JP2000245013A

JP2000245013A - ハイブリッド駆動装置

Info

Publication number: JP2000245013A
Application number: JP11093205A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tabata; 淳田端; Takatsugu Ibaraki; 隆次茨木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】３６Ｖなどの低電圧の蓄電装置や電動モータ
を使用できるハイブリッド駆動装置を提供する。【解決手段】第１遊星歯車装置３０および第２遊星歯
車装置３２から成る副変速機１６のサンギヤＳ１をモー
タジェネレータ１４に連結し、サンギヤＳ２を第１クラ
ッチＣ１を介してエンジン１２に連結し、キャリアＣを
反力ブレーキＢに接続し、リングギヤＲを出力部材３６
を介して無段変速機１８の入力軸３８に接続し、サンギ
ヤＳ１とＳ２を第２クラッチＣ２で連結できるようにし
た。そして、クラッチＣ１、Ｃ２を解放するとともに反
力ブレーキＢを係合した低速段において、モータジェネ
レータ１４を動力源として低速の前後進を行う一方、ク
ラッチＣ１、Ｃ２を係合するとともに反力ブレーキＢを
解放した高速段において、エンジン１２を動力源として
高速で前進する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハイブリッド駆動装
置に係り、特に、電動モータを駆動力源として走行する
際に大きなトルク増幅が得られるハイブリッド駆動装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】燃料の燃焼で作動するエンジンと電気エ
ネルギーで作動する電動モータとを車両走行用の駆動力
源として備えているハイブリッド駆動装置が提案されて
いる。特開平１０−７３１６１号公報に記載されている
装置はその一例で、シンプルプラネタリ型の遊星歯車装
置から成る副変速機が設けられ、２つのクラッチの係合
状態によって電動モータのみを駆動力源とするモータ走
行モード、エンジンのみを駆動力源とするエンジン走行
モード、電動モータで反力を受けてエンジンにより発進
するエンジン発進モードなどが成立させられるようにな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のハイブリッド駆動装置においては、モータ走
行モードでは変速比が１の直結状態でトルク増幅作用が
得られないとともに、エンジン発進モードではエンジン
出力に応じた所定のモータトルクが必要であるため、高
電圧の蓄電装置を用いて高出力の電動モータを使用する
必要があり、比較的低電圧の蓄電装置や電動モータは出
力不足で使用できないという問題があった。

【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、低電圧の蓄電装置や
電動モータを使用できるハイブリッド駆動装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、第１発明は、燃料の燃焼で作動するエンジンと電
気エネルギーで作動する電動モータとを車両走行用の駆
動力源として備えているハイブリッド駆動装置であっ
て、(a) 第１遊星歯車装置と、その第１遊星歯車装置に
連結される第２遊星歯車装置と、反力ブレーキと、出力
部材とを有する副変速機を備えているとともに、(b) 前
記第１遊星歯車装置の第１サンギヤが前記電動モータに
連結され、前記第２遊星歯車装置の第２サンギヤが前記
エンジンに連結され、(c) 前記反力ブレーキおよび前記
出力部材は、その反力ブレーキが係合させられると前記
電動モータからその出力部材へのトルク増幅が前記エン
ジンからその出力部材へのトルク増幅より大きい低速段
が成立させられるように、前記第１サンギヤおよび第２
サンギヤ以外の回転要素に連結されていることを特徴と
する。

【０００６】第２発明は、第１発明のハイブリッド駆動
装置において、(a) 前記エンジンと前記第２サンギヤと
の間を連結、遮断する第１クラッチと、(b) 前記第１遊
星歯車装置および前記第２遊星歯車装置の全ての回転要
素を一体回転させるようにその回転要素の任意の２つを
連結する第２クラッチとを有することを特徴とする。

【０００７】第３発明は、第２発明のハイブリッド駆動
装置において、(a) 前記第１クラッチおよび前記第２ク
ラッチが共に解放されるとともに前記反力ブレーキが係
合させられることにより前記低速段が成立させられ、
(b) 前記第１クラッチおよび前記第２クラッチが共に係
合させられるとともに前記反力ブレーキが解放されるこ
とにより、前記エンジンおよび前記電動モータを前記出
力部材に直結する高速段が成立させられることを特徴と
する。

【０００８】第４発明は、第１発明〜第３発明の何れか
のハイブリッド駆動装置において、(a) 前記第１遊星歯
車装置はダブルプラネタリ型で、前記第２遊星歯車装置
はシンプルプラネタリ型であり、(b) 前記反力ブレーキ
は、前記第１遊星歯車装置の第１キャリアおよび前記第
２遊星歯車装置の第２キャリアに連結され、(c) 前記出
力部材は、前記第１遊星歯車装置の第１リングギヤおよ
び前記第２遊星歯車装置の第２リングギヤに連結されて
いることを特徴とする。

【０００９】第５発明は、第１発明〜第４発明の何れか
のハイブリッド駆動装置において、前記出力部材は、主
変速機である無段変速機に連結されていることを特徴と
する。

【００１０】第６発明は、第１発明〜第５発明の何れか
のハイブリッド駆動装置において、(a) 前記電動モータ
のみを駆動力源としてクリープトルクを発生させるクリ
ープトルク発生手段と、(b) 前記エンジンを始動し、そ
のエンジンおよび前記電動モータの両方を駆動力源とし
て発進する発進手段とを有することを特徴とする。

【００１１】第７発明は、第３発明のハイブリッド駆動
装置において、前記高速段において、前記第１クラッチ
をスリップ制御することによりエンジンブレーキ力の大
きさを制御するエンジンブレーキ力制御手段を有するこ
とを特徴とする。

【００１２】

【発明の効果】第１発明のハイブリッド駆動装置におい
ては、反力ブレーキを係合させることにより、電動モー
タから出力部材へのトルク増幅がエンジンから出力部材
へのトルク増幅より大きい低速段が成立させられるた
め、比較的低電圧の蓄電装置や電動モータを用いて停車
時に実用上十分な大きさのクリープトルクを発生させた
り、そのまま車両を発進させたりすることが可能とな
る。

【００１３】第２発明では、エンジンと第２サンギヤと
の間に第１クラッチが設けられるとともに、副変速機を
一体回転させる第２クラッチが設けられているため、例
えば第３発明のように、第１クラッチおよび第２クラッ
チが共に解放されるとともに反力ブレーキが係合させら
れることにより低速段が成立させられ、第１クラッチお
よび第２クラッチが共に係合させられるとともに反力ブ
レーキが解放されることにより高速段が成立させられる
他、高速段で第１クラッチを解放してエンジンを切り離
すことにより、電動モータを回生制御して効率良く充電
しながら制動力を発生させることもできるなど、３つの
係合装置（クラッチおよびブレーキ）の切換えで種々の
変速モードが得られる。

【００１４】上記低速段では、電動モータのみを駆動力
源として正逆両方向へ回転駆動することにより、車両を
前方または後方へ発進させたり所定のクリープトルクを
発生させたりすることができる。高速段では、エンジン
および電動モータの何れか一方、或いは両方を駆動力源
として前進走行を行うことができるし、第１クラッチを
スリップ制御することによりエンジンを駆動力源として
前進方向のクリープトルクを発生させたり発進を行った
りすることができる。

【００１５】第４発明では、第１キャリアおよび第２キ
ャリアが反力ブレーキに連結され、第１リングギヤおよ
び第２リングギヤが出力部材に連結されるため、反力ブ
レーキを係合させた低速段における電動モータのトルク
増幅が大きいとともに、エンジンや電動モータ、反力ブ
レーキ、出力部材を連結するための取り回しが容易であ
る。また、第１キャリアのリングギヤ側のピニオンギヤ
と第２キャリアのピニオンギヤとを一体化するととも
に、第１リングギヤおよび第２リングギヤを一体化する
ことが可能で、部品点数を減らして装置を一層簡単且つ
コンパクトに構成することができる。

