(57)【要約】【課題】ハイブリッド自動車の駆動装置において、駆動モードのスムーズな切り替えを可能にする。【解決手段】自動車用駆動装置は、遊星歯車群１６の４個の回転メンバーのうち、第１メンバー２２はトルク分割遊星歯車４０を介して入力軸１０と連結可能であり、第２メンバー２４は出力軸１２と連結可能であり、第３メンバー２８は静止部７４に固定可能であり、第４メンバー３２を第１モーター・ジェネレーター９０と連結した構成であって、減速駆動モードと、直結駆動モードと、それらの中間の中継駆動モードを有する。この自動車用駆動装置において、中継駆動モードでは、加速中の切り替えはエンジン１の回転速度が下降する方向へ、制動中の切り替えはエンジン１の回転速度が上昇する方向へ、第１Ｍ／Ｇ９０およびトルク分割遊星歯車４０と連結した第２Ｍ／Ｇ９２のいずれか一方に制御トルクを出させるようにした。【選択図】図１
2015071359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの動力を受け入れ可能な入力軸と、
出力軸と、
前記入力軸と前記出力軸との間にそれぞれ設けられた、前記入力軸の回転速度を前記出力軸の回転速度へ変換する遊星歯車群およびトルク分割遊星歯車と、
第１モーター・ジェネレーターおよび第２モーター・ジェネレーターと、
を備え、
前記遊星歯車群は、少なくとも４個の回転メンバーを有し、前記各回転メンバーの回転速度を幾何学的に表す共通速度線図上に、前記回転メンバーを表す速度軸を、前記遊星歯車群の歯数比に応じた間隔で一方の端から他方の端へ向かって横軸に沿って並べ、該一方の端から順番に第１メンバー、第２メンバー、第３メンバー、第４メンバーとしたとき、
前記第１メンバーが前記トルク分割遊星歯車を介して前記入力軸と連結可能であり、
前記第２メンバーが前記出力軸と連結され、
前記第３メンバーが静止部に固定可能であり、
前記第４メンバーが前記第１モーター・ジェネレーターと連結され、
前記入力軸から入ったトルクが前記トルク分割遊星歯車で分割され、分割されたトルクのうちの一方は前記第１メンバーに、分割されたトルクのうちの他方は前記第２モーター・ジェネレーターに、それぞれ伝達され、
前記第１メンバーに入力したトルクを、前記遊星歯車群において減速して前記出力軸へ伝達する減速駆動モードと、前記遊星歯車群を一体にして前記出力軸へ伝達する直結駆動モードと、これら減速駆動モードと直結駆動モードとの間を切り替える途中の中継駆動モードと、を有する自動車用駆動装置の前記駆動モードを切り替える制御方法であって、
前記中継駆動モードでは、自動車を加速中の切り替えにあっては前記エンジンの回転速度が下降する方向へ、また自動車を制動中の切り替えにあっては前記エンジンの回転速度が上昇する方向へ、前記第１モーター・ジェネレーターおよび前記第２モーター・ジェネレーターのいずれか一方に制御トルクを出力させるようにしたことを特徴とする自動車用駆動装置の制御方法。
【請求項２】
前記自動車を、加速中の前記減速駆動モードから前記直結駆動モードへ切り替える間および、制動中の前記直結駆動モードから前記減速駆動モードへ切り替える間の、前記中間モードにおいては前記第２モーター・ジェネレーターが、前記自動車を、加速中の前記直結駆動モードから前記減速駆動モードへ切り替える間および、制動中の前記減速駆動モードから前記直結駆動モードへ切り替える間の、前記中間モードにおいては前記第２モーター・ジェネレーターが、それぞれ前記制御トルクを出すことを特徴とする請求項１に記載の自動車用駆動装置の制御方法。
【請求項３】
前記自動車用駆動装置が、前記第３メンバーと静止部との間を係合可能な第１ワンウエイクラッチと、前記第４メンバーと前記リングギヤとの間を係合可能な第２ワンウエイクラッチの、いずれか一方または両方を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動車用駆動装置の制御方法。
【請求項４】
前記減速駆動モードまたは前記直結駆動モードの一方のモードから前記中間モードへの移行を、ドライバーのアクセルペダルの踏み込み量に応じて変化させ、前記アクセルペダルの踏み込み量が一定の値以上の場合はサンギヤが逆回転する領域において行うことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか1項に記載の自動車用駆動装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関（エンジン）とモーターの２種類の動力源を有する、いわゆるハイブリッド自動車の駆動装置に関し、特にエンジンより入力される動力を、遊星歯車を介して出力軸へ伝達可能で、複数モーター・ジェネレーター（以下、Ｍ／Ｇと記す）を備えた自動車用駆動装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動車用駆動装置とその制御方法に関しては、複数の遊星歯車組を備えた変速機と、該変速機とエンジンとの間に２個のＭ／Ｇを備え、エンジンとＭ／Ｇとによるハイブリッド駆動および制御する、本出願人が出願した例がある（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２０１３−０２８６３６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の自動車用駆動装置にあっては、ハイブリッド走行の減速駆動モードと直結駆動モードの間の切り替え時に、切り替え前と切り替え後の出力トルクに対して、切り替え途中の出力トルクが変動するという問題があった。
