JP2008126702A - 車両用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用駆動装置において、既存のエンジンと変速機とを流用可能としながら、電動ポンプなどのエンジンを始動させるための装置を別途設けることなく、エンジンの始動を行えるものとする。
【解決手段】モータ２１を含む駆動ユニット２０をエンジン２と変速機１０との間に設ける。駆動ユニット２０にエンジン２に連絡される入力軸２２と、変速機１０に連絡される出力軸２３とを設け、これら入力軸２２と出力軸２３とを係脱自在に連結すると共に、モータ２１と連結されたコーストクラッチ３０を設ける。コーストクラッチ３０と並列にワンウェイクラッチ４０を設け、入力軸２２の回転は出力軸２３に伝達する一方、出力軸２３の回転は入力軸２２には伝達しないようにする。油圧ポンプ２６により、出力軸２３に駆動されたときにコーストクラッチ３０の係脱を制御する油圧を発生させる。コーストクラッチ３０を油圧ポンプ２６の油圧不発生時に締結状態とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンと、無伝達状態を設定可能な変速機と、該エンジンと変速機との間に設けられてモータを含む駆動ユニットとを備えた車両用駆動装置に関するものである。

従来より、エンジンと、無伝達状態を設定可能な変速機と、該エンジンと変速機との間に設けられてモータを含む駆動ユニットとを備え、上記エンジン及びモータの少なくとも一方の動力が変速機を介して変速機の出力部材を経由して車輪に伝達される車両用駆動装置が知られている。

このような車両用駆動装置のうち、例えば、特許文献１のように、エンジンとトランスミッションとの間に直列に配置され、湿式多板クラッチからなる第１クラッチ及び第２クラッチとモータジェネレータとをハウジング内に収めてユニット化し、既存のエンジン及びトランスミッションをレイアウト変更を伴わずに流用するものが知られている。

特許文献２のものでは、エンジンと、電力供給を受けるとモータとして作動し回転駆動力を受けると発電機として作動しうるモータ兼発電機と、エンジン及びモータ兼発電機により駆動される回転軸を入力軸として備えられた無段変速機と、無段変速機の入力軸又は出力軸上に設けられた２自由度３要素型の遊星歯車機構と、遊星歯車機構から駆動輪側へ駆動力を出力する駆動出力軸とを備え、遊星歯車機構の３要素のうちの第１の要素が無段変速機の入力軸に連結され、３要素のうちの第２の要素が無段変速機の出力軸に連結され、３要素のうちの第３の要素が駆動出力軸に連結されている。この車両用駆動装置では、エネルギ効率よく車両を駆動できるようにして、エンジンやモータやバッテリーを小型化できるようにするとともに、小型のモータで大きな発進出力を得ることができ、極低車速まで従来の機械式ブレーキに大きく頼ることなく回生制動によりエネルギ効率よく制動を行えるようにしている。
特開２００２−８７０８０号公報 特開平１１−１８０１７３号公報

しかしながら、従来の車両用駆動装置では、エンジンが作動していないときには、モータとエンジンとを連結するコーストクラッチが締結されていないので、モータの動力を直接エンジン始動に使用することができず、また、出力軸が駆動されていないので、油圧ポンプに油圧を発生させることができず、電動ポンプなどの油圧を利用せずにエンジンを始動させる手段を別途設ける必要がある。このため、部品点数が増加すると共に車両用駆動装置全体が大型化するという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、既存のエンジンと変速機とを流用可能としながら、電動ポンプなどのエンジンを始動させるための装置を別途設けることなく、モータを利用してエンジンの始動を行えるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、モータと連結されたコーストクラッチを油圧ポンプの油圧不発生時にエンジンと締結状態にするようにした。

具体的には、第１の発明では、エンジンと、無伝達状態を設定可能な変速機と、該エンジンと変速機との間に設けられてモータを含む駆動ユニットとを備え、
上記エンジン及びモータの少なくとも一方の動力が変速機を介して変速機の出力部材を経由して車輪に伝達される車両用駆動装置を対象とする。

そして、上記駆動ユニットは、上記エンジンに連絡される入力軸と、
上記変速機に連絡される出力軸と、
上記入力軸と出力軸とを係脱自在に連結すると共に、上記モータと連結されたコーストクラッチと、
上記コーストクラッチと並列に設けられ、上記入力軸の回転は該出力軸に伝達する一方、該出力軸の回転は入力軸には伝達しないワンウェイクラッチと、
上記出力軸に駆動されて上記コーストクラッチの係脱を制御する油圧を発生する油圧ポンプとを備え、
上記コーストクラッチは、上記油圧ポンプの油圧不発生時に締結状態とされている。