【００１６】第５発明では、主変速機として無段変速機
が用いられているため、その無段変速機により大きな変
速比を確保することが可能で、前記副変速機の低速段と
相まって一層大きなトルク増幅作用が得られる。

【００１７】第６発明では、クリープトルク発生手段に
より電動モータのみを駆動力源としてクリープトルクを
発生させるとともに、車両発進時には、発進手段により
エンジンを始動してエンジンおよび電動モータの両方を
駆動力源として発進するため、低電圧の蓄電装置や電動
モータを用いる場合でも優れた発進性能が得られる。

【００１８】第７発明では、エンジンを出力部材に直結
する高速段において、第１クラッチをスリップ制御する
ことによりエンジンブレーキ力の大きさを制御するエン
ジンブレーキ力制御手段を有するため、電動モータ（モ
ータジェネレータ）による回生制動およびエンジンブレ
ーキによって、或いはエンジンブレーキのみで所望の制
動力を発生させることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】ここで、本発明は、電動モータと
して数十Ｖ程度の比較的低電圧で作動するものを用いる
場合に特に効果的であるが、高電圧で作動する電動モー
タを用いることも可能である。電動モータとしては、駆
動力源としてトルクを発生するだけでなく、車両の運動
エネルギーで回転駆動されることにより発電することが
可能なモータジェネレータが好適に用いられる。エンジ
ンとしては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンな
どが好適に用いられる。

【００２０】エンジンは、第１クラッチを介して第２サ
ンギヤに連結することが望ましいが、トルクコンバータ
やフルードカップリング等の流体継手を介して直接（第
１クラッチを用いることなく）第２サンギヤに連結する
こともできる。変速ショックなどを防止するために第１
クラッチとエンジンとの間に流体継手を配置するように
しても良い。

【００２１】主変速機としては、数十Ｖの低電圧の電動
モータを用いる場合、主変速機から車輪までの間で大き
な変速比が得られるものが良く、第５発明のようにベル
ト式等の無段変速機が好適に用いられるが、遊星歯車式
や２軸噛合式などの有段の変速機を用いることもでき
る。無段変速機の場合、変速ショックが殆ど発生しない
ためエンジンと第１クラッチとの間の流体継手が必ずし
も必要でない。主変速機は、有段、無段に拘らず、アク
セル操作量や車速などに応じて変速比や変速段を自動的
に変更する自動変速式でも、運転車のシフトレバー操作
やスイッチ操作などに従って機械的に或いは変速アクチ
ュエータによって変速比や変速段を変更する手動変速式
でも良い。

【００２２】第１遊星歯車装置、第２遊星歯車装置とし
ては、それぞれダブルプラネタリ型、シンプルプラネタ
リ型の何れの遊星歯車装置を用いることもできるが、第
４発明のように第１遊星歯車装置はダブルプラネタリ型
で、第２遊星歯車装置はシンプルプラネタリ型とするこ
とが望ましい。

【００２３】反力ブレーキや第１クラッチ、第２クラッ
チとしては、油圧単板式、多板式などの摩擦係合式のも
のが好適に用いられ、必要に応じてスリップ係合させる
こともできる。これ等３つの係合装置により、前後進や
回生制動などの必要な種々の変速モードを成立させるこ
とができるが、更に別のブレーキやクラッチを設けるこ
ともできる。油圧式のクラッチやブレーキを用いる場
合、電動オイルポンプで油圧を発生させれば良いが、電
磁式のクラッチやブレーキを採用することもできる。

【００２４】第２クラッチは、第１遊星歯車装置および
第２遊星歯車装置の全ての回転要素を一体回転させるよ
うに設けられれば良いが、例えば第４発明の場合には第
１サンギヤと第２サンギヤとを連結、遮断するように設
けることが望ましい。その場合に、電動モータは第２ク
ラッチを経由することなく、常時第１サンギヤに連結さ
れるように設ければ良い。

【００２５】第６発明のクリープトルク発生手段は、例
えばシフトレバーが走行ポジションに操作されている場
合には、アクセルがＯＦＦ（非操作）でも車両を前進或
いは後進させることができる程度のクリープトルクを発
生させるように構成される。発進手段は、クリープトル
クによって車速が略０に近い所定の低車速（例えば数ｋ
ｍ／時）を越えた場合、或いはアクセルが操作された場
合などに、エンジンを始動するとともに前記第１クラッ
チをスリップ制御することにより、エンジンストールを
回避しながらエンジンの伝達トルクを徐々に増大させて
発進制御を行うように構成される。第３発明の場合、ク
リープトルク発生手段は前後進共に副変速機が低速段の
状態で制御を実行し、発進手段は、前進時には副変速機
が高速段の状態で制御を実行する一方、後進時には副変
速機が低速段の状態で制御を実行するように構成され
る。

【００２６】第７発明のエンジンブレーキ力制御手段
は、例えば低電圧の電動モータ（モータジェネレータ）
を用いる場合でも十分な駆動力源ブレーキが得られるよ
うに、電動モータによる回生制動と合わせてエンジンブ
レーキを効かせるように構成されるが、蓄電装置が最大
許容蓄電量を越えている場合に、電動モータによる回生
制動の代わりにエンジンブレーキのみを作用させるもの
でも良い。

【００２７】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ
詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例であるハイ
ブリッド駆動装置１０の骨子図である。このハイブリッ
ド駆動装置１０はＦＦ（フロントエンジン・フロントド
ライブ）車両用のもので、燃料の燃焼によって作動する
ガソリンエンジン１２と、電気エネルギーで作動する電
動モータおよび発電機としての機能を有するモータジェ
ネレータ１４と、遊星歯車式の副変速機１６と、ベルト
式の無段変速機１８と、差動装置２０とを備えており、
出力軸２２Ｒ、２２Ｌから図示しない左右の前輪（駆動
輪）に駆動力が伝達される。エンジン１２、モータジェ
ネレータ１４、副変速機１６、および無段変速機１８の
入力軸３８は、同一の軸線上にその順番で配設されてい
る。エンジン１２およびモータジェネレータ１４は車両
走行用の駆動力源である。また、無段変速機１８は主変
速機で、本実施例では出力軸２２Ｒ、２２Ｌまでの間で
３〜１１程度の変速比が得られるようになっている。

【００２８】エンジン１２は、モータジェネレータ２４
によって回転駆動（クランキング）されることにより始
動させられるようになっており、そのモータジェネレー
タ２４には蓄電装置としてのバッテリ２６から電気エネ
ルギーが供給されるようになっている。バッテリ２６
は、モータジェネレータ１４にも電気エネルギーを供給
して作動させるもので、本実施例では３６Ｖ程度の比較
的低電圧のものが用いられており、モータジェネレータ
１４の回生制動によって車両走行中に逐次充電される。
バッテリ２６の蓄電量ＳＯＣが所定値以下まで低下した
時、すなわちモータジェネレータ１４を電動モータとし
て作動させることができない場合は、モータジェネレー
タ２４によりエンジン１２を始動するとともに、そのエ
ンジン１２でモータジェネレータ２４を回転駆動して発
電させることにより、バッテリ２６を充電する。バッテ
リ２６には、モータジェネレータ２４によってエンジン
１２を始動できる程度の蓄電量ＳＯＣが常に確保される
ようになっている。

