JP2000190748A

JP2000190748A - 車両用駆動装置

Info

Publication number: JP2000190748A
Application number: JP10371314A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tabata; 淳田端; Yutaka Taga; 豊多賀; Takatsugu Ibaraki; 隆次茨木; Masashi Nakamura; 誠志中村; Shuji Nagano; 周二永野; Masaya Amano; 正弥天野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1998-12-25
Publication date: 2000-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】第２駆動力源に電気エネルギの供給すること
なく、第１駆動力源の出力トルクの変動を吸収もしくは
緩和することの可能な車両用駆動装置を提供する。【解決手段】エンジン１またはモータ・ジェネレータ
２の少なくとも一方から出力された動力を、ロックアッ
プクラッチ４９を有するトルクコンバータ５を介して出
力する車両用駆動装置おいて、フライホイール３に対し
てモータ・ジェネレータ２のロータ３２が連結され、ロ
ータ３２とトルクコンバータ５のフロントカバー３３
が、スプリング１８を有するダンパ４により連結されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関と電動
機などの少なくとも二種類の駆動力源を備えた車両用駆
動装置に関し、特にこれらの駆動力源から出力された動
力をトルクコンバータなどの流体伝動装置を介して出力
するように構成された駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車などの車両の駆動力源とし
て一般に使用されている内燃機関（エンジン）に加え
て、第２の駆動力源として電動機（モータ）を搭載した
車両が開発されている。この種の車両では、電動機の出
力する動力が、車両の走行のためには必ずしも充分では
ないが、電動機の出力の制御性がよいこと、電動機によ
ってエネルギの回生をおこなうことできること、電動機
は排ガスを生じないことなどの利点を生かして電動機を
使用するように構成している。

【０００３】ところで、内燃機関は低車速域における燃
焼状態が不安定であるため、出力トルクの変動や回転変
動が生じやすく、車両の乗り心地が低下する一因になっ
ている。このような、低車速域における内燃機関の回転
脈動を吸収することの可能なトルク制御装置の一例が、
特開平８−１６８１０４号公報に記載されている。この
公報に記載された発明は、内燃機関の出力軸にモータ・
ジェネレータが設けられ、かつ、直結クラッチを有する
トルクコンバータを介して機関出力が変速機に連結され
ている。また、バッテリからモータ・ジェネレータに供
給される電力を制御するインバータが設けられている。

【０００４】そして、低車速域においてエンジンの回転
脈動をキャンセルするように、モータ・ジェネレータの
供給トルクが制御される。具体的には、出力軸の回転速
度の時間変化に基づいてエンジンの脈動トルクが求めら
れ、この脈動トルクと正反対のトルクを発生するよう
に、インバータを制御している。その結果、低車速域に
おけるトルクコンバータのロックアップが可能になり、
燃費の向上と、ドライバビリティの悪化の防止とを実現
できるとされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載された発明においては、エンジントルクの変動
を吸収するためにモータ・ジェネレータに電気エネルギ
を供給しなければならず、不経済であった。また、モー
タ・ジェネレータ自体、またはモータ・ジェネレータの
制御系統にフェールが生じた場合や、バッテリの充電量
が低下して電気エネルギを供給できなくなった場合は、
エンジントルクを変動を吸収もしくは緩和することがで
きなくなる問題もあった。

【０００６】この発明は上記の事情を背景としてなされ
たものであり、第１駆動力源の出力トルクの変動を、よ
り効果的に吸収することの可能な車両用駆動装置を提供
することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項１の発明は、燃料の燃焼に
よって動力を生じる第１駆動力源からの動力、または電
気的エネルギによって動力を生じる第２駆動力源からの
動力の少なくとも一方を、ロックアップクラッチを有す
る流体伝動装置を介して出力する車両用駆動装置おい
て、前記第１駆動力源の出力部材と前記第２駆動力源の
ロータとが一体回転する状態に連結されているととも
に、前記ロータと前記流体伝動装置の入力部材とが、弾
性部材を有する制振機構により連結されていることを特
徴とするものである。

【０００８】請求項１の発明によれば、第２駆動力源の
ロータが回転慣性質量体として機能し、その回転慣性モ
ーメント、および弾性部材の伸縮により、第１駆動力源
のトルク変動が吸収もしくは緩和される。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の構成に加え
て、前記ロータと同心状に配置され、かつ、前記ロータ
と出力部材とを連結する円筒部材と、前記入力部材に対
して同心状に取り付けられた支持軸とを有し、前記円筒
部材の内部に前記支持軸が配置され、前記円筒部材と前
記支持軸とを相対回転可能に接続する第１の軸受と、前
記円筒部材または前記支持軸のいずれか一方に取り付け
られたスナップリングと、前記支持軸の外周に取り付け
られ、かつ、前記第１の軸受および前記スナップリング
に当接するスリーブとにより、前記円筒部材と前記入力
部材とが軸線方向に位置決めされていることを特徴とす
るものである。

【００１０】請求項２の発明によれば、請求項１と同様
の作用が生じるほか、スリーブと第１の軸受およびスナ
ップリングとが当接することにより、軸線方向における
入力部材と円筒部材との位置決めがおこなわれ、その組
付け位置精度が向上する。

【００１１】請求項３の発明は、請求項１の構成に加え
て、前記ロータに対して同心状に取り付けられた円筒部
材と、前記入力部材に対して同心状に取り付けられた支
持軸とを有し、前記円筒部材の内部に前記支持軸が配置
され、前記支持軸に取り付けられた第２の軸受と、前記
第１駆動力源の出力部材に取り付けられた第３の軸受と
により、前記円筒部材が半径方向に位置決めされている
ことを特徴とするものである。

【００１２】請求項３の発明によれば、請求項１と同様
の作用が生じるほか、円筒部材が軸線方向の２点で支持
されるため、円筒部材の半径方向における位置決め精度
が向上する。

