JP2015058790A - ハイブリッド車両用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃費に優れたハイブリッド車両用駆動装置を提供する。
【解決手段】エンジン２と回転連結された第一入力軸１０１と、第二入力軸１０２と、第一入力軸１０１及び第二入力軸１０２と平行に設けられた出力軸１０３と、第一入力軸１０１と第二入力軸１０２を回転連結又は切断する噛み合い式の第一ドグクラッチ１５１と、出力軸１０３に遊転可能に設けられた複数のドリブンギヤ１４１〜１４５と、第二入力軸１０２に相対回転不能に固定されたドライブギヤ１３１〜１３５と、ドリブンギヤ１４１〜１４５を出力軸１０３に相対回転不能に回転連結する複数のドグクラッチ１５２〜１５４と、出力軸１０３と回転連結されたサンギヤ１１１と、第二入力軸１０２に回転連結されたキャリア１１３と、モータジェネレータ３と回転連結されたリングギヤ１１４と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輪がエンジンとモータによって駆動されるハイブリッド車両用の駆動装置に関する。

特許文献１には、変速中においてエンジンとクラッチが切断され、エンジントルクが出力軸に出力されない場合に、モータトルクを出力軸に出力させることにより、変速中における車両の減速を抑制する技術が開示されている。

特開２０１２−２４７０１９号公報（図１３〜図３０）

特許文献１に示される技術では、変速段を形成する際に、遊転ギヤと軸とを同期させるためのシンクロナイザ機構等の同期機構が必要となる。このため、シンクロナイザ機構において、摺動抵抗が常時生じて、機械的損失が発生してしまうという問題があった。また、入力軸と切断されたエンジンを接続するために、摩擦クラッチによって入力軸とエンジンの回転速度を同期させる必要がある。このため、入力軸とエンジンの回転速度の同期時に、摩擦クラッチにおいて熱として運動エネルギーが放出され、ハイブリッド車両の燃費が悪化してしまうという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、燃費に優れたハイブリッド車両用駆動装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するためになされた、請求項１に係る発明は、エンジンの駆動トルクが入力される第一入力軸と、第二入力軸と、車両の駆動輪に回転連結され、前記第一入力軸及び前記第二入力軸と平行に設けられた出力軸と、前記第一入力軸と前記第二入力軸を回転連結又は切断する噛み合い式のフロントクラッチと、前記フロントクラッチを駆動するフロントクラッチアクチュエータと前記第二入力軸及び前記出力軸の一方に遊転可能に設けられた複数の遊転ギヤと、前記第二入力軸及び前記出力軸の他方に相対回転不能に固定され、前記複数の遊転ギヤとそれぞれ噛合する複数の固定ギヤと、前記遊転ギヤを前記遊転ギヤが設けられている軸に相対回転不能に回転連結する複数の連結部と、前記複数の連結部をそれぞれ駆動するシフトアクチュエータと、速度線図においてギヤ比に対応した間隔で順次並べられた第一要素、第二要素、第三要素を有し、前記第一要素は前記出力軸に回転連結され、前記第二要素は前記第二入力軸に回転連結され、前記第三要素は前記モータと回転連結されている遊星歯車機構と、を有する。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記遊星歯車機構は、シングルピニオン式であり、前記第一要素は、サンギヤであり、前記第二要素は、キャリアであり、前記第三要素は、リングギヤである。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記全ての遊転ギヤが、当該遊転ギヤが設けられている軸に回転連結されていない状態で、前記フロントクラッチアクチュエータを作動させて、前記フロントクラッチによって前記第一入力軸と前記第二入力軸を回転連結させたうえで、前記モータを回転させて前記エンジンを回転させて始動させるエンジン始動部、を有する。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の発明において、前記出力軸を回転不能とする固定部を有し、前記エンジン始動部は、前記エンジンの始動時に、前記固定部によって前記出力軸を回転不能とする。

請求項５に係る発明は、請求項１〜請求項４に記載の発明において、前記第二入力軸の回転速度を検出する入力軸回転速度センサと、前記出力軸の回転速度を検出する出力軸回転速度センサと、前記入力軸回転速度センサ及び前記出力軸回転速度センサによって検出された前記入力軸及び前記出力軸の回転速度に基づいて、発進時の変速段に対応する前記遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との回転が同期するように前記モータを制御する発進時回転同期部と、前記遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との回転が同期した後に、前記シフトアクチュエータを制御して、前記連結部によって発進時の変速段に対応する前記遊転ギヤを当該遊転ギヤが設けられている軸に相対回転不能に回転連結する発進時変速段形成部と、を有する。

請求項６に係る発明は、請求項１〜請求項５に記載の発明において、前記第二入力軸の回転速度を検出する入力軸回転速度センサと、前記出力軸の回転速度を検出する出力軸回転速度センサと、前記モータに負トルクを出力させることにより、前記固定ギヤ及び前記遊転ギヤを介して前記出力軸に入力されている前記エンジンから出力された駆動トルクを低減させる変速時駆動トルク低減部と、前記変速時駆動トルク低減部によって前記出力軸に入力されている前記エンジンから出力された駆動トルクが低減されている状態で、前記シフトアクチュエータを制御することにより、前記連結部によって前記軸に相対回転不能にされている前記遊転ギヤを前記軸に対して遊転可能にする変速時ニュートラル形成部と、前記入力軸回転速度センサ及び前記出力軸回転速度センサによって検出された前記入力軸及び前記出力軸の回転速度に基づいて、形成する変速段に対応する前記遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との回転が同期するように前記モータを制御する変速時回転同期部と、前記遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との回転が同期した後に、前記シフトアクチュエータを制御して、前記連結部によって形成する変速段に対応する前記遊転ギヤを当該遊転ギヤが設けられている軸に相対回転不能に回転連結する変速時変速段形成部と、を有する。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載の発明において、アップシフトが実行される場合には、前記変速時回転同期部は、エンジンへの燃料の供給を停止させる。

請求項８に係る発明は、請求項１〜請求項７に記載の発明において、前記連結部は、噛み合い式のクラッチである。

請求項１に係る発明によると、エンジンと回転連結された第一入力軸と第二入力軸を回転連結又は切断するフロントクラッチは、噛み合い式である。これにより、フロントクラッチによって第一入力軸を第二入力軸に回転連結させる際には、摩擦クラッチのように摩擦熱が発生しないので、ハイブリッド車両用駆動装置の燃費が向上する。

また、第二入力軸と出力軸との間に、出力軸と回転連結された第一要素と、第二入力軸に回転連結された第二要素と、モータと回転連結された第三要素とから構成された遊星歯車機構が設けられている。これにより、変速段を形成する際に、シンクロナイザ機構を用いなくても、モータによって遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との回転の同期を行うことができる。このため、連結部として、シンクロナイザ機構の代わりに噛み合い式のクラッチを用いることができ、噛み合い式のクラッチはシンクロナイザ機構のように機械的損失が常時発生することが無いので、ハイブリッド車両用駆動装置の燃費が向上する。

請求項２に記載の発明によると、遊星歯車機構は、シングルピニオン式であり、第一要素はサンギヤであり、第二要素はキャリアであり、第三要素はリングギヤである。このように、遊星歯車機構が、シングルピニオン式であるので、単純な構造で、モータによって遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との回転の同期を行うことができる機構を実現することができる。

請求項３に記載の発明によると、エンジン始動部は、全ての遊転ギヤが、当該遊転ギヤが設けられている軸に回転連結されていない状態で、フロントクラッチアクチュエータを作動させて、フロントクラッチによって第一入力軸と第二入力軸を回転連結させ、モータを回転させることにより、エンジンを回転させてエンジンを始動させる。これにより、エンジンを始動させるための専用のスタータが不要となるので、ハイブリッド車両用駆動装置のコストを削減できるだけでなく、ハイブリッド車両用駆動装置が軽量となり、ハイブリッド車両用駆動装置の燃費が向上する。

請求項４に係る発明によれば、出力軸を回転不能とする固定部を有する。そして、エンジン始動部は、エンジンの始動時に、固定部によって出力軸を回転不能とする。これにより、エンジン始動時に、固定部によってモータが出力するモータトルクが支持されるので、モータトルクが確実にエンジンに伝達され、モータによってエンジンを確実に回転させて始動させることができる。また、固定部によって出力軸が回転不能とされるので、エンジン始動時において、出力軸が回転してしまうことに起因する車両の後退を防止することができる。

請求項５に係る発明によれば、発進時回転同期部は、発進時の変速段に対応する遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との回転が同期するようにモータを制御する。これにより、シンクロナイザ機構によらずに、遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との回転を同期させることができる。このため、連結部としてシンクロナイザ機構の代わりに噛み合い式のクラッチを用いることができ、シンクロナイザ機構のように機械的損失が常時発生することが無いので、ハイブリッド車両用駆動装置の燃費が向上する。

