(57)【要約】【課題】回転電機の出力トルクを増幅して駆動輪に伝達可能であり、高車速域において回転電機の過回転を抑制しつつ回生制動を行うことができる車両用駆動装置を実現する。【解決手段】回転電機ＭＧと、回転電機ＭＧに駆動連結される入力部材Ｉと、出力部材Ｏと、回転速度の順に少なくとも３つの回転要素Ｅ１〜Ｅ３を有する差動歯車装置ＤＧとを備え、入力部材Ｉは、当該入力部材Ｉが第一回転要素Ｅ１に対して正方向に相対回転することを制限する第一ワンウェイクラッチＦ１を介して第一回転要素Ｅ１に選択的に駆動連結されると共に、当該入力部材Ｉが第二回転要素Ｅ２に対して負方向に相対回転することを制限する第二ワンウェイクラッチＦ２を介して第二回転要素Ｅ２に選択的に駆動連結され、出力部材Ｏは回転速度の順で第一回転要素Ｅ１と第三回転要素Ｅ３との間に位置する中間回転要素ＥＭに駆動連結され、第三回転要素Ｅ３は非回転部材に固定されている。【選択図】図１
2011037359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一駆動輪を第一駆動装置により駆動する車両に搭載され、前記第一駆動輪とは別の第二駆動輪を駆動する第二駆動装置としての車両用駆動装置であって、
回転電機と、当該回転電機のロータに駆動連結される入力部材と、前記第二駆動輪に駆動連結される出力部材と、回転速度の順に少なくとも第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素の３つの回転要素を有する差動歯車装置と、第一ワンウェイクラッチと、第二ワンウェイクラッチと、を備え、
前記入力部材は、前記第一ワンウェイクラッチを介して前記第一回転要素に選択的に駆動連結されると共に、前記第二ワンウェイクラッチを介して前記第二回転要素に選択的に駆動連結され、
前記出力部材は、前記差動歯車装置の前記第二回転要素又は他の回転要素であって、回転速度の順で前記第一回転要素と前記第三回転要素との間に位置する中間回転要素に駆動連結され、
前記第三回転要素は非回転部材に固定され、
前記第一ワンウェイクラッチは、前記入力部材が前記第一回転要素に対して正方向に相対回転することを制限すると共に負方向に相対回転することを許容し、前記第二ワンウェイクラッチは、前記入力部材が前記第二回転要素に対して負方向に相対回転することを制限すると共に正方向に相対回転することを許容するように設けられている車両用駆動装置。
【請求項２】
前記第三回転要素を非回転部材に対して選択的に固定又は分離する係合装置を更に備える請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記車両が後進する際に、前記係合装置を解放状態として前記第三回転要素を非回転部材から分離する請求項２に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記回転電機は、所定の駆動上限回転速度以下でトルクを出力可能に構成され、
前記車両は、前記回転電機の回転速度が前記駆動上限回転速度より大きくなる車速域では、前記第一駆動装置による前記第一駆動輪の駆動のみにより走行する請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
【請求項５】
前記回転電機が正方向に回転しつつ正方向のトルクを出力することにより前記第一ワンウェイクラッチが係合して前記入力部材と前記第一回転要素とが駆動連結され、前記回転電機の正方向のトルクが正方向に回転する前記出力部材に伝達される前進駆動モードと、
前記回転電機が正方向に回転しつつ負方向のトルクを出力することにより前記第二ワンウェイクラッチが係合して前記入力部材と前記第二回転要素とが駆動連結され、前記回転電機の負方向のトルクが正方向に回転する前記出力部材に伝達される回生モードと、を切り替え可能に備える請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
【請求項６】
前記第三回転要素を非回転部材から分離すると共に、前記回転電機が負方向に回転しつつ負方向のトルクを出力することにより前記第二ワンウェイクラッチが係合して前記入力部材と前記第二回転要素とが駆動連結され、前記回転電機の負方向のトルクが負方向に回転する前記出力部材に伝達される後進駆動モードを実行可能に備える請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
【請求項７】
前記差動歯車装置は、前記第一回転要素、前記第二回転要素、及び前記第三回転要素に加えてもう一つの他の回転要素を有し、当該他の回転要素が前記出力部材に駆動連結される前記中間回転要素とされ、当該中間回転要素は、回転速度の順で前記第二回転要素と前記第三回転要素との間に位置する請求項１から６のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
【請求項８】
第一駆動輪を第一駆動装置により駆動する車両に搭載され、前記第一駆動輪とは別の第二駆動輪を駆動する第二駆動装置としての車両用駆動装置であって、
回転電機と、当該回転電機のロータに駆動連結される入力部材と、前記第二駆動輪に駆動連結される出力部材と、回転速度の順に少なくとも第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素の３つの回転要素を有する差動歯車装置と、第一ワンウェイクラッチと、第二ワンウェイクラッチと、を備え、
前記入力部材は、前記第一ワンウェイクラッチを介して前記第一回転要素に選択的に駆動連結されると共に、前記第二ワンウェイクラッチを介して前記第二回転要素に選択的に駆動連結され、前記第三回転要素は非回転部材に固定され、
前記回転電機が正方向に回転しつつ正方向のトルクを出力することにより前記第一ワンウェイクラッチが係合して前記入力部材と前記第一回転要素とが駆動連結され、前記回転電機の正方向のトルクが正方向に回転する前記出力部材に伝達されると共に前記回転電機の回転が減速されて前記出力部材に伝達される前進駆動モードと、
前記回転電機が正方向に回転しつつ負方向のトルクを出力することにより前記第二ワンウェイクラッチが係合して前記入力部材と前記第二回転要素とが駆動連結され、前記入力部材の負方向のトルクが正方向に回転する前記出力部材に伝達されると共に前記回転電機の回転が前記前進駆動モードよりも小さい変速比で変速され又は同速のまま前記出力部材に伝達される回生モードと、を切り替え可能に備える車両用駆動装置。
【請求項９】
前記第三回転要素を非回転部材に対して選択的に固定又は分離する係合装置を更に備え、
前記車両が後進する際に、前記係合装置を解放状態として前記第三回転要素を非回転部材から分離する請求項８に記載の車両用駆動装置。
【請求項１０】
前記係合装置を解放状態として前記第三回転要素を非回転部材から分離すると共に、前記回転電機が負方向に回転しつつ負方向のトルクを出力することにより前記第二ワンウェイクラッチが係合して前記入力部材と前記第二回転要素とが駆動連結され、前記回転電機の負方向のトルクが負方向に回転する前記出力部材に伝達される後進駆動モードを更に切り替え可能に備える請求項９に記載の車両用駆動装置。
【請求項１１】
前記回転電機は、所定の駆動上限回転速度以下でトルクを出力可能に構成され、
前記車両は、前記回転電機の回転速度が前記駆動上限回転速度より大きくなる車速域では、前記第一駆動装置による前記第一駆動輪の駆動のみにより走行する請求項８から１０のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一駆動輪を第一駆動装置により駆動する車両に搭載され、前記第一駆動輪とは別の第二駆動輪を駆動する第二駆動装置としての車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
第一駆動輪を第一駆動装置により駆動する車両に搭載され、前記第一駆動輪とは別の第二駆動輪を駆動する第二駆動装置に関して、例えば下記の特許文献１には、以下のような装置が記載されている。すなわち、この装置は、前輪をエンジンにより駆動する車両における後輪を駆動するための第二駆動装置であり、駆動力源としての回転電機、減速機、クラッチ、及び出力用差動歯車装置を備えている。そして、回転電機の駆動軸は、減速機、クラッチ、及び出力用差動歯車装置を介して駆動輪に駆動連結されている。この装置は、減速機を備えることにより、回転電機の回転を減速すると共にトルクを増幅して駆動輪に伝達する構成となっており、これにより回転電機を小型化しつつ比較的大きいトルクを駆動輪に伝達可能としている。そして、クラッチは、低車速域のみで係合状態とされ、高車速域では解放状態とされることにより、減速機を介して駆動輪に駆動連結された回転電機が過回転することを防止することができる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５６０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の特許文献１に記載の装置では、高車速域において前記クラッチが解放状態とされて回転電機と車輪とが分離されるため、そのままでは回生制動を行うことができない。また、この装置では、回生制動を行うために前記クラッチを係合状態としても、前記減速機によって車輪の回転が増速されて前記回転電機に伝達されるため、回転電機が過回転することになる。そのため、回生制動を行うことができるのが低車速域に限定されており、車両用駆動装置としての効率向上に限界があった。
【０００５】
そこで、回転電機の出力トルクを増幅して駆動輪に伝達可能であると共に、高車速域において回転電機の過回転を抑制しつつ回生制動を行うことができる車両用駆動装置の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第一駆動輪を第一駆動装置により駆動する車両に搭載され、前記第一駆動輪とは別の第二駆動輪を駆動する第二駆動装置としての本発明に係る車両用駆動装置の特徴構成は、回転電機と、当該回転電機のロータに駆動連結される入力部材と、前記第二駆動輪に駆動連結される出力部材と、回転速度の順に少なくとも第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素の３つの回転要素を有する差動歯車装置と、第一ワンウェイクラッチと、第二ワンウェイクラッチと、を備え、前記入力部材は、前記第一ワンウェイクラッチを介して前記第一回転要素に選択的に駆動連結されると共に、前記第二ワンウェイクラッチを介して前記第二回転要素に選択的に駆動連結され、前記出力部材は、前記差動歯車装置の前記第二回転要素又は他の回転要素であって回転速度の順で前記第一回転要素と前記第三回転要素との間に位置する中間回転要素に駆動連結され、前記第三回転要素は非回転部材に固定され、前記第一ワンウェイクラッチは、前記入力部材が前記第一回転要素に対して正方向に相対回転することを制限すると共に負方向に相対回転することを許容し、前記第二ワンウェイクラッチは、前記入力部材が前記第二回転要素に対して負方向に相対回転することを制限すると共に正方向に相対回転することを許容するように設けられている点にある。
【０００７】
なお、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。但し、差動歯車装置の各回転要素について「駆動連結」という場合には、当該差動歯車装置が備える複数の回転要素に関して互いに他の回転要素を介することなく駆動連結されている状態を指すものとする。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。本願において「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。本願において、各部材の回転及びトルクの方向に関して「正方向」とは車両が前進している状態での当該部材の回転方向と同じ方向であり、「負方向」とはその逆方向である。
【０００８】
この特徴構成によれば、回転電機が正方向に回転しつつ正方向のトルクを出力することにより第一ワンウェイクラッチが係合して入力部材と第一回転要素とが駆動連結される。これにより、回転電機の正方向のトルクが正方向に回転する出力部材に伝達される前進駆動モードが実現される。この際、差動歯車装置の第三回転要素は非回転部材に固定され、出力部材は回転速度の順で第一回転要素と第三回転要素との間に位置する中間回転要素に駆動連結されているので、回転電機の回転が減速されて出力部材に伝達される。従って、回転電機の出力トルクを増幅して第二駆動輪に伝達することができ、第二駆動輪に伝達可能なトルクの大きさに対して回転電機を小型化することが可能となる。一方、回転電機が正方向に回転しつつ負方向のトルクを出力することにより第二ワンウェイクラッチが係合して入力部材と第二回転要素とが駆動連結される。これにより、回転電機の負方向のトルクが正方向に回転する出力部材に伝達される回生モードが実現される。この際、差動歯車装置の第三回転要素は非回転部材に固定され、回転電機が駆動連結される第二回転要素は回転速度の順で第一回転要素と第三回転要素との間に位置するので、回転電機の回転が前記前進駆動モードよりも小さい変速比で変速されて出力部材に伝達される。これにより、このような回生モードにおける回転電機の回転速度を、前記前進駆動モードにおける回転電機の回転速度よりも低く抑えることができる。従って、出力部材の回転速度が高くなる高車速域においても、回転電機の過回転を抑制しつつ回生制動を行うことが可能となる。
