JP2009262586A - 車両の駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの増加を抑えて動力伝達の無駄を抑制することができる車両の駆動装置を提供する。
【解決手段】駆動装置１は、リングギアＲ１６に伝達部材６が、キャリアＣ１６に出力部材９がそれぞれ連結された差動機構１６と、サンギアＳ１６と出力部材９とを係合状態と解放状態との間で切り換え可能なクラッチＣＬ１０と、サンギアＳ１６をトランスミッション１５に対して回転不能に制動する係合状態とその制動を解除する解放状態とを切り替え可能なブレーキＢ１０とを有してクラッチＣＬ１０又はブレーキＢ１０のいずれか一方が係合状態のときに伝達部材６の動力を出力部材９に伝達できるように変速機構１０が構成されており、シフト操作装置１２のシフトレバー２３がニュートラルレンジ又はパーキングレンジに操作された場合にクラッチＣＬ１０及びブレーキＢ１０のそれぞれが解放状態となるように変速機構１０を制御する変速機構制御手段を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動輪に動力を伝達する出力部材と回転電機との間に変速機構を介在させて、回転電機から出力される動力を変速機構で変速して出力部材に伝達する車両の駆動装置に関する。

内燃機関の出力軸が動力分配機構を経て第１の電動発電機と車輪駆動軸とに連結され、車輪駆動軸に第２の電動発電機が連結され、車輪駆動軸の途中に又は第２の電動発電機と車輪駆動軸との間に変速機構が設けられたハイブリッド車両の駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２〜６が存在する。

特開２００３−１２７６８１号公報 特願２００７−３３３１３５号公報 特開２００７−９９０１８号公報 特開２００５−２２６５１４号公報 特開２００４−３５３７８１号公報 特開２００４−６０８０４号公報

上記のような駆動装置においては、車両が停車状態にある場合等、電動発動機等の回転電機の動力を駆動輪に伝達する必要がない場合がある。このような回転電機の動力を駆動輪に伝達する必要がない場合に回転電機の動力が駆動輪に伝達されると動力伝達の無駄が発生してしまう。回転電機と駆動輪との間の動力伝達を遮断すれば動力伝達の無駄は解消できるが、その為には回転電機の動力伝達を遮断するクラッチを変速機構の他に設けなければならない。しかし、変速機構の他にクラッチを設けるとコストの増加を招いてしまう。

そこで、本発明は、コストの増加を抑えて動力伝達の無駄を抑制することができる車両の駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の車両の駆動装置は、内燃機関と、回転電機と、前記内燃機関及び前記回転電機が連結された動力分配機構と、前記動力分配機構から出力された動力が伝達される伝達部材と、車両の駆動輪に動力を出力する出力部材と、前記伝達部材から前記出力部材までの動力伝達経路に配置された変速機構と、を備えた車両の駆動装置において、前記変速機構は、相互に差動回転可能な第１回転要素、第２回転要素及び第３回転要素を持ち、前記第１回転要素に前記伝達部材が、前記第２回転要素に前記出力部材がそれぞれ連結された差動機構と、前記第３回転要素と前記出力部材とを接続する係合状態とその接続を解除する解放状態とを切り換え可能なクラッチと、前記第３回転要素を所定の固定部材に対して回転不能に制動する係合状態とその制動を解除する解放状態とを切り替え可能なブレーキとを有し、前記クラッチ又は前記ブレーキのいずれか一方が前記係合状態のときに前記伝達部材の動力を前記出力部材に伝達できるように構成されており、前記伝達部材の動力が前記駆動輪に伝達することを阻止すべき車両状態に対応付けられた特定レンジを含む複数のレンジ間で切り替え操作可能なシフト操作手段と、前記シフト操作手段が前記特定レンジに操作された場合に前記クラッチ及び前記ブレーキのそれぞれが前記解放状態となるように前記変速機構を制御する変速機構制御手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。

この車両の駆動装置によれば、伝達部材の動力が駆動輪に伝達することを阻止すべき車両状態において、変速機構のクラッチ及びブレーキのそれぞれが解放状態となるように変速機構が制御される。クラッチ及びブレーキのそれぞれが解放状態となると、クラッチの解放により第２回転要素と第３回転要素とが相対回転可能な状態になり、しかもブレーキの解放により第３回転要素が自由に回転できるため差動機構が空転する。このため、変速機構によって伝達部材の動力が出力部材へ伝達されることを阻止できる。従って、変速機構の他に動力伝達を阻止するためのクラッチ等の手段を設けることなく回転電機の動力が無駄に出力部材に伝達することを抑制することができる。

