特開 2024-87407 車両用駆動装置

(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】P2024087407

(43)【公開日】2024-07-01

(54)【発明の名称】車両用駆動装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/17 20160101AFI20240624BHJP

   B60K 6/26 20071001ALI20240624BHJP

   B60K 6/445 20071001ALI20240624BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20240624BHJP

   B60K 6/365 20071001ALI20240624BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20240624BHJP

   B60L 15/00 20060101ALI20240624BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20240624BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20240624BHJP

   F16H 1/28 20060101ALI20240624BHJP

   F16H 57/12 20060101ALI20240624BHJP

【ＦＩ】

B60W20/17

B60K6/26 ZHV

B60K6/445

B60W10/08 900

B60K6/365

H02K7/116

B60L15/00 Z

B60L15/20 M

B60L50/16

F16H1/28

F16H57/12 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022202223

(22)【出願日】2022-12-19

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】弁理士法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 翔平

【テーマコード（参考）】

3D202

3J027

5H125

5H607

【Ｆターム（参考）】

3D202AA03

3D202BB12

3D202CC42

3D202EE02

3D202EE09

3J027FA11

3J027FB01

3J027GA03

3J027GB03

3J027GC13

3J027GC24

3J027GD04

3J027GD08

3J027GD12

5H125AA01

5H125AC08

5H125AC12

5H125BA00

5H125CA02

5H125CB02

5H125CC01

5H125FF01

5H607BB01

5H607BB07

5H607BB14

5H607BB21

5H607BB26

5H607CC01

5H607CC03

5H607DD02

5H607DD19

5H607EE31

(57)【要約】

【課題】歯打ち音を抑制する。
【解決手段】車両用駆動装置は、ロータ軸に対して軸方向に移動可能に設けられるロータ備える電動モータを有する。前記車両用駆動装置は、前記ロータ軸に対して軸方向に移動可能に設けられ、前記ロータの端面に対向して配置される第１ギヤを有する。前記車両用駆動装置は、前記第１ギヤに噛み合う第２ギヤを備え、前記第１ギヤと車輪とを互いに連結する動力伝達経路を有する。前記車両用駆動装置は、前記ロータをステータの径方向内側に配置する第１位置と、前記ロータを前記第１位置よりも前記第１ギヤに近づける第２位置と、に移動させるアクチュエータを有する。前記車両用駆動装置は、前記アクチュエータによって前記ロータを前記第２位置に移動させ、前記ロータと前記第１ギヤとの間に作用する磁力によって前記第１ギヤを軸方向に付勢し、前記第１ギヤの歯面を前記第２ギヤの歯面に押し当てる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に設けられる車両用駆動装置であって、
ロータ軸に対して軸方向に移動可能に設けられるロータと、前記ロータの径方向外側に配置されるステータと、を備える電動モータと、
前記ロータ軸に対して軸方向に移動可能に設けられ、前記ロータの端面に対向して配置される第１ギヤと、
前記第１ギヤに噛み合う第２ギヤを備え、前記第１ギヤと車輪とを互いに連結する動力伝達経路と、
前記ロータを前記ステータの径方向内側に配置する第１位置と、前記ロータを前記第１位置よりも前記第１ギヤに近づける第２位置と、に移動させるアクチュエータと、
を有し、
前記アクチュエータによって前記ロータを前記第２位置に移動させ、前記ロータと前記第１ギヤとの間に作用する磁力によって前記第１ギヤを軸方向に付勢し、前記第１ギヤの歯面を前記第２ギヤの歯面に押し当てる、
車両用駆動装置。

【請求項2】

請求項１に記載の車両用駆動装置において、
前記第１ギヤは、永久磁石を備えている、
車両用駆動装置。

【請求項3】

請求項１に記載の車両用駆動装置において、
前記第１ギヤおよび前記第２ギヤは、ヘリカルギヤである、
車両用駆動装置。

【請求項4】

請求項１に記載の車両用駆動装置において、
前記動力伝達経路に連結されるエンジンと、
互いに通信可能に接続されるプロセッサおよびメモリを備え、前記エンジンおよび前記アクチュエータを制御する制御システムと、
を有し、
前記制御システムは、前記アクチュエータによって前記ロータを前記第２位置に移動させた状態のもとで、前記エンジンを始動する、
車両用駆動装置。

【請求項5】

請求項１に記載の車両用駆動装置において、
互いに通信可能に接続されるプロセッサおよびメモリを備え、前記電動モータおよび前記アクチュエータを制御する制御システム、を有し、
前記制御システムは、前記アクチュエータによって前記ロータを前記第２位置に移動させた状態のもとで、前記電動モータを力行状態と回生状態とに交互に切り替える、
車両用駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に設けられる車両用駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電気自動車やハイブリッド車両等の車両には、車輪を駆動するための電動モータが搭載されている（特許文献１～３参照）。また、電動モータと車輪とを互いに連結する動力伝達経路には、各種ギヤ列や回転軸等が組み込まれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－６１４８７号公報

