる複数の変速段を形成し得る変速機ＴＭである。

変速機ＴＭは、分配用差動歯車機構ＳＰから伝達された回転を、伝達係合装置ＣＬｔによって形成された変速段に応じた変速比で変速して第１出力部材Ｏ１に伝達する。尚、変速機ＴＭは、伝達係合装置ＣＬｔによって形成された変速段に応じた変速比が１の場合、分配用差動歯車機構ＳＰから伝達された回転をそのまま第１出力部材Ｏ１に伝達する。伝達係合装置ＣＬｔは、変速比が異なる少なくとも２つの変速段の何れかを形成する。本実施形態では、伝達係合装置ＣＬｔは、比較的変速比が大きい第１変速段（低速段）ＳＴ１と、当該第１変速段ＳＴ１よりも変速比が小さい第２変速段（高速段）ＳＴ２との何れかを形成する。

本実施形態では、変速機ＴＭは、第３ギヤＧ３と、第４ギヤＧ４と、第５ギヤＧ５と、第６ギヤＧ６と、変速出力ギヤ３と、を備えている。第３ギヤＧ３と第４ギヤＧ４とは、同軸上に配置されている。本実施形態では、第３ギヤＧ３と第４ギヤＧ４とは、第１軸Ｘ１上に配置されている。第３ギヤＧ３は、分配用差動歯車機構ＳＰの第１キャリヤＣ１と一体的に回転するように連結されている。本実施形態では、第３ギヤＧ３は、分配用差動歯車機構ＳＰに対して軸方向第１側Ｌ１に配置されている。

第４ギヤＧ４は、分配用差動歯車機構ＳＰの第１リングギヤＲ１と一体的に回転するように連結されている。また、本実施形態では、第４ギヤＧ４は、第２ギヤＧ２としても機能する。換言すれば、第２ギヤＧ２と第４ギヤＧ４とが、１つのギヤとしてギヤ形成部材２の外周面に形成されている。これにより、第２ギヤＧ２と第４ギヤＧ４とが独立して設けられた構成と比較して、車両用駆動装置１００（第１駆動部１００Ａ）の製造コストを低減することができる。

第５ギヤＧ５は、第３ギヤＧ３に噛み合っている。第６ギヤＧ６は、第４ギヤＧ４に噛み合っている。本実施形態では、第６ギヤＧ６は、第４ギヤＧ４（第２ギヤＧ２）の周方向における第１ギヤＧ１とは異なる位置で、第４ギヤＧ４に噛み合っている。変速出力ギヤ３は、第５ギヤＧ５及び第６ギヤＧ６に対して相対的に回転可能に構成されている。第５ギヤＧ５、第６ギヤＧ６、及び変速出力ギヤ３は、第３軸Ｘ３上に配置されている。本実施形態では、第５ギヤＧ５、第６ギヤＧ６、及び変速出力ギヤ３は、軸方向第１側Ｌ１から軸方向第２側Ｌ２に向けて、記載の順に軸方向Ｌに並んで配置されている。

第３ギヤＧ３の歯数と第４ギヤＧ４の歯数とは異なっている。つまり、第３ギヤＧ３の外径と第４ギヤＧ４の外径とが異なっている。そして、上述したように、第３ギヤＧ３と第４ギヤＧ４とが同軸上に配置されていると共に、第３ギヤＧ３に噛み合う第５ギヤＧ５と第４ギヤＧ４に噛み合う第６ギヤＧ６とが同軸上に配置されている。そのため、第３ギヤＧ３の外径が第４ギヤＧ４の外径よりも小さい場合には、第５ギヤＧ５の外径が第６ギヤＧ６の外径よりも大きい。一方、第３ギヤＧ３の外径が第４ギヤＧ４の外径よりも大きい場合には、第５ギヤＧ５の外径が第６ギヤＧ６の外径よりも小さい。したがって、第３ギヤＧ３に対する第５ギヤＧ５の歯数比と、第４ギヤＧ４に対する第６ギヤＧ６の歯数比とが異なっている。本実施形態では、第３ギヤＧ３の外径が第４ギヤＧ４の外径よりも小さく、第３ギヤＧ３の歯数は第４ギヤＧ４の歯数よりも少ない。そのため、本実施形態では、第５ギヤＧ５の外径が第６ギヤＧ６の外径よりも大きく、第５ギヤＧ５の歯数は第６ギヤＧ６の歯数よりも多い。したがって、第３ギヤＧ３に対する第５ギヤＧ５の歯数比は、第４ギヤＧ４に対する第６ギヤＧ６の歯数比よりも大きい。

本実施形態では、伝達係合装置ＣＬｔは、第５ギヤＧ５及び第６ギヤＧ６の何れかを、変速出力ギヤ３に連結するように構成されている。上述したように、本実施形態では、第３ギヤＧ３に対する第５ギヤＧ５の歯数比は、第４ギヤＧ４に対する第６ギヤＧ６の歯数比よりも大きい。そのため、伝達係合装置ＣＬｔが第５ギヤＧ５を変速出力ギヤ３に連結させた場合には、第２変速段ＳＴ２よりも変速比が大きい第１変速段（低速段）ＳＴ１が形成される。一方、伝達係合装置ＣＬｔが第６ギヤＧ６を変速出力ギヤ３に連結させた場合には、第１変速段ＳＴ１よりも変速比が小さい第２変速段（高速段）ＳＴ２が形成される。

更に、本実施形態では、伝達係合装置ＣＬｔは、伝達機構Ｔに動力伝達を行わせないニュートラル状態に切り替え可能に構成されている。伝達係合装置ＣＬｔがニュートラル状態の場合、伝達機構Ｔが分配用差動歯車機構ＳＰから伝達された回転を第１出力部材Ｏ１に伝達しない状態、つまり、内燃機関ＥＧ及び第１回転電機ＭＧ１のいずれの駆動力も第１車輪Ｗ１に伝達されない状態となる。本例では、伝達係合装置ＣＬｔは、ソレノイド、電動機、油圧シリンダ等のアクチュエータによって、係合駆動部材（ドグスリーブ）を移動させて、係合状態と解放状態とを切り替え可能に構成された噛み合い式係合装置（ドグクラッチ）である。当然ながら、伝達係合装置ＣＬｔが摩擦係合装置によって構成されることを妨げるものではない。

