JP4275637B2

JP4275637B2 - ハイブリッド車両の駆動装置

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Publication number: JP4275637B2
Application number: JP2005084113A
Authority: JP
Inventors: 繁坂本
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2009-06-10
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Also published as: JP2006264462A

Description

本発明は、無段変速機構を備えるハイブリッド車両の駆動装置に関する。

エンジンおよび電動モータを駆動源とするハイブリッド車両の駆動方式としては、発電用の動力源としてエンジンを駆動し、走行用の動力源として電動モータを駆動するシリーズ方式や、走行用の主要な動力源としてエンジンを駆動し、発進時や加速時に電動モータを補助的に駆動するパラレル方式がある。また、シリーズ方式とパラレル方式とを組み合わせることにより、走行状況に応じて電動モータとエンジンとの一方または双方を駆動させるようにしたシリーズ・パラレル方式も開発されている。

ところで、エンジン動力を駆動輪に伝達するパラレル方式やシリーズ・パラレル方式のハイブリッド車両にあっては、駆動装置に変速機構を組み込むことにより、車両の動力性能を向上させるようにしたものが多い。このような駆動装置としては、ベルト式の無段変速機構を組み込むことによってエンジン動力やモータ動力を無段階に変速させるようにした駆動装置が提案されている (たとえば、特許文献１参照)。この駆動装置は、プライマリプーリに固定される電動モータと、プライマリプーリにクラッチ機構を介して連結されるエンジンとを有しており、低速域ではクラッチ機構を開放することによりモータ動力を用いて駆動輪を駆動する一方、高速域ではクラッチ機構を締結することによりエンジン動力を用いて駆動輪を駆動している。
特開２０００−２３３１３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された駆動装置にあっては、電動モータがプライマリプーリに固定されるため、電動モータを動力源として用いることのない高速域であっても、プライマリプーリと共に電動モータが回転することになり、エンジン動力を無駄に消費することになっていた。特に、ハイブリッド車両は永久磁石を備える永久磁石界磁式の電動モータを採用することが多く、永久磁石による引き摺りトルクの発生に伴って、エンジンには大きな負荷がかかることになっていた。また、電動モータに対する通電制御によって誘起電圧を抑制することにより、永久磁石による引き摺りトルクを打ち消すことも可能であるが、このような通電制御を実行することは、バッテリの電力を無駄に消費することになっていた。このように、電動モータを動力源として用いることのない走行状況において、エンジン動力によって電動モータを回転させることは、ハイブリッド車両のエネルギ効率を低下させる要因となっていた。

また、エネルギ効率の低下を回避するため、電動モータにクラッチ機構を設けることにより、走行状況に応じて電動モータを駆動系から切り離すことも考えられるが、従来のクラッチ機構をそのまま用いることは、クラッチ機構を作動させる油圧や電力を確保する必要があるとともに、クラッチ機構の締結制御を実行するための制御手段も必要となるため、駆動装置の高コスト化を招くことになる。

本発明の目的は、電動モータを駆動系から切り離すことによってエネルギ効率を向上させるようにした駆動装置の低コスト化を達成することにある。

本発明のハイブリッド車両の駆動装置は、動力源としてエンジンと電動モータとを備え、駆動ベルトが巻き掛けられる一対のプーリの溝幅を変化させて動力を無段変速するハイブリッド車両の駆動装置であって、前記エンジンに連結される回転軸に軸方向移動自在に設けられ、前記回転軸に固定される固定シーブとともに一方の前記プーリを形成する可動シーブと、前記可動シーブと回転中心を相互に重ねて設けられ、ハウジングに固定されるステータとともに前記電動モータを形成するロータと、前記可動シーブと前記ロータとの間に設けられ、前記可動シーブの軸方向移動によって締結状態と開放状態とに切り換えられるクラッチ機構とを有することを特徴とする。

本発明のハイブリッド車両の駆動装置は、前記可動シーブを減速側に移動させることによって前記クラッチ機構は締結状態に切り換えられる一方、前記可動シーブを増速側に移動させることによって前記クラッチ機構は開放状態に切り換えられることを特徴とする。