【特許文献2】特開２０１９－８４８９２号公報

【特許文献3】特開２０２０－１００２６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、動力伝達経路に組み込まれるギヤ列には、歯面間の隙間であるバックラッシュが設定されている。このため、動力伝達経路の入力トルクが変動した場合には、ギヤ列の歯面が互いに衝突して歯打ち音を発生させる虞がある。ギヤ列の歯打ち音は乗員に違和感を与える要因であることから、歯打ち音を抑制することが求められている。

【0005】

本発明の目的は、歯打ち音を抑制することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一実施形態の車両用駆動装置は、車両に設けられる車両用駆動装置であって、ロータ軸に対して軸方向に移動可能に設けられるロータと、前記ロータの径方向外側に配置されるステータと、を備える電動モータと、前記ロータ軸に対して軸方向に移動可能に設けられ、前記ロータの端面に対向して配置される第１ギヤと、前記第１ギヤに噛み合う第２ギヤを備え、前記第１ギヤと車輪とを互いに連結する動力伝達経路と、前記ロータを前記ステータの径方向内側に配置する第１位置と、前記ロータを前記第１位置よりも前記第１ギヤに近づける第２位置と、に移動させるアクチュエータと、を有し、前記アクチュエータによって前記ロータを前記第２位置に移動させ、前記ロータと前記第１ギヤとの間に作用する磁力によって前記第１ギヤを軸方向に付勢し、前記第１ギヤの歯面を前記第２ギヤの歯面に押し当てる。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、アクチュエータによってロータを第２位置に移動させ、ロータと第１ギヤとの間に作用する磁力によって第１ギヤを軸方向に付勢し、第１ギヤの歯面を第２ギヤの歯面に押し当てる。これにより、歯打ち音を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態である車両用駆動装置が設けられる車両を示す図である。

【図2】パワーユニットの内部構造の一例を示す図である。

【図3】車両用駆動装置が備える制御システムの一例を示す図である。

【図4】制御ユニットの基本構造の一例を示す図である。

【図5】モータジェネレータおよび遊星ギヤ列の一例を示す図である。

【図6】モータジェネレータおよび遊星ギヤ列の一例を示す図である。

【図7】遊星ギヤ列を軸方向から示した図である。

【図8】各動力伝達経路に対するピニオンの微小回転の伝達状況を示す図である。

【図9】バックラッシュ低減制御の実行タイミングの一例を示す図である。

【図10】バックラッシュ低減制御の実行タイミングの一例を示す図である。

【図11】サンギヤ、ピニオンおよびロータ軸の変形例を示す図である。

【図12】本発明の他実施形態である車両用駆動装置が備えるパワーユニットの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一または実質的に同一の構成や要素については、同一の符号を付して繰り返しの説明を省略する。

【0010】

［パワーユニット］
図１は本発明の一実施形態である車両用駆動装置１０が設けられる車両１１を示す図である。図１に示すように、車両１１には、エンジン１２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を備えたパワーユニット１３が搭載されている。パワーユニット１３の後輪出力軸１４には、プロペラ軸１５およびリヤデファレンシャル機構１６を介して後輪１７が連結されている。また、パワーユニット１３にはフロントデファレンシャル機構１８が組み込まれており、フロントデファレンシャル機構１８には前輪１９が連結されている。図示するパワーユニット１３は、全輪駆動用のパワーユニットであるが、これに限られることはなく、前輪駆動用や後輪駆動用のパワーユニットであっても良い。

【0011】

図２はパワーユニット１３の内部構造の一例を示す図である。図２に示すように、パワーユニット１３は、エンジン１２およびモータジェネレータＭＧ１からなる第１駆動系２１と、モータジェネレータＭＧ２からなる第２駆動系２２と、を有している。

【0012】

第１駆動系２１は、動力源としてエンジン１２およびモータジェネレータＭＧ１を有している。エンジン１２のクランク軸２３にはダンパ機構２４を介して伝達軸２５が連結されており、この伝達軸２５には駆動ギヤ２６ａが固定されている。また、駆動ギヤ２６ａに噛み合う従動ギヤ２６ｂには伝達軸２７が固定されており、この伝達軸２７には遊星ギヤ列３０を介してモータジェネレータＭＧ１のロータ３１が連結されている。なお、駆動ギヤ２６ａおよび従動ギヤ２６ｂによってギヤ列２６が構成されている。

【0013】

伝達軸２７とロータ３１とを連結する遊星ギヤ列３０は、ピニオン３０ｐを回転可能に支持するキャリア３０ｃと、ピニオン３０ｐに噛み合うサンギヤ３０ｓと、ピニオン３０ｐに噛み合うインターナルギヤとも呼ばれるリングギヤ３０ｒと、を有している。遊星ギヤ列３０のキャリア３０ｃには伝達軸２７が連結されており、遊星ギヤ列３０のサンギヤ３０ｓにはモータジェネレータＭＧ１のロータ３１が連結されている。また、エンジントルクおよびモータトルクを出力する出力軸として、遊星ギヤ列３０のリングギヤ３０ｒには第１出力軸３２が連結されている。