すなわち、減速駆動モードと直結駆動モードとの間を切り替える際に、中継ぎの駆動モードにおいて、加速中にあっては出力トルクが落ち込んで加速力が減り、制動中にあっては出力トルクが上昇して制動力が減り、違和感を生じる。
【０００５】
解決しようとする問題点は、駆動モードの切り替え前および切り替え後に比べて、切り替え途中の駆動モードにおいて出力トルクが変動してしまうという点である。
本発明の目的は、２個のＭ／Ｇと遊星歯車組からなるハイブリッド自動車の駆動装置において、駆動モードの切り替え途中の出力トルクが変動することを抑制して、スムーズな切り替えを可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンからの動力を受け入れ可能な入力軸と、出力軸と、入力軸と出力軸との間にそれぞれ設けられた、入力軸の回転速度を出力軸の回転速度へ変換する遊星歯車群およびトルク分割遊星歯車と、第１モーター・ジェネレーターおよび第２モーター・ジェネレーターと、を備え、遊星歯車群は、少なくとも４個の回転メンバーを有し、各回転メンバーの回転速度を幾何学的に表す共通速度線図上に、回転メンバーを表す速度軸を、遊星歯車群の歯数比に応じた間隔で一方の端から他方の端へ向かって横軸に沿って並べ、該一方の端から順番に第１メンバー、第２メンバー、第３メンバー、第４メンバーとしたとき、第１メンバーがトルク分割遊星歯車を介して入力軸と連結可能であり、第２メンバーが出力軸と連結され、第３メンバーが静止部に固定可能であり、第４メンバーが第１モーター・ジェネレーターと連結され、入力軸から入ったトルクがトルク分割遊星歯車で分割され、分割されたトルクのうちの一方は第１メンバーに、分割されたトルクのうちの他方は第２モーター・ジェネレーターに、それぞれ伝達され、第１メンバーに入力したトルクを、遊星歯車群において減速して前記出力軸へ伝達する減速駆動モードと、遊星歯車群を一体にして出力軸へ伝達する直結駆動モードと、これら減速駆動モードと直結駆動モードとの間を切り替える途中の中継駆動モードと、を有する自動車用駆動装置の駆動モードを切り替える制御方法であって、中継駆動モードでは、自動車を加速中の切り替えにあってはエンジンの回転速度が下降する方向へ、また自動車を制動中の切り替えにあってはエンジンの回転速度が上昇する方向へ、第１モーター・ジェネレーターおよび第２モーター・ジェネレーターのいずれか一方に制御トルクを出力させるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の自動車用駆動装置の制御方法は、減速駆動モードと直結駆動モードの間の切り替え途中における駆動トルクの変動を抑えて、切り替えをスムーズに行うことができるので、乗員の違和感を減らす効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１に係る自動車用駆動装置の制御方法を適用する自動車用駆動装置の主要部を示したスケルトン図である。
【図２】実施例１の自動車用駆動装置における作動表を示す図である。
【図３】実施例１の自動車用駆動装置における共通速度線図である。
【図４】本発明の実施例２に係る自動車用駆動装置の制御方法を適用する自動車用駆動装置の主要部を示したスケルトン図である。
【図５】実施例２の自動車用駆動装置における作動表を示す図である。
【図６】実施例２の自動車用駆動装置における共通速度線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係る自動車用駆動装置の制御方法を、各実施例に基づき図とともに説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の実施例１に係る自動車用駆動装置の制御方法を適用する自動車用駆動装置の主要部のスケルトン図である。
実施例１は、以下のような構成の自動車用駆動装置において実施する。
自動車用駆動装置は、エンジン１から駆動される入力軸１０と、該入力軸１０と同軸心上に設けられた出力軸１２を備えている。
出力軸１２は図示しない差動装置などを介して自動車の車輪を駆動する。
入力軸１０と出力軸１２との間には、遊星歯車群１６とトルク分割遊星歯車４０が設けてある。
【００１１】
遊星歯車群１６は、一般的にラビニヨウ型と呼ばれる複合遊星歯車である。
すなわち、第１サンギヤ２２と噛み合う複数のインナピニオン２６ａと、該インナピニオン２６ａおよび第１リングギヤ２４と噛み合う複数のアウタピニオン２６ｂと、それらインナピニオン２６ａおよびアウタピニオン２６ｂを軸支する第１キャリア２８と、該アウタピニオン２６ｂと噛み合う第２サンギヤ３２と、で構成されている。
