(57)【要約】【課題】内燃機関の駆動時に２つの電動機の連れまわりを防止するハイブリッド車両用動力伝達装置を提供する。【解決手段】エンジン１と、第１及び第２モータ２１、２２と、を備えたハイブリッド車両用動力伝達装置１０において、エンジン１のクランク軸１１とクランク軸１１によって駆動される被駆動軸１２との間に介装されたフライホイール１３と、フライホイール１３のエンジン１側に配設され、エンジン１と第１モータ２１との動力伝達を断接する第１クラッチ３１と、フライホイール１３の被駆動軸１２側に配設され、エンジン１と被駆動軸１２との動力伝達を断接する第２クラッチ３２と、第２モータ２２と被駆動軸１２との動力伝達を断接するシフター７３と、を備える。【選択図】図１
2010126121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、第１及び第２電動機と、を備えたハイブリッド車両用動力伝達装置において、
前記内燃機関の機関軸と前記機関軸によって駆動される被駆動軸との間に介装されたフライホイールと、
前記フライホイールの内燃機関側に配設され、前記内燃機関と前記第１電動機との動力伝達を断接する第１断接手段と、
前記フライホイールの被駆動軸側に配設され、前記内燃機関と前記被駆動軸との動力伝達を断接する第２断接手段と、
前記第２電動機と前記被駆動軸との動力伝達を断接する接続切替手段と、を備える、
ことを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項２】
前記フライホイールの被駆動軸側に変速機を備え、
前記接続切替手段は、前記変速機に設けられ、前記第２電動機と前記被駆動軸との動力伝達を切断するニュートラル状態と、前記第２電動機を変速して前記被駆動軸に接続する変速状態と、を選択可能なシフターである、
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項３】
前記変速機は、少なくとも２以上の変速ギヤ対を備えた変速機である、
ことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項４】
前記フライホイールを挟み込むように前記第１断接手段と前記第２断接手段のフリクションディスクが設けられ、
前記フリクションディスクの位置を制御することで、前記第１断接手段は前記内燃機関と前記第１電動機との動力伝達を断接し、前記第２断接手段は前記内燃機関と前記被駆動軸との動力伝達を断接する、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項５】
車両後進時に、前記第２断接手段を切断するとともに前記接続切替手段を接続し、前記第２電動機を逆転方向に駆動する、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項６】
高負荷走行時に、前記第１断接手段と、前記第２断接手段と、前記接続切替手段をそれぞれ接続することにより、前記内燃機関と、前記第１電動機と、前記第２電動機の全てを駆動して走行する、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項７】
車両減速時に、前記接続切替手段を接続することにより前記第２電動機で回生発電するか、又は、前記第１断接手段と前記第２断接手段を接続することにより第１電動機で回生発電するか、又は、その両方を行なう、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項８】
車両発進時に、前記第２断接手段を切断するとともに前記接続切替手段を接続することにより前記第２電動機で発進する、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項９】
前記内燃機関による車両駆動時に、前記接続切替手段を接続する際、前記内燃機関の回転数と前記第２電動機から前記被駆動軸に伝達される回転数を略同一にした後、前記接続切替手段を接続する、
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項１０】
前記第２電動機による車両走行時に、前記第２断接手段を接続する際、前記第２電動機から前記被駆動軸に伝達される回転数と前記内燃機関の回転数とを略同一にした後、前記第２断接手段を接続する、
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項１１】
前記内燃機関による車両走行時に、前記第１断接手段を接続し、状況に応じて前記第１電動機を駆動するか又は前記第１電動機で回生発電する、
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項１２】
