JP2011213164A - 車両用駆動装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行性に影響の少ない条件においてエアコン用クラッチの故障検知が可能な車両用駆動装置の制御装置を提供する。
【解決手段】第１及び第２断接手段４１、４２を切断してエンジン６を切り離した状態で、乗員によるエアコン操作とは無関係にエアコン用クラッチ１２１の断接指示を行ない、断接指示に対する応答性を監視し、断接指示に対し所定の応答がない場合、エアコン用クラッチ１２１の故障と判断する。
【選択図】図２

Description

本発明は、エアコン用コンプレッサを備えた車両用駆動装置の制御装置に関する。

従来より、内燃機関と、電動機と、車室内の空調を行なうエアコン用コンプレッサと、を備える車両用駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１の車両用駆動装置２００は、図１０に示すように、電動機２１０に接続されるとともに第１断接手段２０５によって選択的に内燃機関出力軸２０４と連結される第１入力軸２０２ａと、第２断接手段２０６によって選択的に内燃機関出力軸２０４に連結される第２入力軸２０２ｂと、被駆動部に動力を出力する出力軸２０３と、第１入力軸２０２ａ上に配置され第１同期装置２３０、２３１を介して第１入力軸２０２ａに選択的に連結される複数のギヤよりなる第１ギヤ群と、第２入力軸２０２ｂ上に配置され第２同期装置２１６、２１７を介して第２入力軸２０２ｂに選択的に連結される複数のギヤよりなる第２ギヤ群と、出力軸２０３上に配置され第１ギヤ群のギヤと第２ギヤ群のギヤと噛合する複数のギヤよりなる第３ギヤ群と、を備えたツインクラッチ式変速機構を備え、電動機２１０に副装置としてのエアコン用コンプレッサ２６０がエアコン用クラッチ２６１を介して連結される。

特開２００２−８９５９４号公報

しかしながら、この特許文献１には、具体的にどのようにエアコン用コンプレッサ２６０を制御するのか記載されておらず、また、エアコン用クラッチ２６１の故障検知についても何ら記載されていない。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、車両の走行性に影響の少ない条件においてエアコン用クラッチの故障検知が可能な車両用駆動装置の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
内燃機関（例えば、後述の実施形態のエンジン６）と、
電動機（例えば、後述の実施形態のモータ７）と、
前記電動機に接続されるとともに第１断接手段（例えば、後述の実施形態の第１クラッチ４１）を介して選択的に前記内燃機関に接続される第１入力軸（例えば、後述の実施形態の第１主軸１１）と、第２断接手段（例えば、後述の実施形態の第２クラッチ４２）を介して選択的に前記内燃機関に接続される第２入力軸（例えば、後述の実施形態の第２中間軸１６）と、第１同期装置（例えば、後述の実施形態のロック機構６１、第１変速用シフター５１）を介して選択的に前記第１入力軸に接続されるとともに第２同期装置（例えば、後述の実施形態の第２変速用シフター５２）を介して選択的に前記第２入力軸に接続される出力軸（例えば、後述の実施形態のカウンタ軸１４）と、を備えた変速機構（例えば、後述の実施形態の変速機２０）と、
エアコン用クラッチ（例えば、後述の実施形態のエアコン用クラッチ１２１）を介して前記第１入出力軸に連結されるエアコン用コンプレッサ（例えば、後述の実施形態のエアコン用コンプレッサ１１２）と、を備えた車両用駆動装置（例えば、後述の実施形態の車両用駆動装置１）の制御装置（例えば、後述の実施形態の制御装置２）であって、
前記第１及び第２断接手段を切断して前記内燃機関を切り離した状態で、乗員によるエアコン操作とは無関係に前記エアコン用クラッチの断接指示を行ない、
前記断接指示に対する応答性を監視し、
前記断接指示に対し所定の応答がない場合、前記エアコン用クラッチの故障と判断することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、
前記断接指示は、車両の停止中に行なうことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、
前記断接指示は、前記電動機の回生中に行なうことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明の構成に加えて、
前記エアコン用コンプレッサには、回転センサが取り付けられ、
前記回転センサにより前記断接指示に対する応答性の監視を行なうことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、
前記エアコン用コンプレッサが前記第１入力軸の前進走行時の回転のみを許容するエアコン用コンプレッサであって前記エアコン用クラッチの故障が検知された場合、前記第１入力軸の逆転が前記エアコン用コンプレッサに伝達するのを禁止し、運転者に後進走行ができないことを報知することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、
前記変速機構は、前記第１入力軸上に配置され前記第１同期装置を介して前記第１入力軸に選択的に連結される複数のギヤ（例えば、後述の実施形態の遊星歯車機構３０、第３速用駆動ギヤ２３ａ、第５速用駆動ギヤ２５ａ）よりなる第１ギヤ群と、前記第２入力軸上に配置され前記第２同期装置を介して前記第２入力軸に選択的に連結される複数のギヤ（例えば、後述の実施形態の第２速用駆動ギヤ２２ａ、第４速用駆動ギヤ２４ａ）よりなる第２ギヤ群と、前記出力軸上に配置され前記第１ギヤ群のギヤと前記第２ギヤ群のギヤとが噛合する複数のギヤ（例えば、後述の実施形態の第１共用従動ギヤ２３ｂ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）よりなる第３ギヤ群と、を備え、
前記エアコン用クラッチの故障が検知された場合であって前記エアコン用コンプレッサの冷却性能が要求冷却性能を大幅に超える場合、前記第１ギヤ群で走行中であれば前記第２ギヤ群に変速段を変更し前記第１同期装置をニュートラルにして前記第１ギヤ群のギヤを空転させるか、又は、前記第１ギヤ群のギヤのうち高速側のギヤに変速し前記エアコン用コンプレッサの回転数を下げることを特徴とする。