【０００９】
以上のとおり、この特徴構成によれば、前進駆動を行う際には回転電機の出力トルクを増幅して第二駆動輪に伝達できると共に、回生制動を行う際には回転電機の回転速度を低く抑えることができるので、第二駆動輪に伝達可能なトルクの大きさに対して回転電機を小型化しつつ回生制動を行うことが可能な車速域を広く確保することが可能となる。よって、車両用駆動装置としての効率を向上させることができる。
【００１０】
ここで、前記第三回転要素を非回転部材に対して選択的に固定又は分離する係合装置を更に備えると好適である。
【００１１】
ところで、差動歯車装置の第三回転要素が非回転部材に固定されたままでは、第一ワンウェイクラッチ及び第二ワンウェイクラッチの作用により出力部材及び第二駆動輪が負方向に回転することが規制され、車両が後進することができない。しかし、この構成によれば、差動歯車装置の第三回転要素を非回転部材から選択的に分離することができるので、出力部材及び第二駆動輪が負方向に回転することが許容され、車両を後進させることが可能となる。また、この車両用駆動装置によれば、差動歯車装置の第三回転要素が非回転部材に固定されたままでは車両が後進できないことを利用し、坂道発進時に車両が後退することを防止する、いわゆるヒルホールド機能を容易に実現することができる。
【００１２】
また、前記係合装置は、例えば、自動変速装置のパーキングロック機構に類似の機構やドグクラッチ等の噛み合い式係合装置であると更に好適である。このようにすれば、差動歯車装置の第三回転要素の固定状態を切り替えるための構成として噛み合い式係合装置の噛み合い状態を切り替える機構を備えるだけよく、車両の前進状態と後進状態とを切り替えるための機構を簡略化することができる。更に、この車両用駆動装置によれば、上記のとおり、２つのワンウェイクラッチの作用によって前記前進駆動モードと前記回生モードとの切り替えも回転電機の制御のみで行うことができるため、車両用駆動装置の全体として見ても、油圧クラッチ等の油圧式係合装置を用いる場合に必要となる油圧ポンプや油圧制御装置等が不要となり、或いは、電磁クラッチ等の電磁式係合装置を用いる場合に必要となる制御装置等が不要となる。従って、油圧ポンプ等を備えることによる駆動力損失を抑制し、軽量かつ安価な車両用駆動装置を実現することが容易となる。
【００１３】
また、前記車両が後進する際に、前記係合装置を解放状態として前記第三回転要素を非回転部材から分離する構成とすると好適である。
【００１４】
この構成によれば、２つのワンウェイクラッチの作用により出力部材及び第二駆動輪が負方向に回転することが規制される状態を解除し、車両を後進させることが可能となる。
【００１５】
また、前記回転電機は、所定の駆動上限回転速度以下でトルクを出力可能に構成され、前記車両は、前記回転電機の回転速度が前記駆動上限回転速度より大きくなる車速域では、前記第一駆動装置による前記第一駆動輪の駆動のみにより走行する構成とすると好適である。
【００１６】
この構成によれば、前記前進駆動モードを実行する際に回転電機の出力トルクを増幅して第二駆動輪に伝達することを可能としつつ回転電機の過回転を防止し、回転電機の回転速度が駆動上限回転速度より大きくなる車速域でも車両を走行させることができる。また、この車両用駆動装置によれば、前記回生モードにおける回転電機の回転速度を前記前進駆動モードよりも低く抑えることができるので、このような第一駆動装置による車両の走行中にも、回転電機の過回転を防止しつつ回生制動を行うことが可能である。
【００１７】
また、前記回転電機が正方向に回転しつつ正方向のトルクを出力することにより前記第一ワンウェイクラッチが係合して前記入力部材と前記第一回転要素とが駆動連結され、前記回転電機の正方向のトルクが正方向に回転する前記出力部材に伝達される前進駆動モードと、前記回転電機が正方向に回転しつつ負方向のトルクを出力することにより前記第二ワンウェイクラッチが係合して前記入力部材と前記第二回転要素とが駆動連結され、前記回転電機の負方向のトルクが正方向に回転する前記出力部材に伝達される回生モードと、を切り替え可能に備えると好適である。
【００１８】
この構成によれば、回転電機の出力トルクを増幅して第二駆動輪に伝達することができる前進駆動モードと、回転電機の回転速度を前進駆動モードよりも低く抑えることができる回生モードとを、回転電機の出力トルクの方向によって適宜切り替えることができる。従って、第二駆動輪に伝達可能なトルクの大きさに対して回転電機を小型化しつつ回生制動を行うことが可能な車速域を広く確保することが可能となる。よって、車両用駆動装置としての効率を向上させることができる。
【００１９】
また、前記第三回転要素を非回転部材から分離すると共に、前記回転電機が負方向に回転しつつ負方向のトルクを出力することにより前記第二ワンウェイクラッチが係合して前記入力部材と前記第二回転要素とが駆動連結され、前記回転電機の負方向のトルクが負方向に回転する前記出力部材に伝達される後進駆動モードを実行可能に備えると好適である。
【００２０】
この構成によれば、差動歯車装置の第三回転要素を非回転部材から分離して車両を後進させることを可能とするだけでなく、回転電機の負方向の回転及びトルクを出力部材及び第二駆動輪に伝達して車両を駆動させることができる。従って、第一駆動装置を用いることなく車両を後進させ、或いは第一駆動装置と協働して車両を後進させることが可能となる。
【００２１】
また、前記差動歯車装置は、前記第一回転要素、前記第二回転要素、及び前記第三回転要素に加えてもう一つの他の回転要素を有し、当該他の回転要素が前記出力部材に駆動連結される前記中間回転要素とされ、当該中間回転要素は、回転速度の順で前記第二回転要素と前記第三回転要素との間に位置する構成とすると好適である。
【００２２】
この構成によれば、差動歯車装置が少なくとも４つの回転要素を有する場合において、回生モードで入力部材が駆動連結される第二回転要素とは異なる他の回転要素としての中間回転要素に出力部材が駆動連結されることになるので、回転電機から出力部材までの間の変速比の設定自由度を高めることができる。その上で、この構成によれば、出力部材が駆動連結される中間回転要素が、回転速度の順で第二回転要素と第三回転要素との間に位置することになる。これにより、前記回生モードにおいて回転電機の回転が前記前進駆動モードよりも小さい変速比で減速されて出力部材に伝達される構成とすることができる。従って、前記回生モードにおいても、出力部材の回転を増速させて回転電機に伝達することができ、回転電機による回生効率を高めることが可能となる。
【００２３】
第一駆動輪を第一駆動装置により駆動する車両に搭載され、前記第一駆動輪とは別の第二駆動輪を駆動する第二駆動装置としての本発明に係る車両用駆動装置のもう一つの特徴構成は、回転電機と、当該回転電機のロータに駆動連結される入力部材と、前記第二駆動輪に駆動連結される出力部材と、回転速度の順に少なくとも第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素の３つの回転要素を有する差動歯車装置と、第一ワンウェイクラッチと、第二ワンウェイクラッチと、を備え、前記入力部材は、前記第一ワンウェイクラッチを介して前記第一回転要素に選択的に駆動連結されると共に、前記第二ワンウェイクラッチを介して前記第二回転要素に選択的に駆動連結され、前記第三回転要素は非回転部材に固定され、前記回転電機が正方向に回転しつつ正方向のトルクを出力することにより前記第一ワンウェイクラッチが係合して前記入力部材と前記第一回転要素とが駆動連結され、前記回転電機の正方向のトルクが正方向に回転する前記出力部材に伝達されると共に前記回転電機の回転が減速されて前記出力部材に伝達される前進駆動モードと、前記回転電機が正方向に回転しつつ負方向のトルクを出力することにより前記第二ワンウェイクラッチが係合して前記入力部材と前記第二回転要素とが駆動連結され、前記入力部材の負方向のトルクが正方向に回転する前記出力部材に伝達されると共に前記回転電機の回転が前記前進駆動モードよりも小さい変速比で変速され又は同速のまま前記出力部材に伝達される回生モードと、を切り替え可能に備える点にある。
【００２４】
本願において「変速比」とは、一の部材から他の部材に伝達される回転が減速される比率であり、変速比の値が大きくなるに従って一の部材の回転が大きく減速されて他の部材へ伝達される。なお、変速比が１の場合には一の部材の回転は同速のまま他の部材に伝達され、変速比が１より小さければ、変速比の値が小さくなるに従って一の部材の回転は大きく増速されて他の部材へ伝達される。従って、この特徴構成における「回転電機の回転が前記前進駆動モードよりも小さい変速比で変速され」る構成には、前進駆動モードよりも小さい変速比で減速される構成の他、増速される構成も含まれる。
【００２５】
この特徴構成によれば、前進駆動モードにより回転電機の正方向の出力トルクを増幅して第二駆動輪に伝達することができる。従って、第二駆動輪に伝達可能なトルクの大きさに対して回転電機を小型化することが可能となる。また、この特徴構成によれば、回生モードにより回転電機の回転を前進駆動モードよりも小さい変速比で変速（減速又は増速）し又は同速のまま出力部材に伝達することができる。従って、このような回生モードにおける回転電機の回転速度を、前記前進駆動モードにおける回転電機の回転速度よりも低く抑えることができ、出力部材の回転速度が高くなる高車速域においても、回転電機の過回転を抑制しつつ回生制動を行うことが可能となる。よって、この特徴構成によれば、前進駆動を行う際には回転電機の出力トルクを増幅して第二駆動輪に伝達できると共に、回生制動を行う際には回転電機の回転速度を低く抑えることができるので、第二駆動輪に伝達可能なトルクの大きさに対して回転電機を小型化しつつ回生制動を行うことが可能な車速域を広く確保することが可能となる。従って、車両用駆動装置としての効率を向上させることができる。
【００２６】
ここで、前記第三回転要素を非回転部材に対して選択的に固定又は分離する係合装置を更に備え、前記車両が後進する際に、前記係合装置を解放状態として前記第三回転要素を非回転部材から分離する構成とすると好適である。
【００２７】
この構成によれば、係合装置を解放状態とすることにより差動歯車装置の第三回転要素を非回転部材から分離し、２つのワンウェイクラッチの作用により出力部材及び第二駆動輪が負方向に回転することが規制される状態を解除することができる。これにより、出力部材及び第二駆動輪が負方向に回転することが許容される状態とし、車両を適切に後進させることが可能となる。また、この車両用駆動装置によれば、差動歯車装置の第三回転要素が非回転部材に固定されたままでは車両が後進できないことを利用し、坂道発進時に車両が後退することを防止する、いわゆるヒルホールド機能を容易に実現することができる。
【００２８】
また、前記係合装置を解放状態として前記第三回転要素を非回転部材から分離すると共に、前記回転電機が負方向に回転しつつ負方向のトルクを出力することにより前記第二ワンウェイクラッチが係合して前記入力部材と前記第二回転要素とが駆動連結され、前記回転電機の負方向のトルクが負方向に回転する前記出力部材に伝達される後進駆動モードを更に切り替え可能に備えると好適である。
【００２９】
この構成によれば、差動歯車装置の第三回転要素を非回転部材から分離して車両を後進させることを可能とするだけでなく、回転電機の負方向の回転及びトルクを出力部材及び第二駆動輪に伝達して車両を駆動させることができる。従って、第一駆動装置を用いることなく車両を後進させ、或いは第一駆動装置と協働して車両を後進させることが可能となる。
【００３０】
また、前記回転電機は、所定の駆動上限回転速度以下でトルクを出力可能に構成され、前記車両は、前記回転電機の回転速度が前記駆動上限回転速度より大きくなる車速域では、前記第一駆動装置による前記第一駆動輪の駆動のみにより走行する構成とすると好適である。
【００３１】
この構成によれば、前進駆動モードを実行する際に回転電機の出力トルクを増幅して第二駆動輪に伝達することを可能としつつ回転電機の過回転を防止し、回転電機の回転速度が駆動上限回転速度より大きくなる車速域でも車両を走行させることができる。また、この車両用駆動装置によれば、回生モードにおける回転電機の回転速度を前進駆動モードよりも低く抑えることができるので、このような第一駆動装置による車両の走行中にも、回転電機の過回転を防止しつつ回生制動を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すスケルトン図である。
【図２】第一の実施形態に係る車両に搭載される駆動装置の概略構成を示す模式図である。
【図３】第一の実施形態に係る車両用駆動装置の制御システムの構成を示すブロック図である。
【図４】第一の実施形態に係る車両用駆動装置の各部の各モードでの状態を表す動作表である。
【図５】第一の実施形態に係る車両用駆動装置が備える差動歯車装置の速度線図である。
【図６】第一の実施形態に係る車両用駆動装置が備える差動歯車装置の速度線図である。
【図７】第一の実施形態に係る前進駆動モードと回生モードの実行可能領域を示す図である。
【図８】本発明の第二の実施形態に係る車両用駆動装置の構成を示すスケルトン図である。
【図９】第二の実施形態に係る車両用駆動装置の各部の各モードでの状態を表す動作表である。
【図１０】第二の実施形態に係る車両用駆動装置が備える差動歯車装置の速度線図である。