【００１２】
また、トルク分割遊星歯車４０は一般的にシングルピニオン型と呼ばれるもので、サンギヤ４２と、リングギヤ４４と、サンギヤ４２およびリングギヤ４４に噛み合った複数のピニオン４６を回転自在に軸支するキャリア４８と、の３つの回転要素で構成されている。
【００１３】
次に、上記各回転要素と他の回転メンバーとの連結関係を説明する。
はじめに、トルク分割遊星歯車４０について説明する。
キャリア４８は入力軸１０と連結している。サンギヤ４２は第２Ｍ／Ｇ９２と連結している。リングギヤ４４は後述する遊星歯車群１６を介して出力軸１２と連結可能である。
【００１４】
続いて、遊星歯車群１６について説明する。
本発明の第１メンバーを構成する第１サンギヤ２２は第１スリーブ７０を介してリングギヤ４４と連結可能である。すなわち、第１スリーブ７０はリングギヤ４４と回転方向に一体であり、図示しないシフトフォークにより軸方向に移動可能になっている。図１は第１スリーブ７０が中立位置で描いてあるが、ここから第１スリーブ７０を左側へ移動することでこれとドッグ歯２２ａと噛み合わせて、第１サンギヤ２２と第３リングギヤ４４とを連結する。
【００１５】
本発明の第２メンバーを構成する第１リングギヤ２４は出力軸１２と連結している。
本発明の第３メンバーを構成する第１キャリア２８は、第２スリーブ７２によりケース（静止部）７４に固定可能であるとともに、第１リングギヤ２４と連結可能である。
すなわち、第２スリーブ７２は第１キャリア２８と回転方向に一体であり、図示しないシフトフォークにより軸方向に移動可能になっている。図１は第２スリーブ７２が中立位置で描いてあるが、ここから第２スリーブ７２を左側へ移動することでこれとドッグ歯７４ａと噛み合わせて、第１キャリア２８をケース７４に固定する。また、第２スリーブ７２を右側へ移動することで、これとドッグ歯２４ａとをかみ合わせて第１リングギヤ２４と連結し遊星歯車群１６全体を一体にする。
【００１６】
本発明の第４メンバーを構成する第２サンギヤ３２は第１Ｍ／Ｇ９０と連結され、前述の第１スリーブ７０を介して第３リングギヤ４４と連結可能である。すなわち、第１スリーブ７０を図１の位置から右側へ移動することでこれとドッグ歯３２ａと噛み合わせて、第２サンギヤ３２と第３リングギヤ４４とを連結する。
【００１７】
次に、図１に示した自動車用駆動装置の作動と本発明による制御方法を、図２に示した作動表と図３に示した共通速度線図を参照しながら説明する。
図２の作動表において、縦方向にはこれから説明する各走行モードと、該走行モードに対応する各駆動モードをそれぞれ割り当て、横方向には第１スリーブ７０を「Ｓ１」、第２スリーブ７２を「Ｓ２」として割り当ててある。
表中の矢印は第１スリーブ７０、第２スリーブ７２の移動方向を表している。
また、括弧でくくった矢印は、移動するものの動力伝達に関与しないことを表す。
【００１８】
ここで図３に示す共通速度線図について説明する。
なお、本発明の制御方法を適用する自動車用駆動装置は、ＣＶＴとして無段変速機能を発揮するので、図３の共通速度線図で示しているのはハイブリッド自動車（ＨＶ）としての走行する場合の一部の代表的な駆動状態のみである。
共通速度線図は、縦方向が入力軸１０の回転速度を１とした場合の、各回転メンバーの回転速度を表し、横方向は、遊星歯車群１６、トルク分割遊星歯車４０の、各歯数比（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）に応じた間隔に各回転メンバーをそれぞれ割り振って、回転メンバーごとに縦線で速度軸を描いてある。
共通速度線図は、左側にトルク分割遊星歯車４０を、右側に遊星歯車群１６を描いている。遊星歯車群１６は左側から順に、本発明の第１乃至第４の各回転メンバーを並べている。
なお、分割遊星歯車４０と遊星歯車群１６の間は、連結された回転メンバー同士を細い水平線で結んでいる。
【００１９】
共通速度線図の各速度軸上方に書いた記号は、サンギヤはＳ、リングギヤはＲ、キャリアはＣで、またその後の添字である英字ｔ、数字１、２は、それぞれの属する遊星歯車の記号を、トルク分割遊星歯車４０の場合はｔで、遊星歯車群１６の場合は１、２で表し、例えばＳ１、Ｒ１、Ｃ１は、それぞれ第１サンギヤ２２、第１リングギヤ２４、第１キャリア２８を表すようになっている。
【００２０】
ここで、共通速度線図を描くのに用いた各遊星歯車組の歯数比αは、第１サンギヤ２２と第１リングギヤ２４をα１、第２サンギヤ３２と第１リングギヤ２４をα２、トルク分割遊星歯車４０をαｔとした場合であり、以下、変速比やトルクの計算もそれを基に説明する。
各回転メンバーを表す縦線は、それぞれの縦線間の下方に記したように、上記の歯数比に応じた間隔で配置してある。
なお、以下の計算や説明も含めて次のような歯数比で描いてある。すなわち、α１を０．５、α２を０．４、αｔを０．３７としてある。
【００２１】
共通速度線図は、各回転メンバーの縦線と速度線（太線）との交点の縦方向高さが、それぞれの回転メンバーの回転速度を表す。
