特開 2020-189592 ハイブリッド車両の駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-189592(P2020-189592A)

(43)【公開日】2020年11月26日

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両の駆動装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 6/36 20071001AFI20201030BHJP

   B60K 6/445 20071001ALI20201030BHJP

   B60K 6/387 20071001ALI20201030BHJP

   B60W 20/10 20160101ALI20201030BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20201030BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20201030BHJP

   B60L 9/18 20060101ALI20201030BHJP

   B60K 17/04 20060101ALI20201030BHJP

【ＦＩ】

   B60K6/36

   B60K6/445ZHV

   B60K6/387

   B60W20/10

   B60L50/16

   B60L15/20 S

   B60L9/18 P

   B60K17/04 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2019-96780(P2019-96780)

(22)【出願日】2019年5月23日

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100154380

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 隆一

(74)【代理人】

【識別番号】100081972

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 豊

(72)【発明者】

【氏名】笠原 崇宏

【テーマコード（参考）】

3D039

3D202

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D039AA02

3D039AA04

3D039AA31

3D039AB27

3D039AC03

3D039AC39

3D202AA04

3D202BB12

3D202BB13

3D202BB15

3D202BB31

3D202BB35

3D202BB37

3D202BB46

3D202CC22

3D202CC24

3D202CC31

3D202DD18

3D202DD26

3D202DD33

3D202EE10

3D202EE15

3D202FF15

5H125AA01

5H125AC08

5H125AC12

5H125BA04

5H125BE05

5H125CA09

5H125EE51

(57)【要約】

【課題】始動モードにおける回転体同士の摺動による発熱を抑えることが可能なハイブリッド車両の駆動装置を提供する。
【解決手段】ハイブリッド車両の駆動装置は、ヘリカルギヤを有する遊星歯車機構から出力されたトルクが入力される外側ドラム２５と、外側ドラム２５に軸方向に隣接して配置された内側ドラム２６と、外側ドラム２５と内側ドラム２６とを一体に結合または分離するクラッチ機構４０とを備える。外側ドラム２５は、エンジンの駆動時に内側ドラム２６から離間し、エンジンの被駆動時に内側ドラム２６に接近するように軸方向に移動可能に配置される。ＥＣＵは、ＨＶモードから回生・ＥＶモードに移行すると、第１モータジェネレータで回生し、その後、始動モードに移行すると、クラッチ機構４０を係合かつ第１モータジェネレータを駆動するように第１モータジェネレータおよびクラッチ機構４０を制御する。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関と、
第１モータジェネレータと、
ヘリカルギヤを有し、前記内燃機関と前記第１モータジェネレータとにそれぞれ接続された遊星歯車機構と、
前記遊星歯車機構から出力されたトルクが入力される第１回転体と、
前記第１回転体に対し相対回転可能に、かつ、前記第１回転体に軸方向に隣接して配置された第２回転体と、
前記第１回転体と前記第２回転体とを一体に結合または分離するクラッチ機構と、
前記第２回転体から出力されたトルクを駆動輪に伝達する動力伝達経路を生成する経路生成部と、
前記動力伝達経路に接続された第２モータジェネレータと、
複数の走行モードのいずれかを選択するとともに、選択された走行モードに応じて、前記内燃機関、前記第１モータジェネレータ、前記第２モータジェネレータおよび前記クラッチ機構をそれぞれ制御する制御部と、を備え、
前記第１回転体は、前記遊星歯車機構を介して軸方向一方側および他方側に作用する荷重により、前記内燃機関の駆動時に前記第２回転体から離間し、および前記内燃機関の被駆動時に前記第２回転体に接近するように軸方向に移動可能に配置され、
前記制御部は、前記内燃機関が前記遊星歯車機構を駆動する第１モードから、前記内燃機関が駆動を停止する第２モードに移行すると、前記第１モータジェネレータで回生し、その後、前記内燃機関が前記遊星歯車機構を介して駆動される第３モードに移行すると、前記クラッチ機構を係合かつ前記第１モータジェネレータを駆動するように前記第１モータジェネレータおよび前記クラッチ機構を制御することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。

【請求項2】

請求項１に記載のハイブリッド車両の駆動装置において、
前記制御部は、前記第１モードで、前記内燃機関と前記第２モータジェネレータとを駆動し、前記第２モードで、前記内燃機関を停止して前記第２モータジェネレータを駆動または前記内燃機関を停止して前記第２モータジェネレータで回生し、前記第３モードで、前記内燃機関を再始動することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。

【請求項3】

請求項２に記載のハイブリッド車両の駆動装置において、
前記第１回転体と前記第２回転体の回転数の差を検出する差回転検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記第１モードから前記第２モードに移行したときに、前記差回転検出部により検出された回転数の差が所定回転数より大きいと、前記クラッチ機構を係合することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。

【請求項4】

請求項２または３に記載のハイブリッド車両の駆動装置において、
前記遊星歯車機構は、前記第１モータジェネレータに接続された第１サンギヤと、第１リングギヤと、前記内燃機関に接続された第１キャリアと、を有する第１遊星歯車機構であり、
前記第２回転体と一体に設けられる第２サンギヤと、前記第１回転体と一体に設けられる第２リングギヤと、前記第１リングギヤに接続された第２キャリアと、を有する第２遊星歯車機構をさらに備えることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。

【請求項5】

請求項４に記載のハイブリッド車両の駆動装置において、
前記第２リングギヤを制動または非制動するブレーキ機構をさらに備え、
前記制御部は、選択された走行モードに応じてさらに前記ブレーキ機構を制御することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハイブリッド車両の駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、エンジンと一対の回転電機とを備え、エンジンで発生したトルクが、遊星歯車機構を介して第１回転電機と出力軸とに分割して出力されるとともに、出力軸からのトルクと第２回転電機からのトルクとによりハイブリッド車両を走行させるように構成された装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置では、遊星歯車機構に接続されたクラッチとブレーキとを備え、これらクラッチおよびブレーキの油圧力による係合動作に応じて、エンジンと第２回転電機とを走行動力源とするＨＶモード、ＨＶモードの状態からエンジンを停止して第２回転電機のトルクで走行するＥＶモード、さらにＥＶモードの状態からエンジンの再始動を行うエンジン始動モード等に走行モードが切り換えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６０１５４１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１記載の装置では、ＨＶモードでエンジンが駆動するのに対し、エンジン始動モードでエンジンが駆動される。このため、例えば遊星歯車機構にヘリカルギヤを用いている場合に、ＨＶモードで遊星歯車機構を介して作用するアキシャルトルクの方向と、エンジン始動モードで遊星歯車機構を介して作用するアキシャルトルクの方向とが互いに異なる。その結果、エンジン始動モード時に、軸方向に隣接して配置された回転体同士が接触し、摺動部で発熱するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様であるハイブリッド車両の駆動装置は、内燃機関と、第１モータジェネレータと、ヘリカルギヤを有し、内燃機関と第１モータジェネレータとにそれぞれ接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構から出力されたトルクが入力される第１回転体と、第１回転体に対し相対回転可能に、かつ、第１回転体に軸方向に隣接して配置された第２回転体と、第１回転体と第２回転体とを一体に結合または分離するクラッチ機構と、第２回転体から出力されたトルクを駆動輪に伝達する動力伝達経路を生成する経路生成部と、動力伝達経路に接続された第２モータジェネレータと、複数の走行モードのいずれかを選択するとともに、選択された走行モードに応じて、内燃機関、第１モータジェネレータ、第２モータジェネレータおよびクラッチ機構をそれぞれ制御する制御部と、を備える。第１回転体は、遊星歯車機構を介して軸方向一方側および他方側に作用する荷重により、内燃機関の駆動時に第２回転体から離間し、内燃機関の被駆動時に第２回転体に接近するように軸方向に移動可能に配置される。制御部は、内燃機関が遊星歯車機構を駆動する第１モードから、内燃機関が駆動を停止する第２モードに移行すると、第１モータジェネレータで回生し、その後、内燃機関が遊星歯車機構を介して駆動される第３モードに移行すると、クラッチ機構を係合かつ第１モータジェネレータを駆動するように第１モータジェネレータおよびクラッチ機構を制御する。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、エンジンの始動時等において、軸方向に隣接して配置された回転体同士の摺動による発熱を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置の全体構成を概略的に示すスケルトン図。

