JP5203312B2 - 動力出力装置の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力出力装置の制御装置に関する。

従来より、内燃機関と、電動機と、電動機に電力を供給するバッテリと、を備えるハイブリッド車において、さらにバッテリから電力を供給されて車室内の空調を行なうエアコンユニットを搭載するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１においては、車両の走行中における内燃機関の停止中は車両の走行中における内燃機関の運転中よりもエアコンユニットの能力を低めに設定し、使用電力を制限することで充電のためだけに内燃機関が始動される頻度を低減している。この特許文献１のハイブリッド車両においては、エアコンユニット内に冷媒圧縮機を駆動するモータが、トラクションモータである電動機とは別に設けられおり、車体重量の増加や高コスト化の要因となっていた。一方、この問題を解消するものとして、トラクションモータである電動機を用いて冷媒圧縮機を駆動することも考えられる。

特開２００８−１５００３５号公報

しかしながら、車両の停止中、且つ、内燃機関の停止中にトラクションモータである電動機を用いて冷媒圧縮機を駆動している状態から車両を発進する場合、バッテリの逐電容量が少ないと一度内燃機関を始動した後、ギヤを入れて発進するまでに時間がかかりスムーズな発進ができないという問題があった。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、その目的は、駆動源として内燃機関と電動機を有し、内燃機関と電動機で冷媒圧縮機を駆動可能な動力出力装置においてスムーズな発進を可能とする動力出力装置の制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
内燃機関（例えば、後述の実施形態のエンジン６）と、電動機（例えば、後述の実施形態のモータ７）と、前記電動機に電力を供給する蓄電手段（例えば、後述の実施形態のバッテリ３）と、前記電動機に接続されるとともに第１断接手段（例えば、後述の実施形態の第１クラッチ４１）を介して選択的に前記内燃機関に接続される第１の入出力軸（例えば、後述の実施形態の第１主軸１１）と、第２断接手段（例えば、後述の実施形態の第２クラッチ４２）を介して選択的に前記内燃機関に接続される第２の入出力軸（例えば、後述の実施形態の第２中間軸１６）と、選択的に前記第１の入出力軸と前記２の入出力軸に接続される出入力軸（例えば、後述の実施形態のカウンタ軸１４）と、前記第１の入出力軸の回転に伴って前記内燃機関と前記電動機の動力により作動可能な冷媒圧縮機（例えば、後述の実施形態の冷媒圧縮機８）と、を備え、前記第１の入出力軸を介して第１速走行及びＥＶ走行を行なうことができ、前記第２の入出力軸を介して第２速走行を行なうことができる動力出力装置（例えば、後述の実施形態の動力出力装置１、１Ａ）の制御装置であって、
車速を検出する車速検出手段（例えば、後述の実施形態の車速検出手段５８）と、
シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段（例えば、後述の実施形態のシフトポジション検出手段５７）と、
前記蓄電手段の蓄電容量を検出する蓄電容量検出手段（例えば、後述の実施形態のＳＯＣ検出手段４）と、
蓄電容量から前記電動機による車両の発進の可否を判断するＥＶ発進判定手段（例えば、後述の実施形態のＥＶ発進判定手段５５）と、を備え、
シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記内燃機関の停止中に前記冷媒圧縮機が前記電動機により作動している状態から車両を発進するとき、前記ＥＶ発進判定手段がＥＶ発進不可能と判断した場合には、前記第１断接手段を接続して前記電動機の動力で前記第１の入出力軸を介して前記内燃機関を始動した後、前記第２断接手段を接続して前記内燃機関の動力で第２速発進を行なうことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、
前記内燃機関を始動した後、前記電動機を駆動することにより前記内燃機関と前記電動機の動力を足し合わせて第２速発進を行なうことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加えて、
前記内燃機関を始動した後、前記電動機により前記内燃機関の駆動力の変動に伴って発生する振動を抑制するように制振制御を行なうことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明の構成に加えて、
シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記内燃機関の停止中に前記冷媒圧縮機が前記電動機により作動している状態から車両を発進するとき、前記ＥＶ発進判定手段がＥＶ発進が可能と判断した場合には、前記電動機を一度停止し前記第１の入出力軸と前記出入力軸を接続した後、前記電動機の動力でＥＶ発進することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載の発明の構成に加えて、
前記冷媒圧縮機は第３断接手段（例えば、後述の実施形態のＡ／Ｃ用クラッチ６５）を介して前記第１の入出力軸に接続されており、
走行路の斜度を検出する斜度検出手段（例えば、後述の実施形態の斜度検出手段５６）を備え、
前記斜度検出手段により斜度が所定の閾値を超えた場合には、前記冷媒圧縮機の駆動を停止することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の発明の構成に加えて、
前記動力出力装置は、サンギヤ（例えば、後述の実施形態のサンギヤ３２）と、キャリア（例えば、後述の実施形態のキャリア３６）と、リングギヤ（例えば、後述の実施形態のリングギヤ３５）とにより構成された遊星歯車式減速機（例えば、後述の実施形態の遊星歯車機構３１）を備え、前記第１の入出力軸は第４断接手段（例えば、後述の実施形態のシンクロ機構６１）を介して選択的に前記出入力軸に接続され、
前記第１の入出力軸は前記サンギヤに接続され、
前記出入力軸は前記キャリアに接続され、
前記第４断接手段は前記リングギヤに接続されることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明の構成に加えて、
シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記第１断接手段を接続することにより前記冷媒圧縮機が前記内燃機関により作動している状態から車両を発進するとき、前記第２断接手段を接続して前記内燃機関の動力で第２速発進を行なうことを特徴とする動力出力装置の制御装置。

上記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、
内燃機関（例えば、後述の実施形態のエンジン６）と、電動機（例えば、後述の実施形態のモータ７）と、前記電動機に電力を供給する蓄電手段（例えば、後述の実施形態のバッテリ３）と、前記電動機に接続されるとともに前記内燃機関に接続され第１速走行及びＥＶ走行を行うことができる第１変速部と、前記内燃機関に接続され第２速走行を行うことができる第２変速部と、前記第１変速部に接続され前記内燃機関と前記電動機の動力により作動可能な冷媒圧縮機（例えば、後述の実施形態の冷媒圧縮機８）と、を備える動力出力装置（例えば、後述の実施形態の動力出力装置１、１Ａ）の制御装置であって、
車速を検出する車速検出手段（例えば、後述の実施形態の車速検出手段５８）と、
シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段（例えば、後述の実施形態のシフトポジション検出手段５７）と、
前記蓄電手段の蓄電容量を検出する蓄電容量検出手段（例えば、後述の実施形態のＳＯＣ検出手段４）と、
蓄電容量から前記電動機による車両の発進の可否を判断するＥＶ発進判定手段（例えば、後述の実施形態のＥＶ発進判定手段５５）と、を備え、
シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記内燃機関の停止中に前記冷媒圧縮機が前記電動機により作動している状態から車両を発進するとき、前記ＥＶ発進判定手段がＥＶ発進不可能と判断した場合には、前記電動機の動力で前記第１変速部を介して前記内燃機関を始動した後、前記内燃機関の動力で前記第２変速部を介して第２速発進を行なうことを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明の構成に加えて、
前記内燃機関を始動した後、前記電動機を駆動することにより前記内燃機関と前記電動機の動力を足し合わせて第２速発進を行なうことを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の発明の構成に加えて、
前記内燃機関を始動した後、前記電動機により前記内燃機関の駆動力の変動に伴って発生する振動を抑制するように制振制御を行なうことを特徴とする。

請求項１の動力出力装置の制御装置によれば、シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、内燃機関の停止中に冷媒圧縮機が電動機により作動している状態から車両を発進するとき、ＥＶ発進判定手段がＥＶ発進不可能と判断した場合には、第１断接手段を接続して電動機の動力で第１の入出力軸を介して内燃機関を始動した後、第２断接手段を接続して内燃機関の動力で第２速発進を行なうので、内燃機関の始動後、第１断接手段を一度切り離して電動機を停止させて第１の入出力軸と出入力軸を接続するとともに、再度第１断接手段を接続して第１速発進するよりも短時間でスムーズな発進を行うことができる。

