(57)【要約】【課題】回転電機と出力部材との間の動力伝達経路に、クラッチの係合の状態に応じて変速比が切り替えられる差動歯車装置を備える場合に、回転電機のトルクにより車両を発進させる際の制御を簡素化できると共に、車両の発進の際に回転電機からのトルクを即座に車輪に伝達可能な状態とすることができる車両用駆動装置を実現する。【解決手段】第１ワンウェイクラッチＦ１は、第３回転要素Ｅ３の第１反力トルクＴＲ１による回転方向の回転を規制し、第３回転要素Ｅ３の第２反力トルクＴＲ２による回転方向の回転を許容する。第２ワンウェイクラッチＦ２は、規制有効状態と、第３回転要素Ｅ３の双方向の回転を許容する規制無効状態と、に切替可能に構成されると共に、規制有効状態では、第３回転要素Ｅ３の第２反力トルクＴＲ２による回転方向の回転を規制し、第３回転要素Ｅ３の第１反力トルクＴＲ１による回転方向の回転を許容する。【選択図】図２
2019094929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機と、
車輪に駆動連結される出力部材と、
前記回転電機と前記出力部材との間の動力伝達経路に設けられる差動歯車装置と、を備え、
前記差動歯車装置は、前記回転電機に駆動連結される第１回転要素と、前記出力部材に駆動連結される第２回転要素と、第１ワンウェイクラッチを介して非回転部材に選択的に固定されると共に第２ワンウェイクラッチを介して非回転部材に選択的に固定される第３回転要素と、を備え、
前記第１回転要素、前記第２回転要素、及び前記第３回転要素のうちの２つの回転要素が、クラッチにより選択的に連結され、
前記回転電機が前進力行方向の正転トルクを出力した場合に前記第３回転要素に作用する反力トルクを第１反力トルクとし、前記回転電機が前記正転トルクとは反対方向の逆転トルクを出力した場合に前記第３回転要素に作用する反力トルクを第２反力トルクとして、
前記第１ワンウェイクラッチは、前記第３回転要素の前記第１反力トルクによる回転方向の回転を規制し、前記第３回転要素の前記第２反力トルクによる回転方向の回転を許容し、
前記第２ワンウェイクラッチは、前記第３回転要素の一方向の回転を規制する規制有効状態と、前記第３回転要素の双方向の回転を許容する規制無効状態と、に切替可能に構成されると共に、前記規制有効状態では、前記第３回転要素の前記第２反力トルクによる回転方向の回転を規制し、前記第３回転要素の前記第１反力トルクによる回転方向の回転を許容する車両用駆動装置。
【請求項２】
回転速度の順が、前記第１回転要素、前記第２回転要素、及び前記第３回転要素の順である請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記差動歯車装置を第１差動歯車装置として、前記第１差動歯車装置と前記出力部材との間の動力伝達経路に、前記第１差動歯車装置と同軸に配置される第２差動歯車装置を備え、
前記第２差動歯車装置は、回転速度の順に、前記第２回転要素に駆動連結される第４回転要素と、前記出力部材に駆動連結される第５回転要素と、非回転部材に固定される第６回転要素と、を備えている請求項２に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記クラッチの係合の状態と、前記第２ワンウェイクラッチの前記規制有効状態と前記規制無効状態との切替の状態と、を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、解放されている前記クラッチを係合させる際に、前記クラッチが係合する前に前記第２ワンウェイクラッチを前記規制有効状態から前記規制無効状態に切り替えると共に、前記クラッチが係合されている間、前記第２ワンウェイクラッチを前記規制無効状態に維持する請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機と、車輪に駆動連結される出力部材と、回転電機と出力部材との間の動力伝達経路に設けられる差動歯車装置と、を備えた車両用駆動装置が知られている。このような車両用駆動装置の一例が、特開２０１１−５１４６０号公報（特許文献１）に開示されている。以下、背景技術の説明において括弧内に示す符号は特許文献１のものである。
【０００３】
特許文献１の図２に示されているように、特許文献１に記載の車両駆動制御装置（１）は、電動モータ（５）と、車輪に駆動連結される差動機構（９）と、電動モータ（７）と差動機構（９）との間の動力伝達経路に設けられるプラネタリーギヤ機構（７）と、を備えている。そして、この車両駆動制御装置（１）は、静止系部材（３９）と内歯車（２５）との間に配置される第２クラッチ（１３）を備えており、電動モータ（５）のトルクにより車輪を駆動する際には第２クラッチ（１３）を係合することで、電動モータ（５）の回転をプラネタリーギヤ機構（７）で減速して差動機構（９）に伝達するように構成されている（段落００３４，００４２）。また、この車両駆動制御装置（１）は、２ウェイクラッチにより構成される第１クラッチ（１１）を備えており、電動モータ（５）に発電させる際には、第２クラッチ（１３）を解放して第１クラッチ（１１）を係合することで、プラネタリーギヤ機構（７）による変速が行われない状態とするように構成されている（段落００３５）。すなわち、プラネタリーギヤ機構（７）は、クラッチ（１１，１３）の係合の状態に応じて変速比が切り替えられる。
【０００４】
