JP2004353781A - 車輌用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の条件下にあっては駆動モータのイナーシャを遮断する状態を現出し得るように構成した車輌用駆動装置を提供する。
【解決手段】駆動力を駆動車輪２１に伝達し得る駆動モータ７と、該駆動モータ７を駆動・非駆動に切換えるシフトレンジを選択する操作レバー２８と、を有する。そして、操作レバー２８にて選択されたシフトレンジを検出するシフト位置検出手段３１を有する制御部Ｕと、該シフト位置検出手段３１によりパーキングレンジの選択が検出されたとき、駆動モータ７と駆動車輪２１との間の動力伝達を遮断してニュートラル状態を現出するブレーキＢ１，Ｂ２と、を有する。これにより、パーキング装置１６が微速走行中に作動されたとしても、該パーキング装置１６等に駆動モータ７のイナーシャを作用させない状態が得られる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも駆動モータを有する電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車（ＨＥＶ）等の車輌の駆動装置に係り、詳しくはパーキング操作された際等の所定条件下にあって上記駆動モータの存在に起因する過度のイナーシャがパーキング装置等に作用しないように改善した駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハイブリッド駆動装置として、エンジンからの出力を、プラネタリギヤにてモータ（一般にジェネレータという）と走行出力側とに分配して、該モータを主にジェネレータとして制御することにより、上記プラネタリギヤの出力トルクを無段に制御し、更に必要に応じて他のモータ（一般に駆動モータという）のトルクが、上記プラネタリギヤ出力トルクと合成して出力軸に出力する、いわゆる２モータスプリットタイプのものが自動車（登録商標名プリウス）に搭載されて実用に供されている。
【０００３】
上記実用に供されている２モータスプリットタイプのハイブリッド駆動装置は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ；本明細書においてＦＦと称する）用として自動車に搭載されているが、該ハイブリッド駆動装置は、ＦＲタイプの自動車への搭載も考えられる。このようなＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ；本明細書においてＦＲと称する）タイプのハイブリッド駆動装置の概略を図７に示す。
【０００４】
図７に示すように、ハイブリッド駆動装置を搭載した自動車５１は、車体５２の前方、概ね前輪５３，５３の間部分にガソリンエンジン等の内燃エンジン５５が、そのクランク軸を前後方向にして配置されており、更に該エンジン５５の後方には、２個のモータ（ジェネレータを含む概念）を有するタイプ（いわゆる２モータスプリットタイプ）のハイブリッド駆動装置５６が隣接して配置されている。該ハイブリッド駆動装置５６は、上記クランク軸と軸方向に略々整列されて、エンジン側から順次、第１のモータ（ジェネレータ）５７、動力分配用プラネタリギヤ５９、第２のモータ（駆動モータ）６０が配置されている。
【０００５】
上記ハイブリッド駆動装置５６は、エンジンクランク軸の後方突出部からなる出力軸５５ａにダンパ装置５８を介して入力軸６２が連結されており、該入力軸６２の外径側に同軸状に第１のモータ５７が配置されている。該第１のモータ５７は、交流永久磁石同期型（ＡＣ同期モータ）からなり、ケースに固定されたステータ６３と、該ステータ６３の内径側にて所定エアギャップを存して回転自在に支持されるロータ６５と、を有している。
【０００６】
前記動力分配用プラネタリギヤ５９は、上記入力軸６２に同軸状に配置されたシンプルプラネタリギヤからなり、該入力軸６２に連結されかつ複数のプラネタリピニオンｐを支持するキャリヤＣと、前記ロータ６５に連結しているサンギヤＳと、走行出力部となるリングギヤＲと、を有している。該リングギヤＲは、上記入力軸６２と同一軸線上にて、後方に延びている出力軸６６に連結している。
【０００７】
第２のモータ６０は、同様なＡＣ同期モータでかつ前記モータ５７より大型のモータからなり、上記出力軸６６に同軸状にかつその外径側に配置されており、ケースに固定されたステータ６７と、その内径側にて所定エアギャップを存して回転自在に支持されるロータ６９と、を有している。
【０００８】