上記の構成によると、既存のエンジンと変速機との間にユニット化されたモータを含む駆動ユニットを設けることにより、エンジン及びモータの少なくとも一方の動力が変速機を介して車輪に伝達される。つまり、エンジンのみ、モータのみ、又はエンジン及びモータによる車両走行が可能となる。また、ワンウェイクラッチをコーストクラッチと並列に設けることにより、ワンウェイクラッチを介し、入力軸の回転を出力軸に伝達して車両を駆動する一方、出力軸の回転を入力軸には伝達しないようにしている。また、出力軸によって油圧ポンプが駆動されることにより、油圧が発生し、その油圧により、コーストクラッチの制御が可能となる。言い換えれば、エンジンが作動していないときには、油圧ポンプの油圧が発生していないので、コーストクラッチの制御が行えないが、本発明では、コーストクラッチは、油圧ポンプの油圧不発生時に締結状態となっているので、駆動ユニットのモータの動力をコーストクラッチを介してエンジンに伝えることができ、その動力により、エンジンが始動される。エンジン作動時には、コーストクラッチの制御が可能となり、締結状態が解除された状態で、ワンウェイクラッチにより、入力軸の回転を出力軸に伝達して車両が駆動される。したがって、従来のように電動ポンプを別途設け、その電動ポンプを電気により駆動させてコーストクラッチを締結させる必要はない。

第２の発明では、第１の発明において、
上記コーストクラッチは、
該コーストクラッチを押圧制御するピストンと、
該ピストンをコーストクラッチの締結方向に加圧するスプリングと、
該ピストンに対して対向して設けられ、受圧する該ピストンを上記コーストクラッチの開放方向に移動させる受圧室とを備えている。

上記の構成によると、スプリングにより、ピストンがコーストクラッチの締結方向に加圧されるので、油圧ポンプの油圧不発生時にコーストクラッチが締結状態となる。一方、受圧室に高圧油を送り込むことにより、ピストン移動してコーストクラッチが開放される。

第３の発明では、第１又は第２の発明において、
上記駆動ユニットは、
上記変速機側の端部に設けられた壁部と、
該壁部の内周部に上記エンジン側に延設されたボス部とを備え、
上記コーストクラッチ及び上記油圧ポンプは、上記ボス部上に配設されている。

上記の構成によると、変速機側の壁部の内周部からエンジン側に延設したボス部上にコーストクラッチ及び油圧ポンプを配設し、コーストクラッチ及び油圧ポンプとボス部とをオーバーラップさせているので、駆動ユニットの軸方向の長さが短くなる。

第４の発明では、第３の発明において、
上記コーストクラッチは、ドラム部と、ハブ部とを備え、
上記ドラム部には、上記出力軸及び上記モータのロータが連結され、
上記ハブ部は、上記入力軸に連結されている。

上記の構成によると、モータとコーストクラッチとが軸方向にオーバーラップして配設されているので、駆動ユニットの軸方向の長さが短くなる。

第５の発明では、第３又は第４の発明において、
上記ワンウェイクラッチは、上記コーストクラッチの内周側に軸方向にオーバーラップして配設されている。

上記の構成によると、ワンウェイクラッチとコーストクラッチとが軸方向にオーバーラップして配設されているので、駆動ユニットの軸方向の長さが短くなる。

第６の発明では、第１乃至第５のいずれか１つの発明において、
上記変速機は、クラッチペダルを不操作時に上記出力軸と上記出力部材とを締結状態とする発進クラッチ装置を備えた手動変速機である。

上記の構成によると、手動減速機をニュートラル以外の位置でパーキングしたときは、クラッチペダルが操作されないので、発進クラッチ装置が締結状態となって出力軸と出力部材とが連結される。このため、坂道駐車をした場合でも車輪の駆動力は停止中のエンジンに伝達されるので、車両が自重により動き出すことはない。一方、クラッチペダルを操作すると発進クラッチ装置は開放され、出力軸の動力は出力部材を介して車輪に伝達されない。

以上説明したように、本発明によれば、エンジンと変速機との間にモータを含む駆動ユニットを設け、エンジンが作動していない油圧ポンプの油圧不発生時においてコーストクラッチを締結状態として駆動ユニットのモータの動力をコーストクラッチを介してエンジンに伝えるようにしたことにより、既存のエンジンと変速機とを流用可能としながら、電動ポンプなどのエンジンを始動させるための装置を別途設けることなく、エンジンの始動を行うことができる。

上記第２の発明によれば、油圧ポンプの油圧不発生時にスプリングにより、ピストンをコーストクラッチの締結方向に加圧するようにしてコーストクラッチを締結状態とする一方、受圧室に高圧油を送り込んでピストンを移動させてコーストクラッチを開放するようにしたことにより、簡単な構成で確実に油圧不発生時にコーストクラッチを締結状態とすることができる。