【図１１】第二の実施形態に係る車両用駆動装置が備える差動歯車装置の速度線図である。
【図１２】本発明のその他の実施形態に係る車両に搭載される駆動装置の概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
１．第一の実施形態
まず、本発明の第一の実施形態について図面に基づいて説明する。本発明に係る車両用駆動装置１は、第一駆動輪Ｗ１を第一駆動装置２により駆動する車両３に搭載され、第一駆動輪Ｗ１とは別の第二駆動輪Ｗ２を駆動する第二駆動装置として機能する。本実施形態では、図２に示すように、車両用駆動装置１は、エンジン２１を駆動力源として備える第一駆動装置２により第一駆動輪Ｗ１としての左右前輪を駆動する車両３に２個搭載され、第二駆動輪Ｗ２としての右後輪と左後輪とをそれぞれ駆動するように設けられている。
【００３４】
より詳しくは、車両３の第一駆動装置２は、駆動力源としてのエンジン２１と、エンジン２１の回転及びトルクを第一駆動輪Ｗ１としての左右前輪に伝達するトランスアクスルユニット２２とを備えている。ここで、エンジン２１は、燃料の燃焼により駆動される内燃機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等が用いられる。トランスアクスルユニット２２は、エンジン２１の出力回転を様々な変速比で変速する有段又は無段の変速装置や、当該変速装置の出力回転及び出力トルクを左右の前輪に分配する出力用差動歯車装置を備えている。更に、この車両３には、第二駆動装置として、右第二駆動輪Ｗ２Ｒとしての右後輪を駆動する右側駆動装置１Ｒと、左第二駆動輪Ｗ２Ｌとしての左後輪を駆動する左側駆動装置１Ｌと、の２個の車両用駆動装置１が搭載されている。図１は、本実施形態に係る車両用駆動装置１の構成を示すスケルトン図であるが、この図では出力部材Ｏの軸に対称な下半分の構成を省略して示している。以下、この車両用駆動装置１の各部の構成について詳細に説明する。なお、右側駆動装置１Ｒと左側駆動装置１Ｌとは、各部の構成が車両３の幅方向中心に対して鏡対称となることを除いて全く同一であるので、以下では、特に区別する必要がない限り、単に車両用駆動装置１として説明する。
【００３５】
１−１．車両用駆動装置の機械的構成
まず、車両用駆動装置１の各部の機械的構成について説明する。図１に示すように、この車両用駆動装置１は、回転電機ＭＧと、当該回転電機ＭＧのロータＲｏに駆動連結される入力部材Ｉと、第二駆動輪Ｗ２に駆動連結される出力部材Ｏと、差動歯車装置ＤＧと、第一ワンウェイクラッチＦ１と、第二ワンウェイクラッチＦ２と、ブレーキ装置Ｂと、を備えている。これらの車両用駆動装置１の各構成は、車両３に固定される非回転部材としてのケースＣＳ内に収納されている。なお、本実施形態では、入力部材ＩはロータＲｏと一体回転するように駆動連結されており、出力部材Ｏは第二駆動輪Ｗ２と一体回転するように駆動連結されている。
【００３６】
回転電機ＭＧは、ケースＣＳに固定されたステータＳｔと、このステータＳｔの径方向内側に回転可能に支持されたロータＲｏと、を有している。回転電機ＭＧのロータＲｏは、入力部材Ｉと一体回転するように駆動連結されている。図示は省略するが、入力部材Ｉは、軸受を介してケースＣＳに回転可能に支持されており、ロータＲｏをケースＣＳに対して回転可能に支持する支持部材として構成されている。入力部材Ｉは、第一ワンウェイクラッチＦ１を介して差動歯車装置ＤＧの第一サンギヤＳ１に選択的に駆動連結されると共に、第二ワンウェイクラッチＦ２を介して差動歯車装置ＤＧの第二サンギヤＳ２に選択的に駆動連結される。ここでは、第一ワンウェイクラッチＦ１と第二ワンウェイクラッチＦ２とは軸方向に隣接するように並列配置されており、入力部材Ｉは、径方向内側端部近傍において第一ワンウェイクラッチＦ１及び第二ワンウェイクラッチＦ２のそれぞれの外輪に一体回転するように駆動連結されている。
【００３７】
本実施形態においては、差動歯車装置ＤＧは４つの回転要素を備えている。ここでは、差動歯車装置ＤＧは、２組のシングルピニオン型の遊星歯車機構がキャリヤＣＡとリングギヤＲＩとを共用して構成されている。具体的には、この差動歯車装置ＤＧは、第一サンギヤＳ１及び第二サンギヤＳ２の２つのサンギヤと、リングギヤＲＩと、第一サンギヤＳ１に噛み合う第一ピニオンギヤＰ１と、第二サンギヤＳ２及びリングギヤＲＩの双方に噛み合う第二ピニオンギヤＰ２と、第一ピニオンギヤＰ１及び第二ピニオンギヤＰ２を共通に支持するキャリヤＣＡとを備えている。ここで、遊星歯車機構を構成するサンギヤの歯数とリングギヤの歯数との比を当該遊星歯車機構の歯数比（＝〔サンギヤの歯数〕／〔リングギヤの歯数〕）とする。この場合、図５にも示すように、第一サンギヤＳ１、キャリヤＣＡ、及びリングギヤＲＩにより構成される第一の遊星歯車機構の歯数比λ１は、第二サンギヤＳ２、キャリヤＣＡ、及びリングギヤＲＩにより構成される第二の遊星歯車機構の歯数比λ２に比べて小さく設定されている。従って、差動歯車装置ＤＧの４つの回転要素の回転速度の順は、第一サンギヤＳ１、第二サンギヤＳ２、キャリヤＣＡ、リングギヤＲＩの順となっている。
【００３８】
この差動歯車装置ＤＧの各回転要素の具体的連結関係は、以下のようになっている。すなわち、第一サンギヤＳ１は、第一ワンウェイクラッチＦ１を介して入力部材Ｉに選択的に駆動連結される。第二サンギヤＳ２は、第二ワンウェイクラッチＦ２を介して入力部材Ｉに選択的に駆動連結される。キャリヤＣＡは、出力部材Ｏと一体回転するように駆動連結されている。リングギヤＲＩは、ブレーキ装置Ｂを介してケースＣＳに選択的に固定される。従って、本実施形態では、第一サンギヤＳ１が本発明における第一回転要素Ｅ１に相当し、第二サンギヤＳ２が本発明における第二回転要素Ｅ２に相当し、リングギヤＲＩが本発明における第三回転要素Ｅ３に相当する。また、回転速度の順で第一サンギヤＳ１（第一回転要素Ｅ１）とリングギヤＲＩ（第三回転要素Ｅ３）との間に位置し、出力部材Ｏに駆動連結されているキャリヤＣＡが本発明における中間回転要素ＥＭに相当する。したがって、本実施形態では、中間回転要素ＥＭは第二回転要素Ｅ２とは異なる他の回転要素で構成され、回転速度の順で第二サンギヤＳ２（第二回転要素Ｅ２）とリングギヤＲＩ（第三回転要素Ｅ３）との間に位置するようにされている。
【００３９】
ブレーキ装置Ｂは、差動歯車装置ＤＧのリングギヤＲＩを非回転部材としてのケースＣＳに選択的に固定又は分離する装置である。すなわち、このブレーキ装置Ｂが係合状態ではリングギヤＲＩはケースＣＳに固定され、解放状態ではリングギヤＲＩはケースＣＳから分離される。このブレーキ装置Ｂが本発明における係合装置に相当する。本実施形態では、このブレーキ装置Ｂとして噛み合い式係合装置を用いる。ここで、噛み合い式係合装置とは、ケースＣＳ側の噛合部とリングギヤＲＩ側の噛合部とが噛み合うことによりリングギヤＲＩをケースＣＳに固定する装置であり、係合状態を維持するために油圧や電磁力等の係合力を別途に必要としない装置である。このような噛み合い式係合装置としては、例えば、自動変速装置のパーキングロック機構に類似の機構やドグクラッチ等が好適に用いられる。後述するように、ブレーキ装置Ｂは、車両３が前進する際に係合状態とされ、後進する際に解放状態とされるため、係合状態の切り替えは基本的に車速がゼロとなる車両３の前進／後進の切り替え時のみとなり、車両３の走行中に係合状態を切り替える必要がない。そのため、ブレーキ装置Ｂとして噛み合い式係合装置を用いても特段の不都合はない。
【００４０】
第一ワンウェイクラッチＦ１は、入力部材Ｉが第一サンギヤＳ１に対して正方向に相対回転することを制限すると共に負方向に相対回転することを許容するように、入力部材Ｉと第一サンギヤＳ１との間に設けられている。第二ワンウェイクラッチＦ２は、入力部材Ｉが第二サンギヤＳ２に対して負方向に相対回転することを制限すると共に正方向に相対回転することを許容するように、入力部材Ｉと第二サンギヤＳ２との間に設けられている。これにより、図５に実線矢印で示すように、回転電機ＭＧが正方向（前進方向）に回転しつつ正方向のトルクＴＭを出力した場合には、入力部材Ｉが第一サンギヤＳ１に対して正方向に相対回転しようとして第一ワンウェイクラッチＦ１が係合状態となり、回転電機ＭＧ及び入力部材Ｉは第一サンギヤＳ１と一体回転するように駆動連結される。このとき、回転電機ＭＧ及び入力部材Ｉの回転速度は第二サンギヤＳ２の回転速度よりも高くなる（正側となる）ため、第二ワンウェイクラッチＦ２は解放状態となる。一方、図５に破線矢印で示すように、回転電機ＭＧが正方向に回転しつつ負方向（後進方向）のトルクＴＭを出力した場合には、入力部材Ｉが第二サンギヤＳ２に対して負方向に相対回転しようとして第二ワンウェイクラッチＦ２が係合状態となり、回転電機ＭＧ及び入力部材Ｉは第二サンギヤＳ２と一体回転するように駆動連結される。このとき、回転電機ＭＧ及び入力部材Ｉの回転速度は第一サンギヤＳ１の回転速度よりも低くなる（負側となる）ため、第一ワンウェイクラッチＦ１は解放状態となる。これらのワンウェイクラッチとしては、例えば、ローラ型やスプラグ型等の公知の各種形式のものを用いることができる。
【００４１】
後で詳しく説明するように、車両３の前進時にはブレーキ装置Ｂが係合状態とされる。この状態で回転電機ＭＧが正方向のトルクを出力すると、第一ワンウェイクラッチＦ１が係合状態となって回転電機ＭＧの正方向のトルクが出力部材Ｏに伝達され、第二駆動輪Ｗ２が正方向（前進方向）に駆動される前進駆動モードとなる。また、この状態から回転電機ＭＧが負方向のトルクを出力すると、第二ワンウェイクラッチＦ２が係合状態となって回転電機ＭＧの負方向のトルクが出力部材Ｏを介して第二駆動輪Ｗ２に伝達される回生モードとなる。従って、この車両用駆動装置１によれば、出力部材Ｏが正方向に回転している状態、すなわち車両３の前進状態において、回転電機ＭＧのトルクの方向を切り替えるだけで前進駆動モードと回生モードとを切り替えることができる。なお、本実施形態では、第一駆動装置２により車両３が前進駆動される状態で、回転電機ＭＧがトルクを出力しなければ従動前進モードとなる。
【００４２】
以上のような車両用駆動装置１の構成によれば、前進駆動モードにおいて回転電機ＭＧから第二駆動輪Ｗ２までの駆動力の伝達を行うためのギヤの噛み合い箇所は、第一サンギヤＳ１と第一ピニオンギヤＰ１との間及び第二ピニオンギヤＰ２とリングギヤＲＩとの間の２箇所である。また、回生モードにおいて回転電機ＭＧから第二駆動輪Ｗ２までの駆動力の伝達を行うためのギヤの噛み合い箇所は、第二サンギヤＳ２と第二ピニオンギヤＰ２との間及び第二ピニオンギヤＰ２とリングギヤＲＩとの間の２箇所である。従って、本実施形態に係る車両用駆動装置１では、前進駆動モード及び回生モードのいずれにおいても回転電機ＭＧから第二駆動輪Ｗ２までのギヤの噛み合い箇所が２箇所に抑えられており、ギヤの噛み合い箇所における駆動力損失を比較的少なく抑えることができる。
【００４３】
ところで、上記のような第一ワンウェイクラッチＦ１及び第二ワンウェイクラッチＦ２の構成では、入力部材Ｉは、第一サンギヤＳ１よりも正側であって第二サンギヤＳ２よりも負側の回転速度となることはできない。そのため、ブレーキ装置Ｂが係合状態とされたままでは、入力部材Ｉは負方向に回転することができず、出力部材Ｏ及び第二駆動輪Ｗ２も負方向に回転することが規制され、車両３が後進することができない。これを利用すれば、坂道発進等を行う際に車両３が後退することを防止する、いわゆるヒルホールド機能を、回転電機ＭＧの出力を用いることなく容易に実現することができる。一方、車両３が後進する際には、ブレーキ装置Ｂを解放状態として差動歯車装置ＤＧのリングギヤＲＩをケースＣＳから分離する。これにより、出力部材Ｏ及び第二駆動輪Ｗ２が負方向に回転することが許容され、車両３を後進させることが可能となる。このとき、回転電機ＭＧに負方向のトルクを出力させれば後進駆動モードとなり、第一駆動装置２により車両３が後進駆動される状態で、回転電機ＭＧがトルクを出力しなければ従動後進モードとなる。
【００４４】
１−２．車両用駆動装置の制御システムの構成
次に、車両用駆動装置１の制御システムの構成について説明する。この制御システムは、右側駆動装置１Ｒ及び左側駆動装置１Ｌの双方を統合制御するように構成されている。そのため、図３に示すように、この制御システムは、右側駆動装置１Ｒが備える右側回転電機ＭＧＲ及び左側駆動装置１Ｌが備える左側回転電機ＭＧＬの双方を制御すると共に、右側駆動装置１Ｒが備える右側ブレーキ装置ＢＲ及び左側駆動装置１Ｌが備える左側ブレーキ装置ＢＬの双方を制御するように構成されている。ここでは、制御システムは、車両用駆動装置１を制御するための主制御ユニット３１を備えている。主制御ユニット３１は、第一駆動装置制御ユニット３２、右側回転電機制御ユニット３３、左側回転電機制御ユニット３４、及びブレーキ制御ユニット３５との間で、相互に情報伝達が可能な状態で接続されている。
【００４５】
第一駆動装置制御ユニット３２は、第一駆動装置２を制御するユニットであり、第一駆動装置２が備えるエンジン２１及びトランスアクスルユニット２２の制御を行う。具体的には、第一駆動装置制御ユニット３２は、エンジン２１が所望の回転速度やトルクを出力するように制御し、或いはトランスアクスルユニット２２に備えられる変速装置の変速比を適切に切り替える制御等を行う。右側回転電機制御ユニット３３は、右側用インバータ３６を制御することにより、右側回転電機ＭＧＲが所望の回転速度やトルクを出力するように制御する。左側回転電機制御ユニット３４は、左側用インバータ３７を制御することにより、左側回転電機ＭＧＬが所望の回転速度やトルクを出力するように制御する。ブレーキ制御ユニット３５は、右側駆動装置１Ｒが備える右側ブレーキ装置ＢＲ及び左側駆動装置１Ｌが備える左側ブレーキ装置ＢＬの係合状態を切り替えるための切替機構を備えており、主制御ユニット３１からの制御指令に基づいて右側ブレーキ装置ＢＲ及び左側ブレーキ装置ＢＬの係合又は解放を制御する。