請求項６に係る発明によれば、変速時駆動トルク低減部は、モータに負トルクを出力させることにより、固定ギヤ及び遊転ギヤを介して出力軸に入力されているエンジンから出力された駆動トルクを低減させる。そして、変速時ニュートラル形成部は、出力軸に入力されているエンジンから出力された駆動トルクが低減されている状態で、シフトアクチュエータを制御することにより、連結部によって軸に相対回転不能にされている遊転ギヤを軸に対して遊転可能にする。このように、摩擦クラッチによってエンジンから入力軸に入力されているエンジントルクを遮断しなくても、エンジンから遊転ギヤが設けられている軸に入力されるエンジントルクを低減させて、遊転ギヤを軸に対して遊転可能にすることができる。このため、摩擦クラッチが不要となり、摩擦クラッチによる摩擦熱が発生しないので、ハイブリッド車両用駆動装置の燃費が向上する。

また、変速時回転同期部は、形成する変速段に対応する遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との回転が同期するようにモータを制御する。これにより、シンクロナイザ機構によらずに、遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との回転を同期させることができる。このため、連結部としてシンクロナイザ機構の代わりに噛み合い式のクラッチを用いることができ、シンクロナイザ機構のように機械的損失が常時発生することが無いので、ハイブリッド車両用駆動装置の燃費が向上する。

請求項７に係る発明によれば、アップシフトが実行される場合には、変速時回転同期部は、エンジンへの燃料の供給を停止させる。これにより、エンジン回転速度が低下して、第二入力軸の回転速度も低下するので、遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との回転の同期時間が短縮され、変速時間が短縮される。また、エンジン回転速度の低下に伴い、エンジンの回転に伴い回転する部材のイナーシャトルクが、遊星歯車機構を介して出力軸に入力される。このため、アップシフト時に、無駄な燃料消費を抑えつつ、車両の減速を抑制することができる。

請求項８に係る発明によれば、遊転ギヤを遊転ギヤが設けられている軸に相対回転不能に回転連結する連結部は、噛み合い式のクラッチである。噛み合い式のクラッチは、シンクロナイザ機構のように機械的損失が常時発生することが無いので、ハイブリッド車両用駆動装置の燃費が向上する。

本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の全体図である。 横軸を出力軸回転速度、縦軸をアクセル開度としたグラフであり、自動変速機の変速線の説明図である。 遊星歯車機構の速度線図である。 「走行制御処理」のフローチャートである。 「走行制御処理」のサブルーチンである「エンジン始動処理」のフローチャートである。 「走行制御処理」のサブルーチンである「発進処理」のフローチャートである。 エンジン始動時及び発進時の遊星歯車機構の速度線図である。 「走行制御処理」のサブルーチンである「変速処理」のフローチャートである。 エンジントルクが変速ギヤ及び遊星歯車機構を介して出力軸に入力される状態を示した説明図である。 自動変速機をニュートラルにする際の遊星歯車機構の速度線図である。 別の実施形態のハイブリッド車両用駆動装置の全体図である。 ハイブリッド車両の走行状態の遷移図である。

（ハイブリッド車両用駆動装置）
以下に、図１を用いて、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１について説明する。図１に示すように、ハイブリッド車両用駆動装置１（以下、駆動装置１と略す）が搭載されるハイブリッド車両１０００（以下、車両１０００と略す）は、エンジン２、モータジェネレータ３、インバータ装置４、バッテリ５、自動変速機１００、デファレンシャル９、アクセルペダル７１、アクセルセンサ７２、ブレーキペダル７５、ブレーキセンサ７６、駆動輪Ｗを有している。

エンジン２は、ガソリンや軽油等の炭化水素系燃料を使用するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等である。エンジン２は、駆動軸２１、スロットルバルブ２２、フライホイール２３、エンジン回転速度センサ２４、燃料噴射装置２８を有している。駆動軸２１は、ピストンにより回転駆動されるクランクシャフトと一体的に回転する。このように、エンジン２は、駆動軸２１に駆動トルク（以下、エンジントルクＴｅと略す）を出力し、駆動輪Ｗを駆動する。なお、エンジン２がガソリンエンジンである場合には、エンジン２のシリンダヘッドには、シリンダ内の混合気を点火するための点火装置（不図示）が設けられている。

スロットルバルブ２２は、エンジン２のシリンダに空気を取り込む経路の途中に設けられている。スロットルバルブ２２は、エンジン２のシリンダに取り込まれる空気量（混合気量）を調整するものである。燃料噴射装置２８は、エンジン２の内部に空気を取り込む経路の途中やエンジン２のシリンダヘッドに設けられている。燃料噴射装置２８は、ガソリンや軽油等の燃料を噴射する装置である。

エンジン回転速度センサ２４は、駆動軸２１に隣接する位置に設けられ、駆動軸２１の回転速度、つまり、エンジン２の回転速度（以下、エンジン回転速度Ｎｅと略す）を検出し、その検出信号を制御部１０に出力するセンサである。

フライホイール２３は、駆動軸２１に回転連結されている。フライホイール２３は、所定の慣性モーメントを有し、回転による運動エネルギーを蓄えるとともに放出するものである。

アクセルペダル７１は、エンジン２が出力するエンジントルクＴｅを可変に操作するものである。アクセルセンサ７２は、アクセルペダル７１の操作量であるアクセル開度Ａｃを検出し、制御部１０に出力する。

ブレーキペダル７５は、車両１０００に付与される制動力を可変に操作するものである。ブレーキセンサ７６は、ブレーキペダル７５の操作量であるブレーキ操作量Ｂｋを検出し、制御部１０に出力する。

モータジェネレータ３は、駆動輪Ｗに駆動トルク（以下、モータトルクＴｍと略す）を出力するとともに、車両１０００の減速時に発電して、車両１０００に回生制動力を付与する。また、モータジェネレータ３は、エンジン２からのエンジントルクＴｅによって発電する。

バッテリ５は、充電可能な二次電池である。インバータ装置４は、モータジェネレータ３のステータ及びバッテリ５と電気的に接続されている。また、インバータ装置４は、制御部１０と通信可能に接続されている。インバータ装置４は、制御部１０からの制御信号に基づいて、バッテリ５から供給される直流電流を、昇圧するとともに交流電流に変換したうえでモータジェネレータ３に供給し、モータジェネレータ３でモータトルクＴｍを発生させ、モータジェネレータ３をモータとして機能させる。また、インバータ装置４は、制御部１０からの制御信号に基づいて、モータジェネレータ３を発電機として機能させ、モータジェネレータ３で発電された交流電流を、直流電流に変換するとともに、電圧を降下させて、バッテリ５を充電する。

デファレンシャル９には、左右の駆動輪Ｗが回転連結されている。デファレンシャル９は、左右の駆動輪Ｗの車輪速度差を吸収する装置である。

なお、エンジン２、モータジェネレータ３、インバータ装置４、バッテリ５、制御部１０、自動変速機１００、デファレンシャル９を含む構成が、駆動装置１である。

（自動変速機）
自動変速機１００は、第一入力軸１０１、第二入力軸１０２、出力軸１０３、遊星歯車機構１１０、入力軸回転速度センサ１７１、出力軸回転速度センサ１７２、第一ドグクラッチ１５１〜第五ドグクラッチ１５５を有している。

第一入力軸１０１は、エンジン２の駆動軸２１と回転連結されている。第一入力軸１０１には、エンジントルクＴｅが入力される。第一入力軸１０１には、リバースドライブギヤ１２１が相対回転可能（遊転可能）に設けられている。リバースドライブギヤ１２１は、第一リバースアイドラーギヤ１２２と噛合している。

第二入力軸１０２は、第一入力軸１０１と同軸に、第一入力軸１０１と軸方向に離間して設けられている。第二入力軸１０２には、第一ドライブギヤ１３１〜第五ドライブギヤ１３５（固定ギヤ）及び第二入力軸被係合部材１３６が、相対回転不能に設けられている。第一ドライブギヤ１３１、第二ドライブギヤ１３２、第三ドライブギヤ１３３、第四ドライブギヤ１３４、第五ドライブギヤ１３５の順に、ギヤ径が大きくなっている。

入力軸回転速度センサ１７１は、第二入力軸１０２の回転速度（以下、入力軸回転速度Ｎｉと略す）を検出して、制御部１０にその検出信号を出力する。

出力軸１０３は、第一入力軸１０１及び第二入力軸１０２と平行に設けられている。出力軸１０３には、第一ドリブンギヤ１４１〜第五ドリブンギヤ１４５（遊転ギヤ）が、相対回転可能（遊転可能）に設けられている。第一ドリブンギヤ１４１、第二ドリブンギヤ１４２、第三ドリブンギヤ１４３、第四ドリブンギヤ１４４、第五ドリブンギヤ１４５の順に、ギヤ径が小さくなっている。