上記第３の発明では、ボス部上にコーストクラッチ及び油圧ポンプを配設して駆動ユニットの軸方向の長さを短くしている。上記第４の発明では、モータとコーストクラッチとを軸方向にオーバーラップして配設して駆動ユニットの軸方向の長さを短くしている。上記第５の発明では、ワンウェイクラッチをコーストクラッチの内周側に軸方向にオーバーラップして配設し、駆動ユニットの軸方向の長さを短くしている。これらの発明によると、駆動ユニットの軸方向の長さをコンパクトにすることができるので、車両用駆動装置のレイアウトが極めて容易となる。

上記第６の発明によれば、発進クラッチ装置をクラッチペダルを不操作時に締結状態となるようにしてパーキング時に出力軸と出力部材とが連結されるようにした。このため、駆動ユニットをエンジンに連結することで車輪止めされるので、確実に駐車が行える。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

−車両用駆動装置の構成−
図１及び図４は本発明の実施形態の車両用駆動装置１を示す。この車両用駆動装置１は、ガソリン、軽油等の燃料を燃焼させて駆動する内燃機関よりなる既存のエンジン２を備えている。本実施形態では、例えば、ＦＲ車用の縦置きエンジンとする。すなわち、図１の左側が車両前側で、右側が車両後側となっている。エンジン２のクランク軸３には、軸方向の誤差を吸収するためのフレックスプレート４が締結され、このフレックスプレート４にフライホイール５が締結されている。

また、車両用駆動装置１は、例えば、手動変速機よりなる既存の変速機１０を備えている。この変速機１０は、クラッチペダル（図示せず）を操作することにより、駆動力を無伝達状態を設定可能に構成されている。

そして、エンジン２と変速機１０との間には、モータ２１を含む駆動ユニット２０が直列に設けられている。なお、上記変速機１０は、汎用のものであって、本願のようなモータ２１を有さない車両にも用いられるものであるため、詳細な内部構造の説明は省略する。上記駆動ユニット２０は、略円筒状のユニットハウジング２４に覆われている。ユニットハウジング２４の変速機１０側（後側）の端部には、変速機側壁部２４ａが形成されている。この変速機側壁部２４ａの内周部には、ハウジングボス部２５がエンジン２側に延設されている。

上記ユニットハウジング２４のエンジン２側（前側）には、中空の入力軸２２が設けられ、この入力軸２２にエンジン２のフライホイール５の回転力がねじれ吸収用のダンパー６を介して入力されるようになっている。この入力軸２２の内周側に、変速機１０に連絡される出力軸２３がユニットハウジング２４内を貫通するように設けられている。出力軸２３の一端は、入力軸２２の内部に前側ベアリング８を介して支持され、他端側は、後側ベアリング９を介してハウジングボス部２５に支持されている。出力軸２３の他端には出力側フランジ２３ａが形成されている。

上記ハウジングボス部２５上には、油圧ポンプ２６が配設されている。図２に簡略化して示すように、油圧ポンプ２６は、油圧制御を行うレギュレータバルブ２７と、コントロールバルブ２８とに接続されている。この油圧ポンプ２６のエンジン２側には、コーストクラッチ３０が設けられている。油圧ポンプ２６は、出力軸２３に駆動されて上記コーストクラッチ３０の係脱を制御する油圧を発生するように構成されている。このようにコーストクラッチ３０及び油圧ポンプ２６とハウジングボス部２５とをオーバーラップさせているので、駆動ユニット２０の軸方向の長さが短くなっている。

上記コーストクラッチ３０は、油圧制御式湿式多板クラッチよりなり、入力軸２２と出力軸２３とを係脱自在に連結している。また、コーストクラッチ３０は、上記モータ２１と連結されている。

具体的には、モータ２１は、上記ユニットハウジング２４内面に固定されたステータ２１ａと、このステータ２１ａの内周側にロータ２１ｂとを備えている。モータ２１には、図示しないバッテリーが接続され、このバッテリーから電力が供給されるようになっている。また、ジェネレータとして機能する場合には、バッテリーを充電可能に構成されている。

図３に拡大して示すように、コーストクラッチ３０は、ドラム部３１とハブ部３２とを備えている。ハブ部３２の外周端部に設けたハブ側プレート３２ａの両面に摩擦材３２ｂが設けられ、各ハブ側プレート３２ａを挟むように、ドラム部３１の外周端内面側にドラム側プレート３１ａが配設されている。ドラム部３１の外周端には、モータ２１のロータ２１ｂが連結されている。ドラム部３１の内周側におけるボス状のドラム中心部３１ｂは、出力軸２３にスプライン結合されている。一方、ハブ部３２の内周側におけるボス状のハブ中心部３２ｃは、入力軸２２にスプライン結合されている。このように、モータ２１とコーストクラッチ３０とを軸方向にオーバーラップして配設することにより、駆動ユニット２０の軸方向の長さが短くなっている。