ところで、特許文献１の構成において電動モータ（５）のトルクにより車両を走行させる際に係合される第２クラッチ（１３）は、特許文献１の段落００３８に記載されているように、制御装置（１５）により断続制御されるクラッチである。そのため、特許文献１の構成では、第２クラッチ（１３）が解放されている状態から電動モータ（５）のトルクを車輪に伝達させて車両を発進させる際に、第２クラッチ（１３）を係合させる制御が必要となり、車両の発進時の制御がその分複雑化する。また、第２クラッチ（１３）が、油圧の供給を受けて係合する油圧駆動式のクラッチである場合には、油圧が十分に供給されるまでの間は第２クラッチ（１３）の伝達トルク容量（係合圧）を大きく確保することができず、車両の発進の際に電動モータ（５）からの大きなトルクを即座に車輪に伝達できない場合がある。すなわち、ゼロ回転から比較的大きなトルクを出力可能な電動モータ（５）の特性を十分に活かせないおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−５１４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、回転電機と出力部材との間の動力伝達経路に、クラッチの係合の状態に応じて変速比が切り替えられる差動歯車装置を備える場合に、回転電機のトルクにより車両を発進させる際の制御を簡素化できると共に、車両の発進の際に回転電機からのトルクを即座に車輪に伝達可能な状態とする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】
【０００７】
上記に鑑みた車両用駆動装置の特徴構成は、回転電機と、車輪に駆動連結される出力部材と、前記回転電機と前記出力部材との間の動力伝達経路に設けられる差動歯車装置と、を備え、前記差動歯車装置は、前記回転電機に駆動連結される第１回転要素と、前記出力部材に駆動連結される第２回転要素と、第１ワンウェイクラッチを介して非回転部材に選択的に固定されると共に第２ワンウェイクラッチを介して非回転部材に選択的に固定される第３回転要素と、を備え、前記第１回転要素、前記第２回転要素、及び前記第３回転要素のうちの２つの回転要素が、クラッチにより選択的に連結され、前記回転電機が前進力行方向の正転トルクを出力した場合に前記第３回転要素に作用する反力トルクを第１反力トルクとし、前記回転電機が前記正転トルクとは反対方向の逆転トルクを出力した場合に前記第３回転要素に作用する反力トルクを第２反力トルクとして、前記第１ワンウェイクラッチは、前記第３回転要素の前記第１反力トルクによる回転方向の回転を規制し、前記第３回転要素の前記第２反力トルクによる回転方向の回転を許容し、前記第２ワンウェイクラッチは、前記第３回転要素の一方向の回転を規制する規制有効状態と、前記第３回転要素の双方向の回転を許容する規制無効状態と、に切替可能に構成されると共に、前記規制有効状態では、前記第３回転要素の前記第２反力トルクによる回転方向の回転を規制し、前記第３回転要素の前記第１反力トルクによる回転方向の回転を許容する点にある。
【０００８】
上記の特徴構成によれば、回転電機が正転トルクを出力した場合に第３回転要素に作用する第１反力トルクを、第１ワンウェイクラッチにより回転が規制された状態の第３回転要素によって受けることができる。よって、回転電機側から第１回転要素に入力された回転が、差動歯車装置のギヤ比に応じた変速比で変速されて第２回転要素から出力部材側に出力される前進用の変速段（以下、「第１変速段」という。）を形成することができる。また、クラッチを係合させることで、回転電機側から第１回転要素に入力された回転が、そのままの回転速度で第２回転要素から出力部材側に出力される前進用の変速段（以下、「第２変速段」という。）を形成することができる。すなわち、回転電機の正転トルクを車輪に伝達させて車両を前進走行させる際に、第１変速段及び第２変速段を選択的に形成することができる。
【０００９】
そして、上記の特徴構成によれば、第１ワンウェイクラッチは、回転電機の正転トルクに応じて第３回転要素に作用する第１反力トルクによって自動的に係合するため、回転電機のトルクにより車両を発進させる際の制御の簡素化を図ることができると共に、車両の発進の際に回転電機からのトルクを即座に車輪に伝達可能な状態とすることができる。従って、ゼロ回転から比較的大きなトルクを出力可能な回転電機の特性を活かしやすい。以上のように、上記の特徴構成によれば、回転電機のトルクにより車両を発進させる際の制御を簡素化できると共に、車両の発進の際に回転電機からのトルクを即座に車輪に伝達可能な状態とすることができる車両用駆動装置を実現することができる。
【００１０】
更には、上記の特徴構成によれば、規制有効状態と規制無効状態とに切替可能な第２ワンウェイクラッチが設けられ、回転電機が逆転トルクを出力した場合に第３回転要素に作用する第２反力トルクを、規制有効状態の第２ワンウェイクラッチにより回転が規制された状態の第３回転要素によって受けることができる。よって、第１変速段での前進走行中に第２ワンウェイクラッチを規制有効状態に切り替えることで、第１変速段が形成された状態のまま、回転電機が出力する逆転トルクを車輪に伝達すること、すなわち、回転電機に発電を行わせることが可能となる。なお、第２ワンウェイクラッチを規制無効状態に切り替えることで、第２ワンウェイクラッチによる第３回転要素の回転規制を解除して、第２変速段を形成することが可能となる。
【００１１】
車両用駆動装置の更なる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る車両用駆動装置のスケルトン図
【図２】実施形態に係る第１差動歯車装置の速度線図
【図３】実施形態に係る第１差動歯車装置の作動表
【発明を実施するための形態】
【００１３】
車両用駆動装置の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態では、第１差動歯車装置２１が「差動歯車装置」に相当し、ケース４が「非回転部材」に相当する。
【００１４】