本発明の車両の駆動装置の一態様において、所定の始動要求を受け付けた場合に前記内燃機関を始動させる機関始動手段を備え、前記変速機構制御手段は、前記シフト操作手段が前記特定レンジに操作された状態で、かつ前記機関始動手段が前記始動要求を受け付けた場合に、前記クラッチ及び前記ブレーキのそれぞれが前記解放状態となるように前記変速機構を制御してもよい（請求項２）。この態様によれば、内燃機関に始動要求がされると、変速機構はクラッチ及びブレーキのそれぞれが解放状態になるように制御され、伝達部材の動力が出力部材に伝達されない状態となる。そのため、内燃機関始動時に内燃機関と出力部材との間のトルク変動は生じず、トルク変動にともなう変速機構のショックや異音の発生を抑えることができる。

この態様において、前記変速機構制御手段は、前記内燃機関の始動が完了した場合に前記変速機構の前記ブレーキ又は前記クラッチのいずれか一方が前記係合状態となるように前記変速機構を制御してもよい（請求項３）。この場合には、内燃機関の始動が完了すると車両の発進に先行して伝達部材と出力部材との動力伝達を可能にするように変速機構が制御される。そのため、内燃機関の始動が完了し、実際に車両を発進させるときには伝達部材と出力部材との動力伝達を可能にするために変速機構のブレーキ又はクラッチを係合状態とする時間を必要としない。従って、車両が発進するときに変速機構の制御にともなって生じる反応遅れを抑制することができる。

本発明の車両の駆動装置の一態様において、前記シフト操作手段が前記特定レンジへ切り替え操作された場合に、前記車両が所定速度を超えて走行していれば、前記回転電機の出力が低下するように前記回転電機を制御する出力制御手段を備え、前記変速機構制御手段は、前記出力制御手段によって前記回転電機の出力が低下するように制御された後に、前記クラッチ及び前記ブレーキのそれぞれが前記解放状態となるように前記変速機構を制御してもよい（請求項４）。この態様によれば、回転電機の出力が低下した後に、変速機構はクラッチ及びブレーキのそれぞれが解放状態になるように制御される。回転電機の負荷が緩和されてから出力部材への動力伝達が遮断されるので、回転電機の負荷の急減に伴う回転電機の過回転を抑制できる。

この態様において、前記出力制御手段は、前記特定レンジへ切り替え操作されてから所定時間経過後に前記回転電機の出力を低下させるように前記回転電機を制御してもよい（請求項５）。この場合には、シフト操作手段に対して特定レンジへ切り替え操作がされてから所定時間の経過を待って回転電機の出力を低下させることができる。

また、この態様において、前記出力制御手段は、前記回転電機をシャットダウンすることにより前記回転電機の出力を低下させてもよい（請求項６）。この場合には、回転電機がシャットダウンされることにより回転電機の出力をゼロにすることができるので、回転電機の過回転を確実に抑制することができる。

本発明の車両の駆動装置の一態様においては、前記車両が所定速度を超えて走行している状態で、前記シフト操作手段に対して所定の切り替え操作が行われた場合に、前記変速機構制御手段による前記変速機構の前記ブレーキ及び前記クラッチの状態の変更を禁止する禁止手段を備えてもよい（請求項７）。この態様によれば、車両が所定速度を超えて走行しているときに変速機構にショックを生じさせ得る所定の切り替え操作がシフト操作手段に行われても変速機構のブレーキ及びクラッチの状態の変更は禁止される。従って、走行中にシフト操作手段に対して所定の切り替え操作が行われることにより変速機構に生じ得るショックを抑制することができる。

この態様においては、前記禁止手段にて前記変速機構の前記ブレーキ及び前記クラッチの状態の変更が禁止された場合、前記シフト操作手段に対する前記所定の切り替え操作前の駆動力が維持されるように、前記回転電機を制御する駆動力制御手段を備えてもよい（請求項８）。この場合には、変速機構のブレーキ及びクラッチの状態の変更が禁止された後、所定の切り替え操作前の駆動力が維持される。従って、変速機構にショックを生じさせ得る所定の切り替え操作がシフト操作手段に行われてもその操作前の駆動力が維持されるので、その後の走行に与える影響を抑制することができる。

本発明の駆動装置においては、特定レンジとして如何なるレンジが設けられていてもよい。例えば、前記シフト操作手段には、前記特定レンジとしてニュートラルレンジ又はパーキングレンジが設けられていてもよい（請求項９）。

以上説明したように、本発明によれば、伝達部材の動力が駆動輪に伝達することを阻止すべき車両状態において、変速機構によって伝達部材の動力が出力部材へ伝達されることを阻止できるので、変速機構の他に動力伝達を阻止するためのクラッチ等の手段を設ける必要がない。従って、コストの増加を抑えて動力伝達の無駄を抑制することができる。