また、コーストクラッチ３０は、コーストクラッチ３０を押圧制御する円環状のピストン３３と、このピストン３３をコーストクラッチ３０の締結方向（エンジン２側）に加圧する締結スプリング３４とを備えている。また、ピストン３３に対向して受圧室３５が設けられている。つまり、受圧室３５は、ドラム中心部３１ｂに連結された円環状のシールプレート３６とピストン３３とで囲まれた空間で形成されている。一方、ピストン３３とドラム部３１とで囲まれた空間に遠心バランス室３７が形成され、この遠心バランス室３７に上記締結スプリング３４が周方向に複数配置されている。受圧室３５には、油圧ポンプ２６からの高圧油がハウジングボス部２５に設けた高圧油導入路３８（図１の上側断面にのみ示す）を介して導入され、締結スプリング３４の押圧力に抗してピストン３３を押圧し、コーストクラッチ３０の開放方向（変速機１０側）に移動させるようになっている。言い換えると、コーストクラッチ３０は、油圧ポンプ２６の油圧不発生時には、締結スプリング３４の押圧力により常に締結状態となっている。

上記コーストクラッチ３０と並列にワンウェイクラッチ４０が設けられている。すなわち、ワンウェイクラッチ４０は、コーストクラッチ３０のハブ部３２の外周端と、ドラム中心部３１ｂとの間に軸方向にオーバーラップして配設されている。このことで、駆動ユニット２０の軸方向の長さが短くなっている。このワンウェイクラッチ４０は、詳しくは図示しないが、スプラグタイプ又はロータータイプの係合部材を内部に有し、入力軸２２の回転を出力軸２３に伝達する一方、出力軸２３の回転は入力軸２２には伝達しないようになっている。つまり、エンジン２の出力を変速機１０側へ伝える役割を果たしている。

図１に示すように、上記出力軸２３のフランジ２３ａには、円盤状のリテイニングプレート４１が連結されている。このリテイニングプレート４１にプレッシャープレート４２及びクラッチカバー４３が連結され、プレッシャープレート４２から変速機１０の変速機入力軸１１に出力軸２３の動力が伝達されるようになっている。変速機１０に伝達された駆動力は、図示しない出力部材を介して後輪の左右車輪に伝達されるようになっている。

変速機１０は、発進クラッチ装置４４を備え、この発進クラッチ装置４４により、図示しないクラッチペダルを不操作時に出力軸２３と出力部材とが締結状態となるように構成されている。クラッチペダルを踏むと、発進クラッチ装置４４が開放され、出力軸２３に伝達された駆動力は、出力部材に伝達されないようになっている。また、クラッチペダルを踏むと、発進クラッチスイッチがＯＮとなるように構成されている。図示しないフットブレーキを操作すると、フットブレーキスイッチがＯＮになるように構成されている。

このように構成することで、この車両用駆動装置１により、エンジン２及びモータ２１の少なくとも一方の動力が変速機１０を介して変速機１０の出力部材を経由して車輪に伝達されるようになっている。

−車両用駆動装置の作動−
次に、本実施形態にかかる車両用駆動装置１の各運転モードにおける作動について図面を用いて具体的に説明する。

（１）停車時のエンジン始動
図４に示すように、車両が駐車時などの車両停止時かつエンジン２の停止時には、コーストクラッチ３０の受圧室３５には、油圧ポンプ２６からの高圧油が導入されず、締結スプリング３４の付勢力により、コーストクラッチ３０は締結状態となる。各機構の状態としては、変速機１０のシフト位置はニュートラル、発進クラッチ装置４４は開放となっている。モータ２１からの駆動力の伝達する方向を白抜き矢印で示す。

エンジン始動時には、まず、モータ２１に電力を供給する。このことで、モータ２１のロータ２１ｂが回転し、その駆動力がロータ２１ｂに連結されたドラム部３１に加わり、ドラム部３１に係合するハブ部３２に伝達され、ハブ部３２から入力軸２２へ伝達される。このとき、ワンウェイクラッチ４０の係合部材はロックされず、フリーとなっている。ロータ２１ｂの回転に伴い出力軸２３が回転するが、発進クラッチ装置４４は開放されているので、モータ２１の駆動力は変速機１０側へ伝達されない。

次いで、その駆動力がダンパー６、フレックスプレート４、フライホイール５、クランク軸３等を介してエンジン２に伝わり、燃料を噴出することで、エンジン２が始動される。

（２）エンジンによる発進
図５にエンジン２からの駆動力の伝達する方向を黒塗り矢印で示す。

エンジン始動後の車両発進時には、エンジン２の駆動力は、クランク軸３、フライホイール５、フレックスプレート４、ダンパー６等から入力軸２２に伝達され、入力軸２２からワンウェイクラッチ４０に伝達される。