【0014】

第２駆動系２２は、動力源としてモータジェネレータＭＧ２を有している。モータジェネレータＭＧ２のロータ３３には、遊星ギヤ列４０を介して第２出力軸３４が連結されている。ロータ３３と第２出力軸３４とを連結する遊星ギヤ列４０は、ピニオン４０ｐを回転可能に支持するキャリア４０ｃと、ピニオン４０ｐに噛み合うサンギヤ４０ｓと、ピニオン４０ｐに噛み合うインターナルギヤとも呼ばれるリングギヤ４０ｒと、を有している。遊星ギヤ列４０のキャリア４０ｃには第２出力軸３４が連結されており、遊星ギヤ列４０のサンギヤ４０ｓにはモータジェネレータＭＧ２のロータ３３が連結されている。なお、遊星ギヤ列４０のリングギヤ４０ｒは、パワーユニット１３のハウジング３５に固定されている。

【0015】

また、第２駆動系２２の第２出力軸３４には、第１駆動系２１の第１出力軸３２がギヤ列３６を介して連結されている。また、第２出力軸３４の一端部には、ギヤ列３７を介して前輪出力軸３８が連結されており、第２出力軸３４の他端部には、カップリング３９を介して後輪出力軸１４が連結されている。前輪出力軸３８は前述したフロントデファレンシャル機構１８を介して前輪１９に連結されており、後輪出力軸１４は前述したリヤデファレンシャル機構１６を介して後輪１７に連結されている。

【0016】

図２に示すように、モータジェネレータ（電動モータ）ＭＧ２のロータ３３には、遊星ギヤ列４０のサンギヤ（第１ギヤ）４０ｓが連結されている。また、サンギヤ４０ｓと前輪（車輪）１９とは、サンギヤ４０ｓに噛み合うピニオン（第２ギヤ）４０ｐ等からなる動力伝達経路４１を介して互いに連結されている。図示する例において、動力伝達経路４１は、ピニオン４０ｐ、キャリア４０ｃ、第２出力軸３４、ギヤ列３７、前輪出力軸３８およびフロントデファレンシャル機構１８等によって構成されている。また、図１および図２に示すように、遊星ギヤ列４０のサンギヤ４０ｓと後輪（車輪）１７とは、サンギヤ４０ｓに噛み合うピニオン４０ｐ等からなる動力伝達経路４２を介して互いに連結されている。図示する例において、動力伝達経路４２は、ピニオン４０ｐ、キャリア４０ｃ、第２出力軸３４、カップリング３９、後輪出力軸１４、プロペラ軸１５およびリヤデファレンシャル機構１６等によって構成されている。

【0017】

また、第２出力軸３４と第１出力軸３２とは、ギヤ列３６を介して互いに連結されている。つまり、第２駆動系２２を構成する動力伝達経路４１および動力伝達経路４２には、ギヤ列３６を介して第１駆動系２１を構成する動力伝達経路４３およびエンジン１２が連結されている。図示する例において、動力伝達経路４１，４２とエンジン１２とを連結する動力伝達経路４３は、第１出力軸３２、リングギヤ３０ｒ、ピニオン３０ｐ、キャリア３０ｃ、伝達軸２７、ギヤ列２６、伝達軸２５およびダンパ機構２４等によって構成されている。このように、動力伝達経路４１，４２には、動力伝達経路４３を介してエンジン１２が連結されている。

【0018】

［制御システム］
図３は車両用駆動装置１０が備える制御システム８０の一例を示す図である。図３に示すように、エンジン１２の吸気マニホールド５０には、吸入空気量を調整するスロットルバルブ５１が設けられている。また、エンジン１２には、吸気ポートやシリンダ内に燃料を噴射するインジェクタ５２が設けられており、点火コイルや点火プラグ等からなる点火デバイス５３が設けられている。エンジントルクやエンジン回転数を制御するため、スロットルバルブ５１、インジェクタ５２および点火デバイス５３等には、エンジン制御ユニット５４が接続されている。

【0019】

モータジェネレータＭＧ１は、ステータコイル６０が巻き付けられるステータ６１と、円筒形状のステータ６１に収容されるロータ３１と、を有している。ステータ６１にはインバータ６２が接続されており、インバータ６２にはバッテリパック６３が接続されている。また、インバータ６２を介してモータジェネレータＭＧ１を制御するため、インバータ６２には第１モータ制御ユニット６４が接続されている。第１モータ制御ユニット６４は、複数のスイッチング素子等からなるインバータ６２を制御することにより、モータジェネレータＭＧ１のモータトルクやモータ回転数を制御する。なお、モータジェネレータＭＧ１は、モータ回転数を上げる力行トルクを発生させる力行状態と、モータ回転数を下げる回生トルクを発生させる回生状態と、に制御可能である。また、モータジェネレータＭＧ１の回生状態は、発電状態とも呼ばれている。