上記出力軸６６は、上記ケースから突出して更に後方に延び、フレキシブルカップリング７０及び公知のプロペラシャフト７１（省略して示してあるが、実際にはユニバーサルジョイント、センタベアリング等を有する）等を介してディファレンシャル装置７２に連結されており、更に該ディファレンシャル装置７２から左右駆動軸７３ｌ，７３ｒを介して後駆動車輪７５，７５に伝達されている。
【０００９】
本ハイブリッド駆動装置５６を搭載したＦＲタイプの自動車５１は、エンジン５５の出力がダンパ装置５８及び入力軸６２を介して動力分配用プラネタリギヤ５９のキャリヤＣに伝達される。該プラネタリギヤ５９にて、上記エンジン出力は、そのサンギヤＳから第１のモータ（ジェネレータ）５７と、リングギヤ５９から走行用軸６６とに分配して伝達される。ここで、上記第１のモータ５７を制御することにより、出力軸６６への出力トルク及び回転を無段に調整して出力する。そして、発進時等の大トルクを必要とする場合、第２のモータ（駆動モータ）６０が駆動されて、該モータトルクが、上記出力軸６６のトルクをアシストしてプロペラシャフト７１に伝達され、更にディファレンシャル装置７２及び左右駆動軸７３ｌ，７３ｒを介して後駆動車輪７５，７５に伝達される。なお、上記第２のモータ６０は、上記第１のモータ５７の発電をエネルギとすると共に、該発電エネルギでは不足する場合、上記第１のモータ５７にて蓄えられているバッテリからのエネルギも使用して駆動され、更にブレーキ作用時には、回生ジェネレータとして機能する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したハイブリッド駆動装置５６は、２モータスプリットハイブリッド用であり、第２のモータ（駆動モータ）６０が走行出力側のプロペラシャフト７１に直結するタイプのシステムを採用しているが、このようなシステムにあっては、以下のような問題があった。
【００１１】
すなわち、自動車５１が例えば５ｋｍ／ｈ程度で微速走行している際に、運転者により操作レバー（図示せず）がパーキング（Ｐ）レンジに操作された場合、パーキングギヤ、パーキングポール等のパーキング部品及びこれらに連結された軸系には、後駆動車輪７５，７５側からのイナーシャのみならず、第２のモータ６０のイナーシャまでが入力されてしまう。そのため、これらのイナーシャ入力に耐え得るように、パーキング部品及びそれに連結される軸等をより堅固な構造としなければならず、その結果、オートマチックトランスミッション（Ａ／Ｔ）用の同種の部品よりも大型化して重量が嵩み、これに起因するコストアップを招く虞がある。
【００１２】
そこで本発明は上記事情に鑑み、駆動モータと駆動車輪間の動力伝達状態を変える手段を介在することにより、所定条件下にあっては駆動モータのイナーシャ入力を確実に遮断する状態を現出し得るように構成し、もって上述した課題を解決した車輌用駆動装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は（例えば図１ないし図６参照）、駆動力を駆動車輪（２１）に伝達し得る駆動モータ（７）と、該駆動モータ（７）を駆動・非駆動に切換えるシフトレンジ（例えばＤレンジ，Ｐレンジ）を選択するシフトレンジ選択手段（２８）と、を備えた車輌用駆動装置（１，１’）において、
前記シフトレンジ選択手段（２８）により選択されたシフトレンジを検出するシフト位置検出手段（３１）を有する制御部（Ｕ）と、
前記シフト位置検出手段（３１）により所定レンジ（例えばＰレンジ）の選択が検出されたとき、前記駆動モータ（７）と前記駆動車輪（２１）との間の動力伝達を遮断してニュートラル状態を現出する伝達状態切換え手段（Ｂ１，Ｂ２又は２３）と、を備えてなる、ことを特徴とする車輌用駆動装置（１，１’）にある。
【００１４】
請求項２に係る本発明は（例えば図１ないし図６参照）、前記駆動モータ（７）から前記駆動車輪（２１）への動力伝達経路内に介在されたパーキング装置（１６）を備え、
該パーキング装置（１６）は、パーキングレンジ（Ｐ）である前記所定レンジが前記シフトレンジ選択手段（２８）にて選択されたとき、前記ニュートラル状態において前記駆動車輪（２１）の回転を規制してなる、ことを特徴とする請求項１記載の車輌用駆動装置（１，１’）にある。
【００１５】
請求項３に係る本発明は（例えば図１ないし図５参照）、前記駆動モータ（７）の出力部（１９）と前記駆動車輪（２１）との間に、前記出力部（１９）の回転を複数段に変速して前記駆動車輪（２１）に伝達する変速装置（１０）を備え、
前記伝達状態切換え手段は、前記変速装置（１０）の伝動経路を切換える摩擦係合手段（Ｂ１，Ｂ２）である、ことを特徴とする請求項１又は２記載の車輌用駆動装置（１）にある。
【００１６】
請求項４に係る本発明は（例えば図１ないし図３参照）、前記変速装置（１０）が、プラネタリギヤユニットであり、
