WO2012144280A1 - 車両用駆動装置 - Google Patents

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WO2012144280A1
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electrical machine
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rotating electrical
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久田秀樹
吉田昌記
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Aisin AW Co Ltd
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Definitions

  • the present invention includes an input member drivingly connected to an internal combustion engine, an output member drivingly connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a differential gear device having at least three rotating elements, And a vehicle drive device including the control device.
  • Patent Document 1 a differential gear device is configured by a planetary gear mechanism having three rotating elements, a first rotating electrical machine is drivingly connected to a sun gear, an input member is drivingly connected to a carrier, and a second rotating electrical machine is connected to a ring gear. And the structure by which the output member was drive-connected was described.
  • the vehicle drive device includes a one-way clutch that restricts negative rotation of the carrier and the input member that are drivingly connected so as to rotate integrally, and the one-way clutch in a state where negative rotation of the carrier and the input member is restricted.
  • Has a travel mode in which the vehicle travels by receiving the reaction force of the torque of the first rotating electrical machine and transmitting the torque of the first rotating electrical machine to the output member.
  • the control device is configured to perform failure determination of the one-way clutch based on the detected value of the rotational speed of the internal combustion engine.
  • Patent Document 1 is only for determining a failure of the one-way clutch, and does not prevent a possible failure.
  • a shock absorbing mechanism such as a damper or a torque limiter separately.
  • such measures increase the manufacturing cost of the device and increase the weight.
  • a control device wherein the first rotating electrical machine, the input member, and the output member are respectively connected to different rotating elements of the differential gear device.
  • the differential gear is driven and connected without any other rotating element
  • the second rotating electric machine is a rotating element to which the first rotating electric machine is drivingly connected and the input rotating element other than the input rotating element to which the input member is drivingly connected.
  • a one-way clutch that is connected to the rotating element of the device without any other rotating element of the differential gear device and restricts negative rotation of the input rotating element, and the control device includes the output member Rotation A rotation change detector that detects an output rotation sudden change state in which the absolute value of the speed is equal to or greater than a predetermined value, and the output rotation sudden change state in a low rotation state in which the rotation speed of the input rotation element is less than a predetermined control threshold value.
  • a restriction avoidance control unit that executes restriction avoidance control for controlling the rotation speed of the first rotating electrical machine so that the rotation speed of the input rotation element is equal to or higher than the control threshold when the rotation is detected.
  • driving connection refers to a state where two rotating elements are connected so as to be able to transmit a driving force, and the two rotating elements are connected so as to rotate integrally, or the two
  • the rotating element is used as a concept including a state in which the driving force is connected to be transmitted through one or more transmission members.
  • a transmission member include various members that transmit rotation at the same speed or a variable speed, and include, for example, a shaft, a gear mechanism, a belt, a chain, and the like.
  • an engagement element that selectively transmits rotation and driving force for example, a friction engagement element, a meshing engagement element, or the like may be included.
  • driving force is used synonymously with “torque”.
  • a differential gear mechanism having three rotating elements such as a planetary gear mechanism having a sun gear, a carrier, and a ring gear is used, and the differential gear mechanism alone or a plurality of differential gear mechanisms are used.
  • a device obtained by combining them is called a “differential gear device”.
  • the “rotary electric machine” is used as a concept including a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator functioning as both a motor and a generator as necessary.
  • the regulation avoidance control when the vehicle is traveling in a low rotation state in which the rotation speed of the input rotation element is less than a predetermined control threshold value, the rotation acceleration that is the time change rate of the rotation speed of the output member When it is detected that the output suddenly changes in the positive direction or the negative direction by a predetermined value or more and the output rotation suddenly changes, the regulation avoidance control is executed.
  • the regulation avoidance control by controlling the rotational speed of the first rotating electrical machine, the rotational speed of the input rotational element of the differential gear device is set to be equal to or higher than the control threshold value. A rotating state can be reliably realized.
  • the rotation speed of the input rotation element can be suppressed to zero and negative rotation restriction by the one-way clutch can be suppressed, and the one-way clutch It can suppress that big load is applied to. Therefore, the occurrence of the one-way clutch failure can be effectively suppressed beforehand. Further, in the above characteristic configuration, the occurrence of the one-way clutch failure can be effectively suppressed by executing the regulation avoidance control, so that the strength of the one-way clutch itself is designed high, the damper, the torque limiter, etc. There is no need to provide a separate shock absorbing mechanism. Therefore, an increase in manufacturing cost and an increase in weight can be suppressed. Therefore, it is possible to realize a vehicle drive device that can effectively suppress the occurrence of a one-way clutch failure while suppressing an increase in manufacturing cost and an increase in weight.
  • control threshold value is a value equal to or greater than the amount of fluctuation in the negative direction of the rotation speed of the input rotation element in the output rotation sudden change state.
  • target rotational speed data prescribing a relationship between the rotational speed of the output member and the target rotational speed of the first rotating electrical machine for setting the rotational speed of the input rotational element to be equal to or higher than the control threshold value is provided in advance
  • the restriction avoidance control unit determines a target rotational speed of the first rotating electrical machine based on the target rotational speed data and an actual rotational speed of the output member, and performs the first rotation so as to match the target rotational speed. It is preferable that the rotation speed of the electric machine be controlled.
  • the target rotational speed of the first rotating electrical machine can be simply set according to the vehicle speed based on the target rotational speed data that preliminarily defines the relationship between the rotational speed of the output member and the target rotational speed of the first rotating electrical machine. Can be determined appropriately. Then, by controlling the rotation speed of the first rotating electrical machine so as to coincide with the determined target rotation speed, the rotation speed of the input rotation element can be reliably set to be equal to or higher than the control threshold value. Therefore, it can suppress more reliably that a big load is applied to a one-way clutch.
  • the restriction avoidance control unit determines a target rotation speed of the first rotating electrical machine based on an actual rotation speed of the output member, the control threshold value, and a gear ratio of the differential gear device. And it is suitable if it is set as the structure which controls the rotational speed of said 1st rotary electric machine so that it may correspond to the said target rotational speed.
  • the target rotational speed of the first rotating electrical machine can be appropriately determined by calculation according to the vehicle speed based on the relationship between the control threshold value and the gear ratio of the differential gear device. Then, by controlling the rotation speed of the first rotating electrical machine so as to coincide with the determined target rotation speed, the rotation speed of the input rotation element can be reliably set to be equal to or higher than the control threshold value. Therefore, it can suppress more reliably that a big load is applied to a one-way clutch.
  • the rotation change detection unit has a predetermined sudden change threshold value in which the rotation acceleration of the output member is set to a value larger in the negative direction than the rotation acceleration of the output member according to the vehicle deceleration acceleration during vehicle braking. It is preferable that the output rotation sudden change state is detected by detecting the above.
  • the rotation change detection unit is configured to detect the output rotation sudden change state by detecting the activation of the antilock brake system of the vehicle.
  • the regulation avoidance control unit It is preferable that the restriction avoidance control is terminated.
  • the vehicle state is stable and a new output rotation sudden change occurs.
  • the possibility of becoming a state is considered low. According to the above configuration, it is possible to prevent the regulation avoidance control from being continued more than necessary, and to appropriately control the first rotating electrical machine and the like according to the situation.
  • the order of the rotational speeds of at least three rotating elements of the differential gear device is the order of the rotating element to which the first rotating electrical machine is drivingly connected, the input rotating element, and the rotating element to which the output member is drivingly connected. It is preferable that the configuration is as follows.
  • the “rotation speed order” is either the order from the high speed side to the low speed side or the order from the low speed side to the high speed side, and can be either depending on the rotation state of each differential gear mechanism.
  • the order of the rotating elements does not change. That is, “in order of rotational speed” means “in order of increasing or decreasing rotational speed in the rotational state of each rotating element”.
  • the “order of rotational speed” is the same as the order of arrangement in the speed diagram (collinear diagram) of each rotating element.
  • “arrangement order of speed elements in the speed diagram (collinear diagram)” is the order in which the axes corresponding to the respective speed elements are arranged in the speed diagram.
  • the rotation speed of the input rotation element is zero, and the low rotation state is always less than the control threshold value. For this reason, if the rotational acceleration of the output member suddenly decreases during traveling in the second electric traveling mode, there is a risk that a load is immediately applied to the input rotating element.
  • the application object of the present invention includes the above-described configuration.
  • a vehicle drive device that can realize the second electric travel mode is particularly suitable.
  • a friction engagement device capable of releasing the drive connection between the input member and the input rotation element connected to the one-way clutch.
  • the input rotation element and the input member drivingly connected to the internal combustion engine can be separated. Therefore, when the regulation avoidance control is executed, the rotational speed of the first rotating electrical machine can be controlled in a state where there is no frictional resistance inside the internal combustion engine, and the rotational speed of the input rotational element becomes higher than the control threshold value. Time can be shortened. Therefore, it can suppress more reliably that a big load is applied to a one-way clutch. Further, in this configuration, when it is possible to realize an electric travel mode in which the vehicle is driven by using the driving force of the second rotating electrical machine in a state where the combustion of the internal combustion engine is stopped, friction is caused when the vehicle travels in the electric travel mode. The internal combustion engine can be disconnected from the wheel by releasing the engagement device. Therefore, energy efficiency in the electric travel mode can be improved.
  • the vehicle drive device 1 drives a vehicle (hybrid vehicle) that includes both the internal combustion engine E and the rotating electrical machines MG1 and MG2 as driving force sources for the wheels W.
  • a driving device (a driving device for a hybrid vehicle) is used.
  • the vehicle drive device 1 which concerns on this embodiment is provided with the control apparatus 70 (refer FIG. 2), and this control apparatus 70 controls operation
  • a broken line indicates a power transmission path
  • a solid arrow indicates a transmission path for various information.
  • the differential gear device DG provided in the vehicle drive device 1 is constituted by a planetary gear mechanism PG having a sun gear s, a carrier ca, and a ring gear r as rotating elements.
  • the first rotating electrical machine MG1 is drivingly connected to the sun gear s
  • the input member I is drivingly connected to the carrier ca
  • the second rotating electrical machine MG2 and the ring gear r are not connected to the other rotating elements of the planetary gear mechanism PG.
  • the output member O is drivingly connected.
  • the input member I is drivingly connected to the internal combustion engine E
  • the output member O is drivingly connected to the wheels W.
  • the vehicle drive device 1 includes a friction engagement device CL that can release the drive connection between the input member I and the carrier ca, and a one-way clutch F that restricts negative rotation of the carrier ca. Yes.
  • the internal combustion engine E can be disconnected when executing the electric travel mode in which the output torque of the second rotating electrical machine MG2 is transmitted to the output member O and the wheels W are driven while the internal combustion engine E is stopped. It is possible to improve the energy efficiency by avoiding idling (dragging) of the first rotating electrical machine MG1. Further, when the torque for driving the wheel W is insufficient with only the output torque of the second rotating electrical machine MG2, the output torque of the first rotating electrical machine MG1 is output to the output member O in the negative rotation restricted state of the one-way clutch F. It is possible to realize a traveling mode (second electric traveling mode which is a kind of electric traveling mode) that transmits and assists driving of the wheels W.
  • the vehicle drive device 1 according to the present embodiment is configured to be able to execute restriction avoidance control so as to suppress a failure of the one-way clutch F that may occur under a specific situation. It is characterized by a point.
  • restriction avoidance control so as to suppress a failure of the one-way clutch F that may occur under a specific situation. It is characterized by a point.
  • the vehicle drive device 1 includes an input member I that is drivingly connected to the internal combustion engine E, an output member O that is drivingly connected to the wheels W, a first rotating electrical machine MG1, a second rotating electrical machine MG2, and at least three rotations.
  • a differential gear device DG having elements and a control device 70 are provided.
  • the vehicle drive device 1 according to the present embodiment distributes the output torque of the internal combustion engine E to the first rotating electrical machine MG1 side and the wheels W and the second rotating electrical machine MG2 side. It is configured as a drive device for a so-called two-motor split type hybrid vehicle including the device DG.
  • the differential gear device DG is constituted by a single pinion type planetary gear mechanism PG. That is, the differential gear device DG has three rotating elements, specifically, a sun gear s, a carrier ca, and a ring gear r in this example. Then, as described below, the input member I, the output member O, and the first rotating electrical machine MG1 are respectively connected to different rotating elements of the differential gear device DG via other rotating elements of the differential gear device DG. It is connected without driving. In this example, the first rotating electrical machine MG1 is drivingly connected to the sun gear s, the input member I is drivingly connected to the carrier ca, and the output member O is drivingly connected to the ring gear r.
  • the rotation element to which the input member I is drivingly connected is “input rotation element Ei”
  • the rotation element to which the output member O is drivingly connected is “output rotation element Eo”
  • the rotation to which the first rotating electrical machine MG1 is drivingly connected is “first rotating electrical machine connecting element Em”
  • the sun gear s is the first rotating electrical machine connecting element Em
  • the carrier ca is the input rotating element Ei
  • the ring gear r is the output rotating element Eo.
  • the rotational speeds of the three rotating elements of the differential gear device DG are in the order of the sun gear s, the carrier ca, and the ring gear r (see FIG. 3 and the like).
  • the rotational speeds of the three rotating elements of the differential gear device DG are in the order of the first rotating electrical machine connecting element Em, the input rotating element Ei, and the output rotating element Eo.
  • the second rotating electrical machine MG2 is a rotating element of the differential gear device DG other than the input rotating element Ei (carrier ca) and the first rotating electrical machine connecting element Em (sun gear s) (in this example, the ring gear r that is the output rotating element Eo). )
  • the vehicle drive device 1 includes a friction engagement device CL capable of releasing the drive connection between the input member I and the input rotation element Ei (carrier ca).
  • the vehicle drive device 1 includes a one-way clutch F that restricts negative rotation of the input rotation element Ei (carrier ca).
  • a connecting member that rotates integrally with the rotating element is connected to each rotating element of the differential gear device DG.
  • a first connecting member 41 is connected to the sun gear s
  • a second connecting member 42 is connected to the carrier ca
  • a third connecting member 43 is connected to the ring gear r.
  • Each of the input member I, the output member O, the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 is drivingly connected to any one of these connecting members 41, 42, and 43, so that the differential gear device.
  • the input member I is drivingly connected to the internal combustion engine E.
  • the input member I is a shaft member (input shaft).
  • the internal combustion engine E is a prime mover that outputs power by combustion of fuel.
  • a spark ignition engine such as a gasoline engine or a compression ignition engine such as a diesel engine can be used.
  • the input member I is drivingly connected to an output shaft of an internal combustion engine such as a crankshaft of the internal combustion engine E.
  • the input member I is drivingly connected so as to rotate integrally with the output shaft of the internal combustion engine, and the rotational speed of the input member I becomes equal to the rotational speed of the internal combustion engine E.
  • the internal combustion engine E is drivingly connected to the input member I via another device such as a damper or a flywheel.
  • the output member O is drivingly connected to the wheel W.
  • the output member O is a gear member, and specifically, a differential input gear provided in the output differential gear device D.
  • the output differential gear device D is configured by a differential gear mechanism using a plurality of bevel gears that mesh with each other, and the torque transmitted to the output member O is applied to the left and right wheels W that serve as drive wheels.
  • a vehicle wheel W on which the vehicle drive device 1 is mounted is provided with a brake device 8 (for example, a disc brake or the like) that operates in conjunction with a brake operation. Braking is performed.
  • the first rotating electrical machine MG1 includes a first stator St1 fixed to the case CS, and a first rotor Ro1 that is rotatably supported on the radially inner side of the first stator St1.
  • the first rotor Ro1 rotates integrally with the first rotating electrical machine connecting element Em (in this example, the sun gear s) via the first connecting member 41 as the first rotor shaft to which the first rotor Ro1 is fixed.
  • the second rotating electrical machine MG2 includes a second stator St2 fixed to the case CS, and a second rotor Ro2 that is rotatably supported on the radially inner side of the second stator St2.
  • the second rotor Ro2 is drivingly connected to rotate integrally with the second rotating electrical machine output gear 55 via a second rotor shaft to which the second rotor Ro2 is fixed.
