JP2014149031A - 変速機制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一つの変速段に切換える際に切換換機構に加わるメインクラッチのクラッチディスク分の慣性に基づく作用力を抑えることができる変速機制御装置を提供する。
【解決手段】変速段を形成する複数の切換機構３５，３６，４６、４７の連結は、エンジン走行用ギヤトレーンによる動力伝達経路において、変速機４の出力側の軸４１に近い側の切換機構から順に連結させる。
【選択図】図６

Description

本発明は車両の変速機に使用される変速機制御装置に関するものである。

車両の変速機は、例えば内燃機関等のエンジンからの回転動力がメインクラッチを経て伝達されるとともに前記メインクラッチのクラッチディスクに固定された変速機の入力側の軸と、前記回転動力を変速して前記入力側の軸から前記変速機の出力側の軸に伝達可能である動力伝達経路を構成するエンジン走行用ギヤトレーンと、前記動力伝達経路に設けられて前記エンジン走行用ギヤトレーンを複数の変速段に切換可能な複数の切換機構とが設けられている。変速機の構成要素において、メインクラッチのクラッチディスクはその余の構成要素に比して径が大きく慣性も大きい。従って、エンジンと変速機の入力側の軸とを接続するメインクラッチを非係合にした状態で、切換機構による連結にて複数の変速段のうちの一つの変速段に切換えるとき、変速機の入力側の軸にはメインクラッチのクラッチディスク分の慣性が付いているので、変速機の入力側の軸と出力側の軸との間で回転差がある場合そのメインクラッチのクラッチディスク分の慣性に基づく作用力が切換機構に加わるため、切換機構にてメインクラッチのクラッチディスク分の慣性に基づく作用力を吸収する必要がある。

特開２０１２−２４７０１８号公報

しかしながら、特許文献１に開示される技術では、前記複数の変速段のうちの一つの変速段に切換える際に前記切換機構に加わるメインクラッチのクラッチディスク分の慣性に基づく作用力を抑えることに関して何ら考慮されていないため、切換機構はその作用力を吸収すべく強度確保のため、大型化し重量増となっていた。なお、変速に要する時間を短縮するためにその複数の切換機構の連結は全て同時に行なわれるのが一般的であった。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、複数の変速段のうちの一つの変速段に切換える際に切換換機構に加わるメインクラッチのクラッチディスク分の慣性に基づく作用力を抑えることができる変速機制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る変速機制御装置は、エンジンからの回転動力がメインクラッチを経て伝達されるとともに前記メインクラッチのクラッチディスクに固定された変速機の入力側の軸と、前記回転動力を変速して前記入力側の軸から前記変速機の出力側の軸に伝達可能である動力伝達経路を構成するエンジン走行用ギヤトレーンと、前記動力伝達経路に設けられて前記エンジン走行用ギヤトレーンを複数の変速段に連結にて切換可能な複数の切換機構と、前記複数の変速段のうちの一つの変速段を形成する前記複数の切換機構の連結は前記動力伝達経路において前記出力側の軸に近い側の切換機構から順に連結させることを要旨とする。

上記課題を解決するため、請求項２に係る変速機制御装置は、請求項１に記載の変速機制御装置において、前記複数の切換機構は、ドグクラッチであることを要旨とする。

上記課題を解決するため、請求項３に係る変速機制御装置は、請求項１または請求項２に記載の変速機制御装置において、前記メインクラッチの係合は前記切換機構の連結後に行なわれることを要旨とする。

上記課題を解決するため、請求項４に係る変速機制御装置は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の変速機制御装置において、前記複数の切換機構の少なくとも一つを介して前記出力側の軸へモータジェネレータからの回転動力が伝達されることを要旨とする。

上記課題を解決するため、請求項５に係る変速機制御装置は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の変速機制御装置において、前記エンジン走行用ギヤトレーンは、前記入力側の軸および前記出力側の軸と略平行に配置された中間軸を有し、前記複数の切換機構は、前記出力側の軸と前記中間軸とを連結する第１の切換機構と、前記中間軸と前記入力側の軸とを連結する第２の切換機構とを有することを要旨とする。

上記課題を解決するため、請求項６に係る変速機制御装置は、請求項５に記載の変速機制御装置において、前記複数の切換機構は、前記動力伝達経路における前記第１の切換機構と前記第２の切換機構との間に第３の切換機構を有することを要旨とする。

請求項１に係る変速機制御装置の発明によれば、複数の変速段のうちの一つの変速段を形成する複数の切換機構の連結は、動力伝達経路において変速機の出力側の軸に近い側の切換機構から順に連結することから、メインクラッチのクラッチディスク分の慣性に基づく作用力は、切換機構のうち最後に連結される動力伝達経路において入力側の軸に近い側の切換機構に初めて加わることになる。一方、複数の変速段のうちの一つの変速段を形成する複数の切換機構の連結を同時又は動力伝達経路において変速機の入力側の軸に近い側の切換機構から順に連結した場合には、動力伝達経路において入力側の軸に近い切換機構の連結にてメインクラッチのクラッチディスク分の慣性に基づく作用力が動力伝達経路のギヤトレーンによるギヤ比を介して増大して、最後に連結される動力伝達経路において出力側の軸に近い切換機構に加わることとなる。従って、複数の変速段のうちの一つの変速段を形成する複数の切換機構の連結は動力伝達経路において変速機の出力側の軸に近い側の切換機構から順に連結させることにより、メインクラッチのクラッチディスク分の慣性に基づく作用力が動力伝達経路のギヤトレーンのギヤ比を介して増大することがなく、メインクラッチのクラッチディスク分の慣性に基づく作用力は、切換機構のうち最後に連結される動力伝達経路において入力側に近い側の切換機構に初めて加わることになる結果、複数の変速段のうちの一つの変速段へ切換える際に切換機構に作用するメインクラッチのクラッチディスク分の慣性に基づく作用力を抑えることができる。

請求項２に係る変速機制御装置の発明によれば、複数の切換機構に、ドグクラッチを利用でき、構造の簡単化ができる。また、ドグクラッチは、回転動力を摩擦で伝達するのではなく、噛み合いで伝達するため、いきなり結合(連結)する構造上、変速ショックが大きくならざるをえないドグクラッチには、複数の変速段のうちの一つの変速段へ切換える際に切換機構に作用するメインクラッチのクラッチディスク分の慣性に基づく作用力を抑えることができる本発明が有効である。

請求項３に係る変速機制御装置の発明によれば、メインクラッチの係合は切換機構の連結後に行なわれるので、スムーズな変速を行える。

請求項４に係る変速機制御装置の発明によれば、複数の切換機構の少なくとも一つを介して出力側の軸へモータジェネレータからの回転動力が伝達されるので、異なる動力源を用いたハイブリッド用の変速機にも利用できる。

請求項５に係る変速機制御装置の発明によれば、エンジン走行用ギヤトレーンは、入力側の軸および出力側の軸と略平行に配置された中間軸を有し、複数の切換機構は、出力側の軸と中間軸とを接続する第１の切換機構と中間軸と前記入力側の軸とを連結させる第２の切換機構を有するので、平行３軸変速機にも利用できる。

請求項６に係る変速機制御装置の発明によれば、複数の切換機構は、動力伝達経路における第１の切換機構と第２の切換機構との間に第３の切換機構を有するので、３つの切換機構を連結させて変速段を形成する場合にも利用できる。

本発明の変速機制御装置を適用した変速機を備えた車両駆動装置の構成を模式的に示したブロック図である。 図１に示す車両駆動装置の動力伝達経路の構成及びニューラル時の動力伝達経路を模式的に示したスケルトン図である。 図１に示す車両駆動装置のモードを模式的に示した表である。 図１に示す車両駆動装置のＨＶ走行（１速）時の動力伝達経路を模式的に示したスケルトン図である。 図１に示す車両駆動装置のＨＶ走行（３速）時の動力伝達経路を模式的に示したスケルトン図である。 本発明の変速機制御装置によるＨＶ走行（３速）へのモード切換制御ルーチンを示すフローチャート図である。 本発明の変速機制御装置によるＨＶ走行（１速）へのモード切換制御ルーチンを示すフローチャート図である。

本発明に係る変速機制御装置を適用した変速機を備えた車両駆動装置について図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１を参照すると、車両駆動装置１は、動力源として、燃料の燃焼エネルギーにより回転動力を出力するエンジン２と、電気エネルギーにより回転動力を出力するモータジェネレータ５とを備えるハイブリッド車両を駆動する装置である。車両駆動装置１は、エンジン２と車輪７、８との間の動力伝達経路上にメインクラッチ３、変速機４、モータジェネレータ５、及び差動装置６を有する。車両駆動装置１は、エンジン２、メインクラッチ３、変速機４、及びモータジェネレータ５の制御系として、インバータ１０と、バッテリ１１と、エンジン制御装置１２と、変速機制御装置１３と、モータジェネレータ制御装置１４と、バッテリ制御装置１５と、ハイブリッド制御装置１６と、センサ１７とを有する。