請求項１の車両用駆動装置の制御装置によれば、第１及び第２断接手段を切断して内燃機関を切り離した状態で、乗員によるエアコン操作とは無関係にエアコン用クラッチの断接指示を行なうので、エアコン用クラッチの締結に伴うトルク変動が乗員にショックとして影響することを抑制することができる。

請求項２の車両用駆動装置の制御装置によれば、車両の停止中に行なうことで走行性に全く影響の無い状態でエアコン用コンプレッサの故障検知を行なうことができる。

請求項３の車両用駆動装置の制御装置によれば、電動機の回生中に行なうことで走行性に影響の少ない状態でエアコン用コンプレッサの故障検知を行なうことができる。

請求項４の車両用駆動装置の制御装置によれば、エアコン用コンプレッサに取り付けられた回転センサにより応答性を監視することで、容易且つ正確にエアコン用コンプレッサの故障検知を行なうことができる。

請求項５の車両用駆動装置の制御装置によれば、一方向の回転のみを許容するエアコン用コンプレッサを用いることで製造コストを低減させることができる。また、エアコン用クラッチの故障が検知された場合に逆方向の回転を禁止することで、エアコン用コンプレッサが故障することを防止することができる。

請求項６の車両用駆動装置の制御装置によれば、エアコン用クラッチの故障が検知された場合であってエアコン用コンプレッサの冷却性能が要求冷却性能を大幅に超える場合に、エアコン用コンプレッサを停止するように変速するか、又はエアコン用コンプレッサの回転数を下げるように変速することで、走行性能を維持しつつ車室内が要求冷却性能を超えて冷却されるのを防止することができる。

本発明の制御装置を適用可能な車両用駆動装置の一例を示す断面図である。 図１の車両用駆動装置の概略構成図である。 冷凍サイクルと本発明の制御装置の構成を概略的に示す図である。 車両の停車中における図であり、（ａ）は速度共線図であり、（ｂ）は車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。 第３速ＥＶ回生中の（ａ）は速度共線図であり、（ｂ）は車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。 第３速走行における車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。 第５速走行における車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。 第２速走行における車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。 後進走行時における車両用駆動装置のトルクの伝達状況を示す図である。 特許文献１の車両用駆動装置の概略図である。

以下、本発明の制御装置を搭載可能なハイブリッド車両用駆動装置の一実施形態ついて図１及び図２を参照しながら説明する。
本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１（以下、車両用駆動装置と呼ぶ。）は、車両（図示せず）の駆動軸９，９を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷ（被駆動部）を駆動するためのものであり、駆動源である内燃機関（以下「エンジン」という）６と、電動機（以下「モータ」という）７と、動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達するための変速機２０と、を備えている。

エンジン６は、例えばガソリンエンジン又はディーゼルエンジンであり、このエンジン６のクランク軸６ａには、変速機２０の第１クラッチ４１（第１断接手段）と第２クラッチ（第２断接手段）が設けられている。

モータ７は、３相ブラシレスＤＣモータであり３ｎ個の電機子７１ａで構成されたステータ７１と、このステータ７１に対向するように配置されたロータ７２とを有している。各電機子７１ａは、鉄芯７１ｂと、この鉄芯７１ｂに巻き回されたコイル７１ｃで構成されており、不図示のケーシングに固定され、回転軸を中心に周方向にほぼ等間隔で並んでいる。３ｎ個のコイル７１ｃは、ｎ組のＵ相、Ｖ相,Ｗ相の３相コイルを構成している。

ロータ７２は、鉄芯７２ａと、回転軸を中心にほぼ等間隔で並んだｎ個の永久磁石７２ｂを有しており、隣り合う各２つの永久磁石７２ｂの極性は、互いに異なっている。鉄芯７２ａを固定する固定部７２ｃは、中空円筒状を有し、後述する遊星歯車機構３０のリングギヤ３５の外周側に配置され、遊星歯車機構３０のサンギヤ３２に連結されている。これにより、ロータ７２は、遊星歯車機構３０のサンギヤ３２と一体に回転するように構成されている。

遊星歯車機構３０は、サンギヤ３２と、このサンギヤ３２と同軸上に配置され、かつ、このサンギヤ３２の周囲を取り囲むように配置されたリングギヤ３５と、サンギヤ３２とリングギヤ３５に噛合されたプラネタリギヤ３４と、このプラネタリギヤ３４を自転可能、かつ、公転可能に支持するキャリア３６とを有している。このようにして、サンギヤ３２とリングギヤ３５とキャリア３６が、相互に差動回転自在に構成されている。

リングギヤ３５には、同期機構（シンクロナイザー機構）を有しリングギヤ３５の回転を停止（ロック）可能に構成されたロック機構６１（第１同期装置）が設けられている。なお、ロック機構６１としてブレーキ、スリーブによる摩擦係合装置を用いてもよい。