  • the first rotating electrical machine MG1 is electrically connected to the power storage device B via the first inverter 4, and the second rotating electrical machine MG2 is connected to the power storage device B via the second inverter 5. Is electrically connected.
  • the power storage device B a battery, a capacitor, or the like can be used.
  • each of the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 has a function as a motor (electric motor) that receives power supplied from the power storage device B and generates power (torque), It is possible to function as a generator (generator) that receives the supply to generate electric power and supplies the generated electric power to the power storage device B.
  • the friction engagement device CL is provided so as to selectively drive and connect the input member I and the second connecting member 42. That is, the friction engagement device CL is provided on a power transmission path between the input member I and the input rotation element Ei (in this example, the carrier ca) of the differential gear device DG, and the input member I and the input rotation element Ei. It is possible to release the drive connection. In other words, the input member I is selectively drivingly connected to the input rotation element Ei via the friction engagement device CL.
  • the friction engagement device CL is in the direct coupling engagement state, the rotation speed of the second connecting member 42 that rotates integrally with the input rotation element Ei is equal to the rotation speed of the input member I (internal combustion engine E).
  • the friction engagement device CL when the friction engagement device CL is in the released state, the input rotation element Ei and the second connecting member 42 and the input member I are in a relative rotation state.
  • the friction engagement device CL is configured as a wet multi-plate clutch that operates by hydraulic pressure.
  • the one-way clutch F is provided between the case CS and the second connecting member 42 so as to allow relative rotation of the input rotation element Ei (carrier ca in this example) with respect to the case CS only in the positive direction.
  • the case CS is a non-rotating member fixed to the vehicle body of the vehicle on which the vehicle drive device 1 is mounted, and its rotation speed is always zero. Therefore, in the present embodiment, the one-way clutch F allows the input rotation element Ei of the differential gear device DG to rotate positively (rotate in the positive direction) and negatively rotate (rotate in the negative direction). It is provided to regulate this.
  • a state where the negative rotation of the input rotation element Ei is actually restricted is referred to as a “negative rotation restriction state”.
  • a state where the rotation of the input rotation element Ei is rotating in the forward direction without being restricted is referred to as a “relative rotation state”.
  • the input rotation element Ei and the second connecting member 42 that rotate integrally are fixed to the case CS and the rotation speed becomes zero.
  • the second rotating electrical machine MG2 and the output member O are drivingly connected to the output rotating element Eo (ring gear r in this example) via the counter gear mechanism C.
  • the counter gear mechanism C includes a first counter gear 53, a second counter gear 54, and a counter shaft that is coupled so as to rotate integrally.
  • the third connecting member 43 has a counter drive gear 52 that meshes with the first counter gear 53.
  • the second rotating electrical machine output gear 55 is arranged so as to mesh with the first counter gear 53 at a position different from the counter drive gear 52 in the circumferential direction (the circumferential direction of the first counter gear 53).
  • the electric machine MG2 is drivingly connected to the output rotation element Eo.
  • the output member O is disposed so as to mesh with the second counter gear 54, and is drivingly connected to the output rotation element Eo. That is, in the present embodiment, the rotational speed relationships among the output rotating element Eo, the second rotating electrical machine MG2 and the output member O are proportional to each other, and the proportionality coefficient (that is, the rotational speed ratio) is It becomes a value according to the number of teeth of the gear intervening.
  • the vehicle drive device 1 includes a hybrid travel mode (split travel mode) in which the vehicle travels by the output torques of both the internal combustion engine E and the rotating electrical machines MG1 and MG2, and the rotating electrical machine.
  • An electric travel mode (including a first electric travel mode and a second electric travel mode described later) in which the vehicle is driven only by the output torque of MG1 and MG2 is provided. These travel modes will be described later.
  • the control device 70 includes a rotating electrical machine control unit 75, an engagement control unit 76, a travel mode determination unit 77, a rotation change detection unit 71, and a regulation avoidance control unit 73. Yes.
  • the control device 70 includes an arithmetic processing device such as a CPU as a core, and includes a storage device such as a RAM and a ROM. Each functional unit of the control device 70 is configured by software (program) stored in a ROM or the like, hardware such as a separately provided arithmetic circuit, or both. Each of these functional units is configured to exchange information with each other.
  • the control device 70 is configured to be able to acquire information from a sensor or the like provided in each part of the vehicle in order to acquire information of each part of the vehicle on which the vehicle drive device 1 is mounted. Specifically, as shown in FIG. 2, the control device 70 obtains information from the input rotation element sensor Se1, the first rotor shaft sensor Se2, the output member sensor Se3, the power storage state sensor Se10, and the accelerator opening degree sensor Se11. It is configured to be obtainable.
  • the input rotation element sensor Se1 is a sensor that detects the rotation speed of the input rotation element Ei of the differential gear device DG. In this example, the rotation speed of the input rotation element Ei detected by the input rotation element sensor Se1 is equal to the rotation speed of the second connecting member 42.
  • the first rotor shaft sensor Se2 is a sensor that detects the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 (first rotor shaft). In this example, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 detected by the first rotor shaft sensor Se2 is equal to the rotational speed of the first connecting member 41 (sun gear s).
  • the first rotor shaft sensor Se2 can be, for example, a rotation sensor (such as a resolver) provided in the first rotating electrical machine MG1.
  • the output member sensor Se3 is a sensor that detects the rotation speed of the output member O.
  • the control device 70 can derive the vehicle speed based on the rotation speed of the output member O detected by the output member sensor Se3.
  • the accelerator opening sensor Se11 is a sensor that detects the accelerator opening by detecting an operation amount of an accelerator pedal (not shown).
  • the power storage state sensor Se10 is a sensor that detects the state of the power storage device B (such as the amount of power storage). In the present embodiment, the power storage state sensor Se10 includes a voltage sensor, a current sensor, and the like, and detects the amount of power stored by detecting SOC (state of charge).
  • the vehicle includes an internal combustion engine control unit 3 and a vehicle control unit 80.
  • the internal combustion engine control unit 3 controls the operation of the internal combustion engine E by controlling each part of the internal combustion engine E.
  • the internal combustion engine control unit 3 also controls the internal combustion engine start control for changing the internal combustion engine E in the combustion stop state to the start state in accordance with a command from the control device 70, or the internal combustion engine E in the start state to the combustion stop state. It is possible to perform internal combustion engine stop control that changes.
  • These internal combustion engine start control and internal combustion engine stop control are appropriately executed when the travel mode is switched.
  • the vehicle control unit 80 compensates for each part of the vehicle other than the drive system (for example, a braking system including the brake device 8 and the like, a steering system including a steering wheel (not shown), and a compressor and lights of an in-vehicle air conditioner.
  • the vehicle running state is integratedly controlled by controlling the machinery and the like.
  • the vehicle control unit 80 includes an antilock brake system (AntilocktiBrake System).
  • the vehicle control unit 80 is configured to be able to acquire information from the wheel speed sensor Se12, and outputs an ABS operation command (an activation command for the antilock brake system) when the lock of the wheel W is detected. Then, the braking force of the brake device 8 is controlled so that the wheels W are not locked according to the ABS operation command.
  • the rotating electric machine control unit 75 is a functional unit that performs operation control of the first rotating electric machine MG1 and the second rotating electric machine MG2. Specifically, the rotating electrical machine control unit 75 sets a target torque and a target rotational speed as control targets for the output torque and rotational speed of the first rotating electrical machine MG1, and the first rotating electrical machine MG1 is set according to the control target. The first inverter 4 is controlled so as to operate. In this example, the rotating electrical machine control unit 75 controls the operation of the first rotating electrical machine MG1 by torque control or rotational speed control.
  • torque control is control which sets the target torque with respect to the 1st rotary electric machine MG1, and matches the output torque of the 1st rotary electric machine MG1 with the said target torque.
  • the rotational speed control is a control for setting a target rotational speed for the first rotating electrical machine MG1 and adjusting the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 to the target rotational speed.
  • the control for the second rotating electrical machine MG2 is the same as that for the first rotating electrical machine MG1 except that the first inverter 4 is replaced with the second inverter 5.
  • the engagement control unit 76 is a functional unit that controls the state of the friction engagement device CL.
  • the engagement control unit 76 controls the oil pressure supplied to the friction engagement device CL, thereby controlling the friction engagement device CL mainly in the direct engagement state or the release state.
  • the “directly engaged state” is a state in which the input member I and the second connecting member 42 on both sides of the frictional engagement device CL are directly connected and rotate integrally.
  • the “released state” is a state in which rotation and torque are not transmitted between the input member I and the second connecting member 42 on both sides of the friction engagement device CL.
  • the engagement control unit 76 controls the state of the friction engagement device CL according to the travel mode determined by the travel mode determination unit 77.
  • the engagement control unit 76 sets the friction engagement device CL in the direct engagement state when the hybrid travel mode is selected, and sets the friction engagement device CL in the released state when the electric travel mode is selected.
  • the engagement control unit 76 performs “slip” in which torque is transmitted between the input member I and the second connecting member 42 in a state in which the input member I and the second connecting member 42 rotate relative to each other.
  • the friction engagement device CL is controlled so as to be in the “engaged state”.
  • the travel mode determination unit 77 is a functional unit that determines the travel mode of the vehicle.
  • the traveling mode determination unit 77 for example, the vehicle speed derived based on the detection result of the output member sensor Se3, the accelerator opening detected by the accelerator opening sensor Se11, and the storage state detected by the storage state sensor Se10.
  • the driving mode to be realized by the vehicle drive device 1 is determined based on the above.
  • the travel modes that can be determined by the travel mode determination unit 77 include a hybrid travel mode and an electric travel mode.
  • the electric driving mode includes a first electric driving mode and a second electric driving mode.
  • the travel mode determination unit 77 is a mode that preliminarily stores the storage device 6 configured by a memory or the like and defines the relationship between the vehicle speed, the accelerator opening, and the storage state (storage amount) and the travel mode.
  • a travel mode is determined with reference to a selection map (not shown).
  • the hybrid travel mode is a travel mode in which the vehicle travels by the output torque of both the internal combustion engine E and the rotating electrical machines MG1, MG2.
  • the hybrid travel mode according to the present embodiment is a split travel mode, in which the friction engagement device CL is in the direct engagement state, and the output torque of the internal combustion engine E transmitted via the input member I and the friction engagement device CL is It is transmitted to the output member O while being distributed to the first rotating electrical machine MG1.
  • the one-way clutch F is in a relative rotation state.
  • FIG. 3 is a velocity diagram showing the operating state of the differential gear device DG in the hybrid travel mode. In each speed diagram referred to in the following description, the vertical axis corresponds to the rotational speed of each rotating element.
  • each of the plurality of vertical lines arranged in parallel corresponds to each rotation element of the differential gear device DG.
  • “Em”, “Ei”, and “Eo” surrounded by a rectangle described above each vertical line indicate the first rotating electrical machine connecting element Em, the input rotating element Ei, and the output rotating element Eo, respectively. ing.
  • the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1, the rotational speed of the second rotating electrical machine MG2, the rotational speed of the internal combustion engine E (input member I), and the rotational speed of the output member O are mutually different. Shown with different symbols.
  • the rotational speeds of the second rotating electrical machine MG2 and the output member O are the rotational speeds after the shift by the power transmission system between them and the output rotating element Eo.
  • the state where the one-way clutch F allows only the positive rotation of the input rotation element Ei (in this example, the carrier ca) and restricts the negative rotation is indicated by using a black upward triangle symbol. This is shown schematically.
  • T1 indicates the output torque of the first rotating electrical machine MG1 transmitted to the first rotating electrical machine connecting element Em (sun gear s in this example), and “T2” indicates the output rotating element Eo (ring gear r in this example). 2 shows the output torque of the second rotating electrical machine MG2 transmitted to.
  • Te indicates the output torque of the internal combustion engine E transmitted to the input rotation element Ei via the friction engagement device CL in the direct engagement state
  • To indicates the output rotation element Eo from the output member O (wheel W).
  • the running torque (running resistance) transmitted to is shown. In the arrows arranged adjacent to these torques, an upward arrow indicates a positive torque, and a downward arrow indicates a negative torque.
  • the output torque of the internal combustion engine E is transmitted to the input rotation element Ei in the direct engagement state of the friction engagement device CL.
  • the internal combustion engine E outputs a positive torque corresponding to the required driving force for running the vehicle while being controlled so as to be maintained in a state where the efficiency is high and the amount of exhaust gas is low (a state in accordance with the optimum fuel consumption characteristics).
  • This torque is transmitted to the input rotation element Ei via the input member I.
  • the torque of the internal combustion engine E is input to the input rotational element Ei that is intermediate in the order of rotational speed, and the first rotating electrical machine connection that is on the one side in the order of rotational speed with respect to the input rotational element Ei.
  • the torque in the negative direction of the first rotating electrical machine MG1 is input to the element Em.
  • the output member O is drivably coupled to the output rotation element Eo on the other side in the order of the rotation speed with respect to the input rotation element Ei.
  • the first rotating electrical machine MG1 functions as a reaction force receiver for the torque of the internal combustion engine E, and the differential gear device DG uses a part of the torque of the internal combustion engine E transmitted to the input rotating element Ei to the first rotating electrical machine connecting element Em. Is distributed to the first rotating electrical machine MG1 that is drivingly connected to the output rotating element E0, and the torque attenuated with respect to the torque of the internal combustion engine E is transmitted to the output member O that is drivingly connected to the output rotating element Eo. As a result, the vehicle is caused to travel.
  • the first rotating electrical machine MG1 basically generates power by rotating in the positive direction while outputting a torque in the negative direction.
  • the second rotating electrical machine MG2 assists the torque transmitted to the output member O by outputting a positive torque as necessary.
  • the first rotating electrical machine MG1 may rotate negatively while outputting torque in the negative direction, and the second rotating electrical machine MG2 may generate electric power for driving the first rotating electrical machine MG1. is there.
  • the vehicle can travel while generating power using the large torque of the internal combustion engine E while driving the internal combustion engine E efficiently. Therefore, according to the mode selection map referred to by the travel mode determination unit 77, the hybrid travel mode is selected, for example, in a low power storage state where the power storage amount of the power storage device B is a predetermined value or less.
  • the electric travel mode is a travel mode in which travel is performed only by the output torque of the rotating electrical machines MG1, MG2.
  • the friction engagement device CL is released, and the output torque of one or both of the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 is transmitted to the output member O when the combustion of the internal combustion engine E is stopped.
  • the electric travel mode includes two modes, a first electric travel mode and a second electric travel mode.
  • the first electric travel mode is a travel mode in which travel is performed only by the output torque of the second rotating electrical machine MG2 in the released state of the friction engagement device CL and the relative rotation state of the one-way clutch F.
  • the internal combustion engine E is in a combustion stopped state.
  • torque transmission via the first rotating electrical machine connecting element Em and the input rotating element Ei is not performed and the driving rotation is connected to the output rotating element Eo.
  • Only the torque of the second rotating electrical machine MG2 is transmitted to the output member O that is also drive-coupled to the output rotating element Eo.
  • Second rotating electrical machine MG2 outputs a torque corresponding to the required driving force to drive the vehicle.
  • the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is substantially zero, and the idling of the first rotating electrical machine MG1 is avoided.
  • the mode selection map for example, the first electric travel mode is selected in a low load state in which the power storage amount of the power storage device B is relatively large and the required driving force is a predetermined value or less.
  • the second electric travel mode is a travel mode in which the vehicle is driven by at least the output torque of the first rotating electrical machine MG1 in the released state of the friction engagement device CL and the negative rotation restricted state of the one-way clutch F.
  • the vehicle in the second electric traveling mode, the vehicle travels by the output torque of both the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2.
  • the internal combustion engine E is in a combustion stopped state.
  • the torque of the second rotating electrical machine MG2 that is drivingly connected to the output rotating element Eo is applied to the output member O that is also drivingly connected to the output rotating element Eo. Communicated.
  • the first rotating electrical machine MG1 rotates negatively while outputting a torque in the negative direction, and the rotational speed of the first rotating electrical machine connecting element Em that is drivingly connected to the first rotating electrical machine MG1 decreases while negatively rotating.