図１は、本発明の一形態に係る車両の駆動装置のスケルトン図を示している。図１の車両は駆動装置１が組み込まれることにより、ハイブリッド車両として構成されている。周知のようにハイブリッド車両は、内燃機関を走行用の駆動力源として備えるとともに、モータ・ジェネレータ等の回転電機を他の走行用の駆動力源として備えた車両である。駆動装置１は、内燃機関２と、内燃機関２から動力を伝達する入力軸３と、第１モーター・ジェネレータ４と、入力軸３と第１モーター・ジェネレータ４との間に介在する動力分配機構５と、内燃機関２及び第１モーター・ジェネレータ４の動力を伝達する伝達部材６と、回転電機としての第２モータ・ジェネレータ７と、伝達部材６と第２モータ・ジェネレータ７との間に介在する減速機構８と、出力部材９と、減速機構８と出力部材９との間に介在し、減速機構８から出力される動力を出力部材９に伝達する変速機構１０と、パーキング機構１１と、シフト操作手段としてのシフト操作装置１２と、電子制御装置１３と、を備えている。

内燃機関２は、火花点火型の多気筒内燃機関として構成されており、その動力は入力軸３を介して動力分配機構５に伝達される。内燃機関２は、ハイブリッド車に搭載される周知のものと同じでよいため、詳細な説明は省略する。また、第１モーター・ジェネレータ４と第２モータ・ジェネレータ７とは、同様の構成であり、電動機としての機能と発電機としての機能とを生じるように構成されている。第１モーター・ジェネレータ４及び第２モータ・ジェネレータ７もハイブリッド車に搭載される周知のものと同じでよいため、詳細な説明は省略する。

動力分配機構５は、３つの回転要素の間に差動作用を生じさせる遊星歯車機構として構成されており、外歯歯車であるサンギアＳ５と、そのサンギアＳ５に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲ５と、これらのギアＳ５、Ｒ５に噛み合うピニオンを自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ５とを備えている。この形態では、入力軸３がキャリアＣ５に、第１モータ・ジェネレータ４がサンギアＳ５に、伝達部材６がリングギアＲ５にそれぞれ接続されている。

減速機構８は、動力分配機構５と同様に３つの回転要素の間に差動作用を生じさせる周知の遊星歯車機構として構成されている。即ち、外歯歯車であるサンギアＳ８と、そのサンギアＳ８に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲ８と、これらのギアＳ８、Ｒ８に噛み合うピニオンを自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ８とを備えている。減速機構８の形態では、伝達部材６がキャリアＣ８に、第２モータ・ジェネレータ７がサンギアＳ８にそれぞれ接続され、リングギアＲ８が固定部材としてのトランスミッションケース１５に固定されている。

変速機構１０は、減速機構８から出力された動力を変速して出力部材９に伝達する機構であり、差動機構１６を備えている。差動機構１６は、いわゆるダブルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。即ち、差動機構１６は、相互に差動回転する回転要素として、外歯歯車である第３回転要素としてのサンギアＳ１６と、そのサンギアＳ１６に対して同軸的に配置された内歯歯車である第１回転要素としてのリングギアＲ１６と、サンギアＳ１６に噛み合う第１ピニオン２１及びリングギアＲ１６に噛み合う第２ピニオン２２を相互に噛み合わせた状態で、各ピニオン２１、２２を自転かつ公転自在に保持する第２回転要素としてのキャリアＣ１６とを備える。

また、変速機構１０には、トランスミッションケース１５に対してサンギアＳ１６を制動する係合状態とその制動を解除する解放状態との間で動作するブレーキＢ１０が設けられている。更に、サンギアＳ１６と出力部材９とを接続する係合状態とその接続を解除する解放状態との間で動作するクラッチＣＬ１０が設けられている。ブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０は、例えば油圧の供給とその停止とを切り替えることにより状態の切り替えを行い、変速機構１０の動作を変化させるように構成されている。なお、ブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０の形式は、例えば摩擦式や噛み合い式が考えられるが、任意の形式でよい。そして、サンギアＳ１６は、ブレーキＢ１０又はクラッチＣＬ１０と選択的に接続可能に構成されており、キャリアＣ１６は、出力部材９に接続されている。また、リングギアＲ１６は、伝達部材６に接続されている。