第１出力用差動歯車機構ＤＦ１は、第１出力部材Ｏ１の回転を一対の第１車輪Ｗ１に分配するように構成されている。本実施形態では、第１出力用差動歯車機構ＤＦ１は、傘歯車型の差動歯車機構である。具体的には、第１出力用差動歯車機構ＤＦ１は、中空の第１差動ケースと、当該第１差動ケースと一体的に回転するように支持された第１ピニオンシャフトと、当該第１ピニオンシャフトに対して回転可能に支持された一対の第１ピニオンギヤと、当該一対の第１ピニオンギヤに噛み合って分配出力要素として機能する一対の第１サイドギヤと、を備えている。第１差動ケースには、第１ピニオンシャフト、一対の第１ピニオンギヤ、及び一対の第１サイドギヤが収容されている。本実施形態では、第１差動ケースには、第１出力部材Ｏ１としての第１差動入力ギヤ４が、当該第１差動ケースの径方向Ｒの外側に突出するように連結されている。そして、一対の第１サイドギヤのそれぞれには、第１車輪Ｗ１に駆動連結された第１ドライブシャフトＤＳ１が一体的に回転可能に連結されている。こうして、第１出力用差動歯車機構ＤＦ１は、一対の第１ドライブシャフトＤＳ１を介して、第１出力部材Ｏ１（第１差動入力ギヤ４）の回転を一対の第１車輪Ｗ１に分配する。

第１係合装置ＣＬ１は、入力部材Ｉと分配用差動歯車機構ＳＰの第１分配用回転要素Ｅｓ１との間の動力伝達経路に配置されている。本実施形態では、第１係合装置ＣＬ１は、入力部材Ｉと第１サンギヤＳ１との間の動力伝達を断接するように構成されている。本例では、第１係合装置ＣＬ１は、一対の摩擦部材を備え、当該一対の摩擦部材同士の係合の状態が油圧によって制御される摩擦係合装置である。これにより、第１係合装置ＣＬ１を滑り係合状態として、第１係合装置ＣＬ１の伝達トルク容量を制御することができる。したがって、第１回転電機ＭＧ１の駆動力を利用して内燃機関ＥＧを始動する場合に、第１回転電機ＭＧ１から内燃機関ＥＧに伝達されるトルクを制御することができるため、第１回転電機ＭＧ１を一旦停止する必要がない。ここで、「滑り係合状態」とは、摩擦係合装置の一対の摩擦部材間に回転速度差（滑り）がある係合状態である。

第２係合装置ＣＬ２は、分配用差動歯車機構ＳＰの第１分配用回転要素Ｅｓ１、第２分配用回転要素Ｅｓ２、及び第３分配用回転要素Ｅｓ３の３つの回転要素のうちから選択される２つの間の動力伝達を断接するように構成されている。本実施形態では、第２係合装置ＣＬ２は、第２分配用回転要素Ｅｓ２としての第１キャリヤＣ１と、第３分配用回転要素Ｅｓ３としての第１リングギヤＲ１との間の動力伝達を断接するように構成されている。本例では、第２係合装置ＣＬ２は、ソレノイド、電動機、油圧シリンダ等のアクチュエータによって、係合駆動部材（ドグスリーブ）を移動させて、係合状態と解放状態とを切り替え可能に構成された噛み合い式係合装置（ドグクラッチ）である。本実施形態では、第２係合装置ＣＬ２は、軸方向Ｌにおける第１係合装置ＣＬ１と分配用差動歯車機構ＳＰとの間に配置されている。当然ながら、第２係合装置ＣＬ２が摩擦係合装置によって構成されることを妨げるものではない。

図２に示すように、本実施形態では、第２回転電機ＭＧ２は、第２車輪Ｗ２の駆動力源として機能する。つまり、本実施形態では、第２回転電機ＭＧ２は、第１出力部材Ｏ１を介することなく、第２出力部材Ｏ２に駆動連結されている。

第２回転電機ＭＧ２は、電力の供給を受けて動力を発生するモータ（電動機）としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能とを有している。具体的には、第２回転電機ＭＧ２は、蓄電装置ＢＴと電気的に接続されている。そして、第２回転電機ＭＧ２は、蓄電装置ＢＴに蓄えられた電力により力行して駆動力を発生する。また、第２回転電機ＭＧ２は、回生中には、第２出力部材Ｏ２の側から伝達される駆動力により発電を行って蓄電装置ＢＴを充電する。

第２回転電機ＭＧ２の第２ステータＳｔ２は、非回転部材（例えば、第２回転電機ＭＧ２等を収容するケース）に固定されている。第２回転電機ＭＧ２の第２ロータＲｏ２は、第２ステータＳｔ２に対して回転自在に支持されている。本実施形態では、第２ロータＲｏ２は、第２ステータＳｔ２に対して径方向Ｒの内側に配置されている。

本実施形態では、第２駆動部１００Ｂは、第２ロータＲｏ２と一体的に回転するロータギヤ５を備えている。ロータギヤ５は、第５軸Ｘ５上に配置されている。そして、ロータギヤ５は、軸方向Ｌに沿って延在する第２ロータ軸ＲＳ２を介して、第２ロータＲｏ２と一体的に回転するように連結されている。

第２カウンタギヤ機構ＣＧ２は、第２カウンタ入力ギヤ６１と、第２カウンタ出力ギヤ６２と、これらのギヤ（第２カウンタ入力ギヤ６１、第２カウンタ出力ギヤ６２）が一体的に回転するように連結する第２カウンタ軸６３と、を備えている。第２カウンタ入力ギヤ６１は、第２カウンタギヤ機構ＣＧ２の入力要素である。第２カウンタ入力ギヤ６１は、ロータギヤ５に噛み合っている。第２カウンタ出力ギヤ６２は、第２カウンタギヤ機構ＣＧ２の出力要素である。本実施形態では、第２カウンタ出力ギヤ６２は、第２カウンタ入力ギヤ６１よりも軸方向第２側Ｌ２に配置されている。また、本実施形態では、第２カウンタ出力ギヤ６２は、第２カウンタ入力ギヤ６１よりも小径に形成されている。本実施形態では、第２出力部材Ｏ２は、第２カウンタギヤ機構ＣＧ２の第２カウンタ出力ギヤ６２に噛み合う第２差動入力ギヤ７である。

第２出力用差動歯車機構ＤＦ２は、第２出力部材Ｏ２の回転を一対の第２車輪Ｗ２に分配するように構成されている。本実施形態では、第２出力用差動歯車機構ＤＦ２は、傘歯車型の差動歯車機構である。具体的には、第２出力用差動歯車機構ＤＦ２は、中空の第２差動ケースと、当該第２差動ケースと一体的に回転するように支持された第２ピニオンシャフトと、当該第２ピニオンシャフトに対して回転可能に支持された一対の第２ピニオンギヤと、当該一対の第２ピニオンギヤに噛み合って分配出力要素として機能する一対の第２サイドギヤと、を備えている。第２差動ケースには、第２ピニオンシャフト、一対の第２ピニオンギヤ、及び一対の第２サイドギヤが収容されている。本実施形態では、第２差動ケースには、第２出力部材Ｏ２としての第２差動入力ギヤ７が、当該第２差動ケースの径方向Ｒの外側に突出するように連結されている。そして、一対の第２サイドギヤのそれぞれには、第２車輪Ｗ２に駆動連結された第２ドライブシャフトＤＳ２が一体的に回転可能に連結されている。こうして、第２出力用差動歯車機構ＤＦ２は、一対の第２ドライブシャフトＤＳ２を介して、第２出力部材Ｏ２（第２差動入力ギヤ７）の回転を一対の第２車輪Ｗ２に分配する。