請求項２の動力出力装置の制御装置によれば、内燃機関を始動した後、電動機を駆動することにより内燃機関と電動機の動力を足し合わせて第２速発進を行なうので、トルクが必要な場合に電動機の動力でアシストすることで、始動に必要なトルクを確保することができる。

請求項３の動力出力装置の制御装置によれば、内燃機関を始動した後、電動機により内燃機関の駆動力の変動に伴って発生する振動を抑制するように制振制御を行なうことで、振動を抑制しドライバビリティを向上させることができる。

請求項４の動力出力装置の制御装置によれば、ＥＶ発進判定手段がＥＶ発進が可能と判断した場合には、電動機を一度停止し第１の入出力軸と出入力軸を接続した後、電動機の動力でＥＶ発進するので、内燃機関を始動させることなくＥＶ発進することができる。

請求項５の動力出力装置の制御装置によれば、斜度検出手段により斜度が所定の閾値を超えた場合には、冷媒圧縮機の駆動を停止することにより、内燃機関及び電動機の負荷を軽減することでスムーズな始動が確保できる。

請求項６の動力出力装置の制御装置によれば、第１の入出力軸はサンギヤに接続され、出入力軸はキャリアに接続され、第４断接手段はリングギヤに接続されるので、第４断接手段の切断により第１の入力軸の回転が出入力軸に伝達されないため電動機をスタータモータとして使用することができ、且つ、内燃機関によりアイドル充電することができる。

請求項７の動力出力装置の制御装置によれば、シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、第１断接手段を接続することにより冷媒圧縮機が内燃機関により作動している状態から車両を発進するとき、第２断接手段を接続して内燃機関の動力で第２速発進を行なうことにより、短時間でスムーズな発進を行うことができる。

請求項８の動力出力装置の制御装置によれば、シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、内燃機関の停止中に冷媒圧縮機が電動機により作動している状態から車両を発進するとき、ＥＶ発進判定手段がＥＶ発進不可能と判断した場合には、電動機の動力で第１変速部を介して内燃機関を始動した後、内燃機関の動力で第２変速部を介して第２速発進を行なうので、内燃機関の始動と車両の発進を異なる変速部で行なうことで短時間でスムーズな発進を行うことができる。

請求項９の動力出力装置の制御装置によれば、内燃機関を始動した後、電動機を駆動することにより内燃機関と電動機の動力を足し合わせて第２速発進を行なうので、トルクが必要な場合に電動機の動力でアシストすることで、始動に必要なトルクを確保することができる。

請求項１０の動力出力装置の制御装置によれば、内燃機関を始動した後、電動機により内燃機関の駆動力の変動に伴って発生する振動を抑制するように制振制御を行なうことで、振動を抑制しドライバビリティを向上させることができる。

本発明の制御装置を適用可能な動力出力装置の一例を示す概略図である。 図１の動力出力装置の制御系の概略構成図である。 ＥＣＵの概略構成図である。 車両の停止時における図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 エンジン始動時における図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 １ｓｔモードのアシスト時における図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 １ｓｔモードにおける動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ２ｎｄ Ｐｏｓｔ１モードにおける動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ２ｎｄ Ｐｏｓｔ１モードのアシスト時における図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ２ｎｄモード（クラッチ両掴み）のアシスト時における図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ２ｎｄ Ｐｒｅ３モードのアシスト時における図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ２ｎｄモードにおける動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ３ｒｄ Ｐｏｓｔ２モードにおける動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ３ｒｄモードのアシスト時における図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ３ｒｄモードにおける動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ４ｔｈ Ｐｏｓｔ３モードにおける動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ４ｔｈ Ｐｏｓｔ３モードのアシスト時における図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ４ｔｈモード（クラッチ両掴み）のアシスト時における図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ４ｔｈ Ｐｒｅ５モードのアシスト時における図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ４ｔｈモードにおける動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ５ｔｈ Ｐｏｓｔ４モードにおける動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ５ｔｈモードのアシスト時における図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 １ｓｔ ＥＶモードにおける図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ３ｒｄ ＥＶモードにおける図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ５ｔｈ ＥＶモードにおける図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 ＥＶ走行からエンジン始動する場合におけるフローチャートである。 アイドル充電時の（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 図１の動力出力装置における各モード間の移行を説明する説明図である。 図１の動力出力装置の車両状態とクラッチ、変速用シフター、ブレーキ、モータ、エンジンの状態をまとめた図である。 車両の停止中、エンジンで冷媒圧縮機を駆動している状態の図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 車両の停止中、モータで冷媒圧縮機を駆動している状態の図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 車両の停止中、モータで冷媒圧縮機を駆動している状態から車両を発進するまでの制御を説明するフロー図である。 モータゼロ回転でシンクロ機構がロック状態の図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 車両の停止中、モータで冷媒圧縮機を駆動している状態から車両を第２速走行に移行した状態の図であり、（ａ）は速度線図であり、（ｂ）は動力出力装置のトルクの伝達状況を示す図である。 本発明の制御装置を適用可能な動力出力装置の他の例を示す概略図である。

以下、本発明の動力出力装置の制御装置の実施形態ついて図面を参照しながら説明する。 図１はハイブリッド車両の駆動系の概略構成図である。
動力出力装置１は、図１に示すように、車両（図示せず）の駆動軸９，９を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷ（被駆動部）を駆動するためのものであり、駆動源である内燃機関（以下「エンジン」という）６と、電動機（以下「モータ」という）７と、冷媒圧縮機８と、動力を駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達するための変速機２０と、変速機２０の一部を構成する差動式減速機３０と、を備えている。

エンジン６は、例えばガソリンエンジンであり、このエンジン６のクランク軸６ａには、変速機２０の第１クラッチ４１（第１断接手段）と第２クラッチ（第２断接手段）が接続されている。

モータ７は、３相ブラシレスＤＣモータであり３ｎ個の電機子７１ａで構成されたステータ７１と、このステータ７１に対向するように配置されたロータ７２とを有している。各電機子７１ａは、鉄芯７１ｂと、この鉄芯７１ｂに巻き回されたコイル７１ｃで構成されており、不図示のケーシングに固定され、回転軸を中心に周方向にほぼ等間隔で並んでいる。３ｎ個のコイル７１ｃは、ｎ組のＵ相、Ｖ相,Ｗ相の３相コイルを構成している。

ロータ７２は、回転軸を中心にほぼ等間隔で並んだｎ個の永久磁石７２ａを有しており、隣り合う各２つの永久磁石７２ａの極性は、互いに異なっている。各永久磁石７２ａを固定する固定部７２ｂは、軟磁性体（例えば鉄）で構成された中空円筒状を有し、後述する差動式減速機３０を構成する遊星歯車機構３１のリングギヤ３５の外周側に配置され、遊星歯車機構３１のサンギヤ３２に接続されている。これにより、ロータ７２は、差動式減速機３０を構成する遊星歯車機構３１のサンギヤ３２と一体に回転するように構成されている。

差動式減速機３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構３１により構成され、サンギヤ３２と、このサンギヤ３２と同軸上に配置され、かつ、このサンギヤ３２の周囲を取り囲むように配置されたリングギヤ３５と、サンギヤ３２とリングギヤ３５に噛合されたプラネタリギヤ３４と、このプラネタリギヤ３４を自転可能、かつ、公転可能に支持するキャリア３６とを有している。このようにして、サンギヤ３２とリングギヤ３５とキャリア３６が、相互に差動回転自在に構成されている。

リングギヤ３５には、リングギヤ３５の回転を停止（ロック）可能に構成されたシンクロ機構６１（第４断接手段）が接続されている。

変速機２０は、前述した第１クラッチ４１と第２クラッチ４２と、差動式減速機３０を構成する遊星歯車機構３１と、後述する複数の変速ギヤ群を備えた、いわゆるツインクラッチ式変速機である。