エンジン２は、例えば、燃料（例えば、ガソリン、軽油などの炭化水素系）の燃焼により、クランクシャフト２ａから回転動力を出力する内燃機関である（図１、図２参照）。クランクシャフト２ａの回転動力は、メインクラッチ３の入力側部材に伝達される。エンジン２は、各種センサ（エンジン回転センサ等）、アクチュエータ（インジェクタ、スロットルバルブを駆動するアクチュエータ等）を有し、エンジン制御装置１２に通信可能に接続されており、エンジン制御装置１２によって制御される。

メインクラッチ３は、エンジン２及び変速機４との間の動力伝達経路上に配設されるとともに、エンジン２から変速機４への回転動力を断接可能な装置である（図１、図２参照）。メインクラッチ３は、クランクシャフト２ａと入力軸２１との間の動力伝達経路上において、ダンパ部３ａ及びクラッチ部３ｂを有する。ダンパ部３ａは、クランクシャフト２ａと一体に回転する入力側部材と、クラッチ部３ｂの入力側に接続される中間部材と、の間に生じた変動トルクを弾性力によって吸収する部分である。クラッチ部３ｂは、ダンパ部３ａの出力側に接続される中間部材と、変速機４の入力側の軸である入力軸２１と一体に回転する出力側部材と、が係合することで、中間部材から入力軸２１へ回転動力を伝達する部分である。クラッチ部３ｂの出力側部材には、変速機４の構成要素の内、他の構成要素に比して径が大きく慣性も大きく無視し得ない程度なる大きな慣性となるクラッチディスク３ｂ１が設けられている。メインクラッチ３の係合／非係合動作は、変速機制御装置１３によって駆動制御されるクラッチアクチュエータ（図示せず）によって行われる。

変速機４は、エンジン２及びモータジェネレータ５の一方又は両方からの回転動力を変速して差動装置６に向けて出力する歯車機構である（図１、図２参照）。変速機４は、入力軸２１、及び、入力軸２１に略平行に配置された出力側の軸なる出力軸４１、並びに、中間軸として入力軸２１に略平行に配置されたアイドラギヤ３３、３４用の軸３２の平行３軸を有し、かつ、前進５速段に切換可能な平行３軸５速変速機構を有する。変速機４は、入力軸２１と出力軸４１との間の動力伝達経路上おいて、入力軸２１と、入力軸２２と、入力駆動ギヤ２３と、入力アイドラギヤ２４と、軸２５と、第１駆動ギヤ２６と、第２駆動ギヤ２７と、第３駆動ギヤ２８と、第４駆動ギヤ２９と、第５駆動ギヤ３０と、リバースアイドラギヤ３１と、軸３２と、第１アイドラギヤ３３と、第２アイドラギヤ３４と、第１切換機構３５と、第２切換機構３６と、出力軸４１と、第１従動ギヤ４２と、第２従動ギヤ４３と、第３従動ギヤ４４と、第４従動ギヤ４５と、第３切換機構４６と、第４切換機構４７と、を有する。

入力軸２１は、エンジン２からの回転動力が入力される変速機４の入力側の軸であり、メインクラッチ３の出力側部材に設けられたクラッチディスク３ｂ１と一体に回転する（図１、図２参照）。入力軸２１の外周には、メインクラッチ３側から順に、第１駆動ギヤ２６、第２駆動ギヤ２７、第３駆動ギヤ２８、第１切換機構３５、第４駆動ギヤ２９、第２切換機構３６、第５駆動ギヤ３０が配されている。入力軸２１は、変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。入力軸２１は、第１駆動ギヤ２６、第２駆動ギヤ２７、及び第３駆動ギヤ２８と一体に回転する円環状の軸２５を空転可能に支持する。入力軸２１は、第４駆動ギヤ２９を空転可能に支持する。入力軸２１は、第５駆動ギヤ３０を空転可能に支持する。入力軸２１は、第４駆動ギヤ２９と第５駆動ギヤ３０との間に配された第２切換機構３６において、第４駆動ギヤ２９又は第５駆動ギヤ３０を選択して連結可能に構成されている。

入力軸２２は、モータジェネレータ５からの回転動力が入力される軸である（図１、図２参照）。入力軸２２は、変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。入力軸２２は、入力駆動ギヤ２３と一体に回転する。入力軸２２は、モータジェネレータ５によるＥＶ（Electric Vehicle）走行用ギヤトレーンの構成要素である。

入力駆動ギヤ２３は、モータジェネレータ５からの回転動力により入力アイドラギヤ２４を回転駆動するギヤである（図２参照）。入力駆動ギヤ２３は、入力軸２２と一体に回転する。入力駆動ギヤ２３は、入力アイドラギヤ２４と噛合っている。入力駆動ギヤ２３は、モータジェネレータ５によるＥＶ走行用ギヤトレーンの構成要素である。

入力アイドラギヤ２４は、入力駆動ギヤ２３からの回転動力により第１駆動ギヤ２６を回転駆動するギヤである（図２参照）。入力アイドラギヤ２４は、変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。入力アイドラギヤ２４は、入力駆動ギヤ２３及び第１駆動ギヤ２６と噛合っている。入力アイドラギヤ２４は、モータジェネレータ５によるＥＶ走行用ギヤトレーンの構成要素である。

軸２５は、入力軸２１に空転可能に支持された円環状の軸である（図２参照）。軸２５は、外周において、メインクラッチ３側から順に、第１駆動ギヤ２６、第２駆動ギヤ２７、及び第３駆動ギヤ２８が配され、第１駆動ギヤ２６、第２駆動ギヤ２７、及び第３駆動ギヤ２８と一体に回転する。軸２５は、第３駆動ギヤ２８と第４駆動ギヤ２９との間に配された第１切換機構３５において、第４駆動ギヤ２９と連結可能に構成されている。軸２５は、モータジェネレータ５によるＥＶ走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第１駆動ギヤ２６は、第１従動ギヤ４２を駆動するギヤである（図２参照）。第１駆動ギヤ２６は、軸２５を介して第２駆動ギヤ２７及び第３駆動ギヤ２８と一体に回転する。第１駆動ギヤ２６は、軸２５を介して入力軸２１に空転可能に支持されている。第１駆動ギヤ２６は、入力アイドラギヤ２４及び第１従動ギヤ４２と噛合っている。第１駆動ギヤ２６の径は、第３駆動ギヤ２８の径よりも小さく構成されている。第１駆動ギヤ２６は、モータジェネレータ５によるＥＶ走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第２駆動ギヤ２７は、リバースアイドラギヤ３１と噛合ったときに、リバースアイドラギヤ３１を介して第２従動ギヤ４３を駆動するギヤである（図２参照）。第２駆動ギヤ２７は、後退するときにリバースアイドラギヤ３１と噛合い、後退以外のときにリバースアイドラギヤ３１と噛合わない。第２駆動ギヤ２７は、軸２５を介して第１駆動ギヤ２６及び第３駆動ギヤ２８と一体に回転する。第２駆動ギヤ２７は、軸２５を介して入力軸２１に空転可能に支持されている。

第３駆動ギヤ２８は、第３従動ギヤ４４を駆動するギヤである（図２参照）。第３駆動ギヤ２８は、軸２５を介して第１駆動ギヤ２６及び第２駆動ギヤ２７と一体に回転する。第３駆動ギヤ２８は、軸２５を介して入力軸２１に空転可能に支持されている。第３駆動ギヤ２８は、第３従動ギヤ４４と噛合っている。第３駆動ギヤ２８の径は、第１駆動ギヤ２６の径よりも大きく構成されている。第３駆動ギヤ２８は、モータジェネレータ５によるＥＶ走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第４駆動ギヤ２９は、第４従動ギヤ４５を駆動するギヤである（図２参照）。第４駆動ギヤ２９は、入力軸２１に空転可能に支持されている。第４駆動ギヤ２９は、第１切換機構３５において、軸２５と連結可能に構成されている。第４駆動ギヤ２９は、第２切換機構３６において、入力軸２１と連結可能に構成されている。第４駆動ギヤ２９は、第１アイドラギヤ３３及び第４従動ギヤ４５と噛合っている。第４駆動ギヤ２９の径は、第５駆動ギヤ３０の径よりも大きく構成されている。第４駆動ギヤ２９は、エンジン走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第５駆動ギヤ３０は、第２アイドラギヤ３４を駆動するギヤである（図２参照）。第５駆動ギヤ３０は、入力軸２１に空転可能に支持されている。第５駆動ギヤ３０は、第２切換機構３６において、入力軸２１と連結可能に構成されている。第５駆動ギヤ３０は、第２アイドラギヤ３４と噛合っている。第５駆動ギヤ３０の径は、第４駆動ギヤ２９の径よりも小さく構成されている。第５駆動ギヤ３０は、エンジン走行用ギヤトレーンの構成要素である。