変速機２０は、前述した第１クラッチ４１と第２クラッチ４２と、遊星歯車機構３０と、後述する複数の変速ギヤ群を備えた、いわゆるツインクラッチ式変速機である。

より具体的に、変速機２０は、エンジン６のクランク軸６ａと同軸（回転軸線Ａ１）上に配置された第１主軸１１（第１の入力軸）と、第２主軸１２と、連結軸１３と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｂ１を中心として回転自在なカウンタ軸１４（出力軸）と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｃ１を中心として回転自在な第１中間軸１５と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｄ１を中心として回転自在な第２中間軸１６（第２の入力軸）と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｅ１を中心として回転自在なリバース軸１７を備えている。

第１主軸１１には、エンジン６側に第１クラッチ４１が設けられ、エンジン６側とは反対側に遊星歯車機構３０のサンギヤ３２とモータ７のロータ７２が取り付けられている。従って、第１主軸１１は、第１クラッチ４１によって選択的にエンジン６のクランク軸６ａと連結されるとともにモータ７と直結され、エンジン６及び/又はモータ７の動力がサンギヤ３２に伝達されるように構成されている。

第２主軸１２は、第１主軸１１より短く中空に構成されており、第１主軸１１のエンジン６側の周囲を覆うように相対回転自在に配置されている。また、第２主軸１２には、エンジン６側に第２クラッチ４２が設けられ、エンジン６側とは反対側にアイドル駆動ギヤ２７ａが一体に取り付けられている。従って、第２主軸１２は、第２クラッチ４２によって選択的にエンジン６のクランク軸６ａと連結され、エンジン６の動力がアイドル駆動ギヤ２７ａへ伝達されるように構成されている。

連結軸１３は、第１主軸１１より短く中空に構成されており、第１主軸１１のエンジン６側とは反対側の周囲を覆うように相対回転自在に配置されている。また、連結軸１３には、エンジン６側に第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に取り付けられ、エンジン６側とは反対側に遊星歯車機構３０のキャリア３６が一体に取り付けられている。従って、プラネタリギヤ３４の公転により連結軸１３に取り付けられたキャリア３６と第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に回転するように構成されている。

さらに、第１主軸１１には、第１主軸１１と相対回転自在に第５速用駆動ギヤ２５ａが設けられるとともに第１主軸１１と一体に回転するリバース従動ギヤ２８ｂが取り付けられている。さらに第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａとの間には、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａ又は第５速用駆動ギヤ２５ａとを連結又は開放する第１変速用シフター５１が設けられている。そして、第１変速用シフター５１が第３速用接続位置でインギヤするときには、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａが連結して一体に回転し、第５速用接続位置でインギヤするときには、第１主軸１１と第５速用駆動ギヤ２５ａが一体に回転し、第１変速用シフター５１がニュートラル位置にあるときには、第１主軸１１は第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａに対し相対回転する。なお、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に回転するとき、第１主軸１１に取り付けられたサンギヤ３２と第３速用駆動ギヤ２３ａに連結軸１３で連結されたキャリア３６が一体に回転するとともに、リングギヤ３５も一体に回転し、遊星歯車機構３０が一体となる。この遊星歯車機構３０が一体となって回転するとき、後述する第３速走行がなされる。また、第１変速用シフター５１がニュートラル位置にあって前述のロック機構６１が第１速用接続位置で接続されると、リングギヤ３５がロックされ、サンギヤ３２の回転が減速されてキャリア３６に伝達される。これにより後述する第１速走行がなされる。

第１中間軸１５には、第２主軸１２に取り付けられたアイドル駆動ギヤ２７ａと噛合する第１アイドル従動ギヤ２７ｂが一体に取り付けられている。

第２中間軸１６には、第１中間軸１５に取り付けられた第１アイドル従動ギヤ２７ｂと噛合する第２アイドル従動ギヤ２７ｃが一体に取り付けられている。第２アイドル従動ギヤ２７ｃは、前述したアイドル駆動ギヤ２７ａと第１アイドル従動ギヤ２７ｂとともに第１アイドルギヤ列２７Ａを構成している。また、第２中間軸１６には、第１主軸１１周りに設けられた第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａと対応する位置にそれぞれ第２中間軸１６と相対回転可能な第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａとが設けられている。さらに第２中間軸１６には、第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａとの間に、第２中間軸１６と第２速用駆動ギヤ２２ａ又は第４速用駆動ギヤ２４ａとを連結又は開放する第２変速用シフター５２が設けられている。そして、第２変速用シフター５２が第２速用接続位置でインギヤするときには、第２中間軸１６と第２速用駆動ギヤ２２ａとが一体に回転し、第２変速用シフター５２が第４速用接続位置でインギヤするときには、第２中間軸１６と第４速用駆動ギヤ２４ａとが一体に回転し、第２変速用シフター５２がニュートラル位置にあるときには、第２中間軸１６は第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａに対し相対回転する。