前記伝達状態切換え手段は、前記プラネタリギヤユニットの所定回転要素（Ｓ３，Ｒ２）を係止する複数のブレーキ（Ｂ１，Ｂ２）である、ことを特徴とする請求項３記載の車輌用駆動装置（１）にある。
【００１７】
請求項５に係る本発明は（例えば図１ないし図３参照）、前記プラネタリギヤユニットは、
サンギヤ（Ｓ２）と、リングギヤ（Ｒ２）と、これらサンギヤ（Ｓ２）及びリングギヤ（Ｒ２）の両方に噛合してキャリヤ（ＣＲ２）に支持される小ピニオン（Ｐ２，Ｐ３）と、からなる第１のプラネタリギヤユニットと、
前記キャリヤ（ＣＲ２）に支持される大ピニオン（Ｐ４）と、該大ピニオン（Ｐ４）に噛合しかつ前記第１のプラネタリギヤユニットのサンギヤ（Ｓ２）の外周に回転自在に被嵌したサンギヤ（Ｓ３）と、からなる第２のプラネタリギヤユニットと、からなり、
前記所定回転要素は、前記第１のプラネタリギヤユニットの前記リングギヤ（Ｒ２）及び前記第２のプラネタリギヤユニットの前記サンギヤ（Ｓ３）である、ことを特徴とする請求項４記載の車輌用駆動装置（１）にある。
【００１８】
請求項６に係る本発明は（例えば図１参照）、車輌に搭載したエンジン（Ｅ）の出力軸（２）に連動する第１の回転要素（ＣＲ１）と、前記車輌に搭載したモータ・ジェネレータ（５）に連動する第２の回転要素（Ｓ１）と、前記駆動車輪（２１）に連結された駆動軸（１５）に連動する第３の回転要素（Ｒ１）と、からなり、かつ前記第２の回転要素（Ｓ１）に作用する反力を前記モータ・ジェネレータ（５）にて制御することにより前記エンジン（Ｅ）の出力及び前記駆動軸（１５）の入力を制御し得るプラネタリギヤ（６）を備えてなる、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車輌用駆動装置（１）にある。
【００１９】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。また、本発明において、モータとは、電気エネルギを回転運動に変換する、いわゆる狭義のモータに限らず、回転運動を電気エネルギに変換する、いわゆるジェネレータをも含む概念である。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によると、所定レンジが選択された際に駆動モータと駆動車輪との間の動力伝達を遮断するニュートラル状態が得られるので、例えば上記所定レンジの選択に連動するパーキング装置が駆動モータと駆動車輪間に介在されている場合にあって、該パーキング装置が微速走行中に作動されたとしても、走行出力側の軸や該パーキング装置に駆動モータのイナーシャを作用させず、駆動車輪側のイナーシャのみを作用させる状態が得られる。このため、パーキング装置に使用する部品やこれに連結される軸の強度をより高める必要性がなくなり、従って、部品サイズの大型化や重量増を抑え得る。
【００２１】
請求項２に係る本発明によると、たとえ微速走行状態にてパーキング装置が作動した場合であっても、該パーキング装置に駆動モータのイナーシャが作用しない状態を伝達状態切換え手段にて現出できるので、該パーキング装置を、駆動車輪側のイナーシャのみを受け得る比較的簡素な部品を用いたコンパクトな構成にすることができる。
【００２２】
請求項３に係る本発明によると、伝達状態切換え手段を、変速装置の伝動経路を切換える摩擦係合手段によって構成するので、極めて簡単な構造の伝達状態切換え手段を実現させることが可能になる。
【００２３】
請求項４に係る本発明によると、変速装置がプラネタリギヤユニットであり、伝達状態切換え手段がプラネタリギヤユニットの所定回転要素を係止する複数のブレーキからなるので、該ブレーキの係合状態を適時切換えるだけで、駆動モータの回転を変速して駆動車輪に伝え、或いは該回転を遮断してニュートラル状態を現出し、駆動モータのイナーシャを動力伝達下流側に伝えない状態を容易に形成し得る簡略構造の伝達状態切換え手段を実現させることができる。
【００２４】
請求項５に係る本発明によると、前記所定回転要素が、第１のプラネタリギヤユニットのリングギヤ及び第２のプラネタリギヤユニットのサンギヤからなるので、ブレーキ作動を適時切換えるだけで、これらリングギヤ及びサンギヤの各回転を許容又は規制して高速段と低速段とを確実に得ることができると共に、ニュートラル状態を容易に現出することができる。
【００２５】
