JP2014034284A - ハイブリッド自動車用駆動システム及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モータジェネレータによる回生を行う場合に、エンジンが連れ回らないようにして、回生効率を向上させるハイブリッド自動車駆動システムと、制御方法。
【解決手段】エンジンＥＮＧの出力軸１と変速機ＴＭの入力部材３とを結合／結合解除する第１クラッチＣＬ１と、エンジンＥＮＧの出力軸１とモータジェネレータＭＧのロータ２とを結合／結合解除する第２クラッチＣＬ２と、モータジェネレータＭＧのロータ２と伝達機構ＧＳの入力部材２６とを結合／結合解除する第３クラッチＣＬ３を備える。互いに並列の関係で設けられた第１の動力伝達経路１１上に第１クラッチＣＬ１、変速機ＴＭが配置され、第２の動力伝達経路１２上に第２クラッチＣＬ２、モータジェネレータＭＧ、第３クラッチＣＬ３、伝達機構ＧＳが配置され、制御手段６０は、回生を行う際に、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２をＯＦＦにすると共に第３クラッチＣＬ３をＯＮにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行用の動力源として、エンジンとモータジェネレータを備えたハイブリッド自動車用駆動システム、及び、その制御方法に関するものである。

特許文献１にエンジンとモータジェネレータの２つの動力源を備えたハイブリッド自動車用駆動システムの例が記載されている。図１５は特許文献１に記載された駆動システムの１つの例を示している。

この駆動システムは、出力軸１１１から回転動力を出力するエンジン１１０と、ロータ１２２から回転動力を出力するモータジェネレータ１２０と、入力部材１５１に入力された回転動力を任意に設定された変速比で変速して出力部材１５２から出力する変速機１５０と、この変速機１５０に対して並列に設けられた遊星歯車機構１７０及び第１、第２の伝動歯車列１４２、１４３と、ＯＮ／ＯＦＦ制御されることでエンジン１１０の出力軸１１１と変速機１５０の入力部材１５１とを結合／結合解除する第１クラッチＣＬ１１と、ＯＮ／ＯＦＦ制御されることでモータジェネレータ１７０のロータ１２２と変速機１５０の入力部材１５１とを結合／結合解除する第２クラッチＣＬ１２と、エンジン１１０の出力軸１１１と第１の伝動歯車列１４２の入力歯車とを結合／結合解除する第３クラッチＣＬ１３と、第１の伝動歯車列１４２の出力歯車と第２の伝動歯車列１４３の入力歯車とを結合／結合解除する第４クラッチＣＬ１４と、モータジェネレータ１２０に給電すると共にモータジェネレータ１２０により充電される蓄電手段ＢＴと、を備えている。

変速機１５０の出力部材１５２及び第２の伝動歯車列１４３の出力歯車は共に、第３の伝動歯車列１４１及びディファレンシャル装置１３０を介して駆動車軸に接続されている。また、遊星歯車機構１７０のリングギヤ１７１はモータジェネレータ１２０のロータ１２２に接続され、キャリア１７２は第１の伝動歯車列１４２の入力歯車に接続され、サンギヤ１７３はエンジン１１０の出力軸１１１に接続されている。また、第１の伝動歯車列１４２の入力歯車及び遊星歯車機構１７０のキャリア１７２は、ブレーキＢ１を介して固定部材に結合／結合解除されるようになっている。

そして、この駆動システムでは、エンジン１１０の回転動力を変速機１５０を介して駆動車軸に伝達する第１の動力伝達経路２０１と、エンジン１１０の回転動力を変速機１５０を介さずに第１、第２伝動歯車列１４２、１４３を介して駆動車軸に伝達する第２の動力伝達経路２０２とが並列な関係で設けられており、第１〜第４クラッチＣＬ１１〜ＣＬ１４のＯＮ／ＯＦＦ制御により、いずれかの動力伝達経路２０１、２０２を通して動力が伝達されるように構成されている。

特許４４８３８１９号公報

ところで、図１５に示した駆動システムでは、モータジェネレータ１２０による回生を行う際、伝達損失の低減のために変速機１５０を介さない第２の動力伝達経路２０２を通してモータジェネレータ１２０で回生を行った場合に、エンジン１１０が連れ回ってしまい、その分だけ回生効率が低下してしまうという問題がある。