カウンタ軸１４には、エンジン６側とは反対側から順に第１共用従動ギヤ２３ｂと、第２共用従動ギヤ２４ｂと、パーキングギヤ２１と、ファイナルギヤ２６ａとが一体に取り付けられている。
ここで、第１共用従動ギヤ２３ｂは、連結軸１３に取り付けられた第３速用駆動ギヤ２３ａと噛合して第３速用駆動ギヤ２３ａと共に第３速用ギヤ対２３を構成し、第２中間軸１６に設けられた第２速用駆動ギヤ２２ａと噛合して第２速用駆動ギヤ２２ａと共に第２速用ギヤ対２２を構成する。
第２共用従動ギヤ２４ｂは、第１主軸１１に設けられた第５速用駆動ギヤ２５ａと噛合して第５速用駆動ギヤ２５ａと共に第５速用ギヤ対２５を構成し、第２中間軸１６に設けられた第４速用駆動ギヤ２４ａと噛合して第４速用駆動ギヤ２４ａと共に第４速用ギヤ対２４を構成する。
ファイナルギヤ２６ａは差動ギヤ機構８と噛合して、差動ギヤ機構８は、駆動軸９，９を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。従って、カウンタ軸１４に伝達された動力はファイナルギヤ２６ａから差動ギヤ機構８、駆動軸９，９、駆動輪ＤＷ，ＤＷへと出力される。

リバース軸１７には、第１中間軸１５に取り付けられた第１アイドル従動ギヤ２７ｂと噛合する第３アイドル従動ギヤ２７ｄが一体に取り付けられている。第３アイドル従動ギヤ２７ｄは、前述したアイドル駆動ギヤ２７ａと第１アイドル従動ギヤ２７ｂとともに第２アイドルギヤ列２７Ｂを構成している。また、リバース軸１７には、第１主軸１１に取り付けられた後進用従動ギヤ２８ｂと噛合する後進用駆動ギヤ２８ａがリバース軸１７と相対回転自在に設けられている。後進用駆動ギヤ２８ａは、後進用従動ギヤ２８ｂとともに後進用ギヤ列２８を構成している。さらに後進用駆動ギヤ２８ａのエンジン６側とは反対側にリバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとを連結又は開放する後進用シフター５３が設けられている。そして、後進用シフター５３が後進用接続位置でインギヤするときには、リバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとが一体に回転し、後進用シフター５３がニュートラル位置にあるときには、リバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとが相対回転する。

なお、第１変速用シフター５１、第２変速用シフター５２、後進用シフター５３は、接続する軸とギヤの回転数を一致させる同期機構（シンクロナイザー機構）を有するクラッチ機構を用いている。

このように構成された変速機２０は、２つの変速軸の一方の変速軸である第１主軸１１上に第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａからなる奇数段ギヤ群（第１ギヤ群）が設けられ、２つの変速軸の他方の変速軸である第２中間軸１６上に第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａからなる偶数段ギヤ群（第２ギヤ群）が設けられる。

また、車両用駆動装置１には、さらにエアコン用コンプレッサ１１２とオイルポンプ１２２とが設けられ、オイルポンプ１２２は、回転軸線Ａ１〜Ｅ１と平行に配置されたオイルポンプ用補機軸１９上にオイルポンプ用補機軸１９と一体回転可能に取り付けられている。オイルポンプ用補機軸１９には、後進用駆動ギヤ２８ａと噛合するオイルポンプ用従動ギヤ２８ｃと、エアコン用駆動ギヤ２９ａとが一体回転可能に取り付けられて、第１主軸１１を回転させるエンジン６及び／又はモータ７の動力が伝達される。また、エアコン用コンプレッサ１１２は、回転軸線Ａ１〜Ｅ１と平行に配置されたエアコン用補機軸１８上にエアコン用クラッチ１２１を介して設けられている。エアコン用補機軸１８には、エアコン用駆動ギヤ２９ａからチェーン２９ｃを介して動力が伝達されるエアコン用従動ギヤ２９ｂがエアコン用補機軸１８と一体回転可能に取り付けられて、オイルポンプ用補機軸１９からエンジン６及び／又はモータ７の動力がエアコン用駆動ギヤ２９ａ、チェーン２９ｃ及びエアコン用従動ギヤ２９ｂで構成されるエアコン用伝達機構２９を介して伝達される。なお、エアコン用コンプレッサ１１２は、不図示のエアコン作動用ソレノイドによりエアコン用クラッチ１２１を断接することで、動力の伝達が遮断することができるように構成される。また、エアコン用コンプレッサ１１２には、不図示の回転センサが取り付けられている。

以上の構成により、本実施形態の車両用駆動装置１は、以下の第１〜第５の伝達経路を有している。
（１）第１伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第１主軸１１、遊星歯車機構３０、連結軸１３、第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。ここで、遊星歯車機構３０の減速比は、第１伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されるエンジントルクが第１速相当となるように設定されている。即ち、遊星歯車機構３０の減速比と第３速用ギヤ対２３の減速比をかけ合わせた減速比が第１速相当となるように設定されている。

（２）第２伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第２主軸１２、第１アイドルギヤ列２７Ａ（アイドル駆動ギヤ２７ａ、第１アイドル従動ギヤ２７ｂ、第２アイドル従動ギヤ２７ｃ）、第２中間軸１６、第２速用ギヤ対２２（第２速用駆動ギヤ２２ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）又は第４速用ギヤ対２４（第４速用駆動ギヤ２４ａ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。

（３）第３伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第１主軸１１、第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）又は第５速用ギヤ対２５（第５速用駆動ギヤ２５ａ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、遊星歯車機構３０を介さずに、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。