図３に示すように、車両用駆動装置１００は、当該車両用駆動装置１００が搭載される車両の各部の制御を行うための制御装置１０を備えている。本実施形態では、制御装置１０は、主制御部１１と、内燃機関ＥＧを制御する内燃機関制御部１２と、第１回転電機ＭＧ１を制御する第１回転電機制御部１３と、第２回転電機ＭＧ２を制御する第２回転電機制御部１４と、第１係合装置ＣＬ１、第２係合装置ＣＬ２、及び伝達係合装置ＣＬｔの係合の状態を制御する係合制御部１５と、を備えている。

主制御部１１は、内燃機関制御部１２、第１回転電機制御部１３、第２回転電機制御部１４、及び係合制御部１５のそれぞれに対して、各制御部が担当する装置を制御する指令を出力する。内燃機関制御部１２は、内燃機関ＥＧが、主制御部１１から指令された目標トルクを出力するように、或いは、主制御部１１から指令された目標回転速度となるように内燃機関ＥＧを制御する。内燃機関制御部１２は、出力軸Ｅｏの回転速度を検出する内燃機関センサＳｅ１０の検出結果を用いて内燃機関ＥＧを制御する。

第１回転電機制御部１３は、第１回転電機ＭＧ１が、主制御部１１から指令された目標トルクを出力するように、或いは、主制御部１１から指令された目標回転速度となるように第１回転電機ＭＧ１を制御する。第１回転電機制御部１３は、第１ロータＲｏ１の回転速度及び回転位置を検出する回転センサやステータコイルに流れる電流を検出する電流センサ等の第１回転電機センサＳｅ１１の検出結果に基づいて第１回転電機ＭＧ１を制御する。第２回転電機制御部１４は、第２回転電機ＭＧ２が、主制御部１１から指令された目標トルクを出力するように、或いは、主制御部１１から指令された目標回転速度となるように第２回転電機ＭＧ２を制御する。第２回転電機制御部１４は、第２ロータＲｏ２の回転速度及び回転位置を検出する回転センサやステータコイルに流れる電流を検出する電流センサ等の第２回転電機センサＳｅ１２の検出結果に基づいて第２回転電機ＭＧ２を制御する。

係合制御部１５は、第１係合装置ＣＬ１、第２係合装置ＣＬ２、及び伝達係合装置ＣＬｔのそれぞれが、主制御部１１から指令された係合の状態となるように、第１係合装置ＣＬ１、第２係合装置ＣＬ２、及び伝達係合装置ＣＬｔを動作させるためのアクチュエータ（図示を省略）を制御する。第１係合装置ＣＬ１、第２係合装置ＣＬ２、及び伝達係合装置ＣＬｔのそれぞれには、位置検出センサや油圧センサなどにより構成され、それぞれの係合状態を検出するための第１係合装置センサＳｅ１３、第２係合装置センサＳｅ１４、伝達係合装置センサＳｅ１５が備えられている。例えば、第２係合装置ＣＬ２や伝達係合装置ＣＬｔが上述したように噛み合い式係合装置（ドグクラッチ）により構成されている場合、第２係合装置センサＳｅ１４及び伝達係合装置センサＳｅ１５は、解放状態から係合状態への状態移行に伴って移動する係合駆動部材（ドグスリーブなど）の位置や油圧によって当該係合駆動部材の移動量を検出する動作検出センサ（スリーブ位置検出センサ、油圧検出センサ）である。

また、主制御部１１は、車両用駆動装置１００が搭載される車両の各部の情報を取得するために、当該車両の各部に設けられたセンサからの情報を取得可能に構成されている。
本実施形態では、主制御部１１は、ＳＯＣセンサＳｅ１、車速センサＳｅ２、アクセル操作量センサＳｅ３、及びシフト位置センサＳｅ４からの情報を取得可能に構成されている。

ＳＯＣセンサＳｅ１は、第１回転電機ＭＧ１及び第２回転電機ＭＧ２と電気的に接続された、蓄電装置ＢＴの状態を検出するためのセンサである。ＳＯＣセンサＳｅ１は、例えば、電圧センサや電流センサ等により構成されている。主制御部１１は、ＳＯＣセンサＳｅ１から出力される電圧値や電流値等の情報に基づいて、蓄電装置ＢＴの充電量（ＳＯＣ：State of Charge）を算出する。

車速センサＳｅ２は、車両用駆動装置１００が搭載される車両の走行速度（車速）を検出するためのセンサである。本実施形態では、車速センサＳｅ２は、第１出力部材Ｏ１の回転速度を検出するためのセンサである。主制御部１１は、車速センサＳｅ２から出力される上記回転速度の情報に基づいて、第１出力部材Ｏ１の回転速度（角速度）を算出する。第１出力部材Ｏ１の回転速度は車速に比例するため、主制御部１１は、車速センサＳｅ２の検出信号に基づいて車速を算出する。

アクセル操作量センサＳｅ３は、車両用駆動装置１００が搭載される車両に設けられたアクセルペダルの運転者による操作量を検出するためのセンサである。主制御部１１は、アクセル操作量センサＳｅ３の検出信号に基づいて、運転者によるアクセルペダルの操作量を算出する。

シフト位置センサＳｅ４は、車両用駆動装置１００が搭載される車両の運転者により操作されるシフトレバーの選択位置（シフト位置）を検出するためのセンサである。主制御部１１は、シフト位置センサＳｅ４の検出信号に基づいてシフト位置を算出する。シフトレバーは、パーキングレンジ（Ｐレンジ）、後進走行レンジ（Ｒレンジ）、ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）、前進走行レンジ（Ｄレンジ）等を選択可能に構成されている。

主制御部１１は、上記のセンサからの情報に基づいて、後述する車両用駆動装置１００における複数の動作モードの選択を行う。主制御部１１は、係合制御部１５を介して、第１係合装置ＣＬ１、第２係合装置ＣＬ２、及び伝達係合装置ＣＬｔのそれぞれを、選択した動作モードに応じた係合の状態に制御することにより、当該選択した動作モードへの切り替えを行う。更に、主制御部１１は、内燃機関制御部１２、第１回転電機制御部１３、及び第２回転電機制御部１４を介して、内燃機関ＥＧ、第１回転電機ＭＧ１、及び第２回転電機ＭＧ２の動作状態を協調制御することにより、選択した動作モードに応じた適切な車両の走行を可能とする。

