(57)【要約】【課題】制御弁の個数を削減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１００は、エンジン１と、第１モータジェネレータ２と、第１遊星歯車機構１０と、第２遊星歯車機構２０と、第２モータジェネレータ３と、変速機構７０とを備える。変速機構７０は、クラッチ機構４０、ブレーキ機構３０およびパーキングロック機構と、作動油の流れを制御する複数の制御弁と、制御弁の故障を検出する油圧センサ３８と、コントローラ４とを有する。コントローラ４は、油圧センサ３８によりパーキングロック機構用の制御弁の故障が検出された状態でパーキングロックを作動するとき、クラッチ機構４０、ブレーキ機構３０およびパーキングロック機構にそれぞれ作動油が供給されるようにパーキングロック機構用の制御弁を制御する。【選択図】図１
2020142573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
互いに直列に接続された第１動力伝達経路および第２動力伝達経路と、
前記内燃機関の出力軸に接続された第１モータジェネレータと、
前記内燃機関で発生した動力を、前記第１モータジェネレータと前記第１動力伝達経路とに分割して出力する動力分割機構と、
前記第２動力伝達経路に接続された第２モータジェネレータと、
前記内燃機関の駆動を停止して前記第２モータジェネレータの動力で走行するＥＶモードと、前記内燃機関を始動する始動モードと、前記内燃機関の動力と前記第２モータジェネレータの動力とで走行するＨＶモードと、を含む複数の走行モードのいずれかに走行モードを切り換えるモード切換装置と、を備え、
前記モード切換装置は、
前記第１動力伝達経路に設けられ、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアを有する遊星歯車機構と、
それぞれ油圧力により作動する第１油圧アクチュエータ、第２油圧アクチュエータおよび第３油圧アクチュエータを含む複数の油圧アクチュエータと、
前記油圧源から前記複数の油圧アクチュエータへの作動油の流れを制御する複数の制御弁と、
前記複数の制御弁の故障を検出する故障検出部と、
前記走行モードの指令に応じて前記複数の制御弁を制御する制御部と、を有し、
前記サンギヤ、前記リングギヤおよび前記キャリアのいずれかは、それぞれ前記動力分割機構で分割された動力が入力される第１回転要素、前記第２動力伝達経路に接続された第２回転要素、および第３回転要素であり、
前記第１油圧アクチュエータは、前記第２回転要素と前記第３回転要素とを結合または非結合するクラッチ用アクチュエータであり、前記第２油圧アクチュエータは、前記第３回転要素の回転を制動または非制動するブレーキ用アクチュエータであり、前記第３油圧アクチュエータは、パーキングロックを作動するパーキング作動用アクチュエータであり、
前記複数の制御弁は、前記油圧源と前記第１油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第１制御弁と、前記油圧源と前記第２油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第２制御弁と、前記油圧源と前記第３油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第３制御弁と、前記油圧源と前記第１油圧アクチュエータ、前記第２油圧アクチュエータおよび前記第３油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第４制御弁と、を含み、
前記制御部は、前記故障検出部により前記第３制御弁の故障が検出された状態で前記パーキングロックを作動するとき、前記第１油圧アクチュエータ、前記第２油圧アクチュエータおよび前記第３アクチュエータにそれぞれ作動油が供給されるように前記第３制御弁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、
前記複数の油圧アクチュエータは、前記パーキングロックの作動を解除する第４油圧アクチュエータをさらに含み、
前記第１制御弁を介して流れる作動油が前記第１油圧アクチュエータと前記第４油圧アクチュエータとにそれぞれ供給されるとともに、前記第２制御弁を介して流れる作動油が前記第２油圧アクチュエータと前記第４油圧アクチュエータとにそれぞれ供給されるように油圧回路が構成され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１または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動力伝達経路の出力軸と前記第２動力伝達経路の入力軸との間に介装され、前記出力軸に対する前記入力軸の一方向の相対回転を許容する一方、反対方向の相対回転を禁止するワンウェイクラッチ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。
【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変速段を切り換えるとともに、エンジンの始動を行う。
【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】
ところで、一般に、上述したように油圧力によって作動する一対の係合機構を含む複数の油圧アクチュエータを有する装置においては、各油圧アクチュエータへの圧油の流れを制御する複数の制御弁だけでなく、複数の制御弁の故障に対応した予備的な制御弁が必要となる。このため、制御弁の個数が増加し、コストの上昇を伴う。