【００１３】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明を図面を参照して
具体的に説明する。図２はこの発明による駆動装置が適
用されたハイブリッド車の基本的な構成を示すブロック
図であり、図３は図２のシステムの連結状態を示すすモ
デル図である。このハイブリッド車には、第１駆動力源
１が搭載され、第１駆動力源１の出力側に第２駆動力源
２が搭載されている。その第１駆動力源１は、燃料の燃
焼によって動力を出力する形式の装置であり、ガソリン
エンジンやディーゼルエンジンのほかに、液化石油ガス
や天然ガスなどのガス燃料を燃焼させるエンジンなどが
その例である。この発明は、その第１駆動力源１として
出力されるトルクが繰り返し変動（脈動）するエンジン
を使用した場合に、特に有効である。なお、以下の説明
では、第１駆動力源１をエンジン１と記す。

【００１４】第２駆動力源２は、要は、エンジン１とは
異なる種類の駆動力源であり、原理的にはトルクの変動
（脈動）を生じさせることなく動力を出力することので
きる装置であり、電気的エネルギを回転運動などの運動
エネルギに変換して出力することのできる電動機がその
例である。特に、この発明は、発電機能（回生機能）の
ある電動機を使用した場合に、有効である。なお、以下
の説明では、第２駆動力源２をモータ・ジェネレータ２
と記す。さらに、エンジン１およびモータ・ジェネレー
タ２の出力側には、制振機構としてのダンパ４を介して
流体伝動装置５が連結され、流体伝動装置５の出力側に
は変速機６が配置されている。

【００１５】前記モータ・ジェネレータ２は、エンジン
１の出力部材およびダンパ４に接続されている。すなわ
ちエンジン１の動力またはモータ・ジェネレータ２の動
力の少なくとも一方を、トルクコンバータ５を介して変
速機６に出力できるように構成されている。このモータ
・ジェネレータ２としては、例えば永久磁石型同期モー
タが使用されており、モータ・ジェネレータ２の出力部
材であるロータ（後述）の回転角度を検出するためのレ
ゾルバ７が、モータ・ジェネレータ２と並列に配列され
ている。

【００１６】上記流体伝動装置５は、要は、流体を介し
て動力を伝達することのできる構成であればよく、トル
クの増幅作用のない装置、あるいはトルクの増幅作用の
ある装置（トルクコンバータ）のいずれであってもよ
い。また、流体を介して相互にトルクの伝達をおこなう
入力側の部材と出力側の部材とを選択的に直接連結する
ロックアップクラッチを備えている流体伝動装置が使用
されている。以下、流体伝動装置５として、ロックアッ
プクラッチ付きのトルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）５を例に
示す。

【００１７】一方、変速機６は、入力回転数と出力回転
数との比（変速比）を適宜に変更することのできる装置
であって、有段式の変速機や変速比を連続的に変化させ
ることのできる無段変速機などを採用することができ
る。また自動変速機と手動変速機とのいずれであっても
よい。以下の説明では、変速機６として自動変速機（Ａ
Ｔ）６を使用した例を示す。

【００１８】以下、エンジン１からトルクコンバータ５
に至る動力伝達経路の構成を図１に基づいて具体的に説
明する。前記トルクコンバータ５を収容しているコンバ
ータハウジング１０のエンジン１側の端部に、アダプタ
１１が取り付けられている。このアダプタ１１は、コン
バータハウジング１０の開口端とほぼ等しい外径の円筒
状の部材であって、コンバータハウジング１０の端部と
エンジン１との間に挟み込んだ状態に固定されている。
このアダプタ１１の内周面で軸線方向での中間部には、
中心部に向けて適宜に屈曲して延びた隔壁部１２が一体
に形成されている。その隔壁部１２には、クランクシャ
フト１３およびトルクコンバータ５の回転時における中
心軸線Ａ１と同心状に貫通孔が形成されている。

【００１９】前記アダプタ１１の内周側の空間部のうち
隔壁部１２によって仕切られたエンジン１側の空間部
に、エンジン１の出力部材であるクランクシャフト１３
の先端部が延びている。また、エンジン１のクランクシ
ャフト１３にフライホイール３が連結されている。この
フライホイール３は、従来のガソリンエンジンやディー
ゼルエンジンに取り付けられているものと同様に、エン
ジン１のトルクの変動を抑制するためのものであり、回
転慣性モーメントの大きい円板状の部材である。このフ
ライホイール３は、ラージ部１０１と、このラージ部１
０１よりも外径の小さいスモール部１０２とを有する。
そして、ラージ部１０１とクランクシャフト１３とがボ
ルト１４により固定され、ラージ部１０１とスモール部
１０２とがボルト１９により固定されている。なお、ス
モール部１０２の内周には内歯１１８が形成されてい
る。

【００２０】前記隔壁部１２の内周端には、軸線方向に
延びた比較的短い円筒部２０が形成され、この円筒部２
０の内周に軸受（ラジアル軸受）２１が嵌合されてい
る。円筒部２０の内周面にはスナップリング２２が取り
付けられ、かつ、段部１２３が形成されている。このス
ナップリング２２と段部１２３とにより、円筒部２０と
軸受２１とが軸線方向に位置決めされている。そして、
軸受２１の内周側に円筒形状の入力軸２３が嵌合され、
入力軸２３の外周面にスナップリング１０３が取り付け
られ、かつ、段部１２４が形成されている。この段部１
２４とスナップリング１０３とにより、軸受２１と入力
軸２３とが軸線方向に位置決めされている。