下記の表１は、車両用駆動装置１００の各動作モードにおける係合装置の状態を示している。表１には、本実施形態の車両用駆動装置１００の各動作モードにおける、第１係合装置ＣＬ１、第２係合装置ＣＬ２、及び伝達係合装置ＣＬｔの状態を示している。尚、表１の第１係合装置ＣＬ１及び第２係合装置ＣＬ２の欄において、「〇」は対象の係合装置が係合状態であることを示し、「×」は対象の係合装置が解放状態であることを示している。また、表１の伝達係合装置ＣＬｔの欄において、「Ｌｏ」は伝達係合装置ＣＬｔが第１変速段（低速段）ＳＴ１を形成していることを示し、「Ｈｉ」は伝達係合装置ＣＬｔが第２変速段（高速段）ＳＴ２を形成していることを示し、「Ｎ」は伝達係合装置ＣＬｔがニュートラル状態となっていることを示している。

表１に示すように、本実施形態では、車両用駆動装置１００は、動作モードとして、電気式トルクコンバータモード（以下、「ｅＴＣモード」と記す）と、第１ＥＶモード（ＥＶ Ｌｏ）と、第２ＥＶモード（ＥＶ Ｈｉ）と、第１ＨＶモード（ＨＶ Ｌｏ）と、第２ＨＶモード（ＨＶ Ｈｉ）と、充電モードと、を備えている。

ｅＴＣモードは、分配用差動歯車機構ＳＰにより、第１回転電機ＭＧ１のトルクを反力として内燃機関ＥＧのトルクを増幅して第１出力部材Ｏ１側に伝達し、車両を走行させるモードである。このモードは、内燃機関ＥＧのトルクを増幅して第１出力部材Ｏ１に伝達することができるため、所謂、電気式トルクコンバータモードと称される。ｅＴＣモードは、車両の発進時等、車速が比較的低い場合に選択される。本実施形態のｅＴＣモードでは、第１回転電機ＭＧ１は、負回転しつつ正トルクを出力して発電し、分配用差動歯車機構ＳＰは、第１回転電機ＭＧ１のトルクと内燃機関ＥＧのトルクとを合わせて、内燃機関ＥＧのトルクよりも大きいトルクを第２分配用回転要素Ｅｓ２（第１キャリヤＣ１）から出力する。そして、第２分配用回転要素Ｅｓ２の回転は、変速機ＴＭにおいて第１変速段ＳＴ１に応じた変速比で変速されて変速出力ギヤ３に伝達される（図４参照）。そのため、蓄電装置ＢＴの充電量が比較的低い場合であってもｅＴＣモードを選択可能である。

表１に示すように、ｅＴＣモードでは、第１係合装置ＣＬ１が係合状態であり、第２係合装置ＣＬ２が解放状態であり、伝達係合装置ＣＬｔが伝達機構Ｔに動力伝達を行わせる状態となるように制御される。本実施形態では、伝達係合装置ＣＬｔは、第１変速段（低速段）ＳＴ１を形成した状態となるように制御される。そして、ｅＴＣモードでは、内燃機関ＥＧ及び第１回転電機ＭＧ１がトルクを出力するように制御される。よって、ｅＴＣモードは、第１係合装置ＣＬ１を係合状態とし、第２係合装置ＣＬ２を解放状態とし、内燃機関ＥＧ及び第１回転電機ＭＧ１のトルクを第１出力部材Ｏ１に伝達させる「第１モード」に相当する。

第１ＥＶモード（ＥＶ Ｌｏ）は、内燃機関ＥＧ及び第１回転電機ＭＧ１のうち、第１回転電機ＭＧ１のみの駆動力により、相対的に低速で車両を走行させるモードである。第２ＥＶモード（ＥＶ Ｈｉ）は、内燃機関ＥＧ及び第１回転電機ＭＧ１のうち、第１回転電機ＭＧ１のみの駆動力により、相対的に高速で車両を走行させるモードである。第１ＨＶモード（ＨＶ Ｌｏ）は、内燃機関ＥＧ及び第１回転電機ＭＧ１の双方の駆動力により、相対的に低速で車両を走行させるモードである。第２ＨＶモード（ＨＶ Ｈｉ）は、内燃機関ＥＧ及び第１回転電機ＭＧ１の双方の駆動力により、相対的に高速で車両を走行させるモードである。第１ＥＶモード及び第２ＥＶモード、並びに、第１ＨＶモード及び第２ＨＶモードは、車速及び蓄電装置ＢＴの充電量のそれぞれが規定値以上である場合に選択される。

第１ＥＶモードでは、第１係合装置ＣＬ１が解放状態であり、第２係合装置ＣＬ２が係合状態であり、伝達係合装置ＣＬｔが伝達機構Ｔに動力伝達を行わせる状態となるように制御される。本実施形態では、伝達係合装置ＣＬｔは、第１変速段（低速段）ＳＴ１を形成した状態となるように制御される。一方、第２ＥＶモードでは、第１係合装置ＣＬ１が解放状態であり、第２係合装置ＣＬ２が係合状態であり、伝達係合装置ＣＬｔが伝達機構Ｔに動力伝達を行わせる状態となるように制御される。本実施形態では、伝達係合装置ＣＬｔは、第２変速段（高速段）ＳＴ２を形成した状態となるように制御される。そして、第１ＥＶモード及び第２ＥＶモードでは、内燃機関ＥＧが停止し、第１回転電機ＭＧ１がトルクを出力するように制御される。

第１ＥＶモード及び第２ＥＶモードでは、第１係合装置ＣＬ１が解放状態とされることによって内燃機関ＥＧが分配用差動歯車機構ＳＰから分離されると共に、第２係合装置ＣＬ２が係合状態とされることによって分配用差動歯車機構ＳＰの３つの回転要素（Ｅｓ１～Ｅｓ３）が互いに一体的に回転する状態となる。その結果、第１ギヤＧ１から第２ギヤＧ２に伝達された第１回転電機ＭＧ１の回転は、そのまま変速機ＴＭの第３ギヤＧ３及び第４ギヤＧ４に伝達される。変速機ＴＭに伝達された回転は、伝達係合装置ＣＬｔの状態に応じて、第１ＥＶモードでは第１変速段ＳＴ１の変速比、第２ＥＶモードでは第２変速段ＳＴ２の変速比で変速されて変速出力ギヤ３に伝達される。