前記内燃機関の始動時に前記第２断接手段を切断するとともに前記第１断接手段を接続して前記第１電動機を駆動することにより、前記内燃機関を始動する、
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項１３】
定常走行時に前記第１断接手段を接続し前記内燃機関により前記第１電動機にて回生発電するとともに、前記第２断接手段を切断し前記接続切替手段により適正な前記変速ギヤ対を介して前記第２電動機を駆動して走行する、
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両用動力伝達装置に関し、特に内燃機関と２つの電動機を備え、エンジン駆動とモータ駆動が可能なハイブリッド車両用動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンと２つのモータを備え、エンジン駆動とモータ駆動が可能なハイブリッド車両用動力伝達装置として、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置１００としては、図９に記載のように、エンジン１０１と、第１モータ１０２と、第２モータ１０３と、を備え、エンジン１０１と第２モータ１０３を直結し、エンジン１０１と第２モータ１０３からの出力軸１０４と被駆動軸１０５とを第１クラッチ１０６を介して接続し、第１モータ１０２と被駆動軸１０５とを第２クラッチ１０７を介して接続している。
【０００４】
これにより、第１クラッチ１０６を接続し第２クラッチ１０７を切断することにより、エンジン１０１によるエンジン駆動の際には、第１モータ１０２の連れまわりを防止し、逆に第１モータ１０２によるモータ駆動の際には、第１クラッチ１０６を切断し第２クラッチ１０７を接続することにより、エンジン１０１と第２モータ１０３の連れまわりを防止している。
【０００５】
【特許文献１】特許２９４２５３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置１００においては、エンジン１０１と第２モータ１０３が直結しているため、エンジン１０１によるエンジン駆動時には、常に第２モータ１０３が連れまわり、これにより第２モータ１０３が負荷となり燃費の向上を阻害する要因となっていた。
【０００７】
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、内燃機関の駆動時に２つの電動機の連れまわりを防止するハイブリッド車両用動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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１）と、第１及び第２電動機（例えば、後述の実施形態の第１及び第２モータ２１、２２）と、を備えたハイブリッド車両用動力伝達装置（例えば、後述の実施形態のハイブリッド車両用動力伝達装置１０）において、
前記内燃機関の機関軸（例えば、後述の実施形態のクランク軸１１）と前記機関軸によって駆動される被駆動軸（例えば、後述の実施形態の被駆動軸１２）との間に介装されたフライホイール（例えば、後述の実施形態のフライホイール１３）と、
前記フライホイールの内燃機関側に配設され、前記内燃機関と前記第１電動機との動力伝達を断接する第１断接手段（例えば、後述の実施形態の第１クラッチ３１）と、
前記フライホイールの被駆動軸側に配設され、前記内燃機関と前記被駆動軸との動力伝達を断接する第２断接手段（例えば、後述の実施形態の第２クラッチ３２）と、
前記第２電動機と前記被駆動軸との動力伝達を断接する接続切替手段（例えば、後述の実施形態のシフター７３）と、を備える、
ことを特徴とする。
【０００９】
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、
前記フライホイールの被駆動軸側に変速機（例えば、後述の実施形態の変速機７０）を備え、
前記接続切替手段は、前記変速機に設けられ、前記第２電動機と前記被駆動軸との動力伝達を切断するニュートラル状態と、前記第２電動機を変速して前記被駆動軸に接続する変速状態と、を選択可能なシフターである、
ことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明の構成に加えて、
前記変速機は、少なくとも２以上の変速ギヤ対（例えば、後述の実施形態の高速ギヤ対７１、低速ギヤ対７２）を備えた変速機である、
ことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の構成に加えて、