【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、互いに直列に接続された第１動力伝達経路および第２動力伝達経路と、内燃機関の出力軸に接続された第１モータジェネレータと、内燃機関で発生した動力を、第１モータジェネレータと動力伝達経路とに分割して出力する動力分割機構と、第２動力伝達経路に接続された第２モータジェネレータと、内燃機関の駆動を停止して第２モータジェネレータの動力で走行するＥＶモードと、内燃機関を始動する始動モードと、内燃機関の動力と第２モータジェネレータの動力とで走行するＨＶモードと、を含む複数の走行モードのいずれかに走行モードを切り換えるモード切換装置と、を備える。モード切換装置は、第１動力伝達経路に設けられ、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアを有する遊星歯車機構と、それぞれ油圧力により作動する第１油圧アクチュエータ、第２油圧アクチュエータおよび第３油圧アクチュエータを含む複数の油圧アクチュエータと、油圧源から複数の油圧アクチュエータへの作動油の流れを制御する複数の制御弁と、複数の制御弁の故障を検出する故障検出部と、走行モードの指令に応じて複数の制御弁を制御する制御部と、を有する。サンギヤ、リングギヤおよびキャリアのいずれかは、それぞれ動力分割機構で分割された動力が入力される第１回転要素、第２動力伝達経路に接続された第２回転要素、および第３回転要素であり、第１油圧アクチュエータは、第２回転要素と第３回転要素とを結合または非結合するクラッチ用アクチュエータであり、第２油圧アクチュエータは、第３回転要素の回転を制動または非制動するブレーキ用アクチュエータであり、第３油圧アクチュエータは、パーキングロックを作動するパーキング作動用アクチュエータであり、複数の制御弁は、油圧源と第１油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第１制御弁と、油圧源と第２油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第２制御弁と、油圧源と第３油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第３制御弁と、油圧源と第１油圧アクチュエータ、第２油圧アクチュエータおよび第３油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第４制御弁と、を含む。制御部は、故障検出部により第３制御弁の故障が検出された状態でパーキングロックを作動するとき、第１油圧アクチュエータ、第２油圧アクチュエータおよび第３油圧アクチュエータにそれぞれ作動油が供給されるように第３制御弁を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ハイブリッド車両の駆動装置に用いられる制御弁の個数を効率よく削減することができる。
【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】ＥＶモードにおける動作の一例を示す共線図。
【図８Ｂ】始動モードにおける動作の一例を示す共線図。
【図８Ｃ】ＨＶローモードにおける動作の一例を示す共線図。
【図９】図１の油圧制御装置の油圧回路の構成を概略的に示す図。
【図１０】図９に対応する油圧回路の参考例を示す図。
【図１１】図９の変形例を示す図。
【図１２】図９の制御弁の動作の一例を表形式で示す図。
【図１３Ａ】制御弁が正常な状態での始動モードにおける作動油の流れを示す図。
【図１３Ｂ】制御弁が故障した状態での始動モードにおける作動油の流れを示す図。
【図１３Ｃ】制御弁が正常な状態でのパーキングロックの作動時における作動油の流れを示す図。
【図１３Ｄ】制御弁が故障した状態でのパーキングロックの作動時における作動油の流れを示す図。
【図１３Ｅ】制御弁が正常な状態でのパーキングロックの解除時における作動油の流れを示す図。
【図１３Ｆ】制御弁が故障した状態でのパーキングロックの解除時における作動油の流れを示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１〜図１３Ｆ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。
【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。
【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。
【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キャリア１４は、ケース７の周壁の内周面に設けられたワンウェイクラッチ１５に連結される。ワンウェイクラッチ１５は、第１キャリア１４の正方向の回転、すなわちエンジン１と同一方向の回転を許可し、逆方向の回転を禁止する。ワンウェイクラッチ１５を設けたことにより、第１キャリア１４を介してエンジン１に逆方向のトルクが作用すること、つまりエンジン１の逆転を防止できる。
【００１８】
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。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。エンジン１の停止時にオイルの供給が必要なときは、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、必要なオイルが賄われる。