【００４６】
右側回転電機ＭＧＲは右側用インバータ３６を介して、左側回転電機ＭＧＬは左側用インバータ３７を介して、それぞれバッテリ３８に電気的に接続されている。そして、右側回転電機ＭＧＲ及び左側回転電機ＭＧＬは、それぞれ電力の供給を受けて動力を発生するモータ（電動機）としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能とを果すことが可能とされている。後述するように、右側回転電機ＭＧＲ及び左側回転電機ＭＧＬは、それぞれ回転方向とトルクの向きとの関係に応じてモータ又はジェネレータとして機能する。そして、右側回転電機ＭＧＲ及び左側回転電機ＭＧＬは、ジェネレータとして機能する場合には、発電した電力をバッテリ３８に供給して充電する。また、右側回転電機ＭＧＲ及び左側回転電機ＭＧＬは、モータとして機能する場合には、バッテリ３８に充電された電力の供給を受けて力行する。そして、右側回転電機ＭＧＲの動作制御は、主制御ユニット３１からの制御指令に従って右側回転電機制御ユニット３３及び右側用インバータ３６を介して行われ、左側回転電機ＭＧＬの動作制御は、主制御ユニット３１からの制御指令に従って左側回転電機制御ユニット３４及び左側用インバータ３７を介して行われる。なお、バッテリ３８は、蓄電装置の一例であり、キャパシタなどの他の蓄電装置を用い、或いは複数種類の蓄電装置を組み合わせて利用することも可能である。
【００４７】
ところで、一般的に、回転電機ＭＧは、回転速度が高くなるに従ってコイルに発生する誘起電圧が高くなる。そして、この誘起電圧が高くなると、電源電圧だけではコイルに必要な電圧を流すことができなくなり、回転電機ＭＧを適切に制御することができなくなる。そこで、回転電機ＭＧの界磁磁束を弱める弱め界磁制御を行い、或いは電源電圧を昇圧する昇圧装置を設けることも可能であるが、いずれにしても回転電機ＭＧはある一定の回転速度以上ではトルクを出力することができない。そこで、本実施形態でも、主制御ユニット３１は、回転電機ＭＧ（右側回転電機ＭＧＲ及び左側回転電機ＭＧＬ）が所定の駆動上限回転速度以下でトルクを出力し、当該駆動上限回転速度より大きい速度域では回転電機ＭＧがトルクを出力しないように制御する。具体的には、主制御ユニット３１は、駆動上限回転速度以下の回転速度域では回転電機ＭＧに所望のトルクを出力させるように制御し、駆動上限回転速度より高い回転速度域では回転電機ＭＧのロータＲｏを空転させるように制御する。言い換えれば、回転電機ＭＧは、所定の駆動上限回転速度以下でトルクを出力可能であって、駆動上限回転速度より高い回転速度ではトルクを出力しないように構成されている。これにより、回転電機ＭＧの過回転が抑制される。
【００４８】
また、主制御ユニット３１は、車両用駆動装置１が搭載される車両３の各部の情報を取得するために、車両３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。図示の例では、主制御ユニット３１は、右側回転電機回転センサＳｅ１、左側回転電機回転センサＳｅ２、車速センサＳｅ３、バッテリ状態検出センサＳｅ４、アクセル操作検出センサＳｅ５、ブレーキ操作検出センサＳｅ６、及びシフト位置検出センサＳｅ７からの情報を取得可能に構成されている。右側回転電機回転センサＳｅ１及び左側回転電機回転センサＳｅ２は、それぞれ右側回転電機ＭＧＲ及び左側回転電機ＭＧＬの回転速度を検出するセンサである。車速センサＳｅ３は、第一駆動輪Ｗ１等の車輪や当該車輪と比例する速度で回転する部材の回転速度を検出することにより車速を検出するセンサである。バッテリ状態検出センサＳｅ４は、バッテリ３８の充電量等の状態を検出するためのセンサであり、例えば電圧センサや電流センサ等により構成される。アクセル操作検出センサＳｅ５は、アクセルペダル４６の操作量を検出するためのセンサである。ブレーキ操作検出センサＳｅ６は、図示しないホイールブレーキに連動するブレーキペダル４７の操作量を検出するためのセンサである。シフト位置検出センサＳｅ７は、車両３のシフトレバー４８の選択位置を検出するためのセンサである。
【００４９】
主制御ユニット３１は、各センサＳｅ１〜Ｓｅ７で取得される情報を用いて適切な動作モードの選択を行う。そして、主制御ユニット３１は、右側回転電機制御ユニット３３及び左側回転電機制御ユニット３４を介して右側回転電機ＭＧＲ及び左側回転電機ＭＧＬの駆動状態を制御し、或いはブレーキ制御ユニット３５を介して右側ブレーキ装置ＢＲ及び左側ブレーキ装置ＢＬの係合状態を制御することにより、選択された動作モードで動作するように右側駆動装置１Ｒ及び左側駆動装置１Ｌを制御する。また、主制御ユニット３１は、第一駆動装置制御ユニット３２を介して第一駆動装置２の動作状態と右側駆動装置１Ｒ及び左側駆動装置１Ｌの動作状態とを協調制御することにより、選択された動作モードに応じて適切な走行が行われるように車両３の走行状態を制御する。
【００５０】
本実施形態では、主制御ユニット３１は、車両用駆動装置１に関する各種制御を実行するための機能部として、バッテリ状態検出部４１、モード選択部４２、動作制御部４３を備えている。主制御ユニット３１が備えるこれらの各機能部は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウエア又はソフトウエア（プログラム）或いはその両方により構成されている。また、主制御ユニット３１は、記憶部４４を備えており、この記憶部４４内には、車両の各部の状態に応じて動作モードを決定するために用いられる制御マップ４５が格納されている。
【００５１】
バッテリ状態検出部４１は、バッテリ状態検出センサＳｅ４から出力される電圧値や電流値等の情報に基づいて、バッテリ３８の充電量等のバッテリ状態を推定して検出する。ここで、バッテリ充電量は、一般にＳＯＣ（state of charge：充電状態）と呼ばれるものであり、例えば、バッテリ３８の充電容量に対する充電残量の比率として求められる。
【００５２】
モード選択部４２は、車両の各部の状態に応じて制御マップ４５に従い適切な動作モードを選択する。本実施形態においては、モード選択部４２は、要求駆動力、車速、回転電機ＭＧ（右側回転電機ＭＧＲ及び左側回転電機ＭＧＬ）の回転速度、バッテリ充電状態、シフトレバー４８の選択位置等の車両３の走行条件に応じて、後述する５つの動作モードの中から適切な動作モードを選択する。各動作モードの内容については、後で詳細に説明する。ここで、要求駆動力は、運転者が車両３に対して要求する駆動力（トルク）を表す値であり、アクセル操作検出センサＳｅ５及びブレーキ操作検出センサＳｅ６からの出力に基づいて、モード選択部４２が演算して取得する。車速は、車速センサＳｅ３により検出する。なお、モード選択の際に参照される走行条件としては、上記の他にも、回転電機ＭＧの温度、油温、冷却水温度等の各種条件を用いても好適である。
【００５３】
動作制御部４３は、モード選択部４２により選択された動作モードに応じて、右側回転電機ＭＧＲ及び左側回転電機ＭＧＬの駆動状態を制御し、或いは右側ブレーキ装置ＢＲ及び左側ブレーキ装置ＢＬの係合状態を制御する。ここでは、右側回転電機ＭＧＲ及び左側回転電機ＭＧＬの駆動状態として、各回転電機ＭＧＲ、ＭＧＬの回転速度及びトルクが制御される。これにより、右側駆動装置１Ｒ及び左側駆動装置１Ｌが、選択された動作モードで適切に動作するように制御する。
【００５４】
１−３．車両用駆動装置の動作モード
次に、本実施形態に係る車両用駆動装置１により実現可能な動作モードについて説明する。図４は、各モードでの各係合要素Ｆ１、Ｆ２、Ｂの係合状態、及び回転電機ＭＧの動作状態としてのトルクＴＭ及び回転速度ＲＭの向きを示す動作表である。図４において、「○」は各係合要素が係合状態にあることを示し、「×」は各係合要素が解放（係合解除）状態にあることを示し、「△」は各係合要素が係合状態及び解放状態のいずれでも良い状態にあることを示している。また、図４において、「＋」は回転電機ＭＧのトルクＴＭ又は回転速度ＲＭが正方向であることを示し、「−」は回転電機ＭＧのトルクＴＭ又は回転速度ＲＭが負方向であることを示し、「無印」は回転電機ＭＧのトルクＴＭ又は回転速度ＲＭの方向がいずれでも良い状態にあることを示している。図４に示すように、本実施形態では、車両用駆動装置１は、「前進駆動」、「従動前進」、「回生」、「後進駆動」、及び「従動後進」の５つのモードを切り替え可能に備えている。
【００５５】
図５及び図６は、車両用駆動装置１が備える差動歯車装置ＤＧの速度線図を示しており、図５は前進駆動モード、従動前進モード、及び回生モードでの速度線図、図６は後進駆動モード及び従動後進モードでの速度線図をそれぞれ示している。これらの速度線図において、縦軸は、各回転要素の回転速度に対応している。すなわち、縦軸に対応して記載している「０」は回転速度がゼロであることを示しており、上側が正、下側が負である。そして、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、すなわち、第一サンギヤＳ１、第二サンギヤＳ２、キャリヤＣＡ、及びリングギヤＲＩに対応している。また、各回転要素に対応する縦線の間隔は、差動歯車装置ＤＧを構成する第一の遊星歯車機構の歯数比λ１及び第二の遊星歯車機構の歯数比λ２に対応している。図５の下部にはこれらの歯数比λ１、λ２を示している。ここで、各遊星歯車機構の歯数比は、当該遊星歯車機構を構成するサンギヤの歯数とリングギヤの歯数との比（＝〔サンギヤの歯数〕／〔リングギヤの歯数〕）である。なお、これらの歯数比λ１、λ２は、回転電機ＭＧや車両３等の特性に応じて適宜設定される。
【００５６】
図５において、直線Ｌ１は前進駆動モード、回生モード、及び従動前進モードでの差動歯車装置ＤＧの動作状態を示している。また、図６において、実線の直線Ｌ２は後進駆動モードでの差動歯車装置ＤＧの動作状態を示し、破線の直線Ｌ３は従動後進モードでの差動歯車装置ＤＧの動作状態を示している。これらの速度線図上において、「○」は回転電機ＭＧの回転速度（ＭＧ回転速度ＲＭ）、「☆」は出力部材Ｏの回転速度、「×」はブレーキ装置ＢによりリングギヤＲＩがケースＣＳに固定された状態をそれぞれ示している。また、これらの速度線図における各回転要素の回転速度を示す点に隣接配置された矢印は、各動作モードでの走行時に各回転要素に作用するトルクの向きを示しており、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。そして、「ＴＭ」が付された矢印は回転電機ＭＧから第一サンギヤＳ１又は第二サンギヤＳ２に伝達されるＭＧトルクＴＭ、「ＴＯ」が付された矢印は出力部材ＯからキャリヤＣＡに伝達される走行トルクＴＯを示している。なお、図５においては、前進駆動モードと回生モードとを区別するため、回生モードでのＭＧ回転速度ＲＭ、ＭＧトルクＴＭ、及び走行トルクＴＯを破線の「○」又は矢印で示している。また、図６においては、後進駆動モードと従動後進モードを区別するため、従動後進モードでの走行トルクＴＯを破線の矢印で示している。
【００５７】
ここで、前進駆動モード及び回生モードは、いずれも車両３が前進している状態で選択されるモードであるが、前進駆動モードでは回転電機ＭＧが正方向のＭＧトルクＴＭを出力して正方向に回転する出力部材Ｏに伝達するのに対して、回生モードでは回転電機ＭＧが負方向のＭＧトルクＴＭを出力して正方向に回転する出力部材Ｏに伝達する。従動前進モードも同じく車両３が前進している状態で選択されるモードであるが、回転電機ＭＧが基本的にトルクを出力せず（ＭＧトルクＴＭ＝０）、第一駆動装置２によって第一駆動輪Ｗ１が前進駆動される。後進駆動モード及び従動後進モードは、いずれも車両３が後進している状態で選択されるモードであるが、後進駆動モードでは回転電機ＭＧが負方向のＭＧトルクＴＭを出力して負方向に回転する出力部材Ｏに伝達するのに対して、従動後進モードでは回転電機ＭＧは基本的にトルクを出力せず（ＭＧトルクＴＭ＝０）、第一駆動装置２によって第一駆動輪Ｗ１が後進駆動される。これらの各動作モードは、主制御ユニット３１のモード選択部４２により選択され、選択されたモードへの切り替えは、主制御ユニット３１の動作制御部４３からの制御指令に基づいて回転電機ＭＧの動作状態（ＭＧトルクＴＭ及びＭＧ回転速度ＲＭ）が制御され、或いはブレーキ装置Ｂの係合状態が制御されることにより行われる。なお、この際、主制御ユニット３１は、第一駆動装置制御ユニット３２と連携して、第一駆動装置２と車両用駆動装置１との協調制御を行う。以下、各動作モードでの車両用駆動装置１の動作状態について詳細に説明する。なお本実施形態では、上記のとおり、入力部材Ｉは回転電機ＭＧのロータＲｏと一体回転するため、入力部材Ｉの回転速度はＭＧ回転速度ＲＭと一致する。そこで、以下では入力部材Ｉ及び回転電機ＭＧの回転速度を、単に「ＭＧ回転速度ＲＭ」として説明する。
【００５８】
１−４．前進駆動モード