前記フライホイールを挟み込むように前記第１断接手段と前記第２断接手段のフリクションディスク（例えば、後述の実施形態のフリクションディスク４２）が設けられ、
前記フリクションディスクの位置を制御することで、前記第１断接手段は前記内燃機関と前記第１電動機との動力伝達を断接し、前記第２断接手段は前記内燃機関と前記被駆動軸との動力伝達を断接する、
ことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明の構成に加えて、
車両後進時に、前記第２断接手段を切断するとともに前記接続切替手段を接続し、前記第２電動機を逆転方向に駆動する、
ことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明の構成に加えて、
高負荷走行時に、前記第１断接手段と、前記第２断接手段と、前記接続切替手段をそれぞれ接続することにより、前記内燃機関と、前記第１電動機と、前記第２電動機の全てを駆動して走行する、
ことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明の構成に加えて、
車両減速時に、前記接続切替手段を接続することにより前記第２電動機で回生発電するか、又は、前記第１断接手段と前記第２断接手段を接続することにより第１電動機で回生発電するか、又は、その両方を行なう、
ことを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明の構成に加えて、
車両発進時に、前記第２断接手段を切断するとともに前記接続切替手段を接続することにより前記第２電動機で発進する、
ことを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の発明の構成に加えて、
前記内燃機関による車両駆動時に、前記接続切替手段を接続する際、前記内燃機関の回転数と前記第２電動機から前記被駆動軸に伝達される回転数を略同一にした後、前記接続切替手段を接続する、
ことを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の発明の構成に加えて、
前記第２電動機による車両走行時に、前記第２断接手段を接続する際、前記第２電動機から前記被駆動軸に伝達される回転数と前記内燃機関の回転数とを略同一にした後、前記第２断接手段を接続する、
ことを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の発明の構成に加えて、
前記内燃機関による車両走行時に、前記第１断接手段を接続し、状況に応じて前記第１電動機を駆動するか又は前記第１電動機で回生発電する、
ことを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載の発明の構成に加えて、
前記内燃機関の始動時に前記第２断接手段を切断するとともに前記第１断接手段を接続して前記第１電動機を駆動することにより前記内燃機関を始動する、
ことを特徴とする。
【００２０】
請求項１３に記載の発明は、請求項１〜１２のいずれかに記載の発明の構成に加えて、
定常走行時に前記第１断接手段を接続し前記内燃機関により前記第１電動機にて回生発電するとともに、前記第２断接手段を切断し前記接続切替手段により適正な前記変速ギヤ対を介して前記第２電動機を駆動して走行する、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明によれば、内燃機関と第１電動機とを断接する第１断接手段と、第２電動機と被駆動軸とを断接する接続切替手段を切断し、内燃機関と被駆動軸とを断接する第２断接手段を接続することにより、内燃機関による走行時には２つの電動機の連れまわりを防止することができる。これにより電動機の連れまわりによる負荷の増大を抑制し燃費の向上に寄与することができる。
また、第２電動機による走行時には、内燃機関と被駆動軸とを断接する第２断接手段を切断し、第２電動機と被駆動軸とを断接する接続切替手段を接続することにより、内燃機関や第１電動機の連れまわりによる負荷の増大を抑制し燃費の向上に寄与することができる。
また、内燃機関の回転変動を平準化するフライホイールの両側に第１断接手段と第２断接手段を配置するので、フライホイールの両側にある空間を有効に利用することができ、これにより省スペース化を図るとともに、これら２つの断接手段が離れて配置されている場合に比べて、断接手段を制御するアクチュエータを一箇所に配置でき油圧回路や電気回路の単一化を実現できる。
【００２２】
請求項２の発明によれば、変速機に接続切替手段を設けることにより、電動機被駆動軸にから伝達されるトルクを変速機で調整することができ、第２電動機を小型化することができる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、２以上の変速ギヤ対を備えるので状況に応じて変速ギヤを選択することにより効率よく第２電動機を利用することができる。