（４）第４伝達経路は、モータ７が、遊星歯車機構３０又は第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）又は第５速用ギヤ対２５（第５速用駆動ギヤ２５ａ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。

（５）第５伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第２主軸１２、第２アイドルギヤ列２７Ｂ（アイドル駆動ギヤ２７ａ、第１アイドル従動ギヤ２７ｂ、第３アイドル従動ギヤ２７ｄ）、リバース軸１７、後進用ギヤ列２８（後進用駆動ギヤ２８ａ、後進用従動ギヤ２８ｂ）、遊星歯車機構３０、連結軸１３、第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。

また、本実施形態の車両用駆動装置１において、モータ７は、車両全体の各種制御をする制御装置２（図３参照）を介してバッテリ３に接続され、バッテリ３からの電力供給と、バッテリ３へのエネルギー回生が制御装置２を介して行われるようになっている。即ち、モータ７は、バッテリ３から制御装置２を介して供給された電力によって駆動され、また、減速走行時における駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転やエンジン６の動力により回生発電を行って、バッテリ３の充電（エネルギー回収）を行うことが可能である。さらに、制御装置２は、加速要求、制動要求、エンジン回転数、モータ回転数、モータ温度、第１,第２主軸１１、１２の回転数、カウンタ軸１４等の回転数、車速、シフトポジション、ＳＯＣ（State of Charge）などが入力される一方、エンジン６を制御する信号、モータ７を制御する信号、バッテリ３における発電状態・充電状態・放電状態などを示す信号、第１，第２変速シフター５１、５２、後進用シフター５３を制御する信号、ロック機構６１の接続（ロック）と開放（ニュートラル）をＰＷＭ制御する信号などが出力される。

このように構成された車両用駆動装置１は、ロック機構６１、第１及び第２クラッチ４１、４２の断接を制御するとともに第１変速用シフター５１、第２変速用シフター５２および後進用シフター５３の接続位置を制御することにより、エンジン６で第１〜第５速走行および後進走行を行うことができる。

第１速走行は、第１クラッチ４１を締結しロック機構６１を接続することで第１伝達経路を介して駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。第２速走行は、第２クラッチ４２を締結して第２変速用シフター５２を第２速用接続位置でインギヤすることで第２伝達経路を介して駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、第３速走行は、第１クラッチ４１を締結して第１変速用シフター５１を第３速用接続位置でインギヤすることで第３伝達経路を介して駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。

また、第４速走行は、第２変速用シフター５２を第４速用接続位置でインギヤすることで第２伝達経路を介して駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、第５速走行は、第１変速用シフター５１を第５速用接続位置でインギヤすることで第２伝達経路を介して駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。さらに、第２クラッチ４２を締結して後進用シフター５３を接続することで、第５伝達経路を介して後進走行がなされる。

また、エンジン走行中にロック機構６１を接続したり、第１及び第２変速用シフター５１、５２をプレシフトすることでモータ７でアシストしたり回生したり、さらにアイドリング中であってもエンジン６をモータ７で始動したりバッテリ３を充電することもできる。さらに、第１及び第２クラッチ４１、４２を切断してモータ７でＥＶ走行を行うこともできる。ＥＶ走行の走行モードとしては、第１及び第２クラッチ４１、４２を切断して、ロック機構６１を接続することで第４伝達経路を介して走行する第１速ＥＶモードと、第１変速用シフター５１を第３速用接続位置でインギヤすることで第４伝達経路を介して走行する第３速ＥＶモードと、第１変速用シフター５１を第５速用接続位置でインギヤすることで第４伝達経路を介して走行する第５速ＥＶモードとが存在する。

また、エアコン用コンプレッサ１１２は第１主軸１１に連結されているため、奇数段ギヤで走行中は第１主軸１１が必然的に回転するためエアコン用コンプレッサ１１２を作動させることができるが、偶数段ギヤで走行中にエアコン用コンプレッサ１１２を駆動させるためには、（i）奇数段ギヤをニュートラルにするとともにモータ７で第１主軸１１を回転させるか、（ii）ロック機構６１又は第１変速用シフター５１をプレシフトして第１主軸１１を回転させるか、又は（iii）ロック機構６１又は第１変速用シフター５１をニュートラルにするとともに第１クラッチ４１を締結して第１主軸１１をエンジン６で回転させる必要がある。

従って、エアコンの作動要求があると、奇数段ギヤで走行中であっても偶数段ギヤで走行中であっても乗員の要求に応じてエアコン用クラッチ１２１を締結してエアコン用コンプレッサ１１２を作動させることができる。

ここで、エアコン用コンプレッサ１１２を備える冷凍サイクル１１１は、図３に示すように、エアコン用コンプレッサ１１２の吐出口→オイルセパレータ１１３→コンデンサ１１４→レシーバ１１５→冷凍バルブ１１６→エキスパンションバルブ１１７→エバポレータ１１８→コンプレッサ１１２の吸入口の経路で冷媒が循環するように冷媒配管で接続して構成されている。なお、図中符号１０１は冷媒配管の圧力を切替可能なプレッシャスイッチであり、１０２はエバポレータ１１８に付着した霧を取り除く除霧バルブである。

