JP2002262409A - 車両の駆動装置及び車両 - Google Patents

車両の駆動装置及び車両

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倫之 羽二生
Masahiko Amano
雅彦 天野
Masahiko Ibamoto
正彦 射場本
Toshimichi Minowa
利通 箕輪
Yasuo Morooka
泰男 諸岡
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    • B60W30/19—Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H61/0437—Smoothing ratio shift by using electrical signals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/18—Four-wheel drive vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0666—Engine torque
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    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0818—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts comprising means for power-shifting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403—Synchronisation before shifting
    • F16H2061/0422—Synchronisation before shifting by an electric machine, e.g. by accelerating or braking the input shaft
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    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
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    • F16H2061/0433—Bridging torque interruption by torque supply with an electric motor
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    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
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    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/091—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears including a single countershaft
    • F16H3/0915—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears including a single countershaft with coaxial input and output shafts
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    • Y10S903/912—Drive line clutch
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    • Y10S903/917—Specific drive or transmission adapted for hev with transmission for changing gear ratio
    • Y10S903/919—Stepped shift
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    • Y10S903/945—Characterized by control of gearing, e.g. control of transmission ratio
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Abstract

(57)【要約】 【課題】手動変速機の変速動作を自動化した自動MTは変
速時のトルク中断などによる変速ショックが課題であっ
た。そのトルク中断をモータのみで埋めるためには大き
なモータが必要であった。 【解決手段】そこで、自動ＭＴ12に遊星歯車24とモータ
ジェネレータ17および19を配し、各変速段の間を無段変
速することにより、エンジン出力を用いて、変速時のト
ルク中断を埋合わせることが可能となり、モータを小型
化できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関とモータジ
ェネレータと差動機構とから構成される車両駆動装置
と、それを用いた車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の変速機には手動変速機のように
噛合い歯車を用いた同期式と自動変速機などのように遊
星歯車を用いた遊星式とがある。このうち、同期式は噛
合い歯車の特性上、変速時にはエンジン駆動力の伝達を
一時中断させる必要がある。そのため、駆動力の中断に
よるトルク不足感が発生する。それに対し、ハイブリッ
ド車が搭載するＭ/Ｇを制御して変速時のトルク変動を
抑制するシステムがある。例えば、特開平10-21779号公
報には、手動変速機内と後輪駆動軸にＭ/Ｇを配し、手
動変速機の変速時に発生するトルク中断を前後のＭ/Ｇ
を用いて埋合わせることにより、運転者に違和感の無い
変速性能を実現するシステムが開示されている。
【０００３】また、特開2000-225862号公報には、エン
ジンを停止してモータのみで走行する場合の発電機によ
る連れ回り損失を回避するために、エンジンの出力をモ
ータに接続された遊星歯車を介して車両駆動軸に伝達す
る第１の動力伝達経路と、エンジンの出力を歯車を介し
て車両駆動軸に伝達する第２の動力伝達経路と、これら
の動力伝達経路を切り替える動力伝達切り替え手段を有
する変速装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記前者の方
法ではトルク中断をＭ/Ｇで埋合わせるため、Ｍ/Ｇの出
力の総和はエンジンと等しいものが要求され、システム
の搭載性や低コスト化を計ることが困難である。また、
変速機内に配置されたＭ/Ｇは常にエンジン回転数より
も高くなるようなギア比となっているため、高速走行時
に連れ回り損失が増大する。
【０００５】また、上記後者の方法では、変速時におけ
る動力伝達経路の切り替えに際して、回転数差、換言す
ると動力伝達経路間のトルク段差によるショックが発生
する。
【０００６】本発明の目的は、上記の不具合をなくすた
めに、遊星歯車を用いてＭ/Ｇ等の回転電気を大幅に小
型化した、軽量コンパクトな車両駆動システム及びそれ
