(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関の回転動力が入力される入力軸の回転を変速して出力軸に伝達可能であるとともに、切換機構により複数の変速段に切換可能な変速機と、
前記出力軸からの回転動力が入力されるとともに左右の車輪に向けて差動可能に回転動力を出力する差動装置と、
前記出力軸又は前記差動装置を駆動可能であるとともに前記出力軸又は前記差動装置の回転動力により発電可能な第１モータジェネレータと、
前記入力軸を駆動可能であるとともに前記入力軸の回転動力により発電可能な第２モータジェネレータと、
前記内燃機関からの回転動力を前記変速機に向けて断接可能に伝達するクラッチと、
前記内燃機関を制御する内燃機関制御装置と、
前記クラッチ及び前記変速機を制御する変速機制御装置と、
前記第１モータジェネレータを制御する第１モータジェネレータ制御装置と、
前記第２モータジェネレータを制御する第２モータジェネレータ制御装置と、
前記内燃機関制御装置、前記変速機制御装置、前記第１モータジェネレータ制御装置、及び前記第２モータジェネレータ制御装置を介して前記内燃機関、前記クラッチ、前記変速機、前記第１モータジェネレータ、及び前記第２モータジェネレータを制御するハイブリッド制御装置と、
を備え、
前記ハイブリッド制御装置は、アップシフトに係る要求変速段の変化があったときに、前記第１モータジェネレータを駆動制御するとともに、前記クラッチを断に制御し、その後、前記第１モータジェネレータの駆動制御を継続するとともに、前記変速機をニュートラルに制御し、その後、前記第１モータジェネレータの駆動制御を継続するとともに、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度が同期するように、前記クラッチを接に制御し、かつ、前記第２モータジェネレータを回生制御し、その後、前記第１モータジェネレータの駆動制御を継続するとともに、前記クラッチを断に制御し、かつ、前記変速機を要求後の変速段となるように制御し、その後、前記クラッチを接に制御することを特徴とする車両駆動装置。
【請求項２】
内燃機関と、
前記内燃機関の回転動力が入力される入力軸の回転を変速して出力軸に伝達可能であるとともに、切換機構により複数の変速段に切換可能な変速機と、
前記出力軸からの回転動力が入力されるとともに左右の車輪に向けて差動可能に回転動力を出力する差動装置と、
前記出力軸又は前記差動装置を駆動可能であるとともに前記出力軸又は前記差動装置の回転動力により発電可能な第１モータジェネレータと、
前記入力軸を駆動可能であるとともに前記入力軸の回転動力により発電可能な第２モータジェネレータと、
前記内燃機関からの回転動力を前記変速機に向けて断接可能に伝達するクラッチと、
前記内燃機関を制御する内燃機関制御装置と、
前記クラッチ及び前記変速機を制御する変速機制御装置と、
前記第１モータジェネレータを制御する第１モータジェネレータ制御装置と、
前記第２モータジェネレータを制御する第２モータジェネレータ制御装置と、
前記内燃機関制御装置、前記変速機制御装置、前記第１モータジェネレータ制御装置、及び前記第２モータジェネレータ制御装置を介して前記内燃機関、前記クラッチ、前記変速機、前記第１モータジェネレータ、及び前記第２モータジェネレータを制御するハイブリッド制御装置と、
を備え、
前記ハイブリッド制御装置は、ダウンシフトに係る要求変速段の変化があったときに、前記第１モータジェネレータを回生制御するとともに、前記クラッチを断に制御し、その後、前記第１モータジェネレータの回生制御を継続するとともに、前記変速機をニュートラルに制御し、その後、前記第１モータジェネレータの回生制御を継続するとともに、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度が同期するように、前記クラッチを接に制御し、かつ、前記第２モータジェネレータを駆動制御し、その後、前記第１モータジェネレータの回生制御を継続するとともに、前記クラッチを断に制御し、かつ、前記変速機を要求後の変速段となるように制御し、その後、前記クラッチを接に制御することを特徴とする車両駆動装置。
【請求項３】
内燃機関と、
前記内燃機関の回転動力が入力される入力軸の回転を変速して出力軸に伝達可能であるとともに、切換機構により複数の変速段に切換可能な変速機と、
前記出力軸からの回転動力が入力されるとともに左右の車輪に向けて差動可能に回転動力を出力する差動装置と、
前記出力軸又は前記差動装置を駆動可能であるとともに前記出力軸又は前記差動装置の回転動力により発電可能な第１モータジェネレータと、
前記入力軸を駆動可能であるとともに前記入力軸の回転動力により発電可能な第２モータジェネレータと、
前記内燃機関からの回転動力を前記変速機に向けて断接可能に伝達するクラッチと、
前記内燃機関を制御する内燃機関制御装置と、
前記変速機を制御する変速機制御装置と、
前記第１モータジェネレータを制御する第１モータジェネレータ制御装置と、
前記第２モータジェネレータを制御する第２モータジェネレータ制御装置と、
前記内燃機関制御装置、前記変速機制御装置、前記第１モータジェネレータ制御装置、及び前記第２モータジェネレータ制御装置を介して前記内燃機関、前記クラッチ、前記変速機、前記第１モータジェネレータ、及び前記第２モータジェネレータを制御するハイブリッド制御装置と、
を備え、
前記変速機制御装置は、前記クラッチを制御し、
前記ハイブリッド制御装置は、アップシフトに係る要求変速段の変化があったときに、前記第１モータジェネレータを駆動制御するとともに、前記クラッチを断に制御し、その後、前記第１モータジェネレータの駆動制御を継続するとともに、前記変速機をニュートラルに制御し、その後、前記第１モータジェネレータの駆動制御を継続するとともに、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度が同期するように、前記クラッチを接に制御し、かつ、前記第２モータジェネレータを回生制御し、その後、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度差が所定値以下であるか否かを判断し、回転速度差が前記所定値以下である場合に、前記第１モータジェネレータの駆動制御を継続し、かつ、前記クラッチを接にしたまま、前記変速機を要求後の変速段となるように制御することを特徴とする車両駆動装置。
【請求項４】
前記ハイブリッド制御装置は、アップシフトに係る要求変速段の変化があったときに、回転速度差が前記所定値以下でない場合に、前記第１モータジェネレータの駆動制御を継続するとともに、前記クラッチを断に制御し、かつ、前記変速機を要求後の変速段となるように制御し、その後、前記クラッチを接に制御することを特徴とする請求項３記載の車両駆動装置。
【請求項５】
内燃機関と、
前記内燃機関の回転動力が入力される入力軸の回転を変速して出力軸に伝達可能であるとともに、切換機構により複数の変速段に切換可能な変速機と、
前記出力軸からの回転動力が入力されるとともに左右の車輪に向けて差動可能に回転動力を出力する差動装置と、
前記出力軸又は前記差動装置を駆動可能であるとともに前記出力軸又は前記差動装置の回転動力により発電可能な第１モータジェネレータと、
前記入力軸を駆動可能であるとともに前記入力軸の回転動力により発電可能な第２モータジェネレータと、
前記内燃機関からの回転動力を前記変速機に向けて断接可能に伝達するクラッチと、
前記内燃機関を制御する内燃機関制御装置と、
前記変速機を制御する変速機制御装置と、
前記第１モータジェネレータを制御する第１モータジェネレータ制御装置と、
前記第２モータジェネレータを制御する第２モータジェネレータ制御装置と、
前記内燃機関制御装置、前記変速機制御装置、前記第１モータジェネレータ制御装置、及び前記第２モータジェネレータ制御装置を介して前記内燃機関、前記クラッチ、前記変速機、前記第１モータジェネレータ、及び前記第２モータジェネレータを制御するハイブリッド制御装置と、
を備え、
前記ハイブリッド制御装置は、ダウンシフトに係る要求変速段の変化があったときに、前記第１モータジェネレータを回生制御するとともに、前記クラッチを断に制御し、その後、前記第１モータジェネレータの回生制御を継続するとともに、前記変速機をニュートラルに制御し、その後、前記第１モータジェネレータの回生制御を継続するとともに、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度が同期するように、前記クラッチを接に制御し、かつ、前記第２モータジェネレータを駆動制御し、その後、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度差が所定値以下であるか否かを判断し、回転速度差が前記所定値以下である場合に、前記第１モータジェネレータの回生制御を継続し、かつ、前記クラッチを接にしたまま、前記変速機を要求後の変速段となるように制御することを特徴とする車両駆動装置。
【請求項６】
