JP3455202B2 - 動力伝達機構 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば内燃機関及
びモータを併用して走行駆動するハイブリッド車両等に
搭載され、少なくとも内燃機関またはモータの何れか一
方の駆動力を自車両の駆動輪に伝達する動力伝達機構に
関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、例えば図４に示す動力伝達機構１
のように、内燃機関２と、モータ３と、入力軸４と、出
力軸５と、メインクラッチ６と、変速機７と、駆動力伝
達切替部８と、ＥＣＵ９とを備え、少なくとも内燃機関
２またはモータ３の何れか一方の駆動力を自車両の駆動
輪Ｗ，Ｗに伝達する動力伝達機構１が知られている。こ
の動力伝達機構１では、内燃機関２はメインクラッチ６
を介して変速機７の入力軸４に連結されており、モータ
３の回転軸３ａは駆動力伝達切替部８を介して変速機７
の出力軸５に連結されている。 【０００３】この変速機７は、例えばＥＣＵ９により複
数の変速用アクチュエータ（図示略）が駆動され、変速
比の異なる複数のギア対（図示略）の何れか１つが選択
されることによって変速動作が制御される自動変速機タ
イプのものである。また、駆動力伝達切替部８は、ＥＣ
Ｕ９によって制御される切替用アクチュエータ８ａと、
切替用アクチュエータ８ａにより駆動される切替用シン
クロクラッチ８ｂとを備え、切替用シンクロクラッチ８
ｂを介してモータ３の回転軸３ａと、変速機７の入力軸
４または出力軸５の何れか一方とを、接続あるいは分離
する切替機構とされている。例えば車両停車状態での内
燃機関２の始動時には、駆動力伝達切替部８はモータ３
の回転軸３ａと変速機７の入力軸４とを接続し、モータ
３の駆動力を内燃機関２に伝達して内燃機関２を始動さ
せる。また、例えばモータ３の駆動力により車両を走行
駆動させるＥＶ走行モードでは、駆動力伝達切替部８は
モータ３の回転軸３ａと変速機７の出力軸５とを接続
し、モータ３の駆動力を駆動輪Ｗ，Ｗに伝達して自車両
を走行駆動させる。なお、このＥＶ走行モードでは、例
えば、内燃機関２は停止され、メインクラッチ６により
内燃機関２と変速機７とが分離された状態にて、自車両
はモータ３により走行駆動されている。 【０００４】以下に、この動力伝達機構１の動作、特
に、ＥＶ走行モードにおいて内燃機関２を始動させる動
作について添付図面を参照しながら説明する。図５は従
来技術の一例に係る動力伝達機構１の動作、特に、ＥＶ
走行モードにおいて内燃機関２を始動させる処理を示す
フローチャートである。 【０００５】先ず、図５に示すステップＳ１において
は、内燃機関２が停止され、メインクラッチ６により内
燃機関２と変速機７とが分離された状態にて、自車両が
モータ３により走行駆動されているＥＶ走行モードか否
かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ス
テップＳ２に進み、この時点の走行状態を継続して、一
連の処理を終了する。一方、この判定結果が「ＹＥＳ」
の場合には、ステップＳ３に進む。 【０００６】ステップＳ３においては、例えば運転者に
よるアクセルペダルの踏み込み操作等に係る要求出力
や、例えばモータ３に対して電力供給を行うバッテリ
（図示略）の残容量等に基づいて、内燃機関２の始動要
求が発生したか否かを判定する。この判定結果が「Ｎ
Ｏ」の場合には、上述したステップＳ２に進む。一方、
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ４に
進み、自車両の現在速度と変速機７にて選択可能な変速
比とに基づいて、入力軸４の回転速度（入力軸回転数）
ＮＩが、内燃機関２を始動させるための下限回転数であ
る所定の始動可能回転数＃Ｎ０以上の回転数となるよう
に、変速機７にて変速動作を行い、変速機７を介して入
力軸４と出力軸５とを接続する。 【０００７】次に、ステップＳ５においては、クラッチ
用アクチュエータ６ａを駆動し、メインクラッチ６を介
して内燃機関２と変速機７とを連結することによって、
内燃機関２を所定の始動可能回転数＃Ｎ０以上にて始動
させる。そして、ステップＳ６においては、内燃機関２
の駆動力を駆動輪Ｗ，Ｗに伝達して自車両を走行駆動す
るＥＮＧ走行モードに移行して、一連の処理を終了す
る。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術の一例に係る動力伝達機構１によれば、内燃機関２の
始動要求が発生した後に、自車両の現在速度と変速機７
にて選択可能な変速比とに基づいて、複数のギア対の何
れか１つを選択し、ＥＣＵ９により変速用アクチュエー
タを駆動させ、変速動作を行う。このため、ＥＶ走行モ
ードにおいて、例えば急加速等の急激な負荷上昇が要求
された場合や、例えばバッテリの残容量が所定値を超え
て低下した場合等において、内燃機関２の始動要求が発
生したときであっても、実際に内燃機関１が始動される
までの間に変速動作等の煩雑な行程が含まれるため、迅
速に内燃機関２を始動させることができない虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自車両の走
行中において停止状態の内燃機関を迅速に始動させるこ
とが可能な動力伝達機構を提供することを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決して係る
目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の動力
伝達機構は、少なくとも内燃機関（例えば、後述する実
施の形態における内燃機関１１）またはモータ（例え
ば、後述する実施の形態におけるモータ１２）の何れか
一方を自車両の駆動輪（例えば、後述する実施の形態に
おける駆動輪Ｗ，Ｗ）に連結して駆動力を前記駆動輪に
伝達する動力伝達機構であって、前記内燃機関に接続さ
れた入力軸（例えば、後述する実施の形態における入力
軸１４）および前記駆動輪に連結された出力軸（例え
ば、後述する実施の形態における出力軸１５）を具備
し、変速比を変更可能に前記入力軸と前記出力軸とを接
続し、前記内燃機関の駆動力を前記駆動輪に伝達する変
速機（例えば、後述する実施の形態における変速機１
７）と、前記内燃機関と前記変速機との間に設けられ、
前記内燃機関と前記変速機とを接続または分離する接続
分離手段（例えば、後述する実施の形態におけるメイン
クラッチ１６）と、前記モータの回転軸（例えば、後述
する実施の形態における回転軸１２ａ）に設けられた回
転軸回転動力伝達部材（例えば、後述する実施の形態に
おける駆動用回転軸ギア４２ａ）と前記出力軸に設けら
れた出力軸回転動力伝達部材（例えば、後述する実施の
形態における出力側前進５速ギア３５ｂ）とを接続し、
前記モータの駆動力を前記駆動輪に伝達可能な駆動力伝
達手段（例えば、後述する実施の形態におけるモータ駆
動力伝達部１８）と、前記接続分離手段により前記内燃
機関と前記変速機とが分離され、前記駆動力伝達手段に
より前記モータの駆動力が前記駆動輪に伝達される状態
にて、前記変速機により前記入力軸と前記出力軸とを接
続した際の前記入力軸の回転数（例えば、後述する実施
の形態における入力軸回転数ＮＩ）が前記内燃機関を始
動可能な所定回転数（例えば、後述する実施の形態にお
ける始動可能回転数＃ＮＳ）以上となるように、前記変
速比を自車両の速度（例えば、後述する実施の形態にお
ける車速Ｖ）に応じて設定し、前記変速機により前記入
力軸と前記出力軸とを接続する変速制御手段（例えば、
後述する実施の形態におけるステップＳ０３〜ステップ
Ｓ１２）と、前記接続分離手段により前記内燃機関と前
記変速機とが分離され、前記駆動力伝達手段により前記
モータの駆動力が前記駆動輪に伝達される状態にて、前
記内燃機関の始動要求が発生したときに、この時点で前
記変速制御手段により前記出力軸に接続されている前記
入力軸と、前記内燃機関とを前記接続分離手段により接
続して前記内燃機関を始動させる内燃機関始動制御手段
（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ１