【図2】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置により実現可能な走行モードの例を示す図。

【図3】図１の駆動装置のＥＶモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図。

【図4】図１の駆動装置のＷモータモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図。

【図5】図１の駆動装置のシリーズモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図。

【図6】図１の駆動装置のＨＶローモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図。

【図7】図１の駆動装置のＨＶハイモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図。

【図8A】ＨＶローモードにおける動作の一例を示す共線図。

【図8B】ＥＶモードにおける動作の一例を示す共線図。

【図8C】始動モードにおける動作の一例を示す共線図。

【図9】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置の要部構成を示す断面図。

【図10】図１のＥＣで実行される処理の一例を示すフローチャート。

【図11A】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置による、ＨＶローモードから回生・ＥＶモードに切り換わったときの動作の一例を示す共線図。

【図11B】図１１Ａの変形例を示す共線図。

【図12A】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の駆動装置による、ＨＶハイモードから回生・ＥＶモードに切り換わったときの動作の一例を示す共線図。

【図12B】図１２Ａの変形例を示す共線図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図１〜図１２Ｂを参照して本発明の一実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る駆動装置は、走行駆動源としてエンジンとモータジェネレータとを備えるハイブリッド車両に適用される。図１は、本発明の実施形態に係る駆動装置１００の全体構成を概略的に示す図である。

【0009】

図１に示すように、駆動装置１００は、エンジン（ＥＮＧ）１と、第１および第２モータジェネレータ（ＭＧ１，ＭＧ２）２、３と、動力分割用の第１遊星歯車機構１０と、変速用の第２遊星歯車機構２０とを備える。駆動装置１００は車両の前部に搭載され、駆動装置１００の動力は車輪（例えば前輪）１０１に伝達される。

【0010】

エンジン１は、スロットルバルブを介して供給される吸入空気とインジェクタから噴射される燃料とを適宜な割合で混合し、点火プラグ等により点火して燃焼させ、これにより回転動力を発生する内燃機関（例えばガソリンエンジン）である。なお、ガソリンエンジンに代えてディーゼルエンジン等、各種エンジンを用いることもできる。スロットルバルブの開度、インジェクタからの燃料の噴射量（噴射時期、噴射時間）、および点火時期等はコントローラ４により制御される。エンジン１の出力軸１ａは、軸線ＣＬ１を中心に延在する。なお、エンジン１には逆転防止用のワンウェイクラッチが設けられ、出力軸１ａの逆転が防止される。

【0011】

第１および第２モータジェネレータ２，３は、それぞれ軸線ＣＬ１を中心とした略円筒形状のロータと、ロータの周囲に配置された略円筒形状のステータとを有し、モータおよび発電機として機能することができる。すなわち、第１および第２モータジェネレータ２，３のロータは、電力制御ユニット（ＰＣＵ）５を介してバッテリ６からステータのコイルに供給される電力により駆動する。このとき第１および第２モータジェネレータ２，３は、モータとして機能する。

【0012】

一方、第１および第２モータジェネレータ２，３のロータの回転軸２ａ，３ａが外力により駆動されると、第１および第２モータジェネレータ２，３は発電し、電力制御ユニット５を介して電力がバッテリ６に蓄電される。このとき第１および第２モータジェネレータ２，３は、発電機として機能する。なお、通常走行時、例えば定速走行時や加速走行時等には、第１モータジェネレータ２は主に発電機として機能し、第２モータジェネレータ３は主にモータとして機能する。電力制御ユニット５は、インバータを含んで構成され、コントローラ４からの指令によりインバータが制御されることにより、第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３のそれぞれの出力トルクまたは回生トルクが制御される。

【0013】

第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３とは、同軸上に軸方向に互いに離間して配置される。第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３とは、例えば同一のケース７内に収容され、第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３との間の空間ＳＰは、ケース７によって包囲される。なお、第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３とが互いに別々のケースに収容されてもよい。

【0014】

第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３との間の空間ＳＰには、第１遊星歯車機構１０と第２遊星歯車機構２０とが配置される。より詳しくは、第１モータジェネレータ２側に第１遊星歯車機構１０が、第２モータジェネレータ３側に第２遊星歯車機構２０がそれぞれ配置される。

【0015】

第１遊星歯車機構１０は、それぞれ軸線ＣＬ１を中心として回転する第１サンギヤ１１および第１サンギヤ１１の周囲に配置された第１リングギヤ１２と、第１サンギヤ１１と第１リングギヤ１２との間にこれらギヤ１１，１２に噛合して配置された周方向複数の第１ピニオン（プラネタリギヤ）１３と、第１ピニオン１３を自転可能に、かつ、軸線ＣＬ１を中心として公転可能に支持する第１キャリア１４とを有する。第１遊星歯車機構１０の各ギヤ１１〜１３はそれぞれヘリカルギヤにより構成される。

【0016】

第２遊星歯車機構２０も第１遊星歯車機構１０と同様に、それぞれ軸線ＣＬ１を中心として回転する第２サンギヤ２１および第２サンギヤ２１の周囲に配置された第２リングギヤ２２と、第２サンギヤ２１と第２リングギヤ２２との間にこれらギヤ２１，２２に噛合して配置された周方向複数の第２ピニオン（プラネタリギヤ）２３と、第２ピニオン２３を自転可能に、かつ、軸線ＣＬ１を中心として公転可能に支持する第２キャリア２４とを有する。第２遊星歯車機構２０の各ギヤ２１〜２３もそれぞれヘリカルギヤにより構成される。

【0017】

エンジン１の出力軸１ａは第１キャリア１４に連結され、エンジン１の動力が第１キャリア１４を介して第１遊星歯車機構１０に入力される。なお、エンジン１を始動させる場合には、第１遊星歯車機構１０を介してエンジン１に第１モータジェネレータ２からの動力が入力される。第１サンギヤ１１は、第１モータジェネレータ２のロータの回転軸２ａに連結され、第１サンギヤ１１と第１モータジェネレータ２（ロータ）とは一体に回転する。第１リングギヤ１２は第２キャリア２４に連結され、第１リングギヤ１２と第２キャリア２４とは一体に回転する。