【0020】

モータジェネレータＭＧ２は、ステータコイル６０が巻き付けられるステータ７１と、円筒形状のステータ７１に収容されるロータ３３と、を有している。ステータ７１にはインバータ７２が接続されており、インバータ７２にはバッテリパック６３が接続されている。また、インバータ７２を介してモータジェネレータＭＧ２を制御するため、インバータ７２には第２モータ制御ユニット７３が接続されている。第２モータ制御ユニット７３は、複数のスイッチング素子等からなるインバータ７２を制御することにより、モータジェネレータＭＧ２のモータトルクやモータ回転数を制御する。なお、モータジェネレータＭＧ２は、モータ回転数を上げる力行トルクを発生させる力行状態と、モータ回転数を下げる回生トルクを発生させる回生状態と、に制御可能である。また、モータジェネレータＭＧ２の回生状態は、発電状態とも呼ばれている。

【0021】

車両用駆動装置１０には、パワーユニット１３を制御するため、複数の電子制御ユニットからなる制御システム８０が設けられている。制御システム８０を構成する電子制御ユニットとして、前述したエンジン制御ユニット５４およびモータ制御ユニット６４，７３が設けられるとともに、これらの制御ユニット５４，６４，７３に制御信号を出力する車両制御ユニット８１が設けられている。これらの制御ユニット５４，６４，７３，８１は、ＣＡＮ等の車載ネットワーク８２を介して互いに通信可能に接続されている。車両制御ユニット８１は、各種制御ユニットや後述する各種センサからの入力情報に基づき、エンジン１２やモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２等の作動目標を設定する。そして、エンジン１２やモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２等の作動目標に応じた制御信号を生成し、これらの制御信号をエンジン制御ユニット５４やモータ制御ユニット６４，７３等に出力する。

【0022】

車両制御ユニット８１に接続されるセンサとして、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ８３、およびブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサ８４がある。また、車両制御ユニット８１に接続されるセンサとして、前輪出力軸３８や後輪出力軸１４の回転速度から車速を検出する車速センサ８５、およびクランク軸２３の回転速度であるエンジン回転数を検出するエンジン回転センサ８６がある。また、車両制御ユニット８１に接続されるセンサとして、モータジェネレータＭＧ１のロータ回転速度であるモータ回転数を検出する第１モータ回転センサ８７、およびモータジェネレータＭＧ２のロータ回転速度であるモータ回転数を検出する第２モータ回転センサ８８がある。さらに、車両制御ユニット８１には、制御システム８０の起動時に運転者に操作されるスタートスイッチ８９が接続されており、運転手によるセレクトレバー９０の操作位置を検出するポジションスイッチ９１が接続されている。

【0023】

図４は制御ユニット５４，６４，７３，８１の基本構造の一例を示す図である。図３に示すように、電子制御ユニットである制御ユニット５４，６４，７３，８１は、プロセッサ１００およびメインメモリ（メモリ）１０１等が組み込まれたマイクロコントローラ１０２を有している。メインメモリ１０１には所定のプログラムが格納されており、プロセッサ１００によってプログラムが実行される。プロセッサ１００とメインメモリ１０１とは、互いに通信可能に接続されている。なお、マイクロコントローラ１０２に複数のプロセッサ１００を組み込んでも良く、マイクロコントローラ１０２に複数のメインメモリ１０１を組み込んでも良い。

【0024】

また、制御ユニット５４，６４，７３，８１には、入力回路１０３、駆動回路１０４、通信回路１０５、外部メモリ１０６および電源回路１０７等が設けられている。入力回路１０３は、各種センサから入力される信号を、マイクロコントローラ１０２に入力可能な信号に変換する。駆動回路１０４は、マイクロコントローラ１０２から出力される信号に基づき、前述したインバータ６２，７２等の各種デバイスに対する駆動信号を生成する。通信回路１０５は、マイクロコントローラ１０２から出力される信号を、他の制御ユニットに向けた通信信号に変換する。また、通信回路１０５は、他の制御ユニットから受信した通信信号を、マイクロコントローラ１０２に入力可能な信号に変換する。さらに、電源回路１０７は、マイクロコントローラ１０２、入力回路１０３、駆動回路１０４、通信回路１０５および外部メモリ１０６等に対し、安定した電源電圧を供給する。また、不揮発性メモリ等からなる外部メモリ１０６には、プログラムおよび各種データ等が記憶される。

【0025】

［モータジェネレータおよびサンギヤ］
続いて、モータジェネレータＭＧ２およびサンギヤ４０ｓの構造について詳細に説明する。図５および図６は、モータジェネレータＭＧ２および遊星ギヤ列４０の一例を示す図である。図５に示すように、モータジェネレータＭＧ２は、円筒形状のロータ３３と、ロータ３３の径方向外側に配置されるステータ７１と、を有している。モータジェネレータＭＧ２のロータ３３は、積層された複数枚の電磁鋼板からなるロータコア１１０と、ロータコア１１０に設けられる複数の永久磁石１１１と、を有している。また、ハウジング３５に固定されるステータ７１は、積層された複数枚の電磁鋼板からなるステータコア１１２と、ステータコア１１２に巻き付けられるステータコイル７０と、を有している。