本発明のハイブリッド車両の駆動装置は、前記可動シーブと前記固定シーブとにより入力側のプライマリプーリが形成されることを特徴とする。

本発明のハイブリッド車両の駆動装置は、前記クラッチ機構は噛合クラッチまたは摩擦クラッチであることを特徴とする。

本発明によれば、可動シーブとロータとの間に、可動シーブの軸方向移動によって締結状態と開放状態とに切り換えられるクラッチ機構を設けるようにしたので、変速比に基づいて可動シーブとロータとの連結状態を制御することができる。これにより、大きな駆動トルクが要求されるダウンシフト時には、プーリと電動モータとを連結することにより、エンジン動力に加えてモータ動力をプーリに伝達することができ、車両の動力性能を向上させることが可能となる。また、大きな駆動トルクが不要となるアップシフト時には、プーリと電動モータとを切り離すことにより、エンジン動力を用いてロータを回転させてしまうことがないため、エンジンにかかる負荷を軽減することができ、エンジンの燃費性能や排気性能を向上させることが可能となる。しかも、クラッチ機構は可動シーブの軸方向移動に応じて、機械的に締結状態と開放状態とに切り換えられるため、駆動装置の低コスト化を達成することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態であるハイブリッド車両の駆動装置１０を示すスケルトン図である。図１に示すように、この駆動装置１０は動力源としてエンジン１１と電動モータ１２とを備えており、車両走行時には主要な動力源としてエンジン１１が駆動される一方、発進時には電動モータ１２が補助的に駆動されるようになっている。つまり、図示する駆動装置１０は、パラレル方式のハイブリッド車両に搭載される駆動装置となっている。また、駆動装置１０は、エンジン１１に駆動される回転軸としてのプライマリ軸１３と、これに平行となるセカンダリ軸１４とを有しており、プライマリ軸１３とセカンダリ軸１４との間にはベルト式の無段変速機構１５が設けられている。そして、無段変速機構１５を介して変速されたエンジン動力やモータ動力は、セカンダリ軸１４から減速機構１６やディファレンシャル機構１７を介して左右の駆動輪１８，１９に伝達されることになる。

プライマリ軸１３にはプライマリプーリ２０が設けられており、このプライマリプーリ２０はプライマリ軸１３に固定される固定シーブ２０ａと、これに対向してプライマリ軸１３に軸方向に移動自在となって装着される可動シーブ２０ｂとを有している。また、セカンダリ軸１４にはセカンダリプーリ２１が設けられており、このセカンダリプーリ２１はセカンダリ軸１４に固定される固定シーブ２１ａと、これに対向してセカンダリ軸１４に軸方向に移動自在となって装着される可動シーブ２１ｂとを有している。

プライマリプーリ２０とセカンダリプーリ２１には駆動ベルト２２が巻き掛けられており、プライマリプーリ２０とセカンダリプーリ２１とのプーリ溝幅を変化させ、駆動ベルト２２の巻き付け径を変化させることにより、プライマリ軸１３の回転を無段階に変速させてセカンダリ軸１４に伝達することができる。駆動ベルト２２のプライマリプーリ２０に対する巻き付け径をＲｐとし、セカンダリプーリ２１に対する巻き付け径をＲｓとすると、無段変速機構１５の変速比はＲｓ／Ｒｐとなる。

プライマリプーリ２０のプーリ溝幅を変化させるために、プライマリ軸１３にはプランジャ２３が固定され、可動シーブ２０ｂにはプランジャ２３の外周面に移動自在に接触するプライマリシリンダ２４が固定されており、プランジャ２３とプライマリシリンダ２４とによって作動油室２５が区画されている。一方、セカンダリプーリ２１のプーリ溝幅を変化させるために、セカンダリ軸１４にはプランジャ２６が固定され、可動シーブ２１ｂにはプランジャ２６の外周面に移動自在に接触するセカンダリシリンダ２７が固定されており、プランジャ２６とセカンダリシリンダ２７とによって作動油室２８が区画されている。それぞれのプーリ２０，２１のプーリ溝幅は、プライマリ側の作動油室２５に導入されるプライマリ圧Ｐｐと、セカンダリ側の作動油室２８に導入されるセカンダリ圧Ｐｓとを調圧することによって制御される。