【００２４】
請求項４の発明によれば、フライホイールを挟み込むように設けられた第１断接手段と第２断接手段のフリクションディスクの位置を制御することで、第１断接手段と第２断接手段の断接を行うことができる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、第２電動機を用いて後進することで、内燃機関の効率が悪い始動、後進を電動機が担うことで効率のよい走行が可能となる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、高負荷走行時に、内燃機関と第１電動機と第２電動機の全てを駆動することで効率のよい走行が可能となる。
【００２７】
請求項７の発明によれば、第１電動機と第２電動機のいずれか一方又は両方を利用して回生発電することで効率のよい充電が可能となる。
【００２８】
請求項８の発明によれば、第２電動機を用いて発進することで、内燃機関の効率が悪い始動を電動機が担うことで効率のよい走行が可能となる。
【００２９】
請求項９及び１０の発明によれば、内燃機関の回転数と第２電動機から被駆動軸に伝達される回転数をあわせてから接続することで接続ショックを抑制することができる。
【００３０】
請求項１１の発明によれば、内燃機関による車両走行時に第１断接手段を接続して、状況に応じて第１電動機による駆動又は回生発電を選択することで、効率のよく走行及び充電を行なうことができる。
【００３１】
請求項１２の発明によれば、第１電動機を用いて内燃機関を始動することができるので、第１電動機がステータモータとして機能し、スタータモータを搭載する必要がなく装置の小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。
【００３２】
請求項１３の発明によれば、いわゆるシリーズ走行をすることにより、定常走行時に走行負荷が大きい場合や、バッテリー残容量が低下した場合においても対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明に係るハイブリッド車両用動力伝達装置の一実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００３４】
本実施の形態によるハイブリッド車両用動力伝達装置１０は、図１及び図２に示すように、エンジン１（内燃機関）と、エンジン１のクランク軸１１（機関軸）とエンジン１のクランク軸１１によって駆動される被駆動軸１２との間に介装されたフライホイール１３と、フライホイール１３のエンジン１側に配設された第１モータ２１（第１電動機）と、フライホイール１３の被駆動軸１２側に配設された第２モータ２２（第２電動機）と、を備え、エンジン１によるエンジン走行と第２モータ２２によるモータ走行が可能ないわゆるハイブリッド車両の駆動装置である。
【００３５】
第１モータ２１は、インナーロータ２１ａと、インナーロータ２１ａと対向するように外径側に設けられ不図示のエンジンケースに固定されたアウターステータ２１ｂと、を備え、インナーロータ２１ａがクランク軸１１と同軸上に配設されクランク軸１１に対しニードル軸受８１を介して相対回転可能なアウターシャフト２４に取り付けられている。アウターシャフト２４のフライホイール１３側端部には後述する第１クラッチ３１（第１断接手段）が設けられている。
【００３６】
第２モータ２２は、インナーロータ２２ａと、インナーロータ２２ａと対向するように外径側に設けられ不図示のエンジンケースに固定されたアウターステータ２２ｂと、を備え、インナーロータ２２ａは被駆動軸１２と平行に延びる出力軸１４に取り付けられている。
【００３７】
第２モータ２２の出力軸１４はフライホイール１３側に配設された変速機７０を介して被駆動軸１２に接続され、被駆動軸１２にはフライホイール１３側端部に後述する第２クラッチ３２（第２断接手段）が設けられ、反対側の端部にファイナルギヤ１５が設けられ、被駆動軸１２の駆動力はファイナルギヤ１５、差動装置１６を介して駆動輪１７に伝達されるように構成されている。
【００３８】
ここで、フライホイール１３と第１及び第２クラッチ３１、３２の具体的構成について図２を参照して説明する。
エンジン１のクランク軸１１の被駆動軸１２側端部にはクランク軸１１と一体にフライホイール１３が設けられ、フライホイール１３の内径部には被駆動軸１２が軸受８２を介して、クランク軸１１と相対回転可能に取り付けられている。
【００３９】
フライホイール１３は、クランク軸１１から径方向に伸びる円板部６１と、円板部６１の外縁にクランク軸１１と平行に円板部６１から軸方向両側に突設した外周部６２とを備えて構成されている。