即ち、この場合は、第１クラッチＣＬ１１、第２クラッチＣＬ１２、第３クラッチＣＬ１３をＯＦＦにし、第４クラッチＣＬ１４をＯＮにする。そうすると、車輪から駆動車軸を通してディファレンシャル装置１３０に逆方向に入力されるトルクが、第２伝動歯車列１４３、第１伝動歯車列１４２を介して遊星歯車機構１７０のキャリア１７２に伝達され、キャリア１７２に伝達されたトルクがリングギヤ１７１を介してモータジェネレータ１２０のロータ１２２に入力され、モータジェネレータ１２０で回生が行われる。

ところが、この際、遊星歯車機構１７０のサンギヤ１７３がエンジン１１０の出力軸１１１に接続されているため、サンギヤ１７３がエンジン１１０と共に連れ回る可能性があり、サンギヤ１７３が連れ回ることでキャリア１７２からリングギヤ１７１への動力の伝達効率が低下し、回生効率が低下してしまう可能性がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、変速機を介さない動力伝達経路を通してモータジェネレータによる回生を行う場合に、エンジンが連れ回らないようにして、回生効率を向上させることができるハイブリッド自動車用駆動システム、及び、その制御方法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の発明のハイブリッド自動車用駆動システム（例えば、後述の実施形態における駆動システムＳＭ）は、
出力軸（例えば、後述の実施形態における出力軸１）から回転動力を出力するエンジン（例えば、後述の実施形態におけるエンジンＥＮＧ）と、
ロータ（例えば、後述の実施形態におけるロータ２）から回転動力を出力するモータジェネレータ（例えば、後述の実施形態におけるモータジェネレータＭＧ）と、
入力部材（例えば、後述の実施形態における入力部材３）に入力された回転動力を任意に設定された変速比で変速して出力部材（例えば、後述の実施形態における出力部材４）から出力する変速機（例えば、後述の実施形態における変速機ＴＭ）と、
入力部材（例えば、後述の実施形態における入力歯車２６）に入力された回転動力を出力部材（例えば、後述の実施形態における出力歯車２８）から出力する伝達機構（例えば、後述の実施形態における伝達機構ＧＳ）と、
ＯＮ／ＯＦＦ制御されることで前記エンジンの出力軸と前記変速機の入力部材とを結合／結合解除する第１断接手段（例えば、後述の実施形態における第１クラッチＣＬ１）と、
ＯＮ／ＯＦＦ制御されることで前記エンジンの出力軸と前記モータジェネレータのロータとを結合／結合解除する第２断接手段（例えば、後述の実施形態における第２クラッチＣＬ２）と、
ＯＮ／ＯＦＦ制御されることで前記モータジェネレータのロータと前記伝達機構の入力部材とを結合／結合解除する第３断接手段（例えば、後述の実施形態における第３クラッチＣＬ３）と、
前記モータジェネレータに給電すると共にモータジェネレータにより充電される蓄電手段（例えば、後述の実施形態におけるバッテリ５０）と、
少なくとも前記第１〜第３断接手段のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う制御手段（例えば、後述の実施形態における制御手段６０）と、
を備え、
互いに並列の関係で設けられ、選択的に駆動車軸（例えば、後述の実施形態における駆動車軸３１Ｌ、３１Ｒ）に前記エンジンの動力を伝達することが可能な第１の動力伝達経路（例えば、後述の実施形態における第１の動力伝達経路１１）と第２の動力伝達経路（例えば、後述の実施形態における第２の動力伝達経路１２）が設けられ、前記第１の動力伝達経路上には、上流側から下流側に向けて順に前記第１断接手段及び変速機が配置され、前記第２の動力伝達経路上には、上流側から下流側に向けて順に前記第２断接手段、モータジェネレータ、第３断接手段、及び伝達機構が配置され、
前記制御手段は、前記モータジェネレータによる回生を行う際に、前記第１断接手段及び第２断接手段をＯＦＦにすると共に前記第３断接手段をＯＮにすることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載のハイブリッド自動車用駆動システムにおいて、
前記制御手段は、モータジェネレータによる回生を行う際、前記駆動車軸の回転速度が所定値以下のときに、前記第１断接手段及び第２断接手段をＯＦＦにすると共に前記第３断接手段をＯＮにし、前記駆動車軸の回転速度が所定値を超えるときに、前記第１断接手段及び第２断接手段をＯＮにすると共に前記第３断接手段をＯＦＦにすることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のハイブリッド自動車用駆動システムにおいて、
前記制御手段は、モータジェネレータによる回生を行う際、前記蓄電手段の蓄電残量が所定値未満のときに、前記第１断接手段及び第２断接手段をＯＦＦにすると共に前記第３断接手段をＯＮにし、前記蓄電手段の蓄電残量が所定値以上のときに、前記第１断接手段及び第２断接手段をＯＮにすると共に前記第３断接手段をＯＦＦにすることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド自動車用駆動システムにおいて、
前記第３断接手段がドグクラッチであることを特徴とする。