【0026】

モータジェネレータＭＧ２のロータ３３を支持するため、第２出力軸３４の径方向外側には中空形状のロータ軸１１３が設けられている。ロータ３３の回転中心を貫通する貫通穴１１６には内スプライン歯１１４が形成されており、ロータ軸１１３の外周面には外スプライン歯１１５が形成されている。また、ロータ３３の貫通穴１１６にはロータ軸１１３が挿入されており、内スプライン歯１１４と外スプライン歯１１５とは互いに摺動可能に係合している。つまり、モータジェネレータＭＧ２のロータ３３は、ロータ軸１１３に対して軸方向に移動可能に設けられている。

【0027】

また、モータジェネレータＭＧ２は、ロータ３３を軸方向に移動させるスライド機構１２０を有している。スライド機構１２０は、ロータ３３に取り付けられるベアリング１２１と、ハウジング３５に傾動可能に支持されるレバー部材１２２と、プッシュロッド１２３を備えた電動アクチュエータ（アクチュエータ）１２４と、を有している。レバー部材１２２の一端部はベアリング１２１に連結されており、レバー部材１２２の他端部はプッシュロッド１２３に連結されている。また、電動アクチュエータ１２４には第２モータ制御ユニット７３が接続されており、電動アクチュエータ１２４は第２モータ制御ユニット７３からの制御信号に基づき制御される。さらに、電動アクチュエータ１２４は、プッシュロッド１２３を押し出す第１状態と、プッシュロッド１２３を引き込む第２状態と、に動作可能である。

【0028】

図５に示すように、電動アクチュエータ１２４のプッシュロッド１２３を引き込むことにより、レバー部材１２２を矢印ａ１方向に回動させることができ、ロータ３３をステータ７１の径方向内側に配置する第１位置に移動させることができる。このように、ロータ３３を第１位置に移動させることにより、ステータ７１の内周面にロータ３３の外周面のほぼ全てを対向させることができ、モータジェネレータＭＧ２の有効磁束を最大限に確保することができる。

【0029】

一方、図６に示すように、電動アクチュエータ１２４のプッシュロッド１２３を押し出すことにより、レバー部材１２２を矢印ａ２方向に回動させることができ、ロータ３３を第１位置よりもサンギヤ４０ｓに近づける第２位置に移動させることができる。このように、ロータ３３を第２位置に移動させることにより、ステータ７１の内側からロータ３３の一部を突出させることができ、有効磁束を減らして回転時の逆起電力を下げることができる。なお、制御システム８０は、予め設定されたモータジェネレータＭＧ２の運転領域において、ロータ３３を第２位置に移動させて逆起電力を低下させることにより、モータジェネレータＭＧ２のモータ回転数を高めている。また、モータジェネレータＭＧ２は、可変界磁モータとも呼ばれている。

【0030】

図５に示すように、モータジェネレータＭＧ２のロータ３３の近傍には、ロータ３３の端面３３ａに対向するサンギヤ４０ｓが配置されている。また、サンギヤ４０ｓの回転中心を貫通する貫通穴１２９には内スプライン歯１２５が形成されており、ロータ軸１１３の外周面には外スプライン歯１２６が形成されている。さらに、サンギヤ４０ｓの貫通穴１２９にはロータ軸１１３が挿入されており、内スプライン歯１２５と外スプライン歯１２６とは互いに摺動可能に係合している。つまり、遊星ギヤ列４０のサンギヤ４０ｓは、ロータ軸１１３に対して軸方向に移動可能に設けられている。また、ロータ３３の端面３３ａに対向するサンギヤ４０ｓの側面１２７には永久磁石１２８が設けられており、この永久磁石１２８の磁極はロータ３３に対して反発する向きに設定されている。つまり、永久磁石１２８によってサンギヤ４０ｓの側面１２７に現れる磁極と、ロータ３３の端面３３ａに現れる磁極とは、互いに同じ極に設定されている。さらに、図５の拡大部分に示すように、遊星ギヤ列４０のサンギヤ４０ｓおよびピニオン４０ｐは、歯筋が軸方向に対して傾斜するヘリカルギヤである。

【0031】

［バックラッシュ低減制御］
電動アクチュエータ１２４によるバックラッシュ低減制御について説明する。図６に示すように、電動アクチュエータ１２４のプッシュロッド１２３を押し出して、ロータ３３をサンギヤ４０ｓに近づけることにより、ロータ３３とサンギヤ４０ｓとの間に作用する磁力を高めてサンギヤ４０ｓを軸方向に付勢することができる。つまり、ロータ３３をサンギヤ４０ｓに近づけることにより、磁力によってサンギヤ４０ｓを矢印ｂ１方向に付勢することができる。ここで、図７は遊星ギヤ列４０を軸方向から示した図である。前述したように、軸方向に付勢されたサンギヤ４０ｓは歯筋が傾斜するヘリカルギヤであることから、図７に矢印ｃ１で示すように、サンギヤ４０ｓの歯面１３０をピニオン４０ｐの歯面１３１に向けて移動させることができる。そして、サンギヤ４０ｓの歯面１３０はピニオン４０ｐの歯面１３１に押し当てられ、ピニオン４０ｐを矢印ｃ２方向に微小回転させることができる。つまり、サンギヤ４０ｓとピニオン４０ｐとのバックラッシュを減少させることが可能である。