リバースアイドラギヤ３１は、第２駆動ギヤ２７及び第２従動ギヤ４３と噛合ったときに、第２駆動ギヤ２７の回転駆動を受けて第２従動ギヤ４３を駆動するギヤである（図２参照）。リバースアイドラギヤ３１は、軸方向に移動可能であり、後退するときに第２駆動ギヤ２７及び第２従動ギヤ４３の両方と噛合い、後退以外のときに第２駆動ギヤ２７及び第２従動ギヤ４３の両方と噛合わず空転する。リバースアイドラギヤ３１は、変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。リバースアイドラギヤ３１の軸方向の移動は、変速アクチュエータ（図示せず）によって行われる。変速アクチュエータ（図示せず）は、変速機制御装置１３によって駆動制御される。

中間軸３２は、軸方向における第４駆動ギヤ２９及び第５駆動ギヤ３０が配された位置にて、入力軸２１に対して略平行に配置された軸である（図２参照）。中間軸３２は、変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。中間軸３２は、外周において、メインクラッチ３側から順に、第１アイドラギヤ３３及び第２アイドラギヤ３４が配され、第１アイドラギヤ３３及び第２アイドラギヤ３４と一体に回転する。中間軸３２は、エンジン走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第１アイドラギヤ３３は、第４駆動ギヤ２９を駆動するギヤである（図２参照）。第１アイドラギヤ３３は、中間軸３２及び第２アイドラギヤ３４と一体に回転し、中間軸３２を介して変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。第１アイドラギヤ３３は、第４駆動ギヤ２９と噛合っている。第１アイドラギヤ３３の径は、第２アイドラギヤ３４の径よりも小さく構成されている。第１アイドラギヤ３３は、エンジン走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第２アイドラギヤ３４は、第５駆動ギヤ３０からの駆動を受けるギヤである（図２参照）。第２アイドラギヤ３４は、中間軸３２及び第１アイドラギヤ３３と一体に回転し、中間軸３２を介して変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。第２アイドラギヤ３４は、第５駆動ギヤ３０と噛合っている。第２アイドラギヤ３４の径は、第１アイドラギヤ３３の径よりも大きく構成されている。第２アイドラギヤ３４は、エンジン走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第１切換機構３５は、第１駆動ギヤ２６、第２駆動ギヤ２７、及び第３駆動ギヤ２８と一体に回転する軸２５と第４駆動ギヤ２９との連結及びその解除を切り換える機構である（図２参照）。第１切換機構３５は、ＥＶ走行用ギヤトレーン（図２の２２、２３、２４、２５、２６、２８、４２、４４、４６）とエンジン走行用ギヤトレーン（図２の２１、２９、３０、３２、３３、３４、３６、４５、４７）とを切り離す機構となる。第１切換機構３５は、第３駆動ギヤ２８と第４駆動ギヤ２９との間に配されている。第１切換機構３５は、例えばドグクラッチが用いられ、第４駆動ギヤ２９とスプライン係合するスリーブが軸２５とスプライン係合することで第４駆動ギヤ２９と軸２５とを連結して第４駆動ギヤ２９と軸２５とを一体回転するようにし、当該スリーブを軸２５とのスプライン係合を解除することで第４駆動ギヤ２９と軸２５との連結を解除して第４駆動ギヤ２９と軸２５とを相対回転可能にする。第１切換機構３５の切換動作は、変速アクチュエータ（図示せず）によって行われる。変速アクチュエータ（図示せず）は、変速機制御装置１３によって駆動制御される。

第２切換機構３６は、入力軸２１に対して第４駆動ギヤ２９又は第５駆動ギヤ３０を選択して連結及びその解除を切り換える機構である（図２参照）。第２切換機構３６は、第４駆動ギヤ２９と第５駆動ギヤ３０との間に配されている。第２切換機構３６は、例えばドグクラッチが用いられ、入力軸２１とスプライン係合するスリーブを「Ｆ」側に移動して第４駆動ギヤ２９とスプライン係合することで入力軸２１と第４駆動ギヤ２９とを連結して入力軸２１と第４駆動ギヤ２９とを一体回転するようにする。第２切換機構３６は、入力軸２１とスプライン係合するスリーブを「Ｒ」側に移動して第５駆動ギヤ３０とスプライン係合することで入力軸２１と第５駆動ギヤ３０とを連結して入力軸２１と第５駆動ギヤ３０とを一体回転するようにする。第２切換機構３６の切換動作は、変速アクチュエータ（図示せず）によって行われる。変速アクチュエータ（図示せず）は、変速機制御装置１３によって駆動制御される。

出力軸４１は、変速機４に入力され変速された回転動力を差動装置６に向けて出力する出力側の軸である（図１、図２参照）。出力軸４１の外周には、エンジン側（図２の左側）から順に、第１従動ギヤ４２、第３切換機構４６（第２従動ギヤ４３を含む）、第３従動ギヤ４４、第４従動ギヤ４５、第４切換機構４７が配されている。出力軸４１は、変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。出力軸４１は、第１従動ギヤ４２を空転可能に支持する。出力軸４１は、第１従動ギヤ４２と第３従動ギヤ４４との間に配された第３切換機構４６において、第１従動ギヤ４２又は第３従動ギヤ４４を選択して連結可能に構成されている。出力軸４１は、第３切換機構４６においてスプライン係合するスリーブに取り付けられた第２従動ギヤ４３と一体に回転する。出力軸４１は、第３従動ギヤ４４を空転可能に支持する。出力軸４１は、第４従動ギヤ４５を空転可能に支持する。出力軸４１は、第４切換機構４７において、第４従動ギヤ４５と連結可能に構成されている。出力軸４１は、第１従動ギヤ４２よりもエンジン側（図２の左側）の部分にて出力駆動ギヤ５１が取り付けられており、出力駆動ギヤ５１と一体に回転する。なお、出力軸４１は、第４切換機構４７よりもエンジン側に対する反対側（図２の右側）の部分に出力駆動ギヤ５１が取り付けられてもよい。

第１従動ギヤ４２は、第１駆動ギヤ２６によって駆動されるギヤである（図２参照）。第１従動ギヤ４２は、出力軸４１に空転可能に支持されている。第１従動ギヤ４２は、第３切換機構４６において、出力軸４１と連結可能に構成されている。第１従動ギヤ４２は、第１駆動ギヤ２６と噛合っている。第１従動ギヤ４２の径は、第３従動ギヤ４４の径よりも大きく構成されている。第１従動ギヤ４２は、モータジェネレータ５によるＥＶ走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第２従動ギヤ４３は、リバースアイドラギヤ３１と噛合ったときに、リバースアイドラギヤ３１を介して第２駆動ギヤ２７によって駆動されるギヤである（図２参照）。第２従動ギヤ４３は、後退するときにリバースアイドラギヤ３１と噛合い、後退以外のときにリバースアイドラギヤ３１と噛合わない。第２従動ギヤ４３は、第３切換機構４６において出力軸４１とスプライン係合するスリーブに取り付けられており、当該スリーブ及び出力軸４１と一体に回転する。

第３従動ギヤ４４は、第３駆動ギヤ２８によって駆動されるギヤである（図２参照）。第３従動ギヤ４４は、出力軸４１に空転可能に支持されている。第３従動ギヤ４４は、第３切換機構４６において、出力軸４１と連結可能に構成されている。第３従動ギヤ４４は、第３駆動ギヤ２８と噛合っている。第３従動ギヤ４４の径は、第１従動ギヤ４２の径よりも小さく構成されている。第３従動ギヤ４４は、モータジェネレータ５によるＥＶ走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第４従動ギヤ４５は、第４駆動ギヤ２９によって駆動されるギヤである（図２参照）。第４従動ギヤ４５は、出力軸４１に空転可能に支持されている。第４従動ギヤ４５は、第４切換機構４７において、出力軸４１と連結可能に構成されている。第４従動ギヤ４５は、第４駆動ギヤ２９と噛合っている。第４従動ギヤ４５は、エンジン走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第３切換機構４６は、出力軸４１に対して第１従動ギヤ４２又は第３従動ギヤ４４を選択して連結及びその解除を切り換える機構である（図２参照）。第３切換機構４６は、第１従動ギヤ４２と第３従動ギヤ４４との間に配されている。第３切換機構４６は、例えばドグクラッチが用いられ、出力軸４１とスプライン係合するスリーブを「Ｆ」側に移動して第１従動ギヤ４２とスプライン係合することで出力軸４１と第１従動ギヤ４２とを連結して出力軸４１と第１従動ギヤ４２とを一体回転するようにする。第３切換機構４６は、出力軸４１とスプライン係合するスリーブを「Ｒ」側に移動して第３従動ギヤ４４とスプライン係合することで出力軸４１と第３従動ギヤ４４とを連結して出力軸４１と第３従動ギヤ４４とを一体回転するようにする。第３切換機構４６におけるスリーブは、第２従動ギヤ４３が取り付けられており、第２従動ギヤ４３と一体に回転する。第３切換機構４６の切換動作は、変速アクチュエータ（図示せず）によって行われる。変速アクチュエータ（図示せず）は、変速機制御装置１３によって駆動制御される。