【００２１】さらに、クランクシャフト１３におけるト
ルクコンバータ５側の端部には凹部１０４が形成されて
おり、入力軸２３の一端が凹部１０４内に配置されてい
る。そして、凹部１０４に嵌合された円筒形状のカラー
（滑り軸受）１０５Ａにより、入力軸２３が回転可能に
支持されている。さらにまた、入力軸２３の外周面にお
ける軸受２１とカラー１０５Ａとの間には外歯１１９が
形成されており、入力軸２３の外歯１１９と、スモール
部１０２の内歯１１８とがスプライン嵌合されている。

【００２２】一方、前記トルクコンバータ５のフロント
カバー３３におけるエンジン１側の外端面には、円筒形
状の支持軸１０５が固定されている。この支持軸１０５
はクランクシャフト３と同心状に配置されている。そし
て、この支持軸１０５の自由端が凹部１０４内に配置さ
れている。前記入力軸２３の内周におけるトルクコンバ
ータ５側の端部には軸受（ラジアル軸受）１０６が嵌合
されており、入力軸２３の内周にスナップリング１０７
が取り付けられている。また、入力軸２３の内周には段
部１２５が形成されている。この段部１２５とスナップ
リング１０７とにより、軸受１０６と入力軸２３とが軸
線方向に位置決めされている。さらに、支持軸１０５に
おけるクランクシャフト１３側の外周端にはスナップリ
ング１０８が取り付けられているとともに、支持軸１０
５の外周における軸受１０６とスナップリング１０８と
の間には、円筒形状のスリーブ１０９が取り付けられて
いる。このようにして、スリーブ１０９が軸受およびス
ナップリング１０８に当接するように構成されている。

【００２３】前記モータ・ジェネレータ２は、コンバー
タハウジング１０の内部空間と、アダプタ１１の内部空
間との境界部分に配置されている。モータ・ジェネレー
タ２は環状のロータ３２を有し、前記入力軸２３の外周
における軸受２１よりもトルクコンバータ５に近い位置
に、ロータ３２の内周端が溶接固定されている。このロ
ータ３２は、円板状の部材の外周部に永久磁石１１２を
取り付けたものである。なお、入力軸２３が前記軸受２
１を介して隔壁部１２によって軸線方向に位置決めされ
ていることにより、ロータ３２も入力軸２３と共に軸受
２１を介して隔壁部１２によって軸線方向での位置が決
められている。上記構成により、フロントカバー３３と
ロータ３２との軸線方向の隙間が所定の値に設定されて
いる。

【００２４】上記ロータ３２の外周側にはステータ３４
が配置されている。このステータ３４は、積層鉄心１１
０とコイル１１１とからなるものであって、このステー
タ３４はアダプタ１１の内周面に固定されている。そし
て積層鉄心１１０がロータ３２における永久磁石１１２
と半径方向で接近して対向しており、これに対してコイ
ル１１１が積層鉄心１１０に対して軸線方向に張り出し
ている。したがってモータ・ジェネレータ２は、コイル
１１１が軸線方向に突出し、これに対してロータ３２の
永久磁石１１２の部分がコイル１１１よりも軸線方向で
内側に大きく入り込んでいる。

【００２５】さらに前記レゾルバ７は隔壁部１２とロー
タ３２との間に配置されており、このレゾルバ７はロー
タ２５とステータ２９とを有する。ロータ３２における
隔壁部１２側の端面には、円筒部２０よりも外周に位置
する円筒部１１３が形成され、円筒部１１３の外周にロ
ータ２５が固定されている。また、ステータ２９はロー
タ２５の外周側に配置されており、このステータ２９は
ボルト３０により隔壁部１２に対して固定されている。
このようにして、ステータ２９が、軸線方向における位
置が前記ロータ２５と一致され、ロータ２５の外周面に
接近した位置に配置されている。なお、ボルト３０がス
テータ２９を貫通している部分は円周方向に沿う長孔と
なっており、図１に示すように、ボルト３０は隔壁部１
２よりエンジン１側から挿入されて隔壁部１２に螺合し
ている。したがって、ボルト３０をゆるめた状態でステ
ータ２９を円周方向に回動させることにより、ロータ２
５に対するステータ２９の円周方向での相対位置を調整
できるように構成されている。

【００２６】また、前記ダンパ４は、モータ・ジェネレ
ータ２のロータ３２と、トルクコンバータ５のフロント
カバー３２との間に配置されている。このダンパ４は、
入力軸２３から入力される動力の変動を減衰させて、す
なわち振動もしくは脈動の振幅を小さく（平準化）して
トルクコンバータ５に出力する機構であり、必要に応じ
て各種の構成のものを使用することができる。一般的に
は、相対回転可能な入力側の部材と出力側の部材との間
に弾性部材を介在させ、その弾性部材の伸縮によって振
動を減衰させる構成のものを使用することができる。

【００２７】ダンパ４は、半径方向で外側に延びた平板
部を有する駆動側部材１５と、その駆動側部材１５に対
向して配置された板状の従動側部材１７と、駆動側部材
１５および従動側部材１７が取り付けられた円筒形状の
ハブ１６と、駆動側部材１５と従動側部材１７との間に
保持され、駆動側部材１５と従動側部材１７とが相対回
転することによって、これらの部材１５，１７によって
圧縮されるダンパスプリング１８とによって構成されて
いる。そしてその駆動側部材１５における半径方向で内
側に延びた平板部がハブ１６に対して相対回転不可能に
固定され、フロントカバー３３の外端面に接合された環
状のピース材１１４と、従動側部材１７の外周端とがス
プライン嵌合されている。

【００２８】一方、フロントカバー３３は、トルクコン
バータ５におけるポンプシェル３５と一体化されてトル
クコンバータ５の外側を覆う部材であって、図１に示す
ような異形断面の円板状の部材である。このフロントカ
バー３３の中心部分および半径方向での中間部分は、半
径方向に沿う比較的単純な平板形状である。これに対し
てフロントカバー３３の外周側の部分は、前記コイル１
１１の内周側を通り、かつ、コイル１１１の軸線方向の
側面に到るように屈曲されている。そして、フロントカ
バー３３の外周端と、ポンプシェル３５の外周端とが、
溶接などの固定手段により接合されている。