したがって、出力軸１２の回転速度は、「Ｃ１」で示した第２メンバーの縦線と、太線で描いた速度線との交点の縦方向位置であり、これと入力軸１０の回転速度１との比を速度比として、共通速度線図から幾何学的に計算して求めることができる。
【００２２】
なお、図示は省略するが、図１に示した自動車用駆動装置は、これを作動させるため、必要に応じてバッテリー、各種センサ、コントローラー、インバーター、シフトレバー、アクチュエーターなどを備えており、以下の作動はコントローラーの指示に基づいて行われる。
なお、以下の説明ではエンジン１の回転方向と同じ方向の回転を「正回転」、それと逆の回転を「逆回転」と定義して説明する。また、出力軸１２のトルクを出力トルクという。
【００２３】
はじめに、バッテリーに蓄えた電力のみを動力源として、電気自動車（ＥＶ）として走る、ＥＶ走行について説明する。なお、ＥＶ走行時の共通速度線図は省略する。
前進のＥＶ走行におけるＥ１モードは、第２スリーブ７２を左側へ移動して、ドッグ歯７４ａと噛み合わせることで第１キャリア２８をケース７４に固定して、第１Ｍ／Ｇ９０が逆回転することにより駆動する。
なお、第１スリーブ７０も左側へ移動して第１サンギヤ２２と第３リングギヤ４４とを連結しているが、次に予想される後述のＨ１モードへの切り替えに備えたものであり、Ｅ１モードでの駆動には関与しない。
Ｅ１モードにおける減速比（第１Ｍ／Ｇ９０の回転速度／出力軸１２の回転速度）は−１／α２であり、上記した歯数比では−２．５である。したがって、第１Ｍ／Ｇ９０が逆回転することで自動車は前進し、第１Ｍ／Ｇ９０のトルクを−Ｔｍ１とすると、出力トルクは２．５Ｔｍ１である。
【００２４】
つづくＥ２モードは、第２スリーブ７２を右側へ移動して、第１キャリア２８と第１リングギヤ２４とを連結することで遊星歯車群１６を一体化し、第１Ｍ／Ｇ９０と出力軸１２を直結することにより駆動する。したがって、Ｅ２モードの変速比は歯数比に関係なく１であり、第１Ｍ／Ｇ９０は正回転して駆動し、出力トルクはＴｍ１である。
ここでも次に予想される後述のＨ３モードへの切り替えに備えて、第１スリーブ７０は左側に移動したままである。
【００２５】
つぎに、後進のＥＲモードは、Ｅ１モードと同様に第２スリーブ７２を左側へ移動して、ドッグ歯７４ａと噛み合わせることで第１キャリア２８をケース７４に固定して行うが、第１Ｍ／Ｇ９０が正回転することにより駆動する。
なお、第１スリーブ７０も右側へ移動して第２サンギヤ３２と第３リングギヤ４４とを連結しているが、次に予想される後述のＨＲモードへの切り替えに備えたものであり、ＥＲモードでの駆動には関与しない。
ＥＲモードにおける減速比もＨ１モードと同じ−１／α２であるが、前述のように第１Ｍ／Ｇ９０は正回転することで後進し、第１Ｍ／Ｇ９０のトルクをＴｍ１とすると出力トルクは−２．５Ｔｍ１である。
【００２６】
上記は自動車を駆動する場合の説明であるが、自動車を制動する場合には、Ｅ１モード、Ｅ２モードともに第１Ｍ／Ｇ９０に発電させてバッテリーに充電し、次の発進、加速の際にこの電力を使う、いわゆるエネルギー回生を行って燃費を向上することができる。
【００２７】
次に、エンジン１を始動して、該エンジン１と第１Ｍ／Ｇ９０、第２Ｍ／Ｇ９２とを併用してハイブリッド自動車（ＨＶ）として駆動する、ＨＶ走行について説明する。
ＨＶ走行は、バッテリーの充電量が少なくなった場合の一般走行や、ＥＶ走行では得られない大きな駆動力を要する加速または登坂、および高速走行等において用いる。
【００２８】
ＨＶ走行においては、基本的にエンジン１の動力で第１Ｍ／Ｇ９０、第２Ｍ／Ｇ９２の一方が発電した電力を全て他方へ供給して駆動するが、必要に応じてバッテリーの電力も供給して加勢させることができる。また、第２Ｍ／Ｇ９２が発電した電力でバッテリーを充電することもできる。
前進のＨＶ走行には本発明の減速駆動モードを構成するＨ１モードと、本発明の直結駆動モードを構成するＨ３モードの、２種類の異なる駆動モードがあり、自動車の走行条件に応じて最適な駆動モードを選択することができる。
また、Ｈ２モードは、Ｈ１モードからＨ３モードへの切り替え途中の駆動モードであり、本発明の中継駆動モードを構成する。
【００２９】
はじめにエンジン１の始動について説明する。
車両が停止した状態におけるエンジン１の始動は、続くＨＶ走行への切り替えに備えて、第１スリーブ７０と第２スリーブ７２をＥ１モードと同じ締結にして行う。
この状態で第２Ｍ／Ｇ９２に正回転方向のトルクを出させると、エンジン１は減速駆動されて回転する。そこで、燃料供給や点火動作などの一般的な方法でエンジン１が始動する。
この際に、その反力としてリングギヤ４４および第２サンギヤ２２に逆回転方向のトルクが作用するので、これを相殺するように第１Ｍ／Ｇ９０に上記したＥ１モードと同様にトルクを出させる。
なお、走行中におけるエンジン１の始動は、上記したＥＶ走行において第２Ｍ／Ｇ９２に正回転方向のトルクを出させて行うことができる。
【００３０】
次に自動車の発進からＨ１モードへの移行は、上記したようにＥ１モードにおいてエンジン１を始動して行う。