【0018】

このような構成により、第１遊星歯車機構１０は、キャリア１４を介して入力された動力を、第１サンギヤ１１を介して第１モータジェネレータ２に出力するとともに、第１リングギヤ１２を介して車軸５７側の第２キャリア２４に出力することができる。すなわち、エンジン１からの動力を第１モータジェネレータ２と第２遊星歯車機構２０とに分割して出力することができる。

【0019】

第２リングギヤ２２の径方向外側には、軸線ＣＬ１を中心とした略円筒形状の外側ドラム２５が設けられる。第２リングギヤ２２は外側ドラム２５に連結され、両者は一体に回転する。外側ドラム２５の径方向外側には、ブレーキ機構３０が設けられる。ブレーキ機構３０は、例えば湿式多板式ブレーキとして構成され、径方向に延在する軸方向複数のプレート（摩擦材）３１と、プレート３１に対し軸方向交互に配置されるとともに、径方向に延在する軸方向複数（複数の図示は省略）のディスク（摩擦材）３２とを有する。

【0020】

複数のプレート３１は、その外径側端部がケース７の周壁の内周面に、周方向に回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合される。複数のディスク３２は、その内径側端部が外側ドラム２５の外周面に、外側ドラム２５に対し周方向に相対回転不能かつ軸方向に移動可能に係合され、外側ドラム２５と一体に回転する。ケース７の周壁の内周面には、ブレーキ機構３０の軸方向側方に、外側ドラム２５の外周面に面して、外側ドラム２５の回転数を検出する非接触式の回転数センサ３５が設けられる。

【0021】

ブレーキ機構３０は、プレート３１とディスク３２とを互いに離間させ、ディスク３２をプレート３１から解放させるような付勢力を付与するばね（不図示）と、ばねの付勢力に抗してプレート３１とディスク３２とを互いに係合させるような押圧力を付与するピストン（不図示）とを有する。ピストンは、油圧制御装置８を介して供給される油の圧力により駆動される。すなわち、ブレーキ機構３０は、油圧力によって作動する油圧アクチュエータを構成する。

【0022】

ピストンに油圧力が作用しない状態では、プレート３１とディスク３２とが互いに離間してブレーキ機構３０が解除（オフ）され、第２リングギヤ２２の回転が許可される。一方、ピストンに油圧力が作用すると、プレート３１とディスク３２とが係合され、ブレーキ機構３０が作動（オン）する。この状態では、第２リングギヤ２２の回転が阻止される。

【0023】

外側ドラム２５の径方向内側には、軸線ＣＬ１を中心とした略円筒形状の内側ドラム２６が外側ドラム２５に対向して設けられる。第２サンギヤ２１は、軸線ＣＬ１に沿って延在する第２遊星歯車機構２０の出力軸２７に連結されるとともに、内側ドラム２６に連結され、第２サンギヤ２１と出力軸２７と内側ドラム２６とは一体に回転する。外側ドラム２５と内側ドラム２６との間には、クラッチ機構４０が設けられる。

【0024】

クラッチ機構４０は、例えば湿式多板式クラッチとして構成され、径方向に延在する軸方向複数のプレート（摩擦材）４１と、プレート４１に対し軸方向交互に配置されるとともに、径方向に延在する軸方向複数（複数の図示は省略）のディスク（摩擦材）４２とを有する。複数のプレート４１は、その外径側端部が外側ドラム２５の内周面に、外側ドラム２５に対し周方向に相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合され、外側ドラム２５と一体に回転する。複数のディスク４２は、その内径側端部が内側ドラム２６の外周面に、内側ドラム２６に対し周方向に相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合され、内側ドラム２６と一体に回転する。

【0025】

クラッチ機構４０は、プレート４１とディスク４２とを互いに離間させ、ディスク４２をプレート４１から解放させるような付勢力を付与するばね（不図示）と、ばねの付勢力に抗してプレート４１とディスク４２とを互いに係合させるような押圧力を付与するピストン（不図示）とを有する。ピストンは、油圧制御装置８を介して供給される油の圧力により駆動される。すなわち、クラッチ機構４０は、油圧力によって作動する油圧アクチュエータを構成する。

【0026】

ピストンに油圧力が作用しない状態では、プレート４１とディスク４２とが互いに離間してクラッチ機構４０が解除（オフ）され、第２リングギヤ２２に対する第２サンギヤ２１の相対回転が可能となる。このとき、ブレーキ機構３０のオンにより第２リングギヤ２２の回転が阻止されると、第２キャリア２４に対する出力軸２７の回転が増速される。この状態は、変速段が高速段（ハイ）に切り換わった状態に相当する。

【0027】

一方、ピストンに油圧力が作用すると、プレート４１とディスク４２とが係合してクラッチ機構４０が作動（オン）し、第２サンギヤ２１と第２リングギヤ２２とが一体に結合される。このとき、ブレーキ機構３０のオフにより第２リングギヤ２２の回転が許容されると、出力軸２７は第２キャリア２４と一体となって第２キャリア２４と同一速度で回転する。この状態は、変速段が低速段（ロー）に切り換わった状態に相当する。

【0028】

第２遊星歯車機構２０と、ブレーキ機構３０と、クラッチ機構４０とは、第２キャリア２４の回転をロー、ハイの２段階に変速して、変速後の回転を出力軸２７から出力する変速機構７０を構成する。なお、変速機構７０を介して第１遊星歯車機構１０からワンウェイクラッチ５０の上流の出力軸２７に至るトルクの伝達経路が、第１動力伝達経路７１を構成する。

【0029】

出力軸２７は、ワンウェイクラッチ５０を介して、軸線ＣＬ１を中心とした出力ギヤ５１に連結される。ワンウェイクラッチ５０は、出力軸２７に対する出力ギヤ５１の正方向の回転、すなわち車両の前進方向に対応する相対回転を許容し、後進方向に対応する相対回転を禁止する。換言すると、車両前進方向に対応する出力軸２７の回転速度が出力ギヤ５１の回転速度よりも速いときは、ワンウェイクラッチ５０はロックし、出力軸２７と出力ギヤ５１とが一体に回転する。一方、車両前進方向に対応する出力ギヤ５１の回転速度が出力軸２７の回転速度よりも速いときは、ワンウェイクラッチ５０は解放（アンロック）し、出力ギヤ５１は、トルクの引き込みを生じることなく出力軸２７に対しフリーに回転する。

【0030】

出力ギヤ５１には、第２モータジェネレータ３のロータの回転軸３ａが連結され、出力ギヤ５１と第２モータジェネレータ３（回転軸３ａ）とは一体に回転する。出力軸２７と回転軸３ａとの間にはワンウェイクラッチ５０が介装されるため、出力軸２７に対する回転軸３ａの正方向の相対回転が許容される。すなわち、第２モータジェネレータ３の回転速度が出力軸２７の回転速度よりも速いときは、第２モータジェネレータ３は、出力軸２７（第２遊星歯車機構２０）のトルクの引き込みなく効率よく回転できる。ワンウェイクラッチ５０は、回転軸３ａの径方向内側に配置される。このため、駆動装置１００の軸方向長さを抑えることができ、駆動装置１００の小型化も実現できる。