以下の説明において、「駆動連結」とは、２つの回転要素が駆動力（トルクと同義）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１つ又は２つ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。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、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。なお、伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置、例えば、摩擦係合装置、噛み合い式係合装置等が含まれていても良い。ただし、下記において説明する差動歯車装置（本実施形態では、第１差動歯車装置２１及び第２差動歯車装置２２）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３つ以上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、本明細書では、「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。
【００１５】
図１に示すように、車両用駆動装置１は、回転電機１０と、車輪２に駆動連結される出力部材３と、回転電機１０と出力部材３との間の動力伝達経路に設けられる第１差動歯車装置２１と、を備えている。本実施形態では、車両用駆動装置１は、更に、第１差動歯車装置２１と出力部材３との間の動力伝達経路に第２差動歯車装置２２を備えている。また、車両用駆動装置１は、回転電機１０及び第１差動歯車装置２１を収容するケース４を備えており、本実施形態では、ケース４には、第２差動歯車装置２２や後述する出力用差動歯車装置５も収容されている。
【００１６】
車両用駆動装置１は、車輪２の駆動力源として回転電機１０を備え、回転電機１０の出力トルクを車輪２に伝達させて車両（車両用駆動装置１が搭載された車両）を走行させる。なお、車輪２の駆動力源として内燃機関等の他の駆動力源が車両に設けられ、車両用駆動装置１が、回転電機１０及び当該他の駆動力源の一方又は双方の出力トルクを車輪２に伝達させて車両を走行させる構成とすることもできる。ここで、内燃機関は、機関内部における燃料の燃焼により駆動されて動力を取り出す原動機（ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等）である。
【００１７】
本実施形態では、車両用駆動装置１は、出力部材３と左右２つの車輪２との間の動力伝達経路に出力用差動歯車装置５を備えている。出力用差動歯車装置５は、出力部材３に設けられた出力ギヤ３ａに噛み合う差動入力ギヤ５ａを備えており、出力部材３から差動入力ギヤ５ａに入力されたトルクを、左右２つの車輪２に分配して伝達する。このように、本実施形態では、回転電機１０が左右２つの車輪２に駆動連結される構成（すなわち、回転電機１０が当該２つの車輪２の駆動力源である構成）としているが、車両用駆動装置１が出力用差動歯車装置５を備えず、回転電機１０が１つの車輪２にのみ駆動連結される構成とすることもできる。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態では、回転電機１０、出力部材３、及び第１差動歯車装置２１が、同軸に（ここでは、第１軸Ａ１上に）配置されている。本実施形態では、第２差動歯車装置２２も、第１軸Ａ１上に配置されている。すなわち、第２差動歯車装置２２は、第１差動歯車装置２１と同軸に配置されている。一方、出力用差動歯車装置５は、第１軸Ａ１に平行であり且つ第１軸Ａ１とは異なる第２軸Ａ２上に配置されている。第１軸Ａ１や第２軸Ａ２は仮想軸である。なお、図１では、第２差動歯車装置２２が、第１軸Ａ１を基準とする軸方向で、第１差動歯車装置２１に対して回転電機１０側とは反対側に配置される場合を例示しているが、第２差動歯車装置２２が、当該軸方向における第１差動歯車装置２１と回転電機１０との間に配置される構成とすることもできる。
【００１９】
回転電機１０は、ケース４に固定されるステータ１２と、ステータ１２に対して回転自在に支持されるロータ１１と、を備えている。回転電機１０は、バッテリやキャパシタ等の蓄電装置（図示せず）と電気的に接続されており、蓄電装置から電力の供給を受けて力行し、或いは、車両の慣性力等により発電した電力を蓄電装置に供給して蓄電させる。
【００２０】
第１差動歯車装置２１は、回転電機１０に駆動連結される第１回転要素Ｅ１と、出力部材３に駆動連結される第２回転要素Ｅ２と、第１ワンウェイクラッチＦ１を介してケース４に選択的に固定されると共に第２ワンウェイクラッチＦ２を介してケース４に選択的に固定される第３回転要素Ｅ３と、を備えている。第１回転要素Ｅ１は、第１差動歯車装置２１の他の回転要素を介することなく、更には以下に述べるクラッチＣ１を介することなく、回転電機１０に駆動連結され、第２回転要素Ｅ２は、第１差動歯車装置２１の他の回転要素を介することなく、更にはクラッチＣ１を介することなく、出力部材３に駆動連結されている。本実施形態では、第１回転要素Ｅ１は、回転電機１０（ロータ１１）と一体回転するように連結されている。また、本実施形態では、第２回転要素Ｅ２は、第２差動歯車装置２２を介して出力部材３に駆動連結されている。
【００２１】
車両用駆動装置１は、クラッチＣ１を備えており、第１回転要素Ｅ１、第２回転要素Ｅ２、及び第３回転要素Ｅ３のうちの２つの回転要素が、クラッチＣ１により選択的に連結される。本実施形態では、クラッチＣ１は、第１回転要素Ｅ１と第２回転要素Ｅ２とを選択的に連結するように設けられている。クラッチＣ１として、例えば、油圧駆動式の摩擦係合装置や電磁駆動式の摩擦係合装置を用いることができる。
【００２２】