【００２９】副変速機１６は、互いに近接して並列に配
設されたダブルプラネタリ型の第１遊星歯車装置３０お
よびシンプルプラネタリ型の第２遊星歯車装置３２を備
えている。これらの遊星歯車装置３０、３２は、共通の
リングギヤＲおよびキャリアＣを有するとともに、第１
遊星歯車装置３０のキャリアのリングギヤ側のピニオン
ギヤと第２遊星歯車装置３２のキャリアのピニオンギヤ
とが一体化されているラビニヨ型である。そして、第１
遊星歯車装置３０のサンギヤＳ１には、前記モータジェ
ネレータ１４が連結され、第２遊星歯車装置３２のサン
ギヤＳ２には、第１クラッチＣ１およびダンパ装置３４
を介してエンジン１２が連結されるようになっている。
また、それ等のサンギヤＳ１およびＳ２は第２クラッチ
Ｃ２によって連結されるとともに、キャリアＣは反力ブ
レーキＢによってハウジング４４に連結されて回転が阻
止されるようになっており、リングギヤＲは出力部材３
６を介して無段変速機１８の入力軸３８に連結されてい
る。クラッチＣ１、Ｃ２、反力ブレーキＢは、何れも油
圧アクチュエータによって摩擦係合させられる摩擦係合
式のものである。上記サンギヤＳ１、Ｓ２はそれぞれ第
１サンギヤ、第２サンギヤで、キャリアＣは第１キャリ
アおよび第２キャリアで反力用回転要素に相当し、リン
グギヤＲは第１リングギヤおよび第２リングギヤで出力
用回転要素に相当する。

【００３０】上記サンギヤＳ１は、第１遊星歯車装置３
０に隣接して配設されるモータジェネレータ１４の中心
を貫通して配設された円筒状の連結部材４０を介して、
そのモータジェネレータ１４よりもエンジン１２側に設
けられた第２クラッチＣ２に接続されており、モータジ
ェネレータ１４のロータは連結部材４０の中間位置に相
対回転不能に固定されている。サンギヤＳ２は、上記連
結部材４０を挿通して相対回転可能に配設された連結部
材４２を介して、モータジェネレータ１４よりもエンジ
ン１２側に設けられた第１クラッチＣ１に接続されてい
るとともに、その第１クラッチＣ１を経由することなく
第２クラッチＣ２に接続されている。また、前記反力ブ
レーキＢは、副変速機１６とモータジェネレータ１４と
の間から外周側へ延び出すキャリアＣをハウジング４４
に固定するように配設されている。

【００３１】図２は、上記副変速機１６の各回転要素Ｓ
１、Ｓ２、Ｒ、Ｃの回転数の相互関係を直線で表す共線
図で、縦軸が回転数であり、各回転要素Ｓ１、Ｓ２、
Ｒ、Ｃの位置および間隔は、連結状態や遊星歯車装置３
０、３２のギヤ比ρ１、ρ２によって一義的に定まる。
この共線図上において、入力回転要素であるサンギヤＳ
１、Ｓ２は互いに反対側の両端に位置しているととも
に、出力用回転要素であるリングギヤＲは反力用回転要
素であるキャリアＣとサンギヤＳ１との間に位置してい
る。

【００３２】図３は、クラッチＣ１、Ｃ２、および反力
ブレーキＢの係合状態と副変速機１６の変速モード（一
例）との関係を示す図で、エンジン１２を駆動力源とし
て使用する場合、モータジェネレータ１４を駆動力源と
して使用する場合、或いはシフトレバーの操作ポジショ
ン（図６参照）などにより場合分けして示したものであ
る。エンジン１２とモータジェネレータ１４の使い分け
は、基本的には図４に示すように定められ、高車速、高
トルク（アクセル操作量大）ではエンジン１２を使用
し、低車速、低トルク（アクセル操作量小）ではモータ
ジェネレータ１４を使用する。低電圧のモータジェネレ
ータ１４を使用する本実施例では、モータジェネレータ
１４の使用範囲は比較的狭く、車両停止時のクリープト
ルクおよび僅かな走行領域に限定されている。また、こ
の境界線は、無段変速機１８の変速比などに応じて変化
する。また、減速時には、モータジェネレータ１４によ
り回生制動を行ってバッテリ２６を充電する。

【００３３】図６の「Ｄ」ポジションは、予め定められ
た変速条件に従って無段変速機１８の変速比をアクセル
操作量や車速などの運転状態に応じて連続的に変化させ
ながら前進走行する自動変速位置で、「Ｍ」ポジション
は、「＋」位置または「−」位置へシフトレバーが操作
されることにより有段変速機のように無段変速機１８の
変速比を段階的に変化させる有段手動変速位置で、
「Ｂ」ポジションは、シフトレバーの前後方向位置に応
じて無段変速機１８の変速比を連続的に変化させる無段
手動変速位置である。また、「Ｒ」は車両を後進させる
リバース位置で、「Ｎ」はニュートラル位置で、「Ｐ」
はパーキングロック機構などで車両の走行を阻止するパ
ーキング位置である。

【００３４】図３において、エンジン１２を駆動力源と
して前進走行する「Ｄ」、「Ｍ」、「Ｂ」ポジションで
は、クラッチＣ１、Ｃ２を共に係合させるとともに反力
ブレーキＢを解放することにより、変速比が１の高速前
進モード「２ｎｄ」が成立させられる。この高速前進モ
ード「２ｎｄ」は高速段に相当する。その場合に、第１
クラッチＣ１をスリップ係合させれば、エンジン発進が
可能なエンジン低速前進モード「２ｎｄ（低速）」が成
立させられ、バッテリ２６の蓄電量ＳＯＣの低下や故障
などでモータジェネレータ１４を使用できない場合で
も、エンジン１２で前進方向のクリープトルクを発生さ
せたり車両を前方へ発進させたりすることができる。
「Ｒ」ポジションでは、第１クラッチＣ１および反力ブ
レーキＢを係合させるとともに第２クラッチＣ２を解放
することにより、変速比が−１／ρ２（ρ２は、第２遊
星歯車装置３２のギヤ比（＝サンギヤＳ２の歯数／リン
グギヤＲの歯数））の高速後進モード「高速」が成立さ
せられる。その場合に第１クラッチＣ１をスリップ係合
させれば、前進時と同様にエンジン発進が可能なエンジ
ン低速後進モード「低速（エンジン）」が成立させら
れ、バッテリ２６の蓄電量ＳＯＣの低下や故障などでモ
ータジェネレータ１４を使用できない場合でも、エンジ
ン１２で後進方向のクリープトルクを発生させたり車両
を後方へ発進させたりすることができる。また、「Ｎ」
ポジションでは、クラッチＣ１、Ｃ２を共に解放すると
ともに反力ブレーキＢを係合させることにより、エンジ
ン１２からの動力伝達を遮断する。

【００３５】モータジェネレータ１４を駆動力源として
前進走行する「Ｄ」、「Ｍ」、「Ｂ」ポジションでは、
クラッチＣ１、Ｃ２を共に解放するとともに反力ブレー
キＢを係合させることにより低速前進モード「１ｓｔ」
が成立させられ、車両停止時には前進方向のクリープト
ルクを発生させるとともにアクセル操作に従って発進す
る。この時の変速比は１／ρ１（ρ１は第１遊星歯車装
置３０のギヤ比（＝サンギヤＳ１の歯数／リングギヤＲ
の歯数））で比較的大きく、大きなトルク増幅が得られ
るため、無段変速機１８の大きな変速比と相まって、３
６Ｖ程度の電圧によって作動させられるモータジェネレ
ータ１４においても、実用上満足できるクリープトルク
や発進性能が得られる。この低速前進モード「１ｓｔ」
は低速段である。本実施例ではρ１＜ρ２であり、上記
変速比１／ρ１は、第１クラッチＣ１を係合させてエン
ジン１２を使って後進走行する場合の変速比の大きさ｜
−１／ρ２｜よりも大きく、大きなトルク増幅作用が得
られる。