  • the rotational speed of the first rotating electrical machine connecting element Em decreases, the rotational speed of the input rotating element Ei also decreases, and when it eventually becomes zero, the one-way clutch F enters the negative rotation restricting state, and the second connecting member 42
  • the input rotation element Ei is fixed to the case CS.
  • the one-way clutch F in the negative rotation restricted state functions as a reaction force receiver for the torque of the first rotating electrical machine MG1, and the torque in the negative direction of the first rotating electrical machine MG1 transmitted to the first rotating electrical machine connecting element Em is torque Is reversed and transmitted to the output member O that is drivingly connected to the output rotation element Eo.
  • the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 cooperate to output a torque corresponding to the required driving force, and cause the vehicle to travel.
  • the second electric travel mode since the torque of the first rotating electrical machine MG1 can be used in addition to the torque of the second rotating electrical machine MG2, a relatively large torque can be transmitted to the wheels W to travel the vehicle.
  • the mode selection map for example, the second electric travel mode is selected in a high load state where the storage amount of the power storage device B is relatively large and the required driving force is a predetermined value or more.
  • the input rotation element Ei is fixed to the case CS, and the torque of the first rotating electrical machine MG1 can be transmitted to the output member O.
  • the friction engagement device CL may be in a direct engagement state.
  • the control device 70 includes a rotation change detection unit 71 and a regulation avoidance control unit 73. In the following description, it is assumed that the vehicle is traveling in the second electric travel mode.
  • the rotation change detection unit 71 is a functional unit that detects an output rotation sudden change state in which the rotation speed of the output member O is suddenly changing.
  • the rotation change detection unit 71 detects an output rotation sudden change state based on one or both of the rotation acceleration of the output member O and the ABS operation command from the vehicle control unit 80.
  • the rotation change detection unit 71 is configured to detect an output rotation sudden change state based on both the rotation acceleration of the output member O and the ABS operation command.
  • the rotation change detection unit 71 includes a rotation acceleration calculation unit 72 in order to acquire information on the rotation acceleration of the output member O.
  • the rotational acceleration calculation unit 72 sequentially acquires information on the rotational speed of the output member O detected by the output member sensor Se3 at a predetermined period, and calculates the rotational acceleration of the output member O based on the acquired information.
  • the rotation acceleration of the output member O is a change amount (time change rate) per unit time of the rotation speed of the output member O.
  • the rotational acceleration calculator 72 calculates the amount of change in the rotational speed of the output member O before and after a period of N (N is an integer equal to or greater than 1) period, and divides the amount of change by the time of N periods. Thus, the rotational acceleration of the output member O is calculated.
  • the rotation change detection unit 71 detects an output rotation sudden change state based at least on the information of the rotation acceleration calculated by the rotation acceleration calculation unit 72.
  • the rotation change detection unit 71 detects an output rotation sudden change state on condition that the rotation acceleration of the output member O is detected to be equal to or greater than a predetermined sudden change threshold value At in the negative direction.
  • the rotational acceleration is greater than or equal to the sudden change threshold value At in the negative direction means that the absolute value of the rotational acceleration changes suddenly in relation to the relationship between the rotational acceleration that takes a negative value and the sudden change threshold value At. It means that it is equal to or larger than the absolute value of the threshold value At.
  • the output rotation is detected on the condition that the rotation change detection unit 71 detects that the rotation acceleration of the output member O is equal to or less than the sudden change threshold value At (see FIG. 8) set to a negative value, the output rotation is detected. Detect sudden changes.
  • the sudden change threshold value At serving as a detection reference for the output rotation sudden change state by the rotational change detection unit 71 is set based on the rotational acceleration of the output member O corresponding to the deceleration acceleration of the vehicle during braking of the vehicle.
  • the “deceleration acceleration of the vehicle” is a deceleration acceleration (vehicle acceleration ( ⁇ 0)) of the vehicle body accompanying braking of the vehicle.
  • the “rotational acceleration of the output member O in accordance with the deceleration acceleration of the vehicle” refers to the output member O when the vehicle body decelerates without the wheels W locking (while the tire maintains the gripping force) during braking of the vehicle. , Which is proportional to the vehicle acceleration.
  • the rotational acceleration of the output member O corresponding to the vehicle body acceleration in the case where the vehicle is braked with a relatively large braking force close to the braking force immediately before the wheels W are locked and the tire loses the gripping force here, This is referred to as “maximum grip rotation acceleration”
  • the abrupt change threshold value At is set so as to be larger in the negative direction than that. That is, the sudden change threshold value At is set to a value less than the maximum grip rotation acceleration that takes a negative value, and the absolute value of the sudden change threshold value At is larger than the absolute value of the maximum grip rotation acceleration.
  • the rotation change detection unit 71 basically detects the output rotation sudden change state by detecting that the rotation acceleration of the output member O is not more than the sudden change threshold value At.
  • the rotation change detection unit 71 further detects an output rotation sudden change state by detecting the issuing of the ABS operation command based on the ABS operation command from the vehicle control unit 80.
  • the rotation change detection unit 71 detects the output rotation by detecting which one of the rotation acceleration of the output member O becomes the abrupt change threshold value At or less and the ABS operation command is issued, whichever comes first. Detect sudden changes.
  • the rotation change detection unit 71 detects an output rotation sudden change state, the rotation change detection unit 71 outputs information on the detection result to the regulation avoidance control unit 73.
  • the wheel W alternately repeats a locked state and an unlocked state, and the rotational acceleration of the output member O is a state where the rotational acceleration is not more than the sudden change threshold value At and a state where it is greater than the sudden change threshold value At. May be alternately repeated (see FIG. 8).
  • the detection of the output rotation sudden change state based on the ABS operation command is limited to one time, whereas the detection of the output rotation sudden change state based on the rotational acceleration of the output member O is performed a plurality of times. Become.
  • the rotation change detection unit 71 detects the output rotation sudden change state based on the rotation acceleration of the output member O after detecting the first output rotation sudden change state in a series of vehicle braking operations. The resulting information is output to the regulation avoidance control unit 73.
  • the restriction avoidance control unit 73 has a low rotation speed at which the rotation speed of the input rotation element Ei is less than a predetermined control threshold value Nt (see FIGS. 7 and 8) set to a value greater than zero.
  • Nt a predetermined control threshold value
  • This is a functional unit that executes regulation avoidance control when the rotation change detection unit 71 detects an output rotation sudden change state while the vehicle is traveling in a state.
  • the regulation avoidance control is control for controlling the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 so that the rotation speed of the input rotation element Ei is equal to or higher than the control threshold value Nt.
  • the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 by controlling the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1, the rotational speed of the input rotational element Ei that has been rotated at a rotational speed less than the control threshold value Nt is increased to control the threshold value.
  • This control is Nt or more.
  • the control threshold value Nt that is a criterion for determining the low rotation state, which is one of the starting conditions for executing the regulation avoidance control, varies in the negative direction of the rotation speed of the input rotation element Ei in the output rotation sudden change state. It is set considering the amount. More specifically, based on the predicted change amount of the rotation speed of the output member O assumed when the output rotation sudden change state occurs, the speed ratio ⁇ and the differential by the power transmission system from the output member O to the output rotation element Eo Considering also the gear ratio ⁇ of the gear unit DG (see FIGS. 3 to 7), the predicted fluctuation amount ⁇ N in the negative direction of the rotational speed of the input rotation element Ei is calculated in advance.
  • the gear ratio ⁇ of the differential gear device DG is a ratio of the number of teeth of the sun gear s to the number of teeth of the ring gear r.
  • the gear ratio ⁇ by the power transmission system from the output member O to the output rotation element Eo is the counter drive gear 52, the first counter gear 53, the second counter gear 54, and the output member O as a differential input gear. Determined based on the number of teeth.
  • the control threshold value Nt is set by adding a predetermined margin to the predicted fluctuation amount ⁇ N. That is, the control threshold value Nt is set to a value larger than the predicted fluctuation amount ⁇ N by a predetermined amount.
  • the one-way clutch F is in a negative rotation restricted state, and the rotational speed of the input rotation element Ei is zero. Therefore, during traveling in the second electric traveling mode, the rotational speed of the input rotation element Ei is always less than the control threshold value Nt, and is always in a low rotational state. In this state, when the restriction avoidance control unit 73 receives information on the detection result of the output rotation sudden change state from the rotation change detection unit 71, the restriction avoidance control is started.
  • the restriction avoidance control unit 73 includes a target rotation speed determination unit 74 in order to set the target rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 during the restriction avoidance control.
  • the target rotational speed determination unit 74 refers to the target rotational speed data 6a stored and provided in advance in the storage device 6, and determines the target rotational speed of the first rotating electrical machine MG1.
  • the target rotation speed data 6a defines the relationship between the rotation speed of the output member O and the target rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 for setting the rotation speed of the input rotation element Ei to be equal to or higher than the control threshold value Nt. Data. If the gear ratio ⁇ of the differential gear unit DG and the speed ratio ⁇ by the power transmission system from the output member O to the output rotation element Eo are known, the rotation speed of the input rotation element Ei matches the control threshold value Nt. The relationship between the rotation speed of the output member O and the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is determined. That is, the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is determined according to the rotation speed of the output member O.
  • the target rotational speed data 6a of the present embodiment a target rotational speed equal to or higher than the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 determined as described above is associated with each rotational speed of the output member O. Accordingly, the target rotational speed data 6a includes the rotational speed of the output member O, the speed ratio ⁇ by the power transmission system from the output member O to the output rotational element Eo, the gear ratio ⁇ of the differential gear device DG, and the control. It can be said that the target rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 set based on the threshold value Nt is stored.
  • Such target rotational speed data 6a is provided in the form of a two-dimensional map or a table.
  • the target rotational speed determination unit 74 determines the target rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 based on the target rotational speed data 6a and the rotational speed of the output member O. That is, the target rotational speed determination unit 74 acquires the rotational speed (actual rotational speed) of the output member O actually detected by the output member sensor Se3, and refers to the target rotational speed data 6a. The target rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 associated with the actual rotational speed of the output member O is read and acquired. The target rotational speed determination unit 74 determines the target rotational speed acquired in this way as the target rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 in the restriction avoidance control.
  • the rotational speed of the output member O sequentially changes in a predetermined manner with time as the vehicle is braked (see FIG. 8). Therefore, the target rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 is also sequentially corrected accordingly.
  • the regulation avoidance control unit 73 controls the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 so as to match the determined target rotation speed.
  • the target rotational speed determination unit 74 outputs the determined target rotational speed to the rotating electrical machine control unit 75, and the rotating electrical machine control unit 75 uses the received target rotational speed as a target value to rotate the first rotational electrical machine MG1.
  • the regulation avoidance control unit 73 cooperates with the rotating electrical machine control unit 75 to control the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 so as to coincide with the target rotational speed determined by the target rotational speed determination unit 74.
  • the regulation avoidance control unit 73 executes the rotational speed control of the first rotating electrical machine MG1 to increase the rotational speed, and as shown in FIG. 7, the rotational speed (in this example, less than the control threshold value Nt).
  • the rotational speed of the input rotational element Ei that was rotating at zero rotational speed is increased to a control threshold value Nt or higher.
  • the one-way clutch F enters a relative rotation state in which the second connecting member 42 rotates at a rotation speed equal to or higher than the control threshold value Nt.
  • the speed diagram of the differential gear device DG immediately before the output change sudden change state is detected by the rotation change detection unit 71 is indicated by a broken line.
  • the first rotating electrical machine MG1 is immediately detected by detecting the occurrence of an output rotation sudden change state before the rotational speed of the output member O is greatly reduced and executing the regulation avoidance control.
  • the speed diagram of the differential gear device DG in the case where it is assumed that the rotational speed of the second gear coincides with the target rotational speed is indicated by a solid line.
  • the rotation speed of the input rotation element Ei becomes equal to or higher than the control threshold value Nt by executing the regulation avoidance control.
  • the friction engagement device CL is released and the input rotation element Ei is disconnected from the input member I and the internal combustion engine E.
  • the rotational speed of the first rotating electrical machine MG can be increased without a load due to resistance or the like. Therefore, the state where the rotation speed of the input rotation element Ei is equal to or higher than the control threshold value Nt can be realized at an early stage.
  • the strength of the one-way clutch F itself is designed to be high, or a shock absorbing mechanism such as a damper or a torque limiter is provided separately. There is no need to Therefore, an increase in manufacturing cost and weight of the vehicle drive device 1 can be suppressed.
  • the restriction avoidance control unit 73 determines the end of restriction avoidance control based on a predetermined end determination time Tt (see FIG. 8) set in advance. In the present embodiment, the regulation avoidance control unit 73 does not detect a new output rotation sudden change state until a predetermined end determination time Tt elapses after the rotation change detection unit 71 detects the output rotation sudden change state. Then, the end of the regulation avoidance control is determined. Specifically, when the regulation avoidance control unit 73 receives the information of the detection result of the output rotation sudden change state from the rotation change detection unit 71, the regulation avoidance control unit 73 measures the elapsed time from that time by a timer or the like.
  • the restriction avoidance control unit 73 determines the end of the restriction avoidance control.
  • the rotating electrical machine control unit 75 controls the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 according to the control target in the normal second electric travel mode.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the entire processing procedure of the specific traveling control
  • FIG. 10 is a flowchart showing the processing procedure of the regulation avoidance control in step # 05.
  • the restriction avoidance control unit 73 determines whether or not the rotation speed of the input rotation element Ei is a low rotation state that is less than a predetermined control threshold value Nt (step # 01).
  • the one-way clutch F is in the negative rotation restriction state, and the rotation speed of the input rotation element Ei is zero, so it is determined that it is in the low rotation state (step # 01: Yes)
  • the rotational acceleration calculation unit 72 acquires information on the rotational speed of the output member O from the output member sensor Se3 (step # 02).
  • the rotational acceleration calculation unit 72 sequentially acquires information on the rotational speed of the output member O at a predetermined period, and calculates the rotational acceleration of the output member O (step # 03).
  • the rotation change detection unit 71 receives information on the rotation acceleration of the output member O, and compares the received rotation acceleration with a predetermined sudden change threshold value At to determine whether or not an output rotation sudden change state has occurred. judge. At that time, the rotation change detection unit 71 determines whether or not the output rotation sudden change state has occurred based on the ABS operation command from the vehicle control unit 80 (step # 04). If the output rotation sudden change state is not detected (step # 04: No), the specific travel control is terminated as it is. On the other hand, at time T01 in FIG.
  • the rotational speed of the output member O suddenly decreases due to, for example, the locking of the wheels W, and the rotational acceleration becomes less than the sudden change threshold value At (the absolute value of the rotational acceleration of the output member O is When it is detected that the sudden change threshold value At has become larger than the absolute value of the sudden change threshold value At and an output rotation sudden change state is detected (step # 04: Yes), restriction avoidance control is executed (step # 05). .
  • the output rotation sudden change state as can be well understood from FIG. 8, the actual rotation speed of the output member O and the conversion speed corresponding to the traveling speed of the vehicle body (vehicle speed) are greatly deviated.
  • the regulation avoidance control unit 73 starts measuring the elapsed time from the time T01 when the latest output rotation sudden change state is detected (step # 11). Further, the target rotational speed determination unit 74 acquires information on the rotational speed of the output member O, and determines the target rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 based on this and the target rotational speed data 6a stored in the storage device 6. (Step # 12). The regulation avoidance control unit 73 controls the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 so as to coincide with the determined target rotational speed in cooperation with the rotating electrical machine control unit 75 (step # 13). Thereby, at the time T02, the rotation speed of the input rotation element Ei becomes equal to or higher than the control threshold value Nt. In this example, after the lock of the wheel W is detected, the ABS operation command is issued at time T02. However, since the output rotation sudden change state is already detected at time T01, the ABS operation command is It is not referred to by the change detection unit 71.
  • the locked state of the wheels W is released by the operation of the anti-lock brake system, and the rotation speed of the output member O increases toward the conversion speed corresponding to the vehicle body speed. Then, after the time T03 when they match, the rotation speed of the output member O decreases while maintaining the matching state. At this time, the rotational acceleration of the output member O is larger than the sudden change threshold value At (the absolute value of the rotational acceleration of the output member O is smaller than the absolute value of the sudden change threshold value At).