また、プライマリプーリ２０にエンジン動力を伝達するため、クランク軸１１ａとプライマリ軸１３との間にはトルクコンバータ３０および前後進切換機構３１が設けられている。トルクコンバータ３０はクランク軸１１ａに連結されるポンプシェル３０ａとこれに対面するタービンランナ３０ｂとを備えており、タービンランナ３０ｂにはタービン軸３２が連結されている。また、トルクコンバータ３０内には、走行状態に応じてクランク軸１１ａとタービン軸３２とを締結するためのロックアップクラッチ３３が組み込まれている。

前後進切換機構３１は、ダブルピニオン式の遊星歯車列３４、前進用クラッチ３５および後退用ブレーキ３６を備えており、前進用クラッチ３５や後退用ブレーキ３６を作動させることにより、エンジン動力の伝達経路を切り換えるようにしている。前進用クラッチ３５および後退用ブレーキ３６を共に開放すると、タービン軸３２とプライマリ軸１３とは切り離され、前後進切換機構３１はプライマリ軸１３にエンジン動力を伝達しないニュートラル状態に切り換えられる。また、後退用ブレーキ３６を開放した状態のもとで前進用クラッチ３５を締結すると、タービン軸３２の回転がそのままプライマリプーリ２０に伝達される一方、前進用クラッチ３５を開放した状態のもとで後退用ブレーキ３６を締結すると、タービン軸３２の回転が逆転されてプライマリプーリ２０に伝達されるようになっている。

また、プライマリプーリ２０に向けてモータ動力を出力する電動モータ１２は、ハウジング３７に固定されるステータ３８と、プライマリ軸１３に回転自在に支持されるロータ３９とを有しており、ステータ３８を形成する積層板にはコイル３８ａが巻き付けられ、ロータ３９を形成する積層板には図示しない永久磁石が組み込まれている。このような電動モータ１２のロータ３９にはプライマリシリンダ２４に向けて延びるスリーブ４０が設けられており、このスリーブ４０の外周面にはスプライン歯４０ａが形成されている。また、プライマリシリンダ２４にはロータ３９に向けて延びるスリーブ４１が設けられており、このスリーブ４１の内周面にはロータ３９のスプライン歯４０ａに噛み合うスプライン歯４１ａが形成されている。なお、ロータ３９と可動シーブ２０ｂとはプライマリ軸１３に設けられており、それぞれの回転中心は相互に重なるようになっている。

続いて、駆動装置１０の制御系について説明する。図２は駆動装置１０の制御系を示す概略図である。図２に示すように、プライマリプーリ２０やセカンダリプーリ２１に作動油を供給するため、駆動装置１０にはエンジン１１に駆動されるオイルポンプ４２が設けられている。オイルポンプ４２の吐出口に接続されるセカンダリ圧路４３は、セカンダリプーリ２１の作動油室２８に接続されるとともにセカンダリ圧調整弁４４の調圧ポート４４ａに接続されている。このセカンダリ圧調整弁４４によって調圧されるセカンダリ圧Ｐｓは、セカンダリ圧路４３を介してセカンダリプーリ２１の作動油室２８に供給され、可動シーブ２１ｂを軸方向移動させることにより、駆動ベルト２２の滑りを抑制するようにセカンダリプーリ２１を締め付け動作させることになる。

また、セカンダリ圧路４３はプライマリ圧調整弁４５の入力ポート４５ａに接続されており、プライマリ圧調整弁４５の出力ポート４５ｂから延びるプライマリ圧路４６はプライマリプーリ２０の作動油室２５に接続されている。このプライマリ圧調整弁４５によって調圧されるプライマリ圧Ｐｐは、プライマリ圧路４６を介してプライマリプーリ２０の作動油室２５に供給され、可動シーブ２０ｂを軸方向移動させることにより、プライマリプーリ２０のプーリ溝幅を制御して変速比を設定することになる。