【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。これにより車輪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。なお、本実施形態に係る駆動装置１００は、油圧アクチュエータとしてブレーキ機構３０とクラッチ機構４０の他、油圧力により作動または解除されて車輪１０１の回転をロックまたはロック解除するパーキングロック機構およびロック解除機構を有する（図９参照）。これらパーキングロック機構およびロック解除機構は、油圧力によりロック状態またはロック解除状態に切り換えられた後、油圧力によらずにその状態を維持する状態維持機構を有する。
【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、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、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３８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、エンジン１の回転数を検出する回転数センサと、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と、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と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、ワンウェイクラッチ１５の作用により第１キャリア１４の回転が阻止されており、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７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８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、エンジン１を始動する始動モードが含まれる。図８Ａ〜図８Ｃは、ＥＶモードから始動モードを経てＨＶロー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。
【００５１】
車両は、例えばＥＶモードで、ドライバのアクセルペダルの操作に応じて走行を開始する。図８Ａに示すように、ＥＶモードでは、ワンウェイクラッチ５０の作用により第２遊星歯車機構２０のサンギヤ２１（２Ｓ）が回転を停止したまま、第２モータジェネレータ３（ＭＧ２）のみが正方向に回転駆動され、第２モータジェネレータ３による駆動トルクで車両が発進する。
【００５２】
ＥＶモードで発進後、車速の増加に伴い、走行モードがＨＶモード（例えばＨＶローモード）に切り換えられる。この場合、まず始動モードにおいてエンジン１が始動される。図８Ｂ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、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、これによりエンジン１が始動される。なお、ブレーキ機構３０（ＢＲ）およびクラッチ機構４０（ＣＬ）のオン動作と第１モータジェネレータ２（ＭＧ１）の正方向回転動作の手順の先後が逆であってもよい。
【００５３】
エンジン始動後は、走行モードがＨＶローモードに切り換えられる。この場合、図８Ｃに示すように、ブレーキ機構３０（ＢＲ）がオフかつクラッチ機構４０（ＣＬ）がオンされる。これにより第１リングギヤ１２（１Ｒ）に反力が作用し、第１リングギヤ１２（１Ｒ）はエンジン１により正方向に回転させられるとともに、第１モータジェネレータ２（ＭＧ１）が発電を開始する。第２サンギヤ２１（２Ｓ）の回転数は、エンジン始動後に徐々に増加する。エンジン回転数の増加により第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）の回転数に達した後は、第２サンギヤ２１（２Ｓ）のトルクが第２モータジェネレータ３のトルクに加算され、ＥＶモード時よりも大きい駆動力で車両走行が可能である。
【００５４】
以上のように構成された駆動装置１００は、主に油圧制御装置８（図１）の構成に特徴がある。図９は、油圧制御装置８の油圧回路２００の構成、特に油圧源から複数の油圧アクチュエータに到る回路構成を概略的に示す図であり、図１０は、その参考例を示す図である。すなわち、図９，１０は、オイルポンプ６１および電動ポンプ６２により構成される油圧源６０から、クラッチ機構４０、ブレーキ機構３０、パーキングロック機構５８およびロック解除機構５９にそれぞれ到る油圧回路２００，２０１を示す。まず、図１０の参考例について説明する。
【００５５】
図１０に示す油圧回路２０１においては、クラッチ機構４０、ブレーキ機構３０、パーキングロック機構５８およびロック解除機構５９に対応して複数の制御弁８１〜８４が設けられる。すなわち、油圧源６０とクラッチ機構４０とを接続する油路Ｌ１には、油圧源６０からクラッチ機構４０への作動油の流れを制御するクラッチ制御弁８１が設けられる。油圧源６０とブレーキ機構３０とを接続する油路Ｌ２には、油圧源６０からブレーキ機構３０への作動油の流れを制御するブレーキ制御弁８２が設けられる。油圧源６０とパーキングロック機構５８とを接続する油路Ｌ３には、油圧源６０からパーキングロック機構５８への作動油の流れを制御するロック制御弁８３が設けられる。油圧源６０とロック解除機構５９とを接続する油路Ｌ４には、油圧源６０からロック解除機構５９への作動油の流れを制御する解除制御弁８４が設けられる。
【００５６】