第４切換機構４７は、出力軸４１と第４従動ギヤ４５との連結及びその解除を切り換える機構である（図２参照）。第４切換機構４７は、例えばドグクラッチが用いられ、出力軸４１とスプライン係合するスリーブが第４従動ギヤ４５とスプライン係合することで第４従動ギヤ４５と出力軸４１とを連結して第４従動ギヤ４５と出力軸４１とを一体回転するようにし、当該スリーブを第４従動ギヤ４５とのスプライン係合を解除することで第４従動ギヤ４５と出力軸４１との連結を解除して第４従動ギヤ４５と出力軸４１とを相対回転可能にする。第４切換機構４７の切換動作は、変速アクチュエータ（図示せず）によって行われる。変速アクチュエータ（図示せず）は、変速機制御装置１３によって駆動制御される。

モータジェネレータ５は、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機である（図１、図２参照）。モータジェネレータ５は、インバータ１０を介してバッテリ１１と電力のやり取りを行なう。モータジェネレータ５の出力軸は、入力軸２２と連結され、入力軸２２と一体に回転する。モータジェネレータ５は、エンジン２から変速機４を介して伝達された回転動力を用いて発電してバッテリ１１を充電したり、車輪７、８からシャフト５３、５４、差動装置６、変速機４を介して伝達された回転動力を用いて回生してバッテリ１１を充電したり、バッテリ１１からの電力を用いて回転動力を出力できる。モータジェネレータ５には、出力軸（図示せず）の回転角度を検出する角度センサ（図示せず）、回転数センサ（図示せず）等の各種センサ（図示せず）が内蔵されており、各種センサがモータジェネレータ制御装置１４に通信可能に接続されている。モータジェネレータ５は、インバータ１０を介してモータジェネレータ制御装置１４によって制御される。

差動装置６は、変速機４の出力軸４１から入力された回転動力を差動可能にシャフト５３、５４に伝達する装置である（図１、図２参照）。差動装置６は、変速機４の出力軸４１と一体に回転する出力駆動ギヤ５１を有する。差動装置６は、出力駆動ギヤ５１と噛合うリングギヤ５２を有する。差動装置６は、リングギヤ５２から入力された回転動力を、差をつけてシャフト５３、５４に振り分ける。シャフト５３は、車輪７と一体に回転する。シャフト５４は、車輪８と一体に回転する。

インバータ１０は、モータジェネレータ制御装置１４からの制御信号に応じて、モータジェネレータ５の動作（駆動動作、発電動作、回生動作）を制御する装置である（図１参照）。インバータ１０は、昇圧コンバータ（図示せず）を介してバッテリ１１と電気的に接続されている。

バッテリ１１は、充電可能な２次電池である（図１参照）。バッテリ１１は、昇圧コンバータ（図示せず）及びインバータ１０を介してモータジェネレータ５と電気的に接続されている。

エンジン制御装置１２は、エンジン２の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である（図１参照）。エンジン制御装置１２は、エンジン２に内蔵された各種アクチュエータ（図示せず；例えば、スロットルバルブ、インジェクタ等を駆動するアクチュエータ）、各種センサ（図示せず；例えば、エンジン回転センサ等）、及びハイブリッド制御装置１６と通信可能に接続されている。エンジン制御装置１２は、ハイブリッド制御装置１６からの制御信号に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。

変速機制御装置１３は、メインクラッチ３、及び変速機４（図２の切換機構３５、３６、４６、４７、リバースアイドラギヤ３１を含む）の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である（図１参照）。変速機制御装置１３は、各種アクチュエータ（図示せず）、各種センサ（図示せず；例えば、回転センサ等）、及びハイブリッド制御装置１６と通信可能に接続されている。変速機制御装置１３は、ハイブリッド制御装置１６からの制御信号に応じて、所定のプログラム（データベース、変速マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。

モータジェネレータ制御装置１４は、インバータ１０を介してモータジェネレータ５の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である（図１参照）。モータジェネレータ制御装置１４は、インバータ１０、各種センサ（図示せず；例えば、角度センサ等）、及びハイブリッド制御装置１６と通信可能に接続されている。モータジェネレータ制御装置１４は、ハイブリッド制御装置１６からの制御信号に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。

バッテリ制御装置１５は、バッテリ１１の充放電状態を管理するコンピュータ（電子制御装置）である（図１参照）。バッテリ制御装置１５は、ハイブリッド制御装置１６と通信可能に接続されている。バッテリ制御装置１５は、ハイブリッド制御装置１６からの制御信号に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。

ハイブリッド制御装置１６は、エンジン制御装置１２、変速機制御装置１３、モータジェネレータ制御装置１４、及びバッテリ制御装置１５の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である（図１参照）。ハイブリッド制御装置１６は、各種センサ１７（例えば、車速センサ、アクセル開度センサ等）、エンジン制御装置１２、変速機制御装置１３、モータジェネレータ制御装置１４、及びバッテリ制御装置１５と通信可能に接続されている。ハイブリッド制御装置１６は、車両の所定の状況に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて、エンジン制御装置１２、変速機制御装置１３、モータジェネレータ制御装置１４、及びバッテリ制御装置１５に対して制御信号を出力する。ハイブリッド制御装置１６は、エンジン制御装置１２を介してエンジン２の始動や停止を制御し、変速機制御装置１３を介してメインクラッチ３の動作、図２の切換機構３５、３６、４６、４７の切換動作、及びリバースアイドラギヤ３１の移動を制御し、モータジェネレータ制御装置１４を介してモータジェネレータ５の駆動、発電、回生を制御し、バッテリ制御装置１５を介してバッテリ１１を管理する。

次に、図１に示した車両駆動装置１の各モードについて図面を用いて説明する。図３は、車両駆動装置１の各モードを模式的に示した表である。

［ニュートラル］
図２、図３を参照すると、ニュートラルモードでは、メインクラッチ３がＯＦＦ（非係合）、第１切換機構３５がＯＦＦ（非連結）、第２切換機構３６がニュートラル、第３切換機構４６がニュートラル、第４切換機構４７がＯＦＦ（非連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとなっており、エンジン２とモータジェネレータ５と差動装置６との間での動力の伝達がない。

［停車（始動・発電）］
停車（始動・発電）モードでは、モータジェネレータ５の回転動力を用いてエンジン２を始動する場合、及び、エンジン２の回転動力を用いてモータジェネレータ５で発電する場合には、図３に示す如く、メインクラッチ３がＯＮ（係合）、第１切換機構３５がＯＮ（連結）、第２切換機構３６がＦ側をＯＮ（連結）、第３切換機構４６がニュートラル、第４切換機構４７がＯＦＦ（非連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとなっており、エンジン２とモータジェネレータ５との間に、クランクシャフト２ａ、メインクラッチ３、入力軸２１、第２切換機構３６、第４駆動ギヤ２９、第１切換機構３５、軸２５、第１駆動ギヤ２６、入力アイドラギヤ２４、入力駆動ギヤ２３、入力軸２２を経由した動力伝達経路が構成され、エンジン２及びモータジェネレータ５と差動装置６との間には動力伝達経路が構成されない。この状態で、エンジン２が停止しているときにモータジェネレータ５を回転させることでエンジン２を始動することができる。また、エンジン２が回転していればモータジェネレータ５で発電することができる。

［ＥＶ走行（１速）］
ＥＶ走行（１速）モードでは、図３に示す如く、メインクラッチ３がＯＦＦ（非係合）、第１切換機構３５がＯＦＦ（非連結）、第２切換機構３６がニュートラル、第３切換機構４６がＦ側でＯＮ（連結）、第４切換機構４７がＯＦＦ（非連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとなっており、モータジェネレータ５と差動装置６との間に、入力軸２２、入力駆動ギヤ２３、入力アイドラギヤ２４、第１駆動ギヤ２６、第１従動ギヤ４２、第３切換機構４６、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成され、エンジン２とモータジェネレータ５及び差動装置６との間には動力伝達経路が構成されない。これにより、モータジェネレータ５にて駆動又は回生を行うことができる。なお、ＥＶ（Electric Vehicle）走行とは、モータジェネレータ５のみが駆動可能な状態で走行することをいう。

［ＥＶ走行（２速）］
ＥＶ走行（２速）モードでは、図３に示す如く、メインクラッチ３がＯＦＦ（非係合）、第１切換機構３５がＯＦＦ（非連結）、第２切換機構３６がニュートラル、第３切換機構４６がＲ側でＯＮ（連結）、第４切換機構４７がＯＦＦ（非連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとなっており、モータジェネレータ５と差動装置６との間に、入力軸２２、入力駆動ギヤ２３、入力アイドラギヤ２４、第１駆動ギヤ２６、軸２５、第３駆動ギヤ２８、第３従動ギヤ４４、第３切換機構４６、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成され、エンジン２とモータジェネレータ５及び差動装置６との間には動力伝達経路が構成されない。これにより、モータジェネレータ５にて駆動又は回生を行うことができる。

