(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両などに適用される車両用駆動装置において、エンジン停止時にエンジンを回さないようにすること。【解決手段】駆動および回生用のＭＧ１６側のロータ３６を、ワンウェイクラッチ１８を介してエンジン１２のクランクシャフト３８に繋がる入力軸４０に接続することによって、エンジン１２とＭＧ１６との間にワンウェイクラッチ１８を配置する。ＥＶ走行時には、ＥＣＵ２８の指令に基づいて、ＭＧ１６によって走行する。このとき、ワンウェイクラッチ１８が空転するので、エンジン１２は停止状態になる。回生時には、ＥＣＵ２８は、ＭＧ１６で回生する。このとき、ＥＶ走行時と同様に、ワンウェイクラッチ１８が空転するので、エンジン１２は停止状態にある。そのため、エンジン１２を引き摺らない。その結果、効率良くＥＶおよび回生が行なわれる。【選択図】図１
2010120542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機および変速機を備え、
原動機の後方に電動機が設けられている車両用駆動装置であって、
前記原動機と前記電動機との間に、一方向クラッチが配置されていることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用駆動装置において、
前記電動機のみの走行時には、前記一方向クラッチを空転させて前記原動機を停止状態とする一方、原動機走行時には、前記一方向クラッチをロックさせて通常の原動機走行を可能とすることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用駆動装置において、
前記原動機と前記電動機との間に原動機始動用の電動機が設けられていることを特徴とする車両用駆動制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両駆動装置において、
前記電動機と前記原動機始動用の電動機との少なくとも一部が軸方向にオーバーラップするように配置されていることを特徴とする車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両などの車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、エンジン、２つのモータ、および差動歯車装置としてのプラネタリギヤユニットを備え、プラネタリギヤユニットの３つの歯車要素とエンジン、一方のモータおよび出力軸とをそれぞれ連結するとともに、他方のモータと出力軸とを連結するようにしたスプリット型のハイブリッド型車両が提供されている。
【０００３】
そして、エンジンを停止させた状態でハイブリッド型車両を走行させる場合、主として、他方のモータを駆動し、他方のモータによって発生させられたモータトルクが目標となる出力トルク、すなわち目標出力トルクに対して不足する分を、一方のモータを駆動し、一方のモータによって発生させられたモータトルクを、プラネタリギヤユニットを介して出力軸に伝達して補うようにしている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載のハイブリッド型車両においては、プラネタリギヤユニットが４つの歯車要素を備え、各歯車要素とエンジン、２つのモータと出力軸とをそれぞれ連結したスプリット型のハイブリッド型車両の場合、上記２つのモータが、いずれも歯車要素と連結され、出力軸と連結されていないので、他方のモータによって発生させられたモータトルクが目標出力トルクに対して不足する分を、一方のモータを駆動することによって補うことができない。したがって、目標出力トルクを発生させることが困難である。
【０００５】
すなわち、この種のハイブリッド型車両においては、エンジンによって発生させられたエンジントルク、各モータによって発生させられたモータトルク、および出力軸に出力される出力トルクが、プラネタリギヤユニットを介して互いに作用し、バランスをとるようになっている。したがって、各モータによって発生させられたモータトルクをそれぞれ独立させて制御することができないので、他方のモータによって発生させられたモータトルクが目標出力トルクに対して不足する分を、一方のモータを駆動することによって補うことができない。
【０００６】
また、各モータを駆動するのに伴って、停止させられたエンジンが回転させられると、出力トルクに損失が発生してしまう。
【０００７】
そこで、エンジン、第１および第２のモータ、出力軸、各歯車要素とエンジン、ならびに第１および第２のモータと出力軸とがそれぞれ連結された差動歯車装置とを備え、設定された目標出力トルクに基づいて制御トルクを算出し、この算出された制御トルクにしたがってトルク制御を行なうことによって、モータトルクをそれぞれ独立させて制御するようにした技術が提案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
ところで、１モータハイブリッド車両には、図３に示すように、エンジン１０１、モータ・ジェネレータ１０２および変速機１０３をこの順で配列したものがある（以下、「従来例１」という）。