請求項６に係る本発明によると、第２の回転要素に作用する反力をモータ・ジェネレータにて制御することにより、エンジンの出力及び駆動軸の入力を良好にコントロールして、トルクの制御精度等の向上を図ることができる。更に、伝達状態切換え手段を組合わせることにより、上記プラネタリギヤを経由して伝達されるエンジン出力に駆動モータ出力をアシストし、或いはプラネタリギヤ及び伝達状態切換え手段の各作動にてエンジン及び駆動モータ双方の駆動車輪側へのトルク伝達を遮断することもできる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明に係る実施の形態について説明する。図１は本実施の形態における車輌用駆動装置のシステム構成の一例を示すブロック図、図２は図１のシステム構成に対応する本車輌用駆動装置の実際の構成を示す断面図、図３は変速装置１０及びブレーキＢ１，Ｂ２等の詳細な構成を示す断面図、図４は該ブレーキＢ１，Ｂ２の作動に対応する変速装置１０の作動態様を示す図、図５は本実施の形態における制御系を示すブロック図である。
【００２７】
まず図２に沿って、本実施の形態における車輌用駆動装置の詳細な構成を説明する。即ち同図に示すように、該車輌用駆動装置１は、２モータスプリットハイブリッドタイプとして構成されており、ケース４内に、内燃エンジンＥ（図１参照）側からクランク軸２に整列した一軸状に順次配置されるダンパ装置３と、第１のモータ（モータ・ジェネレータ）５と、動力分配プラネタリギヤ６と、第２のモータ（駆動モータ）７と、該第２のモータ７の駆動力を変速して出力軸９に伝達し得る変速装置１０と、を有している。
【００２８】
そして、上記クランク軸２に一軸状に整列した上記第１のモータ５及び動力分配プラネタリギヤ６の内周部分には入力軸８が配置され、また第２のモータ７及び変速装置１０の内周部分には、上記入力軸８に動力分配プラネタリギヤ６を介して接続されて駆動車輪２１（図１参照）側に延びる中間軸（駆動軸）１５が配置されている。該中間軸１５は、ロータシャフト１９が回転自在に被嵌した状態で、図２右方にて出力軸９に連結されている。該出力軸９は、上記ケース４から突出して、プロペラシャフト２４、不図示のカップリング等を介してディファレンシャル装置（図示せず）に連結されており、更に該ディファレンシャル装置から不図示の左右駆動軸を介して駆動車輪２１，２１（一方は図示を省略）に駆動力が伝達される。
【００２９】
上記第１のモータ５及び第２のモータ７は、いずれもＡＣ同期モータからなり、それぞれケース４に固定されたステータ１４，２５と、該ステータ１４，２５の内径側にて所定エアギャップを存して回転自在に支持されるロータ１８，２２と、を有している。これらステータ１４，２５はそれぞれ、ステータコアと、該ステータコアに巻回されたコイルと、を有しており、また上記第２のモータ７は、上記第１のモータ５より大きな出力特性を有している。
【００３０】
そして、動力分配プラネタリギヤ６と第２のモータ７との間には、内燃エンジンＥ（図１参照）の駆動力を受けて駆動する機械式オイルポンプ１１が配置され、また該機械式オイルポンプ１１の外周部におけるケース４の下部には、不図示のバッテリから電力供給を受けて駆動する電動オイルポンプ１２が配置されている。更に、第２のモータ７及び変速装置１０の下方におけるケース下部には、油圧制御装置１３が配置されている。該油圧制御装置１３は、内蔵する各バルブの切換えにより、機械式オイルポンプ１１又は電動オイルポンプ１２から供給されるオイルを、第１のモータ５、第２のモータ７や変速装置１０に冷却用及び／又は潤滑用として供給すると共に、ブレーキＢ１，Ｂ２の断・接作動用として油圧サーボ３２，３３（図３，図５参照）に供給する。
【００３１】
次に、上記動力分配プラネタリギヤ６の構成を、模式的に記載した図１に沿って説明する。即ち該動力分配プラネタリギヤ６は、車輌に搭載した内燃エンジンＥのクランク軸２に一軸状に連結した入力軸８に連結されて該クランク軸２に連動するキャリヤＣＲ１と、該キャリヤＣＲ１に支持されたピニオンＰ１と、車輌に搭載した第１のモータ（モータ・ジェネレータ）５に連動するようにロータ１８（図２参照）に結合されたサンギヤＳ１と、駆動車輪２１に連結した中間軸（駆動軸）１５に連動するように連結されたリングギヤＲ１と、を有している。そして、該動力分配プラネタリギヤ６は、上記サンギヤＳ１に作用する反力を第１のモータ５にて制御することにより、上記エンジンＥの出力及び上記中間軸１５の入力を制御する。
【００３２】
また図１において、内燃エンジンＥ及び第２のモータ７から駆動車輪２１への動力伝達経路内には、パーキング装置１６が介在されている。該パーキング装置１６は、出力軸９に同軸状に結合されたパーキングギヤ２０と、該パーキングギヤ２０の外周にて該ギヤ２０に対して接離可能に配置されたパーキングポール１７と、を有している。そしてパーキング装置１６は、車輌の所定部位に配置された操作レバー（シフトレンジ選択手段）２８の操作でパーキングレンジ（Ｐ）が選択されたとき、第２のモータ７から出力軸９及びプロペラシャフト２４への動力伝達を遮断したニュートラル状態において、上記パーキングポール１７がパーキングギヤ２０に噛み合って駆動車輪２１の回転を規制するように作動する。