ワンウェイクラッチ４０は、係合部材がロックされ、入力軸２２からの駆動力を出力軸２３に伝達する。このことで、油圧ポンプ２６が駆動されて高圧油が発生する。コントロールバルブ２８により、高圧油がコーストクラッチ３０の受圧室３５に導入され、締結スプリング３４の付勢力に抗してピストン３３を押圧し、コーストクラッチ３０が開放状態となる。

次いで、変速機１０のシフト位置を前進又は後進とし、発進クラッチ装置４４を締結することで、出力軸２３の駆動力が発進クラッチ装置４４を介して変速機１０に伝達され、変速された駆動力が出力部材を介して車輪に伝達されて、車両が発進する。

このとき、モータ２１に電力を供給することで、ロータ２１ｂが回転する。コーストクラッチ３０は開放されているので、その駆動力は出力軸２３にのみ伝達される。この場合には、エンジン２及びモータ２１の駆動力が変速機１０に伝達される。

（３）モータのみの発進
図６に示すように、車両が駐車時などの車両停止時かつエンジン２の停止時において、モータ２１のみで発進する場合には、コーストクラッチ３０の受圧室３５には、油圧ポンプ２６からの高圧油が導入されず、締結スプリング３４の付勢力により、コーストクラッチ３０は締結状態となっている。エンジン２は駆動されていないので、入力軸２２からの入力はなく、ワンウェイクラッチ４０の係合部材はロックされず、フリーとなっている。

まず、モータ２１に電力を供給することで、ロータ２１ｂが回転する。このことで、出力軸２３が回転し、コーストクラッチ３０の受圧室３５に油圧ポンプ２６からの高圧油が導入され、締結スプリング３４の付勢力に抗してコーストクラッチ３０が開放される。このため、ロータ２１ｂの駆動力は入力軸２２には伝達されず、出力軸２３にのみ伝達される。

次いで、変速機１０のシフト位置を前進又は後進とし、発進クラッチ装置４４を締結することで、出力軸２３の駆動力が発進クラッチ装置４４を介して変速機１０に伝達され、変速された駆動力が出力部材を介して車輪に伝達されて、車両が発進する。

（４）走行中のエンジン始動
図７に示すように、モータ２１のみの走行時には、ロータ２１ｂが回転し、出力軸２３の駆動力により、油圧ポンプ２６が駆動されて高圧油が発生する。この高圧油が受圧室３５に導入されてコーストクラッチ３０が開放されるので、ロータ２１ｂの駆動力は入力軸２２には伝達されず、出力軸２３にのみ伝達される。エンジン２は駆動されていないので、入力軸２２からの入力はなく、ワンウェイクラッチ４０の係合部材はロックされず、フリーとなっている。

次いで、変速機１０のシフト位置を前進又は後進とし、発進クラッチ装置４４を締結することで、出力軸２３の駆動力が発進クラッチ装置４４を介して変速機１０に伝達され、変速された駆動力が出力部材を介して車輪に伝達されて、車両が走行する。

そして、コントロールバルブ２８によって高圧油をコーストクラッチ３０の受圧室３５に徐々に導入しないようにすることで、締結スプリング３４の付勢力により、コーストクラッチ３０がゆっくりと締結状態となる。

すると、モータ２１には、そのまま電力が供給されているので、ドラム部３１に加わったロータ２１ｂの駆動力が、ドラム部３１に係合するハブ部に伝達され、ハブ部３２から入力軸２２へ伝達される。

次いで、その駆動力がダンパー６、フレックスプレート４、フライホイール５、クランク軸３等を介してエンジン２に伝わり、燃料を噴出することで、エンジン２が始動される。

（５）エンジンによる充電
図８に示すように、停車時におけるバッテリーの電力不足が発生したときにエンジン２によりバッテリーに充電する場合について説明する。各機構の状態としては、変速機１０のシフト位置はニュートラル、前進又は後進、発進クラッチ装置４４は開放となっている。

エンジン２の駆動力は、クランク軸３、フライホイール５、フレックスプレート４、ダンパー６等から入力軸２２に伝達され、入力軸２２から係合部材がロック状態となったワンウェイクラッチ４０に伝達される。

ワンウェイクラッチ４０は、入力軸２２からの駆動力をドラム部３１のドラム中心部３１ｂ及び出力軸２３に伝達する。このとき、発進クラッチ装置４４は、開放されているので、出力軸２３の駆動力は、変速機１０側へ伝達されない。