【００３６】そして、上記低速前進モード「１ｓｔ」か
らエンジン１２による高速前進モード「２ｎｄ」への移
行は、例えば、第２クラッチＣ２を係合させながら反力
ブレーキＢを解放して副変速機１６を一体回転させると
ともに、エンジン１２の回転数がサンギヤＳ２と同期し
た後に第１クラッチＣ１を係合させ、その後にモータジ
ェネレータ１４への電力供給を停止して無負荷状態にす
る。

【００３７】また、クラッチＣ１、Ｃ２を共に係合させ
るとともに反力ブレーキＢを解放することにより、エン
ジン１２およびモータジェネレータ１４の両方を駆動力
源として走行する変速比が１のアシストモード「２ｎｄ
（アシスト）」が成立させられ、第１クラッチＣ１およ
び反力ブレーキＢを解放するとともに第２クラッチＣ２
を係合させれば、モータジェネレータ１４を回生制御し
て効率良く充電しながら制動力を発生させる変速比が１
の回生制動モード「２ｎｄ（回生）」が成立させられ
る。なお、アシストモード「２ｎｄ（アシスト）」は、
エンジン１２による高速前進モード「２ｎｄ」の実行時
にモータジェネレータ１４を作動させれば良いし、回生
制動モード「２ｎｄ（回生）」は、エンジン１２による
高速前進モード「２ｎｄ」の実行時に第１クラッチＣ１
を解放してエンジン１２を切り離すとともにモータジェ
ネレータ１４を回生制御すれば良い。

【００３８】また、モータジェネレータ１４を駆動力源
として後進走行する「Ｒ」ポジションでは、クラッチＣ
１、Ｃ２を共に解放するとともに反力ブレーキＢを係合
させることにより低速後進モード「低速（モータ）」が
成立させられ、モータジェネレータ１４に逆回転のトル
クを発生させることにより、車両停止時には後進方向の
クリープトルクを発生させるとともにアクセル操作に従
って後方へ発進する。この時の変速比は−１／ρ１で比
較的大きく、大きなトルク増幅が得られるため、無段変
速機１８の大きな変速比と相まって、３６Ｖ程度の電圧
によって作動させられるモータジェネレータ１４におい
ても、実用上満足できるクリープトルクや発進性能が得
られる。この低速後進モード「低速（モータ）」も低速
段である。そして、この低速後進モード「低速（モー
タ）」からエンジン１２による高速後進モード「高速」
への移行は、エンジン１２を作動させて第１クラッチＣ
１を係合させた後にモータジェネレータ１４への電力供
給を停止して無負荷状態にすれば良い。

【００３９】図５は、本実施例のハイブリッド駆動装置
１０の作動を制御する制御系統を示す図で、ＥＣＵ（El
ectronic Control Unit)５０には図５の左側に示すスイ
ッチやセンサ等から各種の信号が入力されるとともに、
ＲＯＭ等に予め記憶されたプログラムに従って信号処理
を行って右側に示す各種の装置等に制御信号などを出力
することにより、例えば車速Ｖやアクセル開度（アクセ
ルペダルの操作量）θ、シフトポジション（シフトレバ
ーの操作位置）、バッテリ蓄電量ＳＯＣ、フットブレー
キ操作の有無などの運転状態に応じて副変速機１６の変
速モードを切り換えたり、エンジン１２およびモータジ
ェネレータ１４の作動を制御したりする。

【００４０】図５の減速度／トルク設定スイッチ５２
は、例えば図７に示すようなスライドスイッチによって
構成され、シフトレバーの近傍などに配設される。これ
は、副変速機１６が回生制動モード「２ｎｄ（回生）」
の時のモータジェネレータ１４の回生制動トルクを手動
で調整するもので、手前に引く程制動トルクは増大す
る。すなわち、この減速度／トルク設定スイッチの操作
位置に従って、モータジェネレータ１４の回生制動トル
クのマップは図４において上下に移動させられるのであ
る。図８の設定減速度インジケータ５４には、減速度／
トルク設定スイッチ５２の操作位置に応じて、回生制動
トルクが大きくなる程長さが長くなる後向きの矢印で設
定状態が表示される。この設定減速度インジケータ５４
は、インストルメントパネルに設けられる。

【００４１】また、図５のコントローラ（ＭＧ１４）６
０、コントローラ（ＭＧ２４）６２はモータジェネレー
タ１４、２４の出力（トルク）制御および回生制御等を
行うインバータで、電動オイルポンプ６４は前記副変速
機１６のクラッチＣ１、Ｃ２やブレーキＢ、或いはＡＢ
Ｓアクチュエータ６６等に油圧を供給するためのもので
ある。システムインジケータ６８は、シフトレバーが前
記「Ｍ」ポジションまたは「Ｂ」ポジションへ操作され
た場合にアクティブになり、無段変速機全体の変速比を
図９に示すように数値表示する。何等かの理由により
「Ｍ」ポジション、「Ｂ」ポジションで変速比が点灯し
ない場合はフェール判定が為される。フェール時には、
変速比を点滅させるようにしても良い。

【００４２】シフトポジションスイッチ７０は、シフト
レバーのシフトポジション（操作ポジション）を検出す
るためのもので、車速センサ７２は車速Ｖを検出するた
めのもので、フットブレーキスイッチ７４はフットブレ
ーキの踏込み操作の有無（ＯＮ、ＯＦＦ）を検出するた
めのもので、アクセル開度センサ７６はアクセル開度
（アクセルペダルの操作量）θを検出するためのもの
で、バッテリＳＯＣセンサ７８はバッテリ２６の蓄電量
ＳＯＣを検出するためのもので、エンジン回転数センサ
８０はエンジン回転数ＮＥを検出するためのもので、イ
グニッションスイッチ８２はハイブリッド駆動装置１０
の駆動システムのＯＮ、ＯＦＦ（エンジン１２を点火す
るためのものではない）を切り換えるためのものであ
る。なお、エンジン１２の点火は走行状態などに応じて
自動的に行われる。

【００４３】ここで、本実施例のハイブリッド駆動装置
１０の副変速機１６は、モータジェネレータ１４を駆動
力源として走行する場合に反力ブレーキＢを係合させる
ことによって成立する低速段、すなわち低速前進モード
「１ｓｔ」や低速後進モード「低速（モータ）」で大き
な変速比１／ρ１または−１／ρ１が得られる。また、
これ等の低速段「１ｓｔ」、「低速（モータ）」では、
電動モータ１４から出力部材３６へのトルク増幅がエン
ジン１２から出力部材３６へのトルク増幅（高速後進モ
ード「高速」時のトルク増幅）よりも大きい。このた
め、３６Ｖ程度の低電圧のバッテリ２６やモータジェネ
レータ１４を用いて停車時に実用上十分な大きさのクリ
ープトルクを発生させたり、そのまま車両を発進させた
りすることができる。

【００４４】また、エンジン１２とサンギヤＳ２との間
に第１クラッチＣ１が設けられるとともに、副変速機１
６を一体回転させるようにサンギヤＳ１とＳ２との間に
第２クラッチＣ２が設けられているため、第１クラッチ
Ｃ１および第２クラッチＣ２が共に解放されるとともに
反力ブレーキＢが係合させられることによって前記低速
段「１ｓｔ」、「低速（モータ）」が成立させられる
他、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が共に係
合させられるとともに反力ブレーキＢが解放されること
により変速比が１の高速段、すなわち高速前進モード
「２ｎｄ」やアシストモード「２ｎｄ（アシスト）」、
その高速前進モード「２ｎｄ」で第１クラッチＣ１を解
放してエンジン１２を切り離すことにより、モータジェ
ネレータ１４を回生制御して効率良く充電しながら制動
力を発生させる回生制動モード「２ｎｄ（回生）」な
ど、３つの係合装置Ｃ１、Ｃ２、およびＢの切換えで図
３に示す種々の変速モードが得られる。