【００３３】
更に図１に示すように、ブレーキＢ１，Ｂ２を作動制御し得る油圧制御装置１３に制御信号を出力する制御部（ＥＣＵ）Ｕが配設されており、該制御部Ｕには、上記操作レバー２８によって選択されたシフトレンジ（例えばＰレンジ）を検知するシフト位置検知センサ４７からの検知結果、及び駆動車輪２１側のアウトプット回転の検知結果などが入力される。なお、該制御部Ｕについての詳細は後述する。
【００３４】
ついで、前記変速装置１０の構成を図３に沿って詳細に説明する。即ち該変速装置１０は、第１のプラネタリギヤユニットと第２のプラネタリギヤユニットとからなり、該第１のプラネタリギヤユニットは、前端部（図３左端部）がロータシャフト１９にスプライン結合した状態（つまり駆動モータ７に連結された状態）で中間軸１５に回転自在に被嵌したスリーブ状のサンギヤＳ２と、該サンギヤＳ２の外周側にて中間軸１５に対し回転自在に支持されたリングギヤＲ２と、出力軸９に連結されると共にサンギヤＳ２及びリングギヤＲ２の両方に噛合して連動する小ピニオンＰ２，Ｐ３と、からなっている。該小ピニオンＰ２は、大ピニオンＰ４と一体的に回転し、小ピニオンＰ３に直接噛合する。また、小ピニオンＰ３は、サンギヤＳ２及びリングギヤＲ２に直接噛合し、大ピニオンＰ４は、サンギヤＳ３にのみ直接噛合する。
【００３５】
また上記第２のプラネタリギヤユニットは、上記小ピニオンＰ２に一軸状に結合した状態でキャリヤＣＲ２に支持された大ピニオンＰ４と、該大ピニオンＰ４に噛合した状態で上記サンギヤＳ２の外周に回転自在に被嵌するサンギヤＳ３と、からなっている。そして、上記キャリヤＣＲ２は、上記ピニオンＰ２，Ｐ３，Ｐ４の複数の組を回転自在に支持した状態で、該中間軸１５と同軸上に支持されている。なお、大ピニオンＰ４は、小ピニオンＰ２に比して大径にかつ歯数を等しく形成されている。
【００３６】
そして、上記構成の変速装置１０の外周側には、ブレーキＢ１，Ｂ２が配置されている。即ちサンギヤＳ３には、その外径方向に延びて該サンギヤＳ３と平行に延びるハブ部３５ａを有するハブ部材３５が一体的に結合されており、該ハブ部３５ａの外周面に形成されたスプライン溝３５ｂには、複数の摩擦板４２が該ハブ部３５ａに対する回転を規制されて係合している。また、ケース４内における上記ハブ部３５ａに対向する部位にはスプライン溝４ａが形成されており、該スプライン溝４ａには、複数の摩擦板４１が上記ケース４に対する回転を規制され、かつ各摩擦板４２の間に介在するように係合している。これら複数の摩擦板４１，４２により上記ブレーキＢ１が構成されており、該ブレーキＢ１は、これに隣接して配置された油圧サーボ３２の作動により断・接作動する。
【００３７】
一方、上記リングギヤＲ２の外周面に形成されたスプライン溝２３には、複数の摩擦板３７が該リングギヤＲ２に対する回転を規制されて係合している。また、ケース４内における上記リングギヤＲ２に対向する部位にはスプライン溝４ｂが形成されており、該スプライン溝４ｂには、複数の摩擦板３６が上記ケース４に対する回転を規制された状態で、かつ各摩擦板３７の間に介在するように係合している。これら複数の摩擦板３６，３７により上記ブレーキＢ２が構成されており、該ブレーキＢ２は、これに隣接して配置された油圧サーボ３３の作動により断・接作動する。
【００３８】
以上の構成を有する変速装置１０は、上記キャリヤＣＲ２の回転状態をブレーキＢ１，Ｂ２によって切換えられることにより、変速作動する。即ち該変速装置１０は、上記ブレーキＢ１，Ｂ２の各作動に基づき、前記第１のプラネタリギヤユニットのリングギヤＲ２及び前記第２のプラネタリギヤユニットのサンギヤＳ３の各回転を許容又は規制されることで高速段と低速段とに切換わり、また第２のモータ７と駆動車輪２１との間の動力伝達を遮断することでニュートラル状態を現出する。
【００３９】
ここで、上記ブレーキＢ１，Ｂ２の各作動に基づく変速装置１０の作動態様を、図４に沿って説明する。なお、同図における〇は係合状態を、×は非係合（開放）状態をそれぞれ示している。
【００４０】