【００４０】
第１及び第２クラッチ３１、３２は、それぞれフリクションディスク組立体４とクラッチカバー組立体５から構成され、第１クラッチ３１は、フライホイール１３に隣接してエンジン１側に配置され、第２クラッチ３２は、フライホイール１３に隣接して被駆動軸１２側に配置されている。
【００４１】
フリクションディスク組立体４は、ハブ４０と、ダンパー機構４１と、フリクションディスク４２と、から構成されている。ハブ４０は、軸方向に伸びる筒状のハブ部４０ａとハブ部４０ａの外周面から径方向外側に伸びる円板状のフランジ部４０ｂとを有し、第１クラッチ３１のハブ部４０ａは、アウターシャフト２４の外周面に一体で回転するように取り付けられ、第２クラッチ３２のハブ部４０ａは、被駆動軸１２の外周面に一体で回転するように取り付けられている。
【００４２】
ダンパー機構４１は、ハブ４０とフリクションディスク４２とを回転方向に弾性的に連結するためのものであり、フランジ部４０ｂと、フリクションディスク４２と、複数のコイルスプリング４３とから構成されている。フランジ部４０ｂとフリクションディスク４２には窓状に切り欠かれた複数の収容部４０ｃ、４２ａがそれぞれ形成されており、各収容部４０ｃ、４２ａにはコイルスプリング４３が回転方向に弾性変形可能に収容されている。
【００４３】
フリクションディスク４２は、摩擦係合によるトルクを伝達するためのもので、円板形状を有し、ハブ４０のフランジ部４０ｂに隣接して配置されている。
【００４４】
クラッチカバー組立体５は、クラッチカバー５１と、プレッシャープレート５２と、ダイヤフラムスプリング５３とから構成されている。クラッチカバー５１は、フライホイール１３の外周面を覆う外周部５１ａと、外周部５１ａから屈曲して内径側に延びてフライホイール１３の側面を覆う側壁部５１ｂを有し、フライホイール１３の外周面に設けられた突起６２ａに軸方向両側からフライホイール１３に一体に固定され、プレッシャープレート５２、ダイヤフラムスプリング５３及びフリクションディスク組立体４を内部に収容している。
【００４５】
プレッシャープレート５２は、フリクションディスク４２をフライホイール１３との間で狭持するための環状の部材であり、クラッチカバー５１に対して相対回転不能にかつ軸方向へ相対移動可能に設けられている。
【００４６】
ダイヤフラムスプリング５３は、プレッシャープレート５２をフライホイール１３側へ付勢するためのもので、クラッチカバー５１に対して相対回転不能にかつ軸方向へ弾性変形可能に設けられている。ダイヤフラムスプリング５３は、環状部５３ａと、複数のレバー部５３ｂとを有している。環状部５３ａはプレッシャープレート５２を軸方向に付勢するためのものであり、環状部５３ａの外周部がプレッシャープレート５２に当接し、内周部がクラッチカバー５１により軸方向に支持されている。レバー部５３ｂは、環状部５３ａを軸方向に弾性変形させるためのもので、環状部５３ａから半径方向内側へ延びる部分である。レバー部５３ｂの内周端部は、レリーズベアリング６により軸方向へ移動可能に支持されている。
【００４７】
次に、第１及び第２クラッチ３１、３２の動作について説明する。
クラッチ接続時においては、レリーズベアリング６によりレバー部５３ｂがフライホイール１３と当接する側に押され、ダイヤフラムスプリング５３の弾性力によりプレッシャープレート５２がフライホイール１３側へ付勢される。この結果、フリクションディスク４２がフライホイール１３とプレッシャープレート５２との間に狭持され、クラッチが接続される。
【００４８】
これにより第１クラッチ３１が接続されると、クランク軸１１からの動力がフライホイール１３とプレッシャープレート５２との間に狭持されたフリクションディスク４２から、コイルスプリング４３、ハブ４０、アウターシャフト２４を介して第１モータ２１へ伝達され、反対に第１モータ２１からの動力がアウターシャフト２４、ハブ４０、コイルスプリング４３、フリクションディスク４２からフライホイール１３、クランク軸１１、を介してエンジン１に伝達される。
【００４９】
また、第２クラッチ３２が接続されると、クランク軸１１からの動力がフライホイール１３とプレッシャープレート５２との間に狭持されたフリクションディスク４２から、コイルスプリング４３、ハブ４０、を介して被駆動軸１２へ伝達され、反対に被駆動軸１２からの動力がハブ４０、コイルスプリング４３、フリクションディスク４２からフライホイール１３、クランク軸１１を介してエンジン１に伝達される。
【００５０】