制御弁８１〜８４は、それぞれソレノイドを有し、コントローラ４からソレノイドに出力される電気信号によって作動する電磁制御弁である。例えば、制御弁８１〜８４はオン信号により開放し、オフ信号により閉鎖するように構成される。このような制御弁８１〜８４には、例えば断線や固着等の故障が生じるおそれがあり、制御弁８１〜８４が故障すると、油圧アクチュエータ（クラッチ機構４０やブレーキ機構３０等）に所望の作動油を供給できなくなるおそれがある。そこで、図１０の油圧回路２０１では、制御弁８１〜８４の故障に備えて制御弁８１〜８４と並列に複数の予備的な制御弁８５〜８７が設けられ、制御弁８５〜８７とクラッチ機構４０、ブレーキ機構３０、パーキングロック機構５８およびロック解除機構５９とが、点線で示す油路Ｌ５〜Ｌ７を介して接続される。
【００５７】
すなわち、クラッチ制御弁８１およびブレーキ制御弁８２をバイパスして油圧源６０とクラッチ機構４０およびブレーキ機構３０とを接続する油路Ｌ５には、油圧源６０からクラッチ機構４０およびブレーキ機構３０への作動油の流れを制御する始動フェール制御弁８５が設けられる。ロック制御弁８３をバイパスして油圧源６０とパーキングロック機構５８とを接続する油路Ｌ６には、油圧源６０からパーキングロック機構５８への作動油の流れを制御するロックフェール制御弁８６が設けられる。解除制御弁８４をバイパスして油圧源６０とロック解除機構５９とを接続する油路Ｌ７には、油圧源６０からロック解除機構５９への作動油の流れを制御する解除フェール制御弁８７が設けられる。なお、制御弁８５〜８７は、制御弁８１〜８４と同様、ソレノイドを有する電磁制御弁であり、例えばコントローラ４からのオン信号により開放し、オフ信号により閉鎖するように構成される。
【００５８】
図１０に示す構成では、多くの制御弁８１〜８７が必要となる。このため、部品点数が増加して、駆動装置全体のコストが上昇する。そこで、制御弁の個数を減らすために、本実施形態は以下のように油圧制御装置８（油圧回路２００）を構成する。
【００５９】
図９に示すように、油路Ｌ５にはクラッチ機構４０とブレーキ機構３０とが接続されるだけでなく、油路Ｌ８を介してパーキングロック機構５８が接続される。このため、始動フェール制御弁８５のオンにより、クラッチ機構４０とブレーキ機構３０だけでなく、パーキングロック機構５８にも油圧源６０からの作動油が供給される。また、ロック解除機構５９には、油路Ｌ９を介してクラッチ制御弁８１が接続されるとともに、油路Ｌ１０を介してブレーキ制御弁８２が接続される。
【００６０】
クラッチ制御弁８１は、クラッチ制御弁８１のオン時に、その上流側の油路Ｌ０と油路Ｌ１，Ｌ９とを連通し、オフ時に、油路Ｌ０と油路Ｌ１，Ｌ９とを遮断するように構成される。ブレーキ制御弁８２は、ブレーキ制御弁８２のオン時に、その上流側の油路Ｌ０と油路Ｌ２，Ｌ１０とを連通し、オフ時に、油路Ｌ０と油路Ｌ２，Ｌ１０とを遮断するように構成される。これにより、クラッチ制御弁８１のオン時に、クラッチ機構４０だけでなく、ロック解除機構５９にも油圧源６０からの作動油が供給され、ブレーキ制御弁８２のオン時に、ブレーキ機構３０だけでなく、ロック解除機構５９にも油圧源６０からの作動油が供給される。
【００６１】
また、クラッチ制御弁８１のオフ時には、ブレーキ制御弁８２がオンであっても、ブレーキ制御弁８２からの作動油が油路Ｌ１０，Ｌ９を介してクラッチ制御弁８１に逆流することが阻止される。ブレーキ制御弁８２のオフ時には、クラッチ制御弁８１がオンであっても、クラッチ制御弁８１からの作動油が油路Ｌ９，Ｌ１０を介したブレーキ制御弁８２に逆流することが阻止される。図１１は、図９の変形例を示す図である。図１１の例では、油路Ｌ１に油路Ｌ９が、油路Ｌ２に油路Ｌ１０がそれぞれ接続される。さらに、油路Ｌ９，Ｌ１０にそれぞれ逆止弁８８，８９が設けられる。これにより、図９と同様、クラッチ制御弁８１のオン時にクラッチ機構４０とロック解除機構５９とに作動油を供給できるとともに、クラッチ制御弁８１のオフ時にクラッチ機構４０への作動油の逆流を防止できる。また、ブレーキ制御弁８２のオン時にブレーキ機構３０とロック解除機構５９とに作動油を供給できるとともに、ブレーキ制御弁８２のオフ時にブレーキ機構３０への作動油の逆流を防止できる。
【００６２】
制御弁８１〜８３，８５は、コントローラ４からの制御信号により走行モードに応じて切り換えられる。図１２は、制御弁８１〜８３，８５の動作の一例を表形式で示す図であり、図１３Ａ〜図１３Ｆは、それぞれ図１２の動作に対応した作動油の流れを示す図である。図１２には、エンジン１の始動と、パーキングロック機構５８の作動と、ロック解除機構５９の作動とに対応する動作が示される。なお、図１２では、図２と同様、ブレーキ機構３０のオン（係合）、クラッチ機構４０のオン（係合）を〇印で示し、ブレーキ機構３０のオフ（解放）、クラッチ機構４０のオフ（解放）を×印で示す。エンジン１の始動およびパーキングロックは、走行中および車両停止中に可能であり、パーキングロックの解除は車両停止中に可能である。なお、走行中のパーキングロックには、いわゆるラチェッティングによるパーキングロックが含まれる。
【００６３】
図１２に示すように、始動モードにおいては、コントローラ４がクラッチ制御弁８１およびブレーキ制御弁８２に制御信号を出力し、クラッチ制御弁８１およびブレーキ制御弁８２をそれぞれオンする。これにより、図１３Ａに太線で示すように、油圧源６０からの作動油が、クラッチ制御弁８１および油路Ｌ１を介してクラッチ機構４０に供給されるとともに、ブレーキ制御弁８２および油路Ｌ２を介してブレーキ機構３０に供給される。その結果、クラッチ機構４０およびブレーキ機構３０がそれぞれ係合し、エンジン１の始動が可能となる。
【００６４】