より具体的に、変速機２０は、エンジン６のクランク軸６ａと同軸（回転軸線Ａ１）上に配置された第１主軸１１（第１の入出力軸）と、第２主軸１２と、連結軸１３と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｂ１を中心として回転自在なカウンタ軸１４（出入力軸）と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｃ１を中心として回転自在な第１中間軸１５と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｄ１を中心として回転自在な第２中間軸１６（第２の入出力軸）と、回転軸線Ａ１と平行に配置された回転軸線Ｅ１を中心として回転自在なリバース軸１７を備えている。

第１主軸１１には、エンジン６側に第１クラッチ４１が接続され、エンジン６側とは反対側に遊星歯車機構３１のサンギヤ３２とモータ７のロータ７２が取り付けられている。従って、第１主軸１１は、第１クラッチ４１によって選択的にエンジン６のクランク軸６ａと結合されるとともにモータ７と直結され、エンジン６及び/又はモータ７の動力がサンギヤ３２に伝達されるように構成されている。

第２主軸１２は、第１主軸１１より短く中空に構成されており、第１主軸１１のエンジン６側の周囲を覆うように相対回転自在に配置されている。また、第２主軸１２には、エンジン６側に第２クラッチ４２が接続され、エンジン６側とは反対側にアイドル駆動ギヤ２７ａが一体に取り付けられている。従って、第２主軸１２は、第２クラッチ４２によって選択的にエンジン６のクランク軸６ａと結合され、エンジン６の動力がアイドル駆動ギヤ２７ａへ伝達されるように構成されている。

連結軸１３は、第１主軸１１より短く中空に構成されており、第１主軸１１のエンジン６側とは反対側の周囲を覆うように相対回転自在に配置されている。また、連結軸１３には、エンジン６側に第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に取り付けられ、エンジン６側とは反対側に遊星歯車機構３１のキャリア３６が一体に取り付けられている。従って、プラネタリギヤ３４の公転により連結軸１３に取り付けられたキャリア３６と第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に回転するように構成されている。

さらに、第１主軸１１には、連結軸１３に取り付けられた第３速用駆動ギヤ２３ａと第２主軸１２に取り付けられたアイドル駆動ギヤ２７ａとの間に、第１主軸１１と相対回転自在に第５速用駆動ギヤ２５ａが設けられるとともに第１主軸１１と一体に回転するリバース従動ギヤ２８ｂが取り付けられ、さらに第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａとの間に、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａ又は第５速用駆動ギヤ２５ａとを連結又は開放する第１変速用シフター５１が設けられている。そして、第１変速用シフター５１が第３速用接続位置でインギヤするときには、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａが連結して一体に回転し、第５速用接続位置でインギヤするときには、第１主軸１１と第５速用駆動ギヤ２５ａが一体に回転し、第１変速用シフター５１がニュートラル位置にあるときには、第１主軸１１は第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａに対し相対回転する。なお、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａが一体に回転するとき、第１主軸１１に取り付けられたサンギヤ３２と第３速用駆動ギヤ２３ａに連結軸１３で連結されたキャリア３６が一体に回転するとともに、リングギヤ３５も一体に回転し、遊星歯車機構３１が一体となる。

第１中間軸１５には、第２主軸１２に取り付けられたアイドル駆動ギヤ２７ａと噛合する第１アイドル従動ギヤ２７ｂが一体に取り付けられている。

第２中間軸１６には、第１中間軸１５に取り付けられた第１アイドル従動ギヤ２７ｂと噛合する第２アイドル従動ギヤ２７ｃが一体に取り付けられている。第２アイドル従動ギヤ２７ｃは、前述したアイドル駆動ギヤ２７ａと第１アイドル従動ギヤ２７ｂとともに第１アイドルギヤ列２７Ａを構成している。また、第２中間軸１６には、第１主軸１１周りに設けられた第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａと対応する位置にそれぞれ第２中間軸１６と相対回転可能な第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａとが設けられている。さらに第２中間軸１６には、第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａとの間に、第２中間軸１６と第２速用駆動ギヤ２２ａ又は第４速用駆動ギヤ２４ａとを連結又は開放する第２変速用シフター５２が設けられている。そして、第２変速用シフター５２が第２速用接続位置でインギヤするときには、第２中間軸１６と第２速用駆動ギヤ２２ａとが一体に回転し、第２変速用シフター５２が第４速用接続位置でインギヤするときには、第２中間軸１６と第４速用駆動ギヤ２４ａとが一体に回転し、第２変速用シフター５２がニュートラル位置にあるときには、第２中間軸１６は第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａに対し相対回転する。

カウンタ軸１４には、エンジン６側とは反対側から順に第１共用従動ギヤ２３ｂと、第２共用従動ギヤ２４ｂと、パーキングギヤ２１と、ファイナルギヤ２６ａとが一体に取り付けられている。
ここで、第１共用従動ギヤ２３ｂは、連結軸１３に取り付けられた第３速用駆動ギヤ２３ａと噛合して第３速用駆動ギヤ２３ａと共に第３速用ギヤ対２３を構成し、第２中間軸１６に設けられた第２速用駆動ギヤ２２ａと噛合して第２速用駆動ギヤ２２ａと共に第２速用ギヤ対２２を構成する。
第２共用従動ギヤ２４ｂは、第１主軸１１に設けられた第５速用駆動ギヤ２５ａと噛合して第５速用駆動ギヤ２５ａと共に第５速用ギヤ対２５を構成し、第２中間軸１６に設けられた第４速用駆動ギヤ２４ａと噛合して第４速用駆動ギヤ２４ａと共に第４速用ギヤ対２４を構成する。
ファイナルギヤ２６ａは差動ギヤ機構８と噛合して、差動ギヤ機構８は、駆動軸９，９を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結されている。従って、カウンタ軸１４に伝達された動力はファイナルギヤ２６ａから差動ギヤ機構８、駆動軸９，９、駆動輪ＤＷ，ＤＷへと出力される。

リバース軸１７には、第１中間軸１５に取り付けられた第１アイドル従動ギヤ２７ｂと噛合する第３アイドル従動ギヤ２７ｄが一体に取り付けられている。第３アイドル従動ギヤ２７ｄは、前述したアイドル駆動ギヤ２７ａと第１アイドル従動ギヤ２７ｂとともに第２アイドルギヤ列２７Ｂを構成している。また、リバース軸１７には、第１主軸１１に取り付けられた後進用従動ギヤ２８ｂと噛合する後進用駆動ギヤ２８ａがリバース軸１７と相対回転自在に設けられている。後進用駆動ギヤ２８ａは、後進用従動ギヤ２８ｂとともに後進用ギヤ列２８を構成している。さらに後進用駆動ギヤ２８ａのエンジン６側とは反対側にリバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとを連結又は開放する後進用シフター５３が設けられている。そして、後進用シフター５３が後進用接続位置でインギヤするときには、リバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとが一体に回転し、後進用シフター５３がニュートラル位置にあるときには、リバース軸１７と後進用駆動ギヤ２８ａとが相対回転する。

また、後進用駆動ギヤ２８ａには、チェーン、ベルトなどの伝達部材２９により冷媒圧縮機８の出力軸１８と動力伝達可能に接続されている。冷媒圧縮機８の出力軸１８には、後進用駆動ギヤ２８ａとの動力を断接可能なＡ／Ｃ用クラッチ６５（第３断接手段）が設けられており、Ａ／Ｃ用クラッチ６５の接続中は、冷媒圧縮機８は後進用駆動ギヤ２８ａの回転に伴って伝達部材２９を介して駆動され、Ａ／Ｃ用クラッチ６５の切断中は、冷媒圧縮機８は停止する。