を用いた車両を提供することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、変速時における動力
伝達経路間のトルク段差によるショックを軽減した駆動
システム及びそれを用いた車両を提供することにある。
【０００８】本発明は、回転電気により回転数差を制御
する差動機構を備え、この差動機構を変速機の伝達軸の
双方に接続することにより上記の目的を達成するもので
ある。
【０００９】本発明の特徴は、内燃機関の駆動力が伝達
される入力軸と、該入力軸の駆動力が歯車対を介して伝
達されると共に車両駆動輪の駆動軸に前記駆動力を伝達
する出力軸を有する変速機と、該変速機の変速時に前記
入力軸の駆動力を前記出力軸に伝達する回転電機とを備
えたことにある。
【００１０】本発明の他の特徴は、内燃機関の駆動力が
伝達される入力軸と、該入力軸の駆動力が歯車対を介し
て伝達されると共に車両駆動輪の駆動軸に前記駆動力を
伝達する出力軸を有する変速機とを備え、該変速機の変
速時に回転電機を介して前記入力軸の駆動力を、かつ、
該回転電機の速度を制御しながら前記出力軸に伝達する
ことにある。
【００１１】本発明の他の特徴は、互いに平行に配置さ
れる2軸上に歯車対からなる変速機構を複数有する変速
機において、前記変速機は内燃機関からの駆動力を入力
する入力軸と、前記歯車対により変換された駆動力を駆
動輪に伝達する出力軸とを備え、 3軸以上の入出力軸を
有する差動機構を有し、該差動機構の何れかの軸と前記
入力軸または前記出力軸を接続し、該差動機構の残りの
少なくとも1軸に第1のモータジェネレータを接続し、前
記入力軸もしくは前記出力軸の少なくとも一方は歯車を
介して前記差動機構と接続することにある。
【００１２】本発明によれば、回転電気により回転数差
を制御する差動機構を設けたことにより、車両の駆動力
を連続的に制御するモータを小型化することができる。
また、モータが発生するトルクが小さいため電流を供給
する際に生じる電気的損失を抑制できるため、低燃費で
スムーズな動特性を有するハイブリッド車両を提供でき
る。
【００１３】また、発明によれば、回転電気により回転
数差を制御する差動機構を設けたことにより、変速時に
おける動力伝達経路間のトルク段差によるショックを軽
減した駆動システム及びそれを用いた車両を提供でき
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を説明す
る。図１は、本発明による駆動装置を搭載した車両の一
実施形態のシステム構成図である。エンジン11は内燃機
関であり、燃料と空気を供給して動力を発生する。変速
機12は車両状態に応じて、エンジン11の駆動力を変速さ
せる機構である。変速機12を介したエンジン11の駆動力
はデファレンシャル13を介して前輪駆動軸14に伝達す
る。一方、車両は後輪にもデファレンシャル15と後輪駆
動軸16を備えている。
【００１５】モータジェネレータ（M/G）17は外部から
電力の供給を受けて動力を発生したり、外部から動力の
供給を受けて電力を発生したりする回転電動機である。
M/G17は、インバータ等のモータコントローラ18により
駆動力や発電電力が制御される。同様に、M/G19は、イ
ンバータ等のモータコントローラ20により駆動力や発電
電力が制御される。バッテリ21は（M/G）17や M/G19の
出力電力の貯蔵を担う。
【００１６】クラッチ22はエンジン11の駆動力を駆動軸
に伝達、中断する機構である。クラッチアクチュエータ
23はクラッチ22の締結、開放を制御する装置である。
【００１７】遊星歯車24はサン、キャリア、リングの3
入出力軸からなる。これらの入出力軸のうちサンはM/G1
7と接続され、キャリアは遊星歯車出力軸25と接続し、
リングは変速機12のギアと噛合する。ここでは、2速入
力ギア32eと噛合している。
【００１８】遊星歯車出力軸25上には低速ギア26と高速
ギア27が配置されている。変速段に応じて使用するギア
が切換えられる。また、ワンウェイクラッチ28は遊星歯
車出力軸25の回転方向を制限する機構であり、M/G17に
よるトルクアシストやエンジン11の始動などの時に作動
する。
【００１９】次に、変速機12の内部構造について述べ
る。変速機12はクラッチ22を介してエンジン11に接続さ
れる入力軸29と、デファレンシャル13を介して線輪駆動
軸14に接続される出力軸30とを有している。入力軸29と
出力軸30は平歯車対からなる前進5速、後進1速の変速段
により接続されている。変速機12は従来の手動変速機の
と同様の構成となっている。ここでは5段を選んだが、
それ以外の段数でも問題無い。
【００２０】変速機12の1速入力ギア31eは1速出力ギア3
1vと噛合している。同様に、2速入力ギア32eは2速出力
ギア32vと、 3速入力ギア33eは3速出力ギア33vと、4速
入力ギア34eは4速出力ギア34vと、5速入力ギア35eは5速
出力ギア35vと、後進入力ギア36eは後進出力ギア36vと
噛合している。
【００２１】これらのうち、1速入力ギア31e、2速入力
ギア32e、5速入力ギア35e、後進入力ギア36eは入力軸29
にされている。また、3速出力ギア33v、4速出力ギア34v
は出力軸30に接続されている。一方、1速出力ギア31v、
2速出力ギア32v、5速出力ギア35v、後進出力ギア36vは
中空ギアであり、出力軸30上で回転自在である。また、
3速入力ギア33e、4速入力ギア34eは中空ギアであり、入
力軸29上で回転自在である。
【００２２】ドッグクラッチ40は同期式歯車であり、出
力軸30上で出力軸30と同じ回転数で回転する。1速出力
ギア31vと出力軸30との回転数が等しくなったとき、ド
ッグクラッチ40は1速出力ギア31vと締結可能である。ま
た、1速出力ギア31vに伝達するエンジン11の駆動力がゼ
ロのときドッグクラッチ40は1速出力ギア31vから開放す
ることができる。ドッグクラッチ40は2速出力ギア32vと
も締結、開放可能であり、何れのギアにも接続しない中
立状態となることも可能である。同様に、ドッグクラッ
チ41は3速入力ギア33eおよび4速入力ギア34eと締結可能
であり、ドッグクラッチ42は5速出力ギア35vおよび後進
出力ギア36vと締結可能である。また、ドッグクラッチ4
3は遊星歯車出力軸25上にあり、低速ギア26および高速
ギア27と締結可能である。
【００２３】これら、ドッグクラッチはシフトコントロ
ーラ44により駆動される。シフトコントローラ44はクラ
ッチアクチュエータ23も制御する。エンジン11、M/G1
7、M/G19、および、シフトコントローラ44を統括制御す
るのがハイブリッドコントローラモジュール(HCM)45で
ある。なお、ハイブリッドコントローラモジュール(HC
M)45の詳細については、後で説明する。
【００２４】エンジンコントロールユニット(ECU)46はH
CM45の指令により、エンジンの燃料噴射量、吸入空気量
などエンジンの出力特性および排気特性に起因する要素
を制御する。
【００２５】図1の構成による本発明の車両駆動装置の
構造的な特徴を以下に述べる。本発明の車両駆動装置に
よれば、M/G19によるモータ走行が可能である。また、M
/G17によるモータ走行も可能である。すなわち、ドッグ
クラッチ43を開放し、走行条件に応じて変速機12内の何
れかのドッグクラッチを締結する。ここでは、ドッグク
ラッチ40を1速出力ギア31vに締結する。クラッチ22は開
放しておく。ワンウェイクラッチ28が作動するようにM/
G17を制御する。遊星歯車出力軸25が固定されることに