【００４５】また、両遊星歯車装置３０、３２は、サン
ギヤＳ１、Ｓ２、および共通のリングギヤＲ、キャリア
Ｃの計４つの回転要素にて構成されているため、クラッ
チやブレーキの係合装置が少なくて済むなど、装置が全
体として簡単且つコンパクトに構成される。特に、第１
遊星歯車装置３０のキャリアのリングギヤ側のピニオン
ギヤと第２遊星歯車装置３２のキャリアのピニオンギヤ
とが一体化されているラビニヨ型であるため、部品点数
が少なくなって一層簡単且つコンパクトに構成される。

【００４６】また、サンギヤＳ１は、モータジェネレー
タ１４の中心を貫通して配設された円筒状の連結部材４
０を介して第２クラッチＣ２に接続されているととも
に、モータジェネレータ１４のロータはその連結部材４
０の中間位置に相対回転不能に固定されている一方、サ
ンギヤＳ２は、連結部材４０を挿通して相対回転可能に
配設された連結部材４２を介して第１クラッチＣ１に接
続されているとともに、その連結部材４２は第１クラッ
チＣ１を経由することなく第２クラッチＣ２に接続され
ており、反力ブレーキＢは、副変速機１６とモータジェ
ネレータ１４との間から外周側へ延び出すキャリアＣを
ハウジング４４に固定するようになっており、リングギ
ヤＲはそのまま出力部材３６を介して無段変速機１８の
入力軸３８に接続されるため、エンジン１２やモータジ
ェネレータ１４、反力ブレーキＢ、出力部材３６を連結
するための取り回し（連結構造など）が簡単である。

【００４７】次に、このようなハイブリッド駆動装置１
０の副変速機１６の変速モードの切換制御の具体例を、
図１０〜図１３を参照して説明する。図１０は前進走行
時の切換制御の一例で、前記図４の代わりに図１１に示
すマップを用いて行われる。また、図１２は後進走行時
の切換制御の一例で、図１３に示すマップを用いて行わ
れる。何れも、予め定められたプログラムに従って前記
ＥＣＵ５０により実行される。

【００４８】図１０のステップＳ１−１では、本制御に
必要な各種の信号を読み込む等の入力信号処理を行い、
ステップＳ１−２では、シフトポジションスイッチ７０
から供給される信号に基づいてシフトレバーの操作位置
が前進ポジション、すなわち「Ｄ」、「Ｍ」、または
「Ｂ」であるか否かを判断する。前進ポジションであれ
ば、ステップＳ１−３において、現在の車両運転状態す
なわち車速Ｖおよびアクセル操作量θに基づいて、図１
１の切換マップに従って低速前進モード「１ｓｔ」の領
域か否かを判断し、「１ｓｔ」の領域であれば、ステッ
プＳ１−４でクラッチＣ１、Ｃ２を解放し且つブレーキ
Ｂを係合して変速モードを低速前進モード「１ｓｔ」に
するとともに、モータジェネレータ１４を力行制御して
所定の駆動トルクを発生させる。この時のトルクは、基
本的にはアクセル操作量θに応じて定められるが、アク
セル操作量θが略０の場合でも、略水平な平坦路であれ
ば車両をゆっくりと前進させることができる程度のクリ
ープトルクを発生させる。なお、図１１における「１ｓ
ｔ」の領域は、車速Ｖが例えば数ｋｍ／時程度以下の低
車速の範囲である。また、ブレーキペダルが踏込み操作
されて車速Ｖが０の場合でも、クリープトルクが発生さ
せられる。

【００４９】上記ステップＳ１−３の判断がＮＯの場
合、すなわち「１ｓｔ」の領域でない場合には、ステッ
プＳ１−５でモータジェネレータ２４によりエンジン１
２をクランキングして始動する。すなわち、モータジェ
ネレータ１４による駆動トルクで車両を前進させなが
ら、その駆動トルクに影響を与えることなくエンジン１
２を始動するのである。ステップＳ１−６では、ブレー
キＢを解放するとともに第２クラッチＣ２を係合し、副
変速機１６が一体回転させられるようにする。ステップ
Ｓ１−７では、現在の車両運転状態すなわち車速Ｖおよ
びアクセル操作量θに基づいて、図１１の切換マップに
従って高速前進モード「２ｎｄ」の領域か否かを判断
し、比較的車速Ｖが大きい高速前進モード「２ｎｄ」の
領域であればステップＳ１−１０以下を実行する一方、
高速前進モード「２ｎｄ」の領域でない場合、すなわち
低速のエンジン低速前進モード「２ｎｄ（低速）」の領
域の場合にはステップＳ１−８以下を実行する。

【００５０】ステップＳ１−８では、エンジン１２をエ
ンジンストールする恐れがない所定の回転数以上に維持
しながら第１クラッチＣ１をスリップ係合させることに
より、エンジントルクを伝達する。また、ステップＳ１
−９ではモータジェネレータ１４の力行制御を継続し、
これにより、エンジン１２およびモータジェネレータ１
４の両方を駆動力源として前進走行する。すなわち、こ
の領域ではエンジン＋モータ走行モードで走行するので
ある。一方、ステップＳ１−１０では、エンジントルク
を効率良く伝達するように第１クラッチＣ１を完全係合
させ、ステップＳ１−１１ではモータジェネレータ１４
の力行制御を中止する。これにより、エンジン１２のみ
を駆動力源として走行するエンジン走行モードになる。
この領域は、第１クラッチＣ１を完全係合させてもエン
ジンストールを生じる恐れがない車速域に設定される。

【００５１】なお、図１１の回生制動モード「２ｎｄ
（回生）」はアクセル全閉時やブレーキ操作時等に行わ
れるが、図１０のフローチャートでは省略されている。

【００５２】図１２のステップＳ２−１では、本制御に
必要な各種の信号を読み込む等の入力信号処理を行い、
ステップＳ２−２では、シフトポジションスイッチ７０
から供給される信号に基づいてシフトレバーの操作位置
が後進ポジション「Ｒ」か否かを判断する。後進ポジシ
ョンであれば、ステップＳ２−３において、現在の車両
運転状態すなわち車速Ｖおよびアクセル操作量θに基づ
いて、図１３の切換マップに従って低速後進モード「低
速（モータ）」の領域か否かを判断し、「低速（モー
タ）」の領域であれば、ステップＳ２−４でクラッチＣ
１、Ｃ２を解放し且つブレーキＢを係合して変速モード
を低速後進モード「低速（モータ）」にするとともに、
モータジェネレータ１４を力行制御して所定の駆動トル
クを発生させる。この時のトルクは、基本的にはアクセ
ル操作量θに応じて定められるが、アクセル操作量θが
略０の場合でも、略水平な平坦路であれば車両をゆっく
りと後進させることができる程度のクリープトルクを発
生させる。なお、図１３における「低速（モータ）」の
領域は、車速Ｖが例えば数ｋｍ／時程度以下の低車速の
範囲である。また、ブレーキペダルが踏込み操作されて
車速Ｖが０の場合でも、クリープトルクが発生させられ
る。

【００５３】上記ステップＳ２−３の判断がＮＯの場
合、すなわち「低速（モータ）」の領域でない場合に
は、ステップＳ２−５でモータジェネレータ２４により
エンジン１２をクランキングして始動する。すなわち、
モータジェネレータ１４による駆動トルクで車両を前進
させながら、その駆動トルクに影響を与えることなくエ
ンジン１２を始動するのである。ステップＳ２−６で
は、現在の車両運転状態すなわち車速Ｖおよびアクセル
操作量θに基づいて、図１３の切換マップに従って高速
後進モード「高速」の領域か否かを判断し、比較的車速
Ｖが大きい高速後進モード「高速」の領域であればステ
ップＳ２−９以下を実行する一方、高速後進モード「高
速」の領域でない場合、すなわち低速のエンジン低速後
進モード「低速（エンジン）」の領域の場合にはステッ
プＳ２−７以下を実行する。