請求項５の発明のハイブリッド自動車用駆動システムの制御方法は、
エンジンの動力を第１断接手段を介して変速機に入力し該変速機で変速した上で駆動車軸へ伝達する第１の動力伝達経路と、
エンジンの動力を第２断接手段及び第３断接手段を順に介して前記変速機と並列に設けられた伝達機構に入力し該伝達機構を経由して駆動車軸へ伝達する第２の動力伝達経路と、
前記第２の動力伝達経路上の前記第２断接手段と第３断接手段との間に接続されたモータジェネレータと、
を備えるハイブリッド自動車用駆動システムの制御方法であって、
前記モータジェネレータによる回生を行う際に、前記第１断接手段及び第２断接手段をＯＦＦにすると共に前記第３断接手段をＯＮにすることで、前記第２の動力伝達経路を通してモータジェネレータによる回生を行うことを特徴とする。

請求項１の発明及び請求項５の発明によれば、モータジェネレータで回生を行う際には、第３断接手段をＯＮにし、第１断接手段及び第２断接手段をＯＦＦにするので、エンジンを第１の動力伝達経路及び第２の動力伝達経路から切り離すことができ、エンジンを連れ回すことなく、モータジェネレータによる回生を行うことができて、回生効率を高めることができる。

請求項２の発明によれば、駆動車軸の回転速度が所定値以下のときには、第１断接手段及び第２断接手段をＯＦＦにすると共に第３断接手段をＯＮにすることで、変速機を介さずにモータジェネレータによる回生を行う一方、駆動車軸の回転速度が所定値を超えるときには、第１断接手段及び第２断接手段をＯＮにすると共に第３断接手段をＯＦＦにすることで、変速機を介してモータジェネレータによる回生を行う。従って、高回転時に、そのまま回転動力がモータジェネレータに入力されることでモータジェネレータが過回転になってしまうことを防止しながら回生を行うことができる。

請求項３の発明によれば、蓄電手段の蓄電残量が所定値未満のときには、第１断接手段及び第２断接手段をＯＦＦにすると共に第３断接手段をＯＮにすることで、変速機を介さずにモータジェネレータによる回生を行うことができる。従って、変速機を介さずに高い伝達効率で回生が行われることにより、充電効率を高めることができる。一方、蓄電手段の蓄電残量が所定値以上のとき（蓄電残量が満タンに近い状態）には、第１断接手段及び第２断接手段をＯＮにすると共に第３断接手段をＯＦＦにすることで、変速機を介してモータジェネレータによる回生を行う。従って、変速機を介することにより伝達効率が低下するため、蓄電手段の過充電を抑制することができる。

請求項４の発明によれば、第３断接手段がドグクラッチであるので、ＥＶ走行時や回生走行時に、第３断接手段に係合保持力を与えるための油圧や電磁力等の動力が必要ではなく、その分のエネルギーロスを減らすことができる。