Ｈ１モードは前記したＥ１モードと同じ締結関係であり、通常は第１Ｍ／Ｇ９０の駆動によるＥ１モードで発進し、続いて適切な車速に達した段階で、上記のように第２Ｍ／Ｇ９２に正回転方向のトルクを出させてエンジン１を始動し、Ｈ１モードに移行する。
エンジン１が始動した後は、エンジン１のトルクＴｅがトルク分割遊星歯車４０によって分割され、サンギヤ４２と連結した第２Ｍ／Ｇ９２にはＴｅ・αｔ／（１＋αｔ）のトルクが、リングギヤ４４と連結した第１サンギヤ２２にはＴｅ／（１＋αｔ）のトルクが、それぞれ伝達される。
【００３１】
第１サンギヤ２２に伝達されたトルクは遊星歯車群１６で減速されて出力軸１２を駆動する。一方、第２Ｍ／Ｇ９２は上記トルクで発電して、この電力を第１Ｍ／Ｇ９０に供給してこれにトルク−Ｔｍ１で逆回転方向に回転させ、遊星歯車群１６で逆転減速して出力軸１２を駆動する。
これらによる出力トルクはＴｅ／α１（１＋αｔ）＋Ｔｍ１／α２であり、上記した歯数比では１．４６Ｔｅ＋２．５Ｔｍ１である。このとき、第１遊星歯車群１６に作用する反力トルクは第２スリーブ７２を介してケース７４にかかる。
【００３２】
Ｈ１モードにおいて、入力軸１０の回転速度が一定であるとした場合に、サンギヤ４２に連結した第２Ｍ／Ｇ９２の回転速度は自動車を駆動する負荷に応じて無段階に変化し、それと連動して出力軸１２、第１Ｍ／Ｇ９０の回転速度も変化するので、いわゆるＣＶＴとして無段変速機能を発揮する。
すなわち、トルク分割遊星歯車４０は入力軸１０の回転速度が一定であるとした場合、自動車が低速時にあっては出力軸１２と連動するリングギヤ４４の回転速度は低く、第２Ｍ／Ｇ９２と連結したサンギヤ４２の回転速度は高いが、自動車の速度の上昇とともにリングギヤ４４の回転速度は上がり、サンギヤ４２の回転速度は下降するように変化する。
したがって、エンジン１の出力や回転速度を一定として第２Ｍ／Ｇ９２の発電電力を全て第１Ｍ／Ｇ９０に供給するとしたら、出力トルクは低速時に大きくその出力軸１２の回転速度とともに低下するように変化する。
【００３３】
続いて、図３の共通速度線図において、Ｈ１と添え書きして実線で描いた速度線のＨ１モードから図示しないＨ２モードを経て破線で描いたＨ３と添え書きＨ３モードへ、出力軸１２の回転速度を変化させず、エンジン１の回転速度もほぼそのままの回転速度で切り替える場合について説明する。
図３ではＨ１モードの実線とＨ３モードの破線のみ描いてあるが、実際は実線から破線へ無段階に変化する。その変化の途中がこれから説明する中継モードのＨ２モードである。
なお、図３および以下の説明は、Ｈ１モードにおいてサンギヤ４２が停止した状態から切り替える前提としているが、それにこだわる必要はなく、特にドライバーがアクセルペダルを一定値以上踏み込んだら、サンギヤ４２が逆回転する領域まで行ってから切り替えることも可能である。
【００３４】
まず、切り替える直前のＨ１モードにおいて、サンギヤ４２とともに第２Ｍ／Ｇ９２が停止しているので、第２Ｍ／Ｇ９２の発電が０（ゼロ）であり第１Ｍ／Ｇ９０の駆動トルクも０として、出力トルクはＴｅ／α１（１＋αｔ）であり、上記した歯数比では１．４６Ｔｅである。
まず、Ｈ１モードで逆回転方向に駆動していた第１Ｍ／Ｇ９０を、正回転方向のトルクに切り替える。すると、第１Ｍ／Ｇ９０のトルクがＴｅ｛α２（１−α１）／α１（１＋α２）（１＋αｔ）｝に達したところで、第２スリーブ７２に作用していた反力トルクを０（ゼロ）にすることができる。これは、上記した歯数比においては第１Ｍ／Ｇ９０のトルクが０．２１Ｔｅになったときである。この第２スリーブ７２に作用していた反力トルクを０になった状態で第２スリーブ７２を中立にするとＨ２モードに切り替わる。
【００３５】
Ｈ２モードでは第１サンギヤ２２と第２サンギヤ３２とで出力軸１２が駆動される。
このとき、第１サンギヤ２２のトルクはＴｅ／（１＋αｔ）であり、第２サンギヤ３２には上記した第１Ｍ／Ｇ９０のトルクＴｅ｛α２（１−α１）／α１（１＋α２）（１＋αｔ）｝であるので、出力トルクは両者の和であり、Ｔｅ｛（α１＋α２）／α１（１＋α２）（１＋αｔ）｝である。上記歯数比では０．９４Ｔｅであり、切り替え前のＨ１モードにおける出力トルクに比べて３５％も低下することになるので、ここで、その低下を抑制するため第１Ｍ／Ｇ９０に上記の値以上のトルクを発揮させる。このトルクを本発明の制御トルクという。
たとえば、上記の反力トルクを０にしたトルクＴｅ｛α２（１−α１）／α１（１＋α２）（１＋αｔ）｝の３５％増のトルク、すなわち０．２８Ｔｅに相当する制御トルクを第１Ｍ／Ｇ９０に発揮させると、出力トルクはＨ２モードに移行する前と同じ出力トルクになる。
【００３６】
このように、第１Ｍ／Ｇ９０にエンジン１の駆動トルクとバランスする値よりも大きな制御トルクを発揮させると、逆にそれによる反力トルクがエンジン１および第２Ｍ／Ｇ９２に作用することになる。
しかし、エンジン１と第２Ｍ／Ｇ９２は、ともに大きな慣性（イナーシャ）を有しているので、上記の大きな反力トルクが作用してもその回転速度が若干変動する程度で済む。これにより、エンジン１の回転速度が若干下降する方向である。