出力軸２３により、油圧ポンプ２６が駆動されて高圧油が発生する。コントロールバルブ２８により、高圧油がコーストクラッチ３０の受圧室３５に導入され、締結スプリング３４の付勢力に抗してピストン３３を押圧し、コーストクラッチ３０が開放状態となる。

次いで、ドラム部３１が駆動されることでロータ２１ｂが回転し、モータ２１がジェネレータとして作動し、バッテリーが充電される。

（６）モータのみによる減速時充電
図９に示すように、車両走行時であって、減速中の場合に車輪の駆動力によりモータ２１を駆動させて充電する、モータ２１のみによる回生作動について説明する。各機構の状態としては、変速機１０のシフト位置は前進又は後進、発進クラッチ装置４４は締結、エンジン２はアイドル状態にあって入力軸２２は回転していないので、ワンウェイクラッチ４０の係合部材はロックされず、フリーとなっている。車輪からの駆動力の伝達方向をハッチング入りの矢印で示す。

減速時の車輪の駆動力は、変速機１０を伝わり、発進クラッチ装置４４から出力軸２３に伝達される。

出力軸２３により、油圧ポンプ２６が駆動されて高圧油が発生する。コントロールバルブ２８により、高圧油がコーストクラッチ３０の受圧室３５に導入され、締結スプリング３４の付勢力に抗してピストン３３を押圧し、コーストクラッチ３０が開放状態となる。このため、エンジン２側へは駆動力は伝達されない。

さらに、出力軸２３に連結されたドラム部３１が回転し、ロータ２１ｂが回転するので、モータ２１がジェネレータとして作動し、バッテリーが充電される。

（７）モータ及びエンジンによる強制エンジンブレーキ
図１０に示すように、車両走行時であって、長い下り坂や急ブレーキ時に車輪の駆動力によりモータ２１を駆動させて充電しながら、エンジンブレーキによって強制的に減速する、強制エンジンブレーキについて説明する。各機構の状態としては、変速機１０のシフト位置は前進、発進クラッチ装置４４は締結、エンジン２はアイドル状態にあって入力軸２２は回転せず、ワンウェイクラッチ４０の係合部材はロックされず、フリーとなっている。このとき、出力軸２３により、油圧ポンプ２６が駆動されて高圧油が発生し、コントロールバルブ２８により、高圧油がコーストクラッチ３０の受圧室３５に導入され、締結スプリング３４の付勢力に抗してコーストクラッチ３０は開放されている。

図１１を用いて、このときの制御について説明する。

まず、ステップＳ１０において、スロットル開度がゼロかどうかを判定する。ゼロの場合には、減速中と判断し、ステップＳ１１に進む。一方、ゼロでないときには、リターンに進む。

ステップＳ１１でジェネレータをＯＮにして、上記（６）モータ２１のみによる減速時充電が行われる。すなわち、減速時の車輪の駆動力は、変速機１０を伝わり、発進クラッチ装置４４から出力軸２３に伝達され、出力軸２３に連結されたドラム部３１が回転し、ロータ２１ｂが回転するので、モータ２１がジェネレータとして作動し、充電されると共に、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、減速力が不足しているかを判定する。不足している場合には、ステップＳ１３に進む。不足していない場合には、リターンに進む。

ステップ１３において、コーストクラッチ３０をゆっくり締結する。すなわち、締結スプリング３４の付勢力に抗してコーストクラッチ３０は開放されているが、コントロールバルブ２８によって高圧油をコーストクラッチ３０の受圧室３５に導入するのを徐々に停止することにより、締結スプリング３４の付勢力によってコーストクラッチ３０がゆっくり締結される。

すると、図１０に示すように、ドラム部３１とハブ部３２とが連結されるので、ドラム部３１の駆動力がハブ部３２に伝達され、ハブ部３２の駆動力が入力軸２２に伝達される。

次いで、入力軸２２の駆動力がダンパー６、フレックスプレート４、フライホイール５、クランク軸３等を介してエンジン２に伝わり、エンジン２が逆回転されるので、エンジン２による制動力が発生する。

このようにして、モータ２１及びエンジン２による強力な制動力が発生する。

なお、長い坂が続くような場合、バッテリーが満充電となる場合がある。このような場合には、ジェネレータをＯＦＦとして、モータ２１による減速は行わず、エンジン２のみによるエンジンブレーキが行われる。