変速機構１０では、ブレーキＢ１０によってサンギアＳ１６を制動した係合状態で、伝達部材６からリングギアＲ１６に動力が入力されると変速作用が生じて、入力された動力がキャリアＣ１６に出力される。一方、クラッチＣＬ１０によってサンギアＳ１６と出力部材９とを係合状態にすると、出力部材９はキャリアＣ１６と接続されているためサンギアＳ１６とキャリアＣ１６は同じ回転数となる。クラッチＣＬ１０を係合状態としてブレーキＢ１０を解放状態とすると低速段が設定され、ブレーキＢ１０を係合状態としてクラッチＣＬ１０を解放状態とすると高速段が設定される。そして、これらブレーキＢ１０、クラッチＣＬ１０のそれぞれが解放状態となると、クラッチＣＬ１０の解放によりキャリアＣ１６とサンギアＳ１６とが相対回転可能な状態になり、しかもブレーキＢ１０の解放によりサンギアＳ１６が自由に回転できる。そのため、差動機構１６は空転し、変速機構１０には伝達部材６からの動力を出力部材９に伝達しないニュートラル状態が設定される。

パーキング機構１１は、車輪１８と第２モータ・ジェネレータ７との間の出力部材９に設けられたパーキングギア１９と、不図示のアクチュエータにより動作するパーキングポール２０とを備えている。パーキング機構１１は、パーキングギア１９をパーキングポール２０で拘束して車輪１８を制動する拘束状態と、パーキングギア１９に対するパーキングポール２０の拘束を解除する拘束解除状態との間で切り替えが可能である。

シフト操作装置１２は、装置本体２２と、シフトレバー２３と、シフトレバー２３の位置を検出するシフト位置センサ２４とを備えている。装置本体２２には、パーキング機構１１の拘束状態に対応するパーキングレンジと変速機構１０のニュートラル状態に対応するニュートラルレンジと走行レンジとを含む複数のレンジが設定されている。また、走行レンジには、ドライブレンジとリバースレンジとが含まれている。ドライブレンジは車両の前進走行に対応する走行レンジであり、リバースレンジは車両の後退走行に対応するレンジである。これらのレンジのうち、ニュートラルレンジ及びパーキングレンジは本発明に係る特定レンジに相当し、伝達部材６の動力が駆動輪１８に伝達することを阻止すべき車両状態に対応づけられている。シフトレバー２３は、装置本体２２に設定された複数のレンジ間で切り替え操作可能である。シフト位置センサ２４は、シフトレバー２３の装置本体２２におけるレンジ位置を検出し、その検出位置を示す信号を出力する。

電子制御装置１３は、不図示のマイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺装置を含んだコンピュータとして構成されている。電子制御装置１３は、車両に組み込まれた各種センサから出力された信号を参照しつつ所定のプログラムに従って駆動装置に関する各種の制御を実行する。シフト位置センサ２４も電子制御装置１３が参照するセンサの一つとして使用される。本形態では、電子制御装置１３は内燃機関２の運転状態の制御も行っている。例えば、内燃機関２の空燃比制御等を行う他、電子制御装置１３は本発明に係る機関始動手段としても機能する。一例として、電子制御装置１３は、不図示のイグニッションキー、パワーボタン、スタートボタン等の操作手段に対する操作を始動要求の一つとして受け付けて、その始動要求を受け付けた場合に第１モータ・ジェネレータ４がスタータモータとして機能するように第１モータ・ジェネレータ４の動作を制御する。

また、電子制御装置１３は、シフト位置センサ２４が検出した信号を参照し、変速機構１０のブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０とパーキング機構１１のパーキングポール２０の動作をそれぞれ制御する。電子制御装置１３は、シフトレバー２３がニュートラルレンジに切り替え操作されたことを確認すると、変速機構１０がニュートラル状態に設定されるようにブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０を制御する。シフトレバー２３が走行レンジに切り替え操作されたことを確認すると、電子制御装置１３は、走行状況に応じて適切な状態となるようにブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０を制御する。また、電子制御装置１３は、シフトレバー２３がパーキングレンジに切り替え操作されたことを確認すると拘束状態に切り替えるようにパーキングポール２０を制御し、さらに、変速機構１０がニュートラル状態に設定されるようにブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０も制御する。一方、シフトレバー２３がパーキングレンジ以外に切り替え操作されたことを確認すると拘束解除状態に切り替えるようにパーキングポール２０を制御する。