第１及び第２クラッチ３１、３２切断時においては、レリーズベアリング６によりダイヤフラムスプリング５３の複数の環状部５３ａの先端がフライホイール１３から離れる側に押され、ダイヤフラムスプリング５３が軸方向に弾性変形する。この結果、プレッシャープレート５２への付勢力が解除され、フリクションディスク組立体４のフリクションディスク４２がフライホイール１３とプレッシャープレート５２との間に狭持されなくなり、クラッチ装置１の連結が解除される。
【００５１】
変速機７０は、少なくとも２以上の変速ギヤ対を備えた変速機であり、ここでは、２つの変速比の異なる高速ギヤ対７１と低速ギヤ対７２を備える。
高速ギヤ対７１は、第２モータ２２の出力軸１４の第２モータ２２と反対側に設けられた高速駆動ギヤ７１ａと高速駆動ギヤ７１ａと噛合する被駆動軸１２に設けられた高速従動ギヤ７１ｂと、から構成され、低速ギヤ対７２は、高速ギヤ対７１より減速比が大きく、シフター７３（接続切替手段）を挟んで高速ギヤ対７１の高速駆動ギヤ７１ａの反対側に設けられた低速駆動ギヤ７２ａと、低速駆動ギヤ７２ａと噛合する被駆動軸１２に設けられた低速従動ギヤ７２ｂとから構成される。
【００５２】
シフター７３は、第２モータ２２と被駆動軸１２との接続を切断するニュートラル状態と、高速ギヤ対７１と低速ギヤ対７２を選択可能に構成され、ニュートラル状態においては、第２モータ２２の出力軸１４は空転し、出力軸１４と被駆動軸１２との間の動力伝達は遮断され、高速ギヤ対接続位置においては第２モータ２２の出力軸１４は高速ギヤ対７１を介して被駆動軸１２に接続され、低速ギヤ対接続位置においては第２モータ２２の出力軸１４は低速ギヤ対７２を介して被駆動軸１２に接続され、動力伝達がなされる。
【００５３】
シフター７３は低トルク、高回転運転時には、高速ギヤ対７１に接続され、反対に高トルク、低回転運転時においては、低速ギヤ対７２に接続される。これにより、小型のモータを用いて状況に応じて大きなトルクを得ることができ、効率の良い運転をすることができる。
【００５４】
次に、本発明のハイブリッド車両用動力伝達装置１０の制御方法について説明する。
図３はハイブリッド車両用動力伝達装置１０の車両停止時の模式図である。図３に示すように、車両停止時においては、第１クラッチ３１が接続され、第２クラッチ３２は切断されるとともにシフター７３は低速ギヤ対接続位置に位置する。
【００５５】
その状態から発進する場合、発進後低速走行する場合、後進する場合には、図４の破線で描かれた矢印で示すように、第２モータ２２を駆動することにより、第２モータ２２の駆動力が低速ギヤ対７２、ファイナルギヤ１５、差動装置１６を介して駆動輪１７に伝達される。なお、後進する場合には、前進する場合の第２モータ２２の回転方向を正転方向とした場合に逆転方向に第２モータ２２を駆動することで逆転方向のトルクが駆動輪１７に伝達される。
このように、車両の停車時に第１クラッチ３１を接続し、第２クラッチ３２を切断するとともにシフター７３は低速ギヤ対接続位置に位置させることで、発進時にクラッチ３１、３２の断接、シフター７３の切替なしに発進することができる。
また、第２モータ２２を用いて発進、発進後低速走行及び後進することで、エンジン１の効率が悪い始動、発進後低速走行及び後進を第２モータ２２が担うことで効率のよい走行が可能となる。
また、この状態において、駆動輪１７からの動力を用いて第２モータ２２で回生発電し不図示のバッテリーを充電することもできる。
【００５６】
また、この発進時、発進後低速走行時、後進時において、走行負荷が大きい場合や、バッテリー残容量が低下した場合などにおいては、この第１クラッチ３１が接続され、第２クラッチ３２は切断された状態でエンジン１を駆動する。これにより、第１モータ２１を駆動してエンジン１をクランキングして点火することができる。そして、エンジン１の完爆後は、図５の破線で描かれた矢印で示すように、エンジン１の動力を第１モータ２１で回生発電するととともに、発電した電力を第２モータ２２に供給することにより、第２モータ２２の駆動力が低速ギヤ対７２、ファイナルギヤ１５、差動装置１６を介して駆動輪１７に伝達される。
【００５７】
また、この状態からより高速で走行する場合には、さらにシフター７３を低速ギヤ対接続位置から高速ギヤ対接続位置に切り替える。より具体的に、第２モータ２２を零トルク制御後シフター７３をニュートラル位置にして第２モータ２２の回転数を制御し、シンクロ後シフター７３を高速ギヤ対接続位置に切り替えることにより行なわれる。これによりシフトチェンジに伴う変速ショックを抑制することができる。そして、図６の破線で描かれた矢印で示すように、エンジン１の動力を用いて第１モータ２１で回生発電するととともに、発電した電力を第２モータ２２に供給することにより、第２モータ２２の駆動力が高速ギヤ対７２、ファイナルギヤ１５、差動装置１６を介して駆動輪１７に伝達される。これにより、第２モータ２２から被駆動軸１２に伝達されるトルクを変速機７０で調整することができ、第２モータ２２を小型化することができる。