以上の構成により、本実施形態の動力出力装置１は、以下の第１〜第５の伝達経路を有している。
（１）第１伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第１主軸１１、遊星歯車機構３１、連結軸１３、第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。ここで、差動式減速機である遊星歯車機構３１の減速比は、第１伝達経路を介して伝達されるエンジントルクが第１速相当となるように設定されている。即ち、遊星歯車機構３１の減速比と第３速用ギヤ対２３の減速比をかけ合わせた減速比が第１速相当となるように設定されている。
（２）第２伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第２主軸１２、第１アイドルギヤ列２７Ａ（アイドル駆動ギヤ２７ａ、第１アイドル従動ギヤ２７ｂ、第２アイドル従動ギヤ２７ｃ）、第２中間軸１６、第２速用ギヤ対２２（第２速用駆動ギヤ２２ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）又は第４速用ギヤ対２４（第４速用駆動ギヤ２４ａ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。
（３）第３伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第１主軸１１、第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）又は第５速用ギヤ対２５（第５速用駆動ギヤ２５ａ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。
（４）第４伝達経路は、モータ７が、遊星歯車機構３１又は第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）又は第５速用ギヤ対２５（第５速用駆動ギヤ２５ａ、第２共用従動ギヤ２４ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。
（５）第５伝達経路は、エンジン６のクランク軸６ａが、第２主軸１２、第２アイドルギヤ列２７Ｂ（アイドル駆動ギヤ２７ａ、第１アイドル従動ギヤ２７ｂ、第３アイドル従動ギヤ２７ｄ）、リバース軸１７、後進用ギヤ列２８（後進用駆動ギヤ２８ａ、後進用従動ギヤ２８ｂ）、遊星歯車機構３１、連結軸１３、第３速用ギヤ対２３（第３速用駆動ギヤ２３ａ、第１共用従動ギヤ２３ｂ）、カウンタ軸１４、ファイナルギヤ２６ａ、差動ギヤ機構８、駆動軸９，９を介して、駆動輪ＤＷ，ＤＷに連結される伝達経路である。

また、本実施形態の動力出力装置１において、モータ７は、図２に示すように、その動作を制御するパワーコントロールユニット（以下、ＰＤＵという。）２に接続されている。ＰＤＵ２は、モータ７へ電力を供給またはモータ７からの電力を充電するバッテリ３に接続されている。バッテリ３には、その残容量（以下、蓄電容量又はＳＯＣという。）を検出するＳＯＣ検出手段４が接続されている。モータ７は、バッテリ３からＰＤＵ２を介して供給された電力によって駆動される。また、モータ７は、減速走行時における駆動輪ＤＷ，ＤＷの回転やエンジン６の動力により回生発電を行って、バッテリ３の充電（エネルギー回収）を行うことが可能である。さらに、ＰＤＵ２は、電気制御ユニット（以下、ＥＣＵという。）５に接続されている。ＥＣＵ５は、車両全体の各種制御をするための制御装置であり、車両が走行している走行路の斜度（勾配角度）を検出する斜度検出手段５６と、シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段５７と、車両の車速を検出する車速検出手段５８などに接続されている。

図３は、ＥＣＵ５の概略構成図である。ＥＣＵ５は、バッテリ３のＳＯＣからモータ７による車両の発進の可否を判断するＥＶ発進判定手段５５を備え、ＥＣＵ５には加速要求、制動要求、エンジン回転数、モータ回転数、第１,第２主軸１１、１２の回転数、カウンタ軸１４等の回転数、車速、シフトポジション、ＳＯＣ、斜度などが入力される一方、ＥＣＵ５からは、エンジン６を制御する信号、モータ７を制御する信号、バッテリ３における発電状態・充電状態・放電状態などを示す信号、第１，第２変速シフター５１、５２、後進用シフター５３を制御する信号、シンクロ機構６１のロックを制御する信号、Ａ／Ｃ用クラッチ６５を制御する信号などが出力される。

次に、動力出力装置１の作動制御について説明する。なお、以下の説明において特に規定した場合を除いて、第１及び第２クラッチ４１、４２は切断されており、第１、第２及び後進用シフター５１〜５３はニュートラル位置にあり、シンクロ機構６１はリングギヤ３５の回転を許容するロックオフ状態（ＳＹＮ ロックＯＦＦ）にあるものとする。以下、この状態を初期状態と呼ぶ。また、冷媒圧縮機８の制御については後述するため、図４〜図２４において冷媒圧縮機８は図示を省略する。
先ず、動力出力装置１における車両の停止中、即ち、イグニッションがＯＦＦ（ＩＧ_ＯＦＦ）の状態について説明する。
イグニッションがＯＦＦの状態においては、図４に示すように、エンジン６及びモータ７が停止しているため、トルクは発生していない。このとき、動力出力装置１は初期状態となっている。

この状態からイグニッションをＯＮ（ＩＧ_ＯＮ）にして、モータ７を駆動（正転方向にトルクを印加）し第１クラッチ４１を接続すると、図５に示すように、ロータ７２に接続された遊星歯車機構３１のサンギヤ３２が正転方向に回転する。このとき、シンクロ機構６１のロックがなされていないため、リングギヤ３５は逆転方向に回転する。従って、キャリア３６にはモータトルクが伝達されず車両は停止している。そして、モータトルクはサンギヤ３２と一体に回転する第１主軸１１からエンジン６のクランク軸６ａに伝達され、クランク軸６ａをクランキングしてエンジン６を始動する（停止中ＥＮＧ始動）。

そして、エンジン始動後、シンクロ機構６１をロックした状態で第１クラッチ４１を接続しエンジントルクをあげると、サンギヤ３２に伝達されたエンジントルクが減速してキャリア３６に伝達され、図７Ａに示すように、前述した第３速用ギヤ対２３を通る第１伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され第１速走行（１ｓｔモード）がなされる。この図７Ａの状態を以下、１ｓｔモードと呼ぶ。

図６は、１ｓｔモードで走行中にモータ７でアシストする場合を示している。図６（ａ）の速度線図は、モータ７の停止位置を０、上方を正転方向、下方を逆転方向とし、サンギヤ３２を「Ｓ」、キャリア３６を「Ｃ」、リングギヤ３５を「Ｒ」でそれぞれ表している。このことは、図４、５及び後述する速度線図においても同様である。また、図６（ｂ）はトルクの伝達状況を示す図であり、ハッチング付の太い矢印はトルクの流れを表し、矢印中のハッチングはそれぞれの速度線図のトルクを示す矢印のハッチングと対応している。また、モータ７の正転方向とは駆動軸９，９を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに前進方向のトルクを伝達する方向をいい、逆転方向とは駆動軸９，９を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに後進方向のトルクを伝達する方向をいう。
１ｓｔモードで走行中に、モータ７を駆動して正転方向にモータトルクを印加することで、モータトルクがサンギヤ３２からキャリア３６に減速して伝達され、前述した第３速用ギヤ対２３を通る第４伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。言い換えると、エンジントルクとモータトルクがサンギヤ３２に伝達され、合成トルクが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。一方、モータ７を駆動せずに、モータ７に逆転方向の回生トルクを印加させることにより、モータ７で充電することができる。

続いて、第１速走行から第２速走行にシフトアップする制御について説明する。先ず、図７Ａの１ｓｔモードの状態から、第２変速用シフター５２をニュートラル位置から第２速用接続位置にインギヤする（１ｓｔ Ｐｒｅ２モード）。以下、この第１速走行中に第２変速用シフター５２を第２速用接続位置にプレシフトした状態を１ｓｔ Ｐｒｅ２モードと呼ぶ。この状態においても、モータ７を駆動して正転方向にモータトルクを印加したり、逆転方向に回生トルクを印加することでモータ７でアシスト又は充電を行なうことができる。そして、第１及び第２クラッチ４１、４２をつなぎかえる、即ち第１クラッチ４１を切断し、第２クラッチ４２を締結することにより、図７Ｂに示すように、エンジントルクは第２速用ギヤ対２２を通る第２伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、これにより第２速走行（２ｎｄ Ｐｏｓｔ１モード）がなされる。以下、この第２速走行中においてシンクロ機構６１がロックされたままの図７Ｂの状態を以下、２ｎｄ Ｐｏｓｔ１モードと呼ぶ。

図８は、２ｎｄ Ｐｏｓｔ１モードで走行中にモータ７でアシストする場合を示している。この状態から、モータ７を駆動して正転方向にモータトルクを印加することで、サンギヤ３２にはモータトルクが入力され、モータトルクがサンギヤ３２からキャリア３６に減速して伝達され、第３速用ギヤ対２３を通る第４伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。一方、モータ７を駆動せずに、モータ７に逆転方向の回生トルクを印加させることにより、モータ７で充電することができる。