【０００９】
また、図４に示すように、エンジン２０１、クラッチ２０２、モータ・ジェネレータ２０３および変速機２０４をこの順で配列した、１モータハイブリッド車両もある（以下、「従来例２」という）。
【特許文献１】特開平８−２９５１４０号公報
【特許文献２】特開２００１−３３９８０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図３に示す従来例１においては、エンジン１０１とモータ１０２とが直結されているため、モータ１０２のみの走行（以下、「ＥＶ走行」という。）時においてエンジン１０１が引き摺られるので、燃費効果が減少する。また、回生時の効率が悪くて回生時の燃費効果も減少する。
【００１１】
一方、図４に示す従来例２においては、エンジン２０１とモータ・ジェネレータ２０３とが切り離し可能なためＥＶ／回生効率が高いが、クラッチ２０２の配置、およびクラッチ２０２を作動するためのアクチュエータ（油路配索を含む）など、クラッチ２０２の搭載上のコスト面が課題となっている。
【００１２】
上記の解決策として、クラッチをワンウェイクラッチに置き換えることが考えられ、エンジンが始動し回転が上昇すれば、自動的にトルクを伝達することが可能となる。
【００１３】
ところで、特許文献２に記載の技術では、エンジンとモータとの間にワンウェイクラッチを配置して、エンジン停止モータ駆動時にエンジンが回転しないようにしているが、エンジンと直列にモータを配置する１モータハイブリッド車両における駆動用モータおよび始動用モータの配置に工夫の余地がある。
【００１４】
本発明は、かかる技術背景にかんがみなされたもので、エンジン停止時にエンジンを回さないようにすることが可能な車両用駆動装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明にかかる車両用駆動装置は、原動機および変速機を備え、原動機の後方に電動機が設けられている車両用駆動装置であって、前記原動機と前記電動機との間に、一方向クラッチが配置されている。
【００１６】
上記構成によれば、エンジン停止時にエンジンを回さないようにすることができる。
【００１７】
具体的には、上記車両用駆動装置は、前記電動機のみの走行時には、前記一方向クラッチを空転させて前記原動機を停止状態とする一方、原動機走行時には、前記一方向クラッチをロックさせて通常の原動機走行を可能とする。
【００１８】
ところで、上記原動機始動用の電動機を変速機の後方に配置した場合には、当該原動機始動用の電動機の回転数が上がりすぎてその回転数制御およびトルク出力制御などが困難となり、エンジンの劣化に繋がるおそれがある。
【００１９】
そこで、上記車両用駆動装置において、前記原動機と前記電動機との間に原動機始動用の電動機が設けられている。
【００２０】
また、上記車両駆動装置において、前記電動機と前記原動機始動用の電動機との少なくとも一部が軸方向にオーバーラップするように配置されている。
【００２１】
上記構成によれば、車両用駆動装置をコンパクトに構成することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、エンジン停止時にエンジンを回さないようにすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
[実施の形態１]
＜構成＞
図１は本発明の実施の形態１にかかる車両用駆動装置１０のスケルトン図である。
【００２５】
図１を参照して、本実施の形態の車両用駆動装置１０は、ハイブリッド車両に適用され、エンジン１２、エンジン始動用の第１のモータ・ジェネレータ（以下、「第１のＭＧ」という。）１４、駆動および回生用の第２のモータ・ジェネレータ（以下、「第２ＭＧ」という。）１６、ワンウェイクラッチ１８、トルクコンバータ２０、トランスミッション２２、インバータ２４、バッテリ２６および電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）２８を備えている。
【００２６】
第１のＭＧ１４は、ステータ３０およびロータ３２を備えている。第２のＭＧ１６は、第１のＭＧ１４と同様に、ステータ３４およびロータ３６を備えている。
【００２７】
第１および第２のＭＧ１４，１６の各ステータ３０，３４は、インバータ２４に電気的に接続されている。このインバータ２４には、第１および第２のＭＧ１４，１６への電力供給源であるバッテリ２６が接続されるとともに、ＥＣＵ２８と相互にインターフェースが取られている。なお、ＥＣＵ２８は、本車両用駆動制御装置１０を統括的に制御するためのものである。
【００２８】
一方、第１および第２のＭＧ１４，１６の各ロータ３２，３６には、エンジン１２のクランクシャフト３８に一体回転可能に結合された入力軸４０が接続されている。特に、第２のＭＧ１６側のロータ３６は、ワンウェイクラッチ１８を介して上記エンジン１２のクランクシャフト３８に繋がる入力軸４０に接続されている。すなわち、エンジン１２と第２のモータ１６との間には、ワンウェイクラッチ１８が配置されている。