（８）アイドルストップからの自動再始動
図１２に示すように、踏切などの停車時にアイドルストップしたときに、自動再始動する場合について説明する。

まず、図１３及び図１４を用いて、このときの制御について説明する。

（ａ）図１３にエンジン自動停止制御のフローチャートを示す。初期状態として、エンジン２は作動中、変速機１０のシフト位置はニュートラル又は前進とする。

最初にステップＳ２０において、車速がゼロかどうか判定する。ゼロの場合には、停車中と判断し、ステップＳ２１に進み、ゼロでないときには、リターンに進む。

ステップＳ２１において、スロットル開度がゼロかどうかを判定する。ゼロの場合には、ステップＳ２２に進む。ゼロでないときには、リターンに進む。

ステップＳ２２において、発進クラッチスイッチがＯＮかどうかを判定する。ＯＮの場合、すなわち、発進クラッチ装置４４が開放されている場合には、ステップＳ２３に進み、ＯＦＦの場合、すなわち、発進クラッチ装置４４が締結されている場合には、すぐに走り出すケースも考えられることから、リターンに進む。

ステップＳ２３において、フットブレーキスイッチがＯＮかどうかを判定する。ＯＮの場合、すなわち、フットブレーキが作動している場合には、ステップＳ２４に進む。ＯＦＦの場合には、リターンに進む。

ステップＳ２４において、タイマーをスタートさせ、ステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５において、所定時間を経過したかを判定する。経過した場合には、ステップＳ２６に進む。経過していない場合には、リターンに進む。

ステップＳ２６において、燃料の供給を停止し、エンジン２を停止してアイドリングストップ状態とする。

（ｂ）図１４にエンジン自動再始動制御のフローチャートを示す。初期状態として、エンジン２はアイドリングストップ状態、変速機１０のシフト位置はニュートラル又は前進とする。

最初にステップＳ３０において、車速がゼロかどうか判定する。ゼロの場合には、停車中と判断し、ステップＳ３１に進み、ゼロでないときには、リターンに進む。

ステップＳ３１において、スロットル開度がゼロかどうかを判定する。ゼロの場合には、ステップＳ３２に進む。ゼロでないときには、リターンに進む。

ステップＳ３２において、発進クラッチスイッチがＯＮかどうかを判定する。ＯＮの場合、すなわち、発進クラッチ装置４４が開放されている場合には、ステップＳ２３に進み、ＯＦＦの場合、すなわち、発進クラッチ装置４４が締結されている場合には、リターンに進む。

ステップＳ３３において、フットブレーキスイッチがＯＦＦかどうかを判定する。ＯＦＦの場合、すなわち、フットブレーキが解除されている場合には、走行再開の意思があると判断し、ステップＳ３４に進む。ＯＮの場合には、リターンに進む。

ステップＳ３４において、エンジン２を再始動する。アイドリングストップ時には、油圧ポンプ２６は駆動されず、コーストクラッチ３０の受圧室３５には、油圧ポンプ２６からの高圧油が導入されない。このため、締結スプリング３４の付勢力により、コーストクラッチ３０は締結状態となっている。

図１２に示すように、エンジン始動時には、まず、モータ２１に電力が供給される。このことで、モータ２１のロータ２１ｂが回転し、その駆動力がロータ２１ｂに連結されたドラム部３１に加わり、このドラム部３１の駆動力がドラム部３１に係合するハブ部３２に伝達され、ハブ部３２から入力軸２２へ伝達される。

次いで、その駆動力がダンパー６、フレックスプレート４、フライホイール５、クランク軸３等を介してエンジン２に伝わり、燃料を噴出することで、エンジン２が始動される。

エンジン２の再始動後、ステップＳ３５に進む。

ステップＳ３５において、エンジン２の回転数が所定回転数以上であるかを判定する。所定回転数以上である場合には、リターンに進む。所定回転数よりも小さい場合には、エンジン２が再始動できていないと判断し、ステップＳ３４に戻る。

−実施形態の効果−
したがって、本実施形態にかかる車両用駆動装置１によると、エンジン２と変速機１０との間にモータ２１を含む駆動ユニット２０を設け、エンジン２が作動していない油圧ポンプ２６の油圧不発生時においてコーストクラッチ３０を締結状態として駆動ユニット２０のモータ２１の動力をコーストクラッチ３０を介してエンジン２に伝えるようにしたことにより、既存のエンジン２と変速機１０とを流用可能としながら、電動ポンプなどのエンジン２を始動させるための装置を別途設けることなく、エンジン２の始動を行うことができる。

また、油圧ポンプ２６の油圧不発生時に締結スプリング３４により、ピストン３３をコーストクラッチ３０の締結方向に加圧するようにしてコーストクラッチ３０を締結状態とする一方、受圧室３５に高圧油を送り込んでピストン３３を移動させてコーストクラッチ３０を開放するようにしたことにより、簡単な構成で確実に油圧不発生時にコーストクラッチ３０を締結状態とすることができる。