【0031】

第２モータジェネレータ３のロータの径方向内側には、オイルポンプ（ＭＯＰ）６１が配置される。オイルポンプ６１は、エンジン１の出力軸１ａに連結され、エンジン１により駆動される。したがって、ブレーキ機構３０とクラッチ機構４０とを係合するために必要なオイルポンプ６１からの油圧（係合圧）は、エンジン回転数が所定回転数以上であるときに得られる。エンジン１が停止または低速回転している場合等で、ブレーキ機構３０やクラッチ機構４０を係合する必要があるとき、バッテリ６からの電力により電動ポンプ（ＥＯＰ）６２を駆動することで、必要な係合圧が得られる。

【0032】

出力ギヤ５１には、軸線ＣＬ１に対し平行に延在するカウンタ軸５２を中心に回転可能な大径ギヤ５３が噛合され、大径ギヤ５３を介してカウンタ軸５２にトルクが伝達される。カウンタ軸５２に伝達されたトルクは、小径ギヤ５４を介して差動装置５５のリングギヤ５６に伝達され、さらに差動装置５５を介して左右の車軸５７に伝達される。これにより駆動輪１０１が駆動され、車両が走行する。なお、回転軸３ａ、出力ギヤ５１、大径ギヤ５３、小径ギヤ５４，および差動装置５５などが、出力軸２７から車軸５７に至る第２動力伝達経路７２を構成する。

【0033】

油圧制御装置８は、電気信号により作動する電磁弁や電磁比例弁などの制御弁を含む。これら制御弁はコントローラ４からの指令に応じて作動し、ブレーキ機構３０とクラッチ機構４０への圧油の流れを制御する。これによりブレーキ機構３０およびクラッチ機構４０のオンオフを切り換えることができる。

【0034】

コントローラ（ＥＣＵ）４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成され、エンジン制御用ＥＣＵ４ａと、油圧アクチュエータ制御用ＥＣＵ４ｂと、モータジェネレータ制御用ＥＣＵ４ｃとを有する。なお、単一のコントローラ４が複数のＥＣＵ４ａ〜４ｃを有するのではなく、各ＥＣＵ４ａ〜４ｃに対応して複数のコントローラ４が設けられてもよい。

【0035】

コントローラ４には、外側ドラム２５の回転数を検出する回転数センサ３５と、車速を検出する車速センサ３６と、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度を検出するアクセル開度センサ３７と、エンジン１の回転数を検出する回転数センサ３８と、第１モータジェネレータ２の回転数を検出する回転数センサ３９などからの信号が入力される。なお、図示は省略するが、コントローラ４には、第２モータジェネレータ３の回転数を検出する回転数センサや各油圧アクチュエータ（ブレーキ機構３０やクラッチ機構４０等）に作用する油圧力を検出する油圧センサなどからの信号も入力される。

【0036】

コントローラ４は、これらの入力信号に基づいて、予め定められた車速とアクセル開度などから規定される車両の駆動力特性を示す駆動力マップに従い、走行モードを決定する。さらに走行モードに応じて車両が走行するように、スロットルバルブ開度調整用アクチュエータと、燃料噴射用インジェクタと、電力制御ユニット５と、油圧制御装置８（制御弁）などに制御信号を出力し、エンジン１、第１および第２モータジェネレータ２，３、およびブレーキ機構３０とクラッチ機構４０の作動を制御する。

【0037】

図２は、本発明の実施形態に係る駆動装置１００により実現可能ないくつかの走行モードの例と、各走行モードに対応するブレーキ機構（ＢＲ）３０、クラッチ機構（ＣＬ）４０、ワンウェイクラッチ（ＯＷＹ）５０およびエンジン（ＥＮＧ）１の作動状態とを表形式で示す図である。

【0038】

図２には、代表的な走行モードとして、ＥＶモード、Ｗモータモード、シリーズモード、およびＨＶモードが示される。ＨＶモードはローモード（ＨＶローモード）とハイモード（ＨＶハイモード）とに分類される。図中、ブレーキ機構３０のオン（係合）、クラッチ機構４０のオン（係合）、ワンウェイクラッチ５０のロック、およびエンジン１の作動をそれぞれ○印で示し、ブレーキ機構３０のオフ（解放）、クラッチ機構４０のオフ（解放）、ワンウェイクラッチ５０のアンロック（解放）およびエンジン１の停止をそれぞれ×印で示す。

【0039】

ＥＶモードは、第２モータジェネレータ３の動力のみによって走行するモードである。図２に示すように、ＥＶモードでは、コントローラ４からの指令によりブレーキ機構３０とクラッチ機構４０とがともにオフされ、エンジン１が停止される。図３は、ＥＶモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図である。

【0040】

図３に示すように、ＥＶモードでは、第２モータジェネレータ３から出力されたトルクが、出力ギヤ５１、大径ギヤ５３、小径ギヤ５４、および差動装置５５を介して車軸５７に伝達される。このとき、ワンウェイクラッチ５０の作用により出力軸２７は停止したままであり、第２モータジェネレータ３の上流側（第２遊星歯車機構側）の回転要素によるトルクの引き込み（回転抵抗）を生じさせることなく、効率よく車両を走行させることができる。

【0041】

Ｗモータモードは、第１モータジェネレータ２および第２モータジェネレータ３の動力によって走行するモードである。図２に示すように、Ｗモータモードでは、コントローラ４からの指令によりブレーキ機構３０がオフされ、クラッチ機構４０がオンされ、エンジン１が停止される。図４は、Ｗモータモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図である。

【0042】

図４に示すように、Ｗモータモードでは、逆転防止用のワンウェイクラッチによりエンジン１の出力軸１ａの逆転が防止された状態で、第１モータジェネレータ２から出力されたトルクが、第１サンギヤ１１、第１ピニオン１３、第１リングギヤ１２、第２キャリア２４（第２サンギヤ２１および第２リングギヤ２２と一体に回転する第２キャリア２４）を介して出力軸２７に伝達される。出力軸２７に伝達されたトルクは、ロック状態のワンウェイクラッチ５０を介して出力ギヤ５１に伝達され、第２モータジェネレータ３から出力されたトルクとともに車軸５７に伝達される。このようにＷモータモードでは、第１モータジェネレータ２と第２モータジェネレータ３とからのトルクが車軸５７に作用するため、ＥＶモードよりも走行駆動力を大きくすることができる。

【0043】

シリーズモードは、エンジン１で発生した動力で第１モータジェネレータ２を駆動して発電させながら、第２モータジェネレータ３の動力によって走行するモードである。図２に示すように、シリーズモードでは、コントローラ４からの指令によりブレーキ機構３０とクラッチ機構４０がともにオンされ、エンジン１が作動される。図５は、シリーズモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図である。