【0032】

このようなピニオン４０ｐの微小回転は、前述した各動力伝達経路４１～４３に伝達される。ここで、図８は各動力伝達経路４１～４３に対するピニオン４０ｐの微小回転の伝達状況を示す図である。図８に矢印Ｘ１で示すように、ピニオン４０ｐの微小回転は、各機械要素のバックラッシュを減らしつつ動力伝達経路４１に伝達される。つまり、ピニオン４０ｐの微小回転は、各機械要素のバックラッシュを減らしながら、キャリア、第２出力軸３４、ギヤ列３７、前輪出力軸３８およびフロントデファレンシャル機構１８等に伝達される。

【0033】

また、図８に矢印Ｘ２で示すように、ピニオン４０ｐの微小回転は、各機械要素のバックラッシュを減らしつつ動力伝達経路４２に伝達される。つまり、ピニオン４０ｐの微小回転は、各機械要素のバックラッシュを減らしながら、キャリア、第２出力軸３４、カップリング３９および後輪出力軸１４等に伝達される。さらに、図８に矢印Ｘ３で示すように、ピニオン４０ｐの微小回転は、各機械要素のバックラッシュを減らしつつ動力伝達経路４３に伝達される。つまり、ピニオン４０ｐの微小回転は、各機械要素のバックラッシュを減らしながら、キャリア４０ｃ、第２出力軸３４、ギヤ列３６、第１出力軸３２、リングギヤ３０ｒ、ピニオン３０ｐ、キャリア３０ｃ、伝達軸２７、ギヤ列２６、伝達軸２８およびダンパ機構２４等に伝達される。

【0034】

これまで説明したように、電動アクチュエータ１２４のプッシュロッド１２３を押し出して、ロータ３３をサンギヤ４０ｓに近づけることにより、磁力によってサンギヤ４０ｓを軸方向に付勢することができる。これにより、サンギヤ４０ｓの歯面１３０をピニオン４０ｐの歯面１３１に押し当てることができ、ピニオン４０ｐを微小回転させて各動力伝達経路４１～４３のバックラッシュを減らすことができる。このように、各動力伝達経路４１～４３のバックラッシュを減らすことにより、各動力伝達経路４１～４３においてトルクフローが反転した場合であっても、各動力伝達経路４１～４３を構成する各ギヤ列の歯打ち音を抑制することができる。

【0035】

図示する例では、バックラッシュ低減制御において、サンギヤ４０ｓの歯面１３０をピニオン４０ｐの歯面１３１に押し当てているが、歯面の押し当て方向としてはドライブ側であってもコースト側であっても良い。ドライブ側の歯面を押し当てるかコースト側の歯面を押し当てるかについては、動力伝達経路４１～４３の各ギヤ列に関する歯打ち音の抑制効果から決定される。なお、歯面の押し当て方向は、サンギヤ４０ｓおよびピニオン４０ｐにおける歯筋の向きによって設定することができる。

【0036】

前述の説明では、ロータ３３からサンギヤ４０ｓを離す反発側の磁力を作用させているが、これに限られることはなく、ロータ３３にサンギヤ４０ｓを近づける吸着側の磁力を作用させても良い。また、前述の説明では、サンギヤ４０ｓに永久磁石１２８を取り付けているが、これに限られることはなく、サンギヤ４０ｓから永久磁石１２８を削減しても良い。このように、サンギヤ４０ｓから永久磁石１２８を取り外した場合であっても、磁性体からなるサンギヤ４０ｓを吸着側の磁力によってロータ３３側に付勢することが可能である。

【0037】

［バックラッシュ低減制御：エンジン始動時］
図９はバックラッシュ低減制御の実行タイミングの一例を示す図である。制御システム８０は、例えば、駐車レンジや走行レンジでエンジン１２をクランキングする際に、電動アクチュエータ１２４によるバックラッシュ低減制御を実行する。つまり、制御システム８０は、電動アクチュエータ１２４によってロータ３３を第２位置に移動させた状態のもとで、エンジン１２を始動させる。なお、エンジン始動時には、モータジェネレータＭＧ１によってエンジン１２がクランキングされる。

【0038】

図９に示すように、電動アクチュエータ１２４によってロータ３３をサンギヤ４０ｓに接近させ、磁力によってサンギヤ４０ｓを軸方向に付勢することにより、動力伝達経路４３のバックラッシュを減少させることができる（矢印Ｘ３）。つまり、動力伝達経路４３を構成する従動ギヤ２６ｂの歯面１３２を駆動ギヤ２６ａの歯面１３３に押し当てることができ、ギヤ列２６のバックラッシュを減少させることができる。これにより、エンジン１２のクランキングに伴うトルク変動Ｔｆ１がギヤ列２６に入力された場合であっても、ギヤ列２６の歯打ち音を抑制することができる。なお、歯打ち音の抑制箇所としてはギヤ列２６に限られることはなく、動力伝達経路４３を構成する各ギヤ列の歯打ち音を抑制することができる。