このとき、クラッチ制御弁８１およびブレーキ制御弁８２からの作動油は、油路Ｌ９，Ｌ１０を介してロック解除機構５９にも供給される。これによりパーキングロックが解除され、例えば車両がＥＶモードで走行しながらエンジン１が始動され、ＨＶモードに切り換えることができる。
【００６５】
油圧センサ３８（図１）は、例えば油路Ｌ１〜Ｌ３，Ｌ５にそれぞれ設けられ、コントローラ４は、油圧センサ３８からの信号により制御弁８１〜８３，８５が正常に動作しているか否かを判定する。図１２に示すように、始動モードにおいて、コントローラ４が油圧センサ３８からの信号に基づきクラッチ制御弁８１およびブレーキ制御弁８２のいずれか一方（例えばクラッチ制御弁８１）が故障している判定すると、コントローラ４は、車速センサ３６からの信号に基づいて車両が停止中か否かを判定する。そして、車両停止中であることを条件として始動フェール制御弁８５に制御信号を出力し、始動フェール制御弁８５をオンする。このとき、ブレーキ制御弁８２にも制御信号を出力し、ブレーキ制御弁８２をオフする。
【００６６】
これにより、図１３Ｂに太線で示すように、油圧源６０からの作動油が始動フェール制御弁８５および油路Ｌ５を介してクラッチ機構４０とブレーキ機構３０とに供給され、エンジン１の始動が可能となる。このとき、始動フェール制御弁８５を介した作動油は、油路Ｌ８を介してパーキングロック機構５８にも供給され、パーキングロックが作動する。これにより、クラッチ機構４０およびブレーキ機構３０のいずれか一方が故障した場合であっても、エンジン１の動力により第１モータジェネレータ２で発電することが可能である。
【００６７】
車両停止時に、例えばドライバのパーキングロックの操作を検出して、コントローラ４がパーキングロックを作動すべきと判定すると、図１２に示すように、ロック制御弁８３に制御信号を出力し、ロック制御弁８３をオンする。これにより図１３Ｃに太線で示すように、油路Ｌ３を介してパーキングロック機構５８に作動油が供給され、パーキングロックが作動する。このとき、ロック制御弁８３からの作動油は油路Ｌ８を介してクラッチ機構４０とブレーキ機構３０とにも供給され、クラッチ機構４０とブレーキ機構３０とをそれぞれ係合する。
【００６８】
一方、コントローラ４がパーキングロックを作動すべきと判定した際に、油圧センサ３８からの信号に基づいてロック制御弁８３が故障と判定すると、図１２に示すように、始動フェール制御弁８５に制御信号を出力し、始動フェール制御弁８５をオンする。これにより、図１３Ｄに太線で示すように、油圧源６０からの作動油が始動フェール制御弁８５および油路Ｌ５を介してクラッチ機構４０とブレーキ機構３０とに供給されるとともに、油路Ｌ８を介してパーキングロック機構５８に供給される。その結果、クラッチ機構４０およびブレーキ機構３０を係合するとともに、パーキングロックを作動することができる。したがって、ロック制御弁８３の故障に備えて専用の制御弁（例えば図１０のロックフェール制御弁８６）を設けなくても、ロック制御弁８３の故障時にパーキングロックを作動することができる。
【００６９】
パーキングロック状態において、例えばドライバのパーキングロックの解除操作を検出して、コントローラ４がパーキングロックを解除すべきと判定すると、図１２に示すように、クラッチ制御弁８１に制御信号を出力し、クラッチ制御弁８１をオンする。これにより図１３Ｅに太線で示すように、クラッチ制御弁８１からの作動油が油路Ｌ９を介してロック解除機構５９に供給され、パーキングロックが解除される。したがって、パーキングロックを解除するための専用の制御弁（例えば図１０の解除制御弁８４）を設けなくても、パーキングロックを解除することができ、車両の走行が可能となる。なお、コントローラ４がパーキングロックを解除すべきと判定したときに、クラッチ制御弁８１をオンする代わりに、ブレーキ制御弁８２をオンし、これによりパーキングロックを解除してもよい。
【００７０】
一方、コントローラ４がパーキングロックを解除すべきと判定した際に、油圧センサ３８からの信号に基づいてクラッチ制御弁８１が故障と判定すると、図１２に示すように、ブレーキ制御弁８２に制御信号を出力し、ブレーキ制御弁８２をオンする。これにより、図１３Ｆに太線で示すように、ブレーキ制御弁８２からの作動油が油路Ｌ１０を介してロック解除機構５９に供給され、パーキングロックが解除される。したがって、パーキングロックの解除に用いられるクラッチ制御弁８１が故障した場合であっても、パーキングロックを解除することができ、車両の走行が可能となる。
【００７１】
本実施形態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、エンジン１と、互いに直列に接続された第１動力伝達経路７１および第２動力伝達経路７２と、エンジン１の出力軸１ａに接続された第１モータジェネレータ２と、エンジン１で発生した動力を、第１モータジェネレータ２と第１動力伝達経路７１とに分割して出力する第１遊星歯車機構１０と、第２動力伝達経路７２に接続された第２モータジェネレータ３と、エンジン１の駆動を停止して第２モータジェネレータ３の動力で走行するＥＶモードと、エンジン１を始動する始動モードと、エンジン１の動力と第２モータジェネレータ３の動力とで走行するＨＶモードと、を含む複数の走行モードのいずれかに走行モードを切り換える変速機構７０およびコントローラ４と、を備える（図１）。変速機構７０は、第１動力伝達経路７１に設けられ、第２サンギヤ２１、第２リングギヤ２２および第２キャリア２４を有する第２遊星歯車機構２０と、それぞれ油圧力により作動するクラッチ機構４０、ブレーキ機構３０およびパーキングロック機構５８等の複数の油圧アクチュエータと、油圧源６０から複数の油圧アクチュエータへの作動油の流れを制御するクラッチ制御弁８１、ブレーキ制御弁８２および始動フェール制御弁８５等の複数の制御弁と、複数の制御弁の故障を検出する油圧センサ３８とを有し、コントローラ４は、走行モードの指令に応じて複数の制御弁を制御する（図１，９）。