【0044】

図５に示すように、シリーズモードでは、第１リングギヤ１２から出力軸２７までの回転が阻止されるため、エンジン１から出力された動力は全て、第１ピニオン１３、第１サンギヤ１１を介して第１モータジェネレータ２の回転軸２ａに入力される。これにより第１モータジェネレータ２が駆動されて発電し、この発電された電力を用いて第２モータジェネレータ３を駆動し、車両を走行させることができる。すなわち、第１モータジェネレータ２で発生した電気エネルギが第２モータジェネレータ３へ供給される電気パスが構成され、これにより、第２モータジェネレータ３による駆動走行を行う。シリーズモードでは、ＥＶモードと同様、ワンウェイクラッチ５０の作用によりトルクの引き込みを防止できる。なお、電気パスによる第２モータジェネレータ３への給電量は、電力制御ユニット５の許容出力以下である。

【0045】

ＨＶモードは、エンジン１で発生した動力と第２モータジェネレータ３の動力とによって走行するモードである。このうち、ＨＶローモードは、低速からの全開加速走行に対応するモードであり、ＨＶハイモードは、ＥＶ走行後の常用運転に対応するモードである。図２に示すように、ＨＶローモードでは、コントローラ４からの指令によりブレーキ機構３０がオフかつクラッチ機構４０がオンされ、エンジン１が作動される。ＨＶハイモードでは、コントローラ４からの指令によりブレーキ機構３０がオンかつクラッチ機構４０がオフされ、エンジン１が作動される。

【0046】

図６は、ＨＶローモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図である。図６に示すように、ＨＶローモードでは、エンジン１から出力されたトルクの一部が第１サンギヤ１１を介して第１モータジェネレータ２に伝達される。これにより第１モータジェネレータ２で発電されてバッテリ６に蓄電され、さらにバッテリ６から第２モータジェネレータ３に駆動電力が供給される。

【0047】

ＨＶローモードにおいて、エンジン１から出力されたトルクの残りは、第１リングギヤ１２、第２キャリア２４（第２サンギヤ２１および第２リングギヤ２２と一体に回転する第２キャリア２４）を介して出力軸２７に伝達される。このときの出力軸２７の回転数は第２キャリア２４の回転数と等しい。出力軸２７に伝達されたトルクは、ロック状態のワンウェイクラッチ５０を介して出力ギヤ５１に伝達され、第２モータジェネレータ３から出力されたトルクとともに、車軸５７に伝達される。これにより第１モータジェネレータ２での発電によって十分なバッテリ残容量を保ちつつ、エンジン１と第２モータジェネレータ３からのトルクにより、高トルクで車両を走行させることができる。

【0048】

図７は、ＨＶハイモードにおけるトルク伝達の流れを示すスケルトン図である。図７に示すように、ＨＶハイモードでは、ＨＶローモードと同様、例えばエンジン１から出力されたトルクの一部が第１サンギヤ１１を介して第１モータジェネレータ２に伝達される。エンジン１から出力されたトルクの残りは、第１リングギヤ１２、第２キャリア２４、第２サンギヤ２１を介して出力軸２７に伝達される。このときの出力軸２７の回転数は第２キャリア２４の回転数よりも大きい。

【0049】

出力軸２７に伝達されたトルクは、ロック状態のワンウェイクラッチ５０を介して出力ギヤ５１に伝達され、第２モータジェネレータ３から出力されたトルクとともに、車軸５７に伝達される。これにより十分なバッテリ残容量を保ちつつ、エンジン１と第２モータジェネレータ３からのトルクにより、ＨＶローモードよりは低いもののＥＶモードよりは高いトルクで車両を走行させることができる。ＨＶハイモードでは、出力軸２７の回転が第２遊星歯車機構２０で増速されるため、ＨＶローモードよりもエンジン回転数を抑えて走行することができる。

【0050】

走行モードには、図２に示した以外に、第２モータジェネレータ３により回生エネルギを得る回生モードと、エンジン１を始動する始動モードなどが含まれる。図８Ａ〜図８Ｃは、ＨＶローモードからＥＶモードを経て始動モードに至る動作に対応する共線図の一例を示す図である。図中、第１サンギヤ１１、第１キャリア１４、第１リングギヤ１２をそれぞれ１Ｓ，１Ｃ，１Ｒで示し、第２サンギヤ２１、第２キャリア２４、第２リングギヤ２２をそれぞれ２Ｓ，２Ｃ，２Ｒで示す。車両が前進するときの第１リングギヤ１２および第２キャリア２４の回転方向を正方向と定義し、正方向を＋で示すとともに、正方向に作用するトルクを上向きの矢印で示す。なお、図８Ｂ，図８Ｃは、本実施形態の比較例としての共線図である。ＥＶモードの代わりに回生モードであるときも、図８Ｂと同様の共線図となる。

【0051】

例えば、アクセルペダルの操作量の増加により要求駆動力が増大して、コントローラ４によりＨＶローモードが選択されると、図８Ａに示すように、ブレーキ機構３０（ＢＲ）がオフ（解放）かつクラッチ機構４０（ＣＬ）がオン（係合）される。この状態では、エンジン１により第１キャリア１４（１Ｃ）が正方向に回転させられ、第１モータジェネレータ２（ＭＧ１）が回転駆動されて発電するとともに、第１リングギヤ１２（１Ｒ）に反力が作用して第１リングギヤ１２が正方向に回転する。このとき、第２キャリア２４（２Ｃ）と第２サンギヤ２１（２Ｓ）と第２リングギヤ２２（２Ｒ）とは一体化しているため、第２キャリア２４（２Ｃ）と等速で第２サンギヤ２１（２Ｓ）が回転し、この回転トルクと第２モータジェネレータ３（ＭＧ２）のトルクとにより車両が走行する。

【0052】

その後、例えばアクセルペダルの操作量が減少してコントローラ４によりＥＶモードが選択されると、図８Ｂに示すように、ブレーキ機構３０（ＢＲ）およびクラッチ機構４０（ＣＬ）の双方がオフされる。ＥＶモードでは、エンジン１が停止してエンジン１の回転数が減少するとともに、イナーシャやフリクションの影響で第２キャリア２４（２Ｃ）および第２リングギヤ２２（２Ｒ）の回転数が減少する。さらにワンウェイクラッチ５０の作用により、第２サンギヤ２１（２Ｓ）の回転数が第２モータジェネレータ３（ＭＧ２）の回転数よりも減少する。この場合の回転数の減少量は、例えば第２サンギヤ２１（２Ｓ）よりも第２リングギヤ２２（２Ｒ）の方が大きく、第２リングギヤ２２（２Ｒ）の回転数は第２サンギヤ２１（２Ｓ）の回転数よりも減少する。なお、第２サンギヤ２１（２Ｓ）の回転数の減少量の方が第２リングギヤ２２（２Ｒ）の回転数の減少量より大きいこともある。

【0053】

この状態から、例えばアクセルペダルの操作量が増加してコントローラ４によりＨＶローモードが選択されると、始動モードにおいてエンジン１が始動された後、ＨＶローモードに移行する。図８Ｃに示すように、始動モードでは、第２モータジェネレータ３（ＭＧ２）が正方向に回転駆動されたまま、ブレーキ機構３０（ＢＲ）とクラッチ機構４０（ＣＬ）とがともにオンされ、第２サンギヤ２１（２Ｓ）、第２リングギヤ２２（２Ｒ）、第２キャリア２４（２Ｃ）および第１リングギヤ１２（１Ｒ）の回転が阻止される。この状態で、第１モータジェネレータ２（ＭＧ１）が正方向に回転駆動される。これにより、第１キャリア１４（１Ｃ）を介してエンジン１の出力軸１ａが回転させられ、エンジン１が始動される。