むろん、エンジン１に余力があれば、そのトルクを一時的に大きくして上記の回転変動を抑えることができることは言うまでもない。
【００３７】
第１Ｍ／Ｇ９０に上記の制御トルクを出させて、その回転を正回転側へ移行させていき、やがてその回転速度が出力軸１２と同じになったところで第２スリーブ７２を右側へ移動してドッグ歯２４ａと噛み合わせると遊星歯車群１６が一体になり、リングギヤ４４と第１Ｍ／Ｇ９０および出力軸１２とが直結される。
このとき、出力トルクはＴｅ／（１＋αｔ）＋Ｔｍ１であり、上記歯数比にあっては０．７３Ｔｅ＋Ｔｍ１である。
Ｈ３モードもＨ１モードと同様に、入力軸１０の回転速度が一定とした場合に、サンギヤ４２に連結した第２Ｍ／Ｇ９２の回転速度は自動車を駆動する負荷に応じて無段階に変化し、それと連動して出力軸１２、第１Ｍ／Ｇ９０の回転速度も変化するので、いわゆるＣＶＴとして無段変速機能を発揮する。
【００３８】
すなわち、トルク分割遊星歯車４０は入力軸１０の回転速度が一定であるとした場合、自動車が低速時にあっては出力軸１２と連動するリングギヤ４４の回転速度は低く、第２Ｍ／Ｇ９２と連結したサンギヤ４２の回転速度は高いが、自動車の速度の上昇とともにリングギヤ４４の回転速度は上がり、サンギヤ４２の回転速度は下降するように変化する。
したがって、上記のようにＨ３モードに切り替えた段階では、出力軸１２のトルクと回転速度は切り替え前のＨ１モードとほぼ同じであり、以降、出力軸１２の回転速度の上昇とともに出力トルクは低下していく。
つまり、上記の制御トルクにより、Ｈ１モードからＨ２モードを経てＨ３モードへ、出力トルクの変動を抑制して切り替えができることになる。
【００３９】
上記は、Ｈ１モードからＨ３モードへの切り替えを説明したが、逆に自動車を加速中にＨ３モードからＨ１モードへ切り替える場合について説明する。
その場合は、共通速度線図において上記と逆の行程をたどる。すなわち、Ｈ３モードにおいて第１Ｍ／Ｇ９０にトルクを出させて第２スリーブ７２に作用するトルクを０にして、その係合を解除してこれを中立にすることでＨ２モードに移行する。続いて、第１Ｍ／Ｇ９０の回転速度を下げるために、こんどは第２Ｍ／Ｇ９２に上記と同様の考え方で制御トルクを発揮させる。これにより、上述と同様に出力トルクの変動を抑えてＨ３モードからＨ１モードへ切り替えることができる。
【００４０】
その結果、反力トルクとして第１Ｍ／Ｇ９０に上記したのと同様のトルクが作用しながらその回転は逆回転側へ移行する。この際に、エンジン１に反力トルクが作用することは前述と同様であるが、この場合もエンジン１の回転速度が若干上昇する方向である。そして、第１キャリア２８の回転速度が０になったところで第２スリーブ７２を左側へ移動して、第１キャリア２８をケース７４に固定することでＨ１モードへ切り替わる。
【００４１】
以上は、エンジン１の駆動による加速中における切り替えの説明であったが、エンジン１が駆動トルクを出していない場合やエンジン１が停止している場合の制動中における駆動モードの切り替えを説明する。
制動中にＥ２モードまたはＨ３モードからＨ１モードまたはＥ１モードへ切り替える場合は、第１Ｍ／Ｇ９０に逆回転側へ向かう制御トルクを出させて、出力トルクが減速方向の値を保ちつつ移行して、第１キャリア２８の回転速度が０になったところで第２スリーブ７２を左側へ移動して、第１キャリア２８をケース７４に固定することでＨ１モードへ切り替わる。
むろん、このときもエンジン１は、その慣性に反して回転速度を若干変動させることになり、この場合はエンジン１の回転速度は若干下降する方向である。
これはエンジン１が停止した状態でＥ２モードからＥ１モードへ切り替える場合も同様であり、その場合はエンジン１が若干逆回転する。
【００４２】
第１Ｍ／Ｇ９０および第２Ｍ／Ｇ９２の容量（ＫＷ）の関係で、上記のように十分な制御トルクを発揮させることができないとしても、上記の反力トルクを０にするトルク値を上回る制御トルクであれば出力トルクの変動を抑える効果がある。
また、上述したように、アクセルペダルを一定値以上踏み込んだ際のＨ１モードとＨ３モード間の切り替えを、サンギヤ４２が逆回転する領域まで行ってから行うようにすると、特にＨ３モードからＨ２モードへの移行において第２Ｍ／Ｇ９２の容量を大きくしないで済む。
【００４３】
次に、後進のＨＲモードについて説明する。
ＨＲモードは、作動表に見るように第１スリーブ７０を右側へ移動してリングギヤ４４と第２サンギヤ３２を連結し、第２スリーブ７２を左側へ移動して第１キャリア２８をケース７４に固定することで行う。
これにより、リングギヤ４４のトルクと第１Ｍ／Ｇ９０のトルクが第２サンギヤ３２に作用して、出力軸１２を逆転駆動する。その出力トルクは−｛Ｔｅ／（１＋αｔ）＋Ｔｍ１｝／α２であり、上記歯数比では−（１．８２Ｔｅ＋２．５Ｔｍ１）である。
【００４４】
以上のように、本発明の自動車用駆動装置の制御方法によれば、減速駆動モードと直結駆動モードの間の駆動モード切り替えにおいて、出力トルクの変動を抑えることが可能であり、スムーズで違和感のない駆動を行うことができる。