すなわち上記変速装置１０は、ブレーキＢ１が係合しかつブレーキＢ２が開放（解放）した状態にあっては、該ブレーキＢ１によりサンギヤＳ３が回転を規制され、かつリングギヤＲ２が回転を許容されて高速段（Ｈｉ）に切換わる。また変速装置１０は、ブレーキＢ１が開放しかつブレーキＢ２が係合した状態にあっては、該ブレーキＢ２によりリングギヤＲ２が回転を規制され、かつサンギヤＳ３が回転を許容されて低速段（Ｌｏ）に切換わる。更に変速装置１０は、ブレーキＢ１，Ｂ２の双方が開放した状態にあっては、サンギヤＳ３及びリングギヤＲ２の双方が回転を許容されて、サンギヤＳ２の回転が出力軸９及びプロペラシャフト２４に伝達されないニュートラル状態（Ｎ）を現出する。
【００４１】
ついで、図５に沿って、本車輌用駆動装置１を制御する制御系の構成について説明する。すなわち、同図に示すように、該制御系は前記制御部Ｕを有しており、該制御部Ｕは、モータ制御手段２７、車速検出手段２９、出力回転検出手段３０、シフト位置検出手段３１、及び変速制御手段３４を有している。そして、該制御部Ｕの入力側には、車速センサ４３、バッテリセンサ４４、アクセル開度センサ４５、出力回転検知センサ４６、及びシフト位置検知センサ４７が接続され、また該制御部Ｕの出力側には、第１のモータ５、第２のモータ７、及び油圧制御装置１３が接続されている。更に該油圧制御装置１３には、ブレーキＢ１作動用の油圧サーボ３２、及びブレーキＢ２作動用の油圧サーボ３３が接続されている。
【００４２】
上記モータ制御手段２７は、車速検出手段２９、出力回転検出手段３０、及びシフト位置検出手段３１からそれぞれ送られる車速情報、出力回転情報、及び操作レバー２８のシフト位置情報と共に、バッテリセンサ４４によるバッテリ（図示せず）のＳＯＣ（充電量）等の検知結果、並びにアクセル開度センサ４５による運転者の意図の検知結果等に基づき、第１のモータ５及び第２のモータ７をそれぞれに適時制御する。
【００４３】
上記車速検出手段２９は、車速センサ４３の検知結果に基づき、本車輌用駆動装置１を搭載した車輌の走行速度を検出する。また、上記出力回転検出手段３０は、出力回転検知センサ４６の検知結果に基づき出力回転数を検出する。更に、上記シフト位置検出手段３１は、シフト位置検知センサ４７の検知結果に基づき、シフトレンジの選択状況、即ち操作レバー２８がパーキング（Ｐ）レンジ、リバース（Ｒ）レンジ、ニュートラル（Ｎ）レンジ、及びドライブ（Ｄ）レンジのいずれに操作されたかを検出する。
【００４４】
上記変速制御手段３４は、車速検出手段２９、出力回転検出手段３０、及びシフト位置検出手段３１からそれぞれ送られる車速情報、出力回転情報、及びシフト位置情報と共に、アクセル開度センサ４５による運転者の意図の検知結果等に基づき、油圧制御装置１３の各バルブに制御信号を送ってこれらを適時作動させ、変速装置１０を高速段・低速段に切換える等の制御を実行する。
【００４５】
続いて、以上の構成を有する本車輌用駆動装置１による作用を説明する。即ち内燃エンジンＥの出力が、クランク軸２及び入力軸８を介して動力分配プラネタリギヤ６に伝達され、該プラネタリギヤ６により第１のモータ５と中間軸１５とに分配され、更に該第１のモータ５が制御されることにより、上記中間軸１５からの出力回転が無段に調整される。つまり、上記動力分配プラネタリギヤ６におけるサンギヤＳ１に作用する反力をモータ・ジェネレータ５にて制御することにより、内燃エンジンＥの出力及び中間軸１５の入力が制御される。
【００４６】
そして、上記中間軸１５と共に出力軸９が回転することにより、該出力軸９の回転が、プロペラシャフト２４、不図示のプロペラシャフト、ディファレンシャル装置、左右駆動軸を介して駆動車輪２１，２１に伝達され、これら駆動車輪２１，２１が回転駆動される。この際、必要に応じて前記第２のモータ７が駆動されると共に、ブレーキＢ１，Ｂ２の断・接作動で変速装置１０が変速することで、該変速装置１０のキャリヤＣＲ２から取り出された低速段又は高速段の出力が上記出力軸９、プロペラシャフト２４等を介して駆動車輪２１，２１に伝達されて、内燃エンジンＥ側からの駆動力をアシストする。
【００４７】
上記走行時において、前記変速制御手段３４が、入力される車速情報、出力回転情報、操作レバー２８のシフト位置情報、アクセル開度情報等に基づき、前記油圧制御装置１３に制御信号を送信する。これにより例えば、ブレーキＢ２の開放状態で油圧サーボ３２が作動させられてブレーキＢ１が係合すると、ハブ部材３５を介してサンギヤＳ３が係止され、大ピニオンＰ４がサンギヤＳ３に噛合しつつ該サンギヤＳ３に対して回転することで、キャリヤＣＲ２を介して高速段の回転が得られる。また例えば、ブレーキＢ１の開放状態で油圧サーボ３３が作動させられてブレーキＢ２が係合すると、リングギヤＲ２が係止され、小ピニオンＰ３がサンギヤＳ２に噛合しつつ該サンギヤＳ２に対して回転することで、キャリヤＣＲ２を介して低速段の回転が得られる。
【００４８】