第１ＨＶモードでは、第１係合装置ＣＬ１が係合状態であり、第２係合装置ＣＬ２が係合状態であり、伝達係合装置ＣＬｔが伝達機構Ｔに動力伝達を行わせる状態となるように制御される。本実施形態では、伝達係合装置ＣＬｔは、第１変速段（低速段）ＳＴ１を形成した状態となるように制御される。一方、第２ＨＶモードでは、第１係合装置ＣＬ１が係合状態であり、第２係合装置ＣＬ２が係合状態であり、伝達係合装置ＣＬｔが伝達機構Ｔに動力伝達を行わせる状態となるように制御される。本実施形態では、伝達係合装置ＣＬｔは、第２変速段（高速段）ＳＴ２を形成した状態となるように制御される。そして、第１ＨＶモード及び第２ＨＶモードでは、内燃機関ＥＧ及び第１回転電機ＭＧ１がトルクを出力するように制御される。よって、第１ＨＶモード及び第２ＨＶモードは、第１係合装置ＣＬ１及び第２係合装置ＣＬ２を係合状態とし、内燃機関ＥＧ及び第１回転電機ＭＧ１のトルクを第１出力部材Ｏ１に伝達させる「第２モード」に相当する。第２モードは、所謂、パラレルハイブリッドモードと称される。

第１ＨＶモード及び第２ＨＶモードでは、第１係合装置ＣＬ１が係合状態とされることによって内燃機関ＥＧが分配用差動歯車機構ＳＰに連結されると共に、第２係合装置ＣＬ２が係合状態とされることによって分配用差動歯車機構ＳＰの３つの回転要素（Ｅｓ１～Ｅｓ３）が互いに一体的に回転する状態となる。その結果、入力部材Ｉを介して伝達される内燃機関ＥＧの回転、及び、第１ギヤＧ１から第２ギヤＧ２に伝達された第１回転電機ＭＧ１の回転は、そのまま変速機ＴＭの第３ギヤＧ３及び第４ギヤＧ４に伝達される。変速機ＴＭに伝達された回転は、伝達係合装置ＣＬｔの状態に応じて、第１ＨＶモードでは第１変速段ＳＴ１の変速比、第２ＨＶモードでは第２変速段ＳＴ２の変速比で変速されて変速出力ギヤ３に伝達される。

充電モードは、内燃機関ＥＧの駆動力により第１回転電機ＭＧ１に発電を行わせて、蓄電装置ＢＴを充電するモードである。充電モードは、蓄電装置ＢＴの充電量が規定値未満である場合に選択される。

充電モードでは、第１係合装置ＣＬ１が係合状態であり、第２係合装置ＣＬ２が係合状態であり、伝達係合装置ＣＬｔがニュートラル状態となるように制御される。そして、充電モードでは、内燃機関ＥＧがトルクを出力し、第１回転電機ＭＧ１が内燃機関ＥＧのトルクによって回転する第１ロータＲｏ１の回転方向とは反対方向のトルクを出力することにより発電するように制御される。尚、充電モードでは、車両を停車させていても良いし、第１回転電機ＭＧ１が発電した電力により第２回転電機ＭＧ２を力行させ、当該第２回転電機ＭＧ２の駆動力を第２車輪Ｗ２に伝達することで車両を走行させても良い。このように充電モードとしつつ第２回転電機ＭＧ２の駆動力によって車両を走行させるモードは、所謂、シリーズハイブリッドモードと称される。

図４は、本実施形態のｅＴＣモードにおける分配用差動歯車機構ＳＰ及び変速機ＴＭの速度線図を示している。図４の速度線図において、縦軸は、分配用差動歯車機構ＳＰ及び変速機ＴＭの各回転要素の回転速度に対応している。そして、並列配置された複数本の縦線のそれぞれは、分配用差動歯車機構ＳＰ及び変速機ＴＭの各回転要素に対応している。また、図４の速度線図において、複数本の縦線の上方に示された符号は、対応する回転要素の符号である。そして、複数本の縦線の下方に示された符号は、上方に示された符号に対応する回転要素に駆動連結された要素の符号である。このような速度線図の記載方法は、図５等の他の速度線図においても同様である。

上述したように、本実施形態のｅＴＣモードでは、第１係合装置ＣＬ１が係合状態で、第２係合装置ＣＬ２が解放状態である。図４に示すように、本実施形態のｅＴＣモードでは、内燃機関ＥＧが正回転しつつ正トルクを出力し、第１回転電機ＭＧ１が負回転しつつ正トルクを出力して発電する。これにより、内燃機関ＥＧのトルクよりも大きいトルクが分配用差動歯車機構ＳＰの第１キャリヤＣ１に伝達される。このトルクによって回転する第１キャリヤＣ１の回転が、変速機ＴＭの第３ギヤＧ３に伝達される。そして、第３ギヤＧ３と第５ギヤＧ５との間で、第１変速段ＳＴ１に応じた変速比で減速された回転が、変速出力ギヤ３に伝達される。

図５は、本実施形態の第１ＨＶモード及び第２ＨＶモードにおける、分配用差動歯車機構ＳＰ及び変速機ＴＭの速度線図を示している。上述したように、第１ＨＶモード及び第２ＨＶモードでは、第１係合装置ＣＬ１及び第２係合装置ＣＬ２を係合状態である。尚、第１ＥＶモード及び第２ＥＶモードでは、第１係合装置ＣＬ１は解放状態であるが、第２係合装置ＣＬ２が係合状態であるため、分配用差動歯車機構ＳＰの回転状態は同じである。

図５に示すように、本実施形態の第１ＥＶモード及び第２ＥＶモード、並びに、第１ＨＶモード及び第２ＨＶモードでは、第２係合装置ＣＬ２が係合状態とされることによって分配用差動歯車機構ＳＰの３つの回転要素（Ｅｓ１～Ｅｓ３）が互いに一体的に回転する状態となる。このように一体回転する分配用差動歯車機構ＳＰの３つの回転要素（Ｅｓ１～Ｅｓ３）に対して、第１ＥＶモード及び第２ＥＶモードでは、第１係合装置ＣＬ１が解放状態であるため、第１回転電機ＭＧ１のトルクが伝達される。一方、第１ＨＶモード及び第２ＨＶモードでは、図５に示すように、第１係合装置ＣＬ１が解放状態であるため、内燃機関ＥＧ及び第１回転電機ＭＧ１のトルクが伝達される。