【0054】

上述した始動モードでは、ブレーキ機構３０およびクラッチ機構４０のオン時に、第２サンギヤ２１と第２リングギヤ２２の差回転を吸収しながら、第２サンギヤ２１と第２リングギヤ２２の回転が阻止される。したがって、第２サンギヤ２１と一体に回転する回転体と第２リングギヤ２２と一体に回転する回転体とが軸方向に隣り合って配置されていると、これら回転体同士が摺動し、許容レベルを超えた摩擦熱が生じるおそれがある。以下、この点について説明する。

【0055】

図９は、本発明の実施形態に係る駆動装置１００の要部構成を示す断面図であり、主に第２遊星歯車機構２０の周囲の構成を示す。なお、以下では、軸線ＣＬ１の方向に沿って左右方向を定義する。第２モータジェネレータ３の右方に第１モータジェネレータ２が配置される。

【0056】

図９に示すように、第２リングギヤ２２は、その左端部に径方向に延在する側壁２２ａを有し、側壁２２ａは、径方向に延在する外側ドラム２５の側壁２５ａに、スプラインを介して一体に回転可能に結合される。側壁２５ａの内径側端部に接続された外側ドラム２５の軸部２５ｂは、第２サンギヤ２１から左方に延在する出力軸２７の外周面に、ローラベアリング２８を介して出力軸２７に対し相対回転可能にかつ軸方向に移動可能に嵌合される。出力軸２７は、エンジン１の出力軸１ａの外側に、ボールベアリング２９を介して出力軸１ａに対し相対回転可能に支持される。外側ドラム２５の軸部２５ｂの左方には、内側ドラム２６の軸部２６ａが配置される。軸部２６ａは、スプラインを介して出力軸２７の外周面に、出力軸２７と一体に回転可能に結合される。出力軸２７に対する軸部２６ａの軸方向位置は、軸部２６ａの端部に配置されたシムとスナップリングとにより拘束される。

【0057】

以上のように本実施形態では、第２リングギヤ２２と一体に回転する外側ドラム２５の軸部２５ｂが、第２サンギヤ２１と一体に回転する内側ドラム２６の軸部２６ａに隣接して配置される。さらに、第２サンギヤ２１と一体に回転する出力軸２７上における軸部２６ａの軸方向位置は拘束されるのに対し、軸部２５ｂは出力軸２７上を軸方向に移動可能に設けられる。

【0058】

ところで、本実施形態では、第１遊星歯車機構１０の各ギヤ１１〜１３と第２遊星歯車機構２０の各ギヤ２１〜２３とがそれぞれヘリカルギヤにより構成される。ヘリカルギヤは、回転時に軸方向荷重（アキシャル荷重）を及ぼすが、本実施形態では、エンジン１によって遊星歯車機構１０，２０が駆動されるとき、遊星歯車機構１０，２０を介して第２リングギヤ２２に右方向のアキシャル荷重が生じるようにヘリカルギヤが構成される。このため、ＨＶモード（例えばＨＶローモード）で走行中においては、第２リングギヤ２２と一体の軸部２５ｂは右方に押動され、図９の領域Ａで示す箇所の軸部２５ｂの左端部が軸部２６ａの右端部から離間する。

【0059】

一方、ＥＶモード後の始動モードにおいては、遊星歯車機構１０（第１サンギヤ１１，第１キャリア１４）を介して第１モータジェネレータ２によりエンジン１が駆動される。このため、図９の矢印Ｂで示すように、遊星歯車機構１０，２０を介して第２リングギヤ２２から左方にアキシャル荷重が作用する。これにより、軸部２５ｂが左方に押動され、軸部２５ｂの左端部が軸部２６ａの右端部に接触する。その結果、図８Ｃに示すように、始動モードにおいて第２サンギヤ２１と第２リングギヤ２２との間で差回転（差回転数ΔＮ）が生じているとき、軸部２５ｂ，２６ａ同士が摺動し、領域Ａで所定レベル以上の摩擦熱が生じるおそれがある。すなわち、エンジン１が停止したＥＶモードや回生モードから始動モードに移行するとき、軸部２５ｂ，２６ａ同士の摺動により機器が損傷するおそれがある。そこで、このような始動モードにおける摺動による発熱を防ぐため、本実施形態では、以下のように駆動装置１００を構成する。

【0060】

図１０は、本発明の実施形態に係る駆動装置１００のコントローラ４（図１）で実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えばＨＶモード（ＨＶローモード、ＨＶハイモードのいずれか）が選択されると開始され、所定周期で繰り返し実行される。なお、以下では、ＨＶモードとしてＨＶローモードが選択された場合についての処理を説明する。

【0061】

まず、ステップＳ１で、車速センサ３６とアクセル開度センサ３７とからの信号に基づいて、回生モードおよびＥＶモードのいずれかが指令されたか否かを判定する。なお、アクセルペダルの操作量が所定値以下（例えば０）になったか否かを判定し、これにより回生モードおよびＥＶモードのいずれかが指令されたか否かを判定してもよい。ステップＳ１で肯定されるとステップＳ２に進み、否定されると処理を終了する。

【0062】

ステップＳ２では、ステップＳ１で指令された判定された回生モードおよびＥＶモードのいずれかに走行モードを切り換える。この場合、インジェクタからの燃料噴射を停止してエンジン１の駆動を停止するとともに、第１モータジェネレータ２での発電を一旦停止する。なお、第１モータジェネレータ２での発電を継続してもよい。ステップＳ２で回生モードに切り換わったときは、第２モータジェネレータ３で回生エネルギを得る。

【0063】

次いで、ステップＳ３で、回転数センサ３９からの信号に基づいて、第１モータジェネレータ２の回転数（ＭＧ１回転数）が所定値Ｎ１（例えば０）より大きいか否かを判定する。この判定は、第１モータジェネレータ２で回生エネルギを得ることが可能か否かの判定である。仮にＭＧ１回転数がマイナスである場合には、回生が不能であると判定される。ステップＳ３で肯定されるとステップＳ４に進み、否定されるとステップＳ４をパスしてステップＳ５に進む。

【0064】

ステップＳ４では、第１モータジェネレータ２で回生を行い、ＭＧ１回転数を所定回転数（例えば０ないし０近傍）まで減少させる。これにより、本実施形態に係る駆動装置１００の共線図の一例である図１１Ａに示すように、第１キャリア１４（１Ｃ）を支点として、第１リングギヤ１２（１Ｒ）の回転数が増加する。すなわち、エンジン１の出力軸１ａ（クランク軸）にはフライホイールが連結されており、出力軸１ａ（クランク軸）は第１リングギヤ１２（１Ｒ）よりもイナーシャが大きい。このため、出力軸１ａと一体の第１キャリア１４（１Ｃ）の回転数は変化しにくく、第１キャリア１４を支点にして第１リングギヤ１２（１Ｒ）の回転数が増加する。これにより、第２キャリア２４（２Ｃ）の回転数が増加し、それに伴い例えば第２リングギヤ２２（２Ｒ）の回転数も増加する。その結果、第２サンギヤ２１（２Ｓ）と第２リングギヤ２２（２Ｒ）の差回転数ΔＮが減少する。