【００２９】ポンプシェル３５は、従来のトルクコンバ
ータのポンプシェルと同様に、回転中心から半径方向に
延びた部分が、いわゆる椀形断面に湾曲した形状を成し
ており、その椀形に湾曲した部分の内面に、ポンプブレ
ードが固定されてポンプインペラを構成している。そし
てこのポンプシェル３５の内周端には、前記入力軸２３
と中心軸線Ａ１を一致させた円筒軸３６が溶接固定され
ている。そしてこの円筒軸３６が、油圧ポンプ３７のボ
デー３８におけるボス部３９の内周側に挿入され、その
ボス部３９の内周部に挿入したブッシュ４０によって軸
線方向に移動し得る状態で回転可能に保持されている。
なお、このブッシュ４０は滑り軸受であり、これに替え
て軸線方向への移動を許容できるころがり軸受を使用す
ることもできる。

【００３０】前記ボデー３８は、トランスミッションハ
ウジング１２１の内周面に固定されるとともに、その内
部にロータ３７Ａを回転自在に収容しており、前記ポン
プシェル３５における円筒軸３６の先端部がそのロータ
３７Ａに係合している。すなわち入力軸２３に伝達され
た動力によって油圧ポンプ３７を駆動するように構成さ
れている。なお、ボス部３９の先端部と円筒軸３６の外
周面との間にオイルシール４１が配置されている。した
がって、前記軸受２１，１０６をシール軸受とすること
により、モータ・ジェネレータ２が収容されている空間
部を液密状態に維持することが可能である。

【００３１】上記の円筒軸３６の内周側に、円筒状の固
定軸４２が、同一軸線上に配置されている。この固定軸
４２は、油圧ポンプ３７のボデー３８に一体化された支
持用の軸であって、その先端部がトルクコンバータ５の
内部にまで延びている。そしてこの固定軸４２の先端部
外周に一方向クラッチ４３のインナーレース１１５がス
プライン嵌合して取り付けられており、またその一方向
クラッチ４３のアウターレース１１６にステータ３５Ａ
が取り付けられている。

【００３２】さらに固定軸４２の内周側には変速機入力
軸４４が挿入され、固定軸４２の内周面と変速機入力軸
４４との間に配置した軸受４５によって、変速機入力軸
４４が回転自在に支持されている。この変速機入力軸４
４の先端部は、前記固定軸４２の先端部方向に突出して
おり、その先端部にハブ４６がスプライン嵌合されてい
る。なお、このハブ４６と変速機入力軸４４との間はオ
イルシール４７によって液密状態に封止されている。さ
らにまた、ハブ４６とフロントカバー３３との間にはス
ラスト軸受１１７が配置されている。

【００３３】ハブ４６には、タービンランナ４８とロッ
クアップクラッチ４９とが連結されている。タービンラ
ンナ４８は、椀形に湾曲したシェルの内面に複数のブレ
ードを固定した構造であって、前記ポンプシェル３５と
ほぼ対称形状を成しており、前記ステータ３５Ａを挟ん
でポンプシェル３５と対向して配置されている。

【００３４】ロックアップクラッチ４９は、多板構造の
クラッチであって、前記フロントカバー３３の内面に対
向した位置に設けられている。すなわちフロントカバー
３３の中間部で半径方向に沿う平板状の部分の正面に対
向してクラッチドラム５０が配置されている。このクラ
ッチドラム５０は、ほぼ有底円筒状を成す部材であっ
て、フロントカバー３３の中間部の内面に対向する位置
に配置されるとともに、その内周側の端部で前記ハブ４
６にリベットによって固定・一体化されている。このク
ラッチドラム５０の円筒状を成す外周部の内面に摩擦板
５１がスプライン嵌合されている。

【００３５】またこの摩擦板５１を挟んでフロントカバ
ー３３の内面と対向する位置に他の摩擦板５２が配置さ
れている。また、フロントカバー３３の内面にはリング
状のリテーナ５３が取り付けられている。そして、摩擦
板５２がリテーナ５３の外周側に嵌合されている。さら
にこれらの摩擦板５１，５２を挟んでフロントカバー３
３の内面に対向する位置にピストン５４が軸線方向に前
後動するように配置されている。このピストン５４は、
環状の板状体であって、その内周部によって前記ハブ４
６に液密状態を維持して摺動自在に嵌合するとともに、
外周部がクラッチドラム５０の円筒状部分の内周面に摺
接している。

【００３６】上述したフロントカバー３３およびポンプ
シェル３５によって区画されている空間部、すなわちト
ルクコンバータ５の内部にはオイル（オートマチックト
ランスミッションフルード）が充填されており、入力軸
２３と共にポンプシェル３５が回転して生じるオイルの
螺旋流がタービンランナ４８に供給されてタービンラン
ナ４８が回転し、その結果、入力軸２３から変速機入力
軸４４に動力が伝達される。

【００３７】また、ピストン５４の背面側すなわち摩擦
板５１，５２とは反対側の油圧を、正面側すなわち摩擦
板５１，５２側の油圧より高くすることにより、ピスト
ン５４が摩擦板５１，５２をフロントカバー３３の内面
との間に挟み付け、その結果、フロントカバー３３から
これらの摩擦板５１，５２を介してクラッチドラム５０
ならびにハブ４６および変速機入力軸４４に動力が伝達
される。すなわちロックアップクラッチ４９が係合する
ことにより、このロックアップクラッチ４９を介して入
力軸２３から変速機入力軸４４に直接動力が伝達され
る。また、上記のトルクコンバータ５におけるステータ
３５Ａの作用およびこれを支持している一方向クラッチ
４３の作用は、従来のトルクコンバータと同様であるの
で、その説明は省略する。