（ａ）は本発明の実施形態のハイブリッド自動車用駆動システムのスケルトン図、（ｂ）はそれを簡略化して示すブロック図である。 同駆動システムにおいて、ＥＶ走行を行っているときの動力伝達経路を説明するためのスケルトン図である。 図２のＥＶ走行を行っている状態で、エンジンＥＮＧを押し掛けするときの動力伝達経路を説明するためのスケルトン図である。 図２のＥＶ走行を行っている状態で、エンジンＥＮＧを押し掛けするときの、図３と別の動力伝達経路を説明するためのスケルトン図である。 同駆動システムにおいて、エンジン走行を行っているときに、第３クラッチＣＬ３をＯＮすることで、モータジェネレータＭＧのロータを予備的に回転させているときの動力伝達経路を説明するためのスケルトン図である。 同駆動システムにおいて、クルーズ走行（一定高速走行）を行っているときの動力伝達経路を説明するためのスケルトン図である。 同駆動システムにおいて、急坂登坂を行っているときの動力伝達経路を説明するためのスケルトン図である。 同駆動システムにおいて、モータジェネレータＭＧによる回生を行っているときの動力伝達経路を説明するためのスケルトン図である。 同駆動システムにおいて、リバース走行を行っているときの動力伝達経路を説明するためのスケルトン図である。 同駆動システムにおいて、エンジン走行時にモータジェネレータＭＧによる動力アシストを行っているときの動力伝達経路を説明するためのスケルトン図である。 同駆動システムにおいて、エンジン走行時にモータジェネレータＭＧによる動力アシストを行っているときの図１０と別の動力伝達経路を説明するためのスケルトン図である。 同駆動システムにおいて、エンジン走行時にエンジンの余剰動力を用いてモータジェネレータによる発電を行っているときの動力伝達経路を説明するためのスケルトン図である。 同駆動システムにおいて、エンジン走行時にエンジンの余剰動力を用いてモータジェネレータによる発電を行っているときの図１２と別の動力伝達経路を説明するためのスケルトン図である。 同駆動システムにおいて、非走行時のエンジンのアイドル回転によりバッテリに充電を行っているときの動力伝達経路を説明するためのスケルトン図である。 従来のハイブリッド自動車用駆動システムのスケルトン図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１（ａ）は実施形態のハイブリッド自動車用駆動システムのスケルトン図、（ｂ）はそれを簡略化して示すブロック図である。

この駆動システムＳＭは、出力軸１から回転動力を出力する第１の動力源としてのエンジン（内燃機関）ＥＮＧと、給電によりロータ２から回転動力を出力すると共に発電が可能な第２の動力源としてのモータジェネレータＭＧと、入力部材（入力軸）３に入力された回転動力を任意に設定された変速比で変速して出力部材（出力軸）４から出力するＣＶＴ（ベルト式無段変速機）等の変速機ＴＭと、入力部材（入力歯車２６）に入力された回転動力を出力部材（出力歯車２８）から出力する歯車列等よりなる固定減速比の伝達機構ＧＳと、ＯＮ／ＯＦＦ制御されることでエンジンＥＮＧの出力軸１と変速機ＴＭの入力部材３とを結合／結合解除する第１断接手段としての第１クラッチＣＬ１と、ＯＮ／ＯＦＦ制御されることでエンジンＥＮＧの出力軸１とモータジェネレータＭＧのロータ２とを結合／結合解除する第２断接手段としての第２クラッチＣＬ２と、ＯＮ／ＯＦＦ制御されることでモータジェネレータＭＧのロータ２と伝達機構ＧＳの入力部材（入力歯車２６）とを結合／結合解除する第３断接手段としての第３クラッチＣＬ３と、モータジェネレータＭＧに給電すると共にモータジェネレータＭＧにより充電されるバッテリ（蓄電手段）５０と、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３のＯＮ／ＯＦＦ制御及びエンジンＥＮＧ、モータジェネレータＭＧ、変速機ＴＭの制御を行う制御手段６０と、を備えている。

この駆動システムＳＭには、互いに並列の関係で設けられ、選択的にディファレンシャル装置３０を介して駆動車軸３１Ｌ、３１ＲにエンジンＥＮＧの動力を伝達することが可能な第１の動力伝達経路１１と第２の動力伝達経路１２とが設けられており、これら動力伝達経路１１、１２のうち、第１の動力伝達経路１１上には、上流側から下流側に向けて順に前記第１クラッチＣＬ１及び変速機ＴＭが配置され、第２の動力伝達経路１２上には、上流側から下流側に向けて順に前記第２クラッチＣＬ２、モータジェネレータＭＧ、第３クラッチＣＬ３、及び伝達機構ＧＳが配置されている。ここで、第２の動力伝達経路１２上に配置された第３クラッチＣＬ３は、ドグクラッチより構成されている。