そして、２ｎｄ Ｐｏｓｔ１モードから、図１１Ａに示すように、シンクロ機構６１のロックを解除することにより２ｎｄモードとなる。この２ｎｄモードでは、第１クラッチ４１が切断されシンクロ機構６１のロックが解除されているため、サンギヤ３２及びリングギヤ３５が空転しモータ７が切り離されている。

また、２ｎｄモードは、図１１Ａに示した態様の他に、１ｓｔ Ｐｒｅ２モードから第１及び第２クラッチ４１、４２をつなぎかえる代わりに、シンクロ機構６１のロックを解除するとともに第１クラッチ４１を接続したまま、さらに第２クラッチ４２を接続する態様がある。

図９は、この第１及び第２クラッチ４１、４２の両方を接続（クラッチ両掴み）した２ｎｄモードで走行中にモータ７でアシストする場合を示している。この状態から、モータ７を駆動して正転方向にモータトルクを印加することで、モータトルクとエンジントルクの合成トルクが第２速用ギヤ対２２を通る第２伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。一方、モータ７を駆動せずに、モータ７に逆転方向の回生トルクを印加させることにより、モータ７で充電することができる。なお、この第１及び第２クラッチ４１、４２の両方を接続する場合、サンギヤ３２は第２速の減速比で回され、キャリア３６は第３速の減速比で回されるため、遊星歯車機構３１では図９（ａ）で示す一定の差回転が生じる。

続いて、第２速走行から第３速走行にシフトアップする制御について説明する。先ず、図１１Ａに示す２ｎｄモードから、第１変速用シフター５１をニュートラル位置から第３速用接続位置にインギヤする（２ｎｄ Ｐｒｅ３モード）。以下、この第２速走行中に第１変速用シフター５１を第３速用接続位置にプレシフトした状態を２ｎｄ Ｐｒｅ３モードと呼ぶ。

図１０は、２ｎｄ Ｐｒｅ３モードで走行中にモータ７でアシストする場合を示している。前述したように第１変速用シフター５１を第３速用接続位置にインギヤすることで、遊星歯車機構３１は一体に回転する。従って、モータ７を駆動して正転方向にモータトルクを印加することで、モータトルクがそのまま減速されずに第３速用ギヤ対２３を通る第４伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。一方、モータ７を駆動せずに、モータ７に逆転方向の回生トルクを印加させることにより、モータ７で充電することができる。

そして、第１及び第２クラッチ４１、４２をつなぎかえる、即ち第２クラッチ４２を切断し、第１クラッチ４１を締結することにより、図１１Ｂに示すように、エンジントルクは第３速用ギヤ対２３を通る第３伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、これにより第３速走行（３ｒｄ Ｐｏｓｔ２モード）がなされる。この第３速走行中において第２変速用シフター５２が第２速用接続位置でインギヤしたままの図１１Ｂの状態を以下、３ｒｄ Ｐｏｓｔ２モードと呼ぶ。この状態においても、モータ７を駆動して正転方向にモータトルクを印加したり、逆転方向に回生トルクを印加することでモータ７でアシスト又は充電を行なうことができる。

そして、３ｒｄ Ｐｏｓｔ２モードから、図１３Ａに示すように、第２変速用シフター５２を第２速用接続位置からニュートラル位置にインギヤすることにより、３ｒｄモードとなる。

図１２は、３ｒｄモードで走行中にモータ７でアシストする場合を示している。この状態から、モータ７を駆動して正転方向にモータトルクを印加することで、モータトルクがそのまま減速されずに第３速用ギヤ対２３を通る第４伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。言い換えると、エンジントルクとモータトルクが第３速用ギヤ対２３に伝達され、合成トルクが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。一方、モータ７を駆動せずに、モータ７に逆転方向の回生トルクを印加させることにより、モータ７で充電することができる。

続いて、第３速走行から第４速走行にシフトアップする制御について説明する。先ず、図１３Ａの３ｒｄモードの状態から、第２変速用シフター５２をニュートラル位置から第４速用接続位置にインギヤする（３ｒｄ Ｐｒｅ４モード）。以下、この第３速走行中に第２変速用シフター５２を第４速用接続位置にプレシフトした状態を３ｒｄ Ｐｒｅ４モードと呼ぶ。この状態においても、モータ７を駆動して正転方向にモータトルクを印加したり、逆転方向に回生トルクを印加することでモータ７でアシスト又は充電を行なうことができる。そして、第１及び第２クラッチ４１、４２をつなぎかえる、即ち第１クラッチ４１を切断し、第２クラッチ４２を締結することにより、図１３Ｂに示すように、エンジントルクは前述した第４速用ギヤ対２４を通る第２伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、これにより第４速走行（４ｔｈ Ｐｏｓｔ３モード）がなされる。この第４速走行中において第１変速用シフター５１が第３速用接続位置でインギヤしたままの図１３Ｂの状態を以下、４ｔｈ Ｐｏｓｔ３モードと呼ぶ。

図１４は、４ｔｈ Ｐｏｓｔ３モード中にモータ７でアシストする場合を示している。この状態から、モータ７を駆動して正転方向にモータトルクを印加することで、モータトルクがそのまま第３速用ギヤ対２３を通る第４伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。一方、モータ７を駆動せずに、モータ７に逆転方向の回生トルクを印加させることにより、モータ７で充電することができる。

そして、４ｔｈ Ｐｏｓｔ３モードから、図１７Ａに示すように、第１変速用シフター５１を第３速用接続位置からニュートラル位置にインギヤすることにより４ｔｈモードとなる。この４ｔｈモードでは、第１クラッチ４１が切断されシンクロ機構６１のロックが解除されているため、サンギヤ３２及びリングギヤ３５が空転しモータ７が切り離されている。

また、４ｔｈモードは、図１７Ａに示した態様の他に、３ｒｄ Ｐｒｅ４モードから第１及び第２クラッチ４１、４２をつなぎかえる代わりに、第１クラッチ４１を接続したまま、さらに第２クラッチ４２を接続する態様がある。

図１５は、この第１及び第２クラッチ４１、４２の両方を接続（クラッチ両掴み）した４ｔｈモード中にモータ７でアシストする場合を示している。この状態から、モータ７を駆動して正転方向にモータトルクを印加することで、モータトルクとエンジントルクの合成トルクが第４速用ギヤ対２４を通る第２伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。一方、モータ７を駆動せずに、モータ７に逆転方向の回生トルクを印加させることにより、モータ７で充電することができる。なお、この第１及び第２クラッチ４１、４２の両方を接続する場合、サンギヤ３２は第４速の減速比で回され、キャリア３６は第３速の減速比で回されるため、遊星歯車機構３１では図１５（ａ）で示す一定の差回転が生じる。

続いて、第４速走行から第５速走行にシフトアップする制御について説明する。先ず、図１７Ａに示す４ｔｈモードから、第１変速用シフター５１をニュートラル位置から第５速用接続位置にインギヤする（４ｔｈ Ｐｒｅ５モード）。以下、この第４速走行中に第１変速用シフター５１を第５速用接続位置にプレシフトした状態を４ｔｈ Ｐｒｅ５モードと呼ぶ。

図１６は、４ｔｈ Ｐｒｅ５モード中にモータ７でアシストする場合を示している。この状態から、モータ７を駆動して正転方向にモータトルクを印加することで、サンギヤ３２にはモータトルクが入力され、モータトルクがサンギヤ３２からキャリア３６に加速して伝達され、モータトルクが前述した第５速用ギヤ対２５を通る第４伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。一方、モータ７を駆動せずに、モータ７に逆転方向の回生トルクを印加させることにより、モータ７で充電することができる。なお、この状態では、サンギヤ３２は第５速の減速比で回され、キャリア３６は第３速の減速比で回されるため、遊星歯車機構３１では図１６（ａ）で示す一定の差回転が生じる。