第一ドライブギヤ１３１と第一ドリブンギヤ１４１は、互いに噛合し、１速を構成するギヤである。第二ドライブギヤ１３２と第二ドリブンギヤ１４２は、互いに噛合し、２速を構成するギヤである。第三ドライブギヤ１３３と第三ドリブンギヤ１４３は、互いに噛合し、３速を構成するギヤである。第四ドライブギヤ１３４と第四ドリブンギヤ１４４は、互いに噛合し、４速を構成するギヤである。第五ドライブギヤ１３５と第五ドリブンギヤ１４５は、互いに噛合し、５速を構成するギヤである。

自動変速機１００のケース１４７には、固定部材１４６が取り付けられている。固定部材１４６には、出力軸１０３が挿通している。出力軸１０３は、固定部材１４６に対して回転可能となっている。

出力軸１０３には、出力ギヤ１４９が相対回転不能に設けられている。出力ギヤ１４９は、デファレンシャル９のリングギヤ９ａと噛合している。出力軸回転速度センサ１７２は、出力軸１０３の回転速度（以下、出力軸回転速度Ｎｏと略す）を検出して、その検出信号を制御部１０に出力する。

遊星歯車機構１１０は、シングルピニオン式であり、サンギヤ１１１、プラネタリギヤ１１２、キャリア１１３、及びリングギヤ１１４とから構成されている。サンギヤ１１１は出力軸１０３に相対回転不能に回転連結されている。プラネタリギヤ１１２は、サンギヤ１１１の周囲に複数配設され、サンギヤ１１１と噛合している。キャリア１１３は、複数のプラネタリギヤ１１２を回転可能（自転可能）に軸支している。リングギヤ１１４は、リング状であり、その内周側にインナーギヤ１１４ａが形成され、その外周側にアウターギヤ１１４ｂが形成されている。インナーギヤ１１４ａは、複数のプラネタリギヤ１１２と噛合している。

キャリア１１３は、第二リバースアイドラーギヤ１２３と回転連結している。第二リバースアイドラーギヤ１２３は、第一リバースアイドラーギヤ１２２と噛合している。キャリア１１３は、第四ドリブンギヤ１４４と回転連結している。このため、キャリア１１３は、第四ドリブンギヤ１４４及び第四ドライブギヤ１３４を介して、第二入力軸１０２と回転連結している。このような構成により、第一入力軸１０１と第二入力軸１０２が回転連結されている状態では、エンジントルクＴｅが、第四ドライブギヤ１３４（伝達ドライブギヤ）及び第四ドリブンギヤ１４４（伝達ドリブンギヤ）を介してキャリア１１３に入力される。

リングギヤ１１４の外周側に形成されたアウターギヤ１１４ｂは、モータジェネレータ３の回転軸３ａに取り付けられたモータドライブギヤ３ｂと噛合している。

第一ドグクラッチ１５１は、第一入力軸１０１に対して相対回転不能且つ軸線方向移動可能に第一入力軸１０１に設けられている。第一ドグクラッチ１５１は、第一アクチュエータ１６１によって駆動されて軸線方向に移動され、リバースドライブギヤ１２１又は第二入力軸被係合部材１３６と係合又は離脱する。

第一ドグクラッチ１５１がリバースドライブギヤ１２１と係合すると、エンジントルクＴｅが、第一入力軸１０１、第一ドグクラッチ１５１、リバースドライブギヤ１２１、第一リバースアイドラーギヤ１２２、第二リバースアイドラーギヤ１２３、キャリア１１３、プラネタリギヤ１１２、サンギヤ１１１、出力軸１０３、出力ギヤ１４９、デファレンシャル９の順に伝達されて、駆動輪ｗに伝達され、自動変速機１００においてリバースが形成される。第一ドグクラッチ１５１が第二入力軸被係合部材１３６と係合すると、第一入力軸１０１と第二入力軸１０２が回転連結される。

第二ドグクラッチ１５２は、出力軸１０３に対して相対回転不能且つ軸線方向移動可能に出力軸１０３に設けられている。第二ドグクラッチ１５２は、第二アクチュエータ１６２によって駆動されて軸線方向に移動され、第一ドリブンギヤ１４１又は第二ドリブンギヤ１４２と係合又は離脱する。

第三ドグクラッチ１５３は、出力軸１０３に対して相対回転不能且つ軸線方向移動可能に出力軸１０３に設けられている。第三ドグクラッチ１５３は、第三アクチュエータ１６３によって軸線方向に駆動されて移動され、第三ドリブンギヤ１４３又は第四ドリブンギヤ１４４と係合又は離脱する。

第四ドグクラッチ１５４は、出力軸１０３に対して相対回転不能且つ軸線方向移動可能に出力軸１０３に設けられている。第四ドグクラッチ１５４は、第四アクチュエータ１６４によって駆動されて軸線方向に移動され、第五ドリブンギヤ１４５又は固定部材１４６と係合又は離脱する。なお、第一ドグクラッチ１５１〜第四ドグクラッチ１５４は、噛み合い式のクラッチである。

第一ドグクラッチ１５１と第二入力軸被係合部材１３６が係合している状態で、第二ドグクラッチ１５２が第一ドリブンギヤ１４１と係合すると、エンジントルクＴｅが、第一入力軸１０１、第二入力軸１０２、第一ドライブギヤ１３１、第一ドリブンギヤ１４１、第二ドグクラッチ１５２、出力軸１０３、出力ギヤ１４９、デファレンシャル９の順に伝達されて、駆動輪ｗに伝達され、自動変速機１００において１速が形成される。

上記の例と同様に、第一ドグクラッチ１５１と第二入力軸被係合部材１３６が係合している状態で、第二ドグクラッチ１５２が第二ドリブンギヤ１４２と係合すると、自動変速機１００において２速が形成される。また、第一ドグクラッチ１５１と第二入力軸被係合部材１３６が係合している状態で、第三ドグクラッチ１５３が第三ドリブンギヤ１４３と係合すると、自動変速機１００において３速が形成される。また、第一ドグクラッチ１５１と第二入力軸被係合部材１３６が係合している状態で、第三ドグクラッチ１５３が第四ドリブンギヤ１４４と係合すると、自動変速機１００において４速が形成される。また、第一ドグクラッチ１５１と第二入力軸被係合部材１３６が係合している状態で、第四ドグクラッチ１５４が第五ドリブンギヤ１４５と係合すると、自動変速機１００において５速が形成される。

第一ドグクラッチ１５１と第二入力軸被係合部材１３６が係合している状態で、第四ドグクラッチ１５４が固定部材１４６と係合すると、出力軸１０３がケース１４７に固定され、出力軸１０３が回転不能な状態となる。

（制御部）
制御部１０は、駆動装置１を統括制御するものである。制御部１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭや不揮発性メモリー等で構成された記憶部（いずれも不図示）を有している。ＣＰＵは、図４〜図６、図８に示すフローチャート対応したプログラムを実行する。ＲＡＭは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものである。記憶部は上記プログラムや図２に示すマップを記憶している。

制御部１０は、アクセルセンサ７２によって検出されたアクセル開度Ａｃに基づいて、運転者が要求している駆動装置１の駆動トルクである要求駆動トルクＴｒを演算する。そして、制御部１０は、要求駆動トルクＴｒに基づいて、モータジェネレータ３の目標とするトルクである目標モータトルクＴｍｔを演算する。次に、制御部１０は、要求駆動トルクＴｒ及び目標モータトルクＴｍｔに基づいて、エンジン２の目標とするトルクである目標エンジントルクＴｅｔを演算する。

制御部１０は、モータジェネレータ３が出力するトルクが目標モータトルクＴｍｔとなるように、インバータ装置４を制御する。制御部１０は、エンジン２が出力するトルクが目標エンジントルクＴｅｔとなるように、スロットルバルブ２２の開度Ｓを調整し、吸気量を調整するとともに、燃料噴射装置２８の燃料噴射量を調整し、点火装置を制御する（以下、単にエンジン２を制御すると略す）。

制御部１０は、エンジン回転速度センサ２４が検出したエンジン回転速度Ｎｅ、吸気温センサ（不図示）からの吸気温、吸気圧センサ（不図示）からの吸気圧、吸気流量センサ（不図示）からの吸気流量、燃料噴射装置２８が噴射している燃料噴射量に基づいて、実際にエンジン２が出力しているエンジントルクＴｅを演算する。

制御部１０は、ブレーキセンサ７６によって検出されたブレーキ操作量Ｂｋに基づいて「要求制動力」を演算する。制御部１０は、摩擦ブレーキ装置（不図示）及びインバータ装置４の少なくとも一方を制御して、摩擦ブレーキ装置が発生する「摩擦制動力」とモータジェネレータ３が発生する「回生制動力」の合計が「要求制動力」となるように制御する。

（変速マップ）
図２に示すように、「変速マップ」は、アクセル開度Ａｃと出力軸回転速度Ｎｏとの関係を表した「変速線」を複数有している。増速方向に向かって（出力軸回転速度Ｎｏが低い方から高い方に向かって）順に、２速アップ変速線、３速アップ変速線（図２の実線で示す）が設定されている。また、減速方向に向かって（出力軸回転速度Ｎｏが高い方から低い方に向かって）順に、２速ダウン変速線、１速ダウン変速線（図２の破線で示す）が設定されている。これ以上の変速段についても、同様に、「変速線」が設定されている。