前記ハイブリッド制御装置は、ダウンシフトに係る要求変速段の変化があったときに、回転速度差が前記所定値以下でない場合に、前記第１モータジェネレータの回生制御を継続するとともに、前記クラッチを断に制御し、かつ、前記変速機を要求後の変速段となるように制御し、その後、前記クラッチを接に制御することを特徴とする請求項５記載の車両駆動装置。
【請求項７】
前記内燃機関と前記変速機との間の動力伝達経路に弾性力により前記内燃機関と前記変速機との間に生じたトルク変動を吸収するダンパ装置を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の車両駆動装置。
【請求項８】
前記切換機構は、回転要素間の回転速度を同期させるシンクロ機構を有さないことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の車両駆動装置。
【請求項９】
前記入力軸と前記第２モータジェネレータとの間の動力伝達経路上に断接可能な他の切換機構を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載の車両駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の動力源を用いて車両を駆動する車両駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関を動力源とする車両駆動装置においては、電子制御により変速可能な有段歯車変速機と、電子制御により係合・切断動作する機械的なクラッチ装置とを組み合わせることにより車両の状態に応じて、クラッチが係合・切断されるとともに有段歯車変速機のギア段が変更されるといった一連の変速動作が行なわれるＡＭＴ（オートメイテッドマニュアルトランスミッション）と呼ばれる自動変速制御が可能な車両駆動装置が知られている。
【０００３】
かかる車両駆動装置では、変速時のクラッチが切断されている間、内燃機関からのトルクが車輪に伝達されていないため、運転者が加速を要求している場合でも車両の加速が０になり、加速感喪失の問題があった。また、変速動作の後期のクラッチ係合動作時に、内燃機関の吹き上がり等による内燃機関の回転数と変速機の入力軸回転数の差に起因して過大な変速ショックが発生するといった問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、動力源として内燃機関と電動機とを備えるハイブリツド車両駆動装置において、変速機に有段歯車変速機式の自動変速機を適用し、自動変速機の出力軸（又は作動装置）を駆動するように電動機を設け、クラッチの切断時に電動機の駆動トルクを増大させることで、加速感の喪失（減速感の発生）を回避したものがある（例えば、特許文献１、２参照）。このようなハイブリツド車両駆動装置において、電動機で発生する駆動トルクは、アクセルペダルのアクセル開度量、アクセル開度変化量、内燃機関の回転数から予想された変速後の内燃機関のトルクから算出される。算出された内燃機関のトルクに基づいて電動機の駆動トルクが発生するため、運転者のアクセルペダル操作に応じた変速及び車両の加速を可能としている。
【０００５】
また、特許文献１に記載の発明では、上記電動機の制御に加え、変速制御の際に半クラッチを用いることで変速ショックを制御している。さらに、特許文献２に記載の発明では、早いクラッチ係合制御と、電動機にトルクダウンを補償する補償駆動力を発生させる制御により変速ショックを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−６９５０９号公報
【特許文献２】特開２００９−２７４７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以下の分析は、本願発明者により与えられる。
【０００８】
従来のハイブリッド車両駆動装置では、クラッチ係合時の時間短縮のみについては改善されているが、電動機の駆動アシストによる消費電力の減少、及び、変速時の変速機における対応する回転要素間の回転速度の同期時間の短縮については対策がなされていない。
【０００９】
本発明の主な課題は、電動機の駆動アシストによる消費電力の減少、及び、変速時の変速機における対応する回転要素間の回転速度の同期時間の短縮が可能な車両駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１視点においては、車両駆動装置において、内燃機関と、前記内燃機関の回転動力が入力される入力軸の回転を変速して出力軸に伝達可能であるとともに、切換機構により複数の変速段に切換可能な変速機と、前記出力軸からの回転動力が入力されるとともに左右の車輪に向けて差動可能に回転動力を出力する差動装置と、前記出力軸又は前記差動装置を駆動可能であるとともに前記出力軸又は前記差動装置の回転動力により発電可能な第１モータジェネレータと、前記入力軸を駆動可能であるとともに前記入力軸の回転動力により発電可能な第２モータジェネレータと、を備えることを特徴とする。
本発明の第２視点においては、車両駆動装置において、内燃機関と、前記内燃機関の回転動力が入力される入力軸の回転を変速して出力軸に伝達可能であるとともに、切換機構により複数の変速段に切換可能な変速機と、前記出力軸からの回転動力が入力されるとともに左右の車輪に向けて差動可能に回転動力を出力する差動装置と、前記出力軸又は前記差動装置を駆動可能であるとともに前記出力軸又は前記差動装置の回転動力により発電可能な第１モータジェネレータと、前記入力軸を駆動可能であるとともに前記入力軸の回転動力により発電可能な第２モータジェネレータと、前記内燃機関からの回転動力を前記変速機に向けて断接可能に伝達するクラッチと、前記内燃機関を制御する内燃機関制御装置と、前記クラッチ及び前記変速機を制御する変速機制御装置と、前記第１モータジェネレータを制御する第１モータジェネレータ制御装置と、前記第２モータジェネレータを制御する第２モータジェネレータ制御装置と、前記内燃機関制御装置、前記変速機制御装置、前記第１モータジェネレータ制御装置、及び前記第２モータジェネレータ制御装置を介して前記内燃機関、前記クラッチ、前記変速機、前記第１モータジェネレータ、及び前記第２モータジェネレータを制御するハイブリッド制御装置と、を備え、前記ハイブリッド制御装置は、アップシフトに係る要求変速段の変化があったときに、前記第１モータジェネレータを駆動制御するとともに、前記クラッチを断に制御し、その後、前記第１モータジェネレータの駆動制御を継続するとともに、前記変速機をニュートラルに制御し、その後、前記第１モータジェネレータの駆動制御を継続するとともに、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度が同期するように、前記クラッチを接に制御し、かつ、前記第２モータジェネレータを回生制御し、その後、前記第１モータジェネレータの駆動制御を継続するとともに、前記クラッチを断に制御し、かつ、前記変速機を要求後の変速段となるように制御し、その後、前記クラッチを接に制御することを特徴とする。
本発明の第３視点においては、車両駆動装置において、内燃機関と、前記内燃機関の回転動力が入力される入力軸の回転を変速して出力軸に伝達可能であるとともに、切換機構により複数の変速段に切換可能な変速機と、前記出力軸からの回転動力が入力されるとともに左右の車輪に向けて差動可能に回転動力を出力する差動装置と、前記出力軸又は前記差動装置を駆動可能であるとともに前記出力軸又は前記差動装置の回転動力により発電可能な第１モータジェネレータと、前記入力軸を駆動可能であるとともに前記入力軸の回転動力により発電可能な第２モータジェネレータと、前記内燃機関からの回転動力を前記変速機に向けて断接可能に伝達するクラッチと、前記内燃機関を制御する内燃機関制御装置と、前記クラッチ及び前記変速機を制御する変速機制御装置と、前記第１モータジェネレータを制御する第１モータジェネレータ制御装置と、前記第２モータジェネレータを制御する第２モータジェネレータ制御装置と、前記内燃機関制御装置、前記変速機制御装置、前記第１モータジェネレータ制御装置、及び前記第２モータジェネレータ制御装置を介して前記内燃機関、前記クラッチ、前記変速機、前記第１モータジェネレータ、及び前記第２モータジェネレータを制御するハイブリッド制御装置と、を備え、前記ハイブリッド制御装置は、ダウンシフトに係る要求変速段の変化があったときに、前記第１モータジェネレータを回生制御するとともに、前記クラッチを断に制御し、その後、前記第１モータジェネレータの回生制御を継続するとともに、前記変速機をニュートラルに制御し、その後、前記第１モータジェネレータの回生制御を継続するとともに、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度が同期するように、前記クラッチを接に制御し、かつ、前記第２モータジェネレータを駆動制御し、その後、前記第１モータジェネレータの回生制御を継続するとともに、前記クラッチを断に制御し、かつ、前記変速機を要求後の変速段となるように制御し、その後、前記クラッチを接に制御することを特徴とする。