ここで、プライマリ圧Ｐｐはセカンダリ圧Ｐｓを減圧した圧力であるが、作動油室２５の受圧面積は作動油室２８に比べて大きく設定されるため、プライマリ圧Ｐｐを制御することにより、プライマリプーリ２０の溝幅を変化させるとともに、駆動ベルト２２を介してセカンダリプーリ２１の溝幅を変化させることができる。セカンダリ圧調整弁４４とプライマリ圧調整弁４５はそれぞれ電磁圧力制御弁であり、ＣＶＴ制御ユニット４７からソレノイドコイル４４ｂ，４５ｃに供給される電流値を制御することによって、セカンダリ圧Ｐｓとプライマリ圧Ｐｐを調圧することができる。

このように、無段変速機構１５の変速制御を実行するＣＶＴ制御ユニット４７は、図示しないマイクロプロセッサ(ＣＰＵ)を備えており、このＣＰＵにはバスラインを介してＲＯＭ、ＲＡＭおよびＩ／Ｏポートが接続される。ＲＯＭには制御プログラムや各種マップデータなどが格納され、ＲＡＭにはＣＰＵで演算処理したデータが一時的に格納されており、Ｉ／Ｏポートを介してＣＰＵには各種センサから車両の走行状態を示す検出信号が入力されるようになっている。ＣＶＴ制御ユニット４７に検出信号を入力する各種センサとしては、プライマリプーリ２０の回転数を検出するプライマリ回転数センサ５０、セカンダリプーリ２１の回転数を検出するセカンダリ回転数センサ５１、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度を検出するアクセルペダルセンサ５２、車速を検出する車速センサ５３、スロットルバルブのスロットル開度を検出するスロットル開度センサ５４、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ５５などがある。

また、駆動装置１０には、エンジン１１を駆動制御するエンジン制御ユニット５６や、電動モータ１２を駆動制御するモータ制御ユニット５７が設けられている。前述したＣＶＴ制御ユニット４７と同様に、これらの制御ユニット５６，５７にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどが設けられるとともに、スロットル開度、車速、プライマリ回転数、セカンダリ回転数などが入力されている。エンジン制御ユニット５６は、図示しないスロットルバルブ、インジェクタ、点火プラグなどに対して制御信号を出力することにより、エンジン回転数やエンジントルクを制御する一方、モータ制御ユニット５７は、インバータ５８に対して制御信号を出力することにより、バッテリ５９から出力される直流電流を交流電流に変換して電動モータ１２に供給制御し、モータ回転数やモータトルクを制御するようにしている。さらに、減速時などには電動モータ１２を発電機として作動させることにより、電動モータ１２によって発電された交流電流が、インバータ５８を介して直流電流に変換され、バッテリ５９に回収されることになる。なお、ＣＶＴ制御ユニット４７、エンジン制御ユニット５６、モータ制御ユニット５７は通信ケーブルなどを介して相互に接続されており、無段変速機構１５、エンジン１１、電動モータ１２は相互に協調して制御されるようになっている。

以下、ＣＶＴ制御ユニット４７による無段変速機構１５の変速制御について説明する。図３はＣＶＴ制御ユニット４７の変速制御系を示すブロック図である。図３に示すように、ＣＶＴ制御ユニット４７は、目標プライマリ圧Ｐｐを算出するため、目標プライマリ回転数算出部６０、目標変速比算出部６１、油圧比算出部６２、目標プライマリ圧算出部６３を備えている。目標プライマリ回転数算出部６０は、車速とスロットル開度に基づいて変速特性マップを参照することにより目標プライマリ回転数Ｎｐを算出し、目標変速比算出部６１は、目標プライマリ回転数Ｎｐと実セカンダリ回転数Ｎｓ’とに基づいて目標変速比を算出する。次いで、油圧比算出部６２は、目標変速比ｉに対応する目標プライマリ圧Ｐｐと目標セカンダリ圧Ｐｓとの油圧比(Ｐｐ／Ｐｓ)を算出し、目標プライマリ圧算出部６３は、この油圧比に目標セカンダリ圧Ｐｓを乗算することにより目標プライマリ圧Ｐｐを算出する。