図２で、車両が、自動変速機１００の変速段が１速で走行している状態（Ｐ０の状態）において、出力軸回転速度Ｎｏが徐々に増加等して、車両の走行状態が２速アップ変速線上の点Ｐ１に到達すると、制御部１０は、１速から２速に「認識変速段」を変更する。一方で、車両が、自動変速機１００の変速段が２速で走行している状態（Ｐ２の状態）において、出力軸回転速度Ｎｏが徐々に減少等して、車両の走行状態が１速ダウン変速線上の点Ｐ３に到達すると、制御部１０は、２速から１速に「認識変速段」を変更する。制御部１０は、自動変速機１００の変速段が「認識変速段」となるように、アクチュエータ８１６２〜１６４を制御する。

（電動走行モード及びスプリット走行モードの説明）
次に、図３の速度線図を用いて、「電動走行モード」及び「スプリット走行モード」を説明する。車両は、「電動走行モード」又は「スプリット走行モード」で走行し、両走行モードは走行中に切替可能となっている。「電動走行モード」は、モータトルクＴｍのみにより走行するモードである。「スプリット走行モード」は、モータトルクＴｍとエンジントルクＴｅにより走行するモードである。

図３の速度線図の横軸において、ギヤ比に対応した間隔で順次、サンギヤ１１１（第一要素）、キャリア１１３（第二要素）、リングギヤ１１４（第三要素）が並べられている。図３の速度線図の縦軸は、各要素の回転速度に対応している。つまり、図３において、ｓはサンギヤ１１１の回転速度、ｃａはキャリア１１３の回転速度、ｒはリングギヤ１１４の回転速度を表している。つまり、ｓは出力軸回転速度Ｎｏを表し、ｃａは入力軸回転速度Ｎｉ又はエンジン回転速度Ｎｅに比例する回転速度を表し、ｒはモータジェネレータ３の回転速度（以下、モータジェネレータ回転速度Ｎｍｇと略す）に比例する回転速度を表している。図３において、ｓとｃａの縦線の間隔をサンギヤ１１１の歯数Ｚｓとすると、ｃａとｒの縦線の間隔はリングギヤ１１４のインナーギヤ１１４ａの歯数Ｚｒとなっている。図３に示す０よりも上方の領域は正回転であり、０よりも下側の領域は負回転である。

なお、自動変速機１００において変速段が形成されている場合には、図３に示す速度線の傾きは、自動変速機１００において形成されている変速段により、キャリア１１３とサンギヤ１１１の回転速度比が固定される。このため、自動変速機１００において変速段が形成されている場合に、モータジェネレータ３が正のトルクを出力すると、出力軸１０３に正のトルクが出力される。一方で、自動変速機１００において変速段が形成されている場合には、モータジェネレータ３が発電し、モータジェネレータ３が負のトルクを出力すると、出力軸１０３に負のトルクが出力される。なお、同一車速条件下において、速度線の傾きは、より低い変速段である程、大きくなる。

一方で、自動変速機１００において変速段が形成されていないニュートラル状態である場合には、図３に示す速度線の傾きは固定されない。このため、自動変速機１００がニュートラル状態である場合に、モータジェネレータ３が発電し、モータジェネレータ３が負のトルクを出力すると、出力軸１０３に正のトルクが出力される。一方で、自動変速機１００がニュートラル状態である場合に、モータジェネレータ３が正のトルクを出力すると、出力軸１０３に負のトルクが出力される。

バッテリ５の残量が十分な場合において、モータトルクＴｍのみで、要求駆動トルクＴｒに達する場合には、車両は、「電動走行モード」で走行する。「電動走行モード」においては、自動変速機１００において、図３に示す「変速マップ」に基づく変速段が形成されている。「電動走行モード」において、制御部１０は、第一アクチュエータ１６１を制御して、第一ドグクラッチ１５１がリバースドライブギヤ１２１及び第二入力軸被係合部材１３６の両方に係合していない状態とする。この状態では、エンジン２の駆動軸２１と第二入力軸１０２は切断されていている。制御部１０は、インバータ装置４に制御信号を出力し、目標モータトルクＴｍｔとなるように、モータジェネレータ３を駆動させる。

すると、図３の１で示すように、モータトルクＴｍが遊星歯車機構１１０で減速されて出力軸１０３に出力されて、出力軸１０３が順方向に回転し、車両１０００が走行する。なお、エンジン２の駆動軸２１と第二入力軸１０２は切断されていているので、図３の２に示すように、エンジン２は回転されず、エンジン回転速度Ｎｅは０となる。このため、エンジンフリクショントルクが発生しないので、車両１０００の電費が向上する。

車両が「電動走行モード」で走行中に、モータトルクＴｍのみでは、要求駆動トルクＴｒに達しない場合には、制御部１０は、第一アクチュエータ１６１を制御して、第一ドグクラッチ１５１を第二入力軸被係合部材１３６に係合させ、アクチュエータ１６２〜１６４を制御して、自動変速機１００において１速〜５速のいずれかの変速段を形成させる。制御部１０は、インバータ装置４に制御信号を出力し、目標モータトルクＴｍｔとなるように、モータジェネレータ３を駆動させる。また、制御部１０は、エンジン２が出力するトルクが目標エンジントルクＴｅｔとなるように、エンジン２を制御する。

すると、図３の３で示すように、モータトルクＴｍが遊星歯車機構１１０で減速されて出力軸１０３に出力され、エンジントルクＴｅが自動変速機１００で減速されて出力軸１０３に出力されて、出力軸１０３が順方向に回転し、車両１０００がエンジントルクＴｅ及びモータトルクＴｍで走行する。

なお、車両が走行中に、制御部１０が、アクセルペダル７１が離された（アクセル開度Ａｃが０）と判断した場合や、ブレーキペダル７５が踏まれた（ブレーキ操作量Ｂｋが０より大きい）と判断した場合には、「回生制動」を実行する。「回生制動」では、原則的に、制御部１０は、第一アクチュエータ１６１を制御して、第一ドグクラッチ１５１がリバースドライブギヤ１２１及び第二入力軸被係合部材１３６の両方に係合していない状態として、エンジン２の駆動軸２１と第二入力軸１０２を切断する。次に、制御部１０は、インバータ装置４を制御して、モータジェネレータ３において回生制動力を発生させて発電させる。このように、エンジン２の駆動軸２１と第二入力軸１０２が切断されている状態で「回生制動」が実行されるので、車両１０００の運動エネルギーが、エンジン２のフリクショントルクにより無駄に消費されない。なお、バッテリ５がの残量が規定値以上であるである場合や、より制動力を発生させる場合には、制御部１０は、第一アクチュエータ１６１を制御して、第一ドグクラッチ１５１を第二入力軸被係合部材１３６に係合させて、エンジン２を回転させて、エンジン２のフリクショントルク（所謂エンジンブレーキ）を車両の減速に利用する。

（走行制御処理）
次に、図４に示すフローチャート及び図１２に示すハイブリッド車両１０００の走行状態の遷移図を用いて、「走行制御処理」について説明する。イグニッションがＯＮとされると、「走行制御処理」が開始し、プログラムはＳ１１に進む。
Ｓ１１において、「エンジン始動処理」が開始する。「エンジン始動処理」が開始すると、プログラムは、図５のＳ１１１に進む。
Ｓ１１１において、制御部１０が、第四ドグクラッチ１５４が固定部材１４６に係合していて、出力軸１０３がケース１４７に固定されていて回転不能な状態にあると判断した場合には（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１１３に進め、第四ドグクラッチ１５４が固定部材１４６に係合していないと判断した場合には（Ｓ１１１：ＮＯ）、プログラムをＳ１１２に進める。

Ｓ１１２において、制御部１０は、第四アクチュエータ１６４を制御して、第四ドグクラッチ１５４を固定部材１４６に係合させて、出力軸１０３をケース１４７に固定させて回転不能にする。なお、この状態では、自動変速機１００において１速〜５速は形成されておらず、自動変速機１００はニュートラル状態となっている。Ｓ１１２が終了すると、プログラムはＳ１１３に進む。

Ｓ１１３において、制御部１０は、第一アクチュエータ１６１を制御して、第一ドグクラッチ１５１を第二入力軸被係合部材１３６に係合させることにより、第一入力軸１０１を、第一ドグクラッチ１５１、第二入力軸被係合部材１３６、第二入力軸１０２、第四ドライブギヤ１３４、及び第四ドリブンギヤ１４４を介して、キャリア１１３に回転連結させる。Ｓ１１３が終了すると、プログラムはＳ１１４に進む。