【実施例２】
【００４５】
次に、本発明の実施例２の自動車用駆動装置の制御方法につき説明する。
図４は、本発明の実施例２に係る自動車用駆動装置の制御方法を適用する自動車用駆動装置の主要部のスケルトン図である。
なお、実施例１と同様の構成で実質的に同じ部分については同じ符号を付し、作動も含めてそれらの説明を省略する。
【００４６】
実施例２における実施例１との第１の違いは、第１キャリア２８とケース７４との間と、第１Ｍ／Ｇ９０とリングギヤ４４との間に、第１ワンウエイクラッチ８０と第２ワンウエイクラッチ８２をそれぞれ備えていることである。
すなわち、第１ワンウエイクラッチ８０は第１キャリア２８が逆回転方向に回転しようとすると自動的にケース７４に第１キャリア２８を係合するようになっており、第２ワンウエイクラッチ８２は第１Ｍ／Ｇ９０がリングギヤ４４よりも正回転方向に高速で回ろうとすると自動的に両者を係合するようになっている。
【００４７】
第２の違いとして、リングギヤ４４は、第１スリーブ７０により第１サンギヤ２２と連結可能である点は実施例１と同様であるが、の第２スリーブ７２により第２サンギヤ３２と、第１キャリア２８と一体の第３スリーブ７６により第１キャリア２８と、それぞれ連結可能である。
すなわち第２スリーブ７２は、第２サンギヤ３２と連結した第１Ｍ／Ｇ９０と回転方向に一体かつ軸方向に移動可能であり、これを図４に描いた中立位置から右へ移動するとドッグ歯４４ａと噛み合ってリングギヤ４４と連結し、左へ移動するとドッグ歯４８ａと噛み合ってキャリア４８を介して入力軸１０と連結可能である。
また第３スリーブ７６は、第１キャリア２８と回転方向に一体かつ軸方向に移動可能であり、これを図４に描いた中立位置から左へ移動するとドッグ歯４４ｂと噛み合ってリングギヤ４４と連結し、右へ移動するとドッグ歯７４ａと噛み合って第１キャリア２８をケース７４に固定する。
【００４８】
そして第３の違いとして、第１リングギヤ２４はこれと一体の出力歯車１２を有しており、出力歯車１２は図示しない相手歯車と噛み合って車輪を駆動する。したがって、車両前部にエンジンを配置した前輪駆動車、または後部エンジン後輪駆動車に適した構成である。
【００４９】
なお、第１ワンウエイクラッチ８０と第２ワンウエイクラッチ８２は、これらと並列に機械的連結手段を有している。すなわち、第１ワンウエイクラッチ８０と並列に第３スリーブ７６の係合が可能であり、第２ワンウエイクラッチ８２と並列に第２スリーブ７２の係合が可能である。
【００５０】
一般にワンウエイクラッチと並列に機械的連結手段を設けた場合に、機械的連結の係合を解除する際に、ワンウエイクラッチの係合との干渉作用で大きな力を要したり、異音を発したりしないような対策を講じる必要がある。
それらの詳細な説明を省略するが、たとえば、第１ワンウエイクラッチ８０と第ケース７４の間の動力伝達経路内に図示しないスプリングを備えればよい（なお、その詳細は本出願人の出願による特開２０１３−９６５５５公報を参照）。
その他の各回転メンバーの連結関係は実施例１の構成と同様であるので説明を省略する。
【００５１】
続いて図４の構成における実施例２の作動を説明する。
実施例２の作動は、図５に示す作動表と図６の共通速度線図を参照しながら説明する。図５の作動表において、横方向は係合要素であり、第１スリーブ７０を「Ｓ１」とした他に第１ワンウエイクラッチ８０を「ＯＷＣ１」などと記し、縦方向の駆動モードはハイブリッド走行（ＨＶ走行）のみとして、ＥＶ走行を省略した。作動表中、○印は係合を意味し、〔  〕で囲った記号は同一駆動モードに二つある係合要素のうち、どちらか一方が係合する関係であることを示している。
その他の表現方法は実施例１と同様である。
以下、エンジン１を始動した後のＨＶ走行について説明する。
【００５２】
始めにＨ１モードは、実施例１と同様の連結関係であるが、前述したように第１キャリア２８のケース７４への固定は、第１キャリア２８が逆回転しようとすると第１ワンウエイクラッチ８０が自動的に係合し、第１キャリア２８が正回転する方向の場合は第３スリーブ７６を右側へ移動して行われる。
したがって、Ｈ１モードにおいて加速する場合はケース７４への固定を第１ワンウエイクラッチ８０による係合に委ねることができ、Ｈ１モードからＨ３モードへ切り替える場合に第１Ｍ／Ｇ９０が制御トルクを発揮すると第１ワンウエイクラッチ８０の係合は自動的に解除されるので、第３スリーブ７６を操作する必要がない。
Ｈ１モードの出力トルクは実施例１と同様である。
【００５３】
つづくＨ２モードへは、前述したように第１ワンウエイクラッチ８０の係合が自動的に解除される作用があるので、第１Ｍ／Ｇ９０が制御トルクを出せば自動的に移行する。
また、逆にＨ２モードからＨ１モードへも、第１Ｍ／Ｇ９０の回転速度が逆回転側になって第１キャリア２８の回転速度が０になった時点で自動的に第１ワンウエイクラッチ８０が係合して移行する。
【００５４】