より、M/G17の駆動力は倍増されてリングギアから2速入
力ギア32eへ伝達する。2速入力ギア32eに伝達した駆動
力は1速入力ギア31e、1速出力ギア31vを介することによ
りさらに倍増され、前輪駆動軸14へ伝達する。遊星歯
車、1速ギアと2段階の変速段があるため、M/G17は小さ
なトルクで車両を動かすことが可能である。
【００２６】また、本発明の車両駆動装置によれば、M/
G17によるエンジン始動が可能である。すなわち、ドッ
グクラッチ40、41、42、および43を開放し、すべて中立
状態とする。クラッチ22は締結する。ワンウェイクラッ
チ28を作動させるようにM/G17を制御する。遊星歯車出
力軸25が固定されることにより、M/G17の駆動力は倍増
されてリングギアから2速入力ギア32eへ伝達される。2
速入力ギア32eに伝達された駆動力により、エンジン11
は始動させられる。M/G17のトルクは遊星歯車24で倍増
されるため、M/G17は小さなトルクでエンジン11を始動
させることが可能である。
【００２７】また、本発明の車両駆動装置によれば、エ
ンジン11でゼロ速度時に駆動力を発生させることが可能
である。すなわち、ドッグクラッチ43を低速ギア26に締
結し、エンジン11の駆動力を、遊星歯車24を介して前輪
駆動軸14に伝達する。このとき、遊星歯車24における各
入出力軸の回転数の関係は線形であるため、M/G17の回
転数を制御することにより、遊星歯車出力軸25の回転数
をゼロにすることが可能である。つまり、車両速度がゼ
ロのときにも、エンジンの駆動力を前輪駆動軸に伝達さ
せることが可能である。
【００２８】本発明の車両駆動装置によれば、M/G17お
よびM/G19でトルクアシストも可能である。すなわち、
ドッグクラッチ43を作動させて、M/G17のトルクを遊星
歯車24で倍増させて前輪駆動軸14にトルクアシストする
ことが可能である。同様に、M/G17およびM/G19で回生す
ることも可能である。
【００２９】また、本発明の車両駆動装置によれば、M/
G17の連れ回り損失を抑制できる。
【００３０】すなわち、ドッグクラッチ40を中立状態と
することにより、遊星歯車24のトルクバランスから、M/
G17は自らのコギングトルクで停止し、キャリアとリン
グが空回りする。そのため、M/G17の連れ回り損失を抑
制できる。
【００３１】本発明の車両駆動装置によれば、ショック
レス変速も可能である。すなわち、M/G17を制御して、
エンジン11の駆動力を、遊星歯車24を介して伝達させる
ことにより車両の駆動力を確保しつつ、変速機12のドッ
グクラッチに掛かるエンジン11の駆動力をゼロ程度に
し、ドッグクラッチの切換えを可能する。
【００３２】以下、本発明の特徴の１つであるショック
レス変速の制御装置及びショックレス変速動作について
説明する。まず、ショックレス変速の制御装置について
説明する。図2にハイブリッドコントローラモジュール
(HCM)45やエンジンコントロールユニットECU46を含む制
御装置の概略図を示す。
【００３３】ハイブリッドコントローラモジュールHCM4
5には、運転者の意図に応じて、エンジン11の最適動作
点やM/G17、M/G19によるトルクアシスト量などを決める
上位コントローラ50がある。ECU46は上位コントローラ5
0からの指令やエンジンの状態情報などにより、エンジ
ン11の吸入空気量や燃料噴射量などを制御する装置であ
る。シフトコントローラ53はシフトアクチュエータ44に
ドッグクラッチの動作時期等の指令を与える。M/G17制
御装置51はインバータ18にM/G17の駆動指令を与える。M
/G19制御装置52はインバータ20にM/G19の駆動指令を与
える。
【００３４】M/G17制御装置51は駆動力指令と変速比指
令とからM/G17の駆動力指令を作成する。M/G19制御装置
52はM/G17制御装置51のM/G17駆動指令と上位コントロー
ラ50からの車両駆動指令とからM/G19の駆動指令を作成
する。そのため、M/G17とM/G19は協調制御となる。シフ
トコントローラ53は、M/G17の駆動指令と車両の駆動力
指令からシフトアクチュエータ44にドッグクラッチ動作
指令を与える。シフトコントローラ53もM/G17および19
と協調して制御される。
【００３５】次に、図３によりショックレス変速の制御
フローについて説明する。ここでは、2速から3速に変速
する動作について説明する。まず、変速動作開始指令に
より、ステップ1へ移行する。ステップ1ではM/G17およ
びM/G19をトルク制御する。
【００３６】ステップ2ではM/G17、M/G19共にトルク制
御の応答性を調整する。その調整量は車両の状態と運転
者の意図、エンジンやバッテリの状態により上位コント
ローラで演算される。予めマップもしくは関数で与えて
もよい。また、固定値でも運転者に違和感の無いように
制御することが可能である。ステップ2を経て、M/G17の
トルクが目標値と一致するステップ3へ移行する。M/G17
の目標値はエンジンやバッテリの状態により上位コント
ローラで演算される。
【００３７】ステップ3でM/G17のトルクが目標値と等し
くなると、ステップ4へ移行する。
【００３８】ステップ4ではドッグクラッチ40を開放す
る。ステップ3において、M/G17のトルクを目標値となっ
たとき、エンジントルクは遊星歯車を介して駆動軸伝達
するため、ドッグクラッチ40に掛かるエンジントルクは
ゼロ程度となる。そのため、ドッグクラッチ40を容易に
開放することが可能となる。
【００３９】続いて、ステップ5ではM/G17を速度制御す
る。エンジンの回転数は2速相当の回転数であるので、
エンジン回転数を3速相当の回転数まで変化させる。こ
の間、M/G19はトルク制御である。
【００４０】ステップ6ではエンジン回転数と3速入力ギ
ア33eの回転数を比較する。エンジン回転数と3速入力ギ
ア33eの回転数とが一致すれば、ステップ7へ移行する。
一致しない場合では、ステップ5に戻り、エンジン回転
数の制御を行う。
【００４１】ステップ7ではドッグクラッチ41を締結す
る。エンジン回転数と3速入力ギア33eの回転数とが一致
しているため、ドッグクラッチ41を容易に締結すること
が可能である。ステップ7終了後、ステップ8へ移行す
る。
【００４２】ステップ8では、M/G17およびM/G19のトル
クを減少させる。このときの減少度は車両の状態と運転
者の意図、エンジンやバッテリの状態により上位コント
ローラで演算される。M/G17およびM/G19のトルクがゼロ
となった時点で変速動作は終了する。
【００４３】次に、図４に、ショックレス変速時の各コ
ンポーネンツの動作を模式的に表す。ここでは、2速か
ら3速に変速する動作について説明する。2速で走行して
いる状態において、ドッグクラッチ43を低速ギア26に締
結する。このとき、M/G17のトルクをゼロにすることに
より、遊星歯車24の各入出力軸は回転自在となり、容易
に締結できると共に、締結時のショックは発生しない。
【００４４】変速動作において、まず始めに、M/G17の
トルクを増加させる。これにより、遊星歯車のリングギ
アに発生するトルクを増大させ、エンジン11の駆動力を
遊星歯車24内に吸上げる。この状態をトルク制御モード
1と称する。
【００４５】トルク制御モード1のとき、M/G17はトルク
制御を行う。M/G17のトルク増加に応じて、2速ギア出力
トルクは減少してゆく。そのため、エンジン11の駆動力
のみでは車両駆動力が不足する。そこで、その不足分を
M/G19で補償する。M/G19はトルク制御である。リングに
発生するトルクがエンジン11のトルクと等しくなったと