そして、第１及び第２クラッチ４１、４２をつなぎかえる、即ち第２クラッチ４２を切断し、第１クラッチ４１を接続することにより、図１７Ｂに示すように、エンジントルクは第５速用ギヤ対２５を通る第３伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達され、これにより第５速走行（５ｔｈ Ｐｏｓｔ４モード）がなされる。この第５速走行中において第２変速用シフター５２が第４速用接続位置でインギヤしたままの図１７Ｂの状態を以下、５ｔｈ Ｐｏｓｔ４モードと呼ぶ。この状態においても、モータ７を駆動して正転方向にモータトルクを印加したり、逆転方向に回生トルクを印加することでモータ７でアシスト又は充電を行なうことができる。

そして、５ｔｈ Ｐｏｓｔ４モードから、第２変速用シフター５２を第４速用接続位置からニュートラル位置にインギヤすることにより、５ｔｈモードとなる。

図１８は、５ｔｈモード中にモータ７でアシストする場合を示している。この状態から、モータ７を駆動して正転方向にモータトルクを印加することで、モータトルクが第５速用ギヤ対２５を通る第４伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。言い換えると、エンジントルクとモータトルクが第５速用ギヤ対２５に伝達され、合成トルクが駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。一方、モータ７を駆動せずに、モータ７に逆転方向の回生トルクを印加させることにより、モータ７で充電することができる。なお、この状態では、サンギヤ３２は第５速の減速比で回され、キャリア３６は第３速の減速比で回されるため、遊星歯車機構３１では図１８（ａ）で示す一定の差回転が生じる。

次に、動力出力装置１における後進走行について説明する。
車両の後進走行には、エンジン６を用いる場合と、ＥＶ走行で後進走行する場合があるが、ここではエンジン６を用いる場合を説明し、ＥＶ走行で後進走行する場合はＥＶ走行の説明とあわせて後述する。
エンジン６のトルクのみを用いる場合の後進走行は、初期状態から後進用シフター５３を後進用接続位置でインギヤするとともにシンクロ機構６１をロック状態にして第２クラッチ４２を接続することにより実現される。これにより、エンジン６のトルクが、上述した第５伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。

次に、ＥＶ走行について説明する。
動力出力装置１は３つのＥＶ走行モードを備えている。
１つ目のＥＶ走行は、初期状態からシンクロ機構６１をロック状態（ＯＷＣ ロックＯＮ）にすることによりなされる１ｓｔ ＥＶモードである。
この状態で、モータ７を駆動（正転方向にトルクを印加）すると、図１９（ａ）に示すように、ロータ７２に接続された遊星歯車機構３１のサンギヤ３２が正転方向に回転する。このとき、図１９（ｂ）に示すように、第１及び第２クラッチ４１、４２が切断されているため、サンギヤ３２に伝達された動力は第１主軸１１からエンジン６のクランク軸６ａに伝達されることはない。そして、シンクロ機構６１のロックがなされているため、モータトルクがサンギヤ３２からキャリア３６に減速して伝達され、第３速用ギヤ対２３を通る第４伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
また、この１ｓｔ ＥＶモードでの後進走行は、モータ７を逆転方向に駆動して逆転方向にモータトルクを印加することでなされる。

２つ目のＥＶ走行は、初期状態から第１変速用シフター５１をニュートラル位置から第３速用接続位置でインギヤすることによりなされる３ｒｄ ＥＶモードである。前述したように第１変速用シフター５１を第３速用接続位置にインギヤすることで、遊星歯車機構３１は一体となっている。
この状態で、モータ７を駆動（正転方向にトルクを印加）すると、図２０（ａ）に示すように、ロータ７２に接続された遊星歯車機構３１は一体で正転方向に回転する。このとき、第１及び第２クラッチ４１、４２が切断されているため、サンギヤ３２に伝達された動力は第１主軸１１からエンジン６のクランク軸６ａに伝達されることはない。そして、モータトルクが第３速用ギヤ対２３を通る第４伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
また、この３ｒｄ ＥＶモードでの後進走行は、モータ７を逆転方向に駆動して逆転方向にモータトルクを印加することでなされる。

３つ目のＥＶ走行は、初期状態から第１変速用シフター５１をニュートラル位置から第５速用接続位置でインギヤすることによりなされる５ｔｈ ＥＶモードである。
この状態で、モータ７を駆動（正転方向にトルクを印加）すると、図２１（ａ）に示すように、ロータ７２に接続された遊星歯車機構３１のサンギヤ３２が正転方向に回転する。このとき、図２１（ｂ）に示すように、第１及び第２クラッチ４１、４２が切断されているため、サンギヤ３２に伝達された動力は第１主軸１１からエンジン６のクランク軸６ａに伝達されることはない。そして、モータトルクが第５速用ギヤ対２５を通る第４伝達経路を介して駆動輪ＤＷ，ＤＷに伝達される。
また、この５ｔｈ ＥＶモードでの後進走行は、モータ７を逆転方向に駆動して逆転方向にモータトルクを印加することでなされる。

次に、ＥＶ走行からエンジン始動する場合について、３ｒｄ ＥＶモードでの走行を例に図２２のフローチャートを参照しながら説明する。
先ず、図２０で示す３ｒｄ走行中に、モータ７のトルク抜きを行なうとともに第３速用接続位置でインギヤしていた第１変速用シフター５１をニュートラル位置に戻す（Ｓ１）。続いて、第１クラッチ４１を締結して（Ｓ２）、クランク軸６ａをクランキングしてエンジン６を始動する（Ｓ３）。続いて、第１クラッチ４１を切断し（Ｓ４）、シンクロ機構６１をロックするとともに第１クラッチ４１を接続する（Ｓ５）と同時に、モータトルクをあげてリングギヤ３５を正転方向に回転させる（Ｓ６）。これにより、３ｒｄ ＥＶモードでの走行から図６に示す第１速走行（１ｓｔモード アシスト）に移行することができる（Ｓ７）。
なお、第１クラッチ４１を締結してエンジン６を始動する以外にも、第２クラッチ４２を接続するとともに、第２変速用シフター５２を第２速用接続位置又は第４速用接続位置でインギヤすることで、エンジン６を始動することができる。

次に、車両の停車（アイドリング）中に充電する場合について説明する。
車両の停車（アイドリング）中に充電する場合は、初期状態から第１クラッチ４１を接続してアイドリングした状態からエンジントルクをあげることで、図２３に示すように、サンギヤ３２に直結したモータ７が正転方向に回転するとともに逆転方向にトルクが印加され、充電がなされる。このとき、シンクロ機構６１のロックが解除されているため、リングギヤ３５が空転しキャリア３６にトルクが伝達されることはない。

なお、上記実施形態は、１速ずつシフトチェンジする場合を説明したが、これに限定されず、図２４に示すように、車両の速度や必要トルクに応じて適宜変速したり、アシスト又は充電することができる。

次に、冷媒圧縮機８（Ａ／Ｃ）の駆動制御と車両の発進制御について説明する。
上述したように冷媒圧縮機８は伝達部材２９により後進用駆動ギヤ２８ａに接続されており、後進用駆動ギヤ２８ａの回転に伴って駆動され、出力軸１８に設けられたＡ／Ｃ用クラッチ６５を切断することにより停止する。

図２６は、車両の停車（アイドリング）中にエンジン６の動力で冷媒圧縮機８を駆動している状態を示している。車両の停止中、且つ、エンジン６のアイドリング中に初期状態から第１クラッチ４１を接続することで、エンジン６の動力が、第１主軸１１、後進用ギヤ列２８、伝達部材２９を介して冷媒圧縮機８に伝達されている。このとき、シンクロ機構６１のロックが解除されているため、リングギヤ３５が空転しキャリア３６にトルクが伝達されることはない。

この状態から車両を発進する場合、第１クラッチ４１を切断してモータ７をゼロ回転に制御した後、即ちリングギヤ３５の回転を停止後、シンクロ機構６１をロック状態にして、再度第１クラッチ４１を接続することで、図７Ａに示した１ｓｔモードで第１速走行を行うことができる。また、よりスムーズな発進を行なうため、図２６の第１クラッチ４１を接続している状態から、第２変速用シフター５２をニュートラル位置から第２速用接続位置にインギヤし、第２クラッチ４２を接続することで第２速発進してもよい。