【００３８】上述したようにトルクコンバータ５は、フ
ロントカバー３３およびポンプシェル３５ならびに入力
軸２３の一部と円筒軸３６の一部とによって構成された
中空容器の内部にオイルを充填した構造であり、そのオ
イルの圧力が高くなると、その全体が幾分軸線方向に膨
張する。その場合、図１に示す構成では、フロントカバ
ー３３が、入力軸２３、軸受２１，１０６によって軸線
方向に対しては移動しないように支持され、これに対し
て円筒軸３６がブッシュ４０によって支持されているの
で、トルクコンバータ５の油圧の上昇による変形は、円
筒軸３６の軸線方向の変位によって吸収される。その結
果、モータ・ジェネレータ２におけるロータ３２とステ
ータ３４との軸線方向での相対位置や、レゾルバ７にお
けるロータ２５とステータ２９との軸線方向での相対位
置にズレが生じることや、フロントカバー３３とロータ
３２との軸線方向の隙間が減少することなどが防止され
ている。

【００３９】上記の駆動装置を構成している各要素の配
列順序は、図２および図３のとおりである。すなわちこ
こに示す例は、エンジン１を車両の前後方向に向けて配
置したＦＲ車（フロントエンジン・リヤドライブ車）に
適する配置例であり、エンジン１の出力側にモータ・ジ
ェネレータ２が配置され、そのモータ・ジェネレータ２
の出力側にトルクコンバータ５を介して自動変速機６が
配置されている。この自動変速機６は、後述する歯車変
速機部５５と油圧制御部５６とを備えており、歯車変速
機部５５から後方側に延びた出力軸５７を介して動力を
出力するようになっている。

【００４０】また、油圧制御部５６は、前記ロックアッ
プクラッチ４９の係合・解放の制御および変速制御なら
びに摩擦係合装置の係合圧の制御をおこなうためのもの
であって、複数の電磁バルブや切り換えバルブならびに
調圧バルブを備え、電磁バルブを電気的に制御すること
により、上記の各制御を実行するように構成されてい
る。なお、この油圧制御部５６としては、従来知られて
いる自動変速機用の油圧制御装置を採用することができ
る。

【００４１】さらに、トルクコンバータ５および油圧制
御部５６に隣接して他の油圧制御部１２０が設けられて
いる。この油圧制御部１２０は、機能的には油圧制御部
５６と同様の機能を備えており、電動機（図示せず）な
どにより駆動される電動オイルポンプ（図示せず）と、
この電動オイルポンプと前記オイルポンプ３７との油路
を切り換えるバルブ（図示せず）とを有する。

【００４２】前述したようにモータ・ジェネレータ２は
入力軸２３に連結されており、したがってモータ・ジェ
ネレータ２を駆動することによりモータ走行をおこな
い、また反対に入力軸２３からモータ・ジェネレータ２
に動力を伝達することにより、モータ・ジェネレータ２
で発電をおこなってエネルギの回生をおこなう。そのた
めに、モータ・ジェネレータ２には、図４に示すよう
に、インバータ５７を介してバッテリ５８が接続されて
いる。

【００４３】そのインバータ５７は、モータ・ジェネレ
ータ２の制御のために従来使用されているものと同様で
あって、モータ・ジェネレータ２に対する電流および周
波数を制御し、またモータ・ジェネレータ２で発電する
際の電流を制御するように構成されている。そして、そ
れらの制御をおこなうためにコントローラ５９が設けら
れている。このコントローラ５９は、一例としてマイク
ロコンピュータを主体とするものであって、エンジン１
の始動要求、発進あるいは加速要求、さらには制動要求
などに従ってインバータ５７およびバッテリ５８を制御
するように構成されている。

【００４４】その制御の例を挙げると、エンジン１の始
動要求があると、バッテリ５８からモータ・ジェネレー
タ２に電流を供給してモータ・ジェネレータ２を駆動
し、その動力によってクランクシャフト１３を回転さ
せ、同時にエンジン１に燃料を供給してエンジン１を始
動する。また発進や加速などのために大きい駆動力が要
求された場合には、モータ・ジェネレータ２をバッテリ
５８の電力で駆動し、エンジン１による動力に加えてモ
ータ・ジェネレータ２による動力をトルクコンバータ５
に入力する。

【００４５】さらに制動操作に伴う制動要求があった場
合には、モータ・ジェネレータ２を入力軸２３から伝達
される動力によって回転させて発電をおこなわせ、その
電流をバッテリ５８に供給して充電する。したがって運
動エネルギを電気エネルギに変換するので、これが車両
の走行に対しては負荷となり、制動力を得ることができ
る。なお、バッテリ５８がほぼ満杯まで充電されていた
り、あるいは温度が上限程度まで高くなっていれば、バ
ッテリ５８に対する充電が制限されるので、充電回路を
開くなどの制御によって充電を中止する。

【００４６】上記のエンジン１やモータ・ジェネレータ
２ならびに自動変速機６などの各装置は、車両の状態を
示す各種のデータに基づいて制御される。例えば図５に
示すように、マイクロコンピュータを主体とする総合制
御装置（ＥＣＵ）６０に各種の信号を入力し、その入力
された信号に基づく演算結果を制御信号として出力する
ようになっている。