き2速に締結しているドッグクラッチ40を開放する。こ
のとき、2速出力ギア32vのトルクはゼロ程度となるた
め、ドッグクラッチ40の開放は容易である。
【００４６】変速動作の次の段階では、エンジン11の回
転数を3速の回転数に推移させる。すなわち、2速から3
速の間を無段変速する。このとき、この状態を速度制御
モードと称する。速度制御モードにおいて、M/G17は速
度制御となる。エンジン11の駆動力は遊星歯車24を介し
て前輪駆動軸14に伝達される。遊星歯車出力トルク25は
M/G17のトルクと線形であるため、駆動力の過不足が発
生する。そこで、先と同様、M/G19で駆動力の補正を行
う。M/G19はトルク制御である。
【００４７】変速動作の最後の段階では、エンジン11の
回転数と3速入力ギア33eの回転数が一致したときに、ド
ッグクラッチ41を締結させる。その後、M/G17およびM/G
19のトルクを減少させる。この状態をトルク制御モード
2と称する。トルク制御モード2において、M/G17およびM
/G19のトルクがゼロとなったときに変速動作が終了す
る。
【００４８】次に、図5は本発明の他の実施形態による
駆動装置を搭載した車両のシステム構成を示す図であ
る。この実施形態において、エンジン111の駆動力は、
車両の状態に応じ変速機112により変速され、デファレ
ンシャル113を介して駆動軸114に伝達される。変速機11
2はエンジン111側の軸と、駆動軸114側の軸が平行に配
置された変速機であり、前進5段、後進1段を有してい
る。1速131、2速132、5速135、および、後進136は駆動
軸114側の軸上に、変速機112の軸と各変速段を締結なら
びに開放するドッグクラッチを有している。3速133、4
速134はエンジン111側の軸上に、変速機112の軸と各変
速段を締結ならびに開放するドッグクラッチを有してい
る。図示していないが、各ドッグクラッチはシフトアク
チュエータにより締結、開放状態を実現する。
【００４９】クラッチ121はエンジン111の駆動力を変速
機112に伝達、中断する装置である。クラッチアクチュ
エータ122はクラッチ121を動作させる装置である。
【００５０】M/G 115、M/G116は回転電動機であり、M/G
115駆動装置117、M/G116駆動装置118によりそれぞれ駆
動される。バッテリ119はM/G 115、M/G116に駆動電力を
供給したり、発電電力を貯蔵したりする電力貯蔵装置で
ある。
【００５１】遊星歯車123はサン、キャリア、リングの
入出力軸を有し、サンはM/G115に、キャリアは遊星歯車
出力軸124に、リングは変速機112の2速132のエンジン11
1側軸上に配置された入力ギアにそれぞれ接続されてい
る。遊星歯車出力軸124上には、変速機112の3速133のエ
ンジン111軸上に配置された入力ギアと噛合する低速ギ
ア126と、変速機112の4速134のエンジン111軸上に配置
された入力ギアと噛合する高速ギア127とが配置されて
いる。同じく、遊星歯車出力軸124上のドッグクラッチ1
28により、低速ギア126および高速ギア127は遊星歯車出
力軸124と選択的に締結および開放状態となる。
【００５２】回転電動機M/G115で変速時にトルクアシス
ト等を行う場合は、ワンウェイクラッチ125を差動さ
せ、遊星歯車123でトルクを増幅させて伝達させること
が可能である。なお、回転電動機M/G116は、変速機112
の駆動軸114側の軸と接続されている。
【００５３】図5の構成では、同駆動軸上にM/G115、116
を配しているため、図1の構成よりもショックレス変速
の制御が容易である。
【００５４】次に、図6は本発明他の実施形態による駆
動装置を搭載した車両のシステム構成を示す図である。
エンジン211の駆動力は、車両の状態に応じ変速機212に
より変速され、デファレンシャル213を介して駆動軸214
に伝達される。変速機212はエンジン211側の軸と、駆動
軸214側の軸が平行に配置された変速機であり、前進5
段、後進1段を有している。1速231、後進236は駆動軸21
4側の軸上に、変速機212の軸と各変速段を締結ならびに
開放するドッグクラッチを有している。2速232、3速23
3、4速234、および、5速235はエンジン211側の軸上に、
変速機212の軸と各変速段を締結ならびに開放するドッ
グクラッチを有している。図示していないが、各ドッグ
クラッチはシフトアクチュエータにより締結、開放状態
を実現する。
【００５５】クラッチ222はエンジン211の駆動力を変速
機212に伝達、中断する装置である。クラッチアクチュ
エータ223はクラッチ222を動作させる装置である。
【００５６】M/G 217、M/G218は回転電動機であり、M/G
217駆動装置219、M/G218駆動装置220により駆動され
る。バッテリ221はM/G 217、M/G218に駆動電力を供給し
たり、発電電力を貯蔵したりする電力貯蔵装置である。
【００５７】遊星歯車240はサン、キャリア、リングの
入出力軸を有し、サンはM/G217に、キャリアは遊星歯車
出力軸241に、リングは変速機212の1速231のエンジン軸
上に配置された入力ギアにそれぞれ接続している。遊星
歯車出力軸241上には2速232、3速233、4速234、5速235
のエンジン211側軸上の歯車とそれぞれ噛合する1-2変速
用ギア242、2-3変速用ギア243、3-４変速用ギア244、4-
5変速用ギア245が配置されている。
【００５８】M/G218の出力軸はデファレンシャル215と
接続し、M/G218の駆動力はデファレンシャル215を介し
て駆動軸216に伝達される。M/G217でトルクアシスト等
を行う場合は、ワンウェイクラッチ146を差動させ、遊
星歯車240でトルクを増幅させて伝達させることが可能
である。
【００５９】図6の構成では、変速に応じて遊星歯車出
力軸241上の 1-2変速用ギア242、2-3変速用ギア243、3-
４変速用ギア244、4-5変速用ギア245を切替えることに
より、少ないモータ容量ですべての変速段の間を無段変
速する事が可能である。
【００６０】図7は本発明他の実施形態による駆動装置
を搭載した車両のシステム構成を示す図であり、特に後
輪駆動車に適した構成である。エンジン410の駆動力
は、車両の状態に応じ変速機411により変速され、デフ
ァレンシャル412を介して駆動軸413に伝達される。クラ
ッチ414はエンジン410の駆動力を変速機411に伝達ある
いは中断する装置である。クラッチアクチュエータ415
はクラッチ414を動かす装置である。変速機411はカウン
ターシャフト416と出力軸417とが平行に配置された変速
機であり、前進5段、後進1段を有している。エンジン41
0の駆動力は変速段418を介してカウンターシャフト416
に伝達する。1速ギア対421、2速ギア対422、3速ギア対4
23、5速ギア対424、後進ギア対425は歯車対からなり、4
速はドッグクラッチ426をエンジン410と直結して実現す
る。
【００６１】また、ドッグクラッチ426が1速ギア対421
と締結することにより1速を実現する。ドッグクラッチ4
27は2速ギア対422もしくは3速ギア対423に締結して2速
および3速を実現する。ドッグクラッチ428は5速ギア対4
24もしくは後進ギア対425に締結して5速および後進を実
現する。図示していないが、各ドッグクラッチはシフト
アクチュエータにより締結、開放状態を実現する。
【００６２】M/G430、M/G431は回転電動機であり、M/G4
30駆動装置432、M/G431駆動装置433により駆動される。