５）とを備えることを特徴としている。 【００１０】上記構成の動力伝達機構によれば、内燃機
関が停止され、接続分離手段により内燃機関と変速機と
が分離された状態にて、駆動輪がモータにより駆動され
ている走行モードにおいては、予め、内燃機関の始動に
備えて変速動作の実行が完了した待機状態となってい
る。すなわち、この走行モードにおいて、変速制御手段
は、変速機により入力軸と出力軸とを接続した際の入力
軸の回転数が内燃機関を始動可能な所定回転数以上とな
るように、変速比を自車両の速度に応じて設定し、変速
機を介して入力軸と出力軸とを接続する。このため、例
えば自車両の運転者から急加速等の急激な負荷上昇が要
求された場合や、例えばモータに電力を供給するバッテ
リの残容量が所定値を超えて低下した場合等において、
内燃機関に対する始動要求が発生したときには、単に、
接続分離手段を介して内燃機関と変速機とを連結するだ
けで、直ちに内燃機関を始動させることができる。すな
わち、例えば内燃機関の始動要求が発生してから、自車
両の速度に応じて変速比を設定し、この変速比に対応す
る変速動作を実行した後に接続分離手段を作動させる場
合に比べて、より迅速に内燃機関を始動させることがで
きる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
動力伝達機構ついて添付図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る動力伝達機構１０の構
成図であり、図２は車両の速度（車速）Ｖと入力軸回転
数ＮＩの関係を示すグラフ図である。本実施の形態によ
る動力伝達機構１０は、例えばハイブリッド車両に搭載
され、少なくとも内燃機関１１またはモータ１２の何れ
か一方の駆動力を自車両の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達するもの
であって、各駆動輪Ｗ，Ｗに連結された駆動軸１３，１
３と、入力軸１４と、出力軸１５と、メインクラッチ１
６と、入力軸１４および出力軸１５を具備する変速機１
７と、モータ駆動力伝達部１８と、ＥＣＵ（電子制御装
置）１９とを備えて構成されている。ここで、変速機１
７の出力軸１５と一体に設けられた連結ギア１５ａは、
駆動軸１３，１３に接続されたディファレンシャル（図
示略）のギア１３ａと常に噛み合うように設定されてお
り、内燃機関１１は、メインクラッチ１６、変速機１
７、駆動軸１３，１３を介して駆動輪Ｗ，Ｗに機械的に
接続され、モータ１２は、モータ駆動力伝達部１８、変
速機１７、駆動軸１３，１３を介して駆動輪Ｗ，Ｗに機
械的に接続される。 【００１２】メインクラッチ１６は、内燃機関１１のク
ランクシャフト１１ａに連結されたクラッチ板１６ａ
と、このクラッチ板１６ａと対をなし、変速機１７の入
力軸１４に連結されたクラッチ板１６ｂとを備えてい
る。このメインクラッチ１６には、クラッチ用アクチュ
エータ２１が接続されている。このクラッチ用アクチュ
エータ２１はＥＣＵ１９に電気的に接続されており、Ｅ
ＣＵ１９の制御により、メインクラッチ１６を介して内
燃機関１１と変速機１７とを連結または分離する。 【００１３】変速機１７は、ＥＣＵ１９により各アクチ
ュエータ２２，２３，２４が駆動されることによって変
速動作が制御される自動変速機タイプのものである。変
速機１７は、例えば、メインシャフトである入力軸１４
と、カウンタシャフトである出力軸１５と、前進１〜５
速ギア対３１，…，３５と、後進ギア軸（図示略）およ
び後進ギア列（図示略）等を備えている。そして、これ
らの入力軸１４と、出力軸１５と、後進ギア軸（図示
略）とは、互いに平行に配置されている。 【００１４】前進１〜５速ギア対３１，…，３５は、互
いに異なるギア比に設定されている。また、前進１〜５
速ギア対３１，…，３５は入力軸１４に取り付けられた
各入力側前進１〜５速ギア３１ａ，…，３５ａと、出力
軸１５に取り付けられた出力側前進１〜５速ギア３１
ｂ，…，３５ｂとから構成されており、対をなすギア同
士３１ａおよび３１ｂ，…，３５ａおよび３５ｂは、常
に噛み合っている。 【００１５】ここで、入力側前進１速ギア３１ａおよび
入力側前進２速ギア３２ａは入力軸１４と一体に設けら
れており、入力側前進１速ギア３１ａと対をなす出力側
前進１速ギア３１ｂおよび入力側前進２速ギア３２ａと
対をなす出力側前進２速ギア３２ｂは、出力軸１５に対
して回転可能のアイドルギアとされ、１・２速用アクチ
ュエータ２２により駆動される１・２速用シンクロクラ
ッチ３６によって出力軸１５に対して接続または分離さ
れる。１・２速用アクチュエータ２２はＥＣＵ１９に電
気的に接続されており、ＥＣＵ１９の制御により、１・
２速用シンクロクラッチ３６を介して、出力側前進１速
ギア３１ｂまたは出力側前進２速ギア３２ｂの何れか一
方を選択的に出力軸１５に接続する、あるいは、出力側
前進１速ギア３１ｂおよび出力側前進２速ギア３２ｂの
両方を出力軸１５に対して分離する。これにより、入力
軸１４と出力軸１５とは、前進１速ギア対３１または前
進２速ギア対３２を介して接続あるいは分離される。 【００１６】また、出力側前進３速ギア３３ｂおよび出
力側前進４速ギア３４ｂは出力軸１５と一体に設けられ
ており、出力側前進３速ギア３３ｂと対をなす入力側前
進３速ギア３３ａおよび出力側前進４速ギア３４ｂと対
をなす入力側前進４速ギア３４ａは、入力軸１４に対し
て回転可能のアイドルギアとされ、３・４速用アクチュ
エータ２３により駆動される３・４速用シンクロクラッ
チ３７によって入力軸１４に対して接続または分離され
る。３・４速用アクチュエータ２３はＥＣＵ１９に電気
的に接続されており、ＥＣＵ１９の制御により、３・４
速用シンクロクラッチ３７を介して、入力側前進３速ギ
ア３３ａまたは入力側前進４速ギア３４ａの何れか一方
を選択的に入力軸１４に接続する、あるいは、入力側前
進３速ギア３３ａおよび入力側前進４速ギア３４ａの両
方を入力軸１４に対して分離する。これにより、入力軸
１４と出力軸１５とは、前進３速ギア対３３または前進
４速ギア対３４を介して接続あるいは分離される。 【００１７】また、出力側前進５速ギア３５ｂは出力軸
１５と一体に設けられており、この出力側前進５速ギア
３５ｂと対をなす入力側前進５速ギア３５ａは入力軸１
４に対して回転可能のアイドルギアとされ、５速用アク
チュエータ２４により駆動される５速用シンクロクラッ
チ３８によって入力軸１４に対して接続または分離され
る。 【００１８】また、モータ１２に接続された回転軸１２
ａにはモータ駆動力伝達部１８が設けられており、この
モータ駆動力伝達部１８は、例えば、回転軸１２ａに対
して回転可能に取り付けられたアイドルギアとされる始
動用回転軸ギア４１ａおよび駆動用回転軸ギア４２ａ
と、始動用アクチュエータ４３と、始動用アクチュエー
タ４３により駆動される摩擦要素をなす始動用クラッチ
４４と、駆動用アクチュエータ４５と、駆動用アクチュ
エータ４５により駆動される摩擦要素をなす駆動用クラ
ッチ４６と、始動用回転軸ギア４１ａと対をなし、入力
軸１４と一体に設けられた始動用入力軸ギア４１ｂとを
備えて構成されている。 【００１９】すなわち、始動用回転軸ギア４１ａは、始
動用アクチュエータ４３により駆動される始動用クラッ
チ４４によって回転軸１２ａに対して接続または分離さ
れる。また、駆動用回転軸ギア４２ａは、駆動用アクチ
ュエータ４５により駆動される駆動用クラッチ４６によ
って回転軸１２ａに対して、回転数比を変更可能に接続
または分離される。そして、駆動用回転軸ギア４２ａは
入力軸１４に対して回転可能のアイドルギアである入力
側前進５速ギア３５ａと対をなしており、始動用回転軸
ギア４１ａと対をなす始動用入力軸ギア４１ｂと共に、
対をなすギア同士４２ａおよび３５ａ，４１ａおよび４
１ｂは、常に噛み合っている。 【００２０】ここで、５速用アクチュエータ２４はＥＣ
Ｕ１９に電気的に接続されており、ＥＣＵ１９の制御に
より、５速用シンクロクラッチ３８を介して、入力側前
進５速ギア３５ａを入力軸１４に対して接続あるいは分
離する。また、始動用アクチュエータ４３はＥＣＵ１９