本実施形態では、第１差動歯車装置２１は、１つの遊星歯車機構により構成されており、第１回転要素Ｅ１、第２回転要素Ｅ２、及び第３回転要素Ｅ３の、３つの回転要素のみを備えている。本実施形態では、第１差動歯車装置２１を構成する遊星歯車機構はシングルピニオン型の遊星歯車機構である。そして、当該遊星歯車機構のサンギヤ（第１サンギヤ２１ｓ）が第１回転要素Ｅ１であり、当該遊星歯車機構のキャリヤ（第１キャリヤ２１ｃ）が第２回転要素Ｅ２であり、当該遊星歯車機構のリングギヤ（第１リングギヤ２１ｒ）が第３回転要素Ｅ３である。よって、本実施形態では、図２に示すように、第１回転要素Ｅ１、第２回転要素Ｅ２、及び第３回転要素Ｅ３の間の回転速度の順は、第１回転要素Ｅ１、第２回転要素Ｅ２、及び第３回転要素Ｅ３の順である。
【００２３】
ここで、「回転速度の順」とは、各回転要素の回転状態における回転速度の順番のことである。各回転要素の回転速度は、差動歯車装置の回転状態によって変化するが、各回転要素の回転速度の高低の並び順は、差動歯車装置の構造によって定まるものであるため一定となる。なお、「各回転要素の回転速度の順」は、各回転要素の速度線図（共線図、図２参照）における配置順に等しい。ここで、「各回転要素の速度線図における配置順」とは、速度線図（共線図）における各回転要素に対応する軸が、当該軸に直交する方向に沿って配置される順番のことである。速度線図（共線図）における各回転要素に対応する軸の配置方向は、速度線図の描き方によって異なるが、その配置順は差動歯車装置の構造によって定まるものであるため一定となる。
【００２４】
本実施形態では、第２差動歯車装置２２は、回転速度の順に、第２回転要素Ｅ２に駆動連結される第４回転要素Ｅ４と、出力部材３に駆動連結される第５回転要素Ｅ５と、ケース４に固定される第６回転要素Ｅ６と、を備えている。すなわち、第２差動歯車装置２２は減速機構として構成されており、第２回転要素Ｅ２側から第４回転要素Ｅ４に入力された回転を、第２差動歯車装置２２のギヤ比に応じた変速比で減速して、第５回転要素Ｅ５から出力部材３側に出力する。第４回転要素Ｅ４は、第２差動歯車装置２２の他の回転要素を介することなく第２回転要素Ｅ２に駆動連結され、第５回転要素Ｅ５は、第２差動歯車装置２２の他の回転要素を介することなく出力部材３に駆動連結されている。本実施形態では、第４回転要素Ｅ４は、第２回転要素Ｅ２と一体回転するように連結されている。また、本実施形態では、第５回転要素Ｅ５は、出力部材３と一体回転するように連結されている。本実施形態では、第２差動歯車装置２２は、１つ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おり、当該遊星歯車機構のサンギヤ（第２サンギヤ２２ｓ）が第４回転要素Ｅ４であり、当該遊星歯車機構のキャリヤ（第２キャリヤ２２ｃ）が第５回転要素Ｅ５であり、当該遊星歯車機構のリングギヤ（第２リングギヤ２２ｒ）が第６回転要素である。
【００２５】
上述したように、第３回転要素Ｅ３は、第１ワンウェイクラッチＦ１を介してケース４に選択的に固定されると共に第２ワンウェイクラッチＦ２を介してケース４に選択的に固定される。そして、図２に示すように、回転電機１０が前進力行方向の正転トルクＴ１（車両を前進させる前進加速方向のトルク）を出力した場合に第３回転要素Ｅ３に作用する反力トルクを第１反力トルクＴＲ１とし、回転電機１０が逆転トルクＴ２を出力した場合に第３回転要素Ｅ３に作用する反力トルクを第２反力トルクＴＲ２として、第１ワンウェイクラッチＦ１は、第３回転要素Ｅ３の第１反力トルクＴＲ１による回転方向の回転を規制し、第３回転要素Ｅ３の第２反力トルクＴＲ２による回転方向の回転を許容するように構成されている。すなわち、第１ワンウェイクラッチＦ１は、第３回転要素Ｅ３に作用する第１反力トルクＴＲ１により係合すると共に第３回転要素Ｅ３に作用する第２反力トルクＴＲ２により解放されることで、第３回転要素Ｅ３の一方向の回転（第１反力トルクＴＲ１による回転方向の回転）を規制する。本実施形態では、回転速度の順が、第１回転要素Ｅ１、第２回転要素Ｅ２、及び第３回転要素Ｅ３の順であるため、図３に示すように、第１反力トルクＴＲ１は正転トルクＴ１とは反対方向のトルクとなり、第２反力トルクＴＲ２は逆転トルクＴ２とは反対方向のトルクとなる。よって、車両の前進走行時の第２回転要素Ｅ２の回転方向を正方向として、第３回転要素Ｅ３の負方向の回転が第１ワンウェイクラッチＦ１によって規制され、第３回転要素Ｅ３の正方向の回転は第１ワンウェイクラッチＦ１によって規制されずに許容される。
【００２６】
車両用駆動装置１がこのような第１ワンウェイクラッチＦ１を備えるため、図２に示すように、クラッチＣ１が解放された状態で回転電機１０が正転トルクＴ１を出力した場合に第３回転要素Ｅ３に作用する第１反力トルクＴＲ１を、第１ワンウェイクラッチＦ１により回転が規制された状態の第３回転要素Ｅ３によって受けることができる。よって、回転電機１０の正転トルクＴ１を車輪２に伝達させて車両を前進走行させる前進用の変速段として、回転電機１０側から第１回転要素Ｅ１に入力された回転が、第１差動歯車装置２１のギヤ比に応じた変速比で減速されて第２回転要素Ｅ２から出力部材３側に出力される低速段（Ｌｏｗ）を、第１差動歯車装置２１において形成することができる。また、クラッチＣ１を係合させて第１差動歯車装置２１の全ての回転要素が同速で一体回転する状態（すなわち、第１差動歯車装置２１の差動回転が禁止される状態）とすることで、前進用の変速段として、回転電機１０側から第１回転要素Ｅ１に入力された回転が、そのままの回転速度で第２回転要素Ｅ２から出力部材３側に出力される高速段（Ｈｉｇｈ）を、第１差動歯車装置２１において形成することができる。低速段（Ｌｏｗ）は減速段であり、高速段（Ｈｉｇｈ）は直結段である。すなわち、低速段（Ｌｏｗ）は、高速段（Ｈｉｇｈ）よりも、変速比（第２回転要素Ｅ２の回転速度に対する第１回転要素Ｅ１の回転速度の比）が大きい変速段である。
【００２７】