一方、上記走行時において、運転者が車輌を停止させるべくフットブレーキ（図示せず）を踏み込む等の減速操作を行ない、該車輌が５ｋｍ／ｈ程度の微速走行に移行した状態で、例えば操作レバー２８をパーキングレンジに切換えた場合には、該レバー操作に応じて、パーキング装置１６のパーキングポール１７がパーキングギヤ２０に噛み合うことになる。しかしこの際、シフト位置検出手段３１が操作レバー２８のＰレンジへの切換えを検出し、変速制御手段３４が該シフト位置検出手段３１の検出結果に基づき、油圧制御装置１３にブレーキ作動信号を出力するので、該油圧制御装置１３は、油圧サーボ３２，３３のうち現在油圧供給を受けている側への油圧供給を停止させる。これにより、ブレーキＢ１，Ｂ２の両方が同時に非係合状態となるので、サンギヤＳ３及びリングギヤＲ２がともに解放され、サンギヤＳ２の回転がキャリヤＣＲ２から出力されないニュートラル状態が現出する。
【００４９】
したがって、たとえ微速走行状態にてパーキング装置１６が作動した場合であっても、パーキングポール１７がパーキングギヤ２０に噛み合う際には少なくとも第２のモータ７からのイナーシャが作用しない状態が得られるので、パーキングポール１７等のパーキング部品やプロペラシャフト２４などに、駆動車輪２１側からのイナーシャのみを考慮した比較的低強度で小型のものを使用することが可能になる。これに伴い、装置構成のコンパクト化、軽量化と共に、コストダウンも期待できる。
【００５０】
また本実施の形態によると、変速装置１０の伝動経路を切換えるブレーキ（摩擦係合手段）Ｂ１，Ｂ２によって伝達状態切換え手段が構成されるので、極めて簡単な構造が実現できる。更に、変速装置１０がプラネタリギヤユニットであり、伝達状態切換え手段がプラネタリギヤユニットのサンギヤＳ３，リングギヤＲ２を係止するブレーキＢ１，Ｂ２からなるので、該ブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態を適時切換えるだけで、サンギヤＳ３及びリングギヤＲ２の各回転を許容又は規制して、第２のモータ７の回転を高速段と低速段とに変速し、また該回転を遮断してニュートラル状態を現出して第２のモータ７のイナーシャを動力伝達下流側に伝えない状態を容易に形成し得る、簡略構造の車輌用駆動装置１が実現する。
【００５１】
更に本実施の形態によると、動力分配プラネタリギヤ６におけるサンギヤＳ１の反力を第１のモータ５にて制御することで、内燃エンジンＥの出力及び中間軸１５の入力を良好にコントロールして、トルクの制御精度等を向上することができる。更に、これらにブレーキＢ１，Ｂ２を組合わせたことにより、上記動力分配プラネタリギヤ６を経由して伝達されるエンジン出力に第２のモータ７の出力をアシストし、或いは動力分配プラネタリギヤ６及びブレーキＢ１，Ｂ２の各作動にて内燃エンジンＥ及び第２のモータ７双方の駆動車輪２１側へのトルク伝達を遮断する状態が得られる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、上述のように走行中に第２のモータ７の駆動力の遮断状態が現出できることで、例えばＡＢＳ（Ａｎｔｉ ｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）制御の実施が容易になる等の効果も期待できる。
【００５３】
図６は、一部変更した実施の形態を示すものである。本実施の形態は、先の実施の形態において図１に示した内燃エンジンＥ、第１のモータ５、動力分配プラネタリギヤ６等を備えず、第２のモータ７のみを駆動源として備えた車輌用駆動装置１’を電気自動車（ＥＶ）に搭載した例である。なお、先の実施の形態と同様な部分は、同一符号を付して説明を省略する。
【００５４】
本実施の形態では、第２のモータ７と駆動車輪２１との間の動力伝達を遮断する伝達状態切換え手段として、油圧制御装置１３の制御により断・接作動するクラッチ（摩擦係合手段）２３のみを備える。即ち本実施の形態は、油圧制御装置１３から供給される油圧で不図示の油圧サーボが作動した際に摩擦係合する多板クラッチ等のクラッチ２３を有するのみであり、先の実施形態のようにブレーキＢ１，Ｂ２の係合状態の切換えで変速段を切換えるようなことは行わず、第２のモータ７の回転速度変化によって変速を行なう。このため、極めて簡単な構造の伝達状態切換え手段が実現する。
【００５５】