前進駆動モードは、回転電機ＭＧが正方向に回転（ＭＧ回転速度ＲＭ＞０）しつつ正方向のトルクを出力（ＭＧトルクＴＭ＞０）することにより第一ワンウェイクラッチＦ１が係合して入力部材Ｉと第一サンギヤＳ１とが駆動連結され、回転電機ＭＧの正方向のトルクが正方向に回転する出力部材Ｏに伝達されるモードである。この前進駆動モードでは、回転電機ＭＧの回転は減速されて出力部材Ｏに伝達され、その際の変速比は、後述する回生モードよりも大きく設定されている。よって、この前進駆動モードでは、回転電機ＭＧはモータとして機能し、差動歯車装置ＤＧは回転電機ＭＧの出力トルク（ＭＧトルクＴＭ）を出力部材Ｏに伝達すると共に回転電機ＭＧの回転速度（ＭＧ回転速度ＲＭ）を減速して出力部材Ｏに伝達するための減速装置として機能する。
【００５９】
図４及び図５に示すように、前進駆動モードでは、ブレーキ装置Ｂは係合状態とされ、ＭＧ回転速度ＲＭは正（ＲＭ＞０）、ＭＧトルクＴＭは正（ＴＭ＞０）とされる。ＭＧトルクＴＭが正となることにより、ＭＧ回転速度ＲＭは上昇し、第一サンギヤＳ１の回転速度と一致してからも更に正方向に上昇しようとする。これにより、入力部材Ｉが第一サンギヤＳ１に対して正方向に相対回転しようとし、第一ワンウェイクラッチＦ１が係合状態となる。図５には、この前進駆動モードでのＭＧ回転速度ＲＭを「ＲＭＡ」として示している。このとき、第二サンギヤＳ２の回転速度はＭＧ回転速度ＲＭ（ＲＭＡ）よりも低い（負側にある）。すなわち、入力部材Ｉは第二サンギヤＳ２に対して正方向に相対回転する状態となっており、第二ワンウェイクラッチＦ２は解放状態となる。従って、前進駆動モードでは、回転電機ＭＧ及び入力部材Ｉは、第一ワンウェイクラッチＦ１を介して第一サンギヤＳ１と一体回転するように駆動連結された状態となる。
【００６０】
上記のとおり、差動歯車装置ＤＧの４つの回転要素の回転速度の順は、第一サンギヤＳ１、第二サンギヤＳ２、キャリヤＣＡ、リングギヤＲＩの順となっている。そして、この前進駆動モードでは、第一サンギヤＳ１に回転電機ＭＧ及び入力部材Ｉが駆動連結され、キャリヤＣＡに出力部材Ｏが駆動連結され、リングギヤＲＩがブレーキ装置ＢによりケースＣＳに固定される。従って、回転電機ＭＧの回転速度ＲＭ（ＲＭＡ）が差動歯車装置ＤＧにより減速されると共にトルクＴＡが増幅されて出力部材Ｏに伝達される。具体的には、前進駆動モードでは、ＭＧ回転速度ＲＭは、λ１／（１＋λ１）倍に減速されて出力部材Ｏに伝達される。従って、ＭＧトルクＴＭは、（１＋λ１）／λ１倍に増幅されて出力部材Ｏに伝達される。この前進駆動モードでの回転電機ＭＧから出力部材Ｏまでの変速比は（１＋λ１）／λ１である。なお、「λ１」は、第一サンギヤＳ１、キャリヤＣＡ、及びリングギヤＲＩにより構成される第一の遊星歯車機構の歯数比λ１である。
【００６１】
以上に説明したように、前進駆動モードでは、ＭＧ回転速度ＲＭ（ＲＭＡ）を減速することによりＭＧトルクＴＭを増幅して出力部材Ｏ及び第二駆動輪Ｗ２に伝達することができる。従って、この前進駆動モードでは、回転電機ＭＧの出力トルクを増幅して第二駆動輪Ｗ２に伝達することができ、第二駆動輪Ｗ２に伝達可能なトルクの大きさに対して回転電機ＭＧを小型化することが可能となる。
【００６２】
ところで、この前進駆動モードでは、ＭＧ回転速度ＲＭ（ＲＭＡ）は減速して出力部材Ｏに伝達されるので、出力部材Ｏ及び第二駆動輪Ｗ２の回転速度に対してＭＧ回転速度ＲＭ（ＲＭＡ）は相対的に高くなる。また上記のとおり、回転電機ＭＧは、所定の駆動上限回転速度以下でトルクを出力可能に構成されており、駆動上限回転速度より高い回転速度ではトルクを出力しない。そのため、車両用駆動装置１が前進駆動モードを実行できる車速域は、比較的低車速側に限定されている。すなわち、図７に示すように、この車両用駆動装置１は、第一駆動上限車速ＶＬ１以下の車速域では前進駆動モードを実行して回転電機ＭＧにより第二駆動輪Ｗ２を駆動可能であるが、第一駆動上限車速ＶＬ１より高い車速域では回転電機ＭＧにより第二駆動輪Ｗ２を駆動することができない構成となっている。ここで、第一駆動上限車速ＶＬ１は、ＭＧ回転速度ＲＭが第一ワンウェイクラッチＦ１を介して出力部材Ｏに伝達される前進駆動モードにおいて、ＭＧ回転速度ＲＭが駆動上限回転速度となる車速である。従って、本実施形態に係る車両３は、第一駆動上限車速ＶＬ１より高い車速域では、第一駆動装置２による第一駆動輪Ｗ１の駆動のみにより走行する。このとき、車両用駆動装置１は、後述する従動前進モードで動作するように制御される。これにより、回転電機ＭＧの過回転を防止しつつ、回転電機ＭＧの回転速度が駆動上限回転速度より大きくなる車速域でも車両３を走行させることが可能となっている。また、前進駆動モードによる車両３の駆動状態から車両３が減速や制動を行う際には、車両用駆動装置１は、後述する回生モードで動作するように制御される。
【００６３】
一方、第一駆動上限車速ＶＬ１以下の車速域では、車両用駆動装置１を前進駆動モードで駆動することにより、車両３は、第一駆動装置２による第一駆動輪Ｗ１の駆動と車両用駆動装置１による第二駆動輪Ｗ２の駆動との双方により走行することができる。従って、前進駆動モードは、車速がゼロ以上第一駆動上限車速ＶＬ１以下の間で使用される。この車両用駆動装置１は、このように前進駆動モードで動作する車速域を限定することにより、上記のように比較的大きい変速比で回転電機ＭＧの回転を変速（減速）して出力部材Ｏに伝達する構成とし、回転電機ＭＧの小型化と第二駆動輪Ｗ２へ伝達する駆動力の確保とを両立している。なお、このような第一駆動上限車速ＶＬ１以下の車速域では、状況に応じて、車両用駆動装置１のみにより車両３を走行させ、或いは第一駆動装置２のみにより車両３を走行させることも可能である。
【００６４】
１−５．従動前進モード
従動前進モードは、第一駆動装置２により第一駆動輪Ｗ１を前進方向へ駆動している状態で、車両用駆動装置１において回転電機ＭＧのロータＲｏを空転させるように制御することにより出力部材Ｏを空転させ、車両３を第一駆動装置２の駆動力のみにより走行させるモードである。上記のとおり、この従動前進モードは、第一駆動上限車速ＶＬ１より高い車速域で実行される。図４に示すように、従動前進モードでは、ブレーキ装置Ｂは係合状態とされ、ＭＧ回転速度ＲＭは正（ＲＭ＞０）とされる。これにより、従動前進モードでは、車両用駆動装置１の速度線図は図５と同様になる。但し、この従動前進モードでは、回転電機ＭＧは、ＭＧ回転速度ＲＭが第一サンギヤＳ１の回転速度と第二サンギヤＳ２の回転速度との間の回転速度範囲内となると共に、出力部材Ｏに伝達されるＭＧトルクＴＭが略ゼロ（ＴＭ≒０）となるように制御される。この従動前進モードでは、図４に示すように、第一ワンウェイクラッチＦ１及び第二ワンウェイクラッチＦ２は、係合状態及び解放状態のいずれでも良い。例えば、ＭＧ回転速度ＲＭが前記回転速度範囲の下限である第二サンギヤＳ２の回転速度と一致し、第二ワンウェイクラッチＦ２が係合した状態で第二サンギヤＳ２の回転に従動してロータＲｏが回転するとともに、ロータＲｏから第二サンギヤＳ２へのトルクの伝達が略ゼロとなるように、回転電機ＭＧを制御すると好適である。
【００６５】
１−６．回生モード
回生モードは、回転電機ＭＧが正方向に回転（ＭＧ回転速度ＲＭ＞０）しつつ負方向のトルクを出力（ＭＧトルクＴＭ＜０）することにより第二ワンウェイクラッチＦ２が係合して入力部材Ｉと第二サンギヤＳ２とが駆動連結され、回転電機ＭＧの負方向のトルクが正方向に回転する出力部材Ｏに伝達されるモードである。本実施形態では、この回生モードでも、回転電機ＭＧの回転は減速されて出力部材Ｏに伝達される構成となっている。よって、この回生モードでは、回転電機ＭＧはジェネレータとして機能し、差動歯車装置ＤＧは回転電機ＭＧの出力トルク（ＭＧトルクＴＭ）を出力部材Ｏに伝達すると共に回転電機ＭＧの回転速度（ＭＧ回転速度ＲＭ）を減速して出力部材Ｏに伝達するための減速装置として機能する。但し、この回生モードでは、回転電機ＭＧの回転が出力部材Ｏに伝達されるまでの変速比は、前進駆動モードにおける変速比よりも小さく設定されている。
【００６６】
図４及び図５に示すように、回生モードでは、ブレーキ装置Ｂは係合状態とされ、ＭＧ回転速度ＲＭは正（ＲＭ＞０）、ＭＧトルクＴＭは負（ＴＭ＜０）とされる。ＭＧトルクＴＭが負となることにより、ＭＧ回転速度ＲＭは下降し、第二サンギヤＳ２の回転速度と一致してからも更に負方向に下降しようとする。これにより、入力部材Ｉが第二サンギヤＳ２に対して負方向に相対回転しようとし、第二ワンウェイクラッチＦ２が係合状態となる。図５には、この回生モードでのＭＧ回転速度ＲＭを「ＲＭＢ」として示している。このとき、第一サンギヤＳ１の回転速度はＭＧ回転速度ＲＭ（ＲＭＢ）よりも高い（正側にある）。すなわち、入力部材Ｉは第一サンギヤＳ１に対して負方向に相対回転する状態となっており、第一ワンウェイクラッチＦ１は解放状態となる。従って、回生モードでは、図５に破線「○」で示すように、回転電機ＭＧ及び入力部材Ｉは、第二ワンウェイクラッチＦ２を介して第二サンギヤＳ２と一体回転するように駆動連結された状態となる。
【００６７】
上記のとおり、差動歯車装置ＤＧの４つの回転要素の回転速度の順は、第一サンギヤＳ１、第二サンギヤＳ２、キャリヤＣＡ、リングギヤＲＩの順となっている。そして、この回生モードでは、第二サンギヤＳ２に回転電機ＭＧ及び入力部材Ｉが駆動連結され、キャリヤＣＡに出力部材Ｏが駆動連結され、リングギヤＲＩがブレーキ装置ＢによりケースＣＳに固定される。従って、差動歯車装置ＤＧにより、回転電機ＭＧの回転速度ＲＭ（ＲＭＢ）が減速されて出力部材Ｏに伝達され、出力部材Ｏの回転速度が増速されて回転電機ＭＧに伝達される。よって、回転電機ＭＧのトルクＴＡが増幅されて出力部材Ｏに伝達され、出力部材Ｏに作用する走行トルクＴＯが減衰されて回転電機ＭＧに伝達される。具体的には、回生モードでは、ＭＧ回転速度ＲＭは、λ２／（１＋λ２）倍に減速されて出力部材Ｏに伝達され、出力部材Ｏの回転速度は、（１＋λ２）／λ２倍に増速されて回転電機ＭＧに伝達される。従って、ＭＧトルクＴＭは、（１＋λ２）／λ２倍に増幅されて出力部材Ｏに伝達され、走行トルクＴＯは、λ２／（１＋λ２）倍に減衰されて回転電機ＭＧに伝達される。この回生モードでの回転電機ＭＧから出力部材Ｏまでの変速比は（１＋λ２）／λ２である。なお、「λ２」は、第二サンギヤＳ２、キャリヤＣＡ、及びリングギヤＲＩにより構成される第二の遊星歯車機構の歯数比λ２であり、第一の遊星歯車機構の歯数比λ１よりも大きく設定されている。
【００６８】
以上に説明したように、回生モードでは、ＭＧ回転速度ＲＭ（ＲＭＢ）が前進駆動モードよりも小さい変速比で変速されて出力部材Ｏ及び第二駆動輪Ｗ２に伝達される。従って、この回生モードでは、回転電機ＭＧの回転速度ＲＭ（ＲＭＢ）を、前進駆動モードにおける回転電機ＭＧの回転速度ＲＭ（ＲＭＡ）よりも低く抑えることができる。これにより、出力部材Ｏの回転速度が高くなる高車速域においても、回転電機ＭＧの過回転を抑制しつつ回生制動を行うことが可能となる。
【００６９】
すなわち、この回生モードでは、ＭＧ回転速度ＲＭ（ＲＭＢ）は前進駆動モードよりも小さい変速比で変速されて出力部材Ｏ及び第二駆動輪Ｗ２に伝達されるので、車両用駆動装置１が回生モードを実行できる車速域は、上述した前進駆動モードよりも高い車速域まで広がっている。すなわち、図７に示すように、この車両用駆動装置１は、前進駆動モードの上限となる第一駆動上限車速ＶＬ１よりも高い第二駆動上限車速ＶＬ２を境界として、当該第二駆動上限車速ＶＬ２以下の車速域で回生モードを実行し、回転電機ＭＧにより負方向のトルクＴＭを出力して回生制動を行うことが可能な構成となっている。すなわち、この回生モードは、車速がゼロ以上第二駆動上限車速ＶＬ２以下の間で使用される。ここで、第二駆動上限車速ＶＬ２は、ＭＧ回転速度ＲＭが第二ワンウェイクラッチＦ２を介して出力部材Ｏに伝達される回生モードにおいて、ＭＧ回転速度ＲＭが駆動上限回転速度となる車速である。上記のとおり、回転電機ＭＧから出力部材Ｏまでの変速比は、第二ワンウェイクラッチＦ２を介して伝達する回生モードの方が、第一ワンウェイクラッチＦ１を介して伝達する前進駆動モードよりも小さく設定されている。これにより、回生モードの上限となる第二駆動上限車速ＶＬ２が、前進駆動モードの上限となる第一駆動上限車速ＶＬ１よりも高い速度とされている。従って、前進駆動モードよりも広い車速域で回生モードを実行可能となり、特に高車速域において回転電機ＭＧの過回転を抑制しつつ回生モードを実行することが可能となる。
【００７０】
なお、第二駆動上限車速ＶＬ２より高い車速域では回生モードも実行できない構成となっている。従って、本実施形態に係る車両３は、第二駆動上限車速ＶＬ２より高い車速域では、車両用駆動装置１による回生制動を行わず、第一駆動装置２のエンジンブレーキや通常のホイールブレーキによる制動を行う。このとき、車両用駆動装置１は、上述した従動前進モードで動作するように制御される。なお、回生モードから再度車両３が加速を行う際には、そのときの車速に応じて車両用駆動装置１は前進駆動モード又は従動前進モードとなるように制御される。
【００７１】