【００４７】この入力信号の例を挙げれば、ＡＢＳ（ア
ンチロックブレーキ）コンピュータからの信号、車両安
定化制御（ＶＳＣ：商標）コンピュータからの信号、エ
ンジン回転数ＮE 、エンジン水温、イグニッションスイ
ッチからの信号、バッテリＳＯＣ（State of Charge：
充電状態）、ヘッドライトのオン・オフ信号、デフォッ
ガのオン・オフ信号、エアコンのオン・オフ信号、車速
信号、自動変速機（ＡＴ）油温、シフトポジション、サ
イドブレーキのオン・オフ信号、フットブレーキのオン
・オフ信号、触媒（排気浄化触媒）温度、アクセル開
度、カム角センサからの信号、スポーツシフト信号、車
両加速度センサからの信号、駆動力源ブレーキ力スイッ
チからの信号、タービン回転数ＮT センサからの信号、
レゾルバ信号などである。

【００４８】また、出力信号の例を挙げると、点火信
号、噴射（燃料の噴射）信号、スタータへの信号、前記
コントローラ５９への信号、減速装置への信号、ＡＴソ
レノイドへの信号、ＡＴライン圧コントロールソレノイ
ドへの信号、ＡＢＳアクチュエータへの信号、自動停止
制御実施インジケータへの信号、自動停止制御未実施イ
ンジケータへの信号、スポートモードインジケータへの
信号、ＶＳＣアクチュエータへの信号、ＡＴロックアッ
プコントロールバルブへの信号などである。

【００４９】この発明に係る上記の駆動装置は、基本的
には、走行のための動力をエンジン１によって出力し、
またエンジン１によって減速し、モータ・ジェネレータ
２は走行のための駆動力あるいは制動力を補助するため
に使用される。したがって前記自動変速機６は後進段を
含む複数の変速段を設定することができるように構成さ
れている。その歯車変速機部５５の一例を図６に示して
ある。

【００５０】ここに示す構成では、前進５段・後進１段
の変速段を設定するように構成されている。すなわちこ
こに示す自動変速機６は、トルクコンバータ５に続けて
副変速部６１と、主変速部６２とを備えている。これら
の副変速部６１および主変速部６２はトランスミッショ
ンハウジング１２１の内部に配置されている。その副変
速部６１は、いわゆるオーバードライブ部であって１組
のシングルピニオン型遊星歯車機構６３によって構成さ
れ、キャリヤ６４が前記変速機入力軸４４に連結され、
またこのキャリヤ６４とサンギヤ６５との間に一方向ク
ラッチＦ0 と一体化クラッチＣ0 とが並列に配置されて
いる。

【００５１】なお、この一方向クラッチＦ0 はサンギヤ
６５がキャリヤ６４に対して相対的に正回転（変速機入
力軸４４の回転方向の回転）する場合に係合するように
なっている。またサンギヤ６５の回転を選択的に止める
多板ブレーキＢ0 が設けられている。そしてこの副変速
部６１の出力要素であるリングギヤ６６が、主変速部６
２の入力要素である中間軸６７に接続されている。

【００５２】したがって副変速部６１は、多板クラッチ
Ｃ0 もしくは一方向クラッチＦ0 が係合した状態では遊
星歯車機構６３の全体が一体となって回転するため、中
間軸６７が変速機入力軸４４と同速度で回転し、低速段
となる。またブレーキＢ0 を係合させてサンギヤ６５の
回転を止めた状態では、リングギヤ６６が変速機入力軸
４４に対して増速されて正回転し、高速段となる。

【００５３】他方、主変速部６２は三組の遊星歯車機構
７０，８０，９０を備えており、それらの回転要素が以
下のように連結されている。すなわち第１遊星歯車機構
７０のサンギヤ７１と第２遊星歯車機構８０のサンギヤ
８１とが互いに一体的に連結され、また第１遊星歯車機
構７０のリングギヤ７３と第２遊星歯車機構８０のキャ
リヤ８２と第３遊星歯車機構９０のキャリヤ９２との三
者が連結され、かつそのキャリヤ９２に出力軸５７が連
結されている。さらに第２遊星歯車機構８０のリングギ
ヤ８３が第３遊星歯車機構９０のサンギヤ９１に連結さ
れている。

【００５４】この主変速部６２の歯車列では後進段と前
進側の四つの変速段とを設定することができ、そのため
のクラッチおよびブレーキが以下のように設けられてい
る。先ずクラッチについて述べると、互いに連結されて
いる第２遊星歯車機構８０のリングギヤ８３および第３
遊星歯車機構９０のサンギヤ９１と中間軸６７との間に
第１クラッチＣ1 が設けられ、また互いに連結された第
１遊星歯車機構７０のサンギヤ７１および第２遊星歯車
機構８０のサンギヤ８１と中間軸６７との間に第２クラ
ッチＣ2 が設けられている。

【００５５】つぎにブレーキについて述べると、第１ブ
レーキＢ1 はバンドブレーキであって、第１遊星歯車機
構７０および第２遊星歯車機構８０のサンギヤ７１，８
１の回転を止めるように配置されている。またこれらの
サンギヤ７１，８１（すなわち共通サンギヤ軸）とコン
バータハウジング１０との間には、第１一方向クラッチ
Ｆ1 と多板ブレーキである第２ブレーキＢ2 とが直列に
配列されており、その第１一方向クラッチＦ1 はサンギ
ヤ７１，８１が逆回転（変速機入力軸４４の回転方向と
は反対方向の回転）しようとする際に係合するようにな
っている。

【００５６】多板ブレーキである第３ブレーキＢ3 は第
１遊星歯車機構７０のキャリヤ７２とコンバータハウジ
ング１０との間に設けられている。そして第３遊星歯車
機構９０のリングギヤ９３の回転を止めるブレーキとし
て多板ブレーキである第４ブレーキＢ4 と第２一方向ク
ラッチＦ2 とがコンバータハウジング１０との間に並列
に配置されている。なお、この第２一方向クラッチＦ2
はリングギヤ９３が逆回転しようとする際に係合するよ
うになっている。

【００５７】上述した各変速部６１，６２の回転部材の
うち副変速部６１のクラッチＣ0 の回転数を検出するタ
ービン回転数センサ６８と、出力軸５７の回転数を検出
する出力軸回転数センサ６９とが設けられている。