第１の動力伝達経路１１上にはその他に、第１クラッチＣＬ１と変速機ＴＭの入力部材３との間に動力伝達のための歯車２１、２２が配置され、変速機ＴＭの出力部材４とディファレンシャル装置３０のデフケースのギヤ２４との間に動力伝達のための歯車２３が配置されている。また、第２の動力伝達経路１２上にはその他に、第３クラッチＣＬ３とディファレンシャル装置３０のデフケースのギヤ２４との間に、入力歯車（入力部材）２６、中間歯車２７、出力歯車（出力部材）２８が配置されている。

ディファレンシャル装置３０のデフケースに入力された回転動力は、左右の駆動車軸（アクスルシャフト）３１Ｌ、３１Ｒを介して左右の駆動車輪３２に伝達される。ディファレンシャル装置３０のデフケースには、図示しないデフピニオンやサイドギヤが取り付けられており、左右のサイドギヤに左右の駆動車軸３１Ｌ、３１Ｒが連結され、左右の駆動車軸３１Ｌ、３１Ｒは差動回転する。

また、モータジェネレータＭＧがモータとして機能するときは、モータジェネレータＭＧから駆動車軸３１Ｌ、３１Ｒに駆動力が伝達され、モータジェネレータＭＧが発電機として機能するときは、駆動車軸３１Ｌ、３１ＲからモータジェネレータＭＧに逆向きに動力が入力され、それにより機械エネルギーが電気エネルギーに変換される。同時にモータジェネレータＭＧから駆動車軸３１Ｌ、３１Ｒを介して駆動車輪３２に回生制動力が作用する。

なお、図１では変速機ＴＭの一例として、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）を示している。ベルト式無段変速機は、入力軸３に連結されたプライマリプーリ７１と、出力軸４に連結されたセカンダリプーリ７２と、プライマリプーリ７１とセカンダリプーリ７２とに巻き掛けられた無端ベルト７３とを備えており、プライマリプーリ７１及びセカンダリプーリ７２への無端ベルト７３の掛かり径を例えば油圧力により変化させることで変速比（入力軸３の回転速度／出力軸４の回転速度）を変更する。ただし、ここでの変速機ＴＭの種類は特に限定されるものではなく、例えばトロイダル式無段変速機であってもよいし、多段式の自動変速機（ＡＴ）であってもよい。

次に各種運転パターンについて、図２〜図１４のスケルトン図を参照しながら説明する。図２〜図１４において、太実線矢印は伝達先に対してトルク伝達が実際になされている経路を示し、太点線矢印は伝達先が切り離されていることによりトルク伝達がなされずに空回転している経路を示す。

（１）ＥＶ走行：図２参照
モータジェネレータＭＧの動力だけを利用するＥＶ走行時は、エンジンＥＮＧを停止し、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２をＯＦＦにし、第３クラッチＣＬ３をＯＮにする。そうすることで、モータジェネレータＭＧの動力を、太実線矢印Ａのように第３クラッチＣＬ３を通して、変速機ＴＭを介さない第２の動力伝達経路１２を経由してディファレンシャル装置３０に入力させることができ、モータジェネレータＭＧの動力により駆動車軸３１Ｌ、３１Ｒを回転させて走行することができる。

このとき、第１の動力伝達経路１１では、第１クラッチＣＬ１がＯＦＦであることにより、ディファレンシャル装置３０側から導入されるトルクは、太点線矢印Ｂのように、エンジンＥＮＧまでは伝達されない。従って、変速機ＴＭなどは空回転する一方、エンジンＥＮＧの引きずりがない。

（２）エンジンＥＮＧ押し掛け：図３参照
図２のようにＥＶ走行を行っている状態で、第１クラッチＣＬ１をＯＮにすると、ディファレンシャル装置３０から第１の動力伝達経路１１に導入されるトルクを太実線矢印ＣのようにエンジンＥＮＧの出力軸１に入力させることができ、エンジンＥＮＧを押し掛けすることができる。なお、図４に示すように、第２クラッチＣＬ２をＯＮにすることで、第２の動力伝達経路１２に導入されるトルクをエンジンＥＮＧの出力軸１に入力させ、エンジンＥＮＧを押し掛けするようにしてもよい。

（３）エンジンＥＮＧ走行：図５参照
通常のエンジン走行を行う場合は、第１クラッチＣＬ１をＯＮにし、第２クラッチＣＬ２をＯＦＦにする。そうすることで、エンジンＥＮＧの動力を変速機ＴＭを介する第１の動力伝達経路１１を経由して、太実線矢印Ａのように、ディファレンシャル装置３０に入力させることができ、エンジンＥＮＧの動力により駆動車軸３１Ｌ、３１Ｒを回転させて走行することができる。