また、ＣＶＴ制御ユニット４７は、目標プライマリ圧Ｐｐをフィードバック制御するため、実変速比算出部６４、フィードバック値算出部６５、加算部６６を備えている。実変速比算出部６４は、実プライマリ回転数Ｎｐ’と実セカンダリ回転数Ｎｓ’とに基づいて実変速比ｉ’を算出し、フィードバック値算出部６５は、実変速比ｉ’と目標変速比ｉとに基づいてフィードバック値を算出する。次いで、加算部６６において目標プライマリ圧Ｐｐにフィードバック値が加算され、目標プライマリ圧Ｐｐはフィードバック制御される。そして、フィードバック制御された目標プライマリ圧Ｐｐに基づいて、プライマリ圧調整弁４５が制御され、プライマリプーリ２０の溝幅が調整される。

さらに、ＣＶＴ制御ユニット４７は、目標セカンダリ圧Ｐｓを算出するため、入力トルク算出部６７、必要セカンダリ圧算出部６８、目標セカンダリ圧算出部６９を備えている。入力トルク算出部６７は、エンジン回転数とスロットル開度とに基づいて、エンジン１１からプライマリ軸１３に入力される入力トルクＴｉを算出し、必要セカンダリ圧算出部６８は、目標変速比ｉに基づいて必要セカンダリ圧を算出する。これらの入力トルクＴｉと必要セカンダリ圧とは目標セカンダリ圧算出部６９に入力され、目標セカンダリ圧算出部６９により目標セカンダリ圧Ｐｓが算出される。そして、目標セカンダリ圧Ｐｓに基づいて、プライマリ圧調整弁４５が制御され、セカンダリプーリ２１は駆動ベルト２２の伝達トルク容量に見合った締め付け力を発生する。

図４は変速制御を実行する際に参照される変速特性マップの一例を示す線図である。図４に示すように、変速特性マップには、最大変速比(ロー状態)を示す特性線Ｌｏｗと最大変速比(オーバードライブ状態)を示す特性線ＯＤとが設定されており、これら特性線Ｌｏｗ，ＯＤの間にはスロットル開度に対応した複数の特性線Ｔ１〜Ｔ８が設定されている。スロットル開度が低い場合には特性線Ｔ１に従って目標プライマリ回転数Ｎｐが算出され、スロットル開度が高くなるにつれて目標プライマリ回転数Ｎｐは特性線Ｔ２〜Ｔ７に従って算出される。そして、スロットル開度が全開となった場合には、特性線Ｔ８に従って目標プライマリ回転数Ｎｐが算出されるようになっている。また、低車速域でスロットル開度が増大した場合には、特性線Ｌｏｗに沿って目標プライマリ回転数Ｎｐが設定される一方、高車速域でスロットル開度が減少した場合には、特性線ＯＤに沿って目標プライマリ回転数Ｎｐが設定されることになる。

たとえば、車両を停止状態から加速させるため、アクセルペダルを全開まで踏み込んだ場合には、特性線Ｌｏｗに沿って目標プライマリ回転数Ｎｐを上昇させながらＡ点に達し、変速比をオーバードライブ側に変化させるとともに目標プライマリ回転数Ｎｐを若干上昇させながらＢ点に達する。この状態からアクセルペダルを開放した場合には、変速比をオーバードライブ側に変化させるとともに目標プライマリ回転数Ｎｐを低下させながらＣ点に達し、特性線ＯＤに沿って目標プライマリ回転数Ｎｐを低下させながらＤ点に達する。そして、変速比をロー側に変化させながらＥ点に達し、車両は変速比をロー側に維持した状態で停止することになる。なお、実際の走行においては、運転者の操作によってスロットル開度が変化するため、図４にＡ〜Ｅ点で示された太線の範囲内において目標プライマリ回転数Ｎｐが適宜設定されることになる。

ここで、図４に示すように、変速特性マップには所定の変速比Ｘが示されており、この変速比Ｘを上回ってロー側に変速比がダウンシフトされる場合には、エンジン動力とモータ動力との双方を駆動輪に伝達するパラレル走行モードが設定される一方、変速比Ｘを下回ってオーバードライブ側に変速比がアップシフトされる場合には、エンジン動力のみを駆動輪に伝達するエンジン走行モードが設定されるようになっている。

続いて、パラレル走行モードとエンジン走行モードとの切り換えについて説明する。図５は無段変速機構１５および電動モータ１２を示すスケルトン図であり、(Ａ)はパラレル走行モードが設定された状態を示し、(Ｂ)はエンジン走行モードが設定された状態を示している。