これらのトルクによって回転する分配用差動歯車機構ＳＰの３つの回転要素（Ｅｓ１～Ｅｓ３）のうち、第２分配用回転要素Ｅｓ２である第１キャリヤＣ１から出力された回転が、変速機ＴＭの第３ギヤＧ３に伝達される。一方、第３分配用回転要素Ｅｓ３である第１リングギヤＲ１から出力された回転が、変速機ＴＭの第４ギヤＧ４に伝達される。そして、第１ＥＶモード及び第１ＨＶモードでは、第３ギヤＧ３と第５ギヤＧ５との間で、第１変速段ＳＴ１に応じた変速比で減速された回転が、変速出力ギヤ３に伝達される。一方、第２ＥＶモード及び第２ＨＶモードでは、第４ギヤＧ４と第６ギヤＧ６との間で、第２変速段ＳＴ２に応じた変速比で減速された回転が、変速出力ギヤ３に伝達される。

ところで、ｅＴＣモードから第１ＨＶモードへの遷移に際しては、内燃機関ＥＧの回転速度（第１サンギヤＳ１（第１分配用回転要素Ｅｓ１）の回転速度）と、第１回転電機ＭＧ１の回転速度（第１リングギヤＲ１（第３分配用回転要素Ｅｓ３）の回転速度）が一致した状態で、解放状態の第２係合装置ＣＬ２が係合されることが好ましい。しかし、本実施形態のように、第２係合装置ＣＬ２が噛み合い式係合装置の場合には、摩擦係合装置の場合に比べて第２係合装置ＣＬ２が弾かれやすく、いわゆるラチェッティングを生じてしまう可能性がある。図４に示すように、ｅＴＣモードでは、分配用差動歯車機構ＳＰは、各回転要素に回転差がある差動状態である。しかし、第１ＨＶモードでは、図５に示すように、分配用差動歯車機構ＳＰは、各回転要素に回転差が無い状態で一体回転する。

制御装置１０は、図４に示すように、第１キャリヤＣ１（第２分配用回転要素Ｅｓ２）と第１リングギヤＲ１（第３分配用回転要素Ｅｓ３）とに回転速度差がある状態から、第１回転電機ＭＧ１の回転速度を上昇させて、図５に示すようにこれら２つの分配用回転要素の回転速度を一致させ、第２係合装置ＣＬ２を係合させる。しかし、ｅＴＣモードからハイブリッドモードへの遷移に際して、これらの回転速度がうまく整合できていないと、第２係合装置ＣＬ２が円滑に係合できない可能性がある。そこで、第２係合装置ＣＬ２を円滑に係合するためには、第１キャリヤＣ１（第２分配用回転要素Ｅｓ２）の回転速度と第１リングギヤＲ１（第３分配用回転要素Ｅｓ３）との回転速度を適切に制御することが必要である。本実施形態の制御装置１０は、第２係合装置ＣＬ２を係合させる前に、内燃機関ＥＧの回転速度及び第１回転電機ＭＧ１の回転速度が第１キャリヤＣ１（第２分配用回転要素Ｅｓ２）の回転速度と同等となるように第１回転電機ＭＧ１を制御して、第２係合装置ＣＬ２が安定して係合できる状態を作り、第２係合装置ＣＬ２の係合中にラチェッティングが生じることを抑制する。

制御装置１０は、第１出力部材Ｏ１の回転速度を上昇させている状態、即ち加速中で、ｅＴＣモード（第１モード）から第１ＨＶモード（第２モード）に移行する場合に、以下のような制御を実行する。制御装置１０は、第１キャリヤＣ１（第２分配用回転要素Ｅｓ２（第２回転要素））の回転速度が第１サンギヤＳ１（第１分配用回転要素Ｅｓ１（第１回転要素））の回転速度よりも低く、且つ、第１キャリヤＣ１の回転速度と第１サンギヤＳ１の回転速度との回転速度差が規定の同期しきい値より大きい間は、内燃機関ＥＧに目標トルクを出力させると共に、第１リングギヤＲ１（第３分配用回転要素Ｅｓ３（第３回転要素））の回転速度を第１サンギヤＳ１の回転速度及び第１キャリヤＣ１の回転速度に従動させるように第１回転電機ＭＧ１を制御する非同期制御を実行する。非同期制御において、制御装置１０は、第１回転電機ＭＧ１が目標トルクを出力するように、第１回転電機ＭＧ１をトルク制御する。非同期制御は、分配用差動歯車機構ＳＰの制御モードということができ、図６に示すように非同期制御においては、内燃機関ＥＧの回転速度（第１サンギヤＳ１の回転速度）と第１キャリヤＣ１の回転速度とは同期していない。

さらに、制御装置１０は、第１出力部材Ｏ１の回転速度の上昇によって第１キャリヤＣ１の回転速度と第１サンギヤＳ１の回転速度との回転速度差が同期しきい値以下となった場合には、内燃機関ＥＧに目標トルクを出力させると共に、第１キャリヤＣ１の回転速度に合わせて第１回転電機ＭＧ１の回転速度制御を行うことにより、回転速度差を同期しきい値以下に維持する同期維持制御を実行する。即ち、制御装置１０は、非同期制御において第１回転電機ＭＧ１をトルク制御するのと異なり、同期維持制御においては、第１回転電機ＭＧ１が目標回転速度となるように、第１回転電機ＭＧ１を回転速度制御する。そして、制御装置１０は、同期維持制御の実行中に、第２係合装置ＣＬ２を解放状態から係合状態に移行させる係合制御を実行する。

尚、上記においては、非同期制御において、第１回転電機ＭＧ１が目標トルクを出力するように、制御装置１０が第１回転電機ＭＧ１をトルク制御する形態について例示したが、制御装置１０はトルク制御に加えて第１回転電機ＭＧ１を回転速度制御してもよい。具体的には、制御装置１０は、当該トルク制御に加えて、内燃機関ＥＧ（第１サンギヤＳ１）の回転速度の所定の一定回転速度からのずれを補正するように第１回転電機ＭＧ１の出力トルクを調整する回転速度制御を実施してもよい。即ち、内燃機関ＥＧの回転速度は、所定の一定回転速度からずれる場合があり、当該ずれを第１回転電機ＭＧ１の回転速度によって補正するために、第１回転電機ＭＧ１がトルク制御に加えて回転速度制御されることも好適である。

以下、ｅＴＣモードから第１ＨＶモードへの遷移時のタイムチャート（図６）、及びフローチャート（図７）も参照して説明する。図６に示すように、ｅＴＣモードにおいて、内燃機関ＥＧの回転速度を一定に保った状態で、第１回転電機ＭＧ１の回転速度を上昇させる。図４及び図５に示すように、第１回転電機ＭＧ１（第１リングギヤＲ１）の回転方向は、最初は負であるが、図５に示すように時刻ｔ１以降は正となる。内燃機関ＥＧの回転速度が一定に保たれているため、第１回転電機ＭＧ１（第１リングギヤＲ１）の回転速度の上昇に伴って第１キャリヤＣ１の回転速度が上昇していく。図７に示すように、第１キャリヤＣ１の回転速度が規定回転速度以上となるまで、ｅＴＣモードが継続される（＃１、＃１０）。規定回転速度は、第１分配用回転要素Ｅｓ１（第１回転要素）としての第１サンギヤＳ１（内燃機関ＥＧ）の回転速度に対して予め規定された同期しきい値だけ小さい値に設定されている。