なお、第１ワンウェイクラッチＦ１は、回転電機１０の正転トルクＴ１に応じて第３回転要素Ｅ３に作用する第１反力トルクＴＲ１によって自動的に係合する。そのため、回転電機１０のトルクにより低速段（Ｌｏｗ）で車両を発進させる際の制御の簡素化を図ることができると共に、車両の発進の際に回転電機１０からのトルクを即座に車輪２に伝達可能な状態とすることができる。従って、ゼロ回転から比較的大きなトルクを出力可能な回転電機１０の特性を活かしやすい。更には、第１ワンウェイクラッチＦ１の係合の状態を切り替えるためのアクチュエータが不要であるため、その分、車両用駆動装置１の小型化や低コスト化を図ることも可能となる。
【００２８】
ところで、低速段（Ｌｏｗ）での走行中に、低速段（Ｌｏｗ）が形成された状態のまま回転電機１０に発電を行わせるためには、回転電機１０に逆転トルクＴ２を出力させて、当該逆転トルクＴ２を車輪２に伝達する必要がある。この点に関し、図２から明らかなように、低速段（Ｌｏｗ）での走行中に回転電機１０の出力トルクを正転トルクＴ１から逆転トルクＴ２に切り替えた場合には、第３回転要素Ｅ３に作用する反力トルクが第１反力トルクＴＲ１から第２反力トルクＴＲ２に切り替わるため、第３回転要素Ｅ３に作用する反力トルクを第１ワンウェイクラッチＦ１によって受けることはできない。
【００２９】
そこで、この車両用駆動装置１は、第３回転要素Ｅ３をケース４に選択的に固定するワンウェイクラッチとして、第１ワンウェイクラッチＦ１に加えて第２ワンウェイクラッチＦ２を備えている。第２ワンウェイクラッチＦ２は、第１ワンウェイクラッチＦ１とは異なり、第３回転要素Ｅ３の一方向の回転を規制する規制有効状態と、第３回転要素Ｅ３の双方向の回転を許容する規制無効状態と、に切替可能に構成されている。そして、第２ワンウェイクラッチＦ２は、規制有効状態では、第３回転要素Ｅ３の第２反力トルクＴＲ２による回転方向の回転を規制し、第３回転要素Ｅ３の第１反力トルクＴＲ１による回転方向の回転を許容するように構成されている。すなわち、第２ワンウェイクラッチＦ２が規制有効状態に切り替えられている状態では、第２ワンウェイクラッチＦ２は、第３回転要素Ｅ３に作用する第２反力トルクＴＲ２により係合すると共に第３回転要素Ｅ３に作用する第１反力トルクＴＲ１により解放されることで、第３回転要素Ｅ３の一方向の回転（第２反力トルクＴＲ２による回転方向の回転）を規制する。本実施形態では、第２ワンウェイクラッチＦ２が規制有効状態に切り替えられている状態で、第３回転要素Ｅ３の正方向の回転が第２ワンウェイクラッチＦ２によって規制され、負方向の回転は第２ワンウェイクラッチＦ２によって規制されずに許容される（但し、第１ワンウェイクラッチＦ１によって規制される）。
【００３０】
車両用駆動装置１がこのような第２ワンウェイクラッチＦ２を備えるため、低速段（Ｌｏｗ）での走行中に第２ワンウェイクラッチＦ２を規制有効状態に切り替えておくことで、低速段（Ｌｏｗ）での走行中に、低速段（Ｌｏｗ）が形成された状態のまま回転電機１０に発電を行わせることができる。すなわち、回転電機１０が逆転トルクＴ２を出力した場合に第３回転要素Ｅ３に作用する第２反力トルクＴＲ２を、規制有効状態の第２ワンウェイクラッチＦ２により回転が規制された状態の第３回転要素Ｅ３によって受けることができるため、低速段（Ｌｏｗ）が形成された状態のまま、回転電機１０が出力する逆転トルクＴ２を車輪２に伝達させること、すなわち、車両の慣性力等により回転電機１０に発電を行わせることができる。また、図２に示すように、第２ワンウェイクラッチＦ２を規制有効状態に切り替えることで、回転電機１０の逆転トルクＴ２を車輪２に伝達させて車両を後進走行させる後進段（Ｒｅｖ）を、第１差動歯車装置２１において形成することもできる。なお、第２ワンウェイクラッチＦ２は規制無効状態に切替可能に構成されるため、第２ワンウェイクラッチＦ２を規制無効状態に切り替えることで、第２ワンウェイクラッチＦ２による第３回転要素Ｅ３の回転規制を解除して、高速段（Ｈｉｇｈ）を形成することができる。
【００３１】
図３に、第１差動歯車装置２１の作動表を示す。図３の作動表において、実線の丸印は、当該クラッチが係合されることを示し、破線の丸印は、第２ワンウェイクラッチＦ２が規制有効状態に切り替えられること（すなわち、第２ワンウェイクラッチＦ２が係合の準備状態とされること）を示している。また、図３の作動表において、“Ｍ”は、回転電機１０が正転トルクＴ１を出力している状態（力行状態）を示し、“Ｇ”は、回転電機１０が逆転トルクＴ２を出力している状態（回生状態）を示している。
【００３２】
図１に示すように、車両用駆動装置１は、クラッチＣ１の係合の状態と、第２ワンウェイクラッチＦ２の規制有効状態と規制無効状態との切替の状態と、を制御する制御装置３０を備えている。制御装置３０は、回転電機１０の駆動も制御する。制御装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置を中核部材として備えると共に、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等の当該演算処理装置が参照可能な記憶装置を備えている。そして、ＲＯＭ等の記憶装置に記憶されたソフトウェア（プログラム）又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、制御装置３０の各機能が実現される。制御装置３０が、互いに通信可能な複数のハードウェア（複数の分離したハードウェア）の集合によって構成されても良い。
【００３３】