Ｓ１１４において、制御部１０は、インバータ装置４を制御することにより、エンジン回転速度Ｎｅがエンジン始動時の回転速度となるように、モータジェネレータ３の回転を開始する。図７の１は、エンジン始動時の遊星歯車機構１１０の速度線図である。出力軸１０３はケース１４７に固定されているので、サンギヤ１１１は回転しない（図７の２）。そして、モータジェネレータ３が回転するとリングギヤ１１４が回転して（図７の３）、キャリア１１３が回転し（図７の４）、キャリア１１３と回転連結されているエンジン２が回転する。Ｓ１１４が終了すると、プログラムはＳ１１５に進む。

Ｓ１１５において、制御部１０は、スロットルバルブ２２を開けつつ、燃料噴射装置２８において燃料を噴射させることにより、エンジン２の始動を開始する。なお、エンジン２がガソリンエンジンである場合には、制御部１０は点火装置にて点火を開始する。Ｓ１１５が終了すると、プログラムはＳ１１６に進む。

Ｓ１１６において、制御部１０が、エンジン２が始動したと判断した場合には（Ｓ１１６：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１１７に進め、エンジン２が始動していないと判断した場合には（Ｓ１１６：ＮＯ）、Ｓ１１６の処理を繰り返す。

Ｓ１１７において、制御部１０は、インバータ装置４による、エンジン始動のためのモータジェネレータ３の制御を終了する。Ｓ１１７が終了すると、「エンジン始動処理」が終了し、プログラムは図４のＳ１２に進む。

Ｓ１２において、制御部１０が、発進条件が成立したと判断した場合には（Ｓ１２：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１３に進め、発進条件が成立していないと判断した場合には（Ｓ１２：ＮＯ）、Ｓ１２の処理を繰り返す。なお、ブレーキペダル７５が離された場合や、アクセルペダル７１が踏まれた場合には、発進条件が成立したと判断される。

Ｓ１３において、制御部１０は、「発進処理」を開始させる。「発進処理」が開始すると、プログラムは図６のＳ１３１に進む。
Ｓ１３１において、制御部１０は、第四アクチュエータ１６４を制御して、第四ドグクラッチ１５４と固定部材１４６との係合を解除して、出力軸１０３のケース１４７への固定を解除して、出力軸１０３が回転可能な状態とする。Ｓ１３１が終了すると、プログラムはＳ１３２に進む。

Ｓ１３２において、制御部１０は、入力軸回転速度センサ１７１及び出力軸回転速度センサ１７２からの検出信号に基づいて、インバータ装置４を制御することにより、モータジェネレータ３において発電させることにより、モータジェネレータ３で負トルクを出力させて、出力軸１０３と第一ドリブンギヤ１４１の回転の同期を開始させる。図７の５は、発進時の遊星歯車機構１１０の速度線図である。モータジェネレータ３が負トルクを出力すると、モータジェネレータ回転速度Ｎｍｇが低下して、リングギヤ１１４の回転速度が低下する（図７の６）。出力軸１０３は回転可能であるので、リングギヤ１１４の回転速度の低下に伴い、サンギヤ１１１の回転速度が上昇して（図７の７）、出力軸回転速度Ｎｏが上昇する。出力軸回転速度Ｎｏの上昇に伴い、車両１０００は発進する。なお、エンジン回転速度Ｎｅは、アイドリング回転速度又はアクセル開度Ａｃに基づく回転速度に制御される。Ｓ１３２が終了すると、プログラムはＳ１３３に進む。

Ｓ１３３において、制御部１０が、入力軸回転速度センサ１７１及び出力軸回転速度センサ１７２からの検出信号に基づいて、出力軸１０３と第一ドリブンギヤ１４１の回転が同期したと判断した場合には（Ｓ１３３：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１３４に進め、出力軸１０３と第一ドリブンギヤ１４１の回転が同期していないと判断した場合には（Ｓ１３３：ＮＯ）、Ｓ１３３の処理を繰り返す。

Ｓ１３４において、制御部１０は、第二アクチュエータ１６２を制御して、第二ドグクラッチ１５２を第一ドリブンギヤ１４１に係合させて、１速を形成する。Ｓ１３４が終了すると、「発進処理」が終了して、プログラムは、図４のＳ１４に進む。

Ｓ１４において、制御部１０が、「認識変速段」が変更されたと判断した場合には（Ｓ１４：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１５に進め、「認識変速段」が変更されていないと判断した場合には（Ｓ１４：ＮＯ）、プログラムをＳ１６に進める。

Ｓ１５において、制御部１０は、「変速処理」を開始する。「変速制御」が開始すると、プログラムは図８のＳ１５１に進む。
Ｓ１５１において、制御部１０は、自動変速機１００をニュートラルにするための目標モータトルクＴｍｔを下式（１）に基づいて演算する。
Ｔｍｔ＝Ｚｆ１／Ｚｆ２×Ｚｍｇ１／Ｚｍｇ２×Ｚｒ／（Ｚｓ＋Ｚｒ）×Ｔｅ…（１）
Ｔｍｔ：目標モータトルク
Ｚｆ１：伝達ドライブギヤの歯数（第四ドライブギヤ１３４の歯数）
Ｚｆ２：伝達ドリブンギヤの歯数（第四ドリブンギヤ１４４の歯数）
Ｚｍｇ１：モータドライブギヤ３ｂの歯数
Ｚｍｇ２：リングギヤ１１４のアウターギヤ１１４ｂの歯数
Ｚｒ：リングギヤ１１４のインナーギヤ１１４ａの歯数
Ｚｓ：サンギヤ１１１の歯数
Ｔｅ：エンジントルク

図９に示すように、エンジン２が出力するエンジントルクＴｅは、第二入力軸１０２において、遊星歯車機構１１０に入力されるトルクＴａと、ドライブギヤ１３１〜１３５及びドリブンギヤ１４１〜１４５（以下、変速ギヤと略す）に入力されるトルクＴｂに分割される。そして、変速ギヤに入力されるトルクＴｂが０又は小さくなれば、形成されている変速段に対応するドグクラッチ１５２〜１５４をドリブンギヤ１４１〜１４５から抜くことができる。そして、上式（１）を満たす場合に、変速ギヤに入力されるトルクＴｂが０となる。上式（１）が成り立つ場合に、変速ギヤに入力されるトルクＴｂが０となる仕組みについて説明する。

第一入力軸１０１と第二入力軸１０２が回転連結されている場合には、図９を用いて上述したように、エンジントルクＴｅは、第二入力軸１０２において、遊星歯車機構１１０に入力されるトルクＴａと変速ギヤに入力されるトルクＴｂに分割される。
このため、下式（１１）が成立する。
Ｔｅ＝Ｔａ＋Ｔｂ…（１１）
Ｔｅ：エンジントルク
Ｔａ：遊星歯車機構１１０に入力されるトルク
Ｔｂ：変速ギヤに入力されるトルク

出力軸１０３（サンギヤ１１１）に入力されるトルクの釣り合いにより、下式（１２）が成り立つ。
Ｚｄ１／Ｚｄ２×Ｔｏｕｔ＋Ｚｍｇ２／Ｚｍｇ１×Ｔｍ＝Ｚｆ２／Ｚｆ１×Ｔａ＋Ｚ２／Ｚ１×Ｔｂ…（１２）
Ｚｄ１：出力ギヤ１４９の歯数
Ｚｄ２：デファレンシャル９のリングギヤ９ａの歯数
Ｔｏｕｔ：走行抵抗
Ｚｍｇ１：モータドライブギヤ３ｂの歯数
Ｚｍｇ２：リングギヤ１１４の歯数
Ｔｍ：モータジェネレータ３が出力しているトルク
Ｚｆ１：伝達ドライブギヤの歯数（第四ドライブギヤ１３４の歯数）
Ｚｆ２：伝達ドリブンギヤの歯数（第四ドリブンギヤ１４４の歯数）
Ｔａ：遊星歯車機構１１０に入力されるトルク
Ｚ１：形成されている変速段のドライブギヤ１３１〜１３５の歯数
Ｚ２：形成されている変速段のドリブンギヤ１４１〜１４５の歯数
Ｔｂ：変速ギヤに入力されるトルク

図１０に示すように、遊星歯車機構１１０に入力されるトルクの釣り合いにより、下式（１３）を得る。
１／Ｚｒ×Ｚｍｇ２／Ｚｍｇ１×Ｔｍ＝１／Ｚｓ×（Ｚｄ１／Ｚｄ２×Ｔｏｕｔ−Ｚ２／Ｚ１×Ｔｂ）…（１３）

上式（１１）、（１２）、（１３）から下式（１４）を得る。
Ｔｂ＝Ｔｅ−Ｚｆ１／Ｚｆ２×Ｚｍｇ２／Ｚｍｇ１（１＋Ｚｓ／Ｚｒ）×Ｔｍ…（１４）
そして、上式（１４）において、変速ギヤに入力されるトルクＴｂを０とし、モータトルクＴｍを目標モータトルクＴｍｔと置き換えると、上式（１）を得る。
Ｓ１５１が終了すると、プログラムはＳ１５２に進む。