に電気的に接続されており、ＥＣＵ１９の制御により、
始動用クラッチ４４を介して、始動用回転軸ギア４１ａ
を回転軸１２ａに対して接続あるいは分離する。また、
駆動用アクチュエータ４５はＥＣＵ１９に電気的に接続
されており、ＥＣＵ１９の制御により、駆動用クラッチ
４６を介して、駆動用回転軸ギア４２ａを回転軸１２ａ
に対して接続あるいは分離する。これにより、回転軸１
２ａと、入力軸１４または出力軸１５、あるいは、回転
軸１２ａと、入力軸１４および出力軸１５が接続あるい
は分離される。 【００２１】すなわち、駆動用クラッチ４６により駆動
用回転軸ギア４２ａを回転軸１２ａに接続すると、モー
タ１２の駆動力が、順次、回転軸１２ａ、駆動用回転軸
ギア４２ａ、入力側前進５速ギア３５ａ、出力側前進５
速ギア３５ｂ、出力軸１５を介して駆動軸１３，１３に
伝達される。このとき、５速用シンクロクラッチ３８に
より入力側前進５速ギア３５ａを入力軸１４に接続する
と、モータ１２の駆動力は、駆動軸１３，１３および入
力軸１４に伝達される。また、例えば車両停車状態での
内燃機関１１の始動時等において、始動用クラッチ４４
により始動用回転軸ギア４１ａを回転軸１２ａに接続す
ると、モータ１２の駆動力が、順次、回転軸１２ａ、始
動用回転軸ギア４１ａ、始動用入力軸ギア４１ｂを介し
て入力軸１４に伝達される。 【００２２】ＥＣＵ１９は、例えば運転者から入力され
るシフト操作や自車両の運転状態に応じて、各アクチュ
エータ２１，…，２４，４３，４５を駆動することによ
って変速機１７の変速動作およびモータ駆動力伝達部１
８の動作を制御する。例えば後述するように、ＥＣＵ１
９は、内燃機関１１が停止され、メインクラッチ１６に
より内燃機関１１と変速機１７とが分離された状態に
て、自車両がモータ１２により走行駆動されているＥＶ
走行時に、自車両の速度（車速）Ｖと、入力軸１４の回
転速度（入力軸回転数）ＮＩとに基づいて、変速機１７
の変速動作およびモータ駆動力伝達部１８の動作を制御
する。このため、ＥＣＵ１９には、例えば、駆動軸１３
の回転速度に基づいて車速Ｖを検出する車速センサ４７
から出力される信号と、入力軸１４の入力軸回転数ＮＩ
を検出する回転数センサ４８から出力される信号とが入
力されている。 【００２３】例えばメインクラッチ１６により内燃機関
１１と変速機１７とが分離され、変速機１７により入力
軸１４と出力軸１５とが分離された状態でのＥＶ走行時
には、駆動用クラッチ４６を介して駆動用回転軸ギア４
２ａが回転軸１２ａに接続されることで、回転軸１２ａ
と出力軸１５とが連結され、モータ１２の駆動力が駆動
輪Ｗ，Ｗに伝達されている。ここで、ＥＣＵ１９は、各
前進１〜５速ギア対３１，…，３５を介して入力軸１４
と出力軸１５とが接続された場合の入力軸回転数ＮＩ
が、内燃機関１１を始動させるための下限回転数である
所定の始動可能回転数＃ＮＳ以上であって最低の回転数
となるように、前進１〜５速ギア対３１，…，３５のう
ちの何れか１つを選択し、予め入力軸１４と出力軸１５
とを接続する。 【００２４】この場合、各前進１〜５速ギア対３１，
…，３５は、例えば図２に示すように、各前進１〜５速
ギア対３１，…，３５に対して設定された車速Ｖと入力
軸回転数ＮＩとの関係に基づいて選択される。例えば、
ＥＣＵ１９は、車速Ｖが所定速度Ｖ１未満（１速領域）
の場合は前進１速ギア対３１を選択し、車速Ｖが所定速
度Ｖ１以上かつ所定速度Ｖ２未満（２速領域）の場合は
前進２速ギア対３２を選択し、車速Ｖが所定速度Ｖ２以
上かつ所定速度Ｖ３未満（３速領域）の場合は前進３速
ギア対３３を選択し、車速Ｖが所定速度Ｖ３以上かつ所
定速度Ｖ４未満（４速領域）の場合は前進４速ギア対３
４を選択し、車速Ｖが所定速度Ｖ４以上（５速領域）か
つ所定の上限速度Ｖ５以下の場合は前進５速ギア対３５
を選択する。なお、各所定速度Ｖ１，…，Ｖ４は、各前
進２〜５速ギア対３２，…，３５を選択した際の入力軸
回転数ＮＩが所定の始動可能回転数＃ＮＳとなるときの
車速Ｖであり、Ｖ１≦Ｖ２≦Ｖ３≦Ｖ４である。また、
所定の上限速度Ｖ５（例えば、Ｖ５≧Ｖ４）は、自車両
がモータ１２のみにより走行駆動されているＥＶ走行時
において到達可能な上限速度である。 【００２５】本実施の形態による動力伝達機構１０は上
記構成を備えており、次に、この動力伝達機構１０の動
作、特に、自車両の走行中において内燃機関１１を始動
させる動作について添付図面を参照しながら説明する。
図３は動力伝達機構１０の動作、特に、自車両の走行中
において内燃機関１１を始動させる処理を示すフローチ
ャートである。 【００２６】先ず、図３に示すステップＳ０１において
は、内燃機関１１が停止され、メインクラッチ１６によ
り内燃機関１１と変速機１７とが分離された状態にて、
自車両がモータ１２により走行駆動されているＥＶ走行
モードか否かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場
合には、ステップＳ０２に進み、この時点の走行状態を
継続して、一連の処理を終了する。一方、この判定結果
が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０３に進む。 【００２７】ステップＳ０３においては、車速Ｖが所定
速度Ｖ１未満か否かを判定する。この判定結果が「Ｎ
Ｏ」の場合には、ステップＳ０５に進む。一方、この判
定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまり１速領域である場合
には、ステップＳ０４に進み、前進１速ギア対３１を選
択して入力軸１４と出力軸１５とを接続する。そして、
後述するステップＳ１３に進む。 【００２８】ステップＳ０５においては、車速Ｖが所定
速度Ｖ２未満か否かを判定する。この判定結果が「Ｎ
Ｏ」の場合には、ステップＳ０７に進む。一方、この判
定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまり車速Ｖが所定速度Ｖ
１以上かつ所定速度Ｖ２未満の２速領域である場合に
は、ステップＳ０６に進み、前進２速ギア対３２を選択
して入力軸１４と出力軸１５とを接続する。そして、後
述するステップＳ１３に進む。 【００２９】ステップＳ０７においては、車速Ｖが所定
速度Ｖ３未満か否かを判定する。この判定結果が「Ｎ
Ｏ」の場合には、ステップＳ０９に進む。一方、この判
定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまり車速Ｖが所定速度Ｖ
２以上かつ所定速度Ｖ３未満の３速領域である場合に
は、ステップＳ０８に進み、前進３速ギア対３３を選択
して入力軸１４と出力軸１５とを接続する。そして、後
述するステップＳ１３に進む。 【００３０】ステップＳ０９においては、車速Ｖが所定
速度Ｖ４未満か否かを判定する。この判定結果が「Ｎ
Ｏ」の場合には、ステップＳ１１に進む。一方、この判
定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまり車速Ｖが所定速度Ｖ
３以上かつ所定速度Ｖ４未満の４速領域である場合に
は、ステップＳ１０に進み、前進４速ギア対３４を選択
して入力軸１４と出力軸１５とを接続する。そして、後
述するステップＳ１３に進む。 【００３１】ステップＳ１１においては、車速Ｖが所定
速度Ｖ４以上かつＥＶ走行モードにて到達可能な所定の
上限速度Ｖ５未満の５速領域であると判断して、ステッ
プＳ１２に進み、前進５速ギア対３５を選択して入力軸
１４と出力軸１５とを接続する。そして、ステップＳ１
３に進む。 【００３２】ステップＳ１３においては、例えば運転者
によるアクセルペダルの踏み込み操作等に係る要求出力
が、モータ１２が出力可能な所定の出力制限値以下か否
かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後
述するステップＳ１５に進む。一方、この判定結果が
「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１４に進み、モータ
１２に対して電力供給を行うバッテリ（図示略）の残容
量ＳＯＣ（State of charge）が、即時発電要求領域外