図６に示すように、時刻ｔ２において、第１キャリヤＣ１の回転速度が規定回転速度以上となると（第１キャリヤＣ１の回転速度と第１サンギヤＳ１の回転速度との回転速度差が同期しきい値以下となると）、制御装置１０は、トルク制御に代えて、第１回転電機ＭＧ１を回転速度制御により制御する（図７：＃２）。即ち、当該回転速度差を同期しきい値以下に維持する同期維持制御が実行される。

制御装置１０は、この同期維持制御の実行中、同期しきい値以下に設定された規定差回転を持たせるように第１回転電機ＭＧ１の回転速度制御を行う。第１回転電機ＭＧ１が第１サンギヤＳ１（内燃機関ＥＧ）の回転速度を超えないように制御されることによって、同期維持制御の実行中に実行される係合制御において、第２係合装置ＣＬ２を円滑に係合させることができる。

本実施形態のように、第２係合装置ＣＬ２がドグクラッチの場合、第１キャリヤＣ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度とが完全に一致していると、ドグスリーブのチャンファとギヤのドグ歯とが係合できない場合がある。このため、第１キャリヤＣ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度とに差を持たせることが好ましい。この時、第１キャリヤＣ１の回転速度と第１リングギヤＲ１の回転速度との何れを低くしてもよい。但し、車両が加速中の場合には、第１リングギヤＲ１の回転速度（第１回転電機ＭＧ１の回転速度）の方が第１キャリヤＣ１よりも高くなると係合時に加速方向への係合ショックを生じ易い。従って、ｅＴＣモードから第１ＨＶモードへと、車両を加速させながら第２係合装置ＣＬ２を係合させる場合には、第１リングギヤＲ１の回転速度（第１回転電機ＭＧ１の回転速度）の方が第１キャリヤＣ１の回転速度よりも低くなるように、同期しきい値が設定されると好適である。

また、第２係合装置ＣＬ２は、本実施形態のように噛み合い式係合装置に限らず、摩擦係合装置によって構成されていてもよい。摩擦係合装置では、滑り係合状態とすることによって、伝達トルク容量を制御することができるため、噛み合い式係合装置のように係合時にラチェッティングが生じることは少なく、相対的に円滑に係合させ易い。しかし、第２係合装置ＣＬ２が摩擦係合装置の場合であっても、上記のように第１リングギヤＲ１の回転速度と第１キャリヤＣ１の回転速度とが回転速度差を有するように制御することによって、より円滑に解放状態から係合状態に遷移させることができる。

この回転速度制御の実行中は、ｅＴＣモードとは異なり、内燃機関ＥＧの回転速度が分配用差動歯車機構ＳＰの回転変化（第１サンギヤＳ１、第１キャリヤＣ１、第１リングギヤＲ１の回転変化）と共に上昇することとなる。即ち、イナーシャトルク変動によって駆動力（車両システムトルク）が、図６に破線で示すように減少する。本実施形態では、この車両システムトルクの減少は、図６に示すように、例えば第２回転電機ＭＧ２のトルクによって補償することができる。

上述したように、本実施形態では、第１回転電機ＭＧ１に加えて第２回転電機ＭＧ２を備えている。本実施形態の第２回転電機ＭＧ２は、第１出力部材Ｏ１を介することなく第１車輪Ｗ１とは別の車輪である第２車輪Ｗ２に駆動連結されている回転電機である。この第２回転電機ＭＧ２が、同期維持制御の開始による内燃機関ＥＧの回転速度の変化に伴う内燃機関ＥＧのイナーシャ分のトルクを補うようにトルクを出力する。これにより、同期維持制御の実行によって減少する車両の駆動力が補償され、安定した車両の走行を継続することができる。

図７に示すように、第１回転電機ＭＧ１の回転速度制御の実行（＃２）に続いて、第２回転電機ＭＧ２によるイナーシャトルク補償制御が実行される（＃３）。これにより、図６に示すように、時刻ｔ２から第２回転電機ＭＧ２によるトルク（補償トルク）が出力され、実線で示すように、車両システムトルクが維持される。

尚、第２回転電機ＭＧ２は、第１出力部材Ｏ１に伝達機構Ｔ（変速機ＴＭ）を介することなく駆動連結される形態であってもよい。また、第２回転電機ＭＧ２ではなく、内燃機関ＥＧによって補償トルクが出力され、車両システムトルクが維持される構成であってもよい。

時刻ｔ２において同期維持制御が開始された後、規定期間Ｔ１が経過するまで第１回転電機ＭＧ１の回転速度制御が継続される（図７：＃４，＃１２）。即ち、制御装置１０は、回転速度差が同期しきい値以下の状態が、予め規定された規定期間Ｔ１継続した後に、係合制御を開始する。規定期間Ｔ１経過後の時刻ｔ４になると、第２係合装置ＣＬ２の係合制御が開始される。本実施形態では、第２係合装置ＣＬ２は、噛み合い式係合装置であり、図６に示すように、時刻ｔ４より噛み合い式係合装置のスリーブのストロークが開始される（図７：＃５）。この規定期間Ｔ１は、第１回転電機ＭＧ１の回転速度と目標回転速度との差が最初に同期しきい値以下となった後に、第１回転電機ＭＧ１を安定して回転速度制御できるように制御が収束する時間に設定される。規定期間Ｔ１が経過するまで第１回転電機ＭＧ１の回転速度制御を継続することによって、第１回転電機ＭＧ１の回転速度が安定し、第２係合装置ＣＬ２を円滑に係合させることができる。

尚、実験やシミュレーション等によって、予め制御の収束時間が一定範囲内に絞り込める場合には、制御装置１０は、同期維持制御を開始して予め規定した同期維持制御継続時間が経過した後に、係合制御を開始してもよい。