この際、第３クラッチＣＬ３のＯＮ／ＯＦＦ制御は任意であるが、第３クラッチＣＬ３をＯＮにすることで、ディファレンシャル装置３０から第２の動力伝導経路１２上に導入されているトルクでモータジェネレータＭＧのロータ２を予備的に回転させておくことができ、ＥＶ走行や回生走行への移行時の回転数合わせを必要としなくなる。

（４）エンジンＥＮＧクルーズ走行：図６参照
エンジンＥＮＧの動力により高速でクルーズ走行する場合は、図５の場合と同様に、第１クラッチＣＬ１をＯＮにし、第２クラッチＣＬ２をＯＦＦにする一方、第３クラッチＣＬ３をＯＦＦにする。そうすることで、モータジェネレータＭＧの引きずりを無くして、効率的な走行を実現することができる。

（５）急坂登坂：図７参照
急坂登坂を行う場合は、第２クラッチＣＬ２及び第３クラッチＣＬ３をＯＮすることで、エンジンＥＮＧの動力を、変速機ＴＭを含む第１の動力伝達経路１１ではなく第２の動力伝達経路１２に入力し、第２の動力伝達経路１２を経由してディファレンシャル装置３０に入力することで登坂走行する。この場合は、変速機ＴＭの最低レシオよりも第２の動力伝達経路１２を経由する方がローレシオとなるように伝達機構ＧＳの固定変速比を設定しておくことにより、伝達効率を高めながら、登坂トルクを高めることができ、登坂時の燃費を向上させることができる。従って、変速機ＴＭの取り得るレシオの範囲をローレシオ側に広く設定しておかなくても、ローレシオ側は第２の動力伝達経路１２に含まれる単純な構成の伝達機構ＧＳでカバーすることができるようになり、燃費向上に寄与することができる。

（６）回生：図８参照
モータジェネレータＭＧによる回生を行う場合は、基本的には、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２をＯＦＦにすると共に、第３クラッチＣＬ３をＯＮにする。そうすることで、エンジンＥＮＧを第１の動力伝達経路１１及び第２の動力伝達経路１２から切り離すことができ、エンジンＥＮＧを連れ回すことなく、モータジェネレータＭＧによる回生を行うことができて、回生効率を高めることができる。

なお、駆動車軸３１Ｌ、３１Ｒの回転速度が所定値以下のときには、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２をＯＦＦにすると共に第３クラッチＣＬ３をＯＮにするが、駆動車軸３１Ｌ、３１Ｒの回転速度が所定値を超えるときには、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２をＯＮにすると共に第３クラッチＣＬ３をＯＦＦに制御することが望ましい。

これにより、駆動車軸３１Ｌ、３１Ｒの回転速度が速いときには、変速機ＴＭを介してモータジェネレータＭＧによる回生を行うことになるので、高回転時にそのまま回転動力がモータジェネレータＭＧに入力されることでモータジェネレータＭＧが過回転になってしまうことを防止しながら回生を行うことができる。

また、バッテリ５０の蓄電残量（ＳＯＣ）が所定値未満のときに、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２をＯＦＦにすると共に第３クラッチＣＬ３をＯＮにし、バッテリ５０の蓄電残量が所定値以上のときに、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２をＯＮにすると共に第３クラッチＣＬ３をＯＦＦに制御することが望ましい。

これにより、バッテリ５０の蓄電残量が多いとき（蓄電残量が満タンに近い状態）には、変速機ＴＭを介してモータジェネレータＭＧによる回生を行うことができ、伝達効率が低下するため、バッテリ５０の過充電を抑制することができる。

（７）リバース（ＲＶＳ）走行：図９参照
リバース走行時には、エンジンＥＮＧを停止し、第１クラッチＣＬ１及び第２クラッチＣＬ２をＯＦＦにし、第３クラッチＣＬ３をＯＮにして、モータジェネレータＭＧの逆方向の回転動力を太実線矢印Ａのように、第２の動力伝達経路１２を経由してディファレンシャル装置３０の入力することで、モータジェネレータＭＧの動力でリバース走行する。このようにモータジェネレータＭＧを逆転させてリバース走行を行うことにより、リバースのためのギア類を削減可能となる。