  • the restriction avoidance control unit 73 monitors whether or not the output change sudden change state is newly detected by the rotation change detection unit 71 before the end determination time Tt has elapsed with reference to the time T01 (step # 14). ). In the example of FIG.
  • step # 14 the wheel W is locked again at time T04 before the end determination time Tt elapses from time T01, and the output rotation sudden change state again based on the rotational acceleration of the output member O. Is detected (step # 14: Yes).
  • the regulation avoidance control unit 73 resets the elapsed time during measurement, and starts measuring the elapsed time from the time T04 when the latest output rotation sudden change state is detected (step # 11). Then, after time T04, the processing from step # 11 to step # 14 is repeatedly executed. In this example, these processes are repeated four times during the period from time T04 to time T05.
  • the operation of each part of the vehicle in each repeating unit is the same as the operation in the period from time T01 to time T04.
  • the restriction avoidance control unit 73 determines the end of the restriction avoidance control and ends the restriction avoidance control. Then, specific traveling control is also complete
  • the differential gear device DG has only three rotating elements, and the second rotating electrical machine MG2 is drivingly connected to the output rotating element Eo of the differential gear device DG. Described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, it is one of the preferred embodiments of the present invention that the differential gear device DG includes four or more rotating elements. For example, as shown in FIG. 11, the differential gear device DG can be configured to have four rotating elements.
  • the second rotating electrical machine MG2 includes an input rotating element Ei, a first rotating electrical machine connecting element Em1 (same as Em in the above embodiment), and an output among the four rotating elements of the differential gear device DG.
  • the four rotating elements of the differential gear device DG are arranged in the order of the rotation speeds in the first rotating electrical machine connecting element Em1, the input rotating element Ei, the output rotating element Eo, and the second rotating electrical machine connecting element. Em2.
  • the order of the rotational speeds of at least the first rotating electrical machine connecting element Em1, the input rotating element Ei, and the output rotating element Eo is in the order described, and the second rotating electrical machine connecting element Em2
  • the position of the rotational speed is arbitrary. That is, the order of the rotational speeds of the four rotating elements of the differential gear device DG is (Em1, Ei, Em2, Eo), (Em1, Em2, Ei, Eo), (Em2, Em1, Ei, Eo).
  • the order of the rotational speeds of the three rotating elements of the differential gear device DG is the first rotating electrical machine connecting element Em, the input rotating element Ei, and the output rotating element Eo.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, as shown in FIG. 12, it is also possible to adopt a configuration in which the order of these rotational speeds is the first rotating electrical machine connecting element Em, the output rotating element Eo, and the input rotating element Ei. one of.
  • the hybrid travel mode in which the vehicle travels by the output torques of both the internal combustion engine E and the rotating electrical machines MG1, MG2 is basically amplified with respect to the output torque of the internal combustion engine E.
  • a torque converter mode in which torque is transmitted to the output member O is set. Even in such a configuration, the failure of the one-way clutch F is effectively suppressed in advance by executing the regulation avoidance control when the output rotation sudden change state is detected at the low vehicle speed state as in the above embodiment. be able to.
  • the differential gear device DG has only three rotating elements, and the second rotating electrical machine MG2 is drivingly connected to the output rotating element Eo of the differential gear device DG.
  • the differential gear device DG is also preferable as a configuration having four or more rotating elements.
  • the order of the rotational speeds of the four rotating elements of the differential gear unit DG is such that the first rotating electrical machine connecting element Em1 and the second rotating electrical machine MG2 are drive connected to the rotating element to which the first rotating electrical machine MG1 is drive connected.
  • the second rotating electrical machine connecting element Em2 can be (Em1, Em2, Eo, Ei), (Em2, Em1, Eo, Ei).
  • the rotation change detection unit 71 detects an output rotation sudden change state based on both the rotation acceleration of the output member O and the ABS operation command from the vehicle control unit 80.
  • the rotation change detection unit 71 detects the earlier one of the rotation acceleration of the output member O being equal to or less than the sudden change threshold value At and the ABS operation command being issued.
  • the case where the output rotation sudden change state is detected has been described as an example.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, for example, the rotation change detection unit 71 detects the output rotation sudden change state by detecting both that the rotation acceleration of the output member O is not more than the sudden change threshold value At and that the ABS operation command is issued.
  • the rotation change detection unit 71 detects an output rotation sudden change state based only on the rotation acceleration of the output member O without considering the ABS operation command, or the vehicle control unit without considering the rotation acceleration of the output member O.
  • One of the preferred embodiments of the present invention is a configuration in which the output rotation sudden change state is detected based only on the ABS operation command from 80.
  • the case where the regulation avoidance control is executed in a scene where the antilock brake system is activated during traveling in the second electric traveling mode has been described as an example.
  • the application scene of the present invention is not limited to this. That is, for example, even in a situation where the wheel W slips during traveling in the electric traveling mode and then the gripping force is recovered and the rotational speed suddenly decreases, it is restricted when the output rotational sudden change state is detected at a low vehicle speed state.
  • the avoidance control By executing the avoidance control, the failure of the one-way clutch F can be effectively suppressed beforehand.
  • the rotation change detection unit 71 detects an output rotation sudden change state on condition that the rotation acceleration of the output member O is detected to be equal to or greater than a sudden change threshold value At set to a positive value.
  • the rotation change detection unit 71 detects that the absolute value of the rotation acceleration of the output member O is greater than or equal to the absolute value of the sudden change threshold value At set to a predetermined value. It can be set as the structure which detects.
  • the control threshold value Nt is set by adding a predetermined margin to the predicted fluctuation amount ⁇ N in the negative direction of the rotation speed of the input rotation element Ei in the output rotation sudden change state.
  • the case has been described as an example.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, for example, the control threshold value Nt is set as the predicted fluctuation amount ⁇ N in the negative direction of the rotational speed of the input rotation element Ei in the output rotation sudden change state without taking into account such a margin. Is also one preferred embodiment of the present invention.
  • the driving mode determination unit 77 selects the electric driving mode (including both the first electric driving mode and the second electric driving mode). It is possible to adopt a configuration in which this has been set.
  • the target rotational speed determination unit 74 determines the target rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 with reference to the target rotational speed data 6a provided in advance has been described as an example.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the target rotation speed determination unit 74 calculates the target rotation of the first rotating electrical machine MG1 based on the actual rotation speed of the output member O and the predetermined relational expression without referring to such target rotation speed data 6a.
  • a configuration for determining the speed is also one of the preferred embodiments of the present invention.
  • the predetermined relational expression controls the rotation speed of the output member O, the speed ratio ⁇ by the power transmission system from the output member O to the output rotation element Eo, and the gear ratio ⁇ of the differential gear device DG.