【0065】

次いで、ステップＳ５で、回転数センサ３５と回転数センサ３８，３９とからの信号に基づいて、第２サンギヤ２１と第２リングギヤ２２との差回転数ΔＮを算出する。次いで、ステップＳ６で、算出された差回転数ΔＮが所定値ΔＮ１より大きいか否かを判定する。所定値ΔＮ１は、隣り合う軸部２５ｂ，２６ａ同士の摺動による摩擦熱が許容レベル以下となる差回転数に相当し、予め実験等により求められる。ステップＳ６で肯定されるとステップＳ７に進み、否定されるとステップＳ７〜ステップＳ９をパスしてステップＳ１０に進む。

【0066】

ステップＳ７では、回転数センサ３８からの信号に基づいて、エンジン１の回転数（ＥＮＧ回転数）が所定値Ｎ２より大きいか否かを判定する。所定値Ｎ２は、クラッチ機構４０を係合するために必要な係合圧の圧油を吐出することが可能なオイルポンプ６１の最小回転数に相当し、予め実験等により求められる。ステップＳ７で否定されるとステップＳ８に進み、肯定されるとステップＳ８をパスしてステップＳ９に進む。

【0067】

ステップＳ８では、電動ポンプ６２に制御信号を出力して電動ポンプ６２を駆動し、電動ポンプ６２からクラッチ機構４０を係合するために必要な係合圧の圧油を吐出させる。次いで、ステップＳ９で、油圧制御装置８の制御弁に制御信号を出力し、オイルポンプ６１または電動ポンプ６２からの吐出油をクラッチ機構４０のピストンに導く。これによりクラッチ機構４０を係合（オン）させる。その結果、本実施形態に係る駆動装置１００の共線図の一例である図１１Ｂに示すように、第２サンギヤ２１（２Ｓ）と第２リングギヤ２２（２Ｒ）の差回転数ΔＮが所定値ΔＮ１以下となる。

【0068】

次いで、ステップＳ１０で、エンジン１の再始動が指令されるまで、すなわち始動モードのフラグが立ち上がるまで待機し、処理を終了する。なお、図示は省略するが、ステップＳ１０の状態から、車速センサ３６とアクセル開度センサ３７とからの信号に基づいて、例えばＨＶローモードへの切換が指令されると、始動フラグが立ち上がる。これにより、ブレーキ機構３０およびクラッチ機構４０が同時に係合させられるとともに、第１モータジェネレータ２によりエンジン１の出力軸１ａが回転させられ、エンジン１が始動される。

【0069】

以上では、ＨＶモードとしてＨＶローモードが選択された場合の処理を説明したが、ＨＶモードとしてＨＶハイモードが選択された場合も、図１０と同様の処理が行われる。すなわち、ＨＶハイモードから回生・ＥＶモードに切り換わったとき、ＭＧ１回転数が所定値Ｎ１より大きいと、第１モータジェネレータ２で回生が行われる（ステップＳ４）。これにより、ＨＶハイモードから回生・ＥＶモードへの切換後の共線図の一例である図１２Ａに示すように、第１キャリア１４（１Ｃ）を支点として、第１リングギヤ１２（１Ｒ）の回転数が増加し、第２サンギヤ２１（２Ｓ）と第２リングギヤ２２（２Ｒ）の差回転数ΔＮが減少する。

【0070】

また、ＨＶハイモードから回生・ＥＶモードに切り換わったとき、第２サンギヤ２１と第２リングギヤ２２の差回転数ΔＮが所定値ΔＮ１より大きいと、クラッチ機構４０がオンされる（ステップＳ９）。これにより図１２Ｂに示すように、第２サンギヤ２１（２Ｓ）と第２リングギヤ２２（２Ｒ）の差回転数ΔＮが所定値ΔＮ１以下となる。なお、図１２Ａ，図１２Ｂの点線は、第１モータジェネレータ２での回生を行わない例、すなわち本実施形態の比較例としての共線図である。

【0071】

本実施形態の動作をまとめると以下のようになる。ＨＶローモードまたはＨＶハイモードで走行中に走行モードがＥＶモードまたは回生モードに切り換わると、図１１Ａ，図１２Ａに示すように、第１モータジェネレータ２で回生が行われ、第１サンギヤ１１の回転数が減少する（ステップＳ４）。これにより、第１キャリア１４を支点にして第１リングギヤ１２の回転数が増加し、第２サンギヤ２１と第２リングギヤ２２の差回転数ΔＮが減少する。この状態からエンジン始動フラグが立ち上がると、第１モータジェネレータ２によりエンジン１が回転させられるが、差回転数ΔＮが小さいため、外側ドラム２５と内側ドラム２６の接触箇所（図９の領域Ａ）における摺動を防止することができる。

【0072】

ＨＶローモードまたはＨＶハイモードで走行中に走行モードがＥＶモードまたは回生モードに切り換わるとき、第１モータジェネレータ２の回転数が０以下であれば、第１モータジェネレータ２での回生が不可能であり、差回転数ΔＮは所定値ΔＮ１以下とならない。また、第１モータジェネレータ２で回生を行ったとしても、差回転数ΔＮが所定値ΔＮ１以下まで減少しない場合がある。このような場合には、図１１Ｂ，図１２Ｂに示すように、クラッチ機構４０がオンする（ステップＳ９）。これにより、差回転数ΔＮを所定値ΔＮ１以下に抑えることができ、外側ドラム２５と内側ドラム２６の接触箇所における所定レベルを超えた摩擦熱の発生を確実に防止することができる。この場合、エンジン回転数が所定値Ｎ２以上であるときには、電動ポンプ６２を駆動せず、オイルポンプ６１からの吐出油によりクラッチ機構４０を係合する（ステップＳ７→ステップＳ９）。これにより電力消費量を節約できる。

【0073】

本実施によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）ハイブリッド車両の駆動装置１００は、内燃機関としてのエンジン１と、第１モータジェネレータ２と、ヘリカルギヤを有し、エンジン１と第１モータジェネレータ２とにそれぞれ接続された第１遊星歯車機構１０と、第２キャリア２４を介して第１遊星歯車機構１０から出力されたトルクが入力される第２リングギヤ２２と一体の外側ドラム２５と、外側ドラム２５に対し相対回転可能に、かつ、外側ドラム２５に軸方向に隣接して配置された第２サンギヤ２１と一体の内側ドラム２６と、外側ドラム２５と内側ドラム２６とを一体に結合または分離するクラッチ機構４０と、内側ドラム２６から出力されたトルクを駆動輪１０１に伝達する第１および第２動力伝達経路７１，７２を生成する出力軸、２７、ワンウェイクラッチ５０等と、第１動力伝達経路７１に接続された第２モータジェネレータ３と、エンジン１と第２モータジェネレータ３とを駆動するＨＶモードと、エンジン１を停止して第２モータジェネレータ３を駆動するＥＶモードまたはエンジン１を停止して第２モータジェネレータ３で回生する回生モード（これらをまとめて回生・ＥＶモードと呼ぶ）と、エンジン１を再始動する始動モードと、を含む複数の走行モードのいずれかを選択するとともに、選択された走行モードに応じて、エンジン１、第１モータジェネレータ２、第２モータジェネレータ３をそれぞれ制御し、かつ、クラッチ機構４０の係合を制御するコントローラ４と、を備える（図１）。外側ドラム２５の軸部２５ｂは、遊星歯車機構１０，２０を介して軸方向一方側および他方側に作用する荷重により、エンジン１が第１遊星歯車機構１０を駆動するエンジン駆動時に内側ドラム２６の軸部２６ａの右端部から離間し、エンジン１が第１遊星歯車機構１０（第１サンギヤ１１、第１キャリア１４）を介して駆動されるエンジン被駆動時に内側ドラム２６に接近するように軸方向に移動可能に配置される（図９）。コントローラ４は、ＨＶモードから回生・ＥＶモードに移行すると、第１モータジェネレータ２で回生し、その後、始動モードに移行すると、クラッチ機構４０を係合かつ第１モータジェネレータ２を駆動するように第１モータジェネレータ２およびクラッチ機構４０を制御する（図１０）。