【００５８】上記の自動変速機６では、各クラッチやブ
レーキを図７の作動図表に示すように係合・解放するこ
とにより前進５段・後進１段の変速段を設定することが
できる。なお、図７において○印は係合状態、空欄は解
放状態、◎印はエンジンブレーキ時の係合状態、△印は
係合するものの動力伝達に関係しないことをそれぞれ示
す。

【００５９】図７に示すＰ（パーキング）、Ｒ（リバー
ス：後進段）、Ｎ（ニュートラル）ならびに第１速（１
ｓｔ）ないし第５速（５ｔｈ）の各シフト状態は、図示
しないシフト装置のレバーをマニュアル操作することに
より設定される。そのシフトレバーによって設定される
各シフトポジションは、Ｐ（パーキング）ポジション、
Ｒ（リバース）ポジション、Ｎ（ニュートラル）ポジシ
ョン、Ｄ（ドライブ）ポジション、４ポジション、３ポ
ジション、２ポジション、Ｌ（ロー）ポジションであ
る。

【００６０】ここで、Ｄポジションは車速やアクセル開
度などの車両の走行状態に基づいて前進第１速ないし第
５速を設定するためのポジションであり、また“４”ポ
ジションは、第１速ないし第４速、“３”ポジションは
第１速ないし第３速、“２”ポジションは第１速および
第２速、Ｌポジションは第１速をそれぞれ設定するため
のポジションである。なお、“３”ポジションないしＬ
ポジションは、エンジンブレーキレンジを設定するポジ
ションであり、それぞれのポジションで設定可能な変速
段のうち最も高速側の変速段でエンジンブレーキを効か
せるように構成されている。

【００６１】ここで、実施形態とこの発明との対応関係
を説明する。すなわち、エンジン１がこの発明の第１駆
動力源に相当し、モータ・ジェネレータ２がこの発明の
第２駆動力源に相当し、トルクコンバータ５がこの発明
の流体伝動装置に相当し、クランクシャフト１３および
フライホイール３がこの発明の出力部材に相当し、フロ
ントカバー３３がこの発明の入力部材に相当し、スプリ
ング１８がこの発明の弾性部材に相当し、ダンパ４がこ
の発明の制振機構に相当し、入力軸２３がこの発明の円
筒部材に相当し、軸受１０６がこの発明の第１の軸受ま
たは第２の軸受に相当し、カラー１０５Ａがこの発明の
第３の軸受に相当する。

【００６２】ここで、図１に示す駆動装置の組み付け手
順を説明する。まず、ロックアップクラッチ４９および
支持軸１０５を有するトルクコンバータ５の全体を組み
立て、トルクコンバータサブアッセンブリ（組立体）が
形成される。一方、アダプタ１１には、モータ・ジェネ
レータ２のステータ３４と、レゾルバ７のステータ２９
（仮止め状態）と、軸受２１と、入力軸２３および軸受
１０６と、モータ・ジェネレータ２のロータ３２とを組
み付け、アダプタサブアッセンブリ（組立体）が形成さ
れる。

【００６３】そして、トルクコンバータサブアッセンブ
リとアダプタサブアッセンブリとを軸線方向に相対移動
して近づけ、支持軸１０５を入力軸２３の内部に挿入す
るとともに、ピース部材１１４と従動側部材１７とをス
プライン嵌合させる。そして、支持軸１０５の段部１２
２と軸受１０６の端面とが当接し、トルクコンバータサ
ブアッセンブリとアダプタサブアッセンブリとの軸線方
向の位置決めがおこなわれる。ついで、入力軸２３と支
持軸１０５との間にスリーブ１０９が挿入されるととも
に、支持軸１０５に対してスナップリング１０８が取り
付けられ、入力軸２３と支持軸１０５とが軸線方向に位
置決めされる。

【００６４】また、コンバータハウジング１０とトラン
スミッションハウジング１２１とが結合され、かつ、ト
ランスミッションハウジング１２１の内部に主変速部６
２および副変速部６１が収納されているトランスミッシ
ョンサブアッセンブリと、アダプタ１１とを軸線方向に
相対移動して近づけ、変速機入力軸４４とハブ４６とを
スプライン嵌合するとともに、コンバータハウジング１
０の端面とアダプタ１１の端面とを当接させ、図示しな
いボルトによりコンバータハウジング１０とアダプタ１
１とを固定する。

【００６５】そして、レゾルバ７のステータ２９を円周
方向に移動させてロータ２５との位相を調整した後、ボ
ルト３０を本締めし、ステータ２９を固定する。さら
に、アダプタアッセンブリおよびトルクコンバータアッ
センブリならびにトランスミッションアッセンブリの組
立体と、エンジン１とを軸線方向に相対移動して近づ
け、入力軸２３とスモール部１０２とをスプライン嵌合
させるとともに、アダプタ１１とエンジン１とをボルト
（図示せず）により固定し、駆動装置の組立が完了す
る。

【００６６】上述した駆動装置では、エンジン１を駆動
すると、そのクランクシャフト１３と共にフライホイー
ル３が回転する。エンジン１は燃料の燃焼に伴うピスト
ンの直線運動を回転運動に変換して動力を出力するもの
であるから、その出力トルクが燃料の燃焼に応じて変動
する。これに対してフライホイール３の回転慣性モーメ
ントが大きいので、エンジン１の出力トルクの変動（脈
動）がこのフライホイール３によって平準化される。ま
た、フライホイール３のトルクは入力軸２３に伝達され
るとともに、ダンパ４を介してトルクコンバータ５のフ
ロントカバー３３に伝達される。