まず、図５(Ａ)に示すように、プライマリプーリ２０の溝幅を広げて変速比をロー側にダウンシフトさせるため、可動シーブ２０ｂをロータ３９に近づける方向(減速側)に移動させると、変速比Ｘを上回った時点でスプライン歯４１ａがスプライン歯４０ａに対して噛み合い始め、変速比が特性線Ｌｏｗに達した時点でスプライン歯４０ａ，４１ａの噛み合い代が最大となる。つまり、変速比Ｘを上回ってロー側に変速される間は、相互に噛み合うスプライン歯４０ａ，４１ａを介してロータ３９と可動シーブ２０ｂとを連結することが可能となり、エンジン動力とモータ動力とを駆動輪に伝達するパラレル走行モードに設定することが可能となる。

一方、図５(Ｂ)に示すように、プライマリプーリ２０の溝幅を狭めて変速比をオーバードライブ側にアップシフトさせるため、可動シーブ２０ｂをロータ３９から離れる方向(増速側)に移動させると、変速比Ｘを下回った時点でスプライン歯４０ａ，４１ａの噛み合いが外れるため、ロータ３９と可動シーブ２０ｂとを切り離すことが可能となる。つまり、変速比Ｘを下回ってオーバードライブ側に変速される間は、電動モータ１２からのモータ動力を遮断することができるため、エンジン動力のみを駆動輪に伝達するエンジン走行モードに設定することが可能となる。このように、双方のスプライン歯４０ａ，４１ａによってクラッチ機構としての噛合クラッチ７０が形成されており、この噛合クラッチ７０は可動シーブ２０ｂの軸方向移動によって締結状態と開放状態とに切り換えられるようになっている。

これまで説明したように、変速比に応じて締結状態と開放状態とに切り換えられる噛合クラッチ７０を用いることにより、大きな駆動トルクが要求されるダウンシフト時には、プライマリプーリ２０と電動モータ１２とを連結することにより、エンジン動力に加えてモータ動力をプライマリプーリ２０に伝達することができ、車両の動力性能を向上させることが可能となる。また、大きな駆動トルクが不要となるアップシフト時には、プライマリプーリ２０と電動モータ１２とを切り離すことができるため、エンジン動力を用いてロータ３９を回転させてしまうことがなく、エンジン１１にかかる負荷を軽減するとともにエンジン１１の燃費性能や排気性能を向上させることが可能となる。しかも、噛合クラッチ７０はプライマリプーリ２０の動きに応じて、機械的に締結状態と開放状態とに切り換えることができる極めて簡単な構造であるため、駆動装置１０の低コスト化を達成することが可能となる。

また、図示する場合には、ロータ３９とプライマリシリンダ２４とに設けられるスプライン歯４０ａ，４１ａによって噛合クラッチ７０を形成するようにしているが、クラッチ機構としてシンクロメッシュ機構を設けるようにしても良い。シンクロメッシュ機構を設けるようにすると、シンクロナイザーリングの摩擦力によってロータ３９とプライマリシリンダ２４との回転数を同期させ、この状態のもとでスプライン歯を噛み合わせることができ、走行モードを滑らかに切り換えることが可能となる。