［ＨＶ走行（１速）］
ＨＶ走行（１速）モードでは、図３及び図４に示す様に、メインクラッチ３がＯＮ（係合）、第１切換機構３５がＯＮ（連結）、第２切換機構３６がＲ側でＯＮ（連結）、第３切換機構４６がＦ側でＯＮ（連結）、第４切換機構４７がＯＦＦ（非連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとなっており、エンジン２と差動装置６との間に、クランクシャフト２ａ、メインクラッチ３、入力軸２１、第２切換機構３６、第５駆動ギヤ３０、第２アイドラギヤ３４、中間軸３２、第１アイドラギヤ３３、第４駆動ギヤ２９、第１切換機構３５、軸２５、第１駆動ギヤ２６、第１従動ギヤ４２、第３切換機構４６、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成され、モータジェネレータ５と差動装置６との間に、入力軸２２、入力駆動ギヤ２３、入力アイドラギヤ２４、第１駆動ギヤ２６、第１従動ギヤ４２、第３切換機構４６、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成される。これにより、エンジン２にて駆動又はエンジンブレーキを行うことができ、モータジェネレータ５にて駆動又は回生を行うことができる。ここで、ＨＶ走行（１速）モードでは、エンジン２と差動装置６との間では、エンジン走行用ギヤトレーン（図４の２１、２９、３０、３２、３３、３４、３６）に加え、第１切換機構３５によって第４駆動ギヤ２９と軸２５が連結されて、ＥＶ走行用ギヤトレーン（図４の２５、２６、４２、４６）が用いられ、このＥＶ走行用ギヤトレーンは、エンジン走行用ギヤトレーンを兼ねる。なお、ＨＶ（hybrid Vehicle）走行とは、エンジン２及びモータジェネレータ５の両方が駆動可能な状態で走行することをいう。

［ＨＶ走行（２速）］
ＨＶ走行（２速）モードでは、図３に示す如く、メインクラッチ３がＯＮ（係合）、第１切換機構３５がＯＮ（連結）、第２切換機構３６がＦ側でＯＮ（連結）、第３切換機構４６がＦ側でＯＮ、第４切換機構４７がＯＦＦ（非連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとなっており、エンジン２と差動装置６との間に、クランクシャフト２ａ、メインクラッチ３、入力軸２１、第２切換機構３６、第４駆動ギヤ２９、第１切換機構３５、軸２５、第１駆動ギヤ２６、第１従動ギヤ４２、第３切換機構４６、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成され、モータジェネレータ５と差動装置６との間に、入力軸２２、入力駆動ギヤ２３、入力アイドラギヤ２４、第１駆動ギヤ２６、第１従動ギヤ４２、第３切換機構４６、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成される。これにより、エンジン２にて駆動又はエンジンブレーキを行うことができ、モータジェネレータ５にて駆動又は回生を行うことができる。ここで、ＨＶ走行（２速）モードでは、エンジン２と差動装置６との間では、エンジン走行用ギヤトレーン（図２の２１、２９、３６）に加え、第１切換機構３５によって第４駆動ギヤ２９と軸２５が連結されて、ＥＶ走行用ギヤトレーン（図２の２５、２６、４２、４６）が用いられる。

［ＨＶ走行（２．５速）］
ＨＶ走行（２．５速）モードでは、図３に示す如く、メインクラッチ３がＯＮ（係合）、第１切換機構３５がＯＮ（連結）、第２切換機構３６がＲ側でＯＮ（連結）、第３切換機構４６がＲ側でＯＮ（連結）、第４切換機構４７がＯＦＦ（非連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとなっており、エンジン２と差動装置６との間に、クランクシャフト２ａ、メインクラッチ３、入力軸２１、第２切換機構３６、第５駆動ギヤ３０、第２アイドラギヤ３４、中間軸３２、第１アイドラギヤ３３、第４駆動ギヤ２９、第１切換機構３５、軸２５、第３駆動ギヤ２８、第３従動ギヤ４４、第３切換機構４６、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成され、モータジェネレータ５と差動装置６との間に、入力軸２２、入力駆動ギヤ２３、入力アイドラギヤ２４、第１駆動ギヤ２６、軸２５、第３駆動ギヤ２８、第３従動ギヤ４４、第３切換機構４６、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成される。これにより、エンジン２にて駆動又はエンジンブレーキを行うことができ、モータジェネレータ５にて駆動又は回生を行うことができる。ここで、ＨＶ走行（２．５速）モードでは、エンジン２と差動装置６との間では、エンジン走行用ギヤトレーン（図２の２１、２９、３０、３２、３３、３４、３６）に加え、第１切換機構３５によって第４駆動ギヤ２９と軸２５が連結されて、ＥＶ走行用ギヤトレーン（図２の２５、２８、４４、４６）が用いられる。なお、ＨＶ走行（２．５速）モードは省略することができる。

［ＨＶ走行（３速）］
ＨＶ走行（３速）モードでは、図３及び図５に示す様にメインクラッチ３がＯＮ（係合）、第１切換機構３５がＯＦＦ（非連結）、第２切換機構３６がＲ側でＯＮ（連結）、第３切換機構４６がＦ側でＯＮ（連結）、第４切換機構４７がＯＮ（連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとなっており、エンジン２と差動装置６との間に、クランクシャフト２ａ、メインクラッチ３、入力軸２１、第２切換機構３６、第５駆動ギヤ３０、第２アイドラギヤ３４、中間軸３２、第１アイドラギヤ３３、第４駆動ギヤ２９、第４従動ギヤ４５、第４切換機構４７、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成され、モータジェネレータ５と差動装置６との間に、入力軸２２、入力駆動ギヤ２３、入力アイドラギヤ２４、第１駆動ギヤ２６、第１従動ギヤ４２、第３切換機構４６、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成される。これにより、エンジン２にて駆動又はエンジンブレーキを行うことができ、モータジェネレータ５にて駆動又は回生を行うことができる。ここで、ＨＶ走行（３速）モードでは、エンジン走行用ギヤトレーン（図５の２９、３０、３２、３３、３４、３６、４５、４７）は、ＥＶ走行用ギヤトレーン（図５の２２、２３、２４、２５、２６、２８、４２、４４、４６）と独立している。

［ＨＶ走行（プレ３速）］
ＨＶ走行（プレ３速）モードでは、図３に示す如く、メインクラッチ３がＯＮ（係合）、第１切換機構３５がＯＦＦ（非連結）、第２切換機構３６がＲ側でＯＮ（連結）、第３切換機構４６がＲ側でＯＮ（連結）、第４切換機構４７がＯＮ（連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとなっており、エンジン２と差動装置６との間に、クランクシャフト２ａ、メインクラッチ３、入力軸２１、第２切換機構３６、第５駆動ギヤ３０、第２アイドラギヤ３４、中間軸３２、第１アイドラギヤ３３、第４駆動ギヤ２９、第４従動ギヤ４５、第４切換機構４７、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成され、モータジェネレータ５と差動装置６との間に、入力軸２２、入力駆動ギヤ２３、入力アイドラギヤ２４、第１駆動ギヤ２６、軸２５、第３駆動ギヤ２８、第３従動ギヤ４４、第３切換機構４６、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成される。これにより、エンジン２にて駆動又はエンジンブレーキを行うことができ、モータジェネレータ５にて駆動又は回生を行うことができる。ここで、ＨＶ走行（プレ３速）モードでは、エンジン走行用ギヤトレーン（図２の２９、３０、３２、３３、３４、４５、４７）は、ＥＶ走行用ギヤトレーン（図２の２２、２３、２４、２５、２６、２８、４４、４６）と独立している。

［ＨＶ走行（４速）］
ＨＶ走行（４速）モードでは、図３に示す如く、メインクラッチ３がＯＮ（係合）、第１切換機構３５がＯＮ（連結）、第２切換機構３６がＦ側でＯＮ（連結）、第３切換機構４６がＲ側でＯＮ（連結）、第４切換機構４７がＯＦＦ（非連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとなっており、エンジン２と差動装置６との間に、クランクシャフト２ａ、メインクラッチ３、入力軸２１、第２切換機構３６、第４駆動ギヤ２９、第１切換機構３５、軸２５、第３駆動ギヤ２８、第３従動ギヤ４４、第３切換機構４６、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成され、モータジェネレータ５と差動装置６との間に、入力軸２２、入力駆動ギヤ２３、入力アイドラギヤ２４、第１駆動ギヤ２６、軸２５、第３駆動ギヤ２８、第３従動ギヤ４４、第３切換機構４６、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成される。これにより、エンジン２にて駆動又はエンジンブレーキを行うことができ、モータジェネレータ５にて駆動又は回生を行うことができる。ここで、ＨＶ走行（４速）モードでは、エンジン２と差動装置６との間では、エンジン走行用ギヤトレーン（図２の２１、２９、３６）に加え、第１切換機構３５によって第４駆動ギヤ２９と軸２５が連結されて、ＥＶ走行用ギヤトレーン（図２の２５、２８、４４、４６）が用いられる。