図４及び図５に示すように、前進駆動モードから回生モードへの切り替えは、ブレーキ装置Ｂを係合状態としたまま、ＭＧトルクＴＭの方向を正方向から負方向に反転させることにより行うことができる。すなわち、前進駆動モードで走行中に、ＭＧトルクＴＭの方向を反転させると、図５に示すように、差動歯車装置ＤＧの各回転要素の回転速度はほぼ一定のまま、ＭＧ回転速度ＲＭが第一サンギヤＳ１と同じ回転速度ＲＭＡから下降して第二サンギヤＳ２と同じ回転速度ＲＭＢとなる。これにより、第一ワンウェイクラッチＦ１の係合が解除されて第二ワンウェイクラッチＦ２が係合状態となり、回転電機ＭＧのロータＲｏが第二サンギヤＳ２と一体回転するように駆動連結される。同様に、従動前進モードから回生モードへの切り替えは、ブレーキ装置Ｂを係合状態としたまま、ＭＧトルクＴＭが略ゼロの状態から負方向のトルクを出力する状態に変化させることにより行うことができる。一方、回生モードから前進駆動モードへの切り替えは、ブレーキ装置Ｂを係合状態としたまま、ＭＧトルクＴＭの方向を負方向から正方向に反転させることにより行うことができる。また、回生モードから従動前進モードへの切り替えは、ブレーキ装置Ｂを係合状態としたまま、回転電機ＭＧが負方向のトルクを出力する状態からＭＧトルクＴＭが略ゼロの状態に変化させることにより行うことができる。従って、この車両用駆動装置１によれば、ブレーキ装置Ｂを係合状態としたまま、回転電機ＭＧが出力するＭＧトルクＴＭを制御するだけで、前進駆動モード、従動前進モード、回生モードの切り替えを自在に行うことができる。また、この際には、回転電機ＭＧのトルクの変化以外には、第一ワンウェイクラッチＦ１又は第二ワンウェイクラッチＦ２の係合又は解放が行われるだけであるので、摩擦係合式のクラッチやブレーキ等を用いて差回転を吸収しつつモード切り替えを行う構成に比べて、モード切り替えに際して出力部材Ｏ及び第二駆動輪Ｗ２に伝達されるショックを低減することが可能となっている。
【００７２】
また、本実施形態では、上記のような走行中のモード切替に際して、第一ワンウェイクラッチＦ１又は第二ワンウェイクラッチＦ２が係合する瞬間に、ＭＧトルクＴＭを小さくする制御、及び第一ワンウェイクラッチＦ１又は第二ワンウェイクラッチＦ２を介して係合される回転要素とＭＧ回転速度ＲＭとの差を小さくする制御の一方又は双方を行う。これにより、モード切り替えに際して出力部材Ｏ及び第二駆動輪Ｗ２に伝達されるショックを更に低減することができる。
【００７３】
以上のとおり、この車両用駆動装置１によれば、前進駆動モードを実行する際にはＭＧトルクＴＭを増幅して第二駆動輪Ｗ２に伝達できると共に、回生モードによる回生制動を行う際にはＭＧ回転速度ＲＭを低く抑えることができる。従って、第二駆動輪Ｗ２に伝達可能なトルクの大きさに対して回転電機ＭＧを小型化しつつ回生制動を行うことが可能な車速域を広く確保することが可能となる。よって、車両用駆動装置１としての効率を向上させることができる。
【００７４】
１−７．後進駆動モード
後進駆動モードは、ブレーキ装置Ｂを解放状態としてリングギヤＲＩをケースＣＳから分離すると共に、回転電機ＭＧが負方向に回転（ＭＧ回転速度ＲＭ＜０）しつつ負方向のトルクを出力（ＭＧトルクＴＭ＜０）することにより第二ワンウェイクラッチＦ２が係合して入力部材Ｉと第二サンギヤＳ２とが駆動連結され、回転電機ＭＧの負方向のトルクが負方向に回転する出力部材Ｏに伝達されるモードである。この後進駆動モードでは、回転電機ＭＧはモータとして機能する。この際、差動歯車装置ＤＧは４つの回転要素が一体的に同速で回転する状態となり、回転電機ＭＧの回転は同速のまま出力部材Ｏに伝達される。
【００７５】
図４及び図６に示すように、後進駆動モードでは、ブレーキ装置Ｂは解放状態とされ、ＭＧ回転速度ＲＭは負（ＲＭ＜０）、ＭＧトルクＴＭは負（ＴＭ＜０）とされる。ＭＧトルクＴＭが負となることにより、ＭＧ回転速度ＲＭは下降し、入力部材Ｉが第二サンギヤＳ２に対して負方向に相対回転しようとするので、第二ワンウェイクラッチＦ２が係合状態となる。このとき、出力部材Ｏには正方向の走行トルクＴＯが作用する。従って、ＭＧトルクＴＭ及び走行トルクＴＯの反力として負方向のトルクが第一サンギヤＳ１に作用し、第一サンギヤＳ１の回転速度は下降しようとする。これにより、入力部材Ｉが第一サンギヤＳ１に対して正方向に相対回転しようとし、第一ワンウェイクラッチＦ１が係合状態となる。以上により、後進駆動モードでは、第一ワンウェイクラッチＦ１及び第二ワンウェイクラッチＦ２の双方が係合状態となり、入力部材Ｉは第一サンギヤＳ１及び第二サンギヤＳ２の双方と一体回転するように駆動連結された状態となる。よって、差動歯車装置ＤＧは全体が入力部材Ｉと同速で一体的に回転する状態となる。図６には、この後進駆動モードでのＭＧ回転速度ＲＭを「ＲＭＣ」として示している。
【００７６】
上記のとおり、第一ワンウェイクラッチＦ１及び第二ワンウェイクラッチＦ２の作用により、入力部材Ｉは、第一サンギヤＳ１よりも正側であって第二サンギヤＳ２よりも負側の回転速度となることはできない。そのため、ブレーキ装置Ｂが係合状態とされたままでは、入力部材Ｉは負方向に回転することができず、出力部材Ｏ及び第二駆動輪Ｗ２も負方向に回転することが規制され、車両３が後進することができない。しかし、この後進駆動モードでは、ブレーキ装置Ｂを解放状態として差動歯車装置ＤＧのリングギヤＲＩをケースＣＳから分離する。これにより、出力部材Ｏ及び第二駆動輪Ｗ２が負方向に回転することが許容され、車両３を後進させることが可能となる。更に、後進駆動モードでは、回転電機ＭＧに負方向のＭＧトルクＴＭを出力させることにより、ＭＧトルクＴＭ及びＭＧ回転速度ＲＭを出力部材Ｏ及び第二駆動輪Ｗ２に伝達して車両用駆動装置１により車両３を駆動することができる。従って、第一駆動装置２を用いることなく車両３を後進させ、或いは第一駆動装置２と協働して車両３を後進させることができる。なお、本実施形態に係る車両３は、後述する従動後進モードによる後進も可能に構成されている。
【００７７】
１−８．従動後進モード
従動後進モードは、車両用駆動装置１においてブレーキ装置Ｂを解放状態としてリングギヤＲＩをケースＣＳから分離することにより車両３が後進することを許容する状態とすると共に、第一駆動装置２により第一駆動輪Ｗ１を後進方向へ駆動し、車両３を第一駆動装置２の駆動力のみにより走行させるモードである。図４に示すように、従動後進モードでは、ブレーキ装置Ｂは係合状態とされるが、第一ワンウェイクラッチＦ１及び第二ワンウェイクラッチＦ２は、係合状態及び解放状態のいずれでも良い。図６に破線の直線Ｌ３として示す差動歯車装置ＤＧの速度線図は、この従動後進モードでの差動歯車装置ＤＧの状態の一例を示している。この図に示すように、従動後進モードでは、出力部材Ｏが駆動連結されるキャリヤＣＡの回転速度が車速に応じて定まるが、他の回転要素の回転速度については、第一サンギヤＳ１の回転速度が第二サンギヤＳ２の回転速度よりも高い（正側にある）範囲内で任意の状態を取り得る。但し、この従動後進モードでは、回転電機ＭＧによる電力消費を抑制するために、回転電機ＭＧは、ＭＧ回転速度ＲＭが略ゼロ（ＲＭ≒０）となると共に、ＭＧトルクＴＭが略ゼロ（ＴＭ≒０）となるように制御されると好適である。この場合、入力部材Ｉの回転速度もゼロとなるため、第一ワンウェイクラッチＦ１及び第二ワンウェイクラッチＦ２の双方が係合状態とならないように、第一サンギヤＳ１の回転速度はゼロ以上、第二サンギヤＳ２の回転速度はゼロ以下となる。
【００７８】
以上のとおり、本実施形態に係る車両用駆動装置１では、車両３が後進する際に選択される後進駆動モード及び従動後進モードのいずれについても、ブレーキ装置Ｂを解放状態としてリングギヤＲＩをケースＣＳから分離する構成となっている。そして、これら後進駆動モードと従動後進モードとの切り替えは、回転電機ＭＧの動作状態（ここではＭＧ回転速度ＲＭ及びＭＧトルクＴＭ）を変化させるのみで行うことができる。また上記のとおり、車両３が前進する際に選択される前進駆動モードと従動前進モードと回生モードとの間の切り替えは、２つのワンウェイクラッチＦ１、Ｆ２の作用によって回転電機ＭＧの動作状態（ここではＭＧトルクＴＭ）を変化させるのみで行うことができる。更に、車両３が前進する際のモードと車両３が後進する際のモードとの切り替えは、ブレーキ装置Ｂの係合状態を切り替えると共に、必要に応じて回転電機ＭＧの動作状態（ここではＭＧトルクＴＭ）を変化させるのみで行うことができる。本実施形態では、ブレーキ装置Ｂに噛み合い式係合装置を用いているため、前進と後進の切り替えもブレーキ装置Ｂの係合状態を切り替える機械的な機構を動作させるだけで行うことができる。従って、この車両用駆動装置１は、油圧クラッチ等の油圧式係合装置や電磁クラッチ等の電磁式係合装置を全く用いることなくモード切替を行うことが可能に構成されている。そのため、油圧クラッチ等の油圧式係合装置を用いる場合に必要となる油圧ポンプや油圧制御装置等が不要となり、或いは、電磁クラッチ等の電磁式係合装置を用いる場合に必要となる制御装置等が不要となる。よって、油圧ポンプ等を備えることによる駆動力損失を抑制し、軽量かつ安価な車両用駆動装置１を実現することが容易な構成となっている。
【００７９】
２．第二の実施形態
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。図８は、本実施形態に係る車両用駆動装置１の構成を示すスケルトン図であるが、第一出力部材Ｏ１及び第二出力部材Ｏ２のそれぞれの軸に対称な下半分の構成を省略して示している。この車両用駆動装置１は、差動歯車装置ＤＧが３つの回転要素を備える構成となっている点、及び差動歯車装置ＤＧの出力回転が伝達される第一出力部材Ｏ１がカウンタ減速機構ＣＧを介して第二出力部材Ｏ２に伝達される構成となっている点で、上記第一の実施形態と相違している。また、この車両用駆動装置１は、差動歯車装置ＤＧが３つしか回転要素を備えていないことに起因して、第二出力部材Ｏ２が駆動連結される中間回転要素ＥＭが第二回転要素ＥＭと共通とされている点でも、上記第一の実施形態と相違している。以下では、本実施形態に係る車両用駆動装置１について、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明することとし、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。なお、本実施形態に係る車両３の構成及び車両用駆動装置１の制御システムの構成は、上記第一の実施形態に係る構成と同様とし、本実施形態の説明においても図２及び図３を適宜参照する。
【００８０】
２−１．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。図８に示すように、本実施形態においては、差動歯車装置ＤＧは３つの回転要素を備えている。ここでは、差動歯車装置ＤＧは、１組のシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。具体的には、この差動歯車装置ＤＧは、サンギヤＳと、リングギヤＲＩと、サンギヤＳ及びリングギヤＲＩの双方に噛み合うピニオンギヤＰと、当該ピニオンギヤＰを支持するキャリヤＣＡとを備えている。この差動歯車装置ＤＧの３つの回転要素の回転速度の順は、サンギヤＳ、キャリヤＣＡ、リングギヤＲＩの順となっている。そして、サンギヤＳは、第一ワンウェイクラッチＦ１を介して入力部材Ｉに選択的に駆動連結される。キャリヤＣＡは、第二ワンウェイクラッチＦ２を介して入力部材Ｉに選択的に駆動連結される。また、キャリヤＣＡには、第一出力部材Ｏ１が一体回転するように駆動連結されている。この第一出力部材Ｏ１には、カウンタ減速機構ＣＧを介して第二出力部材Ｏ２が駆動連結される。よって、キャリヤＣＡは、第一出力部材Ｏ１に駆動連結されると共にカウンタ減速機構ＣＧを介して第二出力部材Ｏ２に駆動連結される。リングギヤＲＩは、ブレーキ装置Ｂを介してケースＣＳに選択的に固定される。従って、本実施形態では、サンギヤＳが本発明における第一回転要素Ｅ１に相当し、キャリヤＣＡが本発明における第二回転要素Ｅ２及び中間回転要素ＥＭに相当し、リングギヤＲＩが本発明における第三回転要素Ｅ３に相当する。すなわち、本実施形態では、中間回転要素ＥＭは第二回転要素Ｅ２と同じ回転要素で構成されている。そして、回転電機ＭＧのロータＲｏに駆動連結される入力部材Ｉは、第一ワンウェイクラッチＦ１を介して差動歯車装置ＤＧのサンギヤＳに選択的に駆動連結されると共に、第二ワンウェイクラッチＦ２を介して差動歯車装置ＤＧのキャリヤＣＡに選択的に駆動連結される。
【００８１】
第一ワンウェイクラッチＦ１は、入力部材ＩがサンギヤＳに対して正方向に相対回転することを制限すると共に負方向に相対回転することを許容するように、入力部材ＩとサンギヤＳとの間に設けられている。第二ワンウェイクラッチＦ２は、入力部材ＩがキャリヤＣＡに対して負方向に相対回転することを制限すると共に正方向に相対回転することを許容するように、入力部材ＩとキャリヤＣＡとの間に設けられている。これにより、図１０に実線矢印で示すように、回転電機ＭＧが正方向（前進方向）に回転しつつ正方向のトルクＴＭを出力した場合には、入力部材ＩがサンギヤＳに対して正方向に相対回転しようとして第一ワンウェイクラッチＦ１が係合状態となり、回転電機ＭＧ及び入力部材ＩはサンギヤＳと一体回転するように駆動連結される。このとき、回転電機ＭＧ及び入力部材Ｉの回転速度はキャリヤＣＡの回転速度よりも高くなる（正側となる）ため、第二ワンウェイクラッチＦ２は解放状態となる。一方、図１０に破線矢印で示すように、回転電機ＭＧが正方向に回転しつつ負方向（後進方向）のトルクＴＭを出力した場合には、入力部材ＩがキャリヤＣＡに対して負方向に相対回転しようとして第二ワンウェイクラッチＦ２が係合状態となり、回転電機ＭＧ及び入力部材ＩはキャリヤＣＡと一体回転するように駆動連結される。このとき、回転電機ＭＧ及び入力部材Ｉの回転速度はサンギヤＳの回転速度よりも低くなる（負側となる）ため、第一ワンウェイクラッチＦ１は解放状態となる。これらのワンウェイクラッチとしては、例えば、ローラ型やスプラグ型等の公知の各種形式のものを用いることができる。