【００２９】
トルクコンバータ２０は、入力側のポンプインペラ４２、出力側のタービンランナ４４、およびトルク機能を発揮するステータ４６を備え、ポンプインペラ４２とタービンランナ４４との間で流体を介して動力伝達を行なう。
【００３０】
対をなすポンプインペラ４２には、第２のＭＧ１６の対をなすロータ３２，３６を連結する連結軸４８が接続されている。
【００３１】
対をなすタービンランナ４４同士を連結するタービンシャフト５０には、トランスミッション２２が接続されている。
【００３２】
＜動作＞
（ＥＶ走行時および回生時）
ＥＶ走行時には、ＥＣＵ２８の指令に基づいて、駆動および回生用の第２のＭＧ１６によって走行する。このとき、ワンウェイクラッチ１８が空転するので、エンジン１２は停止状態になる。そして、回生時には、ＥＣＵ２８は、駆動用および回生用の第２のＭＧ１６で回生する。このとき、ＥＶ走行時と同様に、ワンウェイクラッチ１８が空転するので、エンジン１２は停止状態にある。そのため、エンジン１２を引き摺らない。その結果、効率良くＥＶおよび回生が行なわれる。
【００３３】
（エンジン走行時およびエンジン始動時（走行中））
エンジン走行時には、ワンウェイクラッチ１８がロックするので、通常のエンジン走行が可能となる。そして、エンジン始動時（走行中）には、ＥＣＵ２８の指令に基づいて、エンジン始動用の第１のＭＧ１４によりエンジン１２が始動するので、エンジン１２の回転数が上昇し、上記第２のＭＧ１６の回転数と同じになると、ワンウェイクラッチ１８によってトルクが伝達される。そのため、エンジン１２の始動性が良好となり、エンジン１２と車軸とをスムーズに係合することが可能となる。
【００３４】
＜作用・効果＞
本実施の形態によると、特に以下の作用・効果を奏する。
【００３５】
第２のＭＧ１６側のロータ３６を、ワンウェイクラッチ１８を介してエンジン１２のクランクシャフト３８に繋がる入力軸４０に接続することによって、エンジン１２と第２のＭＧ１６との間にワンウェイクラッチ１８を配置するようにしているので、エンジン停止時にエンジン１２を回さないようにすることができる。
【００３６】
また、エンジン始動用の第１のＭＧ１４をトランスミッション２２の後方に配置した場合には、第１のＭＧ１４の回転数が上がりすぎてその回転数制御およびトルク出力制御などが困難となり、エンジンの劣化に繋がるおそれがあるが、本実施の形態では、上記第１のＭＧ１４をエンジン１２と第２のＭＧ１６との間に設けているので、上記のような危惧は解消される。
【００３７】
[実施の形態２]
図２は本発明の実施の形態２にかかる車両用駆動装置１０の要部を示すレイアウト図である。
【００３８】
図２を参照して、本実施の形態の特徴は、第１および第２のＭＧ１４，１６の一部を入力軸４０の軸方向にオーバーラップするように配置している点、ならびに大きなトルクが必要となる駆動および回生用の第２のＭＧ１６を大径側のモータハウジング１００内に収容している点にあり、その他の構成は実施の形態１と同様である。
【００３９】
本実施の形態によると、実施の形態１と同様の作用・効果を奏することに加えて、以下の作用・効果を奏する。
【００４０】
第１および第２のＭＧ１４，１６の一部を入力軸４０の軸方向にオーバーラップするように配置しているので、車両用駆動装置１０をコンパクトに構成することができる。
【００４１】
特に、大きなトルクが必要となる駆動および回生用の第２のＭＧ１６を大径側に配置しているので、体積効率良くトルクを出力することができる。
【００４２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【００４３】
上記第２の実施の形態では、第１および第２のＭＧの一部を入力軸の軸方向にオーバーラップするように配置した例について記載した。しかし、本発明はそのような構成には限定されない。第１のＭＧに対して第２のＭＧが入力軸の軸方向に完全にオーバーラップするように配置してもかまわない。この場合、車両用駆動装置をよりコンパクトに構成することが可能となる。
【００４４】
その他、本明細書に添付の特許請求の範囲内での種々の設計変更および修正を加えうることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる車両用駆動装置のスケルトン図である。
【図２】本発明の実施の形態２にかかる車両用駆動装置の要部を示すレイアウト図である。
【図３】従来例１にかかる１モータハイブリッド車両の構成を簡略化して示す図である。
【図４】従来例２にかかる１モータハイブリッド車両の構成を簡略化して示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  車両用駆動装置
１２  エンジン
１４  第１のモータ・ジェネレータ
１６  第２のモータ・ジェネレータ
１８  ワンウェイクラッチ
【図１】
2010120542.tif 000003
【図２】
2010120542.tif 000004
【図３】
2010120542.tif 000005
【図４】
2010120542.tif 000006