上述のように電子制御装置１３によって、シフト操作装置１２のシフトレバー２３がパーキングレンジに位置するとブレーキ及びクラッチＣＬ１０のそれぞれを解放状態としてニュートラル状態になるように変速機構１０が制御される。第２モータ・ジェネレータ７の動力を出力部材９に伝達しないニュートラル状態を変速機構１０で実現するため、変速機構１０の他にクラッチを設ける必要がない。従って、コストの増加を抑えることができる。また、上述のようにシフト操作装置１２のシフトレバー２３がパーキングレンジに位置すると、パーキング機構１１も拘束状態に切り替えられ、車両は停車している。そのため、シフト操作装置１２のシフトレバー２３がパーキングレンジに位置している場合には、第２モータ・ジェネレータ７の動力を出力部材９に伝達する必要はない。電子制御装置１３は、シフト操作装置１２のシフトレバー２３がパーキングレンジ及びニュートラルレンジに位置すると変速機構１０をニュートラル状態に設定するので第２モータ・ジェネレータ７と出力部材９との間で動力伝達が行われない。従って、車両が停車している場合等、第２モータ・ジェネレータ７と出力部材９との間の動力伝達が不要な場合に生じる動力伝達の無駄を抑制することができる。

図２は、変速機構１０のブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０の状態を切り替える油圧回路の一例を示す図である。油圧回路３０は、ストレーナ３１により供給されたオイルをメカニカルオイルポンプ３２とエレクトリックオイルポンプ３３とによってブレーキ用ソレノイド３４及びクラッチ用ソレノイド３５に供給することにより、ブレーキ用ソレノイド３４及びクラッチ用ソレノイド３５の切り替えを行う構成である。ブレーキ用ソレノイド３４は、ブレーキＢ１０に接続されており、クラッチ用ソレノイド３５は、クラッチＣＬ１０に接続されている。ソレノイド３４、３５の切り替えにより、ブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０の状態を切り替える。メカニカルオイルポンプ３２及びエレクトリックオイルポンプ３３とソレノイド３４、３５の経路内には油圧を一定に保つプレッシャーレギュレータバルブ３６と油圧の変換を行うモジュレータバルブ３７が配置されている。また、プレッシャーレギュレータバルブ３６とモジュレータバルブ３７とソレノイド３４、３５との経路にはオイルの供給を切り替えるライン圧用ソレノイド３８が配置されている。なお、図２から明らかなように油圧回路３０にはいわゆるマニュアルバルブが配置されていない。

図３は、電子制御装置１３が実行する変速機構制御の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１において電子制御装置１３は、シフト位置センサ２４からシフトレバー２３の位置に応答した信号を取得する。電子制御装置１３はシフト位置センサ２４から取得した信号によりシフトレバー２３の位置がパーキングレンジ又はニュートラルレンジであるか否かを判定し、肯定的判定の場合はステップＳ２に進む。一方、否定的判定の場合には、ステップＳ２以降をスキップして今回のルーチンを終了する。

ステップＳ２では、内燃機関２に対する始動要求を受け付けたか否かを判定し、肯定的判定の場合はステップＳ３に進み、否定的判定の場合には、ステップＳ３以降をスキップして今回のルーチンを終了する。ステップＳ３では、ブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０のそれぞれがともに解放状態となるように変速機構１０を制御する。

ステップＳ４では、不図示のセンサからの信号により内燃機関２の始動が完了したか否かを判定し、肯定的判定の場合はステップＳ５に進み、否定的判定の場合には、ステップＳ５をスキップして今回のルーチンを終了する。ステップＳ５において、電子制御装置１３は、ブレーキＢ１０又はクラッチＣＬ１０のいずれか一方が係合状態となるように変速機構１０を制御する。その後、電子制御装置１０は今回のルーチンを終了する。

図３のルーチンの実行により、シフト操作装置１２のシフトレバー２３がパーキングレンジ又はニュートラルレンジに位置している状態で第１モータ・ジェネレータ４が内燃機関２の始動要求を受け付けた場合には変速機構１０はニュートラル状態に設定される。内燃機関２の始動により内燃機関２から生じる動力が停止している出力部材９にそのまま伝達されると出力部材９からのイナーシャトルクにより変速機構１０にはショックが生じる。しかし、変速機構１０がニュートラル状態に設定されていれば、内燃機関２から生じる動力は出力部材９に伝達されず、変速機構１０にショックが生じることもない。一方、図３のルーチンの実行により、内燃機関２の始動が完了すれば、変速機構１０は車両の発進に先行して第２モータ・ジェネレータ７の動力を伝達できるようにブレーキＢ１０又はクラッチＣＬ１０のいずれか一方が係合状態となるように制御される。これにより、実際にシフト操作装置１２のシフトレバー２３がパーキングレンジ又はニュートラルレンジから走行レンジに切り替え操作されても、その切り替え操作のときには既に変速機構１０のブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０が係合状態にあるので、変速ショックが発生しない。また、変速機構１０のブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０が係合状態であれば、内燃機関等の駆動力源から出力部材９へ動力伝達を行うことができる。そのため、車両の発進要求に対して改めて変速機構を制御する必要はなく、車両の発進要求に遅れることなく内燃機関等の駆動力源からの動力を出力部材９へ伝達することができる。従って、図３のルーチンの実行により内燃機関２の始動時に変速機構１０に発生するショックを抑制するとともに車両が発進する際の反応遅れを抑制することができる。図３のルーチンを電子制御装置１３が実行することにより、本発明に係る変速機構制御手段が実現される。