  • it be an equation representing the relationship between the threshold value Nt and the target rotational speed of the first rotating electrical machine MG1.
  • the target rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is sequentially corrected according to the change in the rotation speed of the output member O during the regulation avoidance control.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, for example, the target rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is determined based on the rotation speed of the output member O at the time when the output rotation sudden change state is first detected by the rotation change detector 71, and the target rotation speed is regulated. It is one of the preferred embodiments of the present invention that the structure is maintained constant during avoidance control.
  • the target rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is determined based on the rotation speed of the output member O at each time point every time the rotation change detection unit 71 detects the output rotation sudden change state, and during the regulation avoidance control, It is also one of the preferred embodiments of the present invention to have a configuration that is automatically modified.
  • the rotation change detection unit 71 detects the output rotation sudden change state based only on the ABS operation command, when the ABS operation command is canceled or when a predetermined time has elapsed since the ABS operation command was canceled.
  • a configuration in which the regulation avoidance control is terminated is also a preferred embodiment of the present invention.
  • the differential gear device DG is configured by the single pinion type planetary gear mechanism PG has been described as an example.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the differential gear device DG may be configured by a double pinion type planetary gear mechanism or a Ravigneaux type planetary gear mechanism. Further, when the differential gear device DG has four or more rotating elements, a configuration in which some rotating elements of two or more sets of planetary gear mechanisms are connected to each other can be employed.
  • the configuration in which the friction engagement device CL is a friction engagement device that operates by hydraulic pressure has been described as an example.
  • the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, as the friction engagement device CL, an electromagnetic friction engagement device in which the engagement pressure is controlled according to the electromagnetic force can be employed.
  • the present invention includes an input member drivingly connected to an internal combustion engine, an output member drivingly connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a differential gear device having at least three rotating elements, It can utilize suitably for the drive device for vehicles provided with the control apparatus.

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Abstract

 製造コストの上昇や重量の増大を抑えつつ、一方向クラッチの故障の発生を有効に抑制することができる車両用駆動装置を実現する。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Oと、第一回転電機MG1と、第二回転電機と、差動歯車装置と、制御装置とを備えた車両用駆動装置。車両用駆動装置は、入力部材が駆動連結される差動歯車装置の入力回転要素Eiの負回転を規制する一方向クラッチを備える。制御装置は、出力部材Oの回転加速度が所定値At以上となる出力回転急変状態を検知する回転変化検知部と、入力回転要素Eiの回転速度が制御しきい値Nt未満となる低回転状態で出力回転急変状態が検知された場合に、入力回転要素Eiの回転速度が制御しきい値Nt以上となるように第一回転電機MG1の回転速度を制御する規制回避制御を実行する規制回避制御部と、を備える。

Description

車両用駆動装置
 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、第一回転電機と、第二回転電機と、少なくとも3つの回転要素を有する差動歯車装置と、制御装置と、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の従来技術として、例えば下記の特許文献1に記載された技術がある。特許文献1には、差動歯車装置が3つの回転要素を有する遊星歯車機構により構成され、サンギヤに第一回転電機が駆動連結され、キャリヤに入力部材が駆動連結され、リングギヤに第二回転電機及び出力部材が駆動連結された構成が記載されている。そして、この車両用駆動装置は、一体回転するように駆動連結されたキャリヤ及び入力部材の負回転を規制する一方向クラッチを備え、キャリヤ及び入力部材の負回転が規制された状態の一方向クラッチが第一回転電機のトルクの反力を受けて、当該第一回転電機のトルクを出力部材に伝達させて車両を走行させる走行モードを有している。
 このような走行モードでの車両走行中において、例えば出力部材の回転速度が急低下した場合には、負回転が規制された状態の一方向クラッチに対して更に負方向のトルクが作用して瞬時的に大きな負荷がかかる可能性があった。特許文献1では、この点を考慮して、制御装置が、内燃機関の回転速度の検出値に基づいて一方向クラッチの故障判定を行うように構成されている。これにより、仮に一方向クラッチに故障が発生した場合であっても、運転者がその事実を認識しないまま車両走行を継続してしまうことを防止している。
 しかし、特許文献1の技術は、あくまで一方向クラッチの故障を判定するためのものであって、発生し得る故障を未然に防止するものではない。なお、そのような故障の発生を積極的に抑制するためには、一方向クラッチ自体の強度を高く設計したり、ダンパやトルクリミッタ等の衝撃吸収機構を別途設けたりすることも考えられる。しかし、そのような対策によってでは、装置の製造コストが上昇し、重量も増大する。
特開2002-12046号公報
 そこで、製造コストの上昇や重量の増大を抑えつつ、一方向クラッチの故障の発生を有効に抑制することができる車両用駆動装置の実現が望まれる。
 本発明に係る、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、第一回転電機と、第二回転電機と、少なくとも3つの回転要素を有する差動歯車装置と、制御装置と、を備えた車両用駆動装置の特徴構成は、前記第一回転電機、前記入力部材、及び前記出力部材が、それぞれ前記差動歯車装置の異なる回転要素に、当該差動歯車装置の他の回転要素を介することなく駆動連結され、前記第二回転電機が、前記第一回転電機が駆動連結された回転要素及び前記入力部材が駆動連結された入力回転要素以外の前記差動歯車装置の回転要素に、当該差動歯車装置の他の回転要素を介することなく駆動連結され、前記入力回転要素が負回転することを規制する一方向クラッチを備え、前記制御装置は、前記出力部材の回転加速度の絶対値が所定値以上となる出力回転急変状態を検知する回転変化検知部と、前記入力回転要素の回転速度が所定の制御しきい値未満となる低回転状態で、前記出力回転急変状態が検知された場合に、前記入力回転要素の回転速度が前記制御しきい値以上となるように前記第一回転電機の回転速度を制御する規制回避制御を実行する規制回避制御部と、を備える点にある。
 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つの回転要素が一又は二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概念として用いている。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が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。また、このような伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合要素、例えば摩擦係合要素や噛み合い式係合要素等が含まれていてもよい。なお、「駆動力」は「トルク」と同義で用いている。
 また、本願では、サンギヤ、キャリヤ、リングギヤを備えた遊星歯車機構等のような3つの回転要素を備えた差動歯車機構を用い、当該差動歯車機構単独で、若しくは複数の差動歯車機構を組み合わせて得られる装置を「差動歯車装置」と呼ぶ。
 また、本願において「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
 上記の特徴構成によれば、入力回転要素の回転速度が所定の制御しきい値未満となる低回転状態で車両が走行している際に、出力部材の回転速度の時間変化率である回転加速度が急激に正方向又は負方向に所定値以上変化して出力回転急変状態となったことが検知されると、規制回避制御が実行される。規制回避制御では、第一回転電機の回転速度を制御することにより差動歯車装置の入力回転要素の回転速度が制御しきい値以上とされ、これにより一方向クラッチの両側の係合部材が相対回転する状態を確実に実現することができる。そのため、出力回転急変状態において出力部材の実回転速度が急低下したとしても、入力回転要素の回転速度がゼロまで低下して一方向クラッチによる負回転規制が行われることを抑制でき、一方向クラッチに大きな負荷がかかるのを抑制することができる。よって、一方向クラッチの故障の発生を未然に有効に抑制することができる。
 また、上記の特徴構成では、規制回避制御を実行することで一方向クラッチの故障の発生を有効に抑制することができるので、一方向クラッチ自体の強度を高く設計したり、ダンパやトルクリミッタ等の衝撃吸収機構を別途設けたりする必要がない。よって、製造コストの上昇や重量の増大を抑えることができる。
 従って、製造コストの上昇や重量の増大を抑えつつ、一方向クラッチの故障の発生を有効に抑制することができる車両用駆動装置を実現することができる。
 ここで、前記制御しきい値は、前記出力回転急変状態における前記入力回転要素の回転速度の負方向への変動量以上の値であると好適である。
 この構成によれば、出力回転急変状態において入力回転要素の回転速度が負方向に急変動したとしても、一方向クラッチにより入力回転要素の負回転が規制される状態となるのを有効に回避することができる。よって、一方向クラッチに大きな負荷がかかるのをより確実に抑制することができる。
 また、前記出力部材の回転速度と前記入力回転要素の回転速度を前記制御しきい値以上とするための前記第一回転電機の目標回転速度との関係を規定した目標回転速度データを予め備え、前記規制回避制御部は、前記目標回転速度データと前記出力部材の実回転速度とに基づいて前記第一回転電機の目標回転速度を決定し、当該目標回転速度に一致させるように前記第一回転電機の回転速度を制御する構成とすると好適である。
 この構成によれば、出力部材の回転速度と第一回転電機の目標回転速度との関係を予め規定した目標回転速度データに基づいて、車速に応じて第一回転電機の目標回転速度を簡易且つ適切に決定することができる。そして、第一回転電機の回転速度を決定された目標回転速度に一致させるように制御することで、入力回転要素の回転速度を確実に制御しきい値以上とすることができる。よって、一方向クラッチに大きな負荷がかかるのをより確実に抑制することができる。
 また、前記規制回避制御部は、前記出力部材の実回転速度と、前記制御しきい値と、前記差動歯車装置の歯数比と、に基づいて前記第一回転電機の目標回転速度を決定し、当該目標回転速度に一致させるように前記第一回転電機の回転速度を制御する構成とすると好適である。
 この構成によれば、制御しきい値及び差動歯車装置の歯数比との関係に基づいて、車速に応じて第一回転電機の目標回転速度を演算により適切に決定することができる。そして、第一回転電機の回転速度を決定された目標回転速度に一致させるように制御することで、入力回転要素の回転速度を確実に制御しきい値以上とすることができる。よって、一方向クラッチに大きな負荷がかかるのをより確実に抑制することができる。
 また、前記回転変化検知部は、前記出力部材の回転加速度が、車両制動時の車両減速加速度に応じた前記出力部材の回転加速度よりも負方向に大きい値に設定された所定の急変しきい値以上であることを検知することにより、前記出力回転急変状態を検知する構成とすると好適である。
 この構成によれば、出力部材の回転加速度と所定値に設定された急変しきい値とを比較することにより、出力回転急変状態となったことを直接的かつ迅速に検知することができる。
 また、前記回転変化検知部は、車両のアンチロックブレーキシステムの発動を検知することにより、前記出力回転急変状態を検知する構成とすると好適である。
 この構成によれば、車両のアンチロックブレーキシステムの作動指令を監視することにより、特別な判定手段を別途設けることなく、出力回転急変状態となる可能性が高いことを検知することができる。
 また、前記回転変化検知部が前記出力回転急変状態を検知した後、所定の終了判定時間が経過するまでに新たな前記出力回転急変状態を検知しなかった場合に、前記規制回避制御部は前記規制回避制御を終了する構成とすると好適である。
 所定の終了判定時間以上に亘って出力回転急変状態が検知されずに出力部材の回転加速度が所定値未満に維持されている場合には、車両の状態が安定しており、新たに出力回転急変状態となる可能性が低いと考えられる。上記の構成によれば、必要以上に規制回避制御を継続することを防止して、第一回転電機等を状況に応じて適切に制御可能とすることができる。
 また、前記差動歯車装置の少なくとも3つの回転要素の回転速度の順が、前記第一回転電機が駆動連結された回転要素、前記入力回転要素、前記出力部材が駆動連結された回転要素の順である構成とすると好適である。
 なお、「回転速度の順」は、高速側から低速側に向かう順、又は低速側から高速側に向かう順のいずれかであり、各差動歯車機構の回転状態によりいずれともなり得るが、いずれの場合にも回転要素の順は変わらない。すなわち、「回転速度の順に」とは、「各回転要素の回転状態における回転速度の高い順又は低い順に」ということである。なお、「回転速度の順」は、各回転要素の速度線図(共線図)における配置順に等しい。ここで、「各回転要素の速度線図(共線図)における配置順」とは、速度線図において各回転要素に対応する軸の配置される順番のことである。
 この構成によれば、入力部材に駆動連結される内燃機関の駆動力を利用して、第一回転電機に発電させながら出力部材及び車輪を介して車両を駆動するスプリット走行モードを実現することができる。また、内燃機関の燃焼停止状態で第二回転電機の駆動力を利用して車両を駆動する電動走行モードを実現することができる。電動走行モードは、更に、一方向クラッチにより入力回転要素の回転速度がゼロに規制された状態で第一回転電機の駆動力を出力部材に伝達させて車両駆動をアシストするモード(「第二電動走行モード」と称する)を含むことができる。
 例えば上記第二電動走行モードでは、入力回転要素の回転速度がゼロであり、常に制御しきい値未満の低回転状態となる。そのため、第二電動走行モードでの走行中に出力部材の回転加速度が急低下すると、直ちに入力回転要素に負荷がかかるおそれがある。この点、これまで説明してきたように、本発明によれば一方向クラッチに大きな負荷がかかるのを未然に有効に抑制することができるので、本発明の適用対象としては、上記の構成を備えて第二電動走行モードを実現可能な車両用駆動装置が特に適している。
 また、前記入力部材と前記一方向クラッチに連結された前記入力回転要素との駆動連結を解除可能な摩擦係合装置を更に備える構成とすると好適である。
 この構成によれば、入力回転要素と内燃機関に駆動連結された入力部材とを切り離すことができる。よって、規制回避制御の実行時に内燃機関の内部での摩擦抵抗のない状態で第一回転電機の回転速度を制御することができ、入力回転要素の回転速度が制御しきい値以上となるまでの時間を短縮することができる。よって、一方向クラッチに大きな負荷がかかるのをより確実に抑制することができる。
 また、この構成では、内燃機関の燃焼停止状態で第二回転電機の駆動力を利用して車両を駆動する電動走行モードを実現可能な場合には、当該電動走行モードでの車両走行時に、摩擦係合装置を解放状態として車輪から内燃機関を切り離すことができる。よって、電動走行モード時のエネルギ効率を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る車両用駆動装置の機械的構成を示すスケルトン図である。 車両用駆動装置のシステム構成を示す模式図である。 ハイブリッド走行モードでの差動歯車装置の動作状態を表す速度線図である。 第一電動走行モードでの差動歯車装置の動作状態を表す速度線図である。 第二電動走行モードでの差動歯車装置の動作状態を表す速度線図である。 出力回転急変状態発生時における差動歯車装置の動作状態を表す速度線図である。 規制回避制御の動作を説明するための速度線図である。 規制回避制御の実行時の各部の動作状態の一例を示すタイムチャートである。 規制回避制御を含む特定走行制御の全体の処理手順を示すフローチャートである。 規制回避制御の処理手順を示すフローチャートである。 その他の実施形態に係る規制回避制御の動作を説明するための速度線図である。 その他の実施形態に係る規制回避制御の動作を説明するための速度線図である。