【００５４】ステップＳ２−７では、エンジン１２をエ
ンジンストールする恐れがない所定の回転数以上に維持
しながら第１クラッチＣ１をスリップ係合させることに
より、エンジントルクを伝達する。また、ステップＳ２
−８ではモータジェネレータ１４の力行制御を継続し、
これにより、エンジン１２およびモータジェネレータ１
４の両方を駆動力源として後進走行する。すなわち、こ
の領域ではエンジン＋モータ走行モードで走行するので
ある。一方、ステップＳ２−９では、エンジントルクを
効率良く伝達するように第１クラッチＣ１を完全係合さ
せ、ステップＳ２−１０ではモータジェネレータ１４の
力行制御を中止する。これにより、エンジン１２のみを
駆動力源として走行するエンジン走行モードになる。こ
の領域は、第１クラッチＣ１を完全係合させてもエンジ
ンストールを生じる恐れがない車速域に設定される。

【００５５】なお、図１３の『「低速（モータ）」での
回生』は、副変速機１６の変速モードが低速後進モード
「低速（モータ）」の状態でモータジェネレータ１４を
回生制御するもので、アクセル全閉時やブレーキ操作時
等に行われるが、図１２のフローチャートでは省略され
ている。

【００５６】本実施例では、前進ポジションまたは後進
ポジションでの停車時または低速走行時には、前後進共
にモータジェネレータ１４の力行制御でクリープトルク
を発生させるとともに、その低速走行領域を越える車両
発進時には、エンジン１２を始動してエンジン１２およ
びモータジェネレータ１４の両方を駆動力源として発進
するため、低電圧のバッテリ２６やモータジェネレータ
１４の使用に拘らず優れた発進性能が得られる。

【００５７】本実施例は第６発明の一実施例で、ＥＣＵ
５０による一連の信号処理のうちステップＳ１−４、Ｓ
２−４を実行する部分はクリープトルク発生手段として
機能しており、ステップＳ１−５、Ｓ１−８、Ｓ１−
９、Ｓ２−５、Ｓ２−７、Ｓ２−８を実行する部分は発
進手段として機能している。

【００５８】図１４および図１５は、前記ハイブリッド
駆動装置１０において駆動力源ブレーキを発生させる際
の作動を説明するフローチャートで、同じくＥＣＵ５０
により実行される。

【００５９】図１４のステップＳ３−１では、本制御に
必要な各種の信号を読み込む等の入力信号処理を行い、
ステップＳ３−２では、回生条件が成立しているか否か
を判断する。回生条件は、例えば所定車速以上で且つア
クセル全閉であること、或いは非駆動のコースト状態で
あることなどで、車速センサ７２やアクセル開度センサ
７６から供給される信号などに基づいて判断される。回
生条件が成立している場合は、ステップＳ３−３で蓄電
量ＳＯＣが最大許容蓄電量ＳＯＣ_F以上か否かを判断
し、ＳＯＣ≧ＳＯＣ_Fの場合はそれ以上充電できないた
め、ステップＳ３−４以下を実行することにより、モー
タジェネレータ１４による回生制動の代わりにエンジン
ブレーキを発生させる。すなわち、ステップＳ３−４で
副変速機１６の変速モードを高速前進モード「２ｎｄ」
に切り換えるとともに、ステップＳ３−５で図１６の
(b) のマップに従って第１クラッチＣ１を係合制御する
ことにより、エンジン１２の回転抵抗により所望のエン
ジンブレーキ力を発生させるのである。この場合に、エ
ンジンブレーキを必要とするような比較的高車速（Ｖ＞
Ｖ２）では第１クラッチＣ１を完全係合させるが、エン
ジンブレーキをそれ程必要としないような低車速（Ｖ≦
Ｖ２）では第１クラッチＣ１をスリップ制御する。この
スリップ制御では、エンジンストールを防止しながら、
エンジンブレーキ力を大きくする場合は第１クラッチＣ
１の係合力を大きくしてスリップ率を小さくし、エンジ
ンブレーキ力を小さくする場合は第１クラッチＣ１の係
合力を低くしてスリップ率を大きくする。上記Ｖ２は、
エンジンストールを配慮すべき車速域を設定するための
値である。

【００６０】ステップＳ３−３の判断がＮＯの場合、す
なわち蓄電量ＳＯＣが最大許容蓄電量ＳＯＣ_Fより低い
場合は、ステップＳ３−６以下を実行し、図１６の(a)
のマップに従って駆動力源ブレーキを発生させる。ステ
ップＳ３−６では車速Ｖが所定車速Ｖ１以下か否かを判
断し、Ｖ≦Ｖ１の場合はステップＳ３−７以下を実行す
る。所定車速Ｖ１は略０に近い低車速で、次の発進を考
慮してステップＳ３−７で副変速機１６を低速前進モー
ド「１ｓｔ」に切り換えるとともに、ステップＳ３−８
でモータジェネレータ１４を回生制御して駆動力源ブレ
ーキを発生させる。

【００６１】ステップＳ３−６の判断がＮＯの場合、す
なわち車速Ｖが所定車速Ｖ１よりも大きい場合は、図１
５のステップＳ３−９を実行し、副変速機１６の変速モ
ードを高速前進モード「２ｎｄ」に切り換える。ステッ
プＳ３−１０では、車速Ｖが所定車速Ｖ２以下か否かを
判断し、Ｖ≦Ｖ２の場合は、ステップＳ３−１１で第１
クラッチＣ１をスリップ係合させてエンジンブレーキ力
を発生させるとともに、ステップＳ３−１２でモータジ
ェネレータ１４を回生制御する。第１クラッチＣ１のス
リップ率は、必要なエンジンブレーキ力などに応じて適
宜設定され、回生制御による制動力と合わせて所望の駆
動力源ブレーキが発生させられる。また、車速Ｖが所定
車速Ｖ２より大きい場合は、ステップＳ３−１３で第１
クラッチＣ１を完全係合させてエンジンブレーキ力を発
生させるとともに、ステップＳ３−１２でモータジェネ
レータ１４を回生制御する。

【００６２】なお、上記ステップＳ３−１０、Ｓ３−１
１、およびＳ３−１３は、ステップＳ３−１２のモータ
ジェネレータ１４の回生制御だけでは十分な駆動力源ブ
レーキが得られない場合に、必要に応じて実施するだけ
でも良い。また、第１クラッチＣ１を完全係合させてエ
ンジンブレーキ力を作用させる際に、電子スロットル弁
の開閉制御でエンジンブレーキ力を調整することもでき
る。トータルの駆動力源ブレーキについては、少なくと
もモータジェネレータ１４の回生制御およびエンジンブ
レーキ制御（第１クラッチＣ１のスリップ制御或いは電
子スロットル制御）の何れか一方で行えば良いが、両方
をそれぞれ調整することも可能である。また、図１６で
は車速Ｖ２以下で第１クラッチＣ１のスリップ制御を行
うようになっているが、エンジンブレーキを発生させる
全域で必要に応じて第１クラッチＣ１のスリップ制御を
行うようにしても良い。

【００６３】本実施例では、エンジン１２を出力部材３
６に直結する高速段、具体的には高速前進モード「２ｎ
ｄ」において、第１クラッチＣ１をスリップ制御するこ
とにより任意の大きさのエンジンブレーキ力が得られる
ようになっているため、ステップＳ３−１１およびＳ３
−１２ではモータジェネレータ１４による回生制御およ
びエンジンブレーキによって所望の制動力を発生させる
ことができるとともに、モータジェネレータ１４の回生
制御を実施できないステップＳ３−５においてもエンジ
ンブレーキのみで所望の制動力を発生させることができ
る。