【００６７】ここで、モータ・ジェネレータ２のロータ
３２が回転慣性質量体として機能し、フライホイール３
と同様の慣性モーメントにより、入力軸２３に伝達され
るトルクの変動が平準化される。また、入力軸２３のト
ルクはダンパ４を介してトルクコンバータ５に伝達され
るため、スプリング１８の伸縮により再度トルク変動が
吸収もしくは緩和される。つまり、機械的な構成により
エンジントルクの変動を吸収もしくは緩和することが可
能である。したがって、モータ・ジェネレータ２自体も
しくは電気系統のフェール時にも、ロックアップクラッ
チ４９の係合車速を可及的に低車速化して燃費を向上
し、かつ、車両の乗り心地を向上することができる。

【００６８】また、駆動装置の組立時においては、スリ
ーブ１０９および軸受１０６とスナップリング１０８と
が当接することにより、スナップリング１０８によりス
ラスト方向の反力を受け止めている。したがって、軸線
方向における支持軸１０５と入力軸２３との位置決めが
おこなわれ、その組付け位置精度が向上し、トルクコン
バータ５が軸線方向に膨張した場合においても、フロン
トカバー３３とロータ３２と隙間が減少することなく所
定値に維持される。さらに、入力軸２３が軸受１０６お
よびカラー１０５Ａにより、軸線方向の２点で支持され
ているため、入力軸２３の半径方向における位置決め精
度が向上し、動力伝達系の振動やガタが抑制される。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、第２駆動力源のロータの回転慣性モーメントによ
り、円筒部材から制振機構に伝達されるトルクの変動が
平準化される。また、制振機構に伝達されたトルクは、
弾性部材の伸縮により再度トルク変動が吸収もしくは緩
和される。つまり、機械的な構成により第１駆動力源の
出力トルクの変動を吸収もしくは緩和することが可能で
ある。したがって、第１駆動力源自体もしくは第１駆動
力源の制御系統にフェールが発生した場合や、電気エネ
ルギの不足している場合においても、ロックアップクラ
ッチの係合車速を低車速化することができ、燃費の向上
と、車両の乗り心地の向上とを図ることができる。

【００７０】請求項２の発明によれば、請求項１と同様
の効果を得られる他、駆動装置の組立時においては、第
１の軸受および第２の軸受とスナップリングとが当接す
ることにより、スナップリングによりスラスト方向の反
力を受け止めている。したがって、軸線方向における流
体伝動装置と円筒部材との位置決めがおこなわれ、その
組付け位置精度が高められ、製品品質が向上するする。

【００７１】請求項３の発明によれば、請求項１と同様
の効果を得られる他、円筒部材が第１の軸受および第２
の軸受により、軸線方向の２点で支持されているため、
円筒部材の半径方向における位置決め精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の駆動装置の一例を具体的に示す部
分断面図である。

【図２】この発明の駆動装置の構成を原理的に示すブ
ロック図である。

【図３】この発明の一例におけるエンジンから変速機
までの各要素の配列を示す模式図である。

【図４】図２および図３に示されたモータ・ジェネレ
ータの制御系統を示すブロック図である。

【図５】この発明の一例における総合制御装置におけ
る入出力信号を示す図である。

【図６】この発明の一例における自動変速機のギヤト
レーンを示すスケルトン図である。

【図７】その自動変速機の各変速段を設定するための
クラッチおよびブレーキの係合作動表を示す図表であ
る。

【符号の説明】

１…エンジン、２…モータ・ジェネレータ、３…フ
ライホイール、４…ダンパ、５…トルクコンバー
タ、１３…クランクシャフト、１８…スプリング、
２１，１０６…軸受、２３…入力軸、３３…フロ
ントカバー、１０５…支持軸、１０５Ａ，１０９…
カラー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 29/02 (72)発明者茨木隆次愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者中村誠志愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者永野周二愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者天野正弥愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3D039 AA02 AA03 AA04 AB27 AC03 AC21 AC36 AC78 AD02 AD11 3G093 AA05 AA07 AA14 AA16 AB00 AB01 BA33 5H115 PA01 PA12 PG04 PI16 PI22 PI29 PO17 PU01 PU10 PU23 QE01 QI03 QI04 QN02 RB08 RE02 RE03 SE05 SE08 TB01 TD20 TE02 TE08 TI01 TO02 TO21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料の燃焼によって動力を生じる第１駆
動力源からの動力、または電気的エネルギによって動力
を生じる第２駆動力源からの動力の少なくとも一方を、
ロックアップクラッチを有する流体伝動装置を介して出
力する車両用駆動装置おいて、前記第１駆動力源の出力部材と前記第２駆動力源のロー
タとが一体回転する状態に連結されているとともに、前
記ロータと前記流体伝動装置の入力部材とが、弾性部材
を有する制振機構により連結されていることを特徴とす
る車両用駆動装置。
【請求項２】前記ロータと同心状に配置され、かつ、
前記ロータと出力部材とを連結する円筒部材と、前記入
力部材に対して同心状に取り付けられた支持軸とを有
し、前記円筒部材の内部に前記支持軸が配置され、前記
円筒部材と前記支持軸とを相対回転可能に接続する第１
の軸受と、前記円筒部材または前記支持軸のいずれか一
方に取り付けられたスナップリングと、前記支持軸の外
周に取り付けられ、かつ、前記第１の軸受および前記ス
ナップリングに当接するスリーブとにより、前記円筒部
材と前記入力部材とが軸線方向に位置決めされているこ
とを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】前記ロータに対して同心状に取り付けら
れた円筒部材と、前記入力部材に対して同心状に取り付
けられた支持軸とを有し、前記円筒部材の内部に前記支
持軸が配置され、前記支持軸に取り付けられた第２の軸
受と、前記第１駆動力源の出力部材に取り付けられた第
３の軸受とにより、前記円筒部材が半径方向に位置決め
されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆
動装置。