エアコン用コンプレッサ１１２の作動中は、エアコン用コンプレッサ１１２で圧縮されて高温になった冷媒がコンデンサ１１４に送られて放熱凝縮して液化した後、レシーバ１１５と冷凍バルブ１１６を介してエキスパンションバルブ１１７に送られる。そして、このエキスパンションバルブ１１７にて冷媒が液化状態から膨張させられて低温・低圧の霧状となった後、エバポレータ１１８へ送られる。このエバポレータ１１８内で冷媒が蒸発気化することで、その蒸発潜熱によりエバポレータ１１８が冷却される。これにより、エバポレータ１１８に沿って流れる風が冷却されて車室内に吹き出される。このエバポレータ１１８内で気化した冷媒は、エバポレータ１１８からエアコン用コンプレッサ１１２に吸入されて圧縮され、再びコンデンサ１１４に送られ、以後、上述した作用を繰り返す。

エアコン用コンプレッサ１１２の作動・停止（エアコン用クラッチ１２１の締結・解放）を制御する制御装置２は、バッテリ３のＳＯＣを検出するＳＯＣセンサ１３０、アクセルペダルの踏み込み量を検出するＡＰセンサ、空調温度（冷房温度）の設定温度を設定する空調温度設定スイッチ１３４、空調運転をオン・オフするエアコンスイッチ１３５等から出力信号等を読み込み、空調運転中（エアコンスイッチ１３５のオン中）に車室内温度を設定温度に調節するようにエアコン用コンプレッサ１１２の作動・停止（エアコン用クラッチ１２１の締結・解放）をＰＷＭ制御で制御する。

ここで、本実施形態の制御装置２は、エアコン用クラッチ１２１の固着などのエアコン用クラッチ１２１の故障検知を行なうことができるが、乗員によるエアコン操作とは無関係に第１及び第２クラッチ４１、４２を切断してエンジン６を切り離した状態でエアコン用クラッチ１２１の断接指示を行なうこととしている。そして、断接指示に対する応答性を、例えばエアコン用コンプレッサ１１２に取り付けられた回転センサで監視し、断接指示に対する所定の応答がない場合、エアコン用クラッチ１２１の故障と判断する。なお、所定の応答とは、断接指示に対して予め定められたエアコン用コンプレッサ１１２の回転数、エアコン用クラッチ信号などを意味する。

第１及び第２クラッチ４１、４２を切断してエンジン６を切り離した状態として、例えば、図４に示す車両の停車（アイドリング）中が例示される。
図４は、イグニッションをオンにしてシフトがパーキングに入っている状態であって、エアコン用コンプレッサ１１２などの補機も作動していないためモータ７は停止しており、リングギヤ３５も停止している。この状態でエアコン用クラッチ１２１の故障検知のため乗員によるエアコン操作とは無関係にエアコンの断接指示を行なうと、モータ７が正転方向に回転するが、カウンタ軸１４に配置されたパーキングギヤ２１が不図示のパーキング機構によりロックされるためキャリア３６は停止し、駆動力が駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達されることがない。なお、このとき遊星歯車機構３０の共線関係からリングギヤ３５は逆転方向に回転する。

また、第１及び第２クラッチ４１、４２を切断してエンジン６を切り離した状態の他の例として、ＥＶ走行中にモータ７で回生発電している場合が挙げられる。
図５は第３速ＥＶ回生時のトルク伝達状況を示している。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１及び第２クラッチ４１、４２を切断して第１変速用シフター５１を第３速用接続位置でインギヤした状態で、モータ７に回生トルクを作用させることで回生発電することができる。
この回生中にエアコン用クラッチ１２１の故障検知のため乗員によるエアコン操作とは無関係にエアコンの断接指示を行なっても、エアコン用クラッチ１２１の断接による駆動輪ＤＷ，ＤＷへの影響は少ない。

なお、第１及び第２クラッチ４１、４２を切断したＥＶ走行中にエアコン用クラッチ１２１の故障検知を行なうことも可能であるが、駆動輪ＤＷ，ＤＷへの影響が少なからず発生するため上述した車両の停車中やＥＶ回生中が好ましいが、第１又は第２クラッチ４１、４２が締結されている状態に比べるとエンジン６のトルク変動に影響されないという利点を有している。

そして、エアコン用クラッチ１２１の故障が検知された場合には表示ランプ等で運転者に故障を報知し修理を促す。このとき、走行性能を確保するとともに要求冷却性能を満たすように変速段を選択するが、エアコン用クラッチ１２１が固着した状態におけるエアコン用コンプレッサ１１２の冷却性能が要求冷却性能を大幅に超える場合、制御装置２からのエアコン用クラッチ１２１を開放する信号が出力されてもエアコン用クラッチ１２１が固着しているためエアコン用クラッチ１２１でエアコン用コンプレッサ１１２の冷却性能を下げることができず、車室内が必要以上に冷やされることとなる。なお、エアコン用コンプレッサ１１２の冷却性能が要求冷却性能を大幅に超える場合とは、乗員が違和感を感じるようなエアコンの吐出温度と要求温度に温度差がある場合であって適宜設定することができる。

そこで、奇数段ギヤで走行中であれば偶数段ギヤに変速、即ち第２速走行又は第４速走行を行なうとともにロック機構６１を開放し且つ第１変速用シフター５１をニュートラルにすることで奇数段ギヤを空転させて、エアコン用コンプレッサ１１２が連結された第１主軸１１を停止させるか、又は奇数段ギヤで走行中に高速段側のギヤ段に変速することでエアコン用コンプレッサ１１２が連結された第１主軸１１の回転数を下げてエアコン用コンプレッサ１１２の回転数を下げる。これにより、エアコン用クラッチ１２１が故障した場合であっても、走行性能を確保しつつエアコン用コンプレッサ１１２により車室内が要求冷却性能を超えて冷却されるのを防止することができる。