【００６４】本実施例は第７発明の一実施例で、ＥＣＵ
５０による一連の信号処理のうちステップＳ３−４、Ｓ
３−５、Ｓ３−９、Ｓ３−１１を実行する部分はエンジ
ンブレーキ力制御手段として機能している。

【００６５】なお、後進走行時においては、ブレーキＢ
を係合したエンジン低速後進モード「低速（エンジ
ン）」や高速後進モード「高速」でエンジンブレーキ力
を発生させることが可能であり、第１クラッチＣ１のス
リップ率の制御でエンジンブレーキ力を調整できる。

【００６６】図１７および図１８は、前記ハイブリッド
駆動装置１０の発進時の制御の別の例を説明するフロー
チャートで、同じく前記ＥＣＵ５０により実行される。
図１７のステップＳ４−１では、本制御に必要な各種の
信号を読み込む等の入力信号処理を行い、ステップＳ４
−２では、シフトポジションスイッチ７０からの信号に
基づいてシフトレバーの操作位置が走行ポジション、す
なわち「Ｄ」、「Ｍ」、「Ｂ」、または「Ｒ」であるか
否かを判断する。走行ポジションであれば、ステップＳ
４−３において車速Ｖが所定車速Ｖ３以下か否かを判断
し、Ｖ≦Ｖ３の場合はステップＳ４−５以下を実行する
一方、車速Ｖが所定車速Ｖ３より大きい場合はステップ
Ｓ４−４において例えば前記図１１、図１３等の切換マ
ップに従って副変速機１６の変速モードを切り換える。
所定車速Ｖ３は、例えば数ｋｍ／時程度の低車速であ
る。

【００６７】ステップＳ４−５では、フットブレーキス
イッチ７４からの信号に基づいてフットブレーキが踏込
み操作されている（ＯＮ）か否かを判断し、ブレーキＯ
Ｎの場合はステップＳ４−６でエンジン１２およびモー
タジェネレータ１４の作動を共に停止するとともに、ス
テップＳ４−７においてヒルホールド制御を実施する。
ヒルホールド制御は、前記ＡＢＳアクチュエータ６６を
利用してホイールシリンダに油圧を作用させることによ
り、車輪をロックして前進、後進を共に阻止する。

【００６８】フットブレーキがＯＦＦの場合は、上記ス
テップＳ４−５に続いて図１８のステップＳ４−８を実
施し、モータジェネレータ１４や電気系統の故障などで
モータジェネレータ１４が使用不可か否かを判断する。
モータジェネレータ１４が使用可能の場合は、ステップ
Ｓ４−９において蓄電量ＳＯＣが下限値ＳＯＣ_L以上か
否かを判断し、ＳＯＣ≧ＳＯＣ_LであればステップＳ４
−１２でモータジェネレータ１４を力行制御して所定の
駆動トルクを発生させる。下限値ＳＯＣ_Lは、バッテリ
２６の蓄電量ＳＯＣがモータジェネレータ１４の力行制
御に耐え得る程残っているか否かを基準として定められ
る。また、ステップＳ４−１２のモータジェネレータ１
４のトルク制御は、基本的にはアクセル操作量θに応じ
て定められるが、アクセル操作量θが略０の場合でも、
略水平な平坦路であれば車両をゆっくりと前進または後
進させることができる程度のクリープトルクを発生させ
る。次のステップＳ４−１３では、ヒルホールド制御を
解除して車両の発進を許容する。

【００６９】上記ステップＳ４−９の判断がＮＯの場
合、すなわち蓄電量ＳＯＣが下限値ＳＯＣ_Lより少ない
場合は、ステップＳ４−１０でモータジェネレータ２４
によりエンジン１２を始動する。ステップＳ４−１１で
は、エンジン１２によって回転駆動されるモータジェネ
レータ２４を発電制御することにより、発生した電気エ
ネルギーをバッテリ２６を経由してモータジェネレータ
１４に供給する。これにより、バッテリ２６の残量（蓄
電量ＳＯＣ）に関係なく、常にモータジェネレータ１４
を力行制御して走行できるようになり、前記ステップＳ
４−１２以下を実行する。

【００７０】また、モータジェネレータ１４が使用不可
の場合は、ステップＳ４−８に続いてステップＳ４−１
４を実行し、モータジェネレータ２４によりエンジン１
２をクランキングして始動するとともに、ステップＳ４
−１５で第１クラッチＣ１をスリップ制御して所定の駆
動トルクを発生させる。ステップＳ４−１５では、シフ
トレバーの操作位置が前進走行ポジション「Ｄ」、
「Ｍ」、または「Ｂ」の場合は副変速機１６の変速モー
ドをエンジン低速前進モード「２ｎｄ（低速）」に切り
換え、後進走行ポジション「Ｒ」の場合はエンジン低速
後進モード「低速（エンジン）」に切り換えて、第１ク
ラッチＣ１をスリップ制御する。第１クラッチＣ１のス
リップ制御は、エンジンストールを回避しつつアクセル
操作量θに応じた所定の駆動トルクを発生するように制
御されるが、アクセルＯＦＦ時においても略水平な平坦
路であれば車両をゆっくりと前進または後進させること
ができる程度のクリープトルクを発生させる。

【００７１】この実施例では、車速Ｖが所定車速Ｖ３以
下の停止時または低車速の状態で、基本的にはモータジ
ェネレータ１４を優先使用してクリープトルク等の駆動
トルクを発生させるとともに、バッテリ２６の蓄電量Ｓ
ＯＣが不足している場合はエンジン１２でモータジェネ
レータ２４を回転駆動するとともに、そのモータジェネ
レータ２４を発電制御してモータジェネレータ１４に電
力供給するため、モータジェネレータ１４が故障でない
限り常にモータジェネレータ１４を用いて、車両を滑ら
かに発進させることができる。また、モータジェネレー
タ１４が使用不可の場合は、エンジン１２を用いて第１
クラッチＣ１のスリップ制御でクリープトルク等の駆動
トルクを発生させるため、モータジェネレータ１４の故
障時においても滑らかな発進性能が得られる。

【００７２】図１９は、前記ハイブリッド駆動装置１０
の制御の別の例を説明するフローチャートで、同じく前
記ＥＣＵ５０により実行される。図１９のステップＳ５
−１では、本制御に必要な各種の信号を読み込む等の入
力信号処理を行い、ステップＳ５−２では、シフトポジ
ションスイッチ７０からの信号に基づいてシフトレバー
の操作位置が走行ポジション、すなわち「Ｄ」、
「Ｍ」、「Ｂ」、または「Ｒ」であるか否かを判断す
る。走行ポジションであれば、ステップＳ５−３におい
て第１クラッチＣ１のスリップ制御が可能か否かを判断
し、スリップ制御が不可の場合はステップＳ５−４でモ
ータジェネレータ１４のみを駆動力源として走行するモ
ータ走行領域を拡大するとともに、ステップＳ５−５で
第１クラッチＣ１のスリップ制御を禁止する。第１クラ
ッチＣ１のスリップ制御が不可の場合は、例えば第１ク
ラッチＣ１の制御系のフェールや低油温などでスリップ
制御を行うことができない場合である。また、モータ走
行領域の拡大は、例えば前進時に前記図１１の切換マッ
プに従って変速モードの切換制御が行われる場合に、
『「２ｎｄ（低速）」＋ＭＧ』の領域を図２０の(b) に
示すようにモータジェネレータ１４のみで駆動力を発生
させる「ＭＧ」領域とする。すなわち、変速モードがエ
ンジン低速前進モード「２ｎｄ（低速）」の状態で、第
１クラッチＣ１のスリップ制御を行うことなくモータジ
ェネレータ１４を作動させて駆動トルクを発生させるの
である。