この発進後低速走行時やこの低速走行からより高速での高速走行時を含めた定常走行時には、エンジン１の動力を第１モータ２１で回生発電するととともに、発電した電力を第２モータ２２に供給して、いわゆるシリーズ走行をすることにより走行負荷が大きい場合や、バッテリー残容量が低下した場合においても対応することができる。
【００５８】
巡航走行時には、この第１クラッチ３１が接続され、第２クラッチ３２は切断された状態から第２クラッチ３２を接続する。より具体的に、被駆動軸１２の回転数にエンジン１の回転数を合わせる制御を行なった後、第２クラッチ３２を接続する。また、第１クラッチ３１切断するとともにシフター７３はニュートラル位置に切り替えることでエンジン１の動力で走行することができる。より具体的には、第１クラッチ３１を切断するとともに第２モータ２２を零トルク制御後シフター７３をニュートラル位置に移動することにより行なわれる。これにより、第１モータ２１とクランク軸１１の動力伝達が切断されるとともに、第２モータ２２と被駆動軸１２との切断も切断される。
例えば平坦路のような一定速度で走行可能な場合には、エンジン効率が良いためエンジン１で走行することが好ましく、図７の破線で描かれた矢印で示すように、エンジン１の駆動力がフライホイール１３を介してファイナルギヤ１５、差動装置１６を介して駆動輪１７に伝達される。
このとき、第１モータ２１と第２モータ２２との動力伝達を切断することにより、これら第１モータ２１と第２モータ２２を連れまわすことがなくなり負荷を軽減し、燃費を向上させることができる。
【００５９】
また、準巡航走行時、例えば緩やかな登坂及び降坂路には、第２クラッチ３２に加えて第１クラッチ３１を接続してもよい。より具体的に、第１モータ２１の回転数をエンジンの回転数に合わせる制御を行なった後、第１クラッチ３１を接続することにより行なわれる。これにより、状況に応じてエンジン１を第１モータ２１を駆動してアシストしたり、第１モータ２１を回生発電して充電することができる。
例えば、バッテリー残容量が多い状態で登坂路を走行する時には、第１モータ２１でエンジン走行をアシストしたり、バッテリー残容量が低い状態で降坂路を走行する時には、第１モータ２１で回生発電して充電することができる。
【００６０】
また、さらにトルクが必要なときには、シフター７３をニュートラル位置から高速ギヤ対接続位置に切り替える。より具体的には、第２モータ２２から高速ギヤ対７２を介して被駆動軸１２に伝達される回転数をエンジン１の回転数と略同一にした後、シフター７３を高速接続位置に切り替えることにより行なわれる。これにより、エンジン１、第１モータ２１、第２モータ２２の全てを駆動してこれらの駆動力を足し合わせた駆動力で走行することもできる。これにより、高負荷運転に対応でき、効率の良い運転が可能となる。
【００６１】
このように構成された本発明のハイブリッド車両用動力伝達装置１０によれば、エンジン１と第１モータ２１とを断接する第１クラッチ３１と、第２モータと被駆動軸１２とを断接するシフター７３を切断し、エンジン１と被駆動軸１２とを断接する第２クラッチ３２を接続することにより、エンジン１による走行時には第１モータ２１及び第２モータ２２の連れまわりを防止することができる。これにより第１モータ２１及び第２モータ２２の連れまわりによる負荷の増大を抑制し燃費の向上に寄与することができる。
【００６２】
また、本発明のハイブリッド車両用動力伝達装置１０によれば、第２モータ２２による走行時には、エンジン１と被駆動軸１２とを断接する第２クラッチ３２を切断し、第２モータ２２と被駆動軸１２とを断接するシフター７３を接続することにより、エンジン１や第１モータ２１の連れまわりによる負荷の増大を抑制し燃費の向上に寄与することができる。
【００６３】
また、本発明のハイブリッド車両用動力伝達装置１０によれば、エンジン１の回転変動を平準化するフライホイール１３の両側に第１クラッチ３１と第２クラッチ３２を配置するので、フライホイール１３の両側にある空間を有効に利用することができ、これにより省スペース化を図るとともに、これら２つのクラッチが離れて配置されている場合に比べて、クラッチを制御するアクチュエータを一箇所に配置でき油圧回路や電気回路の単一化を実現できる。
【００６４】
また、本発明のハイブリッド車両用動力伝達装置１０によれば、変速機７０にシフター７３を設けることにより、第２モータ２２から被駆動軸１２に伝達されるトルクを変速機７０で調整することができ、第２モータ２２を小型化することができる。
【００６５】
また、本発明のハイブリッド車両用動力伝達装置１０によれば、変速機７０が変速比の異なる高速ギヤ対７１と低速ギヤ対７２を備えるので状況に応じて変速ギヤを選択することにより効率よく第２モータ２２を利用することができる。