具体的に説明すると、エアコン用クラッチ１２１の故障が検知された状態で例えば図６に示す第３速走行中にエアコン用コンプレッサ１１２の冷却性能が要求冷却性能を大幅に超える場合、第１変速用シフター５１のシフト位置を第３速用接続位置からニュートラルに移動させるとともに第２変速用シフター５２のシフト位置をニュートラルから第２速用接続位置に移動させ、第１及び第２クラッチ４１、４２をつなぎかえることでエンジン６の動力は図７矢印で示す第２伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、第２速走行がなされる。このとき、奇数段ギヤである第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａは空転し、第１主軸１１に動力は伝達されずエアコン用コンプレッサ１１２は停止することとなる。

また、図６に示す第３速走行中の状態から第１変速用シフター５１のシフト位置を第３速用接続位置から第５速用接続位置に変更して図８に示す第５速走行をしてもよい。このとき、変速比の関係から第５速用駆動ギヤ２５ａが第３速用駆動ギヤ２３ａより遅く回転するため第１主軸１１も遅く回転することとなり、エアコン用コンプレッサ１１２の回転数が下がることとなる。

なお、エアコン用コンプレッサ１１２としては、種々のコンプレッサを使用することができるが、一方向のみの回転を許容する比較的安価なスクロールコンプレッサを使用することがある。このスクロールコンプレッサをエアコン用コンプレッサ１１２として使用する場合、第１主軸１１が車両の前進走行時に回転する方向を回転許容方向に設定する。そして、エアコン用コンプレッサ１１２が逆方向の回転となる際にエアコン用クラッチ１２１を開放しておくことでエアコン用コンプレッサ１１２が逆方向に回転することを防止している。しかし、エアコン用クラッチ１２１の故障が検知された場合、例えばエアコン用クラッチ１２１が固着した場合にエアコン用クラッチ１２１でエアコン用コンプレッサ１１２の逆方向の回転を規制することができなくなる。

エアコン用コンプレッサ１１２が逆方向の回転となる場合として、車両が後進走行する場合がある。
図９は、ロック機構６１を接続した状態の後進走行時の車両用駆動装置１の駆動トルクの伝達状況を示す図である。この状態では、後進用シフター５３が後進用接続位置でインギヤされ、さらにロック機構６１が接続される。これにより、エンジン６の動力が第５伝達経路、即ち、第２主軸１２から第２アイドルギヤ段２７Ｂを介してリバース軸１７に伝達され、リバース軸１７からリバース用ギヤ段２８を介して第１主軸１１に伝達される。このとき、第１主軸１１はギヤの噛み数の関係から前進走行時とは反対方向に回転し、遊星歯車機構３０から第３速ギヤ対２３を経由してカウンタ軸１４に伝達され、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。

このとき後進用シフター５３が後進用接続位置でインギヤしているため、前進走行時とは反対方向の第１主軸１１の回転が後進用駆動ギヤ２８ａからオイルポンプ用従動ギヤ２８ｃに伝達され、さらにエアコン用伝達機構２９を介してエアコン用コンプレッサ１１２に伝達されることとなる。従って、本実施形態では、エアコン用クラッチ１２１の故障が検知された場合には、後進走行を禁止し乗員に後進走行ができないことを報知することとし、エアコン用クラッチ１２１とともにスクロールコンプレッサが故障するのを防止している。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１及び第２断接手段４１、４２を切断してエンジン６を切り離した状態で、乗員によるエアコン操作とは無関係にエアコン用クラッチ１２１の断接指示を行ない、断接指示に対する応答性を監視し、断接指示に対し所定の応答がない場合、エアコン用クラッチ１２１の故障と判断するので、エアコン用クラッチ１２１の締結に伴うトルク変動が乗員にショックとして影響することを抑制することができる。

また、本実施形態によれば、断接指示を車両の停止中に行なうので、走行性に全く影響の無い状態でエアコン用コンプレッサの故障検知を行なうことができる。

また、本実施形態によれば、断接指示をモータ７の回生中に行なうので、走行性に影響の少ない状態でエアコン用コンプレッサの故障検知を行なうことができる。

また、本実施形態によれば、エアコン用コンプレッサ１１２には、回転センサ（不図示）が取り付けられ、回転センサにより断接指示に対する応答性の監視を行なうので、容易且つ正確にエアコン用コンプレッサの故障検知を行なうことができる。

また、本実施形態によれば、エアコン用コンプレッサ１１２が第１主軸１１の前進走行時の回転のみを許容するスクロールコンプレッサであってエアコン用クラッチ１２１の故障が検知された場合、第１主軸１１の逆転がエアコン用コンプレッサ１１２に伝達するのを禁止し、運転者に後進走行ができないことを報知するので、一方向の回転のみを許容する比較的安価なスクロールコンプレッサを用いることで製造コストを低減させることができ、さらにスクロールコンプレッサの故障を防止することができる。