【００７３】ステップＳ５−３の判断がＹＥＳの場合、
すなわちスリップ制御が可能な場合は、ステップＳ５−
６を実行し、モータジェネレータ１４や電気系統の故障
などでモータジェネレータ１４が使用不可か否かを判断
する。モータジェネレータ１４が使用可能の場合は、ス
テップＳ５−７で、例えば図１１の切換マップ等に従っ
て通常の駆動切換制御を行う一方、モータジェネレータ
１４が使用不可の場合はステップＳ５−８以下を実行す
る。ステップＳ５−８では、モータジェネレータ２４に
よりエンジン１２をクランキングして始動し、ステップ
Ｓ５−９では第１クラッチＣ１のスリップ領域すなわち
エンジン１２のみを駆動力源として走行するエンジン走
行領域を車速Ｖ＝０まで拡大し、ステップＳ５−１０で
モータジェネレータ１４の力行制御を中止する。エンジ
ン走行領域の拡大は、例えば前進時に図１１の切換マッ
プに従って変速モードの切換制御が行われる場合に「１
ｓｔ」領域および『「２ｎｄ（低速）」＋ＭＧ』の領域
を図２０の(a) に示すように「２ｎｄ（低速）」領域と
し、第１クラッチＣ１をスリップ制御してエンジンスト
ールを回避しつつエンジン１２のみを駆動力源として走
行する。

【００７４】本実施例では、第１クラッチＣ１のスリッ
プ制御が不可の場合はモータ走行領域を拡大し、モータ
ジェネレータ１４が使用不可の場合はエンジン走行領域
を拡大するようになっているため、常に円滑な発進性能
が得られる。

【００７５】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、
本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加
えた態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド駆動装置
の骨子図である。

【図２】図１の副変速機の各回転要素の回転数の相互関
係を直線で示す共線図である。

【図３】図１の副変速機で成立させられる変速モードと
係合装置の係合状態との関係を示す図である。

【図４】図１のハイブリッド駆動装置におけるモータジ
ェネレータとエンジンとの使い分けを説明する図であ
る。

【図５】図１のハイブリッド駆動装置の制御系統の入出
力信号を示す図である。

【図６】図１のハイブリッド駆動装置のシフトポジショ
ンを示す図である。

【図７】図１のハイブリッド駆動装置が備えている減速
度／トルク設定スイッチを示す図である。

【図８】図７の減速度／トルク設定スイッチの設定状態
を表示するインジケータを示す図である。

【図９】図６の「Ｍ」または「Ｂ」ポジションへシフト
レバーが操作された場合にアクティブになって変速比を
表示するシステムインジケータを示す図である。

【図１０】図１のハイブリッド駆動装置の前進走行時に
図１１の切換マップに従って変速モードを切換制御する
場合の作動を説明するフローチャートである。

【図１１】図１０の制御で用いられる変速モード切換マ
ップの一例を示す図である。

【図１２】図１のハイブリッド駆動装置の後進走行時に
図１３の切換マップに従って変速モードを切換制御する
場合の作動を説明するフローチャートである。

【図１３】図１２の制御で用いられる変速モード切換マ
ップの一例を示す図である。

【図１４】図１５と共に、図１のハイブリッド駆動装置
において駆動力源ブレーキを発生させる際の作動の一例
を説明するフローチャートである。

【図１５】図１４の続きを示すフローチャートである。

【図１６】図１４、図１５の制御で用いられる制動トル
クマップの一例を示す図である。

【図１７】図１８と共に、図１のハイブリッド駆動装置
の発進時の作動の別の例を説明するフローチャートであ
る。

【図１８】図１７の続きを示すフローチャートである。

【図１９】図１のハイブリッド駆動装置の駆動制御の別
の例を説明するフローチャートである。

【図２０】図１９の制御においてＣ１スリップ領域拡大
およびモータジェネレータの駆動領域拡大の具体例を示
す図である。

【符号の説明】

１０：ハイブリッド駆動装置１２：エンジン１
４：モータジェネレータ（電動モータ）１６：副変
速機１８：無段変速機（主変速機）３０：第１
遊星歯車装置３２：第２遊星歯車装置３６：出
力部材Ｃ１：第１クラッチＣ２：第２クラッチ
Ｂ：ブレーキステップＳ１−４、Ｓ２−４：クリープトルク発生手段ステップＳ１−５、Ｓ１−８、Ｓ１−９、Ｓ２−５、Ｓ
２−７、Ｓ２−８：発進手段ステップＳ３−４、Ｓ３−５、Ｓ３−９、Ｓ３−１１：
エンジンブレーキ力制御手段

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆターム(参考） 3D039 AA01 AA02 AA04 AA07 AA09 AB27 AC03 AC34 AC39 AC40 AC44 AD06 AD22 3D041 AA30 AA34 AA44 AA66 AB01 AC10 AC11 AC20 AD00 AD02 AD10 AD12 AD14 AD31 AD41 AD42 AD51 AD52 AE02 AE07 AE09 AE11 AE14 AE20 AF01 3G093 AA06 AA07 AA16 BA14 CB05 DA01 DA05 DA06 DA12 DB05 DB11 DB12 DB15 EA05 EA13 EB03 EB09 EC01 EC04 FA04 FA10 5H115 PG04 PI16 PI29 PO17 PU01 PU22 PU25 QE10 QI04 QI09 QN03 QN06 RB08 RE01 SE04 SE05 SE08 TB01 TE02 TI01 TO21 TO23 TO30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料の燃焼で作動するエンジンと電気エ
ネルギーで作動する電動モータとを車両走行用の駆動力
源として備えているハイブリッド駆動装置であって、第１遊星歯車装置と、該第１遊星歯車装置に連結される
第２遊星歯車装置と、反力ブレーキと、出力部材とを有
する副変速機を備えているとともに、前記第１遊星歯車装置の第１サンギヤが前記電動モータ
に連結され、前記第２遊星歯車装置の第２サンギヤが前
記エンジンに連結され、前記反力ブレーキおよび前記出力部材は、該反力ブレー
キが係合させられると前記電動モータから該出力部材へ
のトルク増幅が前記エンジンから該出力部材へのトルク
増幅より大きい低速段が成立させられるように、前記第
１サンギヤおよび第２サンギヤ以外の回転要素に連結さ
れていることを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項２】前記エンジンと前記第２サンギヤとの間
を連結、遮断する第１クラッチと、前記第１遊星歯車装置および前記第２遊星歯車装置の全
ての回転要素を一体回転させるように該回転要素の任意
の２つを連結する第２クラッチとを有することを特徴と
する請求項１に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項３】前記第１クラッチおよび前記第２クラッ
チが共に解放されるとともに前記反力ブレーキが係合さ
せられることにより前記低速段が成立させられ、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチが共に係合さ
せられるとともに前記反力ブレーキが解放されることに
より、前記エンジンおよび前記電動モータを前記出力部
材に直結する高速段が成立させられることを特徴とする
請求項２に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項４】前記第１遊星歯車装置はダブルプラネタ
リ型で、前記第２遊星歯車装置はシンプルプラネタリ型
であり、前記反力ブレーキは、前記第１遊星歯車装置の第１キャ
リアおよび前記第２遊星歯車装置の第２キャリアに連結
され、前記出力部材は、前記第１遊星歯車装置の第１リングギ
ヤおよび前記第２遊星歯車装置の第２リングギヤに連結
されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項
に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項５】前記出力部材は、主変速機である無段変
速機に連結されていることを特徴とする請求項１〜４の
何れか１項に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項６】前記電動モータのみを駆動力源としてク
リープトルクを発生させるクリープトルク発生手段と、前記エンジンを始動し、該エンジンおよび前記電動モー
タの両方を駆動力源として発進する発進手段とを有する
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のハ
イブリッド駆動装置。
【請求項７】前記高速段において、前記第１クラッチ
をスリップ制御することによりエンジンブレーキ力の大
きさを制御するエンジンブレーキ力制御手段を有するこ
とを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド駆動装
置。