【0039】

［バックラッシュ低減制御：定速走行時］
図１０はバックラッシュ低減制御の実行タイミングの一例を示す図である。制御システム８０は、例えば、モータジェネレータＭＧ２を用いて車両１１を定速走行させる際に、電動アクチュエータ１２４によるバックラッシュ低減制御を実行する。つまり、制御システム８０は、電動アクチュエータ１２４によってロータ３３を第２位置に移動させた状態のもとで、車速を所定速度に維持するため、モータジェネレータＭＧ２を力行状態と回生状態とに交互に切り替える。

【0040】

図１０に示すように、電動アクチュエータ１２４によってロータ３３をサンギヤ４０ｓに接近させ、磁力によってサンギヤ４０ｓを軸方向に付勢することにより、動力伝達経路４３のバックラッシュを減少させることができる（矢印Ｘ１，Ｘ２）。つまり、動力伝達経路４１，４２を構成する各ギヤ列の歯面を押し当てることができ、これらギヤ列のバックラッシュを減少させることができる。これにより、所定速度を維持するためにモータジェネレータＭＧ２の力行状態と回生状態とが交互に繰り返され、動力伝達経路４１，４２の各ギヤ列にトルク変動Ｔｆ２が入力された場合であっても、動力伝達経路４１，４２を構成する各ギヤ列の歯打ち音を抑制することができる。

【0041】

［他実施形態１］
前述の説明では、遊星ギヤ列４０のサンギヤ４０ｓおよびピニオン４０ｐとしてヘリカルギヤを採用しているが、これに限られることはなく、サンギヤ４０ｓおよびピニオン４０ｐとしてスパーギヤを採用しても良い。ここで、図１１はサンギヤ４０ｓ、ピニオン４０ｐおよびロータ軸１１３の変形例を示す図である。なお、図１１に示した遊星ギヤ列１４０は、遊星ギヤ列４０と同様に機能するギヤ列であるが、歯筋が異なることから符号１４０を付して説明する。同様に、図１１に示したロータ軸１４３は、ロータ軸１１３と同様に機能する回転軸であるが、スプライン歯が異なることから符号１４３を付して説明する。また、図１１において、図６に示した部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0042】

図１１に示すように、遊星ギヤ列１４０のサンギヤ（第１ギヤ）１４０ｓおよびピニオン（第２ギヤ）１４０ｐは、歯筋が軸方向に対して平行なスパーギヤである。また、サンギヤ１４０ｓの回転中心を貫通する貫通穴１４４には内スプライン歯１４１が形成されており、ロータ軸１４３の外周面には外スプライン歯１４２が形成されている。さらに、サンギヤ１４０ｓの貫通穴１４４にはロータ軸１４３が挿入されており、内スプライン歯１４１と外スプライン歯１４２とは互いに摺動可能に係合している。また、内スプライン歯１４１および外スプライン歯１４２は、軸方向に対して歯筋が傾斜するヘリカルスプラインである。つまり、遊星ギヤ列１４０のサンギヤ１４０ｓは、ロータ軸１４３に対して回転しながら軸方向に移動可能に設けられている。

【0043】

図１１に示すように、電動アクチュエータ１２４のプッシュロッド１２３を押し出して、ロータ３３をサンギヤ１４０ｓに近づけることにより、ロータ３３とサンギヤ１４０ｓとの間に作用する磁力によってサンギヤ１４０ｓを軸方向に付勢することができる。つまり、ロータ３３をサンギヤ１４０ｓに近づけることにより、磁力によってサンギヤ１４０ｓを矢印ｂ１方向に付勢することができる。ここで、サンギヤ１４０ｓは軸方向に移動する際に矢印ｄ１方向に回転するため、サンギヤ１４０ｓの歯面をピニオン１４０ｐの歯面に向けて移動させることができる。そして、サンギヤ１４０ｓの歯面はピニオン１４０ｐの歯面に押し当てられ、ピニオン１４０ｐを微小回転させて各動力伝達経路４１～４３のバックラッシュを減らすことができる。このように、各動力伝達経路４１～４３のバックラッシュを減らすことにより、各動力伝達経路４１～４３におけるトルクフローが反転した場合であっても、各動力伝達経路４１～４３を構成する各ギヤ列の歯打ち音を抑制することができる。

【0044】

［他実施形態２］
前述の説明では、エンジン１２およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を備えたハイブリッド車両１１に対して車両用駆動装置１０を設けているが、これに限られることはない。例えば、動力源としてモータジェネレータＭＧ２のみを備えた電気自動車に対して車両用駆動装置を設けても良い。ここで、図１２は本発明の他実施形態である車両用駆動装置１５０が備えるパワーユニット１５１の一例を示す図である。なお、図１２において、図２に示した部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0045】