であるか否かを判定する。ステップＳ１４での判定結果
が「ＹＥＳ」の場合、例えばバッテリの残容量ＳＯＣ
が、即時発電を要求しない程度に十分に蓄電されている
場合には、上述したステップＳ０２に進む。一方、ステ
ップＳ１４での判定結果が「ＮＯ」の場合、例えばバッ
テリの残容量ＳＯＣが低下しているため、発電によりバ
ッテリを充電する必要がある場合には、ステップＳ１５
に進む。 【００３３】すなわち、ＥＶ走行モードにおいて、例え
ば急加速等の急激な負荷上昇が要求された場合や、例え
ばバッテリの残容量ＳＯＣが所定値を超えて低下した場
合等にステップＳ１５に進む。ステップＳ１５において
は、クラッチ用アクチュエータ２１を駆動し、メインク
ラッチ１６を介して内燃機関１１と変速機１７とを連結
することによって、内燃機関１１を所定の始動可能回転
数＃ＮＳ以上にて始動させる。そして、ステップＳ１６
においては、内燃機関１１の駆動力を駆動輪Ｗ，Ｗに伝
達して自車両を走行駆動するＥＮＧ走行モードに移行し
て、一連の処理を終了する。 【００３４】例えばＥＶ走行モードにおいて前進５速ギ
ア対３５が選択されている場合に、車速Ｖが低下して所
定速度Ｖ４未満かつ所定速度Ｖ３以上の４速領域になる
と、この前進５速ギア対３５では、入力軸回転数ＮＩが
所定の始動可能回転数＃ＮＳ未満となり、内燃機関１１
を始動させることができなくなる。このため、入力軸回
転数ＮＩが所定の始動可能回転数＃ＮＳ以上となる前進
４速ギア対３４が選択されて入力軸１４と出力軸１５と
が接続される。これにより、内燃機関１１に対する始動
要求が発生したときには、単に、クラッチ用アクチュエ
ータ２１を駆動し、メインクラッチ１６を介して内燃機
関１１と変速機１７とを連結するだけで内燃機関１１を
始動させることができる。 【００３５】上述したように、本実施の形態による動力
伝達機構１０によれば、ＥＶ走行モードにおいては、予
め、変速動作の実行が完了した待機状態となっており、
内燃機関１１に対する始動要求が発生したときには、単
に、クラッチ用アクチュエータ２１を駆動し、メインク
ラッチ１６を介して内燃機関１１と変速機１７とを連結
するだけで内燃機関１１を始動させることができる。こ
れにより、例えば内燃機関１１の始動要求が発生してか
ら、前進１〜５速ギア対３１，…，３５のうちの何れか
１つを選択し、変速動作を行った後にクラッチ用アクチ
ュエータ２１を駆動する場合に比べて、より迅速に内燃
機関１１を始動させることができる。 【００３６】なお、本実施形態においては、内燃機関１
１が停止され、メインクラッチ１６により内燃機関１１
と変速機１７とが分離された状態にて、自車両がモータ
１２により走行駆動されているＥＶ走行モードにおい
て、予め設定された変速比にて、モータ１２の駆動力に
よって内燃機関１１を始動させるとしたが、これに限定
されず、走行中の自車両が有する車体慣性によって内燃
機関１１を始動させてもよい。この場合には、予め設定
された変速比にて、駆動輪Ｗ，Ｗ側から伝達される駆動
力によって内燃機関１１を始動させる。 【００３７】なお、本実施形態においては、始動用回転
軸ギア４１ａおよび始動用入力軸ギア４１ｂを備え、例
えば車両停車状態での内燃機関１１の始動時等には、モ
ータ１２の駆動力を、始動用回転軸ギア４１ａおよび始
動用入力軸ギア４１ｂを介して入力軸１４に伝達すると
したが、これに限定されず、例えば内燃機関１１とメイ
ンクラッチ１７との間に内燃機関１１を始動させるため
の始動モータを備えてもよい。 【００３８】なお、本実施形態においては、始動用回転
軸ギア４１ａを回転軸１２ａに対して接続あるいは分離
する始動用クラッチ４４と、駆動用回転軸ギア４２ａを
回転軸１２ａに対して接続あるいは分離する駆動用クラ
ッチ４６を備えるとしたが、これに限定されず、例えば
始動用回転軸ギア４１ａおよび駆動用回転軸ギア４２ａ
の何れか一方を選択的に回転軸１２ａに接続する、ある
いは、始動用回転軸ギア４１ａおよび駆動用回転軸ギア
４２ａの両方を回転軸１２ａに対して分離する始動・駆
動用クラッチを備えてもよい。 【００３９】さらに、本実施形態において、変速機１７
は、ＥＣＵ１９により各アクチュエータ２２，２３，２
４が駆動されることによって変速動作が制御される自動
変速機タイプのものであるとしたが、これに限定され
ず、例えば自動有段変速機や無段変速機等の変速機であ
ってもよい。例えば自動有段変速機であれば、入力軸１
４および出力軸１５に設けられている変速用のクラッチ
を用いて、入力軸回転数ＮＩが所定の始動可能回転数＃
ＮＳ以上となるように設定する。また、例えば金属ベル
トを介して駆動側プーリから被動側プーリへ駆動力を伝
達する無段変速機であれば、各プーリの溝幅を調整し
て、入力軸回転数ＮＩが所定の始動可能回転数＃ＮＳ以
上となるように設定する。 【００４０】 【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
本発明の動力伝達機構によれば、内燃機関が停止され、
接続分離手段により内燃機関と変速機とが分離された状
態にて、駆動輪がモータにより駆動されている走行モー
ドにおいて、内燃機関に対する始動要求が発生したとき
には、単に、接続分離手段を介して内燃機関と変速機と
を連結するだけで、直ちに内燃機関を始動させることが
できる。これにより、例えば内燃機関の始動要求が発生
してから、自車両の速度に応じて変速比を設定し、この
変速比に対応する変速動作を実行した後に接続分離手段
を作動させる場合に比べて、より迅速に内燃機関を始動
させることができる。
びモータを併用して走行駆動するハイブリッド車両等に
搭載され、少なくとも内燃機関またはモータの何れか一
方の駆動力を自車両の駆動輪に伝達する動力伝達機構に
関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、例えば図４に示す動力伝達機構１
のように、内燃機関２と、モータ３と、入力軸４と、出
力軸５と、メインクラッチ６と、変速機７と、駆動力伝
達切替部８と、ＥＣＵ９とを備え、少なくとも内燃機関
２またはモータ３の何れか一方の駆動力を自車両の駆動
輪Ｗ，Ｗに伝達する動力伝達機構１が知られている。こ
の動力伝達機構１では、内燃機関２はメインクラッチ６
を介して変速機７の入力軸４に連結されており、モータ
３の回転軸３ａは駆動力伝達切替部８を介して変速機７
の出力軸５に連結されている。 【０００３】この変速機７は、例えばＥＣＵ９により複
数の変速用アクチュエータ（図示略）が駆動され、変速
比の異なる複数のギア対（図示略）の何れか１つが選択
されることによって変速動作が制御される自動変速機タ
イプのものである。また、駆動力伝達切替部８は、ＥＣ
Ｕ９によって制御される切替用アクチュエータ８ａと、
切替用アクチュエータ８ａにより駆動される切替用シン
クロクラッチ８ｂとを備え、切替用シンクロクラッチ８
ｂを介してモータ３の回転軸３ａと、変速機７の入力軸
４または出力軸５の何れか一方とを、接続あるいは分離
する切替機構とされている。例えば車両停車状態での内
燃機関２の始動時には、駆動力伝達切替部８はモータ３
の回転軸３ａと変速機７の入力軸４とを接続し、モータ
３の駆動力を内燃機関２に伝達して内燃機関２を始動さ
せる。また、例えばモータ３の駆動力により車両を走行
駆動させるＥＶ走行モードでは、駆動力伝達切替部８は
モータ３の回転軸３ａと変速機７の出力軸５とを接続
し、モータ３の駆動力を駆動輪Ｗ，Ｗに伝達して自車両
を走行駆動させる。なお、このＥＶ走行モードでは、例
えば、内燃機関２は停止され、メインクラッチ６により
内燃機関２と変速機７とが分離された状態にて、自車両
はモータ３により走行駆動されている。 【０００４】以下に、この動力伝達機構１の動作、特
に、ＥＶ走行モードにおいて内燃機関２を始動させる動
作について添付図面を参照しながら説明する。図５は従
来技術の一例に係る動力伝達機構１の動作、特に、ＥＶ
走行モードにおいて内燃機関２を始動させる処理を示す
フローチャートである。 【０００５】先ず、図５に示すステップＳ１において
は、内燃機関２が停止され、メインクラッチ６により内
燃機関２と変速機７とが分離された状態にて、自車両が