また、本実施形態によれば、エアコン用クラッチ１２１の故障が検知された場合であってエアコン用コンプレッサ１１２の冷却性能が要求冷却性能を大幅に超える場合、奇数段ギヤで走行中であれば偶数段ギヤに変速段を変更しロック機構６１を開放且つ第１変速用シフター５１をニュートラルにして奇数段ギヤを空転させるか、又は、奇数段ギヤ群のギヤのうち高速側のギヤに変速しエアコン用コンプレッサ１１２の回転数を下げるので、走行性能を維持しつつ車室内が要求冷却性能を超えて冷却されるのを防止することができる。

尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、車両用駆動装置１は、ツインクラッチ式変速機のモータ７が接続された入力軸である第１主軸１１に奇数段ギヤを配置し、モータ７が接続されていない入力軸である第２中間軸１６に偶数段ギヤを配置したが、これに限定されず、モータ７が接続された入力軸である第１主軸１１に偶数段ギヤを配置し、モータ７が接続されていない入力軸である第２中間軸１６に奇数段ギヤを配置してもよい。

また、奇数段の変速段として第１速用駆動ギヤとしての遊星歯車機構３０と、第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａに加えて、第７、９・・速用駆動ギヤを、偶数段の変速段として第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａに加えて、第６、８・・速用駆動ギヤを設けてもよい。

また、カウンタ軸１４に取り付けられる従動ギヤを第２速用駆動ギヤ２２ａと第３速用駆動ギヤ２３ａと共同して噛合する第１共用従動ギヤ２３ｂと、第４速用駆動ギヤ２４ａと第５速用駆動ギヤ２５ａと共同して噛合する第２共用従動ギヤ２４ｂとしたが、これに限らず、それぞれのギヤと噛合する従動ギヤを複数設けてもよい。また、第１速用駆動ギヤとして遊星歯車機構３０を例示したが、これに限らず第３速用駆動ギヤ２３ａなどと同様に第１速用駆動ギヤを設けてもよい。

１ 車両用駆動装置
２ 制御装置
６ エンジン（内燃機関）
７ モータ（電動機）
１１ 第１主軸（第１入力軸）
１４ カウンタ軸（出力軸）
１６ 第２中間軸（第２入力軸）
２０ 変速機（変速機構）
２２ａ 第２速用駆動ギヤ
２３ａ 第３速用駆動ギヤ
２３ｂ 第１共用従動ギヤ
２４ａ 第４速用駆動ギヤ
２４ｂ 第２共用従動ギヤ
２５ａ 第５速用駆動ギヤ
３０ 遊星歯車機構
４１ 第１クラッチ（第１断接手段）
４２ 第２クラッチ（第２断接手段）
５１ 第１変速用シフター（第１同期装置）
５２ 第２変速用シフター（第２同期装置）
６１ ロック機構（第１同期装置）
１１２ エアコン用コンプレッサ
１２１ エアコン用クラッチ

Claims (6)

1. 内燃機関と、
   電動機と、
   前記電動機に接続されるとともに第１断接手段を介して選択的に前記内燃機関に接続される第１入力軸と、第２断接手段を介して選択的に前記内燃機関に接続される第２入力軸と、第１同期装置を介して選択的に前記第１入力軸に連結されるとともに第２同期装置を介して選択的に前記第２入力軸に連結される出力軸と、を備えた変速機構と、
   エアコン用クラッチを介して前記第１入力軸に連結されるエアコン用コンプレッサと、を備えた車両用駆動装置の制御装置であって、
   前記第１及び第２断接手段を切断して前記内燃機関を切り離した状態で、乗員によるエアコン操作とは無関係に前記エアコン用クラッチの断接指示を行ない、
   前記断接指示に対する応答性を監視し、
   前記断接指示に対し所定の応答がない場合、前記エアコン用クラッチの故障と判断することを特徴とする車両用駆動装置の制御装置。
2. 前記断接指示は、車両の停止中に行なうことを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置。
3. 前記断接指示は、前記電動機の回生中に行なうことを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置。
4. 前記エアコン用コンプレッサには、回転センサが取り付けられ、
   前記回転センサにより前記断接指示に対する応答性の監視を行なうことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用駆動装置の制御装置。
5. 前記エアコン用コンプレッサが前記第１入力軸の前進走行時の回転のみを許容するエアコン用コンプレッサであって前記エアコン用クラッチの故障が検知された場合、前記第１入力軸の逆転が前記エアコン用コンプレッサに伝達するのを禁止し、運転者に後進走行ができないことを報知することを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置。
6. 前記変速機構は、前記第１入力軸上に配置され前記第１同期装置を介して前記第１入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第１ギヤ群と、前記第２入力軸上に配置され前記第２同期装置を介して前記第２入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第２ギヤ群と、前記出力軸上に配置され前記第１ギヤ群のギヤと前記第２ギヤ群のギヤとが噛合する複数のギヤよりなる第３ギヤ群と、を備え、
   前記エアコン用クラッチの故障が検知された場合であって前記エアコン用コンプレッサの冷却性能が要求冷却性能を大幅に超える場合、前記第１ギヤ群で走行中であれば前記第２ギヤ群に変速段を変更し前記第１同期装置をニュートラルにして前記第１ギヤ群のギヤを空転させるか、又は、前記第１ギヤ群のギヤのうち高速側のギヤに変速し前記エアコン用コンプレッサの回転数を下げることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置の制御装置。

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