図４は、電子制御装置１３が実行する出力制御の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１１において電子制御装置１３は、シフト位置センサ２４からシフトレバー２３の切り替え操作に応答した信号を取得する。電子制御装置１３は、シフト位置センサ２４から取得した信号によりシフトレバー２３がパーキングレンジ又はニュートラルレンジへの切り替え操作がされたか否かを判定し、肯定的判定の場合はステップＳ１２に進む。一方、否定的判定の場合には、ステップＳ１２以降をスキップして今回のルーチンを終了する。

ステップＳ１２では、電子制御装置１３は、不図示のセンサからの信号により車両の速度が所定速度を超えているか否かを判定し、肯定的判定の場合はステップＳ１３に進み、否定的判定の場合には、ステップＳ１３以降をスキップして今回のルーチンを終了する。次に、ステップＳ１３では、電子制御装置１３は、シフトレバー２３の切り替え操作がされた後からの経過時間が所定時間を超えているか否かを判定し、肯定的判定の場合はステップＳ１４に進み、否定的判定の場合には、ステップＳ１４以降をスキップして今回のルーチンを終了する。ステップＳ１４において電子制御装置１３は、第２モータ・ジェネレータ７をシャットダウンさせる。続くステップＳ１５では、不図示のセンサより第２モータ・ジェネレータ７のシャットダウンが完了したか否かを判定し、肯定的判定の場合はステップＳ１６に進み、否定的判定の場合にはステップＳ１６をスキップして今回のルーチンを終了する。ステップＳ１６において電子制御装置１３は、ブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０のそれぞれが解放状態となるように変速機構１０を制御する。その後、電子制御装置１３は今回のルーチンを終了する。

図４のルーチンの実行により、シフト操作装置１２のシフトレバー２３がパーキングレンジ又はニュートラルレンジへ切り替え操作されても、車両の速度が所定速度を超えていれば、電子制御装置１３は、第２モータ・ジェネレータ７をシャットダウンするまで変速機構をニュートラル状態に設定しない。車両が所定速度を超えて走行している状態で変速機構がニュートラル状態に設定されると第２モータ・ジェネレータ７にかかる負荷が急に減少し、第２モータ・ジェネレータ７に過回転を発生させてしまう。しかし、図４のルーチンの実行により、変速機構１０にニュートラル状態が設定されるのは、第２モータ・ジェネレータ７がシャットダウンされて出力がゼロとなった後である。従って、車両の速度が所定速度を超えて走行している場合にシフト操作装置１２のシフトレバー２３にパーキングレンジ又はニュートラルレンジへの切り替え操作がされても第２モータ・ジェネレータ７に生じる過回転を抑制することができる。電子制御装置１３が図４のルーチンを実行することにより、本発明に係る変速機構制御手段及び出力制御手段がそれぞれ実現される。

図５は、本発明に係る電子制御装置１３が実行する変速段変更禁止制御の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２１において電子制御装置１３は、シフト位置センサ２４からシフトレバー２３の切り替え操作に応答した信号を取得する。電子制御装置１３は、シフト位置センサ２４から取得した信号によりシフトレバー２３がドライブレンジとリバースレンジとの間の切り替え操作がされたか否かを判定し、肯定的判定の場合はステップＳ２２に進む。一方、否定的判定の場合には、ステップＳ２２以降をスキップして今回のルーチンを終了する。ステップＳ２２では、電子制御装置１３は、不図示のセンサからの信号により車両の速度が所定速度を超えているか否かを判定し、肯定的判定の場合はステップＳ２３に進み、否定的判定の場合には、ステップＳ２３以降をスキップして今回のルーチンを終了する。

次のステップＳ２３では、電子制御装置１３は、変速機構１０の変速段がシフトレバー２３によるドライブレンジとリバースレンジとの間の切り替え操作される前の変速段に維持されるように変速機構１０を制御する。つまり、電子制御装置１３は、ブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０の状態の変更を禁止する。続くステップＳ２４で電子制御装置１３は、シフトレバー２３によるドライブレンジとリバースレンジとの間の切り替え操作がされる前の駆動力が維持されるように第２モータ・ジェネレータ７の出力を制御する。その後、電子制御装置１３は、今回のルーチンを終了する。