［ＨＶ走行（５速）］
ＨＶ走行（５速）モードでは、図３に示す如く、メインクラッチ３がＯＮ（係合）、第１切換機構３５がＯＦＦ（非連結）、第２切換機構３６がＦ側でＯＮ、第３切換機構４６がＲ側でＯＮ（連結）、第４切換機構４７がＯＮ（連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとなっており、エンジン２と差動装置６との間に、クランクシャフト２ａ、メインクラッチ３、入力軸２１、第２切換機構３６、第４駆動ギヤ２９、第４従動ギヤ４５、第４切換機構４７、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成され、モータジェネレータ５と差動装置６との間に、入力軸２２、入力駆動ギヤ２３、入力アイドラギヤ２４、第１駆動ギヤ２６、軸２５、第３駆動ギヤ２８、第３従動ギヤ４４、第３切換機構４６、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成される。これにより、エンジン２にて駆動又はエンジンブレーキを行うことができ、モータジェネレータ５にて駆動又は回生を行うことができる。ここで、ＨＶ走行（５速）モードでは、エンジン走行用ギヤトレーン（図２の２１、２９、３６、４５、４７）は、ＥＶ走行用ギヤトレーン（図２の２２、２３、２４、２５、２６、２８、４４、４６）と独立している。

［ＨＶ走行（プレ５速）］
ＨＶ走行（プレ５速）モードでは、図３に示す如く、メインクラッチ３がＯＮ（係合）、第１切換機構３５がＯＦＦ（非連結）、第２切換機構３６がＦ側でＯＮ、第３切換機構４６がＦ側でＯＮ（連結）、第４切換機構４７がＯＮ（連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとなっており、エンジン２と差動装置６との間に、クランクシャフト２ａ、メインクラッチ３、入力軸２１、第２切換機構３６、第４駆動ギヤ２９、第４従動ギヤ４５、第４切換機構４７、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成され、モータジェネレータ５と差動装置６との間に、入力軸２２、入力駆動ギヤ２３、入力アイドラギヤ２４、第１駆動ギヤ２６、第１従動ギヤ４２、第３切換機構４６、出力軸４１を経由した動力伝達経路が構成される。これにより、エンジン２にて駆動又はエンジンブレーキを行うことができ、モータジェネレータ５にて駆動又は回生を行うことができる。ここで、ＨＶ走行（プレ５速）モードでは、エンジン走行用ギヤトレーン（図２の２１、２９、３６、４５、４７）は、ＥＶ走行用ギヤトレーン（図２の２２、２３、２４、２５、２６、４２、４６）と独立している。

次に、本発明にかかる変速機制御装置１３におけるエンジン走行用ギヤトレーンによる動力伝達経路を構成する変速機４の切換機構３５、３６、４６、４７の連結の順序を、ＨＶ走行（１速）及びＨＶ走行（３速）のモードにて説明する。

ＨＶ走行（３速）モードは、図３及び図５を用いて説明した様に、メインクラッチ３のクラッチディスク３ｂ１を固定した変速機４の入力側の軸２１から変速機４の出力側の軸４１に至るエンジン走行用ギヤトレーンによる動力伝達経路は、第２切換機構３６がＲ側でＯＮ（連結）と、第４切換機構４７がＯＮ（連結）と、２つの切換機構３６、４７の連結にて形成される。なお、ＨＶ走行（３速）モードは、第３切換機構４６がＦ側でＯＮ（連結）しているが、この第３切換機構４６の連結は、エンジン走行用ギヤトレーンによる動力伝達経路とは独立してモータジェネレータ５と出力軸４１との動力伝達経路を形成するものである。

図５に示す如く、第４切換機構４７は、第２切換機構３６よりもＨＶ走行（３速）のエンジン走行用ギヤトレーンの動力伝達経路おいて出力側の軸４１に近い位置に配置されている。図６は、変速機制御装置１３により実行されるＨＶ走行（３速）へのモード切換制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

ＨＶ走行（３速）へのモード切換制御ルーチンは、ステップＳ１１に示すＨＶ走行（３速）への変速要求にて開始される。そして、ステップＳ１２にて、変速機４は前述の如く、図２、図３に示す様に、メインクラッチ３がＯＦＦ（非係合）、第１切換機構３５がＯＦＦ（非連結）、第２切換機構３６がニュートラル、第３切換機構４６がニュートラル、第４切換機構４７がＯＦＦ（非連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとされたニュートラルモードに移行する。このニュートラルモードでは、エンジン２とモータジェネレータ５と差動装置６との間での動力の伝達がない。

次いで、ステップＳ１３にて、第２切換機構３６よりもＨＶ走行（３速）の動力伝達経路おいて出力側の軸４１に近い位置に配置された第４切換機構４７をＯＮ（連結）にする。第４切換機構４７をＯＮ（連結）にて、出力軸４１と第４従動ギヤ４５とは連結されて、出力軸４１と第４従動ギヤ４５とが一体回転する。

次いで、ステップＳ１４にて、第２切換機構３６をＲ側でＯＮ（連結）にする。第２切換機構３６をＲ側でＯＮ（連結）にて、入力軸２１と第５駆動ギヤ３０とは連結されて、入力軸２１と第５駆動ギヤ３０とが一体回転する。

次いで、ステップ１５にて、メインクラッチ３をＯＮ（係合）にする。メインクラッチ３のＯＮ（係合）にて、エンジン２と入力軸２１とは連結されて、エンジン２による回転動力が入力軸２１に伝達される。

次いで、ステップＳ１６にて第３切換機構４６をＦ側でＯＮ（連結）にする。この第３切換機構４６のＦ側でＯＮ（連結）にて、第１従動ギヤ４２と出力軸４１とは連結されて第１従動ギヤ４２と出力軸４１とが一体回転する。

この様にして、図５に示す如く、メインクラッチ３がＯＮ（係合）、第１切換機構３５がＯＦＦ（非連結）、第２切換機構３６がＲ側でＯＮ（連結）、第３切換機構４６がＦ側でＯＮ（連結）、第４切換機構４７がＯＮ（連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとされて、ＨＶ走行（３速）は、エンジン２と差動装置６との間に、クランクシャフト２ａ、メインクラッチ３、入力軸２１、第２切換機構３６、第５駆動ギヤ３０、第２アイドラギヤ３４、中間軸３２、第１アイドラギヤ３３、第４駆動ギヤ２９、第４従動ギヤ４５、第４切換機構４７、出力軸４１を経由したエンジン走行用ギヤトレーンによる動力伝達経路が構成され、モータジェネレータ５と差動装置６との間に、入力軸２２、入力駆動ギヤ２３、入力アイドラギヤ２４、第１駆動ギヤ２６、第１従動ギヤ４２、第３切換機構４６、出力軸４１を経由したＥＶ走行用ギヤトレーン動力伝達経路が構成される。次いで、ステップＳ１７にて、ＨＶ走行（３速）へのモード切換制御ルーチンは終了する。

なお、ステップＳ１６に示す第３切換機構４６をＦ側でＯＮ（連結）は、ＨＶ走行（３速）モードにおいて、エンジン走行用ギヤトレーン（図５の２９、３０、３２、３３、３４、３６、４５、４７）とは、独立したＥＶ走行用ギヤトレーン（図５の２２、２３、２４、２５、２６、２８、４２、４４、４６）による動力伝達経路を形成するものであるため、メインクラッチのクラッチディスク分の慣性に基づく作用力は、エンジン走行用ギヤトレーンに作用し、ＥＶ走行用ギヤトレーンには作用しない。従って、ＨＶ走行（３速）モードへ変速するに、第３切換機構４６をＦ側でＯＮ（連結）する順序は、図６に示す順序に限ることなく、メインクラッチ３をＯＮ（係合）させる以前に行なう様にする変更することも可能である。

この様に、ＨＶ走行（３速）におけるエンジン走行用ギヤトレーンの動力伝達経路において、第２切換機構３６よりも変速機４の出力側の軸４１に近い位置に配置された第４切換機構４７をＯＮ（連結）にし、次いで、第２切換機構３６をＲ側でＯＮ（連結）にした場合における第４切換機構４７及び第２切換機構３６に作用する作用力なる各トルクＴは以下に示す如くとなる。

初めに、出力側の軸４１に近い位置に配置された第４切換機構４７がＯＮ（連結）する際、第４切換機構４７には、中間軸３２の慣性がかかるが、他と比べて無視し得る程小さいことから、第４切換機構４７に作用するトルクＴは０（ゼロ）とみなせる。

次に、第２切換機構３６をＲ側でＯＮ（連結）にする際、メインクラッチ３のクラッチディスク３ｂ１による慣性Ｉ_ＣＬにより、第２切換機構３６に作用するトルクＴは下記の数式１に示される。なお、d(ω₃₆)/dtは第２切換機構３６にて連結される入力軸２１の角加速度すなわちメインクラッチ３の角加速度である。