Ｓ１５２において、制御部１０は、モータジェネレータ３が出力しているモータトルクＴｍが、Ｓ１５１において上式（１）によって演算された目標モータトルクＴｍｔとなるようにインバータ装置４を制御する。Ｓ１５２が終了すると、プログラムはＳ１５３に進む。

Ｓ１５３において、制御部１０が、モータジェネレータ３が出力しているモータトルクＴｍが目標モータトルクＴｍｔとなったと判断した場合には（Ｓ１５３：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１５４に進め、モータトルクＴｍが目標モータトルクＴｍｔとなっていないと判断した場合には（Ｓ１５３：ＮＯ）、プログラムをＳ１５１に戻す。

Ｓ１５４において、制御部１０は、アクチュエータ１６２〜１６４のいずれかを制御することにより、自動変速機１００をニュートラルにする。Ｓ１５４が終了すると、プログラムはＳ１５５に進む。

Ｓ１５５において、制御部１０は、「認識変速段」がアップシフトであると判断した場合には（Ｓ１５５：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１５６に進め、「認識変速段」がダウンシフトであると判断した場合には（Ｓ１５５：ＮＯ）、プログラムをＳ１６１に進める。

Ｓ１５６において、制御部１０は、燃料噴射装置２８による燃料噴射を停止させる。Ｓ１５６が終了すると、プログラムはＳ１５７に進む。

Ｓ１５７において、制御部１０は、入力軸回転速度センサ１７１及び出力軸回転速度センサ１７２からの検出信号に基づいて、インバータ装置４を制御することにより、モータジェネレータ３において発電させることにより、モータジェネレータ３で負トルクを出力させて、出力軸１０３と「認識変速段」に対応するドリブンギヤ１４２〜１４５の回転の同期を開始させる。モータジェネレータ３の負トルクの出力により、入力軸回転速度Ｎｉ及びエンジン回転速度Ｎｅが低下し、エンジン２のクランクシャフトやフライホイール２３に蓄えられた回転エネルギー（正のイナーシャトルク）が、遊星歯車機構１１０に入力され、車両１０００の減速が防止される。なお、モータジェネレータ３の負トルクの絶対値が大きい程、フライホイール２３から遊星歯車機構１１０を介して出力軸１０３に出力されるトルクは大きくなる。制御部１０は、車両１０００に付与される駆動トルクが要求駆動トルクＴｒとなるように、インバータ装置４を制御して、モータジェネレータ３が出力する負トルクを制御する。Ｓ１５７が終了すると、プログラムはＳ１７１に進む。

Ｓ１６１において、制御部１０は、アクセルセンサ７２及びブレーキセンサ７６からの検出信号に基づいて、車両１０００が加速中であると判断した場合には（Ｓ１６１：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１６２に進め、車両１０００が減速中であると判断した場合には（Ｓ１６１：ＮＯ）、プログラムをＳ１６３に進める。

Ｓ１６２において、制御部１０は、入力軸回転速度センサ１７１及び出力軸回転速度センサ１７２からの検出信号に基づいて、エンジン２及びインバータ装置４を制御することにより、エンジントルクＴｅを増大させつつモータジェネレータ３で負トルクを出力させて、入力軸回転速度Ｎｉを増大させて、出力軸１０３と「認識変速段」に対応するドリブンギヤ１４１〜１４４の回転の同期を開始させる。なお、制御部１０は、車両１０００に付与されるトルクが、要求駆動トルクＴｒとなるように、エンジン２及びインバータ装置４を制御する。Ｓ１６２が終了すると、プログラムはＳ１７１に進む。

Ｓ１６３において、制御部１０は、燃料噴射装置２８による燃料噴射を停止させる。Ｓ６３が終了すると、プログラムはＳ１６４に進む。

Ｓ１６４において、制御部１０は、入力軸回転速度センサ１７１及び出力軸回転速度センサ１７２からの検出信号に基づいて、インバータ装置４を制御することにより、モータジェネレータ３を駆動させて、モータジェネレータ３で正トルクを出力させて、入力軸回転速度Ｎｉを増大させて、出力軸１０３と「認識変速段」に対応するドリブンギヤ１４１〜１４４の回転の同期を開始させる。制御部１０は、車両１０００に付与されるトルクが、要求駆動トルクＴｒとなるように、エンジン２及びインバータ装置４を制御する。Ｓ１６４が終了すると、プログラムはＳ１７１に進む。

Ｓ１７１において、制御部１０が、入力軸回転速度センサ１７１及び出力軸回転速度センサ１７２からの検出信号に基づいて、出力軸１０３と「認識変速段」に対応するドリブンギヤ１４１〜１４５の回転が同期したと判断した場合には（Ｓ１７１：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１７２に進め、出力軸１０３と「認識変速段」に対応するドリブンギヤ１４１〜１４５の回転が同期していないと判断した場合には（Ｓ１７１：ＮＯ）、Ｓ１７１の処理を繰り返す。

Ｓ１７２において、制御部１０は、アクチュエータ１６２〜１６４のいずれかを制御して、「認識変速段」に対応するドグクラッチ１５２〜１５４を「認識変速段」に対応するドリブンギヤ１４１〜１４５に係合させて、「認識変速段」と同一の変速段を形成する。Ｓ１７２が終了すると、プログラムはＳ１７３に進む。

Ｓ１７３において、制御部１０は、エンジントルクＴｅが目標エンジントルクＴｅｔとなるようにエンジン２を制御する。Ｓ１７３が終了すると、「変速処理」が終了して、プログラムは、図４のＳ１６に進む。

Ｓ１６において、制御部１０が、「電動走行モード」への変更が必要であると判断した場合には（Ｓ１６：ＹＥＳ）、プログラムをＳ１７に進め、「電動走行モード」への変更が不要であると判断した場合には（Ｓ１６：ＮＯ）、プログラムをＳ１９に進める。なお、バッテリ５の残量が既定値以上である場合において、モータトルクＴｍのみで要求駆動トルクＴｒを充足することができる場合は、「電動走行モード」への変更が必要であると判断される。

Ｓ１７において、制御部１０は、エンジン２の出力を低下させたうえで、第一アクチュエータ１６１を制御して、第一ドグクラッチ１５１と第二入力軸被係合部材１３６の係合を解除して、第一入力軸１０１と第二入力軸１０２の回転連結を解除する。Ｓ１７が終了すると、プログラムはＳ１８に進む。

Ｓ１８において、制御部１０は、モータジェネレータ３が出力するモータトルクＴｍが目標モータトルクＴｍｔとなるように、インバータ装置４を制御する。Ｓ１８が終了するとプログラムはＳ１９に進む。

Ｓ１９において、制御部１０は、「スプリット走行モード」への変更が必要であると判断した場合には（Ｓ１９：ＹＥＳ）、プログラムをＳ２０に進め、「スプリット走行モード」への変更が不要であると判断した場合には（Ｓ１９：ＮＯ）、プログラムをＳ３１に進める。なお、バッテリ５の残量が既定値より下回ったとなった場合や、モータトルクＴｍのみでは要求駆動トルクＴｒに達しない場合には、「スプリット走行モード」への変更が必要と判断される。

Ｓ２０において、制御部１０は、エンジン回転速度センサ２４及び入力軸回転速度センサ１７１からの検出信号に基づいて、エンジン回転速度Ｎｅ（第一入力軸１０１の回転速度）と入力軸回転速度Ｎｉが同期するようなエンジン２及びモータジェネレータ３の少なくとも一方の制御を開始する。Ｓ２０が終了すると、プログラムはＳ２１に進む。

Ｓ２１において、制御部１０が、エンジン回転速度センサ２４及び入力軸回転速度センサ１７１からの検出信号に基づいて、エンジン回転速度Ｎｅ（第一入力軸１０１の回転速度）と入力軸回転速度Ｎｉが同期したと判断した場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、プログラムをＳ２２に進め、エンジン回転速度Ｎｅと入力軸回転速度Ｎｉが同期していないと判断した場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、Ｓ２１の処理を繰り返す。

Ｓ２２において、制御部１０は、第一アクチュエータ１６１を制御することにより、第一ドグクラッチ１５１を第二入力軸被係合部材１３６に係合させることにより、第一入力軸１０１を第二入力軸１０２に回転連結させる。Ｓ２２が終了すると、プログラムはＳ２３に進む。

Ｓ２３において、制御部１０は、エンジン２及びインバータ装置４をすることにより、エンジントルクＴｅ及びモータトルクＴｍで車両１０００を駆動し、又はエンジントルクＴｅで車両１０００を駆動しつつモータジェネレータ３で発電させる。Ｓ２３が終了すると、プログラムはＳ３１に進む。