本発明の第４視点においては、車両駆動装置において、内燃機関と、前記内燃機関の回転動力が入力される入力軸の回転を変速して出力軸に伝達可能であるとともに、切換機構により複数の変速段に切換可能な変速機と、前記出力軸からの回転動力が入力されるとともに左右の車輪に向けて差動可能に回転動力を出力する差動装置と、前記出力軸又は前記差動装置を駆動可能であるとともに前記出力軸又は前記差動装置の回転動力により発電可能な第１モータジェネレータと、前記入力軸を駆動可能であるとともに前記入力軸の回転動力により発電可能な第２モータジェネレータと、前記内燃機関からの回転動力を前記変速機に向けて断接可能に伝達するクラッチと、前記内燃機関を制御する内燃機関制御装置と、前記変速機を制御する変速機制御装置と、前記第１モータジェネレータを制御する第１モータジェネレータ制御装置と、前記第２モータジェネレータを制御する第２モータジェネレータ制御装置と、前記内燃機関制御装置、前記変速機制御装置、前記第１モータジェネレータ制御装置、及び前記第２モータジェネレータ制御装置を介して前記内燃機関、前記クラッチ、前記変速機、前記第１モータジェネレータ、及び前記第２モータジェネレータを制御するハイブリッド制御装置と、を備え、前記変速機制御装置は、前記クラッチを制御し、前記ハイブリッド制御装置は、アップシフトに係る要求変速段の変化があったときに、前記第１モータジェネレータを駆動制御するとともに、前記クラッチを断に制御し、その後、前記第１モータジェネレータの駆動制御を継続するとともに、前記変速機をニュートラルに制御し、その後、前記第１モータジェネレータの駆動制御を継続するとともに、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度が同期するように、前記クラッチを接に制御し、かつ、前記第２モータジェネレータを回生制御し、その後、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度差が所定値以下であるか否かを判断し、回転速度差が前記所定値以下である場合に、前記第１モータジェネレータの駆動制御を継続し、かつ、前記クラッチを接にしたまま、前記変速機を要求後の変速段となるように制御することを特徴とする。
本発明の第５視点においては、車両駆動装置において、内燃機関と、前記内燃機関の回転動力が入力される入力軸の回転を変速して出力軸に伝達可能であるとともに、切換機構により複数の変速段に切換可能な変速機と、前記出力軸からの回転動力が入力されるとともに左右の車輪に向けて差動可能に回転動力を出力する差動装置と、前記出力軸又は前記差動装置を駆動可能であるとともに前記出力軸又は前記差動装置の回転動力により発電可能な第１モータジェネレータと、前記入力軸を駆動可能であるとともに前記入力軸の回転動力により発電可能な第２モータジェネレータと、前記内燃機関からの回転動力を前記変速機に向けて断接可能に伝達するクラッチと、前記内燃機関を制御する内燃機関制御装置と、前記変速機を制御する変速機制御装置と、前記第１モータジェネレータを制御する第１モータジェネレータ制御装置と、前記第２モータジェネレータを制御する第２モータジェネレータ制御装置と、前記内燃機関制御装置、前記変速機制御装置、前記第１モータジェネレータ制御装置、及び前記第２モータジェネレータ制御装置を介して前記内燃機関、前記クラッチ、前記変速機、前記第１モータジェネレータ、及び前記第２モータジェネレータを制御するハイブリッド制御装置と、を備え、前記ハイブリッド制御装置は、ダウンシフトに係る要求変速段の変化があったときに、前記第１モータジェネレータを回生制御するとともに、前記クラッチを断に制御し、その後、前記第１モータジェネレータの回生制御を継続するとともに、前記変速機をニュートラルに制御し、その後、前記第１モータジェネレータの回生制御を継続するとともに、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度が同期するように、前記クラッチを接に制御し、かつ、前記第２モータジェネレータを駆動制御し、その後、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度差が所定値以下であるか否かを判断し、回転速度差が前記所定値以下である場合に、前記第１モータジェネレータの回生制御を継続し、かつ、前記クラッチを接にしたまま、前記変速機を要求後の変速段となるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、差動装置又は出力軸を駆動可能な第１モータジェネレータを設けるとともに入力軸を駆動可能な第２モータジェネレータを設けることで、要求変速段に対応する回転要素間の回転速度を同期させることができるようになるので、切換機構においてシンクロ機構を設ける必要がない。切換機構においてシンクロ機構が不要になることにより、シンクロ機構による引き摺りロスがなくなるとともに、変速機の軸長を短縮することができ、切換機構における部品点数を減少させることができ、第２モータジェネレータを追加した分のコストを切換機構の簡素化により相殺することができる。また、入力軸を駆動可能な第２モータジェネレータの回生又は駆動により要求変速段に対応する回転要素間の回転速度を強制的に同期させることができるので、変速時間を短縮させることができ、フィーリングを向上させることができる。また、アップシフト時の第１モータジェネレータの駆動による変速アシス卜時に、第２モータジェネレータで回生を行なうため、トータルでの消費電力を低減させることができる。さらに、第２モータジェネレータを設けることで内燃機関を始動するスタータが不要となり、コストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１に係る車両駆動装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【図２】本発明の実施例１に係る車両駆動装置における駆動装置の構成を模式的に示したスケルトン図である。
【図３】本発明の実施例１に係る車両駆動装置の各走行パターンを模式的に示した表である。
【図４】本発明の実施例１に係る車両駆動装置の制御動作を模式的に示したフローチャート図である。
【図５】本発明の実施例１に係る車両駆動装置の変速段を１速から２速に変更するとき動作を模式的に示したタイムチャート図である。
【図６】比較例に係る車両駆動装置における駆動装置の構成を模式的に示したスケルトン図である。
【図７】比較例に係る車両駆動装置の変速段を１速から２速に変更するとき動作を模式的に示したタイムチャート図である。
【図８】本発明の実施例２に係る車両駆動装置の制御動作を模式的に示したフローチャート図である。
【図９】本発明の実施例２に係る車両駆動装置の変速段を１速から２速に変更するとき動作を模式的に示したタイムチャート図である。
【図１０】本発明の実施例３に係る車両駆動装置における駆動装置の構成を模式的に示したスケルトン図である。
【図１１】本発明の実施例４に係る車両駆動装置における駆動装置の構成を模式的に示したスケルトン図である。
【図１２】本発明の実施例４に係る車両駆動装置の制御動作を模式的に示したフローチャート図である。
【図１３】本発明の実施例４に係る車両駆動装置の変速段を１速から２速に変更するとき動作を模式的に示したタイムチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の前記車両駆動装置において、前記内燃機関と前記変速機との間の動力伝達経路に弾性力により前記内燃機関と前記変速機との間に生じたトルク変動を吸収するダンパ装置を備えることが好ましい。
【００２３】
本発明の前記車両駆動装置において、前記切換機構は、回転要素間の回転速度を同期させるシンクロ機構を有さないことが好ましい。
【００２４】
本発明の前記車両駆動装置において、前記入力軸と前記第２モータジェネレータとの間の動力伝達経路上に断接可能な他の切換機構を備えることが好ましい。
【００２５】
なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。以下、実施例について図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００２６】
本発明の実施例１に係る車両駆動装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置の構成を模式的に示したブロック図である。図２は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置における駆動装置の構成を模式的に示したスケルトン図である。
【００２７】