続いて、図６は本発明の他の実施の形態であるハイブリッド車両の駆動装置７１を示すスケルトン図である。なお、図１に示す部材と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。図６に示すように、駆動装置７１にはモータ動力をプライマリプーリ２０に伝達するためのクラッチ機構として多板式の摩擦クラッチ７２が設けられている。この摩擦クラッチ７２は交互に重ねられるドライブプレート７２ａとドリブンプレート７２ｂとを有しており、ドライブプレート７２ａはプライマリシリンダ２４に向けて延びるロータ３９のスリーブ４０に取り付けられる一方、ドリブンプレート７２ｂはロータ３９に向けて延びるプライマリシリンダ２４のスリーブ４１に取り付けられている。つまり、変速比をロー側にダウンシフトさせるため、可動シーブ２０ｂをロータ３９に近づける方向(減速側)に移動させるようにすると、ドライブプレート７２ａとドリブンプレート７２ｂとは相互に押圧され、摩擦クラッチ７２は締結状態に切り換えられる一方、変速比をオーバードライブ側にアップシフトさせるため、可動シーブ２０ｂをロータ３９から離れる方向(増速側)に移動させるようにすると、ドライブプレート７２ａとドリブンプレート７２ｂとの押圧状態が解除され、摩擦クラッチ７２は開放状態に切り換えられることになる。このように、クラッチ機構として摩擦クラッチ７２を用いるようにすると、締結状態と開放状態とを滑らかに切り換えることができ、走行モードを滑らかに切り換えることが可能となる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。図示する場合には、プライマリプーリ２０の同心上に電動モータ１２を設けるようにしているが、これに限られることはなく、セカンダリプーリ２１の同心上に電動モータ１２を設けるようにしても良い。この場合には、セカンダリシリンダと電動モータ１２との間にクラッチ機構が設けられることになる。

また、噛合クラッチ７０や摩擦クラッチ７２を締結状態に切り換える際に、電動モータ１２を予め駆動することにより、プライマリ回転数にモータ回転数を同期させるようにしても良い。このように、ロータ３９と可動シーブ２０ｂとの回転差を解消した状態のもとで、噛合クラッチ７０や摩擦クラッチ７２を締結することにより、パラレル走行モードに切り換える際の締結ショックを回避することができ、車両品質を向上させることができる。

さらに、前述の説明では、変速比Ｘを上回ってロー側にダウンシフトされる場合に、エンジン動力とモータ動力との双方を駆動輪１８，１９に伝達するようにしているが、これに限られることはなく、前進用クラッチ３５や後退用ブレーキ３６を開放することにより、モータ動力のみを駆動輪１８，１９に伝達するようにしても良い。

本発明の一実施の形態であるハイブリッド車両の駆動装置を示すスケルトン図である。駆動装置の制御系を示す概略図である。ＣＶＴ制御ユニットの変速制御系を示すブロック図である。変速制御を実行する際に参照される変速特性マップの一例を示す線図である。無段変速機構および電動モータを示すスケルトン図であり、(Ａ)はパラレル走行モードが設定された状態を示し、(Ｂ)はエンジン走行モードが設定された状態を示している。本発明の他の実施の形態であるハイブリッド車両の駆動装置を示すスケルトン図である。

符号の説明

１０駆動装置
１１エンジン
１２電動モータ
１３プライマリ軸(回転軸)
２０プライマリプーリ(プーリ)
２０ａ固定シーブ
２０ｂ可動シーブ
２１セカンダリプーリ(プーリ)
２２駆動ベルト
３７ハウジング
３８ステータ
３９ロータ
４０ａスプライン歯
４１ａスプライン歯
７０噛合クラッチ(クラッチ機構)
７１駆動装置
７２摩擦クラッチ(クラッチ機構)
７２ａドライブプレート
７２ｂドリブンプレート

Claims

動力源としてエンジンと電動モータとを備え、駆動ベルトが巻き掛けられる一対のプーリの溝幅を変化させて動力を無段変速するハイブリッド車両の駆動装置であって、
前記エンジンに連結される回転軸に軸方向移動自在に設けられ、前記回転軸に固定される固定シーブとともに一方の前記プーリを形成する可動シーブと、
前記可動シーブと回転中心を相互に重ねて設けられ、ハウジングに固定されるステータとともに前記電動モータを形成するロータと、
前記可動シーブと前記ロータとの間に設けられ、前記可動シーブの軸方向移動によって締結状態と開放状態とに切り換えられるクラッチ機構とを有することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
請求項１記載のハイブリッド車両の駆動装置において、前記可動シーブを減速側に移動させることによって前記クラッチ機構は締結状態に切り換えられる一方、前記可動シーブを増速側に移動させることによって前記クラッチ機構は開放状態に切り換えられることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
請求項１または２記載のハイブリッド車両の駆動装置において、前記可動シーブと前記固定シーブとにより入力側のプライマリプーリが形成されることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の駆動装置において、前記クラッチ機構は噛合クラッチまたは摩擦クラッチであることを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。