モータ３により走行駆動されているＥＶ走行モードか否
かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ス
テップＳ２に進み、この時点の走行状態を継続して、一
連の処理を終了する。一方、この判定結果が「ＹＥＳ」
の場合には、ステップＳ３に進む。 【０００６】ステップＳ３においては、例えば運転者に
よるアクセルペダルの踏み込み操作等に係る要求出力
や、例えばモータ３に対して電力供給を行うバッテリ
（図示略）の残容量等に基づいて、内燃機関２の始動要
求が発生したか否かを判定する。この判定結果が「Ｎ
Ｏ」の場合には、上述したステップＳ２に進む。一方、
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ４に
進み、自車両の現在速度と変速機７にて選択可能な変速
比とに基づいて、入力軸４の回転速度（入力軸回転数）
ＮＩが、内燃機関２を始動させるための下限回転数であ
る所定の始動可能回転数＃Ｎ０以上の回転数となるよう
に、変速機７にて変速動作を行い、変速機７を介して入
力軸４と出力軸５とを接続する。 【０００７】次に、ステップＳ５においては、クラッチ
用アクチュエータ６ａを駆動し、メインクラッチ６を介
して内燃機関２と変速機７とを連結することによって、
内燃機関２を所定の始動可能回転数＃Ｎ０以上にて始動
させる。そして、ステップＳ６においては、内燃機関２
の駆動力を駆動輪Ｗ，Ｗに伝達して自車両を走行駆動す
るＥＮＧ走行モードに移行して、一連の処理を終了す
る。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術の一例に係る動力伝達機構１によれば、内燃機関２の
始動要求が発生した後に、自車両の現在速度と変速機７
にて選択可能な変速比とに基づいて、複数のギア対の何
れか１つを選択し、ＥＣＵ９により変速用アクチュエー
タを駆動させ、変速動作を行う。このため、ＥＶ走行モ
ードにおいて、例えば急加速等の急激な負荷上昇が要求
された場合や、例えばバッテリの残容量が所定値を超え
て低下した場合等において、内燃機関２の始動要求が発
生したときであっても、実際に内燃機関１が始動される
までの間に変速動作等の煩雑な行程が含まれるため、迅
速に内燃機関２を始動させることができない虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自車両の走
行中において停止状態の内燃機関を迅速に始動させるこ
とが可能な動力伝達機構を提供することを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決して係る
目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の動力
伝達機構は、少なくとも内燃機関（例えば、後述する実
施の形態における内燃機関１１）またはモータ（例え
ば、後述する実施の形態におけるモータ１２）の何れか
一方を自車両の駆動輪（例えば、後述する実施の形態に
おける駆動輪Ｗ，Ｗ）に連結して駆動力を前記駆動輪に
伝達する動力伝達機構であって、前記内燃機関に接続さ
れた入力軸（例えば、後述する実施の形態における入力
軸１４）および前記駆動輪に連結された出力軸（例え
ば、後述する実施の形態における出力軸１５）を具備
し、変速比を変更可能に前記入力軸と前記出力軸とを接
続し、前記内燃機関の駆動力を前記駆動輪に伝達する変
速機（例えば、後述する実施の形態における変速機１
７）と、前記内燃機関と前記変速機との間に設けられ、
前記内燃機関と前記変速機とを接続または分離する接続
分離手段（例えば、後述する実施の形態におけるメイン
クラッチ１６）と、前記モータの回転軸（例えば、後述
する実施の形態における回転軸１２ａ）に設けられた回
転軸回転動力伝達部材（例えば、後述する実施の形態に
おける駆動用回転軸ギア４２ａ）と前記出力軸に設けら
れた出力軸回転動力伝達部材（例えば、後述する実施の
形態における出力側前進５速ギア３５ｂ）とを接続し、
前記モータの駆動力を前記駆動輪に伝達可能な駆動力伝
達手段（例えば、後述する実施の形態におけるモータ駆
動力伝達部１８）と、前記接続分離手段により前記内燃
機関と前記変速機とが分離され、前記駆動力伝達手段に
より前記モータの駆動力が前記駆動輪に伝達される状態
にて、前記変速機により前記入力軸と前記出力軸とを接
続した際の前記入力軸の回転数（例えば、後述する実施
の形態における入力軸回転数ＮＩ）が前記内燃機関を始
動可能な所定回転数（例えば、後述する実施の形態にお
ける始動可能回転数＃ＮＳ）以上となるように、前記変
速比を自車両の速度（例えば、後述する実施の形態にお
ける車速Ｖ）に応じて設定し、前記変速機により前記入
力軸と前記出力軸とを接続する変速制御手段（例えば、
後述する実施の形態におけるステップＳ０３〜ステップ
Ｓ１２）と、前記接続分離手段により前記内燃機関と前
記変速機とが分離され、前記駆動力伝達手段により前記
モータの駆動力が前記駆動輪に伝達される状態にて、前
記内燃機関の始動要求が発生したときに、この時点で前
記変速制御手段により前記出力軸に接続されている前記
入力軸と、前記内燃機関とを前記接続分離手段により接
続して前記内燃機関を始動させる内燃機関始動制御手段
（例えば、後述する実施の形態におけるステップＳ１
５）とを備えることを特徴としている。 【００１０】上記構成の動力伝達機構によれば、内燃機
関が停止され、接続分離手段により内燃機関と変速機と
が分離された状態にて、駆動輪がモータにより駆動され
ている走行モードにおいては、予め、内燃機関の始動に
備えて変速動作の実行が完了した待機状態となってい
る。すなわち、この走行モードにおいて、変速制御手段
は、変速機により入力軸と出力軸とを接続した際の入力
軸の回転数が内燃機関を始動可能な所定回転数以上とな
るように、変速比を自車両の速度に応じて設定し、変速
機を介して入力軸と出力軸とを接続する。このため、例
えば自車両の運転者から急加速等の急激な負荷上昇が要
求された場合や、例えばモータに電力を供給するバッテ
リの残容量が所定値を超えて低下した場合等において、
内燃機関に対する始動要求が発生したときには、単に、
接続分離手段を介して内燃機関と変速機とを連結するだ
けで、直ちに内燃機関を始動させることができる。すな
わち、例えば内燃機関の始動要求が発生してから、自車
両の速度に応じて変速比を設定し、この変速比に対応す
る変速動作を実行した後に接続分離手段を作動させる場
合に比べて、より迅速に内燃機関を始動させることがで
きる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
動力伝達機構ついて添付図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る動力伝達機構１０の構
成図であり、図２は車両の速度（車速）Ｖと入力軸回転
数ＮＩの関係を示すグラフ図である。本実施の形態によ
る動力伝達機構１０は、例えばハイブリッド車両に搭載
され、少なくとも内燃機関１１またはモータ１２の何れ
か一方の駆動力を自車両の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達するもの
であって、各駆動輪Ｗ，Ｗに連結された駆動軸１３，１
３と、入力軸１４と、出力軸１５と、メインクラッチ１
６と、入力軸１４および出力軸１５を具備する変速機１
７と、モータ駆動力伝達部１８と、ＥＣＵ（電子制御装
置）１９とを備えて構成されている。ここで、変速機１
７の出力軸１５と一体に設けられた連結ギア１５ａは、
駆動軸１３，１３に接続されたディファレンシャル（図
示略）のギア１３ａと常に噛み合うように設定されてお
り、内燃機関１１は、メインクラッチ１６、変速機１
７、駆動軸１３，１３を介して駆動輪Ｗ，Ｗに機械的に
接続され、モータ１２は、モータ駆動力伝達部１８、変
速機１７、駆動軸１３，１３を介して駆動輪Ｗ，Ｗに機
械的に接続される。 【００１２】メインクラッチ１６は、内燃機関１１のク
ランクシャフト１１ａに連結されたクラッチ板１６ａ
と、このクラッチ板１６ａと対をなし、変速機１７の入