【0074】

この構成によれば、ＨＶモードから回生・ＥＶモードに切り換わったとき、第２サンギヤ２１と第２リングギヤ２２の差回転数ΔＮを減少させることができる。これにより、始動モードにおいて遊星歯車機構１０を介して外側ドラム２５に対し内側ドラム２６側にアキシャル荷重が作用するとき、外側ドラム２５の軸部２５ｂと内側ドラム２６の軸部２６ａとの間の摩擦熱による発熱を抑えるように構成することができる。その結果、軸部２５ｂと軸部２６ａとの間にアキシャルベアリング等を設ける必要がなく、部品点数を削減できる。また、軸部２５ｂ，２６ａ間にアキシャルベアリングを設ける必要がないため、駆動装置１００が軸方向に長尺化することを防止できる。さらに、軸部２５ｂ，２６ａ間における発熱を抑制できるため、シムを介した軸部２５ｂ，２６ａ間のクリアランスの調整が容易になる。

【0075】

（２）ハイブリッド車両の駆動装置１００は、第２リングギヤ２２（外側ドラム２５）と第２サンギヤ２１（内側ドラム２６）の回転数の差（差回転数ΔＮ）を検出するために用いられる回転数センサ３５，３８，３９をさらに備える（図１）。コントローラ４は、ＨＶモードから回生・ＥＶモードに切り換わったときに、回転数センサ３５，３８，３９からの信号により検出された差回転数ΔＮが所定値ΔＮ１より大きいと、クラッチ機構４０を係合する（図１０）。これにより、回生・ＥＶモードにおいて、第１モータジェネレータ２で回生を行うことができずに差回転数ΔＮが所定値ΔＮ１より大きいときや、回生を行ったが差回転数ΔＮが所定値ΔＮ１以下にならなかったときであっても、差回転数ΔＮを所定値ΔＮ１以下に確実に抑えることができる。その結果、始動モードにおいて、軸部２５ｂ、２６ａ間の摺動による発熱を抑えることができる。

【0076】

（３）ハイブリッド車両の駆動装置１００は、第１モータジェネレータ２に接続された第１サンギヤ１１と、第１リングギヤ１２と、エンジン１に接続された第１キャリア１４と、を有する第１遊星歯車機構１０と、内側ドラム２６と一体に設けられる第２サンギヤ２１と、外側ドラム２５と一体に設けられる第２リングギヤ２２と、第１リングギヤ１２に接続された第２キャリア２４と、を有する第２遊星歯車機構２０を備える（図１，図９）。この構成により、ＨＶモードから回生・ＥＶモードに切り換わったとき、第２サンギヤ２１と第２リングギヤ２２の差回転数ΔＮが減少すると、外側ドラム２５の軸部２５ｂと内側ドラム２６の軸部２６ａの間の差回転数が同時に減少するので、軸部２５ｂ，２６ａ間の摩擦熱による発熱を抑えることができる。

【0077】

（４）ハイブリッド車両の駆動装置１００は、第２リングギヤ２２を制動または非制動するブレーキ機構３０をさらに備える（図１）。コントローラ４は、選択された走行モードに応じてさらにブレーキ機構３０の係合を制御する。これにより、ＨＶローモードとＨＶハイモードとを含む種々の走行モードへの切換が可能となる。

【0078】

上記実施形態は種々の形態に変形することができる。以下、変形例について説明する。上記実施形態では、第２遊星歯車機構２０の第２リングギヤ２２と一体に回転する外側ドラム２５を第１回転体として構成し、第２サンギヤ２１と一体に回転する内側ドラム２６を第２回転体として構成したが、第１回転体と第２回転体の構成はこれに限らない。すなわち、軸方向に互いに隣接して配置されるとともに、クラッチ機構を介してそれぞれが一体に結合または分離するように設けられ、さらに第１回転体が、内燃機関の駆動時に第２回転体から離間し、内燃機関の被駆動時に第２回転体に接近するように軸方向に移動可能に配置されるのであれば、第１回転体と第２回転体とはいかなる構成でもよい。

【0079】

上記実施形態では、制御部としてのコントローラ４が、ＨＶローモードとＨＶハイモードとを含むＨＶモード（第１モード）、回生・ＥＶモード（第２モード）、始動モード（第３モード）等に走行モードを切換可能に構成したが、走行モードの種類は上述したものに限らない。例えばエンジンブレーキが作用するモードを走行モードに含んでもよい。エンジンブレーキが作用するモードは、エンジン１が駆動されるため、始動モードと同様、第１モードに含まれる。したがって、回生・ＥＶモードを経てエンジンブレーキが作用する場合においても、上述したのと同様の効果が得られる。

【0080】

上記実施形態では、回転数センサ３５，３８，３９からの信号に基づいて外側ドラム２５と内側ドラム２６の差回転数ΔＮを算出（検出）するようにしたが、差回転検出部の構成はこれに限らない。上記実施形態では、出力軸２７やワンウェイクラッチ５０等により変速機構７０から駆動輪１０１に至る第１、第２動力伝達経路７１，７２を生成したが、経路生成部の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、湿式多板式のブレーキ機構３０およびクラッチ機構４０を設けたが、ブレーキ機構およびクラッチ機構の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、第１遊星歯車機構１０と第２遊星歯車機構２０とを左右に配置したが、遊星歯車機構の配置はこれに限らない。内燃機関と第１モータジェネレータとに接続された単一の遊星歯車機構を有する駆動装置にも、本発明を同様に適用することができる。

【0081】

以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。

【符号の説明】

【0082】

１ エンジン、２ 第１モータジェネレータ、３ 第２モータジェネレータ、４ コントローラ、１０ 第１遊星歯車機構、２０ 第２遊星歯車機構、１１ 第１サンギヤ、１２ 第１リングギヤ、１４ 第１キャリア、２１ 第２サンギヤ、２２ 第２リングギヤ、２４ 第２キャリア、２７ 出力軸、３０ ブレーキ機構、３５，３８，３９ 回転数センサ、４０ クラッチ機構、５０ ワンウェイクラッチ、７１ 第１動力伝達経路、７２ 第２動力伝達経路、１００ 駆動装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】