図１を参照すると、車両駆動装置１は、動力源として、燃料の燃焼エネルギーにより回転動力を出力するエンジン２と、電気エネルギーにより回転動力を出力する２つのモータジェネレータ５、６と、を備えるハイブリッド車両を駆動する装置である。車両駆動装置１は、エンジン２と車輪８、９との間の動力伝達経路上にクラッチ３、変速機４、及び差動装置７を有する。車両駆動装置１は、エンジン２、クラッチ３、変速機４、及びモータジェネレータ５、６の制御系として、インバータ１０、１１と、バッテリ１２と、エンジン制御装置１３と、変速機制御装置１４と、モータジェネレータ制御装置１５、１６と、バッテリ制御装置１７と、ハイブリッド制御装置１８と、センサ１９と、を有する。
【００２８】
エンジン２は、例えば、燃料（例えば、ガソリン、軽油などの炭化水素系）の燃焼により、クランクシャフト２ａから回転動力を出力する内燃機関である（図１、図２参照）。クランクシャフト２ａの回転動力は、クラッチ３の入力側部材に伝達される。エンジン２は、各種センサ（エンジン回転センサ等）、アクチュエータ（インジェクタ、スロットルバルブを駆動するアクチュエータ等）を有し、エンジン制御装置１３に通信可能に接続されており、エンジン制御装置１３によって制御される。
【００２９】
クラッチ３は、エンジン２及び変速機４との間の動力伝達経路上に配設されるとともに、エンジン２から変速機４への回転動力を断接可能な装置である（図１、図２参照）。クラッチ３は、クランクシャフト２ａと入力軸２１との間の動力伝達経路上において、クラッチ部３ａ及びダンパ部３ｂを有する。クラッチ部３ａは、クランクシャフト２ａと一体に回転する入力側部材と、ダンパ部３ｂの入力側に接続される中間部材と、が係合することで、入力側部材から中間部材へ回転動力を伝達する部分である。クラッチ３の係合／非係合動作は、変速機制御装置１４によって駆動制御されるクラッチアクチュエータ（図示せず）によって行われる。ダンパ部３ｂは、クラッチ部３ａの出力側に接続される中間部材と、変速機４の入力軸２１と一体に回転する出力側部材と、の間に生じた変動トルクを弾性力によって吸収する部分である。
【００３０】
変速機４は、エンジン２からの回転動力を変速して差動装置７に向けて出力する歯車機構である（図１、図２参照）。変速機４は、入力軸２１、及び、入力軸２１に略平行に配置された出力軸２８を有し、かつ、前進５速段に切換可能な平行２軸５速変速機構を有する。変速機４は、入力軸２１と、第１ドライブギヤ２２と、第２ドライブギヤ２３と、第３ドライブギヤ２４と、第４ドライブギヤ２５と、第５ドライブギヤ２６と、リバースドライブギヤ２７と、出力軸２８と、第１ドリブンギヤ２９と、第２ドリブンギヤ３０と、第３ドリブンギヤ３１と、第４ドリブンギヤ３２と、第５ドリブンギヤ３３と、出力ドライブギヤ３４と、第１切換機構３５と、第２切換機構３６と、第３切換機構３７と、リバースドリブンギヤ３８と、リバースアイドラギヤ３９と、回転軸４０と、ドリブンギヤ４１と、ドライブギヤ４２と、を有する。
【００３１】
入力軸２１は、エンジン２からの回転動力が入力される軸であり、クラッチ３の出力側部材と一体に回転する（図１、図２参照）。入力軸２１の外周には、クラッチ３側から順に、第１ドライブギヤ２２、リバースドライブギヤ２７、第２ドライブギヤ２３、第３ドライブギヤ２４、第２切換機構３６、第４ドライブギヤ２５、第５ドライブギヤ２６、第３切換機構３７が配されている。入力軸２１は、変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。入力軸２１は、第１ドライブギヤ２２、リバースドライブギヤ２７、及び、第２ドライブギヤ２３と一体に回転する。入力軸２１は、第３ドライブギヤ２４、第４ドライブギヤ２５、及び、第５ドライブギヤ２６を空転可能に支持する。入力軸２１は、第２切換機構３６によって、第３ドライブギヤ２４又は第４ドライブギヤ２５と選択的に連結可能である。入力軸２１は、第３切換機構３７によって、第５ドライブギヤ２６と選択的に連結可能である。入力軸２１は、第２モータジェネレータ６の出力軸と連結されており、第２モータジェネレータ６の出力軸と一体に回転する。なお、入力軸２１は、第２モータジェネレータ６の出力軸と一体に回転する代わりに、第２モータジェネレータ６の出力軸と第１ドライブギヤ２２又は第２ドライブギヤ２３若しくは第１ドリブンギヤ２９又は第２ドリブンギヤ３０を介して回転するようにしてもよい。
【００３２】
第１ドライブギヤ２２は、第１ドリブンギヤ２９を駆動する１速用のギヤである（図２参照）。第１ドライブギヤ２２は、入力軸２１と一体に回転する。第１ドライブギヤ２２は、第１ドリブンギヤ２９と噛合っている。第１ドライブギヤ２２の径は、第２〜第５ドライブギヤ２３〜２６の径よりも小さい。
【００３３】
第２ドライブギヤ２３は、第２ドリブンギヤ３０を駆動する２速用のギヤである（図２参照）。第２ドライブギヤ２３は、入力軸２１と一体に回転する。第２ドライブギヤ２３は、第２ドリブンギヤ３０と噛合っている。第２ドライブギヤ２３の径は、第１ドライブギヤ２２の径よりも大きく、かつ、第３〜第５ドライブギヤ２４〜２６の径よりも小さい。
【００３４】
第３ドライブギヤ２４は、第３ドリブンギヤ３１を駆動する３速用のギヤである（図２参照）。第３ドライブギヤ２４は、入力軸２１に空転可能に支持されている。第３ドライブギヤ２４は、第２切換機構３６において、入力軸２１と連結可能に構成されている。第３ドライブギヤ２４は、第３ドリブンギヤ３１と噛合っている。第３ドライブギヤ２４の径は、第１、第２ドライブギヤ２２、２３の径よりも大きく、かつ、第４、第５ドライブギヤ２５、２６の径よりも小さい。
【００３５】
第４ドライブギヤ２５は、第４ドリブンギヤ３２を駆動する４速用のギヤである（図２参照）。第４ドライブギヤ２５は、入力軸２１に空転可能に支持されている。第４ドライブギヤ２５は、第２切換機構３６において、入力軸２１と連結可能に構成されている。第４ドライブギヤ２５は、第４ドリブンギヤ３２と噛合っている。第４ドライブギヤ２５の径は、第１〜第３ドライブギヤ２２〜２４の径よりも大きく、かつ、第５ドライブギヤ２６の径よりも小さい。
【００３６】
第５ドライブギヤ２６は、第５ドリブンギヤ３３を駆動する５速用のギヤである（図２参照）。第５ドライブギヤ２６は、入力軸２１に空転可能に支持されている。第５ドライブギヤ２６は、第３切換機構３７において、入力軸２１と連結可能に構成されている。第５ドライブギヤ２６は、第５ドリブンギヤ３３と噛合っている。第５ドライブギヤ２６の径は、第１〜第４ドライブギヤ２２〜２５の径よりも大きい。
【００３７】
リバースドライブギヤ２７は、リバースアイドラギヤ３９と噛み合ったときに、リバースアイドラギヤ３９を介してリバースドリブンギヤ３８を駆動するリバース用のギヤである（図２参照）。リバースドライブギヤ２７は、入力軸２１と一体に回転する。リバースドライブギヤ２７は、リバースアイドラギヤ３９と断接可能に噛合っている。
【００３８】
出力軸２８は、変速機４に入力され変速された回転動力を差動装置７に向けて出力する軸である（図１、図２参照）。出力軸２８の外周には、エンジン側（図２の左側）から順に、出力ドライブギヤ３４、第１ドリブンギヤ２９、第１切換機構３５（リバースドリブンギヤ３８を含む）、第２ドリブンギヤ３０、第３ドリブンギヤ３１、第４ドリブンギヤ３２、第５ドリブンギヤ３３が配されている。出力軸２８は、変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。出力軸２８は、第１ドリブンギヤ２９及び第２ドリブンギヤ３０を空転可能に支持する。出力軸２８は、第３ドリブンギヤ３１、第４ドリブンギヤ３２、第５ドリブンギヤ３３、及び、出力ドライブギヤ３４と一体に回転する。出力軸２８は、第１切換機構３５によって、第１ドリブンギヤ２９又は第２ドリブンギヤ３０と選択的に連結可能である。出力軸２８は、第１切換機構３５においてスプライン係合するスリーブに取り付けられたリバースドリブンギヤ３８と一体に回転する。
【００３９】
第１ドリブンギヤ２９は、第１ドライブギヤ２２によって駆動される１速用のギヤである（図２参照）。第１ドリブンギヤ２９は、出力軸２８に対して同軸で空転可能に支持されている。第１ドリブンギヤ２９は、第１切換機構３５によって、出力軸２８と連結可能に構成されている。第１ドリブンギヤ２９は、第１ドライブギヤ２２と噛合っている。第１ドリブンギヤ２９の径は、第２〜第５ドリブンギヤ３０〜３３の径よりも大きく構成されている。
【００４０】
第２ドリブンギヤ３０は、第２ドライブギヤ２３によって駆動される２速用のギヤである（図２参照）。第２ドリブンギヤ３０は、出力軸２８に対して同軸で空転可能に支持されている。第２ドリブンギヤ３０は、第１切換機構３５によって、出力軸２８と連結可能に構成されている。第２ドリブンギヤ３０は、第２ドライブギヤ２３と噛合っている。第２ドリブンギヤ３０の径は、第１ドリブンギヤ２９の径よりも小さく、かつ、第３〜第５ドリブンギヤ３１〜３３の径よりも大きく構成されている。
【００４１】
第３ドリブンギヤ３１は、第３ドライブギヤ２４によって駆動される３速用のギヤである（図２参照）。第３ドリブンギヤ３１は、出力軸２８と一体に回転する。第３ドリブンギヤ３１は、第３ドライブギヤ２４と噛合っている。第３ドリブンギヤ３１の径は、第１、第２ドリブンギヤ２９、３０の径よりも小さく、かつ、第４、第５ドリブンギヤ３２、３３の径よりも大きく構成されている。