 本発明に係る車両用駆動装置の実施形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態に係る車両用駆動装置1は、車輪Wの駆動力源として内燃機関E及び回転電機MG1,MG2の双方を備えた車両(ハイブリッド車両)を駆動するための駆動装置(ハイブリッド車両用駆動装置)とされている。そして、本実施形態に係る車両用駆動装置1は制御装置70(図2を参照)を備え、この制御装置70は、図2に示すシステム構成に基づき各駆動力源等の動作を制御する。なお、図2において、破線は電力の伝達経路を示し、実線矢印は各種情報の伝達経路を示している。
 図1に示すように、本実施形態では、車両用駆動装置1が備える差動歯車装置DGは、サンギヤs、キャリヤca、及びリングギヤrを回転要素として有する遊星歯車機構PGにより構成されている。そして、この遊星歯車機構PGの他の回転要素を介することなく、サンギヤsに第一回転電機MG1が駆動連結され、キャリヤcaに入力部材Iが駆動連結され、リングギヤrに第二回転電機MG2及び出力部材Oが駆動連結されている。なお、入力部材Iは内燃機関Eに駆動連結され、出力部材Oは車輪Wに駆動連結されている。
 そして、この車両用駆動装置1は、入力部材Iとキャリヤcaとの駆動連結を解除可能な摩擦係合装置CLを備えると共に、キャリヤcaが負回転することを規制する一方向クラッチFを備えている。これにより、内燃機関Eを停止した状態で第二回転電機MG2の出力トルクを出力部材Oに伝達して車輪Wを駆動する電動走行モードを実行する際に、内燃機関Eを切り離すことができ、第一回転電機MG1の空転(引き摺り)を回避することによるエネルギ効率の向上を図ることが可能となっている。また、第二回転電機MG2の出力トルクだけでは車輪Wを駆動するためのトルクが不足する場合には、一方向クラッチFの負回転規制状態で第一回転電機MG1の出力トルクを出力部材Oに伝達して車輪Wの駆動をアシストする走行モード(電動走行モードの一種である第二電動走行モード)を実現することが可能となっている。
 このような構成において、本実施形態に係る車両用駆動装置1は、特定の状況下において発生し得る一方向クラッチFの故障を未然に抑制するべく、規制回避制御を実行可能に構成されている点に特徴を有している。以下、本実施形態に係る車両用駆動装置1の構成について詳細に説明する。
1.車両用駆動装置の機械的構成
 まず、本実施形態に係る車両用駆動装置1の機械的構成について説明する。車両用駆動装置1は、内燃機関Eに駆動連結される入力部材Iと、車輪Wに駆動連結される出力部材Oと、第一回転電機MG1と、第二回転電機MG2と、少なくとも3つの回転要素を有する差動歯車装置DGと、制御装置70と、を備えている。そして、本実施形態に係る車両用駆動装置1は、内燃機関Eの出力トルクを、第一回転電機MG1側と、車輪W及び第二回転電機MG2側とに分配する動力分配用の差動歯車装置DGを備えた、いわゆる2モータスプリット方式のハイブリッド車両用の駆動装置として構成されている。
 図1に示すように、本実施形態では、差動歯車装置DGは、シングルピニオン型の遊星歯車機構PGにより構成されている。すなわち、差動歯車装置DGは本例では3つの回転要素、具体的には、サンギヤs、キャリヤca、及びリングギヤrを有している。そして、以下に述べるように、入力部材I、出力部材O、及び第一回転電機MG1が、それぞれ差動歯車装置DGの異なる回転要素に、当該差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく駆動連結されている。本例では、サンギヤsに第一回転電機MG1が駆動連結され、キャリヤcaに入力部材Iが駆動連結され、リングギヤrに出力部材Oが駆動連結されている。
 ここで、入力部材Iが駆動連結された回転要素を「入力回転要素Ei」、出力部材Oが駆動連結された回転要素を「出力回転要素Eo」、第一回転電機MG1が駆動連結された回転要素を「第一回転電機連結要素Em」とすると、本実施形態では、サンギヤsが第一回転電機連結要素Emとなり、キャリヤcaが入力回転要素Eiとなり、リングギヤrが出力回転要素Eoとなる。本実施形態では、差動歯車装置DGの3つの回転要素の回転速度は、サンギヤs、キャリヤca、リングギヤrの順となっている(図3等を参照)。言い換えれば、差動歯車装置DGの3つの回転要素の回転速度は、第一回転電機連結要素Em、入力回転要素Ei、出力回転要素Eoの順となっている。
 第二回転電機MG2は、入力回転要素Ei(キャリヤca)及び第一回転電機連結要素Em(サンギヤs)以外の差動歯車装置DGの回転要素(本例では、出力回転要素Eoであるリングギヤr)に、当該差動歯車装置DGの他の回転要素を介することなく駆動連結されている。また、車両用駆動装置1は、入力部材Iと入力回転要素Ei(キャリヤca)との駆動連結を解除可能な摩擦係合装置CLを備えている。また、車両用駆動装置1は、入力回転要素Ei(キャリヤca)が負回転することを規制する一方向クラッチFを備えている。
 なお、差動歯車装置DGの各回転要素には、当該回転要素と一体回転する連結部材が連結されている。具体的には、図1に示すように、サンギヤsには第一連結部材41が連結され、キャリヤcaには第二連結部材42が連結され、リングギヤrには第三連結部材43が連結されている。そして、入力部材I、出力部材O、第一回転電機MG1、及び第二回転電機MG2のそれぞれは、これらの連結部材41,42,43の何れかに駆動連結されることで、差動歯車装置DGの所定の回転要素に駆動連結されている。
 入力部材Iは、内燃機関Eに駆動連結される。本実施形態では、入力部材Iは軸部材(入力軸)とされている。ここで、内燃機関Eは、燃料の燃焼により動力を出力する原動機であり、例えば、ガソリンエンジン等の火花点火機関やディーゼルエンジン等の圧縮着火機関等を用いることができる。入力部材Iは、内燃機関Eのクランクシャフト等の内燃機関出力軸に駆動連結されている。本実施形態では、入力部材Iは、内燃機関出力軸と一体回転するように駆動連結されており、入力部材Iの回転速度は内燃機関Eの回転速度と等しくなる。なお、内燃機関Eが、ダンパやフライホイール等の他の装置を介して入力部材Iに駆動連結された構成としても好適である。
 出力部材Oは、車輪Wに駆動連結される。本実施形態では、出力部材Oは歯車部材とされており、具体的には、出力用差動歯車装置Dに備えられる差動入力ギヤとされている。出力用差動歯車装置Dは、本例では、互いに噛み合う複数の傘歯車を用いた差動歯車機構により構成されており、出力部材Oに伝達されるトルクを駆動輪となる左右の車輪Wに分配する。なお、車両用駆動装置1を搭載する車両の車輪Wには、ブレーキ操作に連動して作動するブレーキ装置8(例えば、ディスクブレーキ等)が設けられており、このブレーキ装置8の制動力により車両の制動が行われる。
 第一回転電機MG1は、ケースCSに固定された第一ステータSt1と、この第一ステータSt1の径方向内側に回転自在に支持された第一ロータRo1とを有している。第一ロータRo1は、当該第一ロータRo1が固定された第一ロータ軸としての第一連結部材41を介して、第一回転電機連結要素Em(本例ではサンギヤs)と一体回転するように駆動連結されている。第二回転電機MG2は、ケースCSに固定された第二ステータSt2と、この第二ステータSt2の径方向内側に回転自在に支持された第二ロータRo2とを有している。第二ロータRo2は、当該第二ロータRo2が固定された第二ロータ軸を介して、第二回転電機出力ギヤ55と一体回転するように駆動連結されている。
 図2に示すように、第一回転電機MG1は、第一インバータ4を介して蓄電装置Bに電気的に接続されており、第二回転電機MG2は、第二インバータ5を介して蓄電装置Bに電気的に接続されている。蓄電装置Bとしては、バッテリやキャパシタ等を用いることができる。そして、本実施形態では、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2のそれぞれは、蓄電装置Bから電力の供給を受けて動力(トルク)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させ、発生した電力を蓄電装置Bに供給するジェネレータ(発電機)としての機能とを果たすことが可能とされている。
 摩擦係合装置CLは、入力部材Iと第二連結部材42とを選択的に駆動連結するように設けられている。すなわち、摩擦係合装置CLは、入力部材Iと差動歯車装置DGの入力回転要素Ei(本例ではキャリヤca)との間の動力伝達経路上に設けられ、入力部材Iと入力回転要素Eiとの駆動連結を解除可能である。言い換えれば、入力部材Iは、摩擦係合装置CLを介して選択的に入力回転要素Eiに駆動連結される。摩擦係合装置CLが直結係合状態にある場合には、入力回転要素Eiと一体回転する第二連結部材42の回転速度は、入力部材I(内燃機関E)の回転速度に等しくなる。また、摩擦係合装置CLが解放状態にある場合には、入力回転要素Ei及び第二連結部材42と入力部材Iとが相対回転する状態となる。なお、本実施形態では、摩擦係合装置CLは、油圧により動作する湿式多板クラッチとして構成されている。
 一方向クラッチFは、ケースCSに対する入力回転要素Ei(本例ではキャリヤca)の相対回転を正方向にのみ許容するように、ケースCSと第二連結部材42との間に設けられている。ここで、ケースCSは、車両用駆動装置1を搭載する車両の車体に固定された非回転部材であり、その回転速度は常にゼロである。よって、本実施形態では、一方向クラッチFは、差動歯車装置DGの入力回転要素Eiが正回転する(正方向に回転する)ことを許容すると共に、負回転する(負方向に回転する)ことを規制するように設けられている。以下では、実際に入力回転要素Eiの負回転が規制されている状態を「負回転規制状態」と称する。一方、入力回転要素Eiの回転が規制されることなく正方向に回転している状態を「相対回転状態」と称する。負回転規制状態では、一体回転する入力回転要素Ei及び第二連結部材42は、ケースCSに固定されて回転速度がゼロとなる。
 第二回転電機MG2及び出力部材Oは、カウンタギヤ機構Cを介して出力回転要素Eo(本例ではリングギヤr)に駆動連結されている。図1に示すように、カウンタギヤ機構Cは、第一カウンタギヤ53と、第二カウンタギヤ54と、これらが一体回転するように連結するカウンタ軸とを有して構成されている。第三連結部材43は、第一カウンタギヤ53と噛み合うカウンタドライブギヤ52を有している。そして、第二回転電機出力ギヤ55がカウンタドライブギヤ52とは周方向(第一カウンタギヤ53の周方向)の異なる位置で第一カウンタギヤ53に噛み合うように配置されることで、第二回転電機MG2が出力回転要素Eoに駆動連結されている。また、出力部材Oは、第二カウンタギヤ54に噛み合うように配置されることで、出力回転要素Eoに駆動連結されている。すなわち、本実施形態では、出力回転要素Eoと第二回転電機MG2と出力部材Oとの間の回転速度の関係は、互いに比例関係にあり、その比例係数(すなわち、回転速度比)は、間に介在する歯車の歯数に応じた値となる。
 上記のような構成を備えることで、この車両用駆動装置1は、内燃機関Eと回転電機MG1,MG2との双方の出力トルクにより車両を走行させるハイブリッド走行モード(スプリット走行モード)と、回転電機MG1,MG2の出力トルクのみにより車両を走行させる電動走行モード(後述する第一電動走行モード及び第二電動走行モードを含む)とを実行可能に備えている。これらの走行モードについては、後述する。
2.車両用駆動装置のシステム構成
2-1.システムの全体構成
 本実施形態に係る車両用駆動装置1のシステム構成について説明する。図2に示すように、本実施形態に係る制御装置70は、回転電機制御部75、係合制御部76、走行モード決定部77、回転変化検知部71、及び規制回避制御部73を備えている。
 そして、制御装置70は、CPU等の演算処理装置を中核として備えるとともに、RAMやROM等の記憶装置等を有して構成されている。そして、ROM等に記憶されたソフトウェア(プログラム)又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、制御装置70の各機能部が構成されている。これらの各機能部は、互いに情報の受け渡しを行うことができるように構成されている。
 制御装置70は、車両用駆動装置1を搭載する車両の各部の情報を取得するために、車両の各部に設けられたセンサ等からの情報を取得可能に構成されている。具体的には、図2に示すように、制御装置70は、入力回転要素センサSe1、第一ロータ軸センサSe2、出力部材センサSe3、蓄電状態センサSe10、及びアクセル開度センサSe11からの情報を取得可能に構成されている。
 入力回転要素センサSe1は、差動歯車装置DGの入力回転要素Eiの回転速度を検出するセンサである。本例では、入力回転要素センサSe1により検出される入力回転要素Eiの回転速度は、第二連結部材42の回転速度に等しい。第一ロータ軸センサSe2は、第一回転電機MG1(第一ロータ軸)の回転速度を検出するセンサである。本例では、第一ロータ軸センサSe2により検出される第一回転電機MG1の回転速度は、第一連結部材41(サンギヤs)の回転速度に等しい。第一ロータ軸センサSe2は、例えば、第一回転電機MG1に備えられた回転センサ(レゾルバ等)とすることができる。
 出力部材センサSe3は、出力部材Oの回転速度を検出するセンサである。制御装置70は、出力部材センサSe3により検出される出力部材Oの回転速度に基づき、車速を導出することができる。アクセル開度センサSe11は、アクセルペダル(図示せず)の操作量を検出することによりアクセル開度を検出するセンサである。蓄電状態センサSe10は、蓄電装置Bの状態(蓄電量等)を検出するセンサである。本実施形態では、蓄電状態センサSe10は、電圧センサや電流センサ等により構成され、SOC(state of charge:充電状態)を検出することにより蓄電量を検出する。
 図2に示すように、車両には内燃機関制御ユニット3及び車両制御ユニット80が備えられている。内燃機関制御ユニット3は、内燃機関Eの各部を制御することにより、内燃機関Eの動作制御を行う。また、内燃機関制御ユニット3は、制御装置70からの指令に従い、燃焼停止状態にある内燃機関Eを始動状態へと変化させる内燃機関始動制御や、始動状態にある内燃機関Eを燃焼停止状態へと変化させる内燃機関停止制御を行うことが可能とされている。これらの内燃機関始動制御や内燃機関停止制御は、走行モードの切替時に適宜実行される。
 車両制御ユニット80は、駆動系以外の車両の各部(例えば、ブレーキ装置8等を含む制動系、図示されていないステアリングホイール等を含む操舵系、及び車載用エアコンディショナーのコンプレッサや灯火類等の補機類等)を制御することにより、車両の走行状態を統合制御する。本実施形態では特に、車両制御ユニット80はアンチロックブレーキシステム(Antilock Brake System)を備えている。車両制御ユニット80は、車輪速センサSe12からの情報を取得可能に構成されており、車輪Wのロックを検知するとABS作動指令(アンチロックブレーキシステムの発動指令)を出力する。そして、そのABS作動指令に従って車輪Wがロックしないようにブレーキ装置8の制動力が制御される。
2-2.回転電機制御部の構成
 回転電機制御部75は、第一回転電機MG1や第二回転電機MG2の動作制御を行う機能部である。具体的には、回転電機制御部75は、第一回転電機MG1の出力トルク及び回転速度の制御目標としての目標トルク及び目標回転速度を設定し、この制御目標に応じて第一回転電機MG1が動作するように、第一インバータ4を制御する。本例では、回転電機制御部75は、トルク制御或いは回転速度制御により第一回転電機MG1の動作制御を行う。ここで、トルク制御は、第一回転電機MG1に対する目標トルクを設定して、第一回転電機MG1の出力トルクを当該目標トルクに合わせる制御である。また、回転速度制御は、第一回転電機MG1に対する目標回転速度を設定して、第一回転電機MG1の回転速度を当該目標回転速度に合わせる制御である。また、第二回転電機MG2についての制御は、第一インバータ4が第二インバータ5に置き換わる点を除いて第一回転電機MG1と同様である。
2-3.係合制御部の構成
 係合制御部76は、摩擦係合装置CLの状態を制御する機能部である。本実施形態では、係合制御部76は、摩擦係合装置CLに供給される油圧を制御することにより、摩擦係合装置CLを主に直結係合状態又は解放状態に制御する。ここで、「直結係合状態」は、摩擦係合装置CLの両側の入力部材Iと第二連結部材42とが直結し、これらが一体回転する状態である。「解放状態」は、摩擦係合装置CLの両側の入力部材Iと第二連結部材42との間で回転及びトルクが伝達されない状態である。係合制御部76は、走行モード決定部77により決定される走行モードに従い、摩擦係合装置CLの状態を制御する。例えば係合制御部76は、ハイブリッド走行モードの選択時には摩擦係合装置CLを直結係合状態とし、電動走行モードの選択時には摩擦係合装置CLを解放状態とする。なお、ハイブリッド走行モードと電動走行モードとの遷移過程では、係合制御部76は、入力部材Iと第二連結部材42とが互いに相対回転する状態でこれらの間でトルクが伝達される「スリップ係合状態」となるように摩擦係合装置CLを制御する場合もある。
2-4.走行モード決定部の構成
 走行モード決定部77は、車両の走行モードを決定する機能部である。走行モード決定部77は、例えば、出力部材センサSe3の検出結果に基づいて導出される車速と、アクセル開度センサSe11により検出されるアクセル開度と、蓄電状態センサSe10により検出される蓄電状態とに基づいて、車両用駆動装置1が実現すべき走行モードを決定する。本実施形態では、走行モード決定部77が決定可能な走行モードには、ハイブリッド走行モードと電動走行モードとが含まれる。また、電動走行モードには、第一電動走行モードと第二電動走行モードとが含まれる。なお、走行モード決定部77は、メモリ等で構成される記憶装置6に予め記憶して備えられた、車速、アクセル開度、及び蓄電状態(蓄電量)と走行モードとの関係を規定したモード選択マップ(図示せず)を参照して、走行モードを決定する。
 ハイブリッド走行モードは、内燃機関Eと回転電機MG1,MG2との双方の出力トルクにより走行する走行モードである。本実施形態に係るハイブリッド走行モードはスプリット走行モードであり、摩擦係合装置CLが直結係合状態とされ、入力部材I及び摩擦係合装置CLを介して伝達される内燃機関Eの出力トルクが第一回転電機MG1に分配されつつ出力部材Oに伝達される。なお、ハイブリッド走行モードでは、一方向クラッチFは相対回転状態となる。図3は、ハイブリッド走行モードでの差動歯車装置DGの動作状態を表す速度線図である。なお、以下の説明で参照する各速度線図において、縦軸は、各回転要素の回転速度に対応している。すなわち、縦軸に付記されている「0」は、回転速度がゼロであることを示しており、上側が正回転(回転速度が正)、下側が負回転(回転速度が負)である。また、並列配置された複数本の縦線のそれぞれが、差動歯車装置DGの各回転要素に対応している。そして、各縦線の上側に記載されている四角形で囲まれた「Em」、「Ei」、「Eo」は、それぞれ第一回転電機連結要素Em、入力回転要素Ei、出力回転要素Eoを示している。
 また、速度線図上において、第一回転電機MG1の回転速度、第二回転電機MG2の回転速度、内燃機関E(入力部材I)の回転速度、及び出力部材Oの回転速度のそれぞれを、互いに異なる記号で示している。なお、発明の理解を容易にすべく、第二回転電機MG2及び出力部材Oの回転速度に関しては、これらと出力回転要素Eoとの間の動力伝達系による変速後の回転速度を示している。更に、速度線図上において、一方向クラッチFが入力回転要素Ei(本例ではキャリヤca)の正回転のみを許容して負回転を規制する様子を、黒塗りの上向き三角の記号を用いて模式的に示している。
 そして、「T1」は第一回転電機連結要素Em(本例ではサンギヤs)に伝達される第一回転電機MG1の出力トルクを示し、「T2」は出力回転要素Eo(本例ではリングギヤr)に伝達される第二回転電機MG2の出力トルクを示している。「Te」は直結係合状態の摩擦係合装置CLを介して入力回転要素Eiに伝達される内燃機関Eの出力トルクを示し、「To」は出力部材O(車輪W)から出力回転要素Eoに伝達される走行トルク(走行抵抗)を示している。これらのトルクに隣接配置された矢印は、上向き矢印が正方向のトルクを表し、下向き矢印が負方向のトルクを表している。
 図3の速度線図に示すように、ハイブリッド走行モードでは、摩擦係合装置CLの直結係合状態で内燃機関Eの出力トルクが入力回転要素Eiに伝達される。この際、内燃機関Eは、効率が高く排ガスの少ない状態(最適燃費特性に沿った状態)に維持されるよう制御されつつ車両を走行させるための要求駆動力に応じた正方向のトルクを出力し、このトルクが入力部材Iを介して入力回転要素Eiに伝達される。差動歯車装置DGでは、回転速度の順で中間となる入力回転要素Eiに内燃機関Eのトルクが入力され、入力回転要素Eiに対して回転速度の順で一方側となる第一回転電機連結要素Emに第一回転電機MG1の負方向のトルクが入力される。そして、入力回転要素Eiに対して回転速度の順で他方側となる出力回転要素Eoに出力部材Oが駆動連結される。第一回転電機MG1は内燃機関Eのトルクの反力受けとして機能し、差動歯車装置DGは、入力回転要素Eiに伝達される内燃機関Eのトルクの一部を第一回転電機連結要素Emに駆動連結された第一回転電機MG1に分配し、内燃機関Eのトルクに対して減衰されたトルクを出力回転要素Eoに駆動連結された出力部材Oに伝達する。これにより、車両を走行させる。