図１２に示すように、モータジェネレータ（電動モータ）ＭＧ２のロータ３３には、遊星ギヤ列４０のサンギヤ（第１ギヤ）４０ｓが連結されている。また、サンギヤ４０ｓと前輪（車輪）１９とは、サンギヤ４０ｓに噛み合うピニオン（第２ギヤ）４０ｐ等からなる動力伝達経路４１を介して互いに連結されている。図示する例において、動力伝達経路４１は、ピニオン４０ｐ、キャリア４０ｃ、第２出力軸３４、ギヤ列３７、前輪出力軸３８およびフロントデファレンシャル機構１８等によって構成されている。また、モータジェネレータＭＧ２には、ロータ３３を軸方向に移動させるスライド機構１２０が設けられている。

【0046】

このように、モータジェネレータＭＧ２のみを備えた電気自動車であっても、例えば、モータジェネレータＭＧ２を用いて車両を定速走行させる際に、電動アクチュエータ１２４によるバックラッシュ低減制御が実行される。つまり、制御システム８０は、電動アクチュエータ１２４によってロータ３３を第２位置に移動させた状態のもとで、車速を所定速度に維持するため、モータジェネレータＭＧ２を力行状態と回生状態とに交互に切り替える。前述したように、電動アクチュエータ１２４によってロータ３３をサンギヤ４０ｓに接近させ、磁力によってサンギヤ４０ｓを軸方向に付勢することにより、動力伝達経路４１のバックラッシュを減少させることができる。これにより、所定車速を維持するためにモータジェネレータＭＧ２の力行状態と回生状態とが交互に繰り返され、動力伝達経路４１の各ギヤ列に対してトルク変動が入力された場合であっても、動力伝達経路４１を構成する各ギヤ列の歯打ち音を抑制することができる。

【0047】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、パワーユニット１３に対して２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を設けているが、これに限られることはなく、パワーユニット１３に対して１つのモータジェネレータを設けても良い。また、前述の説明では、モータジェネレータＭＧ２にスライド機構１２０を設けているが、これに限られることはなく、モータジェネレータＭＧ１のみにスライド機構１２０を設けても良く、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の双方にスライド機構１２０を設けても良い。また、前述の説明では、ロータ３３を移動させるアクチュエータとして、電動アクチュエータ１２４を用いているが、これに限られることはなく、油圧アクチュエータを用いても良い。また、前述の説明では、レバー部材１２２を用いてロータ３３を軸方向に移動させているが、これに限られることはない。例えば、油圧アクチュエータとして、ロータ３３の端部に油圧室を形成することにより、油圧室に作動油を供給してロータ３３を軸方向に移動させても良い。

【0048】

前述したように、ロータ３３によってサンギヤ４０ｓを軸方向に付勢することにより、サンギヤ４０ｓの歯面１３０をピニオン４０ｐの歯面１３１に押し当て、ピニオン４０ｐを微小回転させている。このピニオン４０ｐの微小回転によって各動力伝達経路４１～４３のバックラッシュを減らしているが、動力伝達経路４１～４３を構成する全ての機械要素のバックラッシュを無くす必要はなく、少なくともサンギヤ４０ｓの歯面１３０がピニオン４０ｐの歯面１３１に押し当てられれば良いことはいうまでもない。また、前述の説明では、第１ギヤとして遊星ギヤ列４０のサンギヤ４０ｓを採用し、第２ギヤとして遊星ギヤ列４０のピニオン４０ｐを採用しているが、遊星ギヤ列を構成するギヤに限られることはない。

【0049】

前述の説明では、ロータ軸１１３とロータ３３との支持構造として、内スプライン歯１１４および外スプライン歯１１５からなるスプライン構造を採用しているが、これに限られることはない。例えば、ロータ軸１１３とロータ３３との支持構造として、ロータ軸１１３とロータ３３との間に転動体を介在させたボールスプライン構造を採用しても良い。同様に、ロータ軸１１３とサンギヤ４０ｓとの支持構造として、内スプライン歯１２５，１４１および外スプライン歯１２６，１４２からなるスプライン構造を採用しているが、これに限られることはない。例えば、ロータ軸１１３とサンギヤ４０ｓとの支持構造として、ロータ軸１１３とサンギヤ４０ｓとの間に転動体を介在させたボールスプライン構造を採用しても良い。

【符号の説明】

【0050】

１０ 車両用駆動装置
１１ 車両
１２ エンジン
１７ 後輪（車輪）
１９ 前輪（車輪）
３３ ロータ
３３ａ 端面
４０ｓ サンギヤ（第１ギヤ）
４０ｐ ピニオン（第２ギヤ）
４１ 動力伝達経路
４２ 動力伝達経路
８０ 制御システム
１００ プロセッサ
１０１ メインメモリ（メモリ）
１１３ ロータ軸
１２４ 電動アクチュエータ（アクチュエータ）
１２８ 永久磁石
１３０ 歯面
１３１ 歯面
１４０ｓ サンギヤ（第１ギヤ）
１４０ｐ ピニオン（第２ギヤ）
１４３ ロータ軸
１５０ 車両用駆動装置
ＭＧ２ モータジェネレータ（電動モータ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】