（８）モータアシスト（１）：図１０参照
第１クラッチＣＬ１をＯＮし、第３クラッチＣＬ３をＯＦＦにして、第１の動力伝達経路１１を経由してエンジンＥＮＧの動力をディファレンシャル装置３０に入力させてエンジン走行を行っている状態の時に、第２クラッチＣＬ２をＯＮにして、モータジェネレータＭＧの動力を太実線矢印ＤのようにエンジンＥＮＧの出力軸１に乗せることで、モータジェネレータＭＧによる動力アシストを行うことができる。この場合、動力伝達経路の伝達効率やモータジェネレータＭＧの駆動効率を考慮して、モータジェネレータＭＧのアシストトルクを変速機ＴＭを介して駆動車軸３１Ｌ、３１Ｒに伝達することにより、高効率走行が可能になる。

（９）モータアシスト（２）：図１１参照
この場合は、第１クラッチＣＬ１をＯＮして、第１の動力伝達経路１１を経由してエンジンＥＮＧの動力をディファレンシャル装置３０に入力させてエンジン走行を行っている状態の時に、第２クラッチをＯＦＦし、第３クラッチＣＬ３をＯＮにして、モータジェネレータＭＧの動力を太実線矢印Ｄのように第２の動力伝達経路１２を経由してディファレンシャル装置３０に合流させることで、モータジェネレータＭＧによる動力アシストを行うことができる。この場合も、動力伝達経路の伝達効率やモータジェネレータＭＧの駆動効率を考慮して、モータジェネレータＭＧのアシストトルクをディファレンシャル装置３０を介して駆動車軸３１Ｌ、３１Ｒに伝達することにより、高効率走行が可能になる。

（１０）余剰発電Ｈｉ：図１２参照
第１クラッチＣＬをＯＮにし、第３クラッチＣＬ３をＯＦＦにすることで、第１の動力伝達経路１１を経由してエンジンＥＮＧの動力をディファレンシャル装置３０に入力させてエンジン走行（低速〜高速走行：Ｈｉ）を行っている状態の時に、第２クラッチＣＬ２をＯＮすることで、太実線矢印ＥのようにエンジンＥＮＧの動力の一部をモータジェネレータＭＧに入力することができ、エンジンＥＮＧの余剰動力を用いてモータジェネレータＭＧに発電させることができる。

（１１）余剰発電Ｌｏ：図１３参照
第１クラッチＣＬをＯＦＦにし、第２クラッチＣＬ２及び第３クラッチＣＬ３をＯＮにすることで、第２の動力伝達経路１２を経由してエンジンＥＮＧの動力をディファレンシャル装置３０に入力させてエンジン走行（超低速走行：Ｌｏ）を行っている状態の時は、モータジェネレータＭＧのロータ２が回っているので、太実線矢印ＥのようにエンジンＥＮＧの動力の一部をモータジェネレータＭＧに入力することができ、エンジンＥＮＧの余剰動力を用いてモータジェネレータＭＧに発電させることができる。

（１２）アイドル充電：図１４参照
非走行時のエンジンＥＮＧのアイドル回転時には、第１クラッチＣＬ１及び第３クラッチＣＬ３をＯＦＦにし、第２クラッチＣＬ２をＯＮにすることにより、エンジンＥＮＧの動力を全てモータジェネレータＭＧに入力することができ、バッテリを充電することができる。

上述の各種運転パターンにおいて、第３クラッチＣＬ３をＯＮ状態に保持する必要がある場合が存在するが、第３クラッチＣＬ３はドグクラッチであるので、ＥＶ走行時や回生走行時に、第３クラッチＣＬ３の係合状態（ＯＮ状態）を保持する係合保持力を与えるための油圧や電磁力等の動力が必要ではなく、その分のエネルギーロスを減らすことができる。

また、上述の（１０）〜（１２）のようにエンジン走行中やアイドリング中のバッテリ充電時（モータジェネレータＭＧによる発電時）には、エンジンＥＮＧの動力がギヤ類を介さずにモータジェネレータＭＧに入力されるので、充電エネルギーの伝達ロスが少ない。

また、摩擦クラッチを使用するのは、第１クラッチＣＬ１と第２クラッチＣＬ２だけで済むので、クラッチフリクションを少なくすることができ、それだけエネルギーロスを減らせる。