制御装置３０は、車両に備えられた各種センサによる検出結果の情報（センサ検出情報）を取得可能に構成されている。センサ検出情報は、例えば、アクセル開度の情報、車速の情報、回転電機１０に電力を供給する蓄電装置の充電状態又は蓄電量の情報等である。制御装置３０は、制御マップを参照する等して、センサ検出情報に基づき、第１差動歯車装置２１において形成する目標変速段や回転電機１０の目標トルクを決定する。詳細は省略するが、目標変速段は、低車速域では基本的に低速段（Ｌｏｗ）に決定され、高車速域では基本的に高速段（Ｈｉｇｈ）に決定される。そして、制御装置３０は、決定した目標変速段を形成するように、クラッチＣ１の係合の状態と、第２ワンウェイクラッチＦ２の切替の状態とを制御する。制御装置３０は、例えば、油圧アクチュエータ、電動アクチュエータ、電磁アクチュエータ等のアクチュエータの作動を制御して、クラッチＣ１の係合の状態を制御する。第２ワンウェイクラッチＦ２の切替の状態の制御については後述する。また、制御装置３０は、決定した目標トルクを出力するように回転電機１０を制御する。詳細は省略するが、制御装置３０は、蓄電装置の直流電圧を交流電圧に変換して回転電機１０に供給するインバータ装置を制御することで、回転電機１０の駆動を制御する。
【００３４】
制御装置３０は、低速段（Ｌｏｗ）で車両を走行させる際には、クラッチＣ１を解放状態に制御すると共に、第２ワンウェイクラッチＦ２を規制有効状態に切り替える。これにより、図２及び図３に示すように、回転電機１０が正転トルクＴ１を出力している状態では、第１反力トルクＴＲ１により第１ワンウェイクラッチＦ１が係合すると共に第２ワンウェイクラッチＦ２が解放された状態となり、回転電機１０が逆転トルクＴ２を出力している状態では、第２反力トルクＴＲ２により第１ワンウェイクラッチＦ１が解放されると共に第２ワンウェイクラッチＦ２が係合した状態となる。なお、制御装置３０は、例えば低速段（Ｌｏｗ）での車両の発進時或いは発進直後に第２ワンウェイクラッチＦ２を規制有効状態に切り替えることで、低速段（Ｌｏｗ）で回転電機１０の正転トルクＴ１を車輪２に伝達している状態で、基本的に第２ワンウェイクラッチＦ２を規制有効状態に維持するように構成されている。すなわち、第２ワンウェイクラッチＦ２を、回転電機１０が逆転トルクＴ２を出力した場合に係合可能な状態（すなわち、係合の準備状態）としておくことで、回転電機１０の出力トルクが正転トルクＴ１から逆転トルクＴ２に切り替わるタイミングに合わせて第２ワンウェイクラッチＦ２を係合させて、回転電機１０による発電を行うことを可能としている。
【００３５】
そして、制御装置３０は、解放されているクラッチＣ１を係合させる際に、クラッチＣ１が係合する前に第２ワンウェイクラッチＦ２を規制有効状態から規制無効状態に切り替えると共に、クラッチＣ１が係合されている間、第２ワンウェイクラッチＦ２を規制無効状態に維持するように構成されている。すなわち、制御装置３０は、クラッチＣ１を係合させて低速段（Ｌｏｗ）から高速段（Ｈｉｇｈ）に切り替える際には、クラッチＣ１が係合する前に第３回転要素Ｅ３の第２ワンウェイクラッチＦ２による回転規制を解除することで、低速段（Ｌｏｗ）から高速段（Ｈｉｇｈ）への切替を円滑に行うことを可能としている。そして、制御装置３０は、クラッチＣ１が係合されている間、第２ワンウェイクラッチＦ２を規制無効状態に維持することで、高速段（Ｈｉｇｈ）が形成された状態を維持させる。また、制御装置３０は、クラッチＣ１を解放して高速段（Ｈｉｇｈ）から低速段（Ｌｏｗ）に切り替えた際には、第３回転要素Ｅ３の回転速度がゼロ回転或いは実質的にゼロ回転である状態で、第２ワンウェイクラッチＦ２を規制無効状態から規制有効状態に切り替えるように構成されている。
【００３６】
なお、第２ワンウェイクラッチＦ２として、種々の形式の、規制有効状態と規制無効状態とに切替可能なワンウェイクラッチ（セレクタブルワンウェイクラッチ）を用いることができる。例えば、ケース４に回転不能に固定された第１プレート（保持プレート、ポケットプレート）と、第３回転要素Ｅ３と一体回転するように連結された第２プレート（回転プレート、ノッチプレート）と、第１プレートと第２プレートとの間に配置される第３プレート（セレクタプレート）とを備え、第３プレートの回転位置に応じて規制有効状態と規制無効状態とが切り替えられる構成のワンウェイクラッチを、第２ワンウェイクラッチＦ２として用いることができる。この場合、第３プレートの回転位置が規制有効状態に応じた位置である場合には、第２プレートが一方向に回転しようとした場合にのみ、第１プレートに設けられた係合部材（爪部材）が第２プレートに設けられた被係合部（凹部）に係合することで、第２プレートの当該一方向の回転が規制される。一方、第３プレートの回転位置が規制無効状態に応じた位置である場合には、第１プレートに設けられた係合部材が第３プレートによって第２プレートに干渉しない位置に維持されることで、第２プレートの双方向の回転が許容される。この場合、制御装置３０は、第３プレートの回転位置をアクチュエータによって切り替えることで、第２ワンウェイクラッチＦ２を規制有効状態と規制無効状態とに切り替える。
【００３７】
第２ワンウェイクラッチＦ２として、規制有効状態と規制無効状態との切替時にのみアクチュエータを作動させる構成のものを用いると、車両用駆動装置１のエネルギ効率の観点から好適である。すなわち、この場合、例えば電動アクチュエータや電磁アクチュエータが用いられる場合には、切替時にのみアクチュエータを駆動すればよく、例えば油圧アクチュエータが用いられる場合には、第２ワンウェイクラッチＦ２の状態を維持するための油圧を発生させ続ける必要がないため、その分、車両用駆動装置１のエネルギ効率の向上を図ることができる。
【００３８】
〔その他の実施形態〕
次に、車両用駆動装置のその他の実施形態について説明する。
【００３９】
（１）上記の実施形態では、出力部材３が出力用差動歯車装置５に連結される構成、具体的には、出力ギヤ３ａが差動入力ギヤ５ａに噛み合う構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、出力部材３と出力用差動歯車装置５との間の動力伝達経路にカウンタギヤ機構が設けられ、出力部材３からカウンタギヤ機構を介して出力用差動歯車装置５にトルクが入力される構成とすることもできる。