一方、仮にＨＶ走行（３速）におけるエンジン走行用ギヤトレーンの動力伝達経路を第４切換機構４７よりもＨＶ走行（３速）の動力伝達経路おいて出力側の軸４１に遠い位置に配置された第２切換機構３６をＲ側でＯＮ（連結）にし、次いで、第４切換機構４７をＯＮ（連結）にした場合における第２切換機構３６及び第４切換機構４７に作用する作用力なる各トルクＴは以下に示す如くとなる。

初めに、出力側の軸４１に遠い位置に配置された第２切換機構３６がＲ側でＯＮ（連結）する際、第２切換機構３６には、中間軸３２の慣性がかかるが、他と比べて無視し得る程小さいことから、第２切換機構３６に作用するトルクＴは０（ゼロ）とみなせる。

次に、第４切換機構４７をＯＮ（連結）する際、第４切換機構４７には、メインクラッチ３のクラッチディスク３ｂ１の慣性Ｉ_ＣＬがＨＶ走行３速のギヤ比ｉ_３ｒｄを介して作用することとなり、第４切換機構４７に作用するトルクＴは下記の数式２に示される。なお、d(ω₄₇)/dtは第４切換機構４７にて連結される第４従動ギヤ４５の角加速速度である。

従って、第４切換機構４７をＯＮ（連結）する際、第４切換機構４７に作用するトルクＴは、初めに、出力側の軸４１に近い位置に配置された第４切換機構４７がＯＮ（連結）する場合では、トルクＴは０（ゼロ）とみなせるに対して、初めに、出力側の軸４１に遠い位置に配置された第２切換機構３６がＲ側でＯＮ（連結）した場合では、数式２に示される如く、増大している。

以上の結果、本発明の如く、動力伝達経路おいて出力側の軸４１に近い位置に配置された第４切換機構４７をＯＮ（連結）にし、次いで、第２切換機構３６をＲ側でＯＮ（連結）にした場合の方が、第４切換機構４７に作用するトルクＴは小さくなり、優れることとなる。

次に、変速機制御装置１３により実行されるＨＶ走行（１速）へのモード切換制御ルーチンの一例を示すフローチャートを図７に示す。ＨＶ走行（１速）のエンジン走行用ギヤトレーンによる動力伝達経路において、図４に示す如く第３切換機構４６が変速機４の出力側の軸４１に近い位置に配置され、第２切換機構３６が入力側の軸２１に近い位置に配置され、第１切換機構３５が、第３切換機構４６と第２切換機構３６との間に配置されている。従って、第１切換機構３５、第２切換機構３６及び第３切換機構４６の内でその配置位置が変速機４の出力側の軸４１に近い順は、第３切換機構４６、第１切換機構３５、第２切換機構３６となる。

ＨＶ走行（１速）へのモード切換制御ルーチンはステップＳ２１に示すＨＶ走行（１速）への変速要求にて開始される。そして、ステップＳ２２にて、変速機４は前述の如く、図２、図３に示す様に、メインクラッチ３がＯＦＦ（非係合）、第１切換機構３５がＯＦＦ（非連結）、第２切換機構３６がニュートラル、第３切換機構４６がニュートラル、第４切換機構４７がＯＦＦ（非連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとされたニュートラルモードに移行する。このニュートラルモードでは、エンジン２とモータジェネレータ５と差動装置６との間での動力の伝達がない。

次いで、ステップＳ２３にて、ＨＶ走行（１速）のエンジン走行用ギヤトレーンの動力伝達経路おいて、第１切換機構３５、第２切換機構３６及び第３切換機構４６の内で変速機４の出力側の軸４１に最も近い位置に配置された第３切換機構４６をＦ側でＯＮ（連結）にする。第３切換機構４６をＦ側でＯＮ（連結）にて、出力軸４１と第１従動ギヤ４２とは連結されて、出力軸４１と第１従動ギヤ４２とが一体回転する。

次いで、ステップＳ２４にて、第１切換機構３５をＯＮ（連結）にする。第１切換機構３５をＯＮ（連結）にて、軸２５と第４駆動ギヤ２９とは連結されて、軸２５と第４駆動ギヤ２９とが一体回転する。

次いで、ステップ２５にて、第２切換機構３６をＲ側でＯＮ（連結）する。第２切換機構３６をＲ側でＯＮ（連結）にて、入力軸２１と第５駆動ギヤ３０とは連結されて、入力軸２１と第５駆動ギヤ３０とが一体回転する。

次いで、メインクラッチ３をＯＮ（係合）にする。メインクラッチ３のＯＮ（係合）にて、エンジン２と入力軸２１とは連結されて、エンジン２による回転動力が入力軸２１に伝達される。

この様にして、図４に示す如く、メインクラッチ３がＯＮ（係合）、第１切換機構３５がＯＮ（連結）、第２切換機構３６がＲ側でＯＮ（連結）、第３切換機構４６がＦ側でＯＮ（連結）、第４切換機構４７がＯＦＦ（非連結）、リバースアイドラギヤ３１がＯＦＦとなっており、エンジン２と差動装置６との間に、クランクシャフト２ａ、メインクラッチ３、入力軸２１、第２切換機構３６、第５駆動ギヤ３０、第２アイドラギヤ３４、中間軸３２、第１アイドラギヤ３３、第４駆動ギヤ２９、第１切換機構３５、軸２５、第１駆動ギヤ２６、第１従動ギヤ４２、第３切換機構４６、出力軸４１を経由したエンジン走行用ギヤトレーンによる動力伝達経路が構成され、モータジェネレータ５と差動装置６との間に、入力軸２２、入力駆動ギヤ２３、入力アイドラギヤ２４、第１駆動ギヤ２６、第１従動ギヤ４２、第３切換機構４６、出力軸４１を経由したＥＶ走行用ギヤトレーンの動力伝達経路が構成される。次いで、ステップＳ２７にて、ＨＶ走行（１速）へのモード切換制御ルーチンは終了する。

この様に、ＨＶ走行（１速）におけるエンジン走行用ギヤトレーンの動力伝達経路において、変速機４の出力側の軸４１に近い位置に配置された順に、第３切換機構４６をＦ側でＯＮ（連結）にし、次いで、第１切換機構３５をＯＮ（連結）、次いで第２切換機構３６をＦ側でＯＮ（連結）にした場合における第３切換機構４６、第１切換機構３５及び第２切換機構３６に作用する作用力なる各トルクＴは以下に示す如くとなる。

初めに、出力側の軸４１に最も近い位置に配置された第３切換機構４６がＦ側でＯＮ（連結）する際、第３切換機構４６には、モータジェネレータ５の入力軸２２の慣性Ｉ_ｍｇが、ＥＶ走行用ギヤトレーンによる１速のギヤ比ｉ_ｍｇ１を介し作用し、第３切換機構４６に作用するトルクは下記の数式３に示される。なお、d(ω₄₆)/dtは第３切換機構４６に連結される第１従動ギヤ４２の角加速速度である。

次に、第１切換機構３５をＯＮ（連結）にする際、第１切換機構３５には中間軸３２の慣性がかかるが、他と比べて無視し得る程小さいことから、第１切換機構３５に作用するトルクＴは０（ゼロ）とみなせる。

次に、第２切換機構３６をＲ側でＯＮ（連結）にする際、メインクラッチ３のクラッチディスク３ｂ１による慣性Ｉ_ＣＬにより、第２切換機構３６に作用するトルクＴは前述の数式１と同様となる。

一方、仮にＨＶ走行（１速）におけるエンジン走行用ギヤトレーンの動力伝達経路において、変速機４の出力側の軸４１に遠い順に、第２切換機構３６をＲ側でＯＮ（連結）し、次いで第１切換機構３５をＯＮ（連結）し、次いで、第３切換機構４６をＲ側でＯＮ（連結）にした場合における第１切換機構３５、第２切換機構３６及び第３切換機構４６に作用する作用力なる各トルクＴは以下に示す如くとなる。

初めに、出力側の軸４１に対して最も遠い位置に配置された第２切換機構３６がＲ側でＯＮ（連結）する際、第２切換機構３６には、中間軸３２の慣性がかかるが、他と比べて無視し得る程小さいことから、第２切換機構３６に作用するトルクＴは０（ゼロ）とみなせる。

次に、第１切換機構３５をＯＮ（連結）する際、第１切換機構３５には、メインクラッチ３のクラッチディスク３ｂ１による慣性Ｉ_ＣＬにより、第２切換機構３６に作用するトルクＴは、前述の数式１と同様である。

次に、第３切換機構４６をＦ側でＯＮ（連結）する際に、第３切換機構４６には、モータジェネレータ５の入力軸２２の慣性Ｉ_ｍｇが、ＥＶ走行用ギヤトレーンの１速のギヤ比ｉ_ｍｇ１を介して作用し、又、メインクラッチ３のクラッチディスク３ｂ１による慣性Ｉ_ＣＬが、エンジン走行用ギヤトレーンの１速のギヤ比ｉ_１ｓｔを介して作用するため、第３切換機構４６に作用するトルクＴは下記の数式４に示される。