【００６６】
また、本発明のハイブリッド車両用動力伝達装置１０によれば、フライホイール１３を挟み込むように設けられた第１クラッチ３１と第２クラッチ３２のフリクションディスク４２の位置を制御することで、第１クラッチ３１と第２クラッチ３２の断接を行うことができる。なお、第１クラッチ３１及び第２クラッチの制御は例えば油圧制御等により行なうこともできる。
【００６７】
また、本発明のハイブリッド車両用動力伝達装置１０によれば、第２モータ２２を用いて発進、発進後低速走行、後進することで、エンジン１の効率が悪い始動、発進後低速走行、後進を第２モータ２２が担うことで効率のよい走行が可能となる。
【００６８】
また、本発明のハイブリッド車両用動力伝達装置１０によれば、高負荷走行時に、第１クラッチ３１と、第２クラッチ３２と、シフター７３をそれぞれ接続することにより、エンジン１と第１モータ２１と第２モータの全てを駆動することで効率のよい走行が可能となる。
【００６９】
また、本発明のハイブリッド車両用動力伝達装置１０によれば、車両減速時に、シフター７３を接続することにより第２モータ２２で回生発電するか、又は、第１クラッチ３１と第２クラッチ３２を接続することにより第１モータ２１と第２モータ２２のいずれか一方又は両方を利用して回生発電することで効率のよい充電が可能となる。
【００７０】
また、本発明のハイブリッド車両用動力伝達装置１０によれば、第１クラッチ３１を接続し、状況に応じて第１モータ２１を駆動するか又は第１モータ２１で回生発電することにより、状況に応じて第１モータ２１による駆動又は回生発電を選択することで、効率のよく走行及び充電を行なうことができる。
【００７１】
また、本発明のハイブリッド車両用動力伝達装置１０によれば、エンジン１の始動時に第２クラッチ３２を切断するとともに第１クラッチ３１を接続して第１モータ２１を駆動することによりエンジン１を始動するので、第１モータ２１がステータモータとして機能し、スタータモータを搭載する必要がなく装置の小型化、軽量化、低コスト化を図ることができる。
【００７２】
また、本発明のハイブリッド車両用動力伝達装置１０によれば、定常走行時に第１クラッチ３１を接続しエンジン１により第１モータ２１にて回生発電するとともに、第２クラッチ３２を切断しシフター７３により適正な変速ギヤ対を介して第２モータ２２を駆動して走行するので、いわゆるシリーズ走行をすることにより、定常走行時に走行負荷が大きい場合や、バッテリー残容量が低下した場合においても対応することができる。
【００７３】
なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係るハイブリッド車両用動力伝達装置の概略図である。
【図２】図１に示すハイブリッド車両用動力伝達装置の部分拡大図である。
【図３】車両停止時におけるハイブリッド車両用動力伝達装置の概略図である。
【図４】車両発進時、低速走行時及び後進走行時におけるハイブリッド車両用動力伝達装置のトルク伝達を示す概略図である。
【図５】車両発進時、低速走行時及び後進走行時におけるハイブリッド車両用動力伝達装置のトルク伝達を示す概略図である。
【図６】高速走行時におけるハイブリッド車両用動力伝達装置のトルク伝達を示す概略図である。
【図７】巡航走行時（平坦路）におけるハイブリッド車両用動力伝達装置のトルク伝達を示す概略図である。
【図８】巡航走行時（穏やかな登坂及び降坂路）におけるハイブリッド車両用動力伝達装置のトルク伝達を示す概略図である。
【図９】特許文献１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置の概略図である。
【符号の説明】
【００７５】
１    エンジン（内燃機関）
１０    ハイブリッド車両用動力伝達装置
１１    クランク軸（機関軸）
１２    被駆動軸
１３    フライホイール
２１    第１モータ（第１電動機）
２２    第２モータ（第２電動機）
３１    第１クラッチ（第１断接手段）
３２    第２クラッチ（第２断接手段）
４２    フリクションディスク
７０    変速機
７１    高速ギヤ対
７２    低速ギヤ対
７３    シフター（接続切替手段）
【図１】
2010126121.tif 000003
【図２】
2010126121.tif 000004
【図３】
2010126121.tif 000005
【図４】
2010126121.tif 000006
【図５】
2010126121.tif 000007
【図６】
2010126121.tif 000008
【図７】
2010126121.tif 000009
【図８】
2010126121.tif 000010
【図９】
2010126121.tif 000011