上記構成を有する本実施の形態によっても、微速走行中にパーキングレンジに切換えられた際にクラッチ２３を非係合状態にすることで、第２のモータ７と駆動車輪２１との間の動力伝達を遮断して、パーキングポール１７がパーキングギヤ２０に噛み合うときに第２のモータ７のイナーシャを受けない状態を現出することができる。これにより、パーキング部品やプロペラシャフト２４等に比較的小型のものを採用して、車輌用駆動装置１’をコンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態における車輌用駆動装置のシステム構成の一例を示すブロック図。
【図２】図１のシステム構成に対応する本車輌用駆動装置の実際の構成を示す断面図。
【図３】変速装置及びブレーキ等の詳細な構成を示す断面図。
【図４】ブレーキの作動に対応する変速装置の作動態様を示す図。
【図５】本実施の形態における制御系を示すブロック図。
【図６】本発明に係る他の実施形態における車輌用駆動装置のシステム構成の一例を示すブロック図。
【図７】従来のハイブリッド駆動装置の構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
１ 車輌用駆動装置
２ 出力軸（クランク軸）
５ モータ・ジェネレータ（第１のモータ）
６ プラネタリギヤ
７ 駆動モータ（第２のモータ）
１０ 変速装置
１５ 駆動軸（中間軸）
１６ パーキング装置
１７ パーキングポール
２０ パーキングギヤ
２１ 駆動車輪
２３ 伝達状態切換え手段、摩擦係合手段（クラッチ）
２４ プロペラシャフト
２８ シフトレンジ選択手段（操作レバー）
３１ シフト位置検出手段
Ｂ１，Ｂ２ 伝達状態切換え手段、摩擦係合手段（ブレーキ）
ＣＲ２ 連結部分（キャリヤ）
Ｅ 内燃エンジン
Ｐ 所定レンジ（パーキングレンジ）
Ｐ１ 第１の回転要素（ピニオン）
Ｐ２，Ｐ３ 第３の回転要素（小ピニオン）
Ｐ４ 第４の回転要素（大ピニオン）
Ｒ１ 第３の回転要素（リングギヤ）
Ｒ２ 第２の回転要素（リングギヤ）
Ｓ１ 第２の回転要素（サンギヤ）
Ｓ２ 第１の回転要素（サンギヤ）
Ｓ３ 第５の回転要素（サンギヤ）
Ｕ 制御部

Claims (6)

1. 駆動力を駆動車輪に伝達し得る駆動モータと、該駆動モータを駆動・非駆動に切換えるシフトレンジを選択するシフトレンジ選択手段と、を備えた車輌用駆動装置において、
   前記シフトレンジ選択手段により選択されたシフトレンジを検出するシフト位置検出手段を有する制御部と、
   前記シフト位置検出手段により所定レンジの選択が検出されたとき、前記駆動モータと前記駆動車輪との間の動力伝達を遮断してニュートラル状態を現出する伝達状態切換え手段と、を備えてなる、ことを特徴とする車輌用駆動装置。
2. 前記駆動モータから前記駆動車輪への動力伝達経路内に介在されたパーキング装置を備え、
   該パーキング装置は、パーキングレンジである前記所定レンジが前記シフトレンジ選択手段にて選択されたとき、前記ニュートラル状態において前記駆動車輪の回転を規制してなる、ことを特徴とする請求項１記載の車輌用駆動装置。
3. 前記駆動モータの出力部と前記駆動車輪との間に、前記出力部の回転を複数段に変速して前記駆動車輪に伝達する変速装置を備え、
   前記伝達状態切換え手段は、前記変速装置の伝動経路を切換える摩擦係合手段である、ことを特徴とする請求項１又は２記載の車輌用駆動装置。
4. 前記変速装置が、プラネタリギヤユニットであり、
   前記伝達状態切換え手段は、前記プラネタリギヤユニットの所定回転要素を係止する複数のブレーキである、ことを特徴とする請求項３記載の車輌用駆動装置。
5. 前記プラネタリギヤユニットは、
   サンギヤと、リングギヤと、これらサンギヤ及びリングギヤの両方に噛合してキャリヤに支持される小ピニオンと、からなる第１のプラネタリギヤユニットと、
   前記キャリヤに支持される大ピニオンと、該大ピニオンに噛合しかつ前記第１のプラネタリギヤユニットのサンギヤの外周に回転自在に被嵌したサンギヤと、からなる第２のプラネタリギヤユニットと、からなり、
   前記所定回転要素は、前記第１のプラネタリギヤユニットの前記リングギヤ及び前記第２のプラネタリギヤユニットの前記サンギヤである、ことを特徴とする請求項４記載の車輌用駆動装置。
6. 車輌に搭載したエンジンの出力軸に連動する第１の回転要素と、前記車輌に搭載したモータ・ジェネレータに連動する第２の回転要素と、前記駆動車輪に連結された駆動軸に連動する第３の回転要素と、からなり、かつ前記第２の回転要素に作用する反力を前記モータ・ジェネレータにて制御することにより前記エンジンの出力及び前記駆動軸の入力を制御し得るプラネタリギヤを備えてなる、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車輌用駆動装置。

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