また、ハウジングボス部２５上にコーストクラッチ３０及び油圧ポンプ２６を配設して駆動ユニット２０の軸方向の長さを短くしている。また、モータ２１とコーストクラッチ３０とを軸方向にオーバーラップして配設して駆動ユニット２０の軸方向の長さを短くしている。また、ワンウェイクラッチ４０をコーストクラッチ３０の内周側に軸方向にオーバーラップして配設し、駆動ユニット２０の軸方向の長さを短くしている。このため、駆動ユニット２０の軸方向の長さをコンパクトにすることができるので、車両用駆動装置１のレイアウトが極めて容易となる。

また、発進クラッチ装置４４をクラッチペダルを不操作時に締結状態となるようにしてパーキング時に出力軸２３と出力部材とが連結されるようにした。このため、駆動ユニット２０をエンジン２に連結することで車輪止めされるので、確実に駐車が行える。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、エンジン２は、縦置きのものとしたが、横置きとしてもよい。

上記実施形態では、変速機１０は、手動変速機としたが、自動変速機としてもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

本発明の実施形態にかかる車両用駆動装置の駆動ユニット及びその周辺を示す断面図である。 油圧ポンプ及びその周辺を簡略化して変速機側から示す概略図である。 コーストクラッチ及びその周辺を拡大して示す断面図である。 停車時のエンジン始動モードを示す車両用駆動装置を示す断面図である。 エンジンによる発進モード時の図４相当図である。 モータのみの発進モード時の図４相当図である。 走行中のエンジン始動モード時の図４相当図である。 エンジンによる充電モード時の図４相当図である。 モータのみによる減速時充電モード時の図４相当図である。 強制エンジンブレーキモード時の図４相当図である。 強制エンジンブレーキ制御を示すフローチャートである。 アイドルストップからの自動再始動モード時の図４相当図である。 エンジン自動停止制御を示すフローチャートである。 エンジン自動再始動制御を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車両用駆動装置
２ エンジン
１０ 変速機
２０ 駆動ユニット
２１ モータ
２１ｂ ロータ
２２ 入力軸
２３ 出力軸
２４ａ 変速機側壁部（壁部）
２５ ハウジングボス部
２６ 油圧ポンプ
３０ コーストクラッチ
３１ ドラム部
３２ ハブ部
３３ ピストン
３４ 締結スプリング
３５ 受圧室
４０ ワンウェイクラッチ
４４ 発進クラッチ装置

Claims (6)

1. エンジンと、無伝達状態を設定可能な変速機と、該エンジンと変速機との間に設けられてモータを含む駆動ユニットとを備え、
   上記エンジン及びモータの少なくとも一方の動力が変速機を介して変速機の出力部材を経由して車輪に伝達される車両用駆動装置であって、
   上記駆動ユニットは、
   上記エンジンに連絡される入力軸と、
   上記変速機に連絡される出力軸と、
   上記入力軸と出力軸とを係脱自在に連結すると共に、上記モータと連結されたコーストクラッチと、
   上記コーストクラッチと並列に設けられ、上記入力軸の回転は該出力軸に伝達する一方、該出力軸の回転は入力軸には伝達しないワンウェイクラッチと、
   上記出力軸に駆動されて上記コーストクラッチの係脱を制御する油圧を発生する油圧ポンプとを備え、
   上記コーストクラッチは、上記油圧ポンプの油圧不発生時に締結状態とされている
   ことを特徴とする車両用駆動装置。
2. 請求項１に記載の車両用駆動装置において、
   上記コーストクラッチは、
   該コーストクラッチを押圧制御するピストンと、
   該ピストンをコーストクラッチの締結方向に加圧するスプリングと、
   該ピストンに対して対向して設けられ、受圧する該ピストンを上記コーストクラッチの開放方向に移動させる受圧室とを備えている
   ことを特徴とする車両用駆動装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両用駆動装置において、
   上記駆動ユニットは、
   上記変速機側の端部に設けられた壁部と、
   該壁部の内周部に上記エンジン側に延設されたボス部とを備え、
   上記コーストクラッチ及び上記油圧ポンプは、上記ボス部上に配設されている
   ことを特徴とする車両用駆動装置。
4. 請求項３に記載の車両用駆動装置において、
   上記コーストクラッチは、ドラム部と、ハブ部とを備え、
   上記ドラム部には、上記出力軸及び上記モータのロータが連結され、
   上記ハブ部は、上記入力軸に連結されている
   ことを特徴とする車両用駆動装置。
5. 請求項３又は４に記載の車両用駆動装置において、
   上記ワンウェイクラッチは、上記コーストクラッチの内周側に軸方向にオーバーラップして配設されている
   ことを特徴とする車両用駆動装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の車両用駆動装置において、
   上記変速機は、クラッチペダルを不操作時に上記出力軸と上記出力部材とを締結状態とする発進クラッチ装置を備えた手動変速機である
   ことを特徴とする車両用駆動装置。

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