【００８２】
また、本実施形態では、キャリヤＣＡと一体回転する第一出力部材Ｏ１が、カウンタ減速機構ＣＧを介して第二出力部材Ｏ２及び第二駆動輪Ｗ２に駆動連結されている。ここで、カウンタ減速機構ＣＧは、第一出力部材Ｏ１と一体回転するように駆動連結された第一ギヤＧ１と、第二出力部材Ｏ２と一体回転するように駆動連結された第二ギヤＧ２とを備えている。そして、第一ギヤＧ１は、第二ギヤＧ２よりも小径で歯数も少ない設定とされている。これにより、カウンタ減速機構ＣＧは、キャリヤＣＡ及び第一出力部材Ｏ１の回転を減速して第二出力部材Ｏ２に伝達する。本実施形態では、第二出力部材Ｏ２が第二駆動輪Ｗ２と一体回転するように駆動連結されている。従って、本実施形態における第二出力部材Ｏ２及び第一出力部材Ｏ１の双方が本発明における出力部材Ｏに相当する。
【００８３】
このような本実施形態に係る車両用駆動装置１の構成によれば、第二駆動輪Ｗ２の回転軸と同軸となる第二出力部材Ｏ２に対して径方向に偏心して第一出力部材Ｏ１が平行に配置されることになる。これにより、回転電機ＭＧ及び差動歯車装置ＤＧも、第二駆動輪Ｗ２の回転軸に対して偏心した位置に配置される。このような配置構成は、実際の車両３において第二駆動輪Ｗ２に近接する位置に車両用駆動装置１を搭載する際に、第二駆動輪Ｗ２を支持するサスペンションアームやナックル等の部材を避けて車両用駆動装置１を配置することが容易となる利点がある。なお、カウンタ減速機構ＣＧを備えない構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、第一出力部材Ｏ１が出力部材Ｏとして第二駆動輪Ｗ２と一体回転するように駆動連結された構成とすることができる。
【００８４】
ところで、上記のような第一ワンウェイクラッチＦ１及び第二ワンウェイクラッチＦ２の構成では、入力部材Ｉは、サンギヤＳよりも正側であってキャリヤＣＡよりも負側の回転速度となることはできない。そのため、本実施形態の構成においても、ブレーキ装置Ｂが係合状態とされたままでは、入力部材Ｉは負方向に回転することができず、第二出力部材Ｏ２及び第二駆動輪Ｗ２も負方向に回転することが規制され、車両３が後進することができない。これを利用すれば、坂道発進等を行う際に車両３が後退することを防止する、いわゆるヒルホールド機能を、回転電機ＭＧの出力を用いることなく容易に実現することができる。一方、車両３が後進する際には、ブレーキ装置Ｂを解放状態として差動歯車装置ＤＧのリングギヤＲＩをケースＣＳから分離する。この点は、上記第一の実施形態と同様である。
【００８５】
２−２．車両用駆動装置の動作モード
次に、本実施形態に係る車両用駆動装置１により実現可能な動作モードについて説明する。図９は、本実施形態に係る車両用駆動装置１の各モードでの各係合要素Ｆ１、Ｆ２、Ｂの係合状態、及び回転電機ＭＧの動作状態としてのトルクＴＭ及び回転速度ＲＭの向きを示す動作表である。図９の記述方法は図４と同様である。図１０及び図１１は、車両用駆動装置１が備える差動歯車装置ＤＧの速度線図を示しており、図１０は前進駆動モード、従動前進モード、及び回生モードでの速度線図、図１１は後進駆動モード及び従動後進モードでの速度線図をそれぞれ示している。これらの速度線図の記述方法は図５及び図６と同様である。本実施形態に係る車両用駆動装置１も、上記第一の実施形態と同様に、「前進駆動」、「従動前進」、「回生」、「後進駆動」、及び「従動後進」の５つのモードを切り替え可能に備えている。以下、各動作モードでの車両用駆動装置１の動作状態について詳細に説明する。
【００８６】
２−３．前進駆動モード
前進駆動モードは、回転電機ＭＧが正方向に回転（ＭＧ回転速度ＲＭ＞０）しつつ正方向のトルクを出力（ＭＧトルクＴＭ＞０）することにより第一ワンウェイクラッチＦ１が係合して入力部材ＩとサンギヤＳとが駆動連結され、回転電機ＭＧの正方向のトルクが正方向に回転する第一出力部材Ｏ１及び第二出力部材Ｏ２に伝達されるモードである。この前進駆動モードでは、回転電機ＭＧの回転は差動歯車装置ＤＧにより減速されて第一出力部材Ｏ１に伝達され、その際の変速比は、後述する回生モードの変速比（＝１）よりも大きく設定されている。また、本実施形態では、第一出力部材Ｏ１に伝達された回転電機ＭＧの回転は、カウンタ減速機構ＣＧにより更に減速されて第二出力部材Ｏ２に伝達される。なお、本願において正方向とは、車両３が前進している状態での各部材の回転方向であるので、互いに反対方向に回転する第一出力部材Ｏ１と第二出力部材Ｏ２とは、それぞれの正方向も回転方向としては互いに反対となる。
【００８７】
図９及び図１０に示すように、前進駆動モードでは、ブレーキ装置Ｂは係合状態とされ、ＭＧ回転速度ＲＭは正（ＲＭ＞０）、ＭＧトルクＴＭは正（ＴＭ＞０）とされる。ＭＧトルクＴＭが正となることにより、ＭＧ回転速度ＲＭは上昇し、サンギヤＳの回転速度と一致してからも更に正方向に上昇しようとする。これにより、入力部材ＩがサンギヤＳに対して正方向に相対回転しようとし、第一ワンウェイクラッチＦ１が係合状態となる。図１０には、この前進駆動モードでのＭＧ回転速度ＲＭを「ＲＭＡ」として示している。このとき、キャリヤＣＡの回転速度はＭＧ回転速度ＲＭ（ＲＭＡ）よりも低い（負側にある）。すなわち、入力部材ＩはキャリヤＣＡに対して正方向に相対回転する状態となっており、第二ワンウェイクラッチＦ２は解放状態となる。従って、前進駆動モードでは、回転電機ＭＧ及び入力部材Ｉは、第一ワンウェイクラッチＦ１を介してサンギヤＳと一体回転するように駆動連結された状態となる。
【００８８】
上記のとおり、差動歯車装置ＤＧの３つの回転要素の回転速度の順は、サンギヤＳ、キャリヤＣＡ、リングギヤＲＩの順となっている。そして、この前進駆動モードでは、サンギヤＳに回転電機ＭＧ及び入力部材Ｉが駆動連結され、キャリヤＣＡに第一出力部材Ｏ１が駆動連結され、リングギヤＲＩがブレーキ装置ＢによりケースＣＳに固定される。従って、回転電機ＭＧの回転速度ＲＭ（ＲＭＡ）が差動歯車装置ＤＧにより減速されると共にトルクＴＡが増幅されて第一出力部材Ｏ１に伝達される。そして、第一出力部材Ｏ１の回転及びトルクは、カウンタ減速機構ＣＧにより更に減速及び増幅されて第二出力部材Ｏ２に伝達される。このように、前進駆動モードでは、回転電機ＭＧの出力トルクを増幅して第二駆動輪Ｗ２に伝達することができ、第二駆動輪Ｗ２に伝達可能なトルクの大きさに対して回転電機ＭＧを小型化することが可能となる。
【００８９】
本実施形態においても、上記第一の実施形態に係る図７に示すように、車両用駆動装置１が前進駆動モードを実行できる車速域は、ＭＧ回転速度ＲＭが所定の駆動上限回転速度以下となる比較的低車速側の所定の車速域に限定されている。そして、この車速域より高い車速域では、車両用駆動装置１は従動前進モードで動作するように制御される。また、前進駆動モードによる車両３の駆動状態から車両３が減速や制動を行う際には、車両用駆動装置１は回生モードで動作するように制御される。この車両用駆動装置１は、このように前進駆動モードで動作する車速域を限定することにより、上記のように比較的大きい変速比で回転電機ＭＧの回転を変速（減速）して第二出力部材Ｏ２に伝達する構成とし、回転電機ＭＧの小型化と第二駆動輪Ｗ２へ伝達する駆動力の確保とを両立している。
【００９０】
２−４．従動前進モード
従動前進モードは、第一駆動装置２により第一駆動輪Ｗ１を前進方向へ駆動している状態で、車両用駆動装置１において回転電機ＭＧのロータＲｏを空転させるように制御することにより第一出力部材Ｏ１及び第二出力部材Ｏ２を空転させ、車両３を第一駆動装置２の駆動力のみにより走行させるモードである。この従動前進モードは、前進駆動モードを実行可能な上限の車速より高い車速域で実行される。図９に示すように、従動前進モードでは、ブレーキ装置Ｂは係合状態とされ、ＭＧ回転速度ＲＭは正（ＲＭ＞０）とされる。これにより、従動前進モードでは、車両用駆動装置１の速度線図は図１０と同様になる。但し、この従動前進モードでは、回転電機ＭＧは、ＭＧ回転速度ＲＭがサンギヤＳの回転速度とキャリヤＣＡの回転速度との間の回転速度範囲内となると共に、第一出力部材Ｏ１及び第二出力部材Ｏ２に伝達されるＭＧトルクＴＭが略ゼロ（ＴＭ≒０）となるように制御される。この従動前進モードでは、図９に示すように、第一ワンウェイクラッチＦ１及び第二ワンウェイクラッチＦ２は、係合状態及び解放状態のいずれでも良い。例えば、ＭＧ回転速度ＲＭが前記回転速度範囲の下限であるキャリヤＣＡの回転速度と一致し、第二ワンウェイクラッチＦ２が係合した状態でキャリヤＣＡの回転に従動してロータＲｏが回転するとともに、ロータＲｏからキャリヤＣＡへのトルクの伝達が略ゼロとなるように、回転電機ＭＧを制御すると好適である。
【００９１】
２−５．回生モード
回生モードは、回転電機ＭＧが正方向に回転（ＭＧ回転速度ＲＭ＞０）しつつ負方向のトルクを出力（ＭＧトルクＴＭ＜０）することにより第二ワンウェイクラッチＦ２が係合して入力部材ＩとキャリヤＣＡとが駆動連結され、回転電機ＭＧの負方向のトルクが正方向に回転する第一出力部材Ｏ１及び第二出力部材Ｏ２に伝達されるモードである。本実施形態では、この回生モードでは、回転電機ＭＧの回転は差動歯車装置ＤＧにより減速されず、同速（変速比＝１）のまま第一出力部材Ｏ１に伝達される。但し、第一出力部材Ｏ１に伝達された回転電機ＭＧの回転は、カウンタ減速機構ＣＧにより減速されて第二出力部材Ｏ２に伝達される。
【００９２】
図９及び図１０に示すように、回生モードでは、ブレーキ装置Ｂは係合状態とされ、ＭＧ回転速度ＲＭは正（ＲＭ＞０）、ＭＧトルクＴＭは負（ＴＭ＜０）とされる。ＭＧトルクＴＭが負となることにより、ＭＧ回転速度ＲＭは下降し、キャリヤＣＡの回転速度と一致してからも更に負方向に下降しようとする。これにより、入力部材ＩがキャリヤＣＡに対して負方向に相対回転しようとし、第二ワンウェイクラッチＦ２が係合状態となる。図１０には、この回生モードでのＭＧ回転速度ＲＭを「ＲＭＢ」として示している。このとき、サンギヤＳの回転速度はＭＧ回転速度ＲＭ（ＲＭＢ）よりも高い（正側にある）。すなわち、入力部材ＩはサンギヤＳに対して負方向に相対回転する状態となっており、第一ワンウェイクラッチＦ１は解放状態となる。従って、回生モードでは、図１０に破線「○」で示すように、回転電機ＭＧ及び入力部材Ｉは、第二ワンウェイクラッチＦ２を介してキャリヤＣＡと一体回転するように駆動連結された状態となる。
【００９３】
上記のとおり、差動歯車装置ＤＧのキャリヤＣＡは、第一出力部材Ｏ１と一体回転するように駆動連結されている。すなわち、この回生モードでは、キャリヤＣＡに、回転電機ＭＧ、入力部材Ｉ、及び第一出力部材Ｏ１が一体回転するように駆動連結されることになる。従って、ＭＧ回転速度ＲＭは差動歯車装置ＤＧにより減速されず、同速のまま第一出力部材Ｏ１に伝達され、カウンタ減速機構ＣＧにより減速されて第二出力部材Ｏ２に伝達される。一方、第二出力部材Ｏ２の回転速度はカウンタ減速機構ＣＧに増速されて第一出力部材Ｏ１及び入力部材Ｉを介して回転電機ＭＧに伝達される。よって、回転電機ＭＧのトルクＴＡがカウンタ減速機構ＣＧのみにより増幅されて第二出力部材Ｏ２に伝達され、第二出力部材Ｏ２に作用する走行トルクＴＯがカウンタ減速機構ＣＧのみにより減衰されて回転電機ＭＧに伝達される。このように、回生モードでは、差動歯車装置ＤＧが減速を行わず、カウンタ減速機構ＣＧのみが減速をおこなうため、回転電機ＭＧの回転が第二出力部材Ｏ２に伝達されるまでの変速比は、前進駆動モードよりも小さく設定されている。従って、この回生モードでは、回転電機ＭＧの回転速度ＲＭ（ＲＭＢ）を、前進駆動モードにおける回転電機ＭＧの回転速度ＲＭ（ＲＭＡ）よりも低く抑えることができる。
【００９４】
これにより、本実施形態においても、上記第一の実施形態に係る図７に示すように、車両用駆動装置１が回生モードを実行できる車速域は、上述した前進駆動モードよりも高い車速域まで広がっている。従って、前進駆動モードよりも広い車速域で回生モードを実行可能となり、特に、第二出力部材Ｏ２の回転速度が高くなる高車速域においても、回転電機ＭＧの過回転を抑制しつつ回生モードを実行することが可能となる。
【００９５】
図９及び図１０に示すように、前進駆動モードから回生モードへの切り替えは、ブレーキ装置Ｂを係合状態としたまま、ＭＧトルクＴＭの方向を正方向から負方向に反転させることにより行うことができる。すなわち、前進駆動モードで走行中に、ＭＧトルクＴＭの方向を反転させると、図１０に示すように、差動歯車装置ＤＧの各回転要素の回転速度は一定のまま、ＭＧ回転速度ＲＭがサンギヤＳと同じ回転速度ＲＭＡから下降してキャリヤＣＡと同じ回転速度ＲＭＢとなる。これにより、第一ワンウェイクラッチＦ１の係合が解除されて第二ワンウェイクラッチＦ２が係合状態となり、回転電機ＭＧのロータＲｏがキャリヤＣＡと一体回転するように駆動連結される。同様に、従動前進モードから回生モードへの切り替えは、ブレーキ装置Ｂを係合状態としたまま、ＭＧトルクＴＭが略ゼロの状態から負方向のトルクを出力する状態に変化させることにより行うことができる。一方、回生モードから前進駆動モードへの切り替えは、ブレーキ装置Ｂを係合状態としたまま、ＭＧトルクＴＭの方向を負方向から正方向に反転させることにより行うことができる。また、回生モードから従動前進モードへの切り替えは、ブレーキ装置Ｂを係合状態としたまま、回転電機ＭＧが負方向のトルクを出力する状態からＭＧトルクＴＭが略ゼロの状態に変化させることにより行うことができる。従って、この車両用駆動装置１によれば、ブレーキ装置Ｂを係合状態としたまま、回転電機ＭＧが出力するＭＧトルクＴＭを制御するだけで、前進駆動モード、従動前進モード、回生モードの切り替えを自在に行うことができる。本実施形態においても、このような走行中のモード切替に際して、第一ワンウェイクラッチＦ１又は第二ワンウェイクラッチＦ２が係合する瞬間に、ＭＧトルクＴＭを小さくする制御、及び第一ワンウェイクラッチＦ１又は第二ワンウェイクラッチＦ２を介して係合される回転要素とＭＧ回転速度ＲＭとの差を小さくする制御の一方又は双方を行うと好適である。