【００４２】
第４ドリブンギヤ３２は、第４ドライブギヤ２５によって駆動される４速用のギヤである（図２参照）。第４ドリブンギヤ３２は、出力軸２８と一体に回転する。第４ドリブンギヤ３２は、第４ドライブギヤ２５と噛合っている。第４ドリブンギヤ３２の径は、第１〜第３ドリブンギヤ２９〜３１の径よりも小さく、かつ、第５ドリブンギヤ３３の径よりも大きく構成されている。
【００４３】
第５ドリブンギヤ３３は、第５ドライブギヤ２６によって駆動される５速用のギヤである（図２参照）。第５ドリブンギヤ３３は、出力軸２８と一体に回転する。第５ドリブンギヤ３３は、第５ドライブギヤ２６と噛合っている。第５ドリブンギヤ３３の径は、第１〜第４ドリブンギヤ２９〜３２の径よりも小さく構成されている。
【００４４】
出力ドライブギヤ３４は、出力軸２８の回転動力を差動装置７のリングギヤ７ｃに向けて出力するギヤである。出力ドライブギヤ３４は、出力軸２８と一体に回転する。出力ドライブギヤ３４は、リングギヤ７ｃと噛合っている。
【００４５】
第１切換機構３５は、出力軸２８に対して第１ドリブンギヤ２９又は第２ドリブンギヤ３０を選択して連結及びその解除を切り換える機構である（図２参照）。第１切換機構３５は、第１ドリブンギヤ２９と第２ドリブンギヤ３０との間に配されている。第１切換機構３５は、出力軸２８とスプライン係合するスリーブを「Ｌ」側に移動して第１ドリブンギヤ２９とスプライン係合することで出力軸２８と第１ドリブンギヤ２９とを連結して出力軸２８と第１ドリブンギヤ２９とを一体回転するようにする。第１切換機構３５は、出力軸２８とスプライン係合するスリーブを「Ｒ」側に移動して第２ドリブンギヤ３０とスプライン係合することで出力軸２８と第２ドリブンギヤ３０とを連結して出力軸２８と第２ドリブンギヤ３０とを一体回転するようにする。第１切換機構３５のスリーブには、リバースドリブンギヤ３８が固定されており、リバースドリブンギヤ３８と一体に回転する。第１切換機構３５の切換動作は、変速アクチュエータ（図示せず）によって行われる。変速アクチュエータ（図示せず）は、変速機制御装置１４によって駆動制御される。
【００４６】
第２切換機構３６は、入力軸２１に対して第３ドライブギヤ２４又は第４ドライブギヤ２５を選択して連結及びその解除を切り換える機構である（図２参照）。第２切換機構３６は、第３ドライブギヤ２４と第４ドライブギヤ２５との間に配されている。第２切換機構３６は、入力軸２１とスプライン係合するスリーブを「Ｌ」側に移動して第３ドライブギヤ２４とスプライン係合することで入力軸２１と第３ドライブギヤ２４とを連結して入力軸２１と第３ドライブギヤ２４とを一体回転するようにする。第２切換機構３６は、入力軸２１とスプライン係合するスリーブを「Ｒ」側に移動して第４ドライブギヤ２５とスプライン係合することで入力軸２１と第４ドライブギヤ２５とを連結して入力軸２１と第４ドライブギヤ２５とを一体回転するようにする。第２切換機構３６の切換動作は、変速アクチュエータ（図示せず）によって行われる。変速アクチュエータ（図示せず）は、変速機制御装置１４によって駆動制御される。
【００４７】
第３切換機構３７は、入力軸２１と第５ドライブギヤ２６との連結及びその解除を切り換える機構である（図２参照）。第３切換機構３７は、入力軸２１とスプライン係合するスリーブが第５ドライブギヤ２６とスプライン係合することで第５ドライブギヤ２６と入力軸２１とを連結して第５ドライブギヤ２６と入力軸２１とを一体回転するようにし、当該スリーブを第５ドライブギヤ２６とのスプライン係合を解除することで第５ドライブギヤ２６と入力軸２１との連結を解除して第５ドライブギヤ２６と入力軸２１とを相対回転可能にする。第３切換機構３７の切換動作は、変速アクチュエータ（図示せず）によって行われる。変速アクチュエータ（図示せず）は、変速機制御装置１４によって駆動制御される。
【００４８】
なお、切換機構３５〜３７は、摩擦により回転要素間の回転速度を同期させるシンクロ装置を有さないようにすることが好ましい。入力軸２１の回転速度を第２モータジェネレータ６で制御でき、かつ、出力軸２８の回転速度を第１モータジェネレータ５で制御できるので、回転要素間の回転速度を同期させることができるからである。切換機構３５〜３７においてシンクロ装置を有さないことにより、変速機４の軸長サイズを小さくすることができる。
【００４９】
リバースドリブンギヤ３８は、リバースアイドラギヤ３９と噛合ったときに、リバースドライブギヤ２７によってリバースアイドラギヤ３９を介して駆動されるリバース用のギヤである（図２参照）。リバースドリブンギヤ３８は、後退するときにリバースアイドラギヤ３９と噛み合い、後退以外のときにリバースアイドラギヤ３９と噛み合わない。リバースドリブンギヤ３８は、第１切換機構３５において出力軸２８とスプライン係合するスリーブに取り付けられており、当該スリーブ及び出力軸２８と一体に回転する。
【００５０】
リバースアイドラギヤ３９は、リバースドライブギヤ２７及びリバースドリブンギヤ３８と噛合ったときに、リバースドライブギヤ２７の回転駆動を受けてリバースドリブンギヤ３８を駆動するギヤである（図２参照）。リバースアイドラギヤ３９は、変速機４のハウジング（図示せず）に対して軸方向に移動可能であり、後退するときにリバースドライブギヤ２７及びリバースドリブンギヤ３８の両方と噛み合い、後退以外のときにリバースドライブギヤ２７及びリバースドリブンギヤ３８の両方と噛み合わず空転可能となる。リバースアイドラギヤ３９は、変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能かつ軸方向移動可能に支持されている。リバースアイドラギヤ３９の軸方向の移動は、変速アクチュエータ（図示せず）によって行われる。変速アクチュエータ（図示せず）は、変速機制御装置１４によって駆動制御される。
【００５１】
回転軸４０は、第１モータジェネレータ５の回転動力を差動装置７に向けて伝達する軸である（図２参照）。回転軸４０の外周には、ドリブンギヤ４１及びドライブギヤ４２が配されている。回転軸４０は、変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。回転軸４０は、ドリブンギヤ４１及びドライブギヤ４２と一体に回転する。
【００５２】
ドリブンギヤ４１は、第１モータジェネレータ５のドライブギヤ５ｂによって駆動されるギヤである（図２参照）。ドリブンギヤ４１は、回転軸４０と一体に回転する。ドリブンギヤ４１は、ドライブギヤ５ｂと噛合っている。ドリブンギヤ４１の径は、ドライブギヤ４２の径よりも大きく構成されている。
【００５３】
ドライブギヤ４２は、差動装置７のリングギヤ７ｃを駆動するギヤである（図２参照）。ドライブギヤ４２は、回転軸４０と一体に回転する。ドライブギヤ４２は、リングギヤ７ｃと噛合っている。ドライブギヤ４２の径は、ドリブンギヤ４１の径よりも小さい。
【００５４】
第１モータジェネレータ５は、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機である（図１、図２参照）。第１モータジェネレータ５は、第１インバータ１０を介してバッテリ１２と電力のやり取りを行なう。第１モータジェネレータ５は、回転動力を出力する出力軸５ａを有し、出力軸５ａと一体に回転するドライブギヤ５ｂを有する。ドライブギヤ５ｂは、ドリブンギヤ４１と噛み合っている。第１モータジェネレータ５は、エンジン２から変速機４を介して伝達された回転動力を用いて発電してバッテリ１２を充電したり、車輪８、９から差動装置７、変速機４を介して伝達された回転動力を用いて回生してバッテリ１２を充電したり、バッテリ１２からの電力を用いて回転動力を出力できる。第１モータジェネレータ５には、出力軸５ａの回転角度を検出する角度センサ（図示せず）、回転数センサ（図示せず）等の各種センサ（図示せず）が内蔵されており、各種センサが第１モータジェネレータ制御装置１５に通信可能に接続されている。第１モータジェネレータ５は、第１インバータ１０を介して第１モータジェネレータ制御装置１５によって制御される。
【００５５】
第２モータジェネレータ６は、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機である（図１、図２参照）。第２モータジェネレータ６は、第２インバータ１１を介してバッテリ１２と電力のやり取りを行なう。第２モータジェネレータ６の出力軸は、入力軸２１と連結されており、入力軸２１と一体に回転する。第２モータジェネレータ６は、エンジン２から変速機４を介して伝達された回転動力を用いて発電してバッテリ１２を充電したり、車輪８、９から差動装置７、変速機４を介して伝達された回転動力を用いて回生してバッテリ１２を充電したり、バッテリ１２からの電力を用いて回転動力を出力できる。第２モータジェネレータ６には、出力軸（図示せず）の回転角度を検出する角度センサ（図示せず）、回転数センサ（図示せず）等の各種センサ（図示せず）が内蔵されており、各種センサが第２モータジェネレータ制御装置１６に通信可能に接続されている。第２モータジェネレータ６は、第２インバータ１１を介して第２モータジェネレータ制御装置１６によって制御される。