Ｓ３１において、制御部１０が、ブレーキセンサ７６からの検出信号に基づいて、ブレーキペダル７５が踏まれたと判断した場合には（Ｓ３１：ＹＥＳ）、プログラムをＳ３２に進め、ブレーキペダル７５が踏まれていないと判断した場合には（Ｓ３１：ＮＯ）、プログラムをＳ１４に戻す。

Ｓ３２において、制御部１０が、第一入力軸１０１と第二入力軸１０２の切断が必要であると判断した場合には（Ｓ３２：ＹＥＳ）、プログラムをＳ３３に進め、第一入力軸１０１と第二入力軸１０２の切断が不要であると判断した場合には（Ｓ３３：ＮＯ）、プログラムをＳ３４に進める。なお、バッテリ５がの残量が規定値以上である場合や、より制動力を発生させる場合、既に第一入力軸１０１と第二入力軸１０２が切断されている場合には、第一入力軸１０１と第二入力軸１０２の切断が不要であると判断され、それ以外の場合には、第一入力軸１０１と第二入力軸１０２の切断が必要であると判断される。

Ｓ３３において、エンジン２の出力を低下させたうえで、第一アクチュエータ１６１を制御して、第一ドグクラッチ１５１と第二入力軸被係合部材１３６の係合を解除して、第一入力軸１０１と第二入力軸１０２を切断する。Ｓ３３が終了すると、プログラムはＳ３４に進む。

Ｓ３４において、制御部１０は、インバータ装置４を制御することにより、モータジェネレータ３において発電させることにより回生制動力を発生させる。なお、回生制動力のみで「要求制動力」に達しない場合には、制御部１０は摩擦ブレーキ装置を制御して摩擦制動力を発生させる。Ｓ３４が終了すると、プログラムはＳ１９に戻る。

なお、車両１０００を後退させる場合には、制御部１０は、第一アクチュエータ１６１を制御することにより、第一ドグクラッチ１５１をリバースドライブギヤ１２１に係合させて、エンジン２を駆動させる。或いは、制御部１０は、自動変速機１００において変速段が形成されている状態で、インバータ装置４を制御することにより、モータジェネレータ３を逆転させて、車両１０００を後退させる。

自動変速機１００を操作するためのセレクター（不図示）がパーキングポジションに移動された場合には、制御部１０は、第四アクチュエータ１６４を制御することにより、第四ドグクラッチ１５４を固定部材１４６に係合させて、出力軸１０３がケース１４７に対して回転不能な状態にする。

（本実施形態の効果）
以上の説明から明らかなように、エンジン２と回転連結された第一入力軸１０１と第二入力軸１０２を回転連結又は切断する第一ドグクラッチ１５１（フロントクラッチ）は、噛み合い式のクラッチである。これにより、第一ドグクラッチ１５１によって第一入力軸１０１（エンジン２の駆動軸２１）を第二入力軸１０２に回転連結させる際に、摩擦クラッチのように摩擦熱が発生しないので、駆動装置１の燃費が向上する。

また、第二入力軸１０２と出力軸１０３との間に、出力軸１０３と回転連結されたサンギヤ１１１（第一要素）と、第二入力軸１０２に回転連結されたキャリア１１３（第二要素）と、モータジェネレータ３に回転連結されたリングギヤ１１４（第三要素）を有する遊星歯車機構１１０が設けられている。これにより、自動変速機１００において変速段を形成する際に、シンクロナイザ機構を用いなくても、モータジェネレータ３によって遊転ギヤであるドリブンギヤ１４１〜１４５と出力軸１０３との回転の同期を行うことができる。このため、遊転ギヤであるドリブンギヤ１４１〜１４５を出力軸１０３に相対回転不能に回転連結する機構として、シンクロナイザ機構の代わりに噛み合い式のクラッチであるドグクラッチ１５２〜１５４を用いることができる。ドグクラッチ１５２〜１５４は、シンクロナイザ機構のように機械的損失が常時発生することが無いので、駆動装置１の燃費が向上する。

遊星歯車機構１１０は、シングルピニオン式である。このため、単純な構造で、モータジェネレータ３によって遊転ギヤであるドリブンギヤ１４１〜１４５と出力軸１０３との回転の同期を行うことができる機構を実現することができる。

制御部１０（エンジン始動部）は、全ての遊転ギヤであるドリブンギヤ１４１〜１４５が出力軸１０３に回転連結されていないニュートラル状態で、第一アクチュエータ１６１を作動させて、第一ドグクラッチ１５１によって第一入力軸１０１と第二入力軸１０２を回転連結させ（図５のＳ１１３）、モータジェネレータ３を回転させることにより、エンジン２を回転させてエンジンを始動させる（Ｓ１１４、Ｓ１１５）。これにより、エンジン２を始動させるための専用のスタータが不要となるので、駆動装置１のコストを削減できるだけでなく、駆動装置１が軽量となり、駆動装置１の燃費が向上する。

また、自動変速機１００は、出力軸１０３を回転不能とする固定部材１４６（固定部）及び第四ドグクラッチ１５４、第四アクチュエータ１６４を有する。そして、制御部１０（エンジン始動部）は、エンジン２の始動時に、第四アクチュエータ１６４を制御して、第四ドグクラッチ１５４を固定部材１４６に係合せて、出力軸１０３を回転不能とする（図５のＳ１１２）。これにより、エンジン２の始動時に、固定部材１４６によってモータジェネレータ３が出力するモータトルクＴｍが支持されるので、モータトルクＴｍが確実にエンジン２に伝達され、モータジェネレータ３によってエンジン２を確実に回転させて始動させることができる。また、固定部材１４６によって出力軸１０３が回転不能とされるので、エンジン２の始動時において、出力軸１０３が逆回転してしまうことに起因する車両１０００の後退を防止することができる。

また、制御部１０（発進時回転同期部）は、車両１０００の発進時において、発進時の変速段に対応する遊転ギヤであるドリブンギヤ１４１〜１４５と出力軸１０３との回転が同期するようにモータジェネレータ３を制御する（Ｓ１３２）。これにより、シンクロナイザ機構によらずに、遊転ギヤであるドリブンギヤ１４１〜１４５と出力軸１０３との回転を同期させることができる。このため、遊転ギヤであるドリブンギヤ１４１〜１４５を出力軸１０３に相対回転不能に回転連結する機構として、シンクロナイザ機構の代わりに噛み合い式のクラッチであるドグクラッチ１５２〜１５４を用いることができる。ドグクラッチ１５２〜１５４は、シンクロナイザ機構のように機械的損失が常時発生することが無いので、駆動装置１の燃費が向上する。

また、制御部１０（変速時駆動トルク低減部）は、自動変速機１００の変速時において、モータジェネレータ３に負トルクを出力させることにより、ドライブギヤ１３１〜１３５及びドリブンギヤ１４１〜１４５を介して出力軸１０３に入力されているエンジントルクＴｅを低減させる（図８のＳ１５１、Ｓ１５２）。そして、制御部１０（変速時ニュートラル形成部）は、出力軸１０３に入力されているエンジントルクＴｅが低減されている状態で、アクチュエータ１６２〜１６４（シフトアクチュエータ）を制御することにより、遊転ギヤであるドリブンギヤ１４１〜１４５を出力軸１０３に対して遊転可能にする（Ｓ１５４）。

このように、摩擦クラッチによってエンジン２から第二入力軸１０２に入力されているエンジントルクＴｅを遮断しなくても、出力軸１０３に入力されているエンジントルクＴｅを低減させて、ドリブンギヤ１４１〜１４５を出力軸１０３に対して遊転可能にすることができる。このため、摩擦クラッチが不要となり、摩擦クラッチによる摩擦熱が発生しないので、駆動装置１の燃費が向上する。

また、制御部１０（変速時回転同期部）は、自動変速機１００の変速時において、形成する変速段に対応する遊転ギヤであるドリブンギヤ１４１〜１４５と出力軸１０３との回転が同期するようにモータジェネレータ３を制御する（図８のＳ１５７、Ｓ１６２、Ｓ１６４）。これにより、シンクロナイザ機構によらずに、遊転ギヤであるドリブンギヤ１４１〜１４５と出力軸１０３との回転を同期させることができる。このため、遊転ギヤであるドリブンギヤ１４１〜１４５を出力軸１０３に相対回転不能に回転連結する機構として、シンクロナイザ機構の代わりに噛み合い式のドグクラッチ１５２〜１５４を用いることができる。ドグクラッチ１５２〜１５４は、シンクロナイザ機構のように機械的損失が常時発生することが無いので、駆動装置１の燃費が向上する。

自動変速機１００においてアップシフトが実行される場合には、制御部１０（変速時回転同期部）は、エンジン２への燃料の供給を停止させる（図８のＳ１５６）。これにより、エンジン回転速度Ｎｅが低下して、第二入力軸１０２の回転速度も低下するので、遊転ギヤであるドリブンギヤ１４１〜１４５と出力軸１０３との回転の同期時間が短縮され、自動変速機１００の変速時間が短縮される。また、エンジン回転速度Ｎｅの低下に伴い、エンジン２の回転に伴い回転する部材のイナーシャトルクが、遊星歯車機構１１０を介して出力軸１０３に入力される。このため、アップシフト時に、無駄な燃料消費を抑えつつ、車両１０００の減速を抑制することができる。