【００４０】
（２）上記の実施形態では、車両用駆動装置１が、第１差動歯車装置２１と出力部材３との間の動力伝達経路に第２差動歯車装置２２を備える構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、車両用駆動装置１が、第１差動歯車装置２１と出力部材３との間の動力伝達経路に第２差動歯車装置２２を備えない構成とし、或いは、車両用駆動装置１が、第１差動歯車装置２１と出力部材３との間の動力伝達経路に、第２差動歯車装置２２に加えて１つ以上の他の差動歯車装置や他の形式の減速装置等を備える構成とすることもできる。
【００４１】
（３）上記の実施形態では、第２差動歯車装置２２が、第１差動歯車装置２１と同軸に配置される構成を例として説明したが、第２差動歯車装置２２が、第１差動歯車装置２１とは別軸に（例えば、第２軸Ａ２上に）配置される構成とすることもできる。また、上記の実施形態では、出力用差動歯車装置５が、第１差動歯車装置２１とは別軸に配置される構成を例として説明したが、出力用差動歯車装置５が、第１差動歯車装置２１と同軸に配置される構成とすることもできる。また、上記の実施形態では、回転電機１０が、第１差動歯車装置２１と同軸に配置される構成を例として説明したが、回転電機１０が第１差動歯車装置２１とは別軸に（例えば、第２軸Ａ２上に）配置される構成とすることもできる。
【００４２】
（４）上記の実施形態では、第１差動歯車装置２１及び第２差動歯車装置２２の双方が、１つのシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成される場合を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、第１差動歯車装置２１及び第２差動歯車装置２２の一方又は双方が、１つのダブルピニオン型の遊星歯車機構により構成されてもよい。また、第１差動歯車装置２１及び第２差動歯車装置２２の一方又は双方が、複数の遊星歯車機構を組み合わせて構成されて４つ以上の回転要素を有する構成とすることも可能である。
【００４３】
（５）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用すること（その他の実施形態として説明した実施形態同士の組み合わせを含む）も可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。
【００４４】
〔上記実施形態の概要〕
以下、上記において説明した車両用駆動装置の概要について説明する。
【００４５】
車両用駆動装置（１）は、回転電機（１０）と、車輪（２）に駆動連結される出力部材（３）と、前記回転電機（１０）と前記出力部材（３）との間の動力伝達経路に設けられる差動歯車装置（２１）と、を備え、前記差動歯車装置（２１）は、前記回転電機（１０）に駆動連結される第１回転要素（Ｅ１）と、前記出力部材（３）に駆動連結される第２回転要素（Ｅ２）と、第１ワンウェイクラッチ（Ｆ１）を介して非回転部材（４）に選択的に固定されると共に第２ワンウェイクラッチ（Ｆ２）を介して非回転部材（４）に選択的に固定される第３回転要素（Ｅ３）と、を備え、前記第１回転要素（Ｅ１）、前記第２回転要素（Ｅ２）、及び前記第３回転要素（Ｅ３）のうちの２つの回転要素が、クラッチ（Ｃ１）により選択的に連結され、前記回転電機（１０）が前進力行方向の正転トルク（Ｔ１）を出力した場合に前記第３回転要素（Ｅ３）に作用する反力トルクを第１反力トルク（ＴＲ１）とし、前記回転電機（１０）が前記正転トルク（Ｔ１）とは反対方向の逆転トルク（Ｔ２）を出力した場合に前記第３回転要素（Ｅ３）に作用する反力トルクを第２反力トルク（ＴＲ２）として、前記第１ワンウェイクラッチ（Ｆ１）は、前記第３回転要素（Ｅ３）の前記第１反力トルク（ＴＲ１）による回転方向の回転を規制し、前記第３回転要素（Ｅ３）の前記第２反力トルク（ＴＲ２）による回転方向の回転を許容し、前記第２ワンウェイクラッチ（Ｆ２）は、前記第３回転要素（Ｅ３）の一方向の回転を規制する規制有効状態と、前記第３回転要素（Ｅ３）の双方向の回転を許容する規制無効状態と、に切替可能に構成されると共に、前記規制有効状態では、前記第３回転要素（Ｅ３）の前記第２反力トルク（ＴＲ２）による回転方向の回転を規制し、前記第３回転要素（Ｅ３）の前記第１反力トルク（ＴＲ１）による回転方向の回転を許容する。
【００４６】
上記の構成によれば、回転電機（１０）が正転トルク（Ｔ１）を出力した場合に第３回転要素（Ｅ３）に作用する第１反力トルク（ＴＲ１）を、第１ワンウェイクラッチ（Ｆ１）により回転が規制された状態の第３回転要素（Ｅ３）によって受けることができる。よって、回転電機（１０）側から第１回転要素（Ｅ１）に入力された回転が、差動歯車装置（２１）のギヤ比に応じた変速比で変速されて第２回転要素（Ｅ２）から出力部材（３）側に出力される前進用の変速段（以下、「第１変速段」という。）を形成することができる。また、クラッチ（Ｃ１）を係合させることで、回転電機（１０）側から第１回転要素（Ｅ１）に入力された回転が、そのままの回転速度で第２回転要素（Ｅ２）から出力部材（３）側に出力される前進用の変速段（以下、「第２変速段」という。）を形成することができる。すなわち、回転電機（１０）の正転トルク（Ｔ１）を車輪（２）に伝達させて車両を前進走行させる際に、第１変速段及び第２変速段を選択的に形成することができる。
【００４７】