【００５６】
差動装置７は、変速機４の出力軸２８又は／及び回転軸４０から入力された回転動力を差動可能に車輪８、９に伝達する装置である（図１、図２参照）。差動装置７は、出力ドライブギヤ３４及びドライブギヤ４２と噛合うリングギヤ７ｃを有する。差動装置７は、リングギヤ７ｃから入力された回転動力を、差をつけて車軸７ａ、７ｂに振り分ける。車軸７ａは、車輪８と一体に回転する。車軸７ｂは、車輪９と一体に回転する。
【００５７】
第１インバータ１０は、第１モータジェネレータ制御装置１５からの制御信号に応じて、第１モータジェネレータ５の動作（駆動動作、発電動作、回生動作）を制御する装置である（図１参照）。第１インバータ１０は、昇降圧コンバータ（図示せず）を介してバッテリ１２と電気的に接続されている。
【００５８】
第２インバータ１１は、第２モータジェネレータ制御装置１６からの制御信号に応じて、第２モータジェネレータ６の動作（駆動動作、発電動作、回生動作）を制御する装置である（図１参照）。第２インバータ１１は、昇降圧コンバータ（図示せず）を介してバッテリ１２と電気的に接続されている。
【００５９】
バッテリ１２は、充電可能な２次電池である（図１参照）。バッテリ１２は、昇降圧コンバータ（図示せず）及び第１インバータ１０を介して第１モータジェネレータ５と電気的に接続されており、昇降圧コンバータ（図示せず）及び第２インバータ１１を介して第２モータジェネレータ６と電気的に接続されている。
【００６０】
エンジン制御装置１３は、エンジン２の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である（図１参照）。エンジン制御装置１３は、エンジン２に内蔵された各種アクチュエータ（図示せず；例えば、スロットルバルブ、インジェクタ等を駆動するアクチュエータ）、各種センサ（図示せず；例えば、エンジン回転センサ等）、及びハイブリッド制御装置１８と通信可能に接続されている。エンジン制御装置１３は、ハイブリッド制御装置１８からの制御信号に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。
【００６１】
変速機制御装置１４は、クラッチ３、及び変速機４の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である（図１参照）。変速機制御装置１４は、各種アクチュエータ（図２の切換機構３５〜３７を含む）、各種センサ（図示せず；例えば、回転センサ等）、及びハイブリッド制御装置１８と通信可能に接続されている。変速機制御装置１４は、ハイブリッド制御装置１８からの制御信号に応じて、所定のプログラム（データベース、変速マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。
【００６２】
第１モータジェネレータ制御装置１５は、第１インバータ１０を介して第１モータジェネレータ５の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である（図１参照）。第１モータジェネレータ制御装置１５は、第１インバータ１０、各種センサ（図示せず；例えば、角度センサ等）、及びハイブリッド制御装置１８と通信可能に接続されている。第１モータジェネレータ制御装置１５は、ハイブリッド制御装置１８からの制御信号に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。
【００６３】
第２モータジェネレータ制御装置１６は、第２インバータ１１を介して第２モータジェネレータ６の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である（図１参照）。第２モータジェネレータ制御装置１６は、第２インバータ１１、各種センサ（図示せず；例えば、角度センサ等）、及びハイブリッド制御装置１８と通信可能に接続されている。第２モータジェネレータ制御装置１６は、ハイブリッド制御装置１８からの制御信号に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。
【００６４】
バッテリ制御装置１７は、バッテリ１２の状態（充放電状態、温度状態等）を管理するコンピュータ（電子制御装置）である（図１参照）。バッテリ制御装置１７は、ハイブリッド制御装置１８と通信可能に接続されている。バッテリ制御装置１７は、ハイブリッド制御装置１８からの制御信号に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。
【００６５】
ハイブリッド制御装置１８は、エンジン制御装置１３、変速機制御装置１４、第１モータジェネレータ制御装置１５、第２モータジェネレータ制御装置１６、及びバッテリ制御装置１７の動作を制御するコンピュータ（電子制御装置）である（図１参照）。ハイブリッド制御装置１８は、各種センサ１９（例えば、車速センサ、アクセル開度センサ、路面勾配センサ等）、エンジン制御装置１３、変速機制御装置１４、第１モータジェネレータ制御装置１５、第２モータジェネレータ制御装置１６、及びバッテリ制御装置１７と通信可能に接続されている。ハイブリッド制御装置１８は、車両の所定の状況（電池残量、電池温度、インバータ状態、モータジェネレータ状態、エンジン状態、車両傾き等）を監視しており、車両の所定の状況に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて、エンジン制御装置１３、変速機制御装置１４、第１モータジェネレータ制御装置１５、第２モータジェネレータ制御装置１６、及びバッテリ制御装置１７に対して制御信号を出力する。ハイブリッド制御装置１８は、エンジン制御装置１３を介してエンジン２の始動や停止を制御し、変速機制御装置１４を介してクラッチ３の動作、及び図２の切換機構３５〜３７の切換動作を制御し、第１モータジェネレータ制御装置１５を介して第１モータジェネレータ５の駆動、発電、回生を制御し、第２モータジェネレータ制御装置１６を介して第２モータジェネレータ６の駆動、発電、回生を制御し、バッテリ制御装置１７を介してバッテリ１２を管理する。
【００６６】
次に、本発明の実施例１に係る車両駆動装置の各走行パターンについて図面を用いて説明する。図３は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置の各走行パターンを模式的に示した表である。
【００６７】
パターン（１）のニュートラルでは、クラッチ３がＯＦＦ（非係合）、第１切換機構３５がＯＦＦ（ニュートラル）、第２切換機構３６がＯＦＦ（ニュートラル）、第３切換機構３７がＯＦＦ、リバースアイドラギヤ３９がＯＦＦ（リバースアイドラギヤ３９がリバースドライブギヤ２７及びリバースドリブンギヤ３８と非噛合）である。
【００６８】
パターン（２）の前進１速では、クラッチ３がＯＮ（係合）、第１切換機構３５がＬ側でＯＮ（出力軸２８と第１ドリブンギヤ２９とが連結）、第２切換機構３６がＯＦＦ、第３切換機構３７がＯＦＦ、リバースアイドラギヤ３９がＯＦＦである。
【００６９】
パターン（３）の前進２速では、クラッチ３がＯＮ、第１切換機構３５がＲ側でＯＮ（出力軸２８と第２ドリブンギヤ３０とが連結）、第２切換機構３６がＯＦＦ、第３切換機構３７がＯＦＦ、リバースアイドラギヤ３９がＯＦＦである。
【００７０】
パターン（４）の前進３速では、クラッチ３がＯＮ、第１切換機構３５がＯＦＦ、第２切換機構３６がＬ側でＯＮ（入力軸２１と第３ドライブギヤ２４とが連結）、第３切換機構３７がＯＦＦ、リバースアイドラギヤ３９がＯＦＦである。
【００７１】
パターン（５）の前進４速では、クラッチ３がＯＮ、第１切換機構３５がＯＦＦ、第２切換機構３６がＲ側でＯＮ（入力軸２１と第４ドライブギヤ２５とが連結）、第３切換機構３７がＯＦＦ、リバースアイドラギヤ３９がＯＦＦである。
【００７２】
パターン（６）の前進５速では、クラッチ３がＯＮ、第１切換機構３５がＯＦＦ、第２切換機構３６がＯＦＦ、第３切換機構３７がＯＮ（入力軸２１と第５ドライブギヤ２６とが連結）、リバースアイドラギヤ３９がＯＦＦである。
【００７３】
パターン（７）のリバースでは、クラッチ３がＯＮ、第１切換機構３５がＯＦＦ、第２切換機構３６がＯＦＦ、第３切換機構３７がＯＦＦ、リバースアイドラギヤ３９がＯＮ（リバースアイドラギヤ３９がリバースドライブギヤ２７及びリバースドリブンギヤ３８と噛合い）である。
【００７４】
次に、本発明の実施例１に係る車両駆動装置の制御動作について比較例及び図面を用いて説明する。図４は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置の制御動作を模式的に示したフローチャート図である。図５は、本発明の実施例１に係る車両駆動装置の変速段を１速から２速に変更するとき動作を模式的に示したタイムチャート図である。図６は、比較例に係る車両駆動装置における駆動装置の構成を模式的に示したスケルトン図である。図７は、比較例に係る車両駆動装置の変速段を１速から２速に変更するとき動作を模式的に示したタイムチャート図である。