遊転ギヤであるドリブンギヤ１４１〜１４５を出力軸１０３に相対回転不能に回転連結する機構は、噛み合い式のドグクラッチ１５２〜１５４である。ドグクラッチ１５２〜１５４は、シンクロナイザ機構のように機械的損失が常時発生することが無いので、駆動装置１の燃費が向上する。

（別の実施形態）
以上説明した実施形態では、図８のＳ１５１において、変速ギヤに入力されるトルクＴｂを０とする目標モータトルクＴｍｔが演算され、Ｓ１５２において、モータジェネレータ３が出力するモータトルクＴｍが目標モータトルクＴｍｔとなるように制御される。しかし、変速ギヤに入力されるトルクＴｂを低減する目標モータトルクＴｍｔが演算され、Ｓ１５２において、モータジェネレータ３が出力するモータトルクＴｍが目標モータトルクＴｍｔとなるように制御される実施形態であっても差し支え無い。

或いは、制御部１０が、変速ギヤに入力されるトルクＴｂが徐々に低下するように、モータジェネレータ３が出力する負トルクが徐々に増大するようにインバータ装置４を制御しつつ、変速段が形成されているドグクラッチ１５２〜１５４とドリブンギヤ１４１〜１４５との係合を解除する方向にアクチュエータ１６２、１６３を制御して、自動変速機１００をニュートラル状態にする実施形態であっても差し支え無い。

なお、第一ドグクラッチ１５１〜第四ドグクラッチ１５４の代わりに、ドグクラッチ以外の噛み合い式のクラッチであっても差し支え無い。また、第二ドグクラッチ１５２〜第四ドグクラッチ１５４の代わりに、シンクロナイザ機構を用いた実施形態であっても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、全てのドライブギヤ１３１〜１３５が固定ギヤであり、全てのドリブンギヤ１４１〜１４５が遊転ギヤである。しかし、図１１に示すように、ドライブギヤ１３１〜１３５の一部が遊転ギヤであり、ドリブンギヤ１４１〜１４５の一部が固定ギヤである実施形態であっても差し支え無い。或いは、ドライブギヤ１３１〜１３５の全てが遊転ギヤであり、ドリブンギヤ１４１〜１４５の全てが固定ギヤである実施形態であっても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、車両１０００の発進時には、自動変速機１００において１速が形成される。しかし、車両１０００の発進時には、自動変速機１００において２速以上が形成される実施形態であっても差し支え無い。

なお、モータジェネレータ３の代わりに、モータと発電機をそれぞれ有している駆動装置１であっても差し支え無い。

また、第四ドグクラッチ１５４、第四アクチュエータ１６４及び固定部材１４６によって、出力軸１０３を回転不能にする代わりに、パーキングブレーキによって出力軸１０３を回転不能にする実施形態であっても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、出力軸１０３がサンギヤ１１１に回転連結され、モータジェネレータ３がリングギヤ１１４に回転連結されている。しかし、出力軸１０３がリングギヤ１１４に回転連結され、モータジェネレータ３がサンギヤ１１１に回転連結されている実施形態であっても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、遊星歯車機構１１０はシングルピニオン式である。しかし、遊星歯車機構１１０がダブルピニオン式であっても差し支え無い。この実施形態の場合には、第二入力軸１０２がリングギヤに回転連結され、出力軸１０３及びモータジェネレータ３の一方がサンギヤに回転連結され、出力軸１０３及びモータジェネレータ３の他方がキャリアに回転連結されている。

１…ハイブリッド車両用駆動装置、２…エンジン、３…モータジェネレータ（モータ）、９…デファレンシャル、１０…制御部（エンジン始動部、発進時回転同期部、発進時変速段形成部、発進時駆動トルク低減部、変速時ニュートラル形成部、変速時回転同期部、変速時変速段形成部）、１００…自動変速機、１０１…第一入力軸、１０２…第二入力軸、１０３…出力軸、１１０…遊星歯車機構、１１１…サンギヤ（第一要素）、１１２…プラネタリギヤ、１１３…キャリア（第二要素）、１１４…リングギヤ（第三要素）、１３１〜１３５…ドライブギヤ（固定ギヤ）、１４１〜１４５…ドリブンギヤ（遊転ギヤ）、１４６…固定部材（固定部）、１５１…第一ドグクラッチ（フロントクラッチ）、１５２〜１５４…第二ドグクラッチ〜第四ドグクラッチ（連結部）、１６１…第一アクチュエータ（フロントクラッチアクチュエータ）、１６２〜１６４…第二アクチュエータ〜第四アクチュエータ（シフトアクチュエータ）、１０００…ハイブリッド車両

Claims (8)

1. エンジンの駆動トルクが入力される第一入力軸と、
   第二入力軸と、
   車両の駆動輪に回転連結され、前記第一入力軸及び前記第二入力軸と平行に設けられた出力軸と、
   前記第一入力軸と前記第二入力軸を回転連結又は切断する噛み合い式のフロントクラッチと、
   前記フロントクラッチを駆動するフロントクラッチアクチュエータと、
   前記第二入力軸及び前記出力軸の一方に遊転可能に設けられた複数の遊転ギヤと、
   前記第二入力軸及び前記出力軸の他方に相対回転不能に固定され、前記複数の遊転ギヤとそれぞれ噛合する複数の固定ギヤと、
   前記遊転ギヤを前記遊転ギヤが設けられている軸に相対回転不能に回転連結する複数の連結部と、
   前記複数の連結部をそれぞれ駆動するシフトアクチュエータと、
   速度線図においてギヤ比に対応した間隔で順次並べられた第一要素、第二要素、第三要素を有し、前記第一要素は前記出力軸に回転連結され、前記第二要素は前記第二入力軸に回転連結され、前記第三要素は前記モータと回転連結されている遊星歯車機構と、を有するハイブリッド車両用駆動装置。
2. 前記遊星歯車機構は、シングルピニオン式であり、
   前記第一要素は、サンギヤであり、
   前記第二要素は、キャリアであり、
   前記第三要素は、リングギヤである請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
3. 前記全ての遊転ギヤが、当該遊転ギヤが設けられている軸に回転連結されていない状態で、前記フロントクラッチアクチュエータを作動させて、前記フロントクラッチによって前記第一入力軸と前記第二入力軸を回転連結させたうえで、前記モータを回転させて前記エンジンを回転させて始動させるエンジン始動部、を有する請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
4. 前記出力軸を回転不能とする固定部を有し、
   前記エンジン始動部は、前記エンジンの始動時に、前記固定部によって前記出力軸を回転不能とする請求項３に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
5. 前記第二入力軸の回転速度を検出する入力軸回転速度センサと、
   前記出力軸の回転速度を検出する出力軸回転速度センサと、
   前記入力軸回転速度センサ及び前記出力軸回転速度センサによって検出された前記入力軸及び前記出力軸の回転速度に基づいて、発進時の変速段に対応する前記遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との回転が同期するように前記モータを制御する発進時回転同期部と、
   前記遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との回転が同期した後に、前記シフトアクチュエータを制御して、前記連結部によって発進時の変速段に対応する前記遊転ギヤを当該遊転ギヤが設けられている軸に相対回転不能に回転連結する発進時変速段形成部と、を有する請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
6. 前記第二入力軸の回転速度を検出する入力軸回転速度センサと、
   前記出力軸の回転速度を検出する出力軸回転速度センサと、
   前記モータに負トルクを出力させることにより、前記固定ギヤ及び前記遊転ギヤを介して前記出力軸に入力されている前記エンジンから出力された駆動トルクを低減させる変速時駆動トルク低減部と、
   前記変速時駆動トルク低減部によって前記出力軸に入力されている前記エンジンから出力された駆動トルクが低減されている状態で、前記シフトアクチュエータを制御することにより、前記連結部によって前記軸に相対回転不能にされている前記遊転ギヤを前記軸に対して遊転可能にする変速時ニュートラル形成部と、
   前記入力軸回転速度センサ及び前記出力軸回転速度センサによって検出された前記入力軸及び前記出力軸の回転速度に基づいて、形成する変速段に対応する前記遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との回転が同期するように前記モータを制御する変速時回転同期部と、
   前記遊転ギヤと当該遊転ギヤが設けられている軸との回転が同期した後に、前記シフトアクチュエータを制御して、前記連結部によって形成する変速段に対応する前記遊転ギヤを当該遊転ギヤが設けられている軸に相対回転不能に回転連結する変速時変速段形成部と、を有する請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
7. アップシフトが実行される場合には、前記変速時回転同期部は、エンジンへの燃料の供給を停止させる請求項６に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
8. 前記連結部は、噛み合い式のクラッチである請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のハイブリッド車両用駆動装置。

Images