【００９６】
２−６．後進駆動モード
後進駆動モードは、ブレーキ装置Ｂを解放状態としてリングギヤＲＩをケースＣＳから分離すると共に、回転電機ＭＧが負方向に回転（ＭＧ回転速度ＲＭ＜０）しつつ負方向のトルクを出力（ＭＧトルクＴＭ＜０）することにより第二ワンウェイクラッチＦ２が係合して入力部材ＩとキャリヤＣＡとが駆動連結され、回転電機ＭＧの負方向のトルクが負方向に回転する第一出力部材Ｏ１及び第二出力部材Ｏ２に伝達されるモードである。本実施形態では、後進駆動モードにおいて、差動歯車装置ＤＧの全ての回転要素が一体回転する状態とはならず、差動歯車装置ＤＧのキャリヤＣＡに入力部材Ｉ及び第一出力部材Ｏ１の双方が一体回転するように駆動連結され、差動歯車装置ＤＧの他の回転要素は自由に回転可能な状態となる点で、上記第一の実施形態とは相違している。
【００９７】
図９及び図１１に示すように、後進駆動モードでは、ブレーキ装置Ｂは解放状態とされ、ＭＧ回転速度ＲＭは負（ＲＭ＜０）、ＭＧトルクＴＭは負（ＴＭ＜０）とされる。ＭＧトルクＴＭが負となることにより、ＭＧ回転速度ＲＭは下降し、入力部材ＩがキャリヤＣＡに対して負方向に相対回転しようとするので、第二ワンウェイクラッチＦ２が係合状態となる。これにより、入力部材ＩとキャリヤＣＡと第一出力部材Ｏ１とが一体回転するように駆動連結される。図１１には、この後進駆動モードでのＭＧ回転速度ＲＭを「ＲＭＣ」として示している。そして、第一ワンウェイクラッチＦ１が係合状態とならない範囲、すなわちサンギヤＳの回転速度がＭＧ回転速度ＲＭ（ＲＭＣ）の回転速度よりも高い（正側にある）範囲内で、差動歯車装置ＤＧのサンギヤＳ及びリングギヤＲＩは、いずれも自由に回転可能な状態となる。このとき、図９に示すように、後進駆動モードでは、第一ワンウェイクラッチＦ１は係合状態及び解放状態のいずれでも良い。すなわち、本実施形態における後進駆動モードでは、差動歯車装置ＤＧのサンギヤＳ及びリングギヤＲＩは実質的に機能しない状態となる。
【００９８】
上記のとおり、第一ワンウェイクラッチＦ１及び第二ワンウェイクラッチＦ２の作用により、入力部材Ｉは、サンギヤＳよりも正側であってキャリヤＣＡよりも負側の回転速度となることはできない。そのため、ブレーキ装置Ｂが係合状態とされたままでは、入力部材Ｉは負方向に回転することができず、第二駆動輪Ｗ２も負方向に回転することが規制され、車両３が後進することができない。しかし、この後進駆動モードでは、ブレーキ装置Ｂを解放状態として差動歯車装置ＤＧのリングギヤＲＩをケースＣＳから分離する。これにより、第二駆動輪Ｗ２が負方向に回転することが許容され、車両３を後進させることが可能となる。更に、後進駆動モードでは、回転電機ＭＧに負方向のＭＧトルクＴＭを出力させることにより、ＭＧトルクＴＭ及びＭＧ回転速度ＲＭを、第一出力部材Ｏ１及びカウンタ減速機構ＣＧを介して第二出力部材Ｏ２及び第二駆動輪Ｗ２に伝達し、車両用駆動装置１により車両３を駆動することができる。
【００９９】
２−７．従動後進モード
従動後進モードは、車両用駆動装置１においてブレーキ装置Ｂを解放状態としてリングギヤＲＩをケースＣＳから分離することにより車両３が後進することを許容する状態とすると共に、第一駆動装置２により第一駆動輪Ｗ１を後進方向へ駆動し、車両３を第一駆動装置２の駆動力のみにより走行させるモードである。図９に示すように、従動後進モードでは、ブレーキ装置Ｂは係合状態とされるが、第一ワンウェイクラッチＦ１及び第二ワンウェイクラッチＦ２は、係合状態及び解放状態のいずれでも良い。図１１に破線の直線Ｌ３として示す差動歯車装置ＤＧの速度線図は、この従動後進モードでの差動歯車装置ＤＧの状態の一例を示している。この図に示すように、従動後進モードでは、カウンタ減速機構ＣＧ及び第一出力部材Ｏ１を介して第二出力部材Ｏ２に駆動連結されるキャリヤＣＡの回転速度が車速に応じて定まるが、他の回転要素の回転速度については、サンギヤＳの回転速度がキャリヤＣＡの回転速度よりも高い（正側にある）範囲内で任意の状態を取り得る。但し、この従動後進モードでは、回転電機ＭＧによる電力消費を抑制するために、回転電機ＭＧは、ＭＧ回転速度ＲＭが略ゼロ（ＲＭ≒０）となると共に、ＭＧトルクＴＭが略ゼロ（ＴＭ≒０）となるように制御されると好適である。この場合、入力部材Ｉの回転速度もゼロとなるため、第一ワンウェイクラッチＦ１及び第二ワンウェイクラッチＦ２の双方が係合状態とならないように、サンギヤＳの回転速度はゼロ以上、キャリヤＣＡの回転速度はゼロ以下となる。
【０１００】
３．その他の実施形態
（１）上記第一の実施形態では、回生モードにおいて回転電機ＭＧの回転が減速されて出力部材Ｏに伝達される構成を例として説明した。また、上記第二の実施形態では、回生モードにおいて回転電機ＭＧの回転が同速のまま第一出力部材Ｏ１（出力部材Ｏ）に伝達される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るものではなく、回転電機ＭＧの回転が出力部材Ｏに伝達されるまでの変速比に関して、回生モードでの変速比が前進駆動モードでの変速比よりも小さく設定されていれば、本発明の目的を達成することが可能である。従って、例えば、回生モードにおいて回転電機ＭＧの回転が増速されて出力部材Ｏに伝達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。このような構成は、例えば、差動歯車装置ＤＧが、上記第一の実施形態と同様に、第一ワンウェイクラッチＦ１を介して入力部材Ｉに選択的に駆動連結される第一回転要素Ｅ１、第二ワンウェイクラッチＦ２を介して入力部材Ｉに選択的に駆動連結される第二回転要素Ｅ２、非回転部材に固定される第三回転要素Ｅ３、及び出力部材Ｏに駆動連結される中間回転要素ＥＭの４つの回転要素を有する場合において、回転速度の順が、第一回転要素Ｅ１、中間回転要素ＥＭ、第二回転要素Ｅ２、第三回転要素Ｅ３の順となるように構成とすることにより実現可能である。
【０１０１】
（２）上記第一の実施形態では、差動歯車装置ＤＧが４つの回転要素を有すると共に出力部材Ｏに駆動連結される中間回転要素ＥＭが第二回転要素Ｅ２とは別の回転要素により構成されている場合において、中間回転要素ＥＭが、回転速度の順で第二回転要素Ｅ２と第三回転要素Ｅ３との間に位置する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るものではない。よって、差動歯車装置ＤＧが４つの回転要素を有する場合において、中間回転要素ＥＭが、回転速度の順で第一回転要素Ｅ１と第二回転要素Ｅ２との間に位置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。この構成によれば、回生モードにおいて回転電機ＭＧの回転が増速されて中間回転要素ＥＭに伝達される構成とすることができる。また、差動歯車装置ＤＧが５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。
【０１０２】
（３）上記の各実施形態では、図２に示すように、左右２個の第二駆動輪Ｗ２をそれぞれ駆動する２個の車両用駆動装置１が車両３に搭載される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るものではない。従って、例えば図１２に示すように、左右２個の第二駆動輪Ｗ２を１個の車両用駆動装置１により駆動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、車両用駆動装置１は、出力用差動歯車装置１１及び駆動軸１２を介して２個の第二駆動輪Ｗ２と駆動連結される。そして、車両用駆動装置１の回転電機ＭＧのトルクは、出力用差動歯車装置１１によって左右２個の第二駆動輪Ｗ２に分配され、駆動軸１２を介して各第二駆動輪Ｗ２に伝達される。また、以上の実施形態では、いずれも第二駆動輪Ｗ２が車両３の後輪である場合を例として説明したが、第二駆動輪Ｗ２を車両３の前輪とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、第一駆動装置２により駆動される第一駆動輪Ｗ１は車両３の後輪となる。
【０１０３】
（４）上記の各実施形態では、第一駆動装置２が、駆動力源としてのエンジン２１とトランスアクスルユニット２２とを備える構成である場合を例として説明した。しかし、第一駆動装置２の構成はこれに限定されるものではない。従って、例えば、第一駆動装置２が、駆動力源としてエンジン及び回転電機の２つを備えるハイブリッド駆動装置として構成されていることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合におけるハイブリッド駆動方式は、パラレル方式、シリーズ方式、シリーズ・パラレル方式、遊星歯車機構を用いたスプリット方式等、各種方式を用いることができる。また、第一駆動装置２が、駆動力源として回転電機を備える電動駆動装置として構成されていることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【０１０４】
（５）上記の各実施形態では、車両用駆動装置１が、第三回転要素Ｅ３としてのリングギヤＲＩを非回転部材としてのケースＣＳに対して選択的に固定又は分離する係合装置としてのブレーキ装置Ｂを備え、車両３が後進する際に、ブレーキ装置Ｂを解放状態としてリングギヤＲＩをケースＣＳから分離する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るものではなく、車両用駆動装置１が第三回転要素Ｅ３を非回転部材から選択的に分離する係合装置を備えない構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、車両用駆動装置１の出力部材Ｏが負方向（後進方向）に回転することは規制される。そこで、車両３の後進時に第二駆動輪Ｗ２を後進方向に回転可能とするために、例えば、出力部材Ｏから第二駆動輪Ｗ２までの間の駆動伝達系等にクラッチ等の係合装置を設け、車両３が後進する際に当該係合装置を解放状態とする構成とすると好適である。この場合における係合装置も、上記の実施形態と同様に、噛み合い式係合装置とすると好適である。
【０１０５】
（６）上記の各実施形態では、車両用駆動装置１が、前進駆動モード、従動前進モード、回生モード、後進駆動モード、及び従動後進モードの５つのモードを切り替え可能に備え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るものではなく、車両用駆動装置１が、これらの中の一部のモードのみを切り替え可能に備え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、車両用駆動装置１が、前進駆動モード及び回生モードの２つのモードのみを切り替え可能に備える構成、前進駆動モード、回生モード、及び後進駆動モードの３つのモードを切り替え可能に備える構成、前進駆動モード、従動前進モード、回生モード、及び従動後進モードの４つのモードを切り替え可能に備える構成等としても好適である。
【０１０６】
（７）上記の各実施形態では、ブレーキ装置Ｂが噛み合い式係合装置を用いて構成される場合を例として説明した。しかし、発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、ブレーキ装置Ｂを他の機構により構成することも可能である。例えば、油圧クラッチ等の油圧式係合装置や、電磁クラッチ等の電磁式係合装置を用いてブレーキ装置Ｂを構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【０１０７】
（８）上記の各実施形態において説明した差動歯車装置ＤＧの構成は単なる例示であり、上記以外の構成によっても本発明の構成を実現することが可能な全ての構成が、本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明は、第一駆動輪を第一駆動装置により駆動する車両に搭載され、前記第一駆動輪とは別の第二駆動輪を駆動する第二駆動装置としての車両用駆動装置に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１：車両用駆動装置（第二駆動装置）
２：第一駆動装置
３：車両
Ｗ１：第一駆動輪
Ｗ２：第二駆動輪
ＭＧ：回転電機
ＲＯ：ロータ
Ｉ：入力部材
Ｏ：出力部材
ＤＧ：差動歯車装置
Ｅ１：第一回転要素
Ｅ２：第二回転要素
Ｅ３：第三回転要素
ＥＭ：中間回転要素
Ｆ１：第一ワンウェイクラッチ
Ｆ２：第二ワンウェイクラッチ
ＣＳ：ケース（非回転部材）
Ｂ：ブレーキ装置（係合装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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