バッテリ434はM/G430、M/G431に駆動電力を供給した
り、発電電力を貯蔵したりする電力貯蔵装置である。
【００６３】遊星歯車434はサン、キャリア、リングの
入出力軸を有し、サンはM/G430に、キャリアは遊星歯車
出力軸440に、リングは変速機411のカウンターシャフト
416に接続している。遊星歯車出力軸440上には、低速ギ
ア対436および高速ギア対437の2組のギア対が配置さ
れ、ドッグクラッチ438により選択的に出力軸417と締結
される。
【００６４】また、M/G431は出力軸417上に配置されて
いる。この構成では、図1のように遊星歯車からの出力
の伝達経路として、従来の変速機のギアを利用しないた
め、低速ギア436、高速ギア437のギア比を自由に設計で
きるため、M/G駆動力設計が容易となる。
【００６５】ここでは、遊星歯車出力軸440上に2組のギ
ア対を配しているが、2組以上配置することにより、更
なるM/Gの小型化、ショックレス化が計ることが可能で
ある。
【００６６】図8は本発明の他の実施形態による駆動装
置を搭載した車両のシステム構成を示す図であり、特
に、後輪駆動車に適した構成である。
【００６７】エンジン510の駆動力は、車両の状態に応
じ変速機511により変速され、デファレンシャル512を介
して駆動軸513に伝達される。クラッチ514はエンジン51
0の駆動力を変速機511に伝達あるいは中断する装置であ
る。クラッチアクチュエータ515はクラッチ514を動かす
装置である。変速機511はカウンターシャフト516と出力
軸517とが平行に配置された変速機であり、前進5段、後
進1段を有している。エンジン510の駆動力は変速段518
を介してカウンターシャフト516に伝達する。1速ギア対
521、2速ギア対522、3速ギア対523、5速ギア対524、後
進ギア対525は歯車対からなり、4速はドッグクラッチ52
6をエンジン510と直結して実現する。また、ドッグクラ
ッチ526が1速ギア対521と締結することにより1速を実現
する。ドッグクラッチ527は2速ギア対522もしくは3速ギ
ア対523に締結して2速および3速を実現する。ドッグク
ラッチ528は5速ギア対524もしくは後進ギア対525に締結
して5速および後進を実現する。図示していないが、各
ドッグクラッチはシフトアクチュエータにより締結、開
放状態を実現する。
【００６８】M/G530、M/G531は回転電動機であり、M/G5
30駆動装置532、M/G531駆動装置533により駆動される。
バッテリ534はM/G530、M/G531に駆動電力を供給した
り、発電電力を貯蔵したりする電力貯蔵装置である。
【００６９】遊星歯車534はサン、キャリア、リングの
入出力軸を有し、サンはM/G530に、キャリアは遊星歯車
出力軸540に、リングは変速機511のカウンターシャフト
516に接続している。遊星歯車出力軸540上には、低速ギ
ア対536および高速ギア対537の2組のギア対が配置さ
れ、ドッグクラッチ538により選択的に出力軸517と締結
される。
【００７０】また、M/G531はデファレンシャル535を介
して駆動軸536を駆動する。この構成では、後輪駆動車
を容易に4WD とすることが可能である。
【００７１】図9は本発明の他の実施形態による駆動装
置を搭載した車両のシステム構成を示す図である。エン
ジン1010の駆動力は、車両の状態に応じ変速機1011によ
り変速され、デファレンシャル1012を介して駆動軸1013
に伝達される。クラッチ1014はエンジン1010の駆動力を
変速機1011に伝達あるいは中断する装置である。クラッ
チアクチュエータ1015はクラッチ1014を動かす装置であ
る。変速機1011は入力軸であるカウンターシャフト1016
と出力軸1017とが平行に配置された変速機であり、前進
5段、後進1段を有している。エンジン1010の駆動力は変
速段1018を介してカウンターシャフト1016に伝達する。
1速ギア対1021、2速ギア対1022、3速ギア対1023、5速ギ
ア対1024、後進ギア対1025は歯車対からなり、4速はド
ッグクラッチ1026をエンジン1010と直結して実現する。
また、ドッグクラッチ1026が1速ギア対1021と締結する
ことにより1速を実現する。ドッグクラッチ1027は2速ギ
ア対1022もしくは3速ギア対1023に締結して2速および3
速を実現する。ドッグクラッチ1028は5速ギア対1024も
しくは後進ギア対1025に締結して5速および後進を実現
する。各ドッグクラッチはシフトアクチュエータ1039に
より締結、開放状態を実現する。
【００７２】M/G1030は回転電動機であり、インバータ1
031により駆動される。バッテリ1032はM/G1030に駆動電
力を供給したり、発電電力を貯蔵したりする電力貯蔵装
置である。
【００７３】遊星歯車1035はサン、キャリア、リングの
入出力軸を有し、サンはM/G1030に、キャリアは遊星歯
車出力軸1036に、リングは変速機1011のカウンターシャ
フト1016に接続されている。遊星歯車出力軸1036上に
は、低速ギア対1033、高速ギア対1034およびバックギア
1025の3組のギア対が配置されており、ドッグクラッチ1
035および1028により選択的に出力軸1017と締結され
る。
【００７４】ツーウェイクラッチ1037は遊星歯車出力軸
1036の回転方向を制限可能である。ツーウェイクラッチ
1037はバックギア1025を使用するときは遊星歯車出力軸
1036の回動をフリーとし、バックギア1025以外のギアを
用いる場合は遊星歯車出力軸1036の回転方向を制限す
る。
【００７５】エンジン1010、M/G1030、および、シフト
アクチュエータ1039を統括制御するのがハイブリッドコ
ントローラモジュール(HCM)1040である。エンジンコン
トロールユニット(ECU)1038はHCM1040の指令により、エ
ンジン1010の燃料噴射量、吸入空気量などエンジンの出
力特性および排気特性に起因する要素を制御する。
【００７６】この構成では、図1のように遊星歯車から
の出力の伝達経路として、従来の変速機のギアを利用し
ないため、低速ギア1033、高速ギア1034のギア比を自由
に設計できるため、M/G1030駆動力設計が容易となる。
【００７７】また、遊星歯車出力軸1036上にバックギア
1025が配されているため、バックギア1025を活用して、
M/G1030のトルクを倍増することが可能である。このと
き、ツーウェイクラッチ1037は遊星歯車出力軸1036の回
動をフリーにする。
【００７８】この構成でのショックレス変速は、エンジ
ン1010とM/G1030の協調制御により行う。以下に、エン
ジン1010とM/G1030の協調制御によるショックレス変速
について説明する。
【００７９】図10に、図9の実施形態におけるハイブリ
ッドコントローラモジュール(HCM)1040を含む制御装置
の概略図を示す。ハイブリッドコントローラモジュール
HCM1040には、運転者の意図に応じて、エンジン1010の
最適動作点やM/G1030によるトルクアシスト量などを決
める上位コントローラ1050がある。ECU1038は上位コン
トローラ1050からの指令やエンジン10の状態情報などに
より、エンジン1010の吸入空気量や燃料噴射量などを制
御する装置である。シフトコントローラ1052はシフトア
クチュエータ1039にドッグクラッチの動作時期等の指令
を与える。M/G1030制御装置1051はインバータ1031にM/G
1030の駆動指令を与える。
【００８０】ECU1038はM/G1030制御装置1051にエンジン
1010の駆動力指令を伝える。また、M/G1030制御装置105