時刻ｔ４より第２係合装置ＣＬ２の係合を開始し、時刻ｔ５においてストローク量が規定値を超えると、分配用差動歯車機構ＳＰの制御モードは、同期維持制御から直結移行制御へと移る。制御装置１０は、第１回転電機ＭＧ１の回転速度制御を終了し、再びトルク制御によって第１回転電機ＭＧ１を制御する（図７：＃６，＃７，＃１５）。上述したように、第２係合装置ＣＬ２は、解放状態から係合状態への状態移行に伴って移動するドグスリーブ（係合駆動部材）と、ドグスリーブの移動量を検出するスリーブ位置検出センサや油圧検出センサなどの第２係合装置センサＳｅ１４（動作検出センサ）とを備えている。制御装置１０は、第２係合装置センサＳｅ１４による検出結果に基づいて、ドグスリーブの噛み合い開始位置を基準とした規定範囲内で同期維持制御を終了する（図６：時刻ｔ５、図７：＃６，＃７，＃１５）。この規定範囲は、ドグスリーブの移動の誤差を考慮して、ドグスリーブに形成されたチャンファが、ギヤのドグ歯に接触する前に同期維持制御が終了されるように設定されている。制御装置１０は、同期維持制御の終了後、第１回転電機ＭＧ１の制御方式を、目標トルクに合わせてトルクを出力するトルク制御に移行する。

第１回転電機ＭＧ１の制御方式がトルク制御に戻った後も、第２係合装置ＣＬ２が完全に係合するまでドグスリーブの移動は継続する。図６に示す時刻ｔ６でドグスリーブが所定の位置までの移動を完了すると、分配用差動歯車機構ＳＰの制御モードは、直結移行制御から直結制御に移る。第２係合装置ＣＬ２は、完全な係合状態となって第１ＨＶモード（ＨＶ Ｌｏ）によって車両用駆動装置１００が駆動される（図７：＃８）。第２係合装置ＣＬ２の係合によって、内燃機関ＥＧのトルクの全てを車両システムトルクとして用いることができるので、イナーシャ補償トルクは必要がなくなる。時刻ｔ７において第２回転電機ＭＧ２によるイナーシャトルク補償制御が終了される。

上述したように、制御装置１０は、ドグスリーブの噛み合い開始位置を基準とした規定範囲内で同期維持制御を終了することで、第２係合装置ＣＬ２が係合状態となった後に円滑に第１回転電機ＭＧ１をトルク制御により駆動制御して、第１ＨＶモードを開始することができる。

制御装置１０が同期維持制御を終了する条件は、ドグスリーブの噛み合い開始位置を基準とした規定範囲に限らず、ドグスリーブの移動開始からの経過時間（ストローク経過時間Ｔ２）であってもよい。

１０：制御装置、１００：車両用駆動装置、ＣＬ１：第１係合装置、ＣＬ２：第２係合装置、ＥＧ：内燃機関、Ｅｓ１：第１分配用回転要素（第１回転要素）、Ｅｓ２：第２分配用回転要素（第２回転要素）、Ｅｓ３：第３分配用回転要素（第３回転要素）、Ｉ：入力部材、ＭＧ１：第１回転電機（回転電機）、ＭＧ２：第２回転電機、Ｏ１：第１出力部材（出力部材）、Ｒｏ１：第１ロータ（第１回転電機のロータ）、Ｓｅ１４：第２係合装置センサ（動作検出センサ）、ＳＰ：分配用差動歯車機構、Ｔ：伝達機構、Ｔ１：規定期間、Ｔ２：ストローク経過時間、Ｗ１：第１車輪（車輪）

Claims (5)

1. 内燃機関に駆動連結される入力部材と、
   車輪に駆動連結される出力部材と、
   回転電機と、
   第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を備え、前記第１回転要素が前記入力部材に駆動連結され、前記第３回転要素が前記回転電機のロータに駆動連結された分配用差動歯車機構と、
   少なくとも前記第２回転要素と前記出力部材との間の動力伝達を行う伝達機構と、
   前記入力部材と前記第１回転要素との間の動力伝達経路に配置されて前記入力部材と前記第１回転要素との間の動力伝達を断接する第１係合装置と、
   前記第１回転要素、前記第２回転要素、及び前記第３回転要素の３つの回転要素のうちから選択される２つの間の動力伝達を断接する第２係合装置と、を備えた車両用駆動装置を制御対象とする車両用駆動装置の制御装置であって、
   前記第１係合装置を係合状態とし、前記第２係合装置を解放状態とし、前記内燃機関及び前記回転電機のトルクを前記出力部材に伝達させる第１モードと、前記第１係合装置及び前記第２係合装置を係合状態とし、前記内燃機関及び前記回転電機のトルクを前記出力部材に伝達させる第２モードと、を実行可能であり、
   前記出力部材の回転速度を上昇させている状態で、前記第１モードから前記第２モードに移行する場合に、
   前記第２回転要素の回転速度が前記第１回転要素の回転速度よりも低く、且つ、前記第２回転要素の回転速度と前記第１回転要素の回転速度との回転速度差が規定の同期しきい値より大きい間は、前記内燃機関に目標トルクを出力させると共に、前記第３回転要素の回転速度を前記第１回転要素の回転速度及び前記第２回転要素の回転速度に従動させるように前記回転電機を制御する非同期制御を実行し、
   前記出力部材の回転速度の上昇によって前記第２回転要素の回転速度と前記第１回転要素の回転速度との回転速度差が前記同期しきい値以下となった場合には、前記内燃機関に目標トルクを出力させると共に、前記第２回転要素の回転速度に合わせて前記回転電機の回転速度制御を行うことにより、当該回転速度差を前記同期しきい値以下に設定された規定差回転に維持する同期維持制御を実行し、
   当該同期維持制御の実行中に、前記第２係合装置を解放状態から係合状態に移行させる係合制御を実行する、車両用駆動装置の制御装置。
2. 前記第２係合装置は、噛み合い式の係合装置である、請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置。
3. 前記第２係合装置は、前記解放状態から前記係合状態への状態移行に伴って移動する係合駆動部材と、前記係合駆動部材の移動量を検出する動作検出センサと、を備え、
   前記動作検出センサによる検出結果に基づいて、前記係合駆動部材の噛み合い開始位置を基準とした規定範囲内で前記同期維持制御を終了し、
   前記同期維持制御の終了後、前記回転電機の制御方式を、目標トルクに合わせてトルクを出力するトルク制御に移行する、請求項２に記載の車両用駆動装置の制御装置。
4. 前記回転速度差が前記同期しきい値以下の状態が、予め規定された規定期間継続した後に、前記係合制御を開始する、請求項１から３の何れか一項に記載の車両用駆動装置の制御装置。
5. 前記回転電機を第１回転電機とし、前記第１回転電機に加えて第２回転電機を備え、
   前記第２回転電機は、前記出力部材を介することなく前記車輪とは別の車輪に駆動連結されている回転電機、又は、前記伝達機構を介することなく前記出力部材に駆動連結されている回転電機であり、
   前記第２回転電機が、前記同期維持制御の開始による前記内燃機関の回転速度の変化に伴う前記内燃機関のイナーシャ分のトルクを補うようにトルクを出力する、請求項１から４の何れか一項に記載の車両用駆動装置の制御装置。

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