力軸１４に連結されたクラッチ板１６ｂとを備えてい
る。このメインクラッチ１６には、クラッチ用アクチュ
エータ２１が接続されている。このクラッチ用アクチュ
エータ２１はＥＣＵ１９に電気的に接続されており、Ｅ
ＣＵ１９の制御により、メインクラッチ１６を介して内
燃機関１１と変速機１７とを連結または分離する。 【００１３】変速機１７は、ＥＣＵ１９により各アクチ
ュエータ２２，２３，２４が駆動されることによって変
速動作が制御される自動変速機タイプのものである。変
速機１７は、例えば、メインシャフトである入力軸１４
と、カウンタシャフトである出力軸１５と、前進１〜５
速ギア対３１，…，３５と、後進ギア軸（図示略）およ
び後進ギア列（図示略）等を備えている。そして、これ
らの入力軸１４と、出力軸１５と、後進ギア軸（図示
略）とは、互いに平行に配置されている。 【００１４】前進１〜５速ギア対３１，…，３５は、互
いに異なるギア比に設定されている。また、前進１〜５
速ギア対３１，…，３５は入力軸１４に取り付けられた
各入力側前進１〜５速ギア３１ａ，…，３５ａと、出力
軸１５に取り付けられた出力側前進１〜５速ギア３１
ｂ，…，３５ｂとから構成されており、対をなすギア同
士３１ａおよび３１ｂ，…，３５ａおよび３５ｂは、常
に噛み合っている。 【００１５】ここで、入力側前進１速ギア３１ａおよび
入力側前進２速ギア３２ａは入力軸１４と一体に設けら
れており、入力側前進１速ギア３１ａと対をなす出力側
前進１速ギア３１ｂおよび入力側前進２速ギア３２ａと
対をなす出力側前進２速ギア３２ｂは、出力軸１５に対
して回転可能のアイドルギアとされ、１・２速用アクチ
ュエータ２２により駆動される１・２速用シンクロクラ
ッチ３６によって出力軸１５に対して接続または分離さ
れる。１・２速用アクチュエータ２２はＥＣＵ１９に電
気的に接続されており、ＥＣＵ１９の制御により、１・
２速用シンクロクラッチ３６を介して、出力側前進１速
ギア３１ｂまたは出力側前進２速ギア３２ｂの何れか一
方を選択的に出力軸１５に接続する、あるいは、出力側
前進１速ギア３１ｂおよび出力側前進２速ギア３２ｂの
両方を出力軸１５に対して分離する。これにより、入力
軸１４と出力軸１５とは、前進１速ギア対３１または前
進２速ギア対３２を介して接続あるいは分離される。 【００１６】また、出力側前進３速ギア３３ｂおよび出
力側前進４速ギア３４ｂは出力軸１５と一体に設けられ
ており、出力側前進３速ギア３３ｂと対をなす入力側前
進３速ギア３３ａおよび出力側前進４速ギア３４ｂと対
をなす入力側前進４速ギア３４ａは、入力軸１４に対し
て回転可能のアイドルギアとされ、３・４速用アクチュ
エータ２３により駆動される３・４速用シンクロクラッ
チ３７によって入力軸１４に対して接続または分離され
る。３・４速用アクチュエータ２３はＥＣＵ１９に電気
的に接続されており、ＥＣＵ１９の制御により、３・４
速用シンクロクラッチ３７を介して、入力側前進３速ギ
ア３３ａまたは入力側前進４速ギア３４ａの何れか一方
を選択的に入力軸１４に接続する、あるいは、入力側前
進３速ギア３３ａおよび入力側前進４速ギア３４ａの両
方を入力軸１４に対して分離する。これにより、入力軸
１４と出力軸１５とは、前進３速ギア対３３または前進
４速ギア対３４を介して接続あるいは分離される。 【００１７】また、出力側前進５速ギア３５ｂは出力軸
１５と一体に設けられており、この出力側前進５速ギア
３５ｂと対をなす入力側前進５速ギア３５ａは入力軸１
４に対して回転可能のアイドルギアとされ、５速用アク
チュエータ２４により駆動される５速用シンクロクラッ
チ３８によって入力軸１４に対して接続または分離され
る。 【００１８】また、モータ１２に接続された回転軸１２
ａにはモータ駆動力伝達部１８が設けられており、この
モータ駆動力伝達部１８は、例えば、回転軸１２ａに対
して回転可能に取り付けられたアイドルギアとされる始
動用回転軸ギア４１ａおよび駆動用回転軸ギア４２ａ
と、始動用アクチュエータ４３と、始動用アクチュエー
タ４３により駆動される摩擦要素をなす始動用クラッチ
４４と、駆動用アクチュエータ４５と、駆動用アクチュ
エータ４５により駆動される摩擦要素をなす駆動用クラ
ッチ４６と、始動用回転軸ギア４１ａと対をなし、入力
軸１４と一体に設けられた始動用入力軸ギア４１ｂとを
備えて構成されている。 【００１９】すなわち、始動用回転軸ギア４１ａは、始
動用アクチュエータ４３により駆動される始動用クラッ
チ４４によって回転軸１２ａに対して接続または分離さ
れる。また、駆動用回転軸ギア４２ａは、駆動用アクチ
ュエータ４５により駆動される駆動用クラッチ４６によ
って回転軸１２ａに対して、回転数比を変更可能に接続
または分離される。そして、駆動用回転軸ギア４２ａは
入力軸１４に対して回転可能のアイドルギアである入力
側前進５速ギア３５ａと対をなしており、始動用回転軸
ギア４１ａと対をなす始動用入力軸ギア４１ｂと共に、
対をなすギア同士４２ａおよび３５ａ，４１ａおよび４
１ｂは、常に噛み合っている。 【００２０】ここで、５速用アクチュエータ２４はＥＣ
Ｕ１９に電気的に接続されており、ＥＣＵ１９の制御に
より、５速用シンクロクラッチ３８を介して、入力側前
進５速ギア３５ａを入力軸１４に対して接続あるいは分
離する。また、始動用アクチュエータ４３はＥＣＵ１９
に電気的に接続されており、ＥＣＵ１９の制御により、
始動用クラッチ４４を介して、始動用回転軸ギア４１ａ
を回転軸１２ａに対して接続あるいは分離する。また、
駆動用アクチュエータ４５はＥＣＵ１９に電気的に接続
されており、ＥＣＵ１９の制御により、駆動用クラッチ
４６を介して、駆動用回転軸ギア４２ａを回転軸１２ａ
に対して接続あるいは分離する。これにより、回転軸１
２ａと、入力軸１４または出力軸１５、あるいは、回転
軸１２ａと、入力軸１４および出力軸１５が接続あるい
は分離される。 【００２１】すなわち、駆動用クラッチ４６により駆動
用回転軸ギア４２ａを回転軸１２ａに接続すると、モー
タ１２の駆動力が、順次、回転軸１２ａ、駆動用回転軸
ギア４２ａ、入力側前進５速ギア３５ａ、出力側前進５
速ギア３５ｂ、出力軸１５を介して駆動軸１３，１３に
伝達される。このとき、５速用シンクロクラッチ３８に
より入力側前進５速ギア３５ａを入力軸１４に接続する
と、モータ１２の駆動力は、駆動軸１３，１３および入
力軸１４に伝達される。また、例えば車両停車状態での
内燃機関１１の始動時等において、始動用クラッチ４４
により始動用回転軸ギア４１ａを回転軸１２ａに接続す
ると、モータ１２の駆動力が、順次、回転軸１２ａ、始
動用回転軸ギア４１ａ、始動用入力軸ギア４１ｂを介し
て入力軸１４に伝達される。 【００２２】ＥＣＵ１９は、例えば運転者から入力され
るシフト操作や自車両の運転状態に応じて、各アクチュ
エータ２１，…，２４，４３，４５を駆動することによ
って変速機１７の変速動作およびモータ駆動力伝達部１
８の動作を制御する。例えば後述するように、ＥＣＵ１
９は、内燃機関１１が停止され、メインクラッチ１６に
より内燃機関１１と変速機１７とが分離された状態に
て、自車両がモータ１２により走行駆動されているＥＶ
走行時に、自車両の速度（車速）Ｖと、入力軸１４の回
転速度（入力軸回転数）ＮＩとに基づいて、変速機１７
の変速動作およびモータ駆動力伝達部１８の動作を制御
する。このため、ＥＣＵ１９には、例えば、駆動軸１３
の回転速度に基づいて車速Ｖを検出する車速センサ４７
から出力される信号と、入力軸１４の入力軸回転数ＮＩ
を検出する回転数センサ４８から出力される信号とが入
力されている。 【００２３】例えばメインクラッチ１６により内燃機関
１１と変速機１７とが分離され、変速機１７により入力
軸１４と出力軸１５とが分離された状態でのＥＶ走行時
には、駆動用クラッチ４６を介して駆動用回転軸ギア４
２ａが回転軸１２ａに接続されることで、回転軸１２ａ
と出力軸１５とが連結され、モータ１２の駆動力が駆動
輪Ｗ，Ｗに伝達されている。ここで、ＥＣＵ１９は、各
前進１〜５速ギア対３１，…，３５を介して入力軸１４
と出力軸１５とが接続された場合の入力軸回転数ＮＩ
が、内燃機関１１を始動させるための下限回転数である
所定の始動可能回転数＃ＮＳ以上であって最低の回転数