 このとき、第一回転電機MG1は、負方向のトルクを出力しつつ基本的には正回転して発電する。第二回転電機MG2は、必要に応じて正方向のトルクを出力して出力部材Oに伝達されるトルクを補助する。なお、車速に応じて、第一回転電機MG1が負方向のトルクを出力しつつ負回転して力行し、第一回転電機MG1を駆動するための電力を第二回転電機MG2が発電する場合もある。ハイブリッド走行モードでは、内燃機関Eを効率良く駆動しながら、当該内燃機関Eの大きなトルクを利用して発電を行いつつ車両を走行させることができる。そのため、走行モード決定部77が参照するモード選択マップによれば、例えば蓄電装置Bの蓄電量が所定値以下の低蓄電状態等で、ハイブリッド走行モードが選択される。
 電動走行モードは、回転電機MG1,MG2の出力トルクのみにより走行する走行モードである。電動走行モードでは、摩擦係合装置CLが解放状態とされ、内燃機関Eの燃焼停止状態で、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2の一方又は双方の出力トルクが出力部材Oに伝達される。本実施形態では、電動走行モードには、第一電動走行モード及び第二電動走行モードの2つのモードが含まれる。
 第一電動走行モードは、摩擦係合装置CLの解放状態且つ一方向クラッチFの相対回転状態で第二回転電機MG2の出力トルクのみにより走行する走行モードである。内燃機関Eは燃焼停止状態とされる。図4の速度線図に示すように、第一電動走行モードでは、第一回転電機連結要素Em及び入力回転要素Eiを介したトルク伝達が行われることなく、出力回転要素Eoに駆動連結された第二回転電機MG2のトルクのみが、同じく出力回転要素Eoに駆動連結された出力部材Oに伝達される。第二回転電機MG2は、要求駆動力に応じたトルクを出力して車両を走行させる。本実施形態では、第一電動走行モードでは第一回転電機MG1の回転速度は略ゼロとされ、第一回転電機MG1の空転が回避される。モード選択マップによれば、例えば蓄電装置Bの蓄電量が比較的多く且つ要求駆動力が所定値以下の低負荷状態等で、第一電動走行モードが選択される。
 第二電動走行モードは、摩擦係合装置CLの解放状態且つ一方向クラッチFの負回転規制状態で少なくとも第一回転電機MG1の出力トルクにより走行する走行モードである。本実施形態では、第二電動走行モードでは、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2の双方の出力トルクにより走行する。内燃機関Eは燃焼停止状態とされる。図5の速度線図に示すように、第二電動走行モードでは、出力回転要素Eoに駆動連結された第二回転電機MG2のトルクが、同じく出力回転要素Eoに駆動連結された出力部材Oに伝達される。また、第一回転電機MG1は負方向のトルクを出力しつつ負回転し、第一回転電機MG1に駆動連結された第一回転電機連結要素Emの回転速度は負回転しつつ低下する。第一回転電機連結要素Emの回転速度の低下に伴って入力回転要素Eiの回転速度も低下し、やがてゼロとなったときに一方向クラッチFが負回転規制状態となり、第二連結部材42を介して入力回転要素EiがケースCSに固定される。
 負回転規制状態の一方向クラッチFは、第一回転電機MG1のトルクの反力受けとして機能し、第一回転電機連結要素Emに伝達される第一回転電機MG1の負方向のトルクは、トルクの向きが逆転されて、出力回転要素Eoに駆動連結された出力部材Oに伝達される。第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2は、協働して要求駆動力に応じたトルクを出力し、車両を走行させる。第二電動走行モードでは、第二回転電機MG2のトルクに加えて第一回転電機MG1のトルクをも利用できるので、比較的大きなトルクを車輪Wに伝達して車両を走行させることができる。モード選択マップによれば、例えば蓄電装置Bの蓄電量が比較的多く且つ要求駆動力が所定値以上の高負荷状態等で第二電動走行モードが選択される。
 なお、本実施形態では、一方向クラッチFが負回転規制状態となることで入力回転要素EiがケースCSに固定されて第一回転電機MG1のトルクが出力部材Oに伝達可能となり、第二電動走行モードが実現できるという利点がある。なお、第二電動走行モードでは、摩擦係合装置CLは直結係合状態とされても良い。
 ところで、車両の走行中、事故の防止等のために運転者により急なブレーキ操作が行われる場合がある。このような急操作が例えば第二電動走行モードでの走行中に行なわれた場合には、ブレーキ装置8の大きな制動力により、図6に示すように、車輪W及び出力部材O、並びにこれらに比例する回転速度で回転する出力回転要素Eoの回転速度が短時間のうちに大きく低下することになる。なお、本実施形態では、そのような場合には車両制御ユニット80からABS作動指令が出力され、アンチロックブレーキシステムが発動されるものとする。
 この際、一方向クラッチFがなければ、図6において破線で示すように、第一回転電機MG1の慣性モーメントにより第一回転電機MG1が駆動連結された第一回転電機連結要素Emを支点として出力回転要素Eo及び入力回転要素Eiの回転速度が急低下しようとする。その結果、第二電動走行モードにおいて負回転規制状態となっている一方向クラッチFに対して更に負方向のトルクが作用して瞬時的に大きな負荷が作用する。そこで、このような不具合の発生を抑制するため、本実施形態に係る制御装置70は、回転変化検知部71及び規制回避制御部73を備えている。なお、以下では、第二電動走行モードで走行していることを前提として説明する。
2-5.回転変化検知部の構成
 回転変化検知部71は、出力部材Oの回転速度が急変している状態である出力回転急変状態を検知する機能部である。回転変化検知部71は、出力部材Oの回転加速度及び車両制御ユニット80からのABS作動指令の一方又は双方に基づいて出力回転急変状態を検知する。本実施形態では、回転変化検知部71は、出力部材Oの回転加速度及びABS作動指令の双方に基づいて出力回転急変状態を検知する構成となっている。
 図2に示すように、回転変化検知部71は、出力部材Oの回転加速度の情報を取得するべく、回転加速度算出部72を備えている。回転加速度算出部72は、出力部材センサSe3で検出される出力部材Oの回転速度の情報を所定周期で逐次取得し、取得したそれらの情報に基づいて出力部材Oの回転加速度を算出する。ここで、出力部材Oの回転加速度は、出力部材Oの回転速度の単位時間当たりの変化量(時間変化率)である。回転加速度算出部72は、N(Nは1以上の整数)周期分の期間の前後での出力部材Oの回転速度の変化量を算出し、この変化量をN周期分の時間で除算することにより出力部材Oの回転加速度を算出する。
 回転変化検知部71は、回転加速度算出部72により算出される回転加速度の情報に少なくとも基づいて、出力回転急変状態を検知する。本実施形態では、回転変化検知部71は、出力部材Oの回転加速度が、負方向に所定の急変しきい値At以上であることを検知したことを条件として、出力回転急変状態を検知する。ここで、「回転加速度が負方向に急変しきい値At以上である」とは、いずれも負の値をとる回転加速度と急変しきい値Atとの関係に関して、回転加速度の絶対値が急変しきい値Atの絶対値に等しいかそれよりも大きいことを意味する。言い換えれば、回転変化検知部71は、出力部材Oの回転加速度が、負の値に設定された急変しきい値At(図8を参照)以下であることを検知したことを条件として、出力回転急変状態を検知する。
 本実施形態では、回転変化検知部71による出力回転急変状態の検知基準となる急変しきい値Atは、車両の制動時における当該車両の減速加速度に応じた出力部材Oの回転加速度に基づいて設定されている。ここで、「車両の減速加速度」とは、車両の制動に伴う車体自体の減速加速度(車体加速度(<0))である。また、「車両の減速加速度に応じた出力部材Oの回転加速度」とは、車両の制動時に車輪Wがロックすることなく(タイヤがグリップ力を維持したまま)車体が減速する際の出力部材Oの回転加速度であり、車体加速度に比例する。更に本例では、車輪Wがロックしてタイヤがグリップ力を失う直前の制動力に近い比較的大きな制動力で車両を制動する場合における車体加速度に応じた出力部材Oの回転加速度(ここでは、これを「最大グリップ回転加速度」と称する)に基づいて、それよりも負方向に大きい値となるように急変しきい値Atが設定されている。すなわち、急変しきい値Atは負の値をとる最大グリップ回転加速度未満の値に設定されており、急変しきい値Atの絶対値は、最大グリップ回転加速度の絶対値よりも大きくなっている。
 このように回転変化検知部71は、基本的には出力部材Oの回転加速度が急変しきい値At以下であることを検知することで出力回転急変状態を検知する。本実施形態では、回転変化検知部71は、更に車両制御ユニット80からのABS作動指令にも基づいて、当該ABS作動指令の発令を検知することで出力回転急変状態を検知する。すなわち、回転変化検知部71は、出力部材Oの回転加速度が急変しきい値At以下となったこと、及びABS作動指令が発令されたこと、のいずれか早い方を検知することで、出力回転急変状態を検知する。そして、回転変化検知部71は、出力回転急変状態を検知した場合には、その検知結果の情報を規制回避制御部73に出力する。
 なお、アンチロックブレーキシステムの作動時には、車輪Wがロック状態と非ロック状態とを交互に繰り返し、出力部材Oの回転加速度が急変しきい値At以下の状態と急変しきい値Atより大きい状態とを交互に繰り返す場合がある(図8を参照)。このような場合には、ABS作動指令に基づく出力回転急変状態の検知は1回限りであるのに対して、出力部材Oの回転加速度に基づく出力回転急変状態の検知は複数回に及ぶことになる。本実施形態では、回転変化検知部71は、一連の車両制動操作において最初の出力回転急変状態を検知した以降は、出力部材Oの回転加速度に基づく出力回転急変状態を検知する毎に、その検知結果の情報を規制回避制御部73に出力する。
2-6.規制回避制御部の構成
 規制回避制御部73は、入力回転要素Eiの回転速度がゼロより大きい値に設定された所定の制御しきい値Nt(図7及び図8を参照)未満となる低回転状態での車両の走行中に、回転変化検知部71により出力回転急変状態が検知された場合に規制回避制御を実行する機能部である。ここで、規制回避制御は、入力回転要素Eiの回転速度が制御しきい値Nt以上となるように第一回転電機MG1の回転速度を制御する制御である。すなわち、規制回避制御は、第一回転電機MG1の回転速度を制御することにより、制御しきい値Nt未満の回転速度で回転していた入力回転要素Eiの回転速度を上昇させて制御しきい値Nt以上とする制御である。
 本実施形態では、規制回避制御実行の開始条件の1つである低回転状態の判定基準となる制御しきい値Ntは、出力回転急変状態における入力回転要素Eiの回転速度の負方向への変動量を考慮して設定されている。より具体的には、出力回転急変状態の発生時に想定される出力部材Oの回転速度の予測変化量に基づいて、出力部材Oから出力回転要素Eoまでの動力伝達系による変速比ρ及び差動歯車装置DGの歯数比λ(図3~図7を参照)をも考慮して、入力回転要素Eiの回転速度の負方向の予測変動量ΔNが予め算出される。なお、差動歯車装置DGの歯数比λは、リングギヤrの歯数に対するサンギヤsの歯数の比である。また、出力部材Oから出力回転要素Eoまでの動力伝達系による変速比ρは、カウンタドライブギヤ52、第一カウンタギヤ53、第二カウンタギヤ54、及び差動入力ギヤとしての出力部材Oのそれぞれの歯数に基づいて決まる。そして本実施形態では、その予測変動量ΔNに所定の余裕分を加味して、制御しきい値Ntが設定されている。すなわち、制御しきい値Ntは予測変動量ΔNよりも所定量だけ大きい値に設定されている。
 本実施形態では、例えば第二電動走行モードでの走行中は一方向クラッチFが負回転規制状態となっており、入力回転要素Eiの回転速度はゼロである。よって、第二電動走行モードでの走行中は入力回転要素Eiの回転速度は常に制御しきい値Nt未満となり、常に低回転状態となる。この状態で、回転変化検知部71からの出力回転急変状態の検知結果の情報を規制回避制御部73が受け取ると、規制回避制御が開始される。
 規制回避制御では、第一回転電機MG1の目標回転速度が設定され、その目標回転速度目標値として第一回転電機MG1の回転速度が制御される。図2に示すように、規制回避制御部73は、規制回避制御中における第一回転電機MG1の目標回転速度を設定するべく、目標回転速度決定部74を備えている。本実施形態では、目標回転速度決定部74は、記憶装置6に予め記憶して備えられた目標回転速度データ6aを参照して、第一回転電機MG1の目標回転速度を決定する。
 ここで、目標回転速度データ6aは、出力部材Oの回転速度と、入力回転要素Eiの回転速度を制御しきい値Nt以上とするための第一回転電機MG1の目標回転速度との関係を規定したデータである。差動歯車装置DGの歯数比λと出力部材Oから出力回転要素Eoまでの動力伝達系による変速比ρとが既知であれば、入力回転要素Eiの回転速度が制御しきい値Ntに一致する状態での出力部材Oの回転速度と第一回転電機MG1の回転速度との関係が決まる。すなわち、出力部材Oの回転速度に応じた第一回転電機MG1の回転速度が決まる。本実施形態の目標回転速度データ6aでは、出力部材Oの回転速度毎に、上記のようにして決まる第一回転電機MG1の回転速度以上の目標回転速度が関連付けられている。従って、目標回転速度データ6aには、出力部材Oの回転速度と、出力部材Oから出力回転要素Eoまでの動力伝達系による変速比ρと、差動歯車装置DGの歯数比λと、制御しきい値Ntとに基づいて設定される第一回転電機MG1の目標回転速度が記憶されていると言える。このような目標回転速度データ6aは、二次元マップやテーブル等の形態で備えられる。
 目標回転速度決定部74は、目標回転速度データ6aと出力部材Oの回転速度とに基づいて第一回転電機MG1の目標回転速度を決定する。すなわち、目標回転速度決定部74は、出力部材センサSe3により実際に検出される出力部材Oの回転速度(実回転速度)を取得すると共に目標回転速度データ6aを参照し、目標回転速度データ6aにおいて出力部材Oの実回転速度に関連付けられている第一回転電機MG1の目標回転速度を読み出して取得する。目標回転速度決定部74は、そのようにして取得される目標回転速度を、その規制回避制御における第一回転電機MG1の目標回転速度として決定する。
 なお、規制回避制御中は、車両の制動に伴って出力部材Oの回転速度は時間の経過と共に所定の態様で逐次変化する(図8を参照)。そのため、それに応じて第一回転電機MG1の目標回転速度も逐次修正されることになる。
 規制回避制御部73は、決定された目標回転速度に一致させるように第一回転電機MG1の回転速度を制御する。本実施形態では、目標回転速度決定部74は決定した目標回転速度を回転電機制御部75に出力し、回転電機制御部75は受け取った目標回転速度を目標値として第一回転電機MG1の回転速度を制御する。すなわち、規制回避制御部73は、回転電機制御部75と協働して、目標回転速度決定部74により決定された目標回転速度に一致させるように第一回転電機MG1の回転速度を制御する。これにより、規制回避制御部73は、第一回転電機MG1の回転速度制御を実行してその回転速度を上昇させ、図7に示すように、制御しきい値Nt未満の回転速度(本例では、回転速度がゼロ)で回転していた入力回転要素Eiの回転速度を、制御しきい値Nt以上にまで上昇させる。これにより、一方向クラッチFは、第二連結部材42が制御しきい値Nt以上の回転速度で回転する相対回転状態となる。
 なお、図7においては、回転変化検知部71により出力回転急変状態が検知される直前の差動歯車装置DGの速度線図を破線で示している。また、発明の理解を容易にすべく、実際に出力部材Oの回転速度が大きく低下するよりも前に出力回転急変状態の発生を検知して、規制回避制御の実行により直ちに第一回転電機MG1の回転速度が目標回転速度に一致したと仮定した場合における差動歯車装置DGの速度線図を実線で示している。
 図7の実線の速度線図からも良く理解できるように、規制回避制御の実行により入力回転要素Eiの回転速度は制御しきい値Nt以上となる。特に本実施形態では、第二電動走行モードでは摩擦係合装置CLが解放状態とされ、入力回転要素Eiが入力部材I及び内燃機関Eから切り離されているので、内燃機関Eの内部での摩擦抵抗等による負荷のない状態で第一回転電機MGの回転速度を上昇させることができる。よって、入力回転要素Eiの回転速度が制御しきい値Nt以上となる状態を早期に実現することができる。
 この状態で、実際に出力部材Oの回転速度が大きく低下して出力回転要素Eoの回転速度も大きく低下すると、図7の二点鎖線の速度線図にも示すように、慣性によって回転速度が略一定に維持される第一回転電機連結要素Emを支点として入力回転要素Eiの回転速度が低下する。しかし、その低下幅は制御しきい値Nt未満に抑えられ、一方向クラッチFは相対回転状態を維持する。従って、急なブレーキ操作等により出力部材Oの回転速度が急低下するような場合であっても、一方向クラッチFが負回転規制状態となって更に入力回転要素Eiに負荷(逆止トルク)がかかるのを抑制することができる。よって、一方向クラッチFの故障の発生を未然に有効に抑制することができる。
 また、上記のように規制回避制御の実行により一方向クラッチFの故障を未然に抑制できるので、一方向クラッチF自体の強度を高く設計したり、ダンパやトルクリミッタ等の衝撃吸収機構を別途設けたりする必要がない。よって、車両用駆動装置1の製造コストの上昇や重量の増大を抑えることが可能となっている。
 規制回避制御部73は、予め設定された所定の終了判定時間Tt(図8を参照)に基づいて、規制回避制御の終了判定を行う。本実施形態では、規制回避制御部73は、回転変化検知部71が出力回転急変状態を検知した後、所定の終了判定時間Ttが経過するまでに新たな出力回転急変状態を検知しなかった場合に、規制回避制御の終了を決定する。具体的には、規制回避制御部73は、回転変化検知部71からの出力回転急変状態の検知結果の情報を受け取ると、その時点からの経過時間をタイマー等により計測する。その後、終了判定時間Ttが経過する前に回転変化検知部71からの出力回転急変状態の検知結果の情報を新たに受け取った場合には、計測中の経過時間をリセットして、その時点からの経過時間を再度計測する。そして、回転変化検知部71からの出力回転急変状態の検知結果の情報を新たに受け取ることなく終了判定時間Ttが経過すると、規制回避制御部73は規制回避制御の終了を決定する。規制回避制御の終了後は、回転電機制御部75は、通常の第二電動走行モードにおける制御目標に従って第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2を制御することになる。
3.規制回避制御を含む特定走行制御の具体的内容及び処理手順
 次に、本実施形態に係る規制回避制御を含む特定走行制御の具体的内容及び処理手順について、図8のタイムチャート並びに図9及び図10のフローチャートを参照して説明する。なお、図8では、これまでも一具体例として説明してきたように、第二電動走行モードでの走行中にアンチロックブレーキシステムが発動される場合を想定している。また、図9は、特定走行制御の全体の処理手順を示すフローチャートであり、図10はステップ#05における規制回避制御の処理手順を示すフローチャートである。
 図8に示すように、まず、第二電動走行モードで、第一回転電機MG1のトルク及び第二回転電機MG2のトルクが出力部材Oに伝達されて車両が走行している。この状態で、規制回避制御部73は、入力回転要素Eiの回転速度が所定の制御しきい値Nt未満の低回転状態であるか否かを判定する(ステップ#01)。本例では、第二電動走行モードでは一方向クラッチFが負回転規制状態にあり、入力回転要素Eiの回転速度がゼロとなっているので、低回転状態であると判定され(ステップ#01:Yes)、回転加速度算出部72は出力部材センサSe3から出力部材Oの回転速度の情報を取得する(ステップ#02)。回転加速度算出部72は、出力部材Oの回転速度の情報を所定周期で逐次取得し、出力部材Oの回転加速度を算出する(ステップ#03)。
 回転変化検知部71は、出力部材Oの回転加速度の情報を受け取り、受け取った回転加速度と所定の急変しきい値Atとの大小関係を比較することによって、出力回転急変状態となったか否かを判定する。その際、回転変化検知部71は、車両制御ユニット80からのABS作動指令にも基づいて出力回転急変状態となったか否かを判定する(ステップ#04)。出力回転急変状態が検知されなかった場合には(ステップ#04:No)、そのまま特定走行制御を終了する。一方、図8の時刻T01において、例えば車輪Wのロック等により出力部材Oの回転速度が急低下し、回転加速度が急変しきい値At未満となった(出力部材Oの回転加速度の絶対値が急変しきい値Atの絶対値よりも大きくなった)ことが検知されて出力回転急変状態が検知された場合には(ステップ#04:Yes)、規制回避制御が実行される(ステップ#05)。なお、出力回転急変状態では、図8から良く理解できるように、出力部材Oの実回転速度と車体自体の進行速度(車体速)に応じた換算速度とが大きく乖離した状態となる。