図２７は、車両の停車（アイドリング）中、且つエンジン６の停止中にモータ７の動力で冷媒圧縮機８を駆動している状態を示している。モータ７は第１主軸１１に常時接続しているため、初期状態からモータ７のトルクをあげることで、モータ７の動力が、第１主軸１１、後進用ギヤ列２８、伝達部材２９を介して冷媒圧縮機８に伝達されている。このときも、シンクロ機構６１のロックが解除されているため、リングギヤ３５が空転しキャリア３６にトルクが伝達されることはない。

この状態から車両の発進までの制御について図２８のフローチャートに従って説明する。モータ７で冷媒圧縮機８を駆動している間、ＳＯＣ検出手段４は、所定のタイミングでバッテリ３のＳＯＣ量を検出する（ステップＳ１１）。このとき、ＳＯＣ量がＥＶ発進するために十分なＳＯＣ量を有していれば発進要求を待って、運転者がシフトポジションを走行ポジションに変更するなど発進要求があれば（ステップＳ１２）、ＥＶ発進の準備を行なう。ＥＶ発進する場合、図１９に示した１ｓｔＥＶモードでの発進を例にとると、図２９で示すように、先ず、モータ７をゼロ回転に制御した後（ステップＳ１３）、シンクロ機構６１をロック状態にし（ステップＳ１４）、モータ７のトルクをあげることで図１９に示す１ｓｔＥＶモードでのＥＶ発進を行うことができる。なお、斜度検出手段５６により、走行路の斜度が所定の閾値を越えた場合、冷媒圧縮機８の駆動を停止してもよい。これにより、ＥＶ発進時のモータ７の負荷を低減し、上り坂であっても確実にＥＶ発進をすることができる。

また、ステップＳ１１において、ＳＯＣ量がモータ７でエンジン６を始動できるほど蓄電容量がない場合（極小）、不図示のスタータモータでエンジン６を始動する（ステップＳ１５）。一方、ＳＯＣ量がモータ７でエンジン６は始動できるが、ＥＶ発進するほど十分なＳＯＣ量がない場合、図５で示したように、モータ７を駆動することでエンジン６を始動する（ステップＳ１６）。

ステップＳ１５又はステップＳ１６によってエンジン６を始動した後、第１クラッチ４１を接続し（ステップＳ１７）、図２３に示すようにモータ７で発電させてアイドル充電を行なう（ステップＳ１８）。その後、発進要求を待って、運転者がシフトポジションを走行ポジションに変更するなど発進要求があれば（ステップＳ１９）、偶数変速段のうち最小のギヤ段を選択するため第２変速用シフター５２をニュートラル位置から第２速用接続位置にインギヤし（ステップＳ２０）、第２クラッチ４２を接続する（ステップＳ２１）。これにより、図３０に示すように、第２速用ギヤ対２２を用いて第２速発進を行なうことができる。このとき、要求駆動力がエンジン始動トルクを比較し（ステップＳ２２）、要求駆動力がエンジン始動トルクより大きければ、モータ７を駆動することでエンジン６とモータ７の動力を足し合わせて発進を行う（ステップＳ２３）。一方、要求駆動力がエンジン始動トルクより小さい場合には、そのままエンジン６の動力のみで発進する。このとき、モータ７によりエンジン６の動力の変動に伴って発生する振動を抑制するように制振制御を行なってもよい。

以上、説明したように本実施形態によれば、シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、エンジン６の停止中に冷媒圧縮機８がモータ７により作動している状態から車両を発進するとき、ＥＶ発進判定手段５５がＥＶ発進不可能と判断した場合には、第１クラッチ４１を接続してモータ７の動力で第１主軸１１を介してエンジン６を始動した後、第２クラッチ４２を接続してエンジン６の動力で第２速発進を行なうので、エンジン６の始動後、第１クラッチ４１を一度切り離してモータ７を停止させてシンクロ機構６１をロック状態にするとともに再度第１クラッチ４１を接続して第１速発進するよりも短時間でスムーズな発進を行うことができる。

また、エンジン６を始動した後、要求駆動力がエンジン始動トルクより大きい場合、モータ７を駆動することによりエンジン６とモータ７の動力を足し合わせて第２速発進を行なうので、トルクが必要な場合にモータ７の動力でアシストすることで、始動に必要なトルクを確保することができる。

また、エンジン６を始動した後、モータ７によりエンジン６の駆動力の変動に伴って発生する振動を抑制するように制振制御を行なうことで、振動を抑制しドライバビリティを向上させることができる。

また、ＥＶ発進判定手段５５がＥＶ発進が可能と判断した場合には、モータ７を一度停止しシンクロ機構６１をロック状態にした後、モータ７の動力でＥＶ発進するので、エンジン６を始動させることなくＥＶ発進することができる。

また、斜度検出手段５６により斜度が所定の閾値を超えた場合には、冷媒圧縮機８の駆動を停止することにより、エンジン６及びモータ７の負荷を軽減することでスムーズな始動が確保できる。

次に動力出力装置の他の例について図３１を参照して説明する。動力出力装置１Ａは、変速機２０Ａにおいて差動式減速機３０を構成する遊星歯車機構３１と、第２〜第５速用ギヤ対２２〜２５に加えて、第６速用ギヤ対９６と第７速用ギヤ対９７を備えている点で動力出力装置１と相違している。以下、この動力出力装置１Ａについて、上述した動力出力装置１との相違点のみを説明する。

第１主軸１１には、第３速用駆動ギヤ２３ａと第５速用駆動ギヤ２５ａとの間に第１主軸１１と相対回転自在に第７速用駆動ギヤ９７ａが設けられている。また、第３速用駆動ギヤ２３ａと第７速用駆動ギヤ９７ａとの間に、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａ又は第７速用駆動ギヤ９７ａとを連結又は開放する第１変速用シフター５１Ａが設けられ、第７速用駆動ギヤ９７ａと第５速用駆動ギヤ２５ａとの間に、第１主軸１１と第５速用駆動ギヤ２５ａとを連結又は開放する第３変速用シフター５１Ｂが設けられている。そして、第１変速用シフター５１Ａが第３速用接続位置でインギヤするときには、第１主軸１１と第３速用駆動ギヤ２３ａが連結して一体に回転し、第７速用接続位置でインギヤするときには、第１主軸１１と第７速用駆動ギヤ９７ａが一体に回転し、第１変速用シフター５１Ａがニュートラル位置にあるときには、第１主軸１１は第３速用駆動ギヤ２３ａと第７速用駆動ギヤ９７ａに対し相対回転する。また、第３変速用シフター５１Ｂが第５速用接続位置でインギヤするときには、第１主軸１１と第５速用駆動ギヤ２５ａが連結して一体に回転し、第３変速用シフター５１Ｂがニュートラル位置にあるときには、第１主軸１１は第５速用駆動ギヤ２５ａに対し相対回転する。

第２中間軸１６には、第２速用駆動ギヤ２２ａと第４速用駆動ギヤ２４ａとの間に第２中間軸１６と相対回転自在に第６速用駆動ギヤ９６ａが設けられている。また、第２速用駆動ギヤ２２ａと第６速用駆動ギヤ９６ａとの間に、第２中間軸１６と第２速用駆動ギヤ２２ａ又は第６速用駆動ギヤ９６ａとを連結又は開放する第２変速用シフター５２Ａが設けられ、第６速用駆動ギヤ９６ａと第４速用駆動ギヤ２４ａとの間に、第２中間軸１６と第４速用駆動ギヤ２４ａとを連結又は開放する第４変速用シフター５２Ｂが設けられている。そして、第２変速用シフター５２Ａが第２速用接続位置でインギヤするときには、第２中間軸１６と第２速用駆動ギヤ２２ａが連結して一体に回転し、第６速用接続位置でインギヤするときには、第２中間軸１６と第６速用駆動ギヤ９６ａが一体に回転し、第２変速用シフター５２Ａがニュートラル位置にあるときには、第２中間軸１６は第２速用駆動ギヤ２２ａと第６速用駆動ギヤ９６ａに対し相対回転する。また、第４変速用シフター５２Ｂが第４速用接続位置でインギヤするときには、第２中間軸１６と第４速用駆動ギヤ２４ａが連結して一体に回転し、第４変速用シフター５２Ｂがニュートラル位置にあるときには、第２中間軸１６は第４速用駆動ギヤ２４ａに対し相対回転する。