となるように、前進１〜５速ギア対３１，…，３５のう
ちの何れか１つを選択し、予め入力軸１４と出力軸１５
とを接続する。 【００２４】この場合、各前進１〜５速ギア対３１，
…，３５は、例えば図２に示すように、各前進１〜５速
ギア対３１，…，３５に対して設定された車速Ｖと入力
軸回転数ＮＩとの関係に基づいて選択される。例えば、
ＥＣＵ１９は、車速Ｖが所定速度Ｖ１未満（１速領域）
の場合は前進１速ギア対３１を選択し、車速Ｖが所定速
度Ｖ１以上かつ所定速度Ｖ２未満（２速領域）の場合は
前進２速ギア対３２を選択し、車速Ｖが所定速度Ｖ２以
上かつ所定速度Ｖ３未満（３速領域）の場合は前進３速
ギア対３３を選択し、車速Ｖが所定速度Ｖ３以上かつ所
定速度Ｖ４未満（４速領域）の場合は前進４速ギア対３
４を選択し、車速Ｖが所定速度Ｖ４以上（５速領域）か
つ所定の上限速度Ｖ５以下の場合は前進５速ギア対３５
を選択する。なお、各所定速度Ｖ１，…，Ｖ４は、各前
進２〜５速ギア対３２，…，３５を選択した際の入力軸
回転数ＮＩが所定の始動可能回転数＃ＮＳとなるときの
車速Ｖであり、Ｖ１≦Ｖ２≦Ｖ３≦Ｖ４である。また、
所定の上限速度Ｖ５（例えば、Ｖ５≧Ｖ４）は、自車両
がモータ１２のみにより走行駆動されているＥＶ走行時
において到達可能な上限速度である。 【００２５】本実施の形態による動力伝達機構１０は上
記構成を備えており、次に、この動力伝達機構１０の動
作、特に、自車両の走行中において内燃機関１１を始動
させる動作について添付図面を参照しながら説明する。
図３は動力伝達機構１０の動作、特に、自車両の走行中
において内燃機関１１を始動させる処理を示すフローチ
ャートである。 【００２６】先ず、図３に示すステップＳ０１において
は、内燃機関１１が停止され、メインクラッチ１６によ
り内燃機関１１と変速機１７とが分離された状態にて、
自車両がモータ１２により走行駆動されているＥＶ走行
モードか否かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場
合には、ステップＳ０２に進み、この時点の走行状態を
継続して、一連の処理を終了する。一方、この判定結果
が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０３に進む。 【００２７】ステップＳ０３においては、車速Ｖが所定
速度Ｖ１未満か否かを判定する。この判定結果が「Ｎ
Ｏ」の場合には、ステップＳ０５に進む。一方、この判
定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまり１速領域である場合
には、ステップＳ０４に進み、前進１速ギア対３１を選
択して入力軸１４と出力軸１５とを接続する。そして、
後述するステップＳ１３に進む。 【００２８】ステップＳ０５においては、車速Ｖが所定
速度Ｖ２未満か否かを判定する。この判定結果が「Ｎ
Ｏ」の場合には、ステップＳ０７に進む。一方、この判
定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまり車速Ｖが所定速度Ｖ
１以上かつ所定速度Ｖ２未満の２速領域である場合に
は、ステップＳ０６に進み、前進２速ギア対３２を選択
して入力軸１４と出力軸１５とを接続する。そして、後
述するステップＳ１３に進む。 【００２９】ステップＳ０７においては、車速Ｖが所定
速度Ｖ３未満か否かを判定する。この判定結果が「Ｎ
Ｏ」の場合には、ステップＳ０９に進む。一方、この判
定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまり車速Ｖが所定速度Ｖ
２以上かつ所定速度Ｖ３未満の３速領域である場合に
は、ステップＳ０８に進み、前進３速ギア対３３を選択
して入力軸１４と出力軸１５とを接続する。そして、後
述するステップＳ１３に進む。 【００３０】ステップＳ０９においては、車速Ｖが所定
速度Ｖ４未満か否かを判定する。この判定結果が「Ｎ
Ｏ」の場合には、ステップＳ１１に進む。一方、この判
定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまり車速Ｖが所定速度Ｖ
３以上かつ所定速度Ｖ４未満の４速領域である場合に
は、ステップＳ１０に進み、前進４速ギア対３４を選択
して入力軸１４と出力軸１５とを接続する。そして、後
述するステップＳ１３に進む。 【００３１】ステップＳ１１においては、車速Ｖが所定
速度Ｖ４以上かつＥＶ走行モードにて到達可能な所定の
上限速度Ｖ５未満の５速領域であると判断して、ステッ
プＳ１２に進み、前進５速ギア対３５を選択して入力軸
１４と出力軸１５とを接続する。そして、ステップＳ１
３に進む。 【００３２】ステップＳ１３においては、例えば運転者
によるアクセルペダルの踏み込み操作等に係る要求出力
が、モータ１２が出力可能な所定の出力制限値以下か否
かを判定する。この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後
述するステップＳ１５に進む。一方、この判定結果が
「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１４に進み、モータ
１２に対して電力供給を行うバッテリ（図示略）の残容
量ＳＯＣ（State of charge）が、即時発電要求領域外
であるか否かを判定する。ステップＳ１４での判定結果
が「ＹＥＳ」の場合、例えばバッテリの残容量ＳＯＣ
が、即時発電を要求しない程度に十分に蓄電されている
場合には、上述したステップＳ０２に進む。一方、ステ
ップＳ１４での判定結果が「ＮＯ」の場合、例えばバッ
テリの残容量ＳＯＣが低下しているため、発電によりバ
ッテリを充電する必要がある場合には、ステップＳ１５
に進む。 【００３３】すなわち、ＥＶ走行モードにおいて、例え
ば急加速等の急激な負荷上昇が要求された場合や、例え
ばバッテリの残容量ＳＯＣが所定値を超えて低下した場
合等にステップＳ１５に進む。ステップＳ１５において
は、クラッチ用アクチュエータ２１を駆動し、メインク
ラッチ１６を介して内燃機関１１と変速機１７とを連結
することによって、内燃機関１１を所定の始動可能回転
数＃ＮＳ以上にて始動させる。そして、ステップＳ１６
においては、内燃機関１１の駆動力を駆動輪Ｗ，Ｗに伝
達して自車両を走行駆動するＥＮＧ走行モードに移行し
て、一連の処理を終了する。 【００３４】例えばＥＶ走行モードにおいて前進５速ギ
ア対３５が選択されている場合に、車速Ｖが低下して所
定速度Ｖ４未満かつ所定速度Ｖ３以上の４速領域になる
と、この前進５速ギア対３５では、入力軸回転数ＮＩが
所定の始動可能回転数＃ＮＳ未満となり、内燃機関１１
を始動させることができなくなる。このため、入力軸回
転数ＮＩが所定の始動可能回転数＃ＮＳ以上となる前進
４速ギア対３４が選択されて入力軸１４と出力軸１５と
が接続される。これにより、内燃機関１１に対する始動
要求が発生したときには、単に、クラッチ用アクチュエ
ータ２１を駆動し、メインクラッチ１６を介して内燃機
関１１と変速機１７とを連結するだけで内燃機関１１を
始動させることができる。 【００３５】上述したように、本実施の形態による動力
伝達機構１０によれば、ＥＶ走行モードにおいては、予
め、変速動作の実行が完了した待機状態となっており、
内燃機関１１に対する始動要求が発生したときには、単
に、クラッチ用アクチュエータ２１を駆動し、メインク
ラッチ１６を介して内燃機関１１と変速機１７とを連結
するだけで内燃機関１１を始動させることができる。こ
れにより、例えば内燃機関１１の始動要求が発生してか
ら、前進１〜５速ギア対３１，…，３５のうちの何れか
１つを選択し、変速動作を行った後にクラッチ用アクチ
ュエータ２１を駆動する場合に比べて、より迅速に内燃
機関１１を始動させることができる。 【００３６】なお、本実施形態においては、内燃機関１
１が停止され、メインクラッチ１６により内燃機関１１
と変速機１７とが分離された状態にて、自車両がモータ
１２により走行駆動されているＥＶ走行モードにおい
て、予め設定された変速比にて、モータ１２の駆動力に
よって内燃機関１１を始動させるとしたが、これに限定