そして、上記の構成によれば、第１ワンウェイクラッチ（Ｆ１）は、回転電機（１０）の正転トルク（Ｔ１）に応じて第３回転要素（Ｅ３）に作用する第１反力トルク（ＴＲ１）によって自動的に係合するため、回転電機（１０）のトルクにより車両を発進させる際の制御の簡素化を図ることができると共に、車両の発進の際に回転電機（１０）からのトルクを即座に車輪（２）に伝達可能な状態とすることができる。従って、ゼロ回転から比較的大きなトルクを出力可能な回転電機（１０）の特性を活かしやすい。以上のように、上記の構成によれば、回転電機（１０）のトルクにより車両を発進させる際の制御を簡素化できると共に、車両の発進の際に回転電機（１０）からのトルクを即座に車輪（２）に伝達可能な状態とすることができる車両用駆動装置（１）を実現することができる。
【００４８】
更には、上記の構成によれば、規制有効状態と規制無効状態とに切替可能な第２ワンウェイクラッチ（Ｆ２）が設けられ、回転電機（１０）が逆転トルク（Ｔ２）を出力した場合に第３回転要素（Ｅ３）に作用する第２反力トルク（ＴＲ２）を、規制有効状態の第２ワンウェイクラッチ（Ｆ２）により回転が規制された状態の第３回転要素（Ｅ３）によって受けることができる。よって、第１変速段での前進走行中に第２ワンウェイクラッチ（Ｆ２）を規制有効状態に切り替えることで、第１変速段が形成された状態のまま、回転電機（１０）が出力する逆転トルク（Ｔ２）を車輪（２）に伝達すること、すなわち、回転電機（１０）に発電を行わせることが可能となる。なお、第２ワンウェイクラッチ（Ｆ２）を規制無効状態に切り替えることで、第２ワンウェイクラッチ（Ｆ２）による第３回転要素（Ｅ３）の回転規制を解除して、第２変速段を形成することが可能となる。
【００４９】
ここで、回転速度の順が、前記第１回転要素（Ｅ１）、前記第２回転要素（Ｅ２）、及び前記第３回転要素（Ｅ３）の順である構成とすると好適である。
【００５０】
この構成によれば、第１変速段を、第２変速段よりも変速比（減速比）が大きい変速段、具体的には、回転電機（１０）側から第１回転要素（Ｅ１）に入力された回転が、差動歯車装置（２１）のギヤ比に応じた変速比で減速されて第２回転要素（Ｅ２）から出力部材（３）側に出力される減速段とすることができる。よって、車速が低い場合には第１変速段を形成することで車輪（２）の駆動力を大きく確保しつつ、車速が高い場合には第２変速段を形成することで回転電機（１０）の回転速度が高くなり過ぎることを抑制することができる。すなわち、小型の回転電機（１０）を用いて装置全体の小型化を図りつつ、必要な駆動力を確保することができるため、コンパクトでありながらも必要な駆動力を確保可能な車両用駆動装置（１）を実現することができる。
【００５１】
上記のように、回転速度の順が、前記第１回転要素（Ｅ１）、前記第２回転要素（Ｅ２）、及び前記第３回転要素（Ｅ３）の順である構成において、前記差動歯車装置（２１）を第１差動歯車装置（２１）として、前記第１差動歯車装置（２１）と前記出力部材（３）との間の動力伝達経路に、前記第１差動歯車装置（２１）と同軸に配置される第２差動歯車装置（２２）を備え、前記第２差動歯車装置（２２）は、回転速度の順に、前記第２回転要素（Ｅ２）に駆動連結される第４回転要素（Ｅ４）と、前記出力部材（３）に駆動連結される第５回転要素（Ｅ５）と、非回転部材（４）に固定される第６回転要素（Ｅ６）と、を備えていると好適である。
【００５２】
この構成によれば、第１差動歯車装置（２１）から出力部材（３）側に出力された回転を、第２差動歯車装置（２２）によって減速して出力部材（３）側に出力することができるため、回転電機（１０）の小型化をより一層図ることができる。なお、上記の構成によれば、第２差動歯車装置（２２）が第１差動歯車装置（２１）と同軸に配置されるため、装置全体の軸方向に直交する方向における大型化を抑制しつつ第２差動歯車装置（２２）を設けることができる。
【００５３】
上記の各構成の車両用駆動装置（１）において、前記クラッチ（Ｃ１）の係合の状態と、前記第２ワンウェイクラッチ（Ｆ２）の前記規制有効状態と前記規制無効状態との切替の状態と、を制御する制御装置（３０）を備え、前記制御装置（３０）は、解放されている前記クラッチ（Ｃ１）を係合させる際に、前記クラッチ（Ｃ１）が係合する前に前記第２ワンウェイクラッチ（Ｆ２）を前記規制有効状態から前記規制無効状態に切り替えると共に、前記クラッチ（Ｃ１）が係合されている間、前記第２ワンウェイクラッチ（Ｆ２）を前記規制無効状態に維持する構成とすると好適である。
【００５４】
この構成によれば、第１変速段での前進走行中には第２ワンウェイクラッチ（Ｆ２）を規制有効状態に切り替えておくことで、第１変速段が形成された状態での回転電機（１０）による発電を可能としつつ、クラッチ（Ｃ１）を係合させて第１変速段から第２変速段に切り替える際には、クラッチ（Ｃ１）が係合する前に第２ワンウェイクラッチ（Ｆ２）を規制有効状態から規制無効状態に切り替えることで、第２変速段への切り替えを円滑に行うことができる。そして、クラッチ（Ｃ１）が係合されている間は（すなわち、第２変速段での前進走行中は）、第２ワンウェイクラッチ（Ｆ２）を規制無効状態に維持することで、第２変速段での前進走行を継続して行うことができる。
【００５５】
本開示に係る車両用駆動装置は、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができれば良い。
【符号の説明】
【００５６】
１：車両用駆動装置
２：車輪
３：出力部材
３ａ：出力ギヤ
４：ケース（非回転部材）
１０：回転電機
２１：第１差動歯車装置（差動歯車装置）
２２：第２差動歯車装置
３０：制御装置
Ｃ１：クラッチ
Ｅ１：第１回転要素
Ｅ２：第２回転要素
Ｅ３：第３回転要素
Ｅ４：第４回転要素
Ｅ５：第５回転要素
Ｅ６：第６回転要素
Ｆ１：第１ワンウェイクラッチ
Ｆ２：第２ワンウェイクラッチ
Ｔ１：正転トルク
Ｔ２：逆転トルク
ＴＲ１：第１反力トルク
ＴＲ２：第２反力トルク
【図１】
2019094929.tif 000003
【図２】
2019094929.tif 000004
【図３】
2019094929.tif 000005