1はECU1038にM/G1030の駆動力指令を伝える。
【００８１】M/G1030制御装置1051はECU1038からのエン
ジン1010駆動力指令と上位コントローラ50からの車両駆
動指令と、変速比指令とからM/G1030の駆動指令を作成
する。そのため、エンジン1010とM/G1030は協調制御と
なる。シフトコントローラ1052はM/G1030の駆動指令と
車両の駆動力指令からシフトアクチュエータ1039にドッ
グクラッチ動作指令を与える。シフトコントローラ1052
もM/G1030と協調して制御される。
【００８２】次に、図9の実施形態におけるショックレ
ス変速の制御フローについて図11を用いて説明する。こ
こでは、2速から3速に変速する動作について説明する。
【００８３】変速動作開始指令により、ステップ11へ移
行する。ステップ11ではM/G1030およびエンジン1010を
トルク制御する。
【００８４】ステップ12では、M/G1030およびエンジン1
010にトルク制御の応答性を調整する。その調整量は車
両の状態と運転者の意図、エンジンやバッテリの状態に
より上位コントローラで演算される。予めマップもしく
は関数で与えてもよい。また、固定値でも運転者に違和
感の無いように制御することが可能である。ステップ12
を経て、M/G1030のトルクが目標値と一致するステップ1
3へ移行する。M/G1030のトルクの目標値は、ドッグクラ
ッチ1027に掛かるトルクがドッグクラッチ開放可能な程
度であり、エンジンやバッテリの状態により上位コント
ローラで演算される。
【００８５】ステップ13でM/G1030のトルクが目標値と
等しくなると、ステップ14へ移行する。ステップ14では
ドッグクラッチ1027を2速から開放する。ステップ13に
おいて、M/G1030のトルクを目標値となったとき、エン
ジントルクは遊星歯車を介して駆動軸伝達するため、ド
ッグクラッチ1027に掛かるエンジントルクはゼロ程度と
なる。そのため、ドッグクラッチ1027を容易に開放する
ことが可能となる。続いて、ステップ15ではM/G1030を
速度制御する。エンジンの回転数は2速相当の回転数で
あるので、エンジン回転数を3速相当の回転数まで変化
させる。
【００８６】ステップ16ではエンジン1010回転数と3速
出力ギアの回転数を比較する。エンジン回転数と3速出
力ギアの回転数とが一致すれば、ステップ17へ移行す
る。一致しない場合では、ステップ15に戻り、エンジン
回転数の一致させるためM/G1030の速度制御を行う。こ
の間、エンジン1010は車両駆動力が一定となるようにト
ルクを制御する。
【００８７】ステップ17ではドッグクラッチ1027を3速
に締結する。エンジン回転数と3速入力ギア33eの回転数
とが一致しているため、ドッグクラッチ1027を容易に締
結することが可能である。ステップ17終了後、ステップ
18へ移行する。
【００８８】ステップ18では、M/G1030のトルクを減少
させる。このときの減少度は車両の状態と運転者の意
図、エンジンやバッテリの状態により上位コントローラ
で演算される。M/G1030のトルクがゼロとなった時点で
変速動作は終了する。このとき、エンジン1010は運転者
に違和感が無いように出力トルクを調整する。
【００８９】図12に、図9の実施形態におけるショック
レス変速制御の動作、すなわちM/G1030とエンジン1010
の協調制御によるショックレス変速時の各コンポーネン
ツの動作を模式的に表す。ここでは、2速から3速に変速
する動作について説明する。
【００９０】最初は2速で走行する状態にある。ドッグ
クラッチ1035を低速ギア1033に締結する。このとき、M/
G1030のトルクをゼロにすることにより、遊星歯車1035
の各入出力軸は回転自在となり、容易に締結できると共
に、締結時のショックは発生しない。
【００９１】まず始めのトルク制御モード1において、M
/G1030のトルクを増加させる。これにより、遊星歯車の
リングギアに発生するトルクを増大させ、エンジン1010
の駆動力を遊星歯車1035内に吸上げる。このとき、M/G1
030はトルク制御である。M/G1030のトルク増加に応じ
て、2速ギア出力トルクは減少してゆく。そのため、エ
ンジン1010はトルクを増大させ、車両駆動力を補償す
る。エンジン1010はトルク制御である。リングに発生す
るトルクがエンジン1010のトルクと等しくなったとき2
速に締結しているドッグクラッチ1027を開放する。この
とき、2速ギアのトルクはゼロ程度となるため、ドッグ
クラッチ1027の開放は容易である。
【００９２】次に、速度制御モードとなり、エンジン10
10の回転数を3速の回転数に推移させる。すなわち、2速
から3速の間を無段変速する。M/G1030は速度制御とな
る。エンジン1010の駆動力は遊星歯車1035を介して駆動
軸1013に伝達する。
【００９３】エンジン1010の回転数と3速ギアの回転数
が一致したときに、トルク制御モード2となり、ドッグ
クラッチ1027を3速に締結させる。その後、M/G1030のト
ルクを減少させる。M/G1030のトルクがゼロとなったと
きに変速動作が終了する。
【００９４】次に、図13は本発明の他の実施形態による
駆動装置を搭載した車両のシステム構成を示す図であ
る。エンジン910の駆動力は、車両の状態に応じ変速機9
11により変速され、デファレンシャル912を介して駆動
軸913に伝達する。クラッチ914はエンジン910の駆動力
を変速機911に伝達あるいは中断する装置である。クラ
ッチアクチュエータ915はクラッチ914を動かす装置であ
る。変速機911は入力軸であるカウンターシャフト916と
出力軸917とが平行に配置された変速機であり、前進5
段、後進1段を有している。エンジン910の駆動力は変速
段918を介してカウンターシャフト916に伝達する。1速
ギア対921、2速ギア対922、3速ギア対923、5速ギア対92
4、後進ギア対925は歯車対からなり、4速はドッグクラ
ッチ926をエンジン910と直結して実現する。また、ドッ
グクラッチ926が1速ギア対921と締結することにより1速
を実現する。ドッグクラッチ927は2速ギア対922もしく
は3速ギア対923に締結して2速および3速を実現する。ド
ッグクラッチ928は5速ギア対924もしくは後進ギア対925
に締結して5速および後進を実現する。各ドッグクラッ
チは図示していないが、シフトアクチュエータにより締
結、開放状態を実現する。
【００９５】M/G930は回転電動機であり、インバータ93
1により駆動される。バッテリ932はM/G930に駆動電力を
供給したり、発電電力を貯蔵したりする電力貯蔵装置で
ある。
【００９６】遊星歯車935はサン、キャリア、リングの
入出力軸を有し、サンはM/G930に、キャリアは遊星歯車
出力軸936に、リングは変速機1011のカウンターシャフ
ト1016に接続している。遊星歯車出力軸1036上には、低
速ギア対933、高速ギア対934の2組のギア対が配置され
ており、ドッグクラッチ938により選択的に出力軸917と
締結される。
【００９７】ワンウェイクラッチ937は遊星歯車出力軸9
36の回転方向を制限可能である。
【００９８】この構成では、図1のように遊星歯車から
の出力の伝達経路として、従来の変速機のギアを利用し
ないため、低速ギア933、高速ギア934のギア比を自由に
設計できるため、M/G930駆動力設計が容易となる。ま
た、従来のMTに遊星歯車935とM/G930をアドオンするこ
とでシステムを構成することができるため、システムの
低コスト化が計れる。