カウンタ軸１４には、第１共用従動ギヤ２３ｂと第２共用従動ギヤ２４ｂとの間に、第３共用従動ギヤ９６ｂがカウンタ軸１４に一体に取り付けられている。
ここで、第３共用従動ギヤ９６ｂは、第１主軸１１に設けられた第７速用駆動ギヤ９７ａと噛合して第７速用駆動ギヤ９７ａと共に第７速用ギヤ対９７を構成し、第２中間軸１６に設けられた第６速用駆動ギヤ９６ａと噛合して第６速用駆動ギヤ９６ａと共に第６速用ギヤ対２６を構成する。

そして、第２変速用シフター５２Ａが第６速用接続位置でインギヤした状態で第２クラッチ４２を接続することで第６速走行を行うことができ、また、第１変速用シフター５１Ａが第７速用接続位置でインギヤした状態で第１クラッチ４１を接続することで第７速走行を行うことができ、それぞれモータ７でアシスト又は充電することができる。

このように構成された動力出力装置１Ａにおいても、上述したような冷媒圧縮機８（Ａ／Ｃ）の駆動制御と車両の発進制御を行なうことで、動力出力装置１の制御装置と同様の作用効果を奏する。

尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

ロック機構としてロック可能なシンクロ機構６１を例示したが、シンクロ機構に限らず、リングギヤ３５の回転を停止可能なブレーキ、ロック機構付ワンウェイクラッチを用いてもよい。

また、例えば、差動式減速機としてシングルピニオン式の遊星歯車機構に限らず、ダブルピニオン式の遊星歯車機構であってもよく、遊星歯車機構のように機械式のものに限定されず例えば、相反差動モータのような磁気的に差動回転するものであってもよい。

１、１Ａ 動力出力装置
３ バッテリ（蓄電手段）
４ ＳＯＣ検出手段（蓄電容量検出手段）
５ ＥＣＵ
５５ ＥＶ発進判定手段
５６ 斜度検出手段
５７ シフトポジション検出手段
５８ 車速検出手段
６ エンジン（内燃機関）
７ モータ（電動機）
８ 冷媒圧縮機
１１ 第１主軸（第１の入出力軸）
１２ 第２主軸
１３ 連結軸
１４ カウンタ軸（出入力軸）
１５ 第１中間軸
１６ 第２中間軸（第２の入出力軸）
２０、２０Ａ 変速機
３０ 差動式減速機
３１ 遊星歯車機構
３２ サンギヤ（第１要素）
３５ リングギヤ（第３要素）
３６ キャリア（第２要素）
４１ 第１クラッチ（第１断接手段）
４２ 第２クラッチ（第２断接手段）
６１ シンクロ機構（第４断接手段）
６５ Ａ／Ｃ用クラッチ（第３断接手段）

Claims (10)

1. 内燃機関と、電動機と、前記電動機に電力を供給する蓄電手段と、前記電動機に接続されるとともに第１断接手段を介して選択的に前記内燃機関に接続される第１の入出力軸と、第２断接手段を介して選択的に前記内燃機関に接続される第２の入出力軸と、選択的に前記第１の入出力軸と前記第２の入出力軸に接続される出入力軸と、前記第１の入出力軸の回転に伴って前記内燃機関と前記電動機の動力により作動可能な冷媒圧縮機と、を備え、前記第１の入出力軸を介して第１速走行及びＥＶ走行を行なうことができ、前記第２の入出力軸を介して第２速走行を行なうことができる動力出力装置の制御装置であって、
   車速を検出する車速検出手段と、
   シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、
   前記蓄電手段の蓄電容量を検出する蓄電容量検出手段と、
   蓄電容量から前記電動機による車両の発進の可否を判断するＥＶ発進判定手段と、を備え、
   シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記内燃機関の停止中に前記冷媒圧縮機が前記電動機により作動している状態から車両を発進するとき、前記ＥＶ発進判定手段がＥＶ発進不可能と判断した場合には、前記第１断接手段を接続して前記電動機の動力で前記第１の入出力軸を介して前記内燃機関を始動した後、前記第２断接手段を接続して前記内燃機関の動力で第２速発進を行なうことを特徴とする動力出力装置の制御装置。
2. 前記内燃機関を始動した後、前記電動機を駆動することにより前記内燃機関と前記電動機の動力を足し合わせて第２速発進を行なうことを特徴とする請求項１に記載の動力出力装置の制御装置。
3. 前記内燃機関を始動した後、前記電動機により前記内燃機関の駆動力の変動に伴って発生する振動を抑制するように制振制御を行なうことを特徴とする請求項１又は２に記載の動力出力装置の制御装置。
4. シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記内燃機関の停止中に前記冷媒圧縮機が前記電動機により作動している状態から車両を発進するとき、前記ＥＶ発進判定手段がＥＶ発進が可能と判断した場合には、前記電動機を一度停止し前記第１の入出力軸と前記出入力軸を接続した後、前記電動機の動力でＥＶ発進することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の動力出力装置の制御装置。
5. 前記冷媒圧縮機は第３断接手段を介して前記第１の入出力軸に接続されており、
   走行路の斜度を検出する斜度検出手段を備え、
   前記斜度検出手段により斜度が所定の閾値を超えた場合には、前記冷媒圧縮機の駆動を停止することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の動力出力装置の制御装置。
6. 前記動力出力装置は、サンギヤと、キャリアと、リングギヤとにより構成された遊星歯車式減速機を備え、前記第１の入出力軸は第４断接手段を介して選択的に前記出入力軸に接続され、
   前記第１の入出力軸は前記サンギヤに接続され、
   前記出入力軸は前記キャリアに接続され、
   前記第４断接手段は前記リングギヤに接続されることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の動力出力装置の制御装置。
7. シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記第１断接手段を接続することにより前記冷媒圧縮機が前記内燃機関により作動している状態から車両を発進するとき、前記第２断接手段を接続して前記内燃機関の動力で第２速発進を行なうことを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の動力出力装置の制御装置。
8. 内燃機関と、電動機と、前記電動機に電力を供給する蓄電手段と、前記電動機に接続されるとともに前記内燃機関に接続され第１速走行及びＥＶ走行を行うことができる第１変速部と、前記内燃機関に接続され第２速走行を行うことができる第２変速部と、前記第１変速部に接続され前記内燃機関と前記電動機の動力により作動可能な冷媒圧縮機と、を備える動力出力装置の制御装置であって、
   車速を検出する車速検出手段と、
   シフトポジションを検出するシフトポジション検出手段と、
   前記蓄電手段の蓄電容量を検出する蓄電容量検出手段と、
   蓄電容量から前記電動機による車両の発進の可否を判断するＥＶ発進判定手段と、を備え、
   シフトポジションが走行ポジションにあり、車両の停止中、且つ、前記内燃機関の停止中に前記冷媒圧縮機が前記電動機により作動している状態から車両を発進するとき、前記ＥＶ発進判定手段がＥＶ発進不可能と判断した場合には、前記電動機の動力で前記第１変速部を介して前記内燃機関を始動した後、前記内燃機関の動力で前記第２変速部を介して第２速発進を行なうことを特徴とする動力出力装置の制御装置。
9. 前記内燃機関を始動した後、前記電動機を駆動することにより前記内燃機関と前記電動機の動力を足し合わせて第２速発進を行なうことを特徴とする請求項８に記載の動力出力装置の制御装置。
10. 前記内燃機関を始動した後、前記電動機により前記内燃機関の駆動力の変動に伴って発生する振動を抑制するように制振制御を行なうことを特徴とする請求項８又は９に記載の動力出力装置の制御装置。

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