 規制回避制御では、規制回避制御部73は、直近の出力回転急変状態が検知された時刻T01からの経過時間の計測を開始する(ステップ#11)。また、目標回転速度決定部74は出力部材Oの回転速度の情報を取得し、これと記憶装置6に記憶された目標回転速度データ6aとに基づいて第一回転電機MG1の目標回転速度を決定する(ステップ#12)。規制回避制御部73は、回転電機制御部75との協働により、決定された目標回転速度に一致させるように第一回転電機MG1の回転速度を制御する(ステップ#13)。これにより、時刻T02の時点では、入力回転要素Eiの回転速度は制御しきい値Nt以上となる。なお、本例では車輪Wのロックが検知された後、時刻T02においてABS作動指令が発令されているが、時刻T01において既に出力回転急変状態が検知されているので、このABS作動指令は、回転変化検知部71によっては参照されない。
 時刻T02以降、アンチロックブレーキシステムが作動したことにより車輪Wのロック状態が解消されて、出力部材Oの回転速度は車体速に応じた換算速度に向かって上昇する。そしてそれらが一致した時刻T03以降は、その一致した状態を維持しながら出力部材Oの回転速度が低下している。なお、その際の出力部材Oの回転加速度は急変しきい値Atよりも大きい(出力部材Oの回転加速度の絶対値は急変しきい値Atの絶対値よりも小さい)。規制回避制御部73は、時刻T01を基準として終了判定時間Ttが経過する前に、回転変化検知部71により新たに出力回転急変状態が検知されるか否かを監視している(ステップ#14)。図8の例では、アンチロックブレーキシステムの作動中、時刻T01から終了判定時間Ttが経過する前に時刻T04において車輪Wが再度ロックし、出力部材Oの回転加速度に基づいて再度出力回転急変状態が検知されている(ステップ#14:Yes)。
 この場合、規制回避制御部73は、計測中の経過時間をリセットして、直近の出力回転急変状態が検知された時刻T04からの経過時間の計測を開始する(ステップ#11)。そして、時刻T04以降、ステップ#11からステップ#14までの処理を繰り返し実行する。本例では、時刻T04から時刻T05までの期間において、これらの処理が4回繰り返して実行されている。なお、各繰り返し単位における車両各部の動作は、時刻T01から時刻T04までの期間における動作と同様である。
 更に本例では、6回目の出力回転急変状態が検知された時刻T05以降、回転変化検知部71により新たに出力回転急変状態が検知されないまま、時刻T06において終了判定時間Ttが経過している(ステップ#14:No)。これにより、規制回避制御部73は規制回避制御の終了を決定して規制回避制御を終了する。その後、特定走行制御も終了する。なお、車両の走行中は、以上の特定走行制御が逐次繰り返して実行される。
4.その他の実施形態
 最後に、本発明に係る車両用駆動装置の、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記の実施形態では、差動歯車装置DGが3つの回転要素のみを有しており、第二回転電機MG2が差動歯車装置DGの出力回転要素Eoに駆動連結されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、差動歯車装置DGが4つ以上の回転要素を有する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。例えば図11に示すように、差動歯車装置DGが4つの回転要素を有する構成とすることができる。図11の例では、第二回転電機MG2は差動歯車装置DGの4つの回転要素のうち、入力回転要素Ei、第一回転電機連結要素Em1(上記の実施形態におけるEmと同じ)、及び出力回転要素Eo以外の回転要素である第二回転電機連結要素Em2に駆動連結されている。このような構成においても、上記の実施形態と同様、低車速状態で出力回転急変状態が検知された際に規制回避制御を実行することで、一方向クラッチFの故障を未然に有効に抑制することができる。
 なお、図11の例では、差動歯車装置DGの4つの回転要素は、回転速度の順が、第一回転電機連結要素Em1、入力回転要素Ei、出力回転要素Eo、第二回転電機連結要素Em2となっている。しかし、これらのうち少なくとも第一回転電機連結要素Em1、入力回転要素Ei、及び出力回転要素Eoの回転速度の順が記載の順となっていれば好適であり、第二回転電機連結要素Em2の回転速度の位置は任意である。すなわち、差動歯車装置DGの4つの回転要素の回転速度の順は、これ以外にも(Em1,Ei,Em2,Eo)、(Em1,Em2,Ei,Eo)、(Em2,Em1,Ei,Eo)とすることが可能である。
(2)上記の実施形態では、差動歯車装置DGの3つの回転要素の回転速度の順が、第一回転電機連結要素Em、入力回転要素Ei、出力回転要素Eoとなっている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、図12に示すように、これらの回転速度の順が、第一回転電機連結要素Em、出力回転要素Eo、入力回転要素Eiとされた構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、上記の実施形態とは異なり、内燃機関Eと回転電機MG1,MG2との双方の出力トルクにより走行するハイブリッド走行モードは、基本的に、内燃機関Eの出力トルクに対して増幅されたトルクが出力部材Oに伝達されるトルクコンバータモードとなる。このような構成においても、上記の実施形態と同様、低車速状態で出力回転急変状態が検知された際に規制回避制御を実行することで、一方向クラッチFの故障を未然に有効に抑制することができる。
 なお、図12の例では、差動歯車装置DGが3つの回転要素のみを有しており、第二回転電機MG2は差動歯車装置DGの出力回転要素Eoに駆動連結されている。しかし、ハイブリッド走行モードとしてトルクコンバータモードを備える構成において、差動歯車装置DGが4つ以上の回転要素を有する構成としても好適である。この場合、差動歯車装置DGの4つの回転要素の回転速度の順は、第一回転電機MG1が駆動連結される回転要素を第一回転電機連結要素Em1、第二回転電機MG2が駆動連結される回転要素を第二回転電機連結要素Em2として、(Em1,Em2,Eo,Ei)、(Em2,Em1,Eo,Ei)とすることが可能である。
(3)上記の実施形態では、入力部材Iと入力回転要素Eiとの駆動連結を解除可能な摩擦係合装置CLを備えている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、そのような摩擦係合装置CLを備えることなく、入力部材Iと入力回転要素Eiとが常に一体回転するように駆動連結された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(4)上記の実施形態では、回転変化検知部71が、出力部材Oの回転加速度と車両制御ユニット80からのABS作動指令との双方に基づいて出力回転急変状態を検知する場合を例として説明した。具体的には、回転変化検知部71が、出力部材Oの回転加速度が急変しきい値At以下となったこと、及びABS作動指令が発令されたこと、のいずれか早い方を検知することで出力回転急変状態を検知する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば回転変化検知部71が、出力部材Oの回転加速度が急変しきい値At以下となったこととABS作動指令が発令されたこととの双方を検知することで出力回転急変状態を検知する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、回転変化検知部71が、ABS作動指令を考慮することなく出力部材Oの回転加速度のみに基づいて出力回転急変状態を検知し、或いは出力部材Oの回転加速度を考慮することなく車両制御ユニット80からのABS作動指令のみに基づいて出力回転急変状態を検知する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(5)上記の実施形態では、第二電動走行モードでの走行中にアンチロックブレーキシステムが発動される場面で規制回避制御が実行される場合を例として説明した。しかし、本発明の適用場面はこれに限定されない。すなわち、例えば電動走行モードでの走行中に車輪Wがスリップし、その後グリップ力を取り戻してその回転速度が急低下するような場面においても、低車速状態で出力回転急変状態を検知した場合に規制回避制御を実行することで、一方向クラッチFの故障を未然に有効に抑制することができる。
(6)上記の実施形態では、回転変化検知部71が、出力部材Oの回転加速度が負の値に設定された急変しきい値At以下であることを検知したことを条件として、出力回転急変状態を検知する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば回転変化検知部71が、出力部材Oの回転加速度が、正の値に設定された急変しきい値At以上であることを検知したことを条件として、出力回転急変状態を検知する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。要するに、回転変化検知部71は、出力部材Oの回転加速度の絶対値が、所定値に設定された急変しきい値Atの絶対値以上であることを検知したことを条件として、出力回転急変状態を検知する構成とすることができる。
(7)上記の実施形態では、制御しきい値Ntが、出力回転急変状態における入力回転要素Eiの回転速度の負方向への予測変動量ΔNに所定の余裕分を加味して設定されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えばそのような余裕分を加味することなく、出力回転急変状態における入力回転要素Eiの回転速度の負方向への予測変動量ΔNそのものとして制御しきい値Ntが設定された構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(8)上記の実施形態では、規制回避制御部73による規制回避制御実行の開始条件として、同時に満足すべき2つの条件、すなわち(A)入力回転要素Eiの回転速度が制御しきい値Nt未満の低回転状態であること、及び(B)回転変化検知部71により出力回転急変状態が検知されたこと、が設定されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、低回転状態となる状況を具体的に特定した条件を設定することも可能である。例えば上記の実施形態のように、一方向クラッチFの負回転規制状態で実現される第二電動走行モードにおいて常に低回転状態となることが判明している場合には、上記条件(A)に代えて、(C)走行モード決定部77により第二電動走行モードが選択されたこと、又は(D)一方向クラッチFが負回転規制状態となっていること、等が設定された構成とすることができる。
 なお、入力部材Iと入力回転要素Eiとの駆動連結を解除可能な摩擦係合装置CLを備えることなく、入力部材Iと入力回転要素Eiとが常に一体回転するように駆動連結された構成では、第一電動走行モードにおいても、燃焼停止状態にある内燃機関Eの内部での摩擦抵抗により入力回転要素Eiの回転速度がゼロ付近に維持されて低回転状態となる場合が多い。よって、そのような場合には、更に上記条件(C)に代えて、(E)走行モード決定部77により電動走行モード(第一電動走行モード及び第二電動走行モードの双方を含む)が選択されたこと、が設定された構成とすることができる。
(9)上記の実施形態では、目標回転速度決定部74が、予め備えられた目標回転速度データ6aを参照して第一回転電機MG1の目標回転速度を決定する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、目標回転速度決定部74が、そのような目標回転速度データ6aを参照することなく、出力部材Oの実回転速度と所定の関係式とに基づいて演算により第一回転電機MG1の目標回転速度を決定する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合における所定の関係式は、出力部材Oの回転速度と、出力部材Oから出力回転要素Eoまでの動力伝達系による変速比ρと、差動歯車装置DGの歯数比λと、制御しきい値Ntと、第一回転電機MG1の目標回転速度と、の関係を表す式とする。
(10)上記の実施形態では、規制回避制御中、出力部材Oの回転速度の変化に応じて第一回転電機MG1の目標回転速度が逐次修正される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば第一回転電機MG1の目標回転速度が、回転変化検知部71により出力回転急変状態が最初に検知された時点における出力部材Oの回転速度に基づいて決定され、その目標回転速度が規制回避制御中は一定に維持される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。或いは、第一回転電機MG1の目標回転速度が、回転変化検知部71により出力回転急変状態が検知される毎に各時点における出力部材Oの回転速度に基づいて決定され、規制回避制御中、段階的に修正される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(11)上記の実施形態では、回転変化検知部71が出力回転急変状態を検知した後、所定の終了判定時間Ttが経過するまでに新たな出力回転急変状態を検知しなかった場合に、規制回避制御が終了される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば回転変化検知部71が出力回転急変状態を最初に検知した後、所定時間が経過した時点で一律に規制回避制御が終了される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。或いは、車速がゼロとなった(車両が停止した)場合に規制回避制御が終了される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。更に、回転変化検知部71がABS作動指令のみに基づいて出力回転急変状態を検知する構成においては、ABS作動指令が解除された時点、又はABS作動指令が解除されてから所定時間が経過した時点で、規制回避制御が終了される構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
(12)上記の実施形態では、差動歯車装置DGが、シングルピニオン型の遊星歯車機構PGにより構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、差動歯車装置DGが、ダブルピニオン型の遊星歯車機構やラビニヨ型の遊星歯車機構により構成されていても良い。また、差動歯車装置DGが4つ以上の回転要素を有する場合には、2組以上の遊星歯車機構の一部の回転要素間を互いに連結した構成等とすることができる。
(13)上記の実施形態では、摩擦係合装置CLが、油圧により動作する摩擦係合装置とされた構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、摩擦係合装置CLとして、電磁力に応じて係合圧が制御される電磁式の摩擦係合装置を採用することも可能である。
(14)上記の実施形態では、制御装置70とは別に、内燃機関制御ユニット3が備えられた構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、内燃機関制御ユニット3が制御装置70に一体化された構成とすることも可能である。また、上記の実施形態で説明した機能部の割り当ては単なる一例であり、複数の機能部を組み合わせたり、1つの機能部をさらに区分けしたりすることも可能である。
(15)その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、本願の特許請求の範囲に記載されていない構成に関しては、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
 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、第一回転電機と、第二回転電機と、少なくとも3つの回転要素を有する差動歯車装置と、制御装置と、を備えた車両用駆動装置に好適に利用することができる。
1    車両用駆動装置
6a   目標回転速度データ
70   制御装置
71   回転変化検知部
73   規制回避制御部
E    内燃機関
MG1  第一回転電機
MG2  第二回転電機
I    入力部材
O    出力部材
DG   差動歯車装置
Ei   入力回転要素
W    車輪
F    一方向クラッチ
CL   摩擦係合装置
Nt   制御しきい値
At   急変しきい値
Tt   終了判定時間

Claims (9)

  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、第一回転電機と、第二回転電機と、少なくとも3つの回転要素を有する差動歯車装置と、制御装置と、を備えた車両用駆動装置であって、
     前記第一回転電機、前記入力部材、及び前記出力部材が、それぞれ前記差動歯車装置の異なる回転要素に、当該差動歯車装置の他の回転要素を介することなく駆動連結され、
     前記第二回転電機が、前記第一回転電機が駆動連結された回転要素及び前記入力部材が駆動連結された入力回転要素以外の前記差動歯車装置の回転要素に、当該差動歯車装置の他の回転要素を介することなく駆動連結され、
     前記入力回転要素が負回転することを規制する一方向クラッチを備え、
     前記制御装置は、
     前記出力部材の回転加速度の絶対値が所定値以上となる出力回転急変状態を検知する回転変化検知部と、
     前記入力回転要素の回転速度が所定の制御しきい値未満となる低回転状態で、前記出力回転急変状態が検知された場合に、前記入力回転要素の回転速度が前記制御しきい値以上となるように前記第一回転電機の回転速度を制御する規制回避制御を実行する規制回避制御部と、
    を備える車両用駆動装置。
  2.  前記制御しきい値は、前記出力回転急変状態における前記入力回転要素の回転速度の負方向への変動量以上の値である請求項1に記載の車両用駆動装置。
  3.  前記出力部材の回転速度と前記入力回転要素の回転速度を前記制御しきい値以上とするための前記第一回転電機の目標回転速度との関係を規定した目標回転速度データを予め備え、
     前記規制回避制御部は、前記目標回転速度データと前記出力部材の実回転速度とに基づいて前記第一回転電機の目標回転速度を決定し、当該目標回転速度に一致させるように前記第一回転電機の回転速度を制御する請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。
  4.  前記規制回避制御部は、前記出力部材の実回転速度と、前記制御しきい値と、前記差動歯車装置の歯数比と、に基づいて前記第一回転電機の目標回転速度を決定し、当該目標回転速度に一致させるように前記第一回転電機の回転速度を制御する請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。
  5.  前記回転変化検知部は、前記出力部材の回転加速度が、車両制動時の車両減速加速度に応じた前記出力部材の回転加速度よりも負方向に大きい値に設定された所定の急変しきい値以上であることを検知することにより、前記出力回転急変状態を検知する請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
  6.  前記回転変化検知部は、車両のアンチロックブレーキシステムの発動を検知することにより、前記出力回転急変状態を検知する請求項1から5のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
  7.  前記回転変化検知部が前記出力回転急変状態を検知した後、所定の終了判定時間が経過するまでに新たな前記出力回転急変状態を検知しなかった場合に、前記規制回避制御部は前記規制回避制御を終了する請求項1から6のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
  8.  前記差動歯車装置の少なくとも3つの回転要素の回転速度の順が、前記第一回転電機が駆動連結された回転要素、前記入力回転要素、前記出力部材が駆動連結された回転要素の順である請求項1から7のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
  9.  前記入力部材と前記一方向クラッチに連結された前記入力回転要素との駆動連結を解除可能な摩擦係合装置を更に備える請求項1から8のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
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