されず、走行中の自車両が有する車体慣性によって内燃
機関１１を始動させてもよい。この場合には、予め設定
された変速比にて、駆動輪Ｗ，Ｗ側から伝達される駆動
力によって内燃機関１１を始動させる。 【００３７】なお、本実施形態においては、始動用回転
軸ギア４１ａおよび始動用入力軸ギア４１ｂを備え、例
えば車両停車状態での内燃機関１１の始動時等には、モ
ータ１２の駆動力を、始動用回転軸ギア４１ａおよび始
動用入力軸ギア４１ｂを介して入力軸１４に伝達すると
したが、これに限定されず、例えば内燃機関１１とメイ
ンクラッチ１７との間に内燃機関１１を始動させるため
の始動モータを備えてもよい。 【００３８】なお、本実施形態においては、始動用回転
軸ギア４１ａを回転軸１２ａに対して接続あるいは分離
する始動用クラッチ４４と、駆動用回転軸ギア４２ａを
回転軸１２ａに対して接続あるいは分離する駆動用クラ
ッチ４６を備えるとしたが、これに限定されず、例えば
始動用回転軸ギア４１ａおよび駆動用回転軸ギア４２ａ
の何れか一方を選択的に回転軸１２ａに接続する、ある
いは、始動用回転軸ギア４１ａおよび駆動用回転軸ギア
４２ａの両方を回転軸１２ａに対して分離する始動・駆
動用クラッチを備えてもよい。 【００３９】さらに、本実施形態において、変速機１７
は、ＥＣＵ１９により各アクチュエータ２２，２３，２
４が駆動されることによって変速動作が制御される自動
変速機タイプのものであるとしたが、これに限定され
ず、例えば自動有段変速機や無段変速機等の変速機であ
ってもよい。例えば自動有段変速機であれば、入力軸１
４および出力軸１５に設けられている変速用のクラッチ
を用いて、入力軸回転数ＮＩが所定の始動可能回転数＃
ＮＳ以上となるように設定する。また、例えば金属ベル
トを介して駆動側プーリから被動側プーリへ駆動力を伝
達する無段変速機であれば、各プーリの溝幅を調整し
て、入力軸回転数ＮＩが所定の始動可能回転数＃ＮＳ以
上となるように設定する。 【００４０】 【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
本発明の動力伝達機構によれば、内燃機関が停止され、
接続分離手段により内燃機関と変速機とが分離された状
態にて、駆動輪がモータにより駆動されている走行モー
ドにおいて、内燃機関に対する始動要求が発生したとき
には、単に、接続分離手段を介して内燃機関と変速機と
を連結するだけで、直ちに内燃機関を始動させることが
できる。これにより、例えば内燃機関の始動要求が発生
してから、自車両の速度に応じて変速比を設定し、この
変速比に対応する変速動作を実行した後に接続分離手段
を作動させる場合に比べて、より迅速に内燃機関を始動
させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る動力伝達機構の構
成図である。 【図２】 車両の速度（車速）Ｖと入力軸回転数の関係
を示すグラフ図である。 【図３】 図１に示す動力伝達機構の動作、特に、自車
両の走行中において内燃機関を始動させる処理を示すフ
ローチャートである。 【図４】 従来技術の一例に係る動力伝達機構の構成図
である。 【図５】 従来技術の一例に係る動力伝達機構の動作、
特に、ＥＶ走行モードにおいて内燃機関を始動させる処
理を示すフローチャートである。 【符号の説明】 １０ 動力伝達機構 １１ 内燃機関 １２ モータ １２ａ 回転軸 １４ 入力軸 １５ 出力軸 １６ メインクラッチ（接続分離手段） １７ 変速機 １８ モータ駆動力伝達部（駆動力伝達手段） ３５ｂ 出力側前進５速ギア（出力軸回転動力伝達部
材） ４２ａ 駆動用回転軸ギア（回転軸回転動力伝達部材） ステップＳ０３〜ステップＳ１２ 変速制御手段 ステップＳ１５ 内燃機関始動制御手段
成図である。 【図２】 車両の速度（車速）Ｖと入力軸回転数の関係
を示すグラフ図である。 【図３】 図１に示す動力伝達機構の動作、特に、自車
両の走行中において内燃機関を始動させる処理を示すフ
ローチャートである。 【図４】 従来技術の一例に係る動力伝達機構の構成図
である。 【図５】 従来技術の一例に係る動力伝達機構の動作、
特に、ＥＶ走行モードにおいて内燃機関を始動させる処
理を示すフローチャートである。 【符号の説明】 １０ 動力伝達機構 １１ 内燃機関 １２ モータ １２ａ 回転軸 １４ 入力軸 １５ 出力軸 １６ メインクラッチ（接続分離手段） １７ 変速機 １８ モータ駆動力伝達部（駆動力伝達手段） ３５ｂ 出力側前進５速ギア（出力軸回転動力伝達部
材） ４２ａ 駆動用回転軸ギア（回転軸回転動力伝達部材） ステップＳ０３〜ステップＳ１２ 変速制御手段 ステップＳ１５ 内燃機関始動制御手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ６０Ｋ 6/04 ３６０ Ｂ６０Ｋ 6/04 ３６０
４００ ４００
５３０ ５３０
７３３ ７３３
17/04 17/04 Ｇ
41/28 41/28
Ｂ６０Ｌ 11/14 Ｂ６０Ｌ 11/14
Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｆ０２Ｄ 29/00 Ｈ
29/02 ３２１ 29/02 ３２１Ｂ
ＺＨＶ ＺＨＶＤ
Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｄ
11/08 11/08 Ｖ
Ｆ１６Ｄ 48/02 Ｆ１６Ｈ 61/02
Ｆ１６Ｈ 61/02 Ｆ１６Ｄ 25/14 ６４０Ｓ
(56)参考文献 特開 平８−216700（ＪＰ，Ａ)
特開2001−271923（ＪＰ，Ａ)
特開2000−220731（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B60K 6/02 - 6/06
B60K 41/00 - 41/28
F02D 29/00 - 29/06
F02N 11/04,11/08
B60L 11/02 - 11/14
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 少なくとも内燃機関またはモータの何れ
か一方を自車両の駆動輪に連結して駆動力を前記駆動輪
に伝達する動力伝達機構であって、 前記内燃機関に接続された入力軸および前記駆動輪に連
結された出力軸を具備し、変速比を変更可能に前記入力
軸と前記出力軸とを接続し、前記内燃機関の駆動力を前
記駆動輪に伝達する変速機と、 前記内燃機関と前記変速機との間に設けられ、前記内燃
機関と前記変速機とを接続または分離する接続分離手段
と、 前記モータの回転軸に設けられた回転軸回転動力伝達部
材と前記出力軸に設けられた出力軸回転動力伝達部材と
を接続し、前記モータの駆動力を前記駆動輪に伝達可能
な駆動力伝達手段と、 前記接続分離手段により前記内燃機関と前記変速機とが
分離され、前記駆動力伝達手段により前記モータの駆動
力が前記駆動輪に伝達される状態にて、 前記変速機により前記入力軸と前記出力軸とを接続した
際の前記入力軸の回転数が前記内燃機関を始動可能な所
定回転数以上となるように、前記変速比を自車両の速度
に応じて設定し、前記変速機により前記入力軸と前記出
力軸とを接続する変速制御手段と、 前記接続分離手段により前記内燃機関と前記変速機とが
分離され、前記駆動力伝達手段により前記モータの駆動
力が前記駆動輪に伝達される状態にて、前記内燃機関の
始動要求が発生したときに、この時点で前記変速制御手
段により前記出力軸に接続されている前記入力軸と、前
記内燃機関とを前記接続分離手段により接続して前記内
燃機関を始動させる内燃機関始動制御手段とを備えるこ
とを特徴とする動力伝達機構。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP3455202B2 true JP3455202B2 (ja) | 2003-10-14 |
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Country Status (1)
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