図５のルーチンの実行により、所定速度を超えた走行中のシフト操作装置１２のドライブレンジとリバースレンジとの間の切り替え操作がされてもブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０の状態の変更は禁止される。これにより、車両の進行方向及び変速段もシフト操作装置１２に対して行われた切り替え操作前の状態が維持される。ドライブレンジとリバースレンジとの間の切り替え操作は、進行方向が逆方向である走行レンジ間の切り替え操作に相当し、出力部材９に生じている動力と逆方向の動力を第２モータ・ジェネレータ７が出力することになる。この場合、変速機構１０にはイナーシャトルクが発生することによりショックが生じてしまう。従って、シフト操作装置１２による進行方向が逆方向である走行レンジ間の切り替え操作を禁止することにより、所定速度を超えた走行中のシフト操作装置１２の切り替え操作によって変速機構１０に生じ得るショックを抑制することができる。また、ブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０の状態の変更を禁止した後も、変速段及び駆動力が維持される。このため、ブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０の状態の変更を禁止したことによる車両の走行に与える影響を抑制することができる。

電子制御装置１３が図５のルーチンを実行することにより禁止手段が実現され、さらに、図５のステップＳ２３及びステップＳ２４を実行することにより、駆動力制御手段が実現される。

但し、本発明は上述の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態にて実施できる。上記の形態は本発明に係る車両の駆動装置１をハイブリッド車両に適用したものであるが、回転電機を備えたものであればハイブリッド車に限らず、電気自動車に適用することもできる。また、上述の形態では、パーキング機構１１を車輪１８と変速機構１０との間の出力部材９上に配置しているが、このような配置に限定されるものではなく、車輪１８と第２モータ・ジェネレータ７との間の動力伝達経路内に設けられていればよい。

また、上述したシフト操作装置１２の構成も一例にすぎない。例えば、シフト操作手段としての切り替えボタンを備え、切り替えボタンのＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する構成であってもよい。この場合、電子制御装置１３は、切り替えボタンのＯＮ／ＯＦＦ信号に応答して、パーキング機構１１のパーキングポール２０及び変速機構１０を制御すればよい。また、上述した図３、図４、図５の各ルーチンでは、レンジ位置に応答したボタンのＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて各ステップにおける判定を実行してもよい。

また、第１モータ・ジェネレータ４を使用して内燃機関２を始動させることは一例にすぎない。例えば、電子制御装置１３は、所定の始動要求を受け付けた場合に、膨張行程等の特定工程で停止した気筒内に残存する燃料を点火プラグにて着火することにより内燃機関２を始動させることもできる。このような始動制御を行うことを前提とする場合でも本発明の駆動装置は実現可能であり、この電子制御装置１３は本発明に係る機関始動手段として機能する。

また、上述した動力分配機構５、減速機構８、変速機構１０の構成は一例にすぎず、これらを機構学上等価な別形態に変更することも可能である。動力分配機構５、減速機構８、変速機構１０の各回転要素に対する接続関係も別形態に変更することは可能である。更に、これらを遊星歯車機構で構成することは一例にすぎず、例えばこれらを歯車ではない摩擦車（ローラ）を回転要素として持つ遊星ローラ機構に置き換えても実施することは可能である。

また、上述した図４の制御ルーチンにおける第２モータ・ジェネレータ７をシャットダウンする構成も一例にすぎない。例えば、第２モータ・ジェネレータ７の出力を所定速度における出力よりも低下させることによっても第２モータ・ジェネレータ７の過回転を抑制する効果が得られる。さらに、上述の図５の制御ルーチンにおけるブレーキＢ１０及びクラッチＣＬ１０の状態の変更が禁止されるシフト操作は、進行方向が逆方向であるレンジ間の切り替え操作に限定されるものではない。例えば、図５の制御ルーチンのステップＳ２１においてドライブレンジからパーキングレンジへの切り替え操作がされた場合を肯定的判定としてもよい。ドライブレンジからパーキングレンジへの切り替え操作によっても第２モータ・ジェネレータ７と出力部材９との間にトルク変動が生じ、変速機構１０にショックが生じ得るので、この場合でも変速機構１０に生じるショックを抑制する効果が得られる。

本発明に係る車両の駆動装置のスケルトン図。 本発明に係る変速機構の油圧回路。 本発明に係る電子制御装置が実行する変速機構制御の制御ルーチンの一例を示すフローチャート。 本発明に係る電子制御装置が実行する場合の出力制御の制御ルーチンの一例を示すフローチャート。 本発明に係る電子制御装置が実行する場合の変速段変更禁止制御の制御ルーチンの一例を示すフローチャート。