なお、本発明は、上述した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。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

１ 出力軸
２ ロータ
３ 入力部材
４ 出力部材
２６ 入力部材（入力歯車）
２８ 出力部材（出力歯車）
３０ ディファレンシャル装置
３１Ｌ，３１Ｒ 駆動車軸
５０ バッテリ（蓄電手段）
６０ 制御手段
ＣＬ１ 第１クラッチ（第１断接手段）
ＣＬ２ 第２クラッチ（第２断接手段）
ＣＬ３ 第３クラッチ（第３断接手段）
ＥＮＧ エンジン
ＧＳ 伝達機構
ＭＧ モータジェネレータ
ＳＭ 駆動システム
ＴＭ 変速機

Claims (5)

1. 出力軸から回転動力を出力するエンジンと、
   ロータから回転動力を出力するモータジェネレータと、
   入力部材に入力された回転動力を任意に設定された変速比で変速して出力部材から出力する変速機と、
   入力部材に入力された回転動力を出力部材から出力する伝達機構と、
   ＯＮ／ＯＦＦ制御されることで前記エンジンの出力軸と前記変速機の入力部材とを結合／結合解除する第１断接手段と、
   ＯＮ／ＯＦＦ制御されることで前記エンジンの出力軸と前記モータジェネレータのロータとを結合／結合解除する第２断接手段と、
   ＯＮ／ＯＦＦ制御されることで前記モータジェネレータのロータと前記伝達機構の入力部材とを結合／結合解除する第３断接手段と、
   前記モータジェネレータに給電すると共にモータジェネレータにより充電される蓄電手段と、
   少なくとも前記第１〜第３断接手段のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う制御手段と、
   を備え、
   互いに並列の関係で設けられ、選択的に駆動車軸に前記エンジンの動力を伝達することが可能な第１の動力伝達経路と第２の動力伝達経路が設けられ、前記第１の動力伝達経路上には、上流側から下流側に向けて順に前記第１断接手段及び変速機が配置され、前記第２の動力伝達経路上には、上流側から下流側に向けて順に前記第２断接手段、モータジェネレータ、第３断接手段、及び伝達機構が配置され、
   前記制御手段は、前記モータジェネレータによる回生を行う際に、前記第１断接手段及び第２断接手段をＯＦＦにすると共に前記第３断接手段をＯＮにすることを特徴とするハイブリッド自動車用駆動システム。
2. 前記制御手段は、モータジェネレータによる回生を行う際、前記駆動車軸の回転速度が所定値以下のときに、前記第１断接手段及び第２断接手段をＯＦＦにすると共に前記第３断接手段をＯＮにし、前記駆動車軸の回転速度が所定値を超えるときに、前記第１断接手段及び第２断接手段をＯＮにすると共に前記第３断接手段をＯＦＦにすることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド自動車用駆動システム。
3. 前記制御手段は、モータジェネレータによる回生を行う際、前記蓄電手段の蓄電残量が所定値未満のときに、前記第１断接手段及び第２断接手段をＯＦＦにすると共に前記第３断接手段をＯＮにし、前記蓄電手段の蓄電残量が所定値以上のときに、前記第１断接手段及び第２断接手段をＯＮにすると共に前記第３断接手段をＯＦＦにすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッド自動車用駆動システム。
4. 前記第３断接手段がドグクラッチであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド自動車用駆動システム。
5. エンジンの動力を第１断接手段を介して変速機に入力し該変速機で変速した上で駆動車軸へ伝達する第１の動力伝達経路と、
   エンジンの動力を第２断接手段及び第３断接手段を順に介して前記変速機と並列に設けられた伝達機構に入力し該伝達機構を経由して駆動車軸へ伝達する第２の動力伝達経路と、
   前記第２の動力伝達経路上の前記第２断接手段と第３断接手段との間に接続されたモータジェネレータと、
   を備えるハイブリッド自動車用駆動システムの制御方法であって、
   前記モータジェネレータによる回生を行う際に、前記第１断接手段及び第２断接手段をＯＦＦにすると共に前記第３断接手段をＯＮにすることで、前記第２の動力伝達経路を通してモータジェネレータによる回生を行うことを特徴とするハイブリッド自動車用駆動システムの制御方法。

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