クラッチ機構４０は、第２リングギヤ２２と第２サンギヤ２１とを結合または非結合するように構成され、ブレーキ機構３０は、第２リングギヤ２２の回転を制動または非制動するように構成される。複数の制御弁は、油圧源６０とクラッチ機構４０とを連通する油路Ｌ１に介装されたクラッチ制御弁８１と、油圧源６０とブレーキ機構３０とを連通する油路Ｌ２に介装されたブレーキ制御弁８２と、油圧源６０とパーキングロック機構５８とを連通する油路Ｌ３に介装されたロック制御弁８３と、油圧源６０とクラッチ機構４０、ブレーキ機構３０およびパーキングロック機構５８とを連通する油路Ｌ５に介装された始動フェール制御弁８５と、を含む（図９）。コントローラ４は、油圧センサ３８によりロック制御弁８３の故障が検出された状態でパーキングロックを作動するとき、クラッチ機構４０、ブレーキ機構３０およびパーキングロック機構５８にそれぞれ作動油が供給されるように始動フェール制御弁８５を制御する（図１２）。
【００７２】
このように本実施形態では、油圧源６０とクラッチ機構４０、ブレーキ機構３０およびパーキングロック機構５８とを連通する油路Ｌ５に始動フェール制御弁８５を介装し、ロック制御弁８３の故障が検出された状態でパーキングロックを解除するとき、クラッチ機構４０、ブレーキ機構３０およびパーキングロック機構５８にそれぞれ作動油が供給されるように始動フェール制御弁８５を制御する。これにより、ロック制御弁８３の故障に備えて専用の制御弁（図１０のロックフェール制御弁８６）を設けることなく、ロック制御弁８３の故障時にパーキングロックを確実に作動することができる。このため、駆動装置１００に用いられる制御弁の個数を削減することができ、コストの上昇を抑えることができる。始動フェール制御弁８５を介した作動油はクラッチ機構４０およびブレーキ機構３０にも供給されるため、パーキングロックを作動しながらエンジン１を始動して第１モータジェネレータ２で発電することが可能である。
【００７３】
（２）駆動装置１００は、複数の油圧アクチュエータとして、パーキングロックの作動を解除するロック解除機構５９をさらに含む（図９）。油圧回路２００は、クラッチ制御弁８１を介して流れる作動油がクラッチ機構４０とロック解除機構５９とにそれぞれ供給されるとともに、ブレーキ制御弁８２を介して流れる作動油がブレーキ機構３０とロック解除機構５９とにそれぞれ供給されるように構成される（図９）。これによりクラッチ制御弁８１を介した作動油およびブレーキ制御弁８２を介した作動油がロック解除機構５９に供給されるため、ロック解除機構５９に対応した制御弁（図１０の解除制御弁８４、解除フェール制御弁８７）が不要となり、駆動装置１００に用いられる制御弁の個数を一層削減することができる。また、本実施形態では、クラッチ機構４０またはブレーキ機構３０の係合によるパーキングロックの解除後に車両がＥＶモードで走行を開始するとき、エンジン１および第１モータジェネレータ２の回転数を０回転に維持できる。したがって、エンジン１の連れまわり等による損失を抑えることができ、効率的なパーキングロック解除を実現できる。
【００７４】
（３）駆動装置１００は、第１動力伝達経路７１の出力軸２７と第２動力伝達経路７２の入力軸（回転軸３ａ）との間に介装され、出力軸２７に対する回転軸３ａの一方向の相対回転を許容する一方、反対方向の相対回転を禁止するワンウェイクラッチ５０をさらに備える（図１）。これによりＥＶモードで走行中に、クラッチ機構４０とブレーキ機構３０とが同時に係合してもトルクの引き込みを生じることなくエンジン１を効率よく始動することができる。
【００７５】
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、クラッチ機構４０を第１油圧アクチュエータとして、ブレーキ機構３０を第２油圧アクチュエータとして、パーキングロック機構５８を第３油圧アクチュエータとして、ロック解除機構５９を第４油圧アクチュエータとしてそれぞれ用いたが、他のアクチュエータを複数の油圧アクチュエータとして用いることもできる。上記実施形態では、第２遊星歯車機構２０の第２キャリア２４、第２サンギヤ２１および第２リングギヤ２２を、それぞれ第１遊星歯車機構１０（動力分割機構）で分割された動力が入力される第１回転要素、第２動力伝達経路７２に接続された第２回転要素および第３回転要素として用いたが、第１回転要素、第２回転要素、第３回転要路は、それぞれサンギヤ、リングギヤ、キャリアのいずれか１つであればよく、第１回転要素、第２回転要素、第３回転要路の組み合わせは上述したものに限らない。すなわち、クラッチ機構４０（クラッチ用アクチュエータ）により結合または非結合される第２回転要素と第３回転要素、およびブレーキ機構３０（ブレーキ用アクチュエータ）に制動または非制動される第３回転要素は、上述したものに限らない。
【００７６】
上記実施形態では、油圧源６０とクラッチ機構４０（第１油圧アクチュエータ）とを連通する油路Ｌ１にクラッチ制御弁８１（第１制御弁）を、油圧源６０とブレーキ機構３０（第２油圧アクチュエータ）とを連通する油路Ｌ２にブレーキ制御弁（第２制御弁）を、油圧源６０とパーキングロック機構５８（第３油圧アクチュエータ）とを連通する油路Ｌ３にロック制御弁８３（第３制御弁）を、油圧源６０とクラッチ機構４０、ブレーキ機構３０およびパーキングロック機構５８とを連通する油路Ｌ５に始動フェール制御弁８５（第４制御弁）をそれぞれ介装したが、油圧制御装置８を構成する油圧回路の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、油圧センサ３８により制御弁８１〜８３，８５の故障を検出するようにしたが、例えば制御弁のスプールの変位を検出する変位センサ等により故障を検出してもよく、故障検出部の構成は上述したものに限らない。