つぎにＨ２モードからＨ３モードへは、第１スリーブ７０の係合はそのままに、Ｈ２モードにおいて第１Ｍ／Ｇ９０の回転速度が出力軸１２と同じになった時点で第２ワンウエイクラッチ８２が自動的に係合して遊星歯車群１６を一体化して、本発明の直結駆動へ移行することができる。したがって、直ちに第３スリーブ７６を操作する必要はない。
つづいて、第３スリーブ７６を左側へ移動してリングギヤ４４と第１キャリア２８とを係合することで、出力軸１２の回転速度が上昇して第１Ｍ／Ｇ９０のトルクが小さくなった場合や、エンジン１を停止して第１Ｍ／Ｇ９０に発電する場合に、第２ワンウエイクラッチ８２が係合しない方向のトルクであっても遊星歯車群１６の一体化を維持することができる。
【００５５】
また、Ｈ３モードからＨ１モードへの切り替えに際しても、あらかじめ第３スリーブ７６を中立にしてからＨ２モードへ移行することができる。
つぎに、Ｈ３モードからＨ４モードへの切り替えは、第１Ｍ／Ｇ９０のトルクを調整して第１スリーブ７０に作用するトルクを０にして、これの係合を解除し、続いて第１Ｍ／Ｇ９０の回転速度を入力軸１０と同じまで下げたうえで、第２スリーブ７２を左側へ移動してキャリア４８を介して入力軸１０と連結して切り替える。
【００５６】
図６の共通速度線図に、Ｈ４モードの速度線の代表例としてサンギヤ４２の回転速度が０になった状態で、実線で描いてある。同じ条件でＨ３モードの速度線を破線で描いたのと比べて分かるように、同じ入力軸１０の速度においてＨ３モードよりも出力軸１２の回転速度が高いので、同じエンジン１の回転速度においてより高速走行が可能である。
つぎに、ＨＲモードの作動は各回転メンバーの連結関係も含めて実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００５７】
実施例２は、実施例１で説明したのと同様の効果に加えて、次のような効果を得ることができる。
まず、第１キャリア２８とケース７４との間に第１ワンウエイクラッチ８０を備えたため、Ｈ１モードからＨ２モードへの移行に際して第３スリーブ７６の操作がいらないので、直ちに第１Ｍ／Ｇ９０に制御トルクを出させることができて、制御が容易になるというメリットがある。
また、第１Ｍ／Ｇ９０とリングギヤ４４とに第２ワンウエイクラッチ８２を備えたため、Ｈ２モードからＨ３モードへの移行に際して第３スリーブ７６の操作を直ちに行う必要がなく、制御が容易になるというメリットがある。
むろん、に第１ワンウエイクラッチ８０と第２ワンウエイクラッチ８２は、どちらか一方を備えた構成であってもよいことは言うまでもない。
【００５８】
以上、説明したように上記各実施例の自動車用駆動装置の制御方法にあっては、以下のような特徴を有している。
減速駆動モードと直結駆動モードの間の駆動モード切り替えにおいて、制御トルクの付与により出力トルクの変動を抑えることが可能であり、スムーズで違和感のない駆動を行うことができる。
また、実施例２のように第１ワンウエイクラッチ８０と第２ワンウエイクラッチ８２を備えれば、スリーブなどの係合要素の操作が容易になるというメリットがある。
さらにこれらは、第２メンバー（第１リングギヤ２４）と出力軸１２の間に減速歯車を設けた構成であっても、同様の効果を得ることができる。
【００５９】
そして、Ｈ１モードとＨ３モード間の切り替えは、ドライバーのアクセルペダルの踏み込み量に応じて変化させることもできる。例えば、アクセルペダルの踏み込み量が一定値以下では上記したようにサンギヤ４２が停止した段階で行い、アクセルペダルの踏み込み量が一定値を超えた場合はサンギヤ４２が逆回転する状態になってから行うことでもよい。
【００６０】
本発明の自動車用駆動装置の制御方法は、当業者の一般的な知識に基づいて、ドライバーのアクセルペダルの踏み込み量の変化に応じて、制御トルクの値を変化させるなどの工夫と合わせた態様で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の自動車用駆動装置は、特に快適性を要求される小型乗用車などに適用することができるが、それらに限らず内燃機関およびモーター・ジェネレーターを利用したさまざまな車両に適用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１      エンジン
１０    入力軸
１２    出力軸、出力歯車
１６    遊星歯車群
２２    第１サンギヤ
２４    第１リングギヤ
２６ａ  インナピニオン
２６ｂ  アウタピニオン
２８    第１キャリア
３２    第２サンギヤ
４０    トルク分割遊星歯車
４２    サンギヤ
４４    リングギヤ
４６    ピニオン
４８    キャリア
７０    第１スリーブ
７２    第２スリーブ
７４    ケース（静止部）
７６    第３スリーブ
８０    第１ワンウエイクラッチ
８２    第２ワンウエイクラッチ
９０    第１Ｍ／Ｇ
９２    第２Ｍ／Ｇ
【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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