従って、第３切換機構４６をＦ側でＯＮ（連結）する際、第３切換機構４６に作用するトルクＴは、変速機４の出力側の軸４１に近い順即ち最初に第３切換機構４６がＦ側でＯＮ（連結）する場合は、トルクＴは前述の数式３であるに対して、逆に変速機４の出力側の軸４１に遠い順即ち第３切換機構４６をＦ側でＯＮ（連結）した場合は前述の数式４となり、メインクラッチ３のクラッチディスク３ｂ１による慣性Ｉ_ＣＬが、エンジン走行用ギヤトレーンの１速のギヤ比ｉ_１ｓｔを介して作用する分増大している。

以上の結果、本発明の如く、動力伝達経路において、変速機４の出力側の軸４１に近い位置に配置された順に、第３切換機構４６をＦ側でＯＮ（連結）にし、次いで、第１切換機構３５をＯＮ（連結）、次いで第２切換機構３６をＦ側でＯＮ（連結）にした場合の方が、第４切換機構４７に作用するトルクＴは小さくなり、優れることとなる。

なお、本発明の第１切換機構３５、第２切換機構３６、第３切換機構４６及び第４切換機構４７は、ドククラッチの場合を例示したが、これに代えてシンクロメッシュ設けた切換機構を使用することも可能である。

又、本発明を、動力源として、燃料の燃焼エネルギーにより回転動力を出力するエンジンと、電気エネルギーにより回転動力を出力するモータジェネレータとを備えるハイブリッド車両に適用した場合を例示したが、本発明は、動力源はエンジンとした車両にも適用できることは明らかである。

又、本発明は、動力源（エンジン）からの動力をギヤに伝達するメインクラッチを変速段の奇数段と偶数段とで２系統を持つもデュアルクラッチトランスミッションにも適用可能である。

上述のように、本発明の実施形態による変速機制御装置１３によれば、エンジン２からの回転動力がメインクラッチ３を経て伝達されるとともにメインクラッチ３のクラッチディスク３ｂ１に固定された変速機４の入力側の軸２１と、回転動力を変速して入力側の軸２１から変速機４の出力側の軸４１に伝達可能である動力伝達経路を構成するエンジン走行用ギヤトレーン（ＨＶ走行３速モードでは２９、３０、３２、３３、３４、３６、４５、４７、またＨＶ走行１速モードでは２５、２６、２９，３０、３２、３３、３４，３６，４２、４６）と、動力伝達経路に設けられてエンジン走行用ギヤトレーンを複数の変速段に連結にて切換可能な複数の切換機構３５，３６、４６、４７と、複数の変速段のうちの一つの変速段を形成する複数の切換機構（ＨＶ走行３速モードでは、３６及び４７、又ＨＶ走行１速モードでは、３５，３６及び４６）の連結は動力伝達経路において出力側の軸４１に近い側の切換機構（ＨＶ走行３速モードでは、４７、又ＨＶ走行１速モードでは４６）から順に連結させるので、メインクラッチ３のクラッチディスク３ｂ１分の慣性に基づく作用力は、切換機構のうち最後に連結される動力伝達経路において入力側の軸２１に近い側の切換機構（ＨＶ走行３速モードでは３５、又ＨＶ走行１速モードでは３６）に初めて加わることになる。一方、複数の変速段のうちの一つの変速段を形成する複数の切換機構の連結を同時又は動力伝達経路において変速機の入力側の軸２１に近い側の切換機構から順に連結した場合には、動力伝達経路において入力側の軸２１に近い切換機構の連結にてメインクラッチ３のクラッチディスク３ｂ１分の慣性に基づく作用力が動力伝達経路のギヤトレーンによるギヤ比を介して増大して、最後に連結される動力伝達経路において出力側の軸４１に近い切換機構に加わることとなる。従って、複数の変速段のうちの一つの変速段を形成する複数の切換機構の連結は動力伝達経路において変速機４の出力側の軸４１に近い側の切換機構から順に連結させることにより、メインクラッチ３のクラッチディスク３ｂ１分の慣性に基づく作用力が動力伝達経路のギヤトレーンのギヤ比を介して増大することがなく、メインクラッチ３のクラッチディスク３ｂ１分の慣性に基づく作用力は、切換機構のうち最後に連結される動力伝達経路において入力側に近い側の切換機構に初めて加わることになる結果、複数の変速段のうちの一つの変速段へ切換える際に切換機構に作用するメインクラッチ３のクラッチディスク３ｂ１分の慣性に基づく作用力を抑えることができる。

上述のように、本発明の実施形態による変速機制御装置１３によれば、複数の切換機構３５，３６、４６、４７は、ドグクラッチであるので、構造の簡単化ができる。また、ドグクラッチは、回転動力を摩擦で伝達するのではなく、噛み合いで伝達するため、いきなり結合(連結)する構造上、変速ショックが大きくならざるをえないドグクラッチには、複数の変速段のうちの一つの変速段へ切換える際に切換機構に作用するメインクラッチのクラッチディスク分の慣性に基づく作用力を抑えることができる本発明が有効である。

上述のように、本発明の実施形態による変速機制御装置１３によれば、メインクラッチ３の係合は切換機構３５，３６、４６、４７の連結後に行なわれるので、スムーズな変速を行える。

上述のように、本発明の実施形態による変速機制御装置１３によれば、複数の切換機構３５，３６、４６、４７の少なくとも一つを介して出力側の軸４１へモータジェネレータ５からの回転動力が伝達されるので、異なる動力源を用いたハイブリッド用の変速機にも利用できる。

上述のように、本発明の実施形態による変速機制御装置１３によれば、エンジン走行用ギヤトレーンは、入力側の軸２１および出力側の軸４１と略平行に配置された中間軸３２を有し、複数の切換機構は、出力側の軸４１と中間軸３２とを連結する第１の切換機構（ＨＶ走行３速モードでは４７、又ＨＶ走行１速モードでは４６）と、中間軸３２と入力側の軸２１とを連結する第２の切換機構（ＨＶ走行３速モード及びＨＶ走行１速モードでは３６）とを有するので、平行３軸変速機にも利用できる。

上述のように、本発明の実施形態による変速機制御装置１３によれば、複数の切換機構は、動力伝達経路における第１の切換機構４６と第２の切換機構３６との間に第３の切換機構３５を有するので、３つの切換機構３５，３６，４６を連結させて変速段を形成する場合にも利用できる。

なお、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが可能であることは、明らかである。

１ 車両駆動装置
２ エンジン
３ メインクラッチ
３ｂ１ クラッチディスク
４ 変速機
５ モータジェネレータ
６ 差動装置
７、８ 車輪
１３ 変速機制御装置
２１ 入力軸
２５ 軸（エンジン走行用ギヤトレーン）
２６ 第１駆動ギヤ（エンジン走行用ギヤトレーン）
２９ 第４駆動ギヤ（エンジン走行用ギヤトレーン）
３０ 第５駆動ギヤ（エンジン走行用ギヤトレーン）
３２ 中間軸（エンジン走行用ギヤトレーン）
３３ 第１アイドラギヤ（エンジン走行用ギヤトレーン）
３４ 第２アイドラギヤ（エンジン走行用ギヤトレーン）
３５ 第１切換機構
３６ 第２切換機構
４１ 出力軸
４２ 第１従動ギヤ（エンジン走行用ギヤトレーン）
４５ 第４従動ギヤ（エンジン走行用ギヤトレーン）
４６ 第３切換機構
４７ 第４切換機構

Claims (6)

1. エンジンからの回転動力がメインクラッチを経て伝達されるとともに前記メインクラッチのクラッチディスクに固定された変速機の入力側の軸と、
   前記回転動力を変速して前記入力側の軸から前記変速機の出力側の軸に伝達可能である動力伝達経路を構成するエンジン走行用ギヤトレーンと、
   前記動力伝達経路に設けられて前記エンジン走行用ギヤトレーンを複数の変速段に連結にて切換可能な複数の切換機構と、
   前記複数の変速段のうちの一つの変速段を形成する前記複数の切換機構の連結は前記動力伝達経路において前記出力側の軸に近い側の切換機構から順に連結させるとした変速機制御装置。
2. 前記複数の切換機構は、ドグクラッチである請求項１に記載の変速機制御装置。
3. 前記メインクラッチの係合は前記切換機構の連結後に行なわれる請求項１または請求項２に記載の変速機制御装置。
4. 前記複数の切換機構の少なくとも一つを介して前記出力側の軸へモータジェネレータからの回転動力が伝達される請求項１〜３のいずれか一項に記載の変速機制御装置。
5. 前記エンジン走行用ギヤトレーンは、前記入力側の軸および前記出力側の軸と略平行に配置された中間軸を有し、前記複数の切換機構は、前記出力側の軸と前記中間軸とを連結する第１の切換機構と、前記中間軸と前記入力側の軸とを連結する第２の切換機構とを有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の変速機制御装置。
6. 前記複数の切換機構は、前記動力伝達経路における前記第１の切換機構と前記第２の切換機構との間に第３の切換機構を有する請求項５に記載の変速機制御装置。

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