【００７７】
上記実施形態では、変速機構７０とコントローラ４などにより構成されたモード切換装置により、ＥＶモード、ＨＶモード、始動モード等の複数の走行モードのいずれかに走行モードを切り換えるようにしたが、他の走行モードに切り換えるようにしてもよい。なお、複数の走行モードには、パーキングロックが作動および解除されるモードも含まれる。上記実施形態では、走行モードの指令に応じてコントローラ４が複数の制御弁８１〜８３，８５を制御するようにしたが、制御部の構成は上述したものに限らない。すなわち、少なくともロック制御弁８３の故障が検出された状態でパーキングロックを作動するときに、クラッチ機構４０、ブレーキ機構３０およびパーキングロック機構５８にそれぞれ作動油が供給されるように始動フェール制御弁を制御するのであれば、コントローラ４の構成はいかなるものでもよい。
【００７８】
上記実施形態では、パーキングロックを作動するとき、コントローラ４からの指令によりクラッチ機構４０とブレーキ機構３０とを同時に係合するようにしたが、クラッチ機構４０を係合かつブレーキ機構３０を解放、またはクラッチ機構４０を解放かつブレーキ機構３０を係合することにより、パーキングロックを作動するように油圧回路を構成することもできる。上記実施形態では、クラッチ機構４０およびブレーキ機構３０のいずれか一方を係合してパーキングロックを解除するようにしたが、クラッチ機構４０とブレーキ機構３０とを同時に係合してパーキングロックを解除するようにしてもよい。上記実施形態では、ブレーキ機構３０とクラッチ機構４０とに湿式多板式の係合要素を用いたが、バンドブレーキ、ドグ等、油圧力により作動する他の機構を用いることもできる。同様に、パーキングロック機構５８およびロック解除機構５９にも、油圧力により作動および解除する種々の機構を採用することができる。上記実施形態では、第１動力伝達経路７１の出力軸２７と第２動力伝達経路７２の入力軸（回転軸３ａ）との間にワンウェイクラッチ５０を介装したが、ワンウェイクラッチ５０の配置は上述したものに限らない。
【００７９】
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】
【００８０】
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、３ａ  回転軸、４  コントローラ、５  電力制御ユニット、８  油圧制御装置、１０  第１遊星歯車機構、２０  第２遊星歯車機構、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、３８  油圧センサ、４０  クラッチ機構、５０  ワンウェイクラッチ、５８  パーキングロック機構、５９  ロック解除機構、６０  油圧源、７０  変速機構、７１  第１動力伝達経路、７２  第２動力伝達経路、８１  クラッチ制御弁、８２  ブレーキ制御弁、８３  ロック制御弁、８５  始動フェール制御弁、１００  駆動装置、２００  油圧回路
【図１】
2020142573.tif 000003
【図２】
2020142573.tif 000004
【図３】
2020142573.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2020142573.tif 000008
【図７】
2020142573.tif 000009
【図８Ａ】
2020142573.tif 000010
【図８Ｂ】
2020142573.tif 000011
【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2020142573.tif 000015
【図１２】
2020142573.tif 000016
【図１３Ａ】
2020142573.tif 000017
【図１３Ｂ】
2020142573.tif 000018
【図１３Ｃ】
2020142573.tif 000019
【図１３Ｄ】
2020142573.tif 000020
【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年12月16日(2019.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
互いに直列に接続された第１動力伝達経路および第２動力伝達経路と、
前記内燃機関の出力軸に接続された第１モータジェネレータと、
前記内燃機関で発生した動力を、前記第１モータジェネレータと前記第１動力伝達経路とに分割して出力する動力分割機構と、
前記第２動力伝達経路に接続された第２モータジェネレータと、
前記内燃機関の駆動を停止して前記第２モータジェネレータの動力で走行するＥＶモードと、前記内燃機関を始動する始動モードと、前記内燃機関の動力と前記第２モータジェネレータの動力とで走行するＨＶモードと、を含む複数の走行モードのいずれかに走行モードを切り換えるモード切換装置と、を備え、
前記モード切換装置は、
前記第１動力伝達経路に設けられ、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアを有する遊星歯車機構と、
油圧源と、
前記油圧源から供給される油圧力によりそれぞれ作動する第１油圧アクチュエータ、第２油圧アクチュエータおよび第３油圧アクチュエータを含む複数の油圧アクチュエータと、