符号の説明

１ 車両の駆動装置
２ 内燃機関
４ 第１モータ・ジェネレータ（機関始動手段）
５ 動力分配機構
６ 伝達部材
７ 第２モータ・ジェネレータ
９ 出力部材
１０ 変速機構
１１ パーキング機構
１２ シフト操作手段
１３ 電子制御装置（変速機構制御手段、機関始動手段、出力制御手段、変速段変更禁止手段、駆動力制御手段）
１５ トランスミッションケース（固定部材）
１６ 差動機構
Ｂ１０ ブレーキ
ＣＬ１０ クラッチ
Ｓ１６ サンギア（第３回転要素）
Ｃ１６ キャリア（第２回転要素）
Ｒ１６ リングギア（第１回転要素）

Claims (9)

1. 内燃機関と、回転電機と、前記内燃機関及び前記回転電機が連結された動力分配機構と、前記動力分配機構から出力された動力が伝達される伝達部材と、車両の駆動輪に動力を出力する出力部材と、前記伝達部材から前記出力部材までの動力伝達経路に配置された変速機構と、を備えた車両の駆動装置において、
   前記変速機構は、相互に差動回転可能な第１回転要素、第２回転要素及び第３回転要素を持ち、前記第１回転要素に前記伝達部材が、前記第２回転要素に前記出力部材がそれぞれ連結された差動機構と、前記第３回転要素と前記出力部材とを接続する係合状態とその接続を解除する解放状態とを切り換え可能なクラッチと、前記第３回転要素を所定の固定部材に対して回転不能に制動する係合状態とその制動を解除する解放状態とを切り替え可能なブレーキとを有し、前記クラッチ又は前記ブレーキのいずれか一方が前記係合状態のときに前記伝達部材の動力を前記出力部材に伝達できるように構成されており、
   前記伝達部材の動力が前記駆動輪に伝達することを阻止すべき車両状態に対応付けられた特定レンジを含む複数のレンジ間で切り替え操作可能なシフト操作手段と、前記シフト操作手段が前記特定レンジに操作された場合に前記クラッチ及び前記ブレーキのそれぞれが前記解放状態となるように前記変速機構を制御する変速機構制御手段と、を備えることを特徴とする車両の駆動装置。
2. 所定の始動要求を受け付けた場合に前記内燃機関を始動させる機関始動手段を備え、
   前記変速機構制御手段は、前記シフト操作手段が前記特定レンジに操作された状態で、かつ前記機関始動手段が前記始動要求を受け付けた場合に、前記クラッチ及び前記ブレーキのそれぞれが前記解放状態となるように前記変速機構を制御する請求項１に記載の車両の駆動装置。
3. 前記変速機構制御手段は、前記内燃機関の始動が完了した場合に前記変速機構の前記ブレーキ又は前記クラッチのいずれか一方が前記係合状態となるように前記変速機構を制御する請求項２に記載の車両の駆動装置。
4. 前記シフト操作手段が前記特定レンジへ切り替え操作された場合に、前記車両が所定速度を超えて走行していれば、前記回転電機の出力が低下するように前記回転電機を制御する出力制御手段を備え、
   前記変速機構制御手段は、前記出力制御手段によって前記回転電機の出力が低下するように制御された後に、前記クラッチ及び前記ブレーキのそれぞれが前記解放状態となるように前記変速機構を制御する請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の駆動装置。
5. 前記出力制御手段は、前記特定レンジへ切り替え操作されてから所定時間経過後に前記回転電機の出力を低下させるように前記回転電機を制御する請求項４に記載の車両の駆動装置。
6. 前記出力制御手段は、前記回転電機をシャットダウンすることにより前記回転電機の出力を低下させる請求項４又は５に記載の車両の駆動装置。
7. 前記車両が所定速度を超えて走行している状態で、前記シフト操作手段に対して所定の切り替え操作が行われた場合に、前記変速機構制御手段による前記変速機構の前記ブレーキ及び前記クラッチの状態の変更を禁止する禁止手段を備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両の駆動装置。
8. 前記禁止手段にて前記変速機構の前記ブレーキ及び前記クラッチの状態の変更が禁止された場合、前記シフト操作手段に対する前記所定の切り替え操作前の駆動力が維持されるように、前記回転電機を制御する駆動力制御手段を備える請求項７に記載の車両の駆動装置。
9. 前記シフト操作手段には、前記特定レンジとしてニュートラルレンジ又はパーキングレンジが設けられている請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両の駆動装置。

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