【００９９】図14は本発明の他の実施形態による駆動装
置を搭載した車両のシステム構成を示す図である。この
実施形態では、エンジン311の駆動力は、車両の状態に
応じ変速機312により変速され、デファレンシャル313を
介して駆動軸314に伝達される。変速機312はエンジン31
1側の軸と、駆動軸314側の軸が平行に配置された変速機
であり、前進5段、後進1段を有している。1速331、2速3
32、5速335、および、後進336は駆動軸314側の軸上に、
変速機312の軸と各変速段を締結ならびに開放するドッ
グクラッチを有している。3速333、4速334はエンジン31
1側の軸上に、変速機312の軸と各変速段を締結ならびに
開放するドッグクラッチを有している。図示していない
が、各ドッグクラッチはシフトアクチュエータにより締
結、開放状態を実現する。
【０１００】クラッチ319はエンジン311の駆動力を変速
機312に伝達、中断する装置である。クラッチアクチュ
エータ320はクラッチ319を動作させる装置である。M/G
315は回転電動機であり、M/G315駆動装置316により駆動
される。バッテリ318は、M/G315に駆動電力を供給した
り、発電電力を貯蔵したりする電力貯蔵装置である。
【０１０１】遊星歯車321はサン、キャリア、リングの
入出力軸を有し、サンはM/G315に、キャリアは遊星歯車
出力軸322に、リングは変速機312の2速332のエンジン31
1側軸上に配置された入力ギアにそれぞれ接続してい
る。遊星歯車出力軸322上には、変速機312の3速333のエ
ンジン311軸上に配置された入力ギアと噛合する低速ギ
ア324と、4速334のエンジン311軸上に配置された入力ギ
アと噛合する高速ギア325とが配置されている。同じ
く、遊星歯車出力軸322上のドッグクラッチ326により、
低速ギア324および高速ギア325は遊星歯車出力軸322と
選択的に締結および開放状態となる。M/G315でトルクア
シスト等を行う場合は、ワンウェイクラッチ323を差動
させ、遊星歯車321でトルクを増幅させて伝達させるこ
とが可能である。
【０１０２】さらに、図15は本発明の他の実施形態によ
る駆動装置を搭載した車両のシステム構成を示す図であ
る。この実施形態では、駆動装置に多板クラッチ624を
配している。このとき、遊星歯車622の各入出力軸は、
サンはM/G617、キャリアは変速機612の2速入力ギア、リ
ングは遊星歯車出力軸623と接続している。この構成で
は、多板クラッチを用いて3速までの変速をショックレ
ス変速し、3速から5速までをM/G617を用いてショックレ
ス変速を行うことが可能となり、M/G617を小型化するこ
とが可能となる。
【０１０３】図16は本発明の他の実施形態による駆動装
置を搭載した車両のシステム構成を示す図である。この
実施形態では、エンジン710と変速機711を車両に搭載す
るため、サブフレーム712上にマウント装置713、714を
配し、また、サブフレーム712が接続する車体を構成す
るフレームとの接続としてマウント装置715、716を配し
ている。このとき、M/G717と遊星歯車を含む変速機構71
8は、重量の重いM/G717がエンジン710と変速機712の重
心位置に近いように配置される。これにより、駆動系の
バランスが保たれ、損失の少ない駆動系を実現できる。
【０１０４】図17は本発明の他の実施形態による駆動装
置を搭載した車両のシステム構成を示す図である。この
実施形態では、後輪駆動車ベースの4WDにおいて、クラ
ッチを含むクラッチハウジング811と変速機812、出力軸
813が直列に配置され、遊星歯車を含むギア構造814とM/
G815、M/G816をトランスファーケース位置に搭載するこ
とにより、車両形状の変更を最小限に抑えることができ
る。また、M/G816の出力軸を既存の前輪駆動用のプロペ
ラシャフト817と接続することにより容易に4WD化するこ
とができる。
【０１０５】
【発明の効果】本発明によれば、車両の駆動力を連続的
に制御するモータを小型化することができ、また、モー
タが発生するトルクが小さいため電流を供給するさいに
生じる電気的損失を抑制できるため、低燃費でスムーズ
な動特性を有するハイブリッド車両を提供できるという
効果がある。また、変速時における動力伝達経路間のト
ルク段差によるショックを軽減した駆動システム及びそ
れを用いた車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るハイブリッド車のシス
テム構成である。
【図２】図１の実施例におけるショックレス変速制御装
置のシステム構成概念である。
【図３】図１の実施例におけるショックレス変速動作の
フローチャートである。
【図４】図１の実施例におけるショックレス変速動作の
各コンポーネンツの動作概念である。
【図５】本発明の他の実施形態による駆動装置を搭載し
た車両のシステム構成を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態による駆動装置を搭載し
た車両のシステム構成を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態による駆動装置を搭載し
た車両のシステム構成を示す図である。
【図８】本発明の他の実施形態による駆動装置を搭載し
た車両のシステム構成を示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態による駆動装置を搭載し
た車両のシステム構成を示す図である。
【図１０】図９の実施形態におけるショックレス変速制
御装置のシステム構成概念である。
【図１１】図９の実施形態におけるショックレス変速動
作のフローチャートである。
【図１２】図９の実施形態におけるショックレス変速動
作の各コンポーネンツの動作概念である。
【図１３】本発明の他の実施形態による駆動装置を搭載
した車両のシステム構成を示す図である。
【図１４】本発明の他の実施形態による駆動装置を搭載
した車両のシステム構成を示す図である。
【図１５】本発明の他の実施形態による駆動装置を搭載
した車両のシステム構成を示す図である。
【図１６】本発明の他の実施形態による駆動装置を搭載
した車両のシステム構成を示す図である。
【図１７】本発明の他の実施形態による駆動装置を搭載
した車両のシステム構成を示す図である。
【符号の説明】
11…エンジン、12…変速機、13…デファレンシャル、14
…前輪駆動軸、15…デファレンシャル、16…後輪駆動
軸、17…モータジェネレータ、18…モータコントロー
ラ、19…モータジェネレータ、20…モータコントローラ
20、21…バッテリ、22…クラッチ、23…クラッチアクチ
ュエータ、24…遊星歯車、25…遊星歯車出力軸、26…低
速ギア、27…高速ギア27、28…ワンウェイクラッチ、29
…入力軸、30…出力軸、31e…1速入力ギア、31v…1速出
力ギア、32e…2速入力ギア、32v…2速出力ギア、33e…3
速入力ギア、33v…3速出力ギア、34e…4速入力ギア、34
v…4速出力ギア、35e…5速入力ギア、35v…5速出力ギ
ア、36e…後進入力ギア、36v…後進力ギア、40…ドッグ
クラッチ、41…ドッグクラッチ、42…ドッグクラッチ、
43…ドッグクラッチ、44…シフトコントローラ、45…ハ
イブリッドコントローラHCM、46…エンジンコントロー
ルユニットECU、50…上位コントローラ、51…M/G17制御