【００７５】
まず、車両停止又は前進時において、ハイブリッド制御装置１８は、要求変速段の変化があるか否かを判断する（ステップＡ１）。なお、要求変速段の変化は、自動変速において情報処理（演算）により要求変速段の変化（アップシフト、ダウンシフト）があった場合、手動変速においてシフト操作があった場合が挙げられる。要求変速段の変化は、図５のタイムチャートにおいては要求変速段が１速から２速に変化したＴ１の時点に相当する。要求変速段の変化がない場合（ステップＡ１のＮＯ）、ステップＡ１に戻る。
【００７６】
要求変速段の変化があった場合（ステップＡ１のＹＥＳ）、ハイブリッド制御装置１８は、変速機制御装置１４を介してクラッチ３を断（ＯＦＦ）に制御し、かつ、第１モータジェネレータ制御装置１５を介して第１モータジェネレータ５を駆動又は回生制御する（ステップＡ２）。なお、ステップＡ２の制御は、図５のタイムチャートにおいては、クラッチトルクが減少しているＴ１からＴ２の間に相当する。また、ステップＡ２において、第１モータジェネレータ５は、アップシフトの場合は駆動制御によりアシストし、ダウンシフトの場合は回生制御によりエンジンブレーキに相当する回生ブレーキをかける（ステップＡ３〜Ａ５においても同様）。
【００７７】
ステップＡ２の後、ハイブリッド制御装置１８は、変速機制御装置１４を介して変速機４をニュートラルの状態に制御し、かつ、第１モータジェネレータ制御装置１５を介して第１モータジェネレータ５を駆動又は回生制御する（ステップＡ３）。なお、ステップＡ３の制御は、図５のタイムチャートにおいては、実変速段が１速からニュートラルに変化するＴ２からＴ３の間に相当する。
【００７８】
ステップＡ３の後、ハイブリッド制御装置１８は、要求後の変速段で対応する回転要素（例えば、要求後の変速段が前進２速であれば出力軸２８と第２ドリブンギヤ３０）間の回転速度が同期するように、変速機制御装置１４を介してクラッチ３を接状態に制御し、かつ、第２モータジェネレータ制御装置１６を介して第２モータジェネレータ６を回生又は駆動制御し、かつ、第１モータジェネレータ制御装置１５を介して第１モータジェネレータ５を駆動又は回生制御する（ステップＡ４）。なお、ステップＡ４の制御は、図５のタイムチャートにおいては、クラッチトルクが高くなるＴ３からＴ４の間に相当する。また、ステップＡ４において、第２モータジェネレータ６は、アップシフトの場合は回生制御によりエンジン回転数を引き摺り落し、ダウンシフトの場合は駆動制御によりエンジン回転数を引き上げる。これにより、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度を同期させる時間を短縮することができる。
【００７９】
ステップＡ４の後、ハイブリッド制御装置１８は、変速機制御装置１４を介してクラッチ３を断（ＯＦＦ）に制御し、かつ、変速機制御装置１４を介して変速機４を要求後の変速段となるように制御し、かつ、第１モータジェネレータ制御装置１５を介して第１モータジェネレータ５を駆動又は回生制御する（ステップＡ５）。なお、ステップＡ５の制御は、図５のタイムチャートにおいては、実変速段がニュートラルから２速になるＴ４からＴ５の間に相当する。
【００８０】
ステップＡ５の後、ハイブリッド制御装置１８は、変速機制御装置１４を介してクラッチ３を接状態に制御し（ステップＡ６）、その後、終了する。なお、ステップＡ６の制御は、図５のタイムチャートにおいては、クラッチトルクが上昇するＴ５からＴ６の間に相当する。
【００８１】
なお、比較例として、実施例１の第２モータジェネレータ（図２の６）を有さない図６のような構成の場合、切換機構３５´、３６´、３７´において回転要素間の回転速度を同期させるためにシンクロ装置を設ける必要があり、変速機４の軸方向のサイズが大きくなってしまう。また、比較例では、実施例１の第２モータジェネレータ（図２の６）を有さないので、エンジン回転数が成り行きで落ちて行き、変速機４で要求後の変速段を構成した後のクラッチ３を接状態に開始できるタイミングが遅れてしまい、要求変速段の変化があってから実際の変速段の変化が完了するまでの時間が実施例１よりも長くなってしまう（図７参照）。
【００８２】
実施例１によれば、差動装置７（出力軸２８でも可）を駆動可能な第１モータジェネレータ５を設けるとともに入力軸２１を駆動可能な第２モータジェネレータ６を設けることで、要求変速段に対応する回転要素間の回転速度を同期させることができるようになるので、切換機構３５〜３７においてシンクロ機構を設ける必要がない。切換機構３５〜３７においてシンクロ機構が不要になることにより、シンクロ機構による引き摺りロスがなくなるとともに、変速機４の軸長を短縮することができ、切換機構３５〜３７における部品点数を減少させることができ、第２モータジェネレータ６を追加した分のコストを切換機構３５〜３７の簡素化により相殺することができる。
【００８３】
また、実施例１によれば、入力軸２１を駆動可能な第２モータジェネレータ６の回生又は駆動により要求変速段に対応する回転要素間の回転速度を強制的に同期させることができるので、変速時間の短縮させることができ、フィーリングを向上させることができる。
【００８４】
また、実施例１によれば、アップシフト時の第１モータジェネレータ５の駆動（力行）による変速アシス卜時に、第２モータジェネレータ６で回生を行なうため、トータルでの消費電力を低減させることができる。
【００８５】
さらに、実施例１によれば、第２モータジェネレータ６を設けることでエンジン２を始動するスタータが不要となり、コストダウンを図ることができる。
【実施例２】
【００８６】
本発明の実施例２に係る車両駆動装置について図面を用いて説明する。図８は、本発明の実施例２に係る車両駆動装置の制御動作を模式的に示したフローチャート図である。図９は、本発明の実施例２に係る車両駆動装置の変速段を１速から２速に変更するとき動作を模式的に示したタイムチャート図である。
【００８７】
実施例２は、実施例１の変形例であり、ハイブリッド制御装置（図２の１８）において、実施例１の図４のステップＡ１〜Ａ４に対応する図８のステップＢ１〜Ｂ４を実施して要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度が同期するように制御した後、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度差が所定値以下であるか否かを判断（図８のステップＢ５）するようにしたものである。回転要素間の回転速度差は、ハイブリッド制御装置（図２の１８）において、入力軸回転センサ（図示せず）及び出力軸回転センサ（図示せず）からの各回転速度データと、現状の変速段に対応する変速比データとに基づいて演算することができる。回転速度差が所定値以下でない場合（図８のステップＢ５のＮＯ）、ハイブリッド制御装置（図２の１８）は、実施例１の図４のステップＡ５、Ａ６に対応する図８のステップＢ６、Ｂ７を実施して要求後の変速段に切り換え、その後、終了する。一方、回転速度差が所定値以下である場合（図８のステップＢ５のＹＥＳ）、ハイブリッド制御装置（図２の１８）は、第１モータジェネレータ制御装置１５を介して第１モータジェネレータ５を駆動又は回生制御し、かつ、変速機制御装置１４を介してクラッチ３を接（ＯＮ）に制御したまま、変速機制御装置１４を介して変速機４を要求後の変速段となるように制御し（図８のステップＢ８）、その後、終了する。なお、ステップＢ８の制御は、図９のタイムチャートにおいては、実変速段がニュートラルから２速になるＴ４からＴ６の間に相当する。Ｔ４からＴ６の間ではクラッチを断にしないのでＴ４からＴ５の間でクラッチが断になるのを待つ必要がなく、Ｔ４からＴ５の間の時間を短縮することができ、これにより変速時間を短縮することができる。また、実施例２に係る車両駆動装置の構成は、実施例１と同様である。
【００８８】
実施例２によれば、実施例１と同様な効果を奏するとともに、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度が同期しているか判断し、同期しているときにクラッチを断にすることなく要求後の変速段に切り換えることができるので、変速時間の短縮を図ることができる。
【実施例３】
【００８９】
本発明の実施例３に係る車両駆動装置について図面を用いて説明する。図１０は、本発明の実施例３に係る車両駆動装置における駆動装置の構成を模式的に示したスケルトン図である。
【００９０】
実施例３は、実施例１の変形例であり、入力軸２１を第２モータジェネレータ６の出力軸６ａと直接連結するのをやめ、入力軸２１と第２モータジェネレータ６の出力軸６ａとの間に第４切換機構４４を設けたものである。第４切換機構４４は、入力軸２１と第２モータジェネレータ６の出力軸６ａとの連結及びその解除を切り換える機構である。第４切換機構４４は、入力軸２１とスプライン係合するスリーブが第２モータジェネレータ６の出力軸６ａとスプライン係合することで第２モータジェネレータ６の出力軸６ａと入力軸２１とを連結して第２モータジェネレータ６の出力軸６ａと入力軸２１とを一体回転するようにし、当該スリーブを第２モータジェネレータ６の出力軸６ａとのスプライン係合を解除することで第２モータジェネレータ６の出力軸６ａと入力軸２１との連結を解除して第２モータジェネレータ６の出力軸６ａと入力軸２１とを相対回転可能にする。第４切換機構４４の切換動作は、アクチュエータ（図示せず）によって行われる。アクチュエータ（図示せず）は、変速機制御装置（図１の１４）によって駆動制御される。実施例３のその他の構成や動作については、実施例１と同様である。また、実施例３において、実施例２を適用してもよい