前記油圧源から前記複数の油圧アクチュエータへの作動油の流れを制御する複数の制御弁と、
前記複数の制御弁の故障を検出する故障検出部と、
前記走行モードの指令に応じて前記複数の制御弁を制御する制御部と、を有し、
前記サンギヤ、前記リングギヤおよび前記キャリアのいずれかは、それぞれ前記動力分割機構で分割された動力が入力される第１回転要素、前記第２動力伝達経路に接続された第２回転要素、および第３回転要素であり、
前記第１油圧アクチュエータは、前記第２回転要素と前記第３回転要素とを結合または非結合するクラッチ用アクチュエータであり、前記第２油圧アクチュエータは、前記第３回転要素の回転を制動または非制動するブレーキ用アクチュエータであり、前記第３油圧アクチュエータは、パーキングロックを作動するパーキング作動用アクチュエータであり、
前記複数の制御弁は、前記油圧源と前記第１油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第１制御弁と、前記油圧源と前記第２油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第２制御弁と、前記油圧源と前記第３油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第３制御弁と、前記油圧源と前記第１油圧アクチュエータ、前記第２油圧アクチュエータおよび前記第３油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第４制御弁と、を含み、
前記制御部は、前記故障検出部により前記第３制御弁の故障が検出された状態で前記パーキングロックを作動するとき、前記第１油圧アクチュエータ、前記第２油圧アクチュエータおよび前記第３油圧アクチュエータにそれぞれ作動油が供給されるように前記第４制御弁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、
前記複数の油圧アクチュエータは、前記パーキングロックの作動を解除する第４油圧アクチュエータをさらに含み、
前記モード切換装置は、前記第１制御弁を介して流れる作動油が前記第１油圧アクチュエータと前記第４油圧アクチュエータとにそれぞれ供給されるとともに、前記第２制御弁を介して流れる作動油が前記第２油圧アクチュエータと前記第４油圧アクチュエータとにそれぞれ供給されるように構成された油圧回路を含む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１または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動力伝達経路の出力軸と前記第２動力伝達経路の入力軸との間に介装され、前
記出力軸に対する前記入力軸の一方向の相対回転を許容する一方、反対方向の相対回転を禁止するワンウェイクラッチ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。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、互いに直列に接続された第１動力伝達経路および第２動力伝達経路と、内燃機関の出力軸に接続された第１モータジェネレータと、内燃機関で発生した動力を、第１モータジェネレータと動力伝達経路とに分割して出力する動力分割機構と、第２動力伝達経路に接続された第２モータジェネレータと、内燃機関の駆動を停止して第２モータジェネレータの動力で走行するＥＶモードと、内燃機関を始動する始動モードと、内燃機関の動力と第２モータジェネレータの動力とで走行するＨＶモードと、を含む複数の走行モードのいずれかに走行モードを切り換えるモード切換装置と、を備える。モード切換装置は、第１動力伝達経路に設けられ、サンギヤ、リングギヤおよびキャリアを有する遊星歯車機構と、油圧源と、油圧源から供給される油圧力によりそれぞれ作動する第１油圧アクチュエータ、第２油圧アクチュエータおよび第３油圧アクチュエータを含む複数の油圧アクチュエータと、油圧源から複数の油圧アクチュエータへの作動油の流れを制御する複数の制御弁と、複数の制御弁の故障を検出する故障検出部と、走行モードの指令に応じて複数の制御弁を制御する制御部と、を有する。サンギヤ、リングギヤおよびキャリアのいずれかは、それぞれ動力分割機構で分割された動力が入力される第１回転要素、第２動力伝達経路に接続された第２回転要素、および第３回転要素であり、第１油圧アクチュエータは、第２回転要素と第３回転要素とを結合または非結合するクラッチ用アクチュエータであり、第２油圧アクチュエータは、第３回転要素の回転を制動または非制動するブレーキ用アクチュエータであり、第３油圧アクチュエータは、パーキングロックを作動するパーキング作動用アクチュエータであり、複数の制御弁は、油圧源と第１油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第１制御弁と、油圧源と第２油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第２制御弁と、油圧源と第３油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第３制御弁と、油圧源と第１油圧アクチュエータ、第２油圧アクチュエータおよび第３油圧アクチュエータとを連通する油路に介装された第４制御弁と、を含む。制御部は、故障検出部により第３制御弁の故障が検出された状態でパーキングロックを作動するとき、第１油圧アクチュエータ、第２油圧アクチュエータおよび第３油圧アクチュエータにそれぞれ作動油が供給されるように第４制御弁を制御する。