装置、52…M/G19制御装置、53…シフトコントローラ。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ１６Ｈ 61/00 Ｆ１６Ｈ 61/00 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (72)発明者 射場本 正彦 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 箕輪 利通 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 諸岡 泰男 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 3D041 AA09 AA53 AB01 AC17 AD02 AD31 AE03 3G093 AA04 AA07 BA03 CB08 DA01 DB11 EC02 FA12 FB01 3J552 MA02 MA13 NA01 NB07 NB08 PA02 PA67 SB33 SB37 5H115 PA01 PA12 PG04 PI16 PU01 PU23 PU24 PU25 PV09 RB08 RB11 RE01 RE02 SE04 SE05 SE08 TB01

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内燃機関の駆動力が伝達される入力軸と、
    該入力軸の駆動力が歯車対を介して伝達されると共に車
    両駆動輪の駆動軸に前記駆動力を伝達する出力軸を有す
    る変速機と、該変速機の変速時に前記入力軸の駆動力を
    前記出力軸に伝達する回転電機とを備えたことを特徴と
    する車両の駆動装置。
  2. 【請求項２】内燃機関の駆動力が伝達される入力軸と、
    該入力軸の駆動力が歯車対を介して伝達されると共に車
    両駆動輪の駆動軸に前記駆動力を伝達する出力軸を有す
    る変速機とを備え、該変速機の変速時に回転電機を介し
    て前記入力軸の駆動力を、かつ、該回転電機の速度を制
    御しながら前記出力軸に伝達することを特徴とする車両
    の駆動装置。
  3. 【請求項３】前輪を駆動する内燃機関と、後輪を駆動す
    る回転電機と、前記内燃機関の駆動力がクラッチを介し
    て伝達される入力軸と、該入力軸の駆動力が歯車対を介
    して伝達されると共に前記前輪の駆動軸に前記駆動力を
    伝達する出力軸を有する変速機とを備え、該変速機の変
    速時に前記回転電機を介して前記入力軸の駆動力を前記
    出力軸に伝達することを特徴とする車両の駆動装置。
  4. 【請求項４】前輪を駆動する内燃機関と、後輪を駆動す
    る回転電機と、前記内燃機関の駆動力がクラッチを介し
    て伝達される入力軸と、該入力軸の駆動力が歯車対を介
    して伝達されると共に前記前輪の駆動軸に前記駆動力を
    伝達する出力軸を有する変速機とを備え、該変速機の変
    速時に前記回転電機を介して前記入力軸の駆動力を、か
    つ、該回転電機の速度を制御しながら、前記出力軸に伝
    達することを特徴とする車両の駆動装置。
  5. 【請求項５】並列に配置される2軸上に歯車対からなる
    変速機構を複数有する変速機と前記変速機は内燃機関か
    らの駆動力を入力する入力軸と前記歯車対により変換さ
    れた駆動力を駆動輪に伝達する出力軸とを備えた車両の
    駆動装置において、 3軸以上の伝達軸を有する差動機構を備え、 該差動機構
    の何れかの伝達軸と前記入力軸または前記出力軸を接続
    し、該差動機構の残りの少なくとも1つの伝達軸に第1の
    回転電機を接続し、前記入力軸もしくは前記出力軸の少
    なくとも一方は前記差動機構の他の伝達軸と接続するこ
    とを特徴とする車両の駆動装置。
  6. 【請求項６】請求項５において、前記変速機は、入力軸
    もしくは出力軸に接続する第2のモータジェネレータを
    有することを特徴とする車両の駆動装置。
  7. 【請求項７】請求項５において、前記差動機構は、前記
    伝達軸と接続する複数の接続手段を備え、前記接続手段
    を切換える切換手段を有することを特徴とする車両の駆
    動装置。
  8. 【請求項８】請求項５において、前記差動機構は、前記
    入力軸および前記出力軸の少なくとも1つの回転方向を
    制限する回転方向制限手段を有することを特徴とする車
    両の駆動装置。
  9. 【請求項９】請求項５において、前記出力軸は車両が有
    する複数の前記駆動軸の少なくとも1つを駆動し、他の
    前記駆動軸の少なくとも1つに第2のモータジェネレータ
    を配することを特徴とする車両の駆動装置。
  10. 【請求項１０】車両の進行方向に対し内燃機関および変
    速機が横向きに配置される車両において、前記変速機は
    並列に配置される入力軸と出力軸とを備え、前記入力軸
    および前記出力軸は３軸を有する遊星歯車の何れかの軸
    とそれぞれ接続し、前記遊星歯車は前記変速機の前記入
    力軸および前記出力軸と平行に配置され、前記遊星歯車
    の残りの軸に回転電気の出力軸が接続される駆動装置に
    おいて、 前記回転電気は前記遊星歯車よりも前記内燃機関と前記
    変速機からなるパワートレインの重心位置に近い位置に
    配置されることを特徴とする車両駆動装置。
  11. 【請求項１１】前輪を駆動する内燃機関と、後輪を駆動
    する回転電機と、前記内燃機関の駆動力がクラッチを介
    して伝達される入力軸と、該入力軸の駆動力が歯車対を
    介して伝達されると共に前記前輪の駆動軸に前記駆動力
    を伝達する出力軸を有する変速機とを備えた車両の駆動
    方法であって、 前記変速機の変速時に前記回転電機を介して前記入力軸
    の駆動力を、かつ、該回転電機の速度を制御しながら、
    前記出力軸に伝達することを特徴とする車両の駆動方
    法。
  12. 【請求項１２】前輪を駆動する内燃機関と、後輪を駆動
    する回転電機と、前記内燃機関の駆動力がクラッチを介
    して伝達される入力軸と、該入力軸の駆動力が歯車対を
    介して伝達されると共に前記前輪の駆動軸に前記駆動力
    を伝達する出力軸を有する変速機とを備えた車両の駆動
    方法であって、 前記変速機の変速時に前記回転電機を介して前記入力軸
    の駆動力を、かつ、該回転電機の速度を制御しながら、
    前記内燃機関の回転数を目標値にもってゆくことを特徴
    とする車両の駆動方法。
  13. 【請求項１３】内燃機関と、該内燃機関の駆動力が伝達
    される入力軸と、該入力軸の駆動力が歯車対を介して伝
    達されると共に車両駆動輪の駆動軸に前記駆動力を伝達
    する出力軸を有する変速機と、該変速機の変速時に前記
    入力軸の駆動力を前記出力軸に伝達する回転電機とから
    なる駆動装置を備えたことを特徴とする車両。
  14. 【請求項１４】内燃機関と、該内燃機関の駆動力が伝達
    される入力軸と、該入力軸の駆動力が歯車対を介して伝
    達されると共に車両駆動輪の駆動軸に前記駆動力を伝達
    する出力軸を有する変速機と、該変速機の変速時に前記
    入力軸の駆動力を前記出力軸に伝達する回転電機とから
    なる駆動装置を備え、 前記変速機の変速時に回転電機を介して前記入力軸の駆
    動力を、かつ、該回転電機の速度を制御しながら、前記
    出力軸に伝達することを特徴とする車両。
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