【００９１】
実施例３によれば、入力軸２１と第２モータジェネレータ６の出力軸６ａとを切り離せる構成とすることにより、第２モータジェネレータ６の駆動又は回生若しくは発電の必要がないときに入力軸２１から第２モータジェネレータ６を切り離せば、第２モータジェネレータ６のイナーシャ分のロス（動力損失）を回避することができる。
【実施例４】
【００９２】
本発明の実施例４に係る車両駆動装置について図面を用いて説明する。図１１は、本発明の実施例４に係る車両駆動装置における駆動装置の構成を模式的に示したスケルトン図である。
【００９３】
実施例４は、実施例３の変形例であり、エンジン２と変速機４との間にクラッチを設けるのをやめ、その代わりにダンパ装置４５を設けたものである。ダンパ装置４５は、弾性力によってエンジン２と変速機４との間に生じた変動トルクを吸収するダンパ部を有する装置である。なお、ダンパ装置４５は、摩擦力によってエンジン２と変速機４との間に生じた変動トルクを吸収するヒステリシス部を有する構成であってもよく、ダンパ部及びヒステリシス部で変動トルクを吸収できなくなったときにすべりを生ずるリミッタ部を有する構成であってもよい。なお、実施例４に係る車両駆動装置のその他の構成は、実施例１と同様である。
【００９４】
次に、本発明の実施例４に係る車両駆動装置の制御動作について図面を用いて説明する。図１２は、本発明の実施例４に係る車両駆動装置の制御動作を模式的に示したフローチャート図である。図１３は、本発明の実施例４に係る車両駆動装置の変速段を１速から２速に変更するとき動作を模式的に示したタイムチャート図である。
【００９５】
まず、車両停止又は前進時において、ハイブリッド制御装置（図１の１８）は、要求変速段の変化があるか否かを判断する（ステップＣ１）。要求変速段の変化は、図１３のタイムチャートにおいては要求変速段が１速から２速に変化したＴ１の時点に相当する。要求変速段の変化がない場合（ステップＣ１のＮＯ）、ステップＣ１に戻る。
【００９６】
要求変速段の変化があった場合（ステップＣ１のＹＥＳ）、ハイブリッド制御装置（図１の１８）は、第１モータジェネレータ制御装置（図１の１５）を介して第１モータジェネレータ５を駆動又は回生制御する（ステップＣ２）。なお、ステップＣ２では、実施例１の図４のステップＡ２と異なり、エンジン２の回転動力（駆動力又はエンジンブレーキ力）は変速機４に伝達された状態にある。また、ステップＣ２の制御は、図１３のタイムチャートにおいては、クラッチトルクが減少しているＴ１からＴ２の間に相当する。また、ステップＣ２において、第１モータジェネレータ５は、アップシフトの場合は駆動制御によりアシストし、ダウンシフトの場合は回生制御によりエンジンブレーキに相当する回生ブレーキをかける（ステップＣ３〜Ｃ７においても同様）。
【００９７】
ステップＣ２の後、ハイブリッド制御装置（図１の１８）は、エンジントルクが０Ｎｍ以下となっているか否かを判断する（ステップＣ３）。エンジントルクが０Ｎｍ以下となっているポイントは、図１３のＴ２の時点に相当する。エンジントルクが０Ｎｍ以下となっていない場合（ステップＣ３のＮＯ）、ステップＣ３に戻る。
【００９８】
エンジントルクが０Ｎｍ以下となっている場合（ステップＣ３のＹＥＳ）、ハイブリッド制御装置（図１の１８）は、第１モータジェネレータ制御装置（図１の１５）を介して第１モータジェネレータ５を駆動又は回生制御するとともに、第２モータジェネレータ制御装置（図１の１６）を介して第２モータジェネレータ６を駆動又は回生制御する（ステップＣ４）。第２モータジェネレータ６を駆動又は回生制御するのは、実施例４においてクラッチがないためで、変速機４においてシフト抜き（現状の変速段をニュートラルにする）を行うために、現状の変速段に対応する回転要素（例えば、現状の変速段が前進１速であれば出力軸２８と第１ドリブンギヤ２９）間でゼロトルクとなるようにしたものである。ステップＣ４の制御は、図１３のタイムチャートにおいては、第２モータジェネレータ６が駆動状態となっているＴ２からＴ３の間に相当する。
【００９９】
ステップＣ４の後、ハイブリッド制御装置（図１の１８）は、変速機制御装置（図１の１４）を介して変速機４をニュートラルの状態に制御し、かつ、第１モータジェネレータ制御装置（図１の１５）を介して第１モータジェネレータ５を駆動又は回生制御する（ステップＣ５）。なお、ステップＣ５の制御は、図１３のタイムチャートにおいては、実変速段が１速からニュートラルに変化するＴ３からＴ４の間に相当する。
【０１００】
ステップＣ５の後、ハイブリッド制御装置（図１の１８）は、要求後の変速段で対応する回転要素（例えば、要求後の変速段が前進２速であれば出力軸２８と第２ドリブンギヤ３０）間の回転速度が同期するように、第２モータジェネレータ制御装置（図１の１６）を介して第２モータジェネレータ６を回生又は駆動制御し、かつ、第１モータジェネレータ制御装置（図１の１５）を介して第１モータジェネレータ５を駆動又は回生制御する（ステップＣ６）。なお、ステップＣ６の制御は、図１３のタイムチャートにおいては、Ｔ３からＴ５の間に相当する。また、ステップＣ６において、第２モータジェネレータ６は、アップシフトの場合は回生制御によりエンジン回転数を引き摺り落し、ダウンシフトの場合は駆動制御によりエンジン回転数を引き上げる。これにより、要求後の変速段で対応する回転要素間の回転速度を同期させる時間を短縮することができる。
【０１０１】
ステップＣ６の後、ハイブリッド制御装置（図１の１８）は、変速機制御装置（図１の１４）を介して変速機４を要求後の変速段となるように制御し、かつ、第１モータジェネレータ制御装置（図１の１５）を介して第１モータジェネレータ５を駆動又は回生制御し（ステップＣ７）、その後、終了する。なお、ステップＣ７の制御は、図１３のタイムチャートにおいては、Ｔ５以降に相当する。
【０１０２】
実施例４によれば、実施例１と同様な効果を奏するとともに、エンジントルクが０Ｎｍ以下となったときに第２モータジェネレータ６を駆動又は回生制御することでクラッチがなくとも変速機４でのシフト抜けが可能となる。
【０１０３】
なお、本発明の全開示（請求の範囲及び図面を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【符号の説明】
【０１０４】
１  車両駆動装置
２  エンジン（内燃機関）
２ａ  クランクシャフト
３  クラッチ
３ａ  クラッチ部
３ｂ  ダンパ部
４  変速機
５  第１モータジェネレータ
５ａ  出力軸
５ｂ  ドライブギヤ
６  第２モータジェネレータ
６ａ  出力軸
７  差動装置
７ａ、７ｂ  車軸
７ｃ  リングギヤ
８、９  車輪
１０  第１インバータ
１１  第２インバータ
１２  バッテリ
１３  エンジン制御装置（内燃機関制御装置）
１４  変速機制御装置
１５  第１モータジェネレータ制御装置
１６  第２モータジェネレータ制御装置
１７  バッテリ制御装置
１８  ハイブリッド制御装置
１９  センサ
２１  入力軸
２２  第１ドライブギヤ
２３  第２ドライブギヤ
２４  第３ドライブギヤ
２５  第４ドライブギヤ
２６  第５ドライブギヤ
２７  リバースドライブギヤ
２８  出力軸
２９  第１ドリブンギヤ
３０  第２ドリブンギヤ
３１  第３ドリブンギヤ
３２  第４ドリブンギヤ
３３  第５ドリブンギヤ
３４  出力ドライブギヤ
３５  第１切換機構（切換機構）
３６  第２切換機構（切換機構）
３７  第３切換機構（切換機構）
３８  リバースドリブンギヤ
３９  リバースアイドラギヤ
４０  回転軸
４１  ドリブンギヤ
４２  ドライブギヤ
４４  第４切換機構（他の切換機構）
４５  ダンパ装置
【図１】
0005942412.tif 000002
【図２】
0005942412.tif 000003
【図３】
0005942412.tif 000004
【図４】
0005942412.tif 000005
【図５】
0005942412.tif 000006
【図６】
0005942412.tif 000007
【図７】
0005942412.tif 000008
【図８】
0005942412.tif 000009
【図９】
0005942412.tif 000010
【図１０】
0005942412.tif 000011
【図１１】
0005942412.tif 000012
【図１２】
0005942412.tif 000013
【図１３】
0005942412.tif 000014