(57)【要約】【課題】変速比の設定自由度を向上させることが可能なハイブリッド車両の変速装置を提供すること。【解決手段】エンジン側入力軸３２とモータ側入力軸３３とを、出力軸３１を挟んで出力軸３１に平行に設け、各入力軸３２，３３の回転を変速して出力軸３１に伝達する変速機構６０は、エンジン側入力軸３２と出力軸３１との間で、並列に動力伝達を行う複数のローラ組６１ａ，６１ｂを有した第１摩擦ローラ群６１と、モータ側入力軸３３と出力軸３１との間で、並列に動力伝達を行う複数のローラ組６２ａ，６２ｂを有した第２摩擦ローラ群６２と、エンジン側入力軸３２とモータ側入力軸３３との間で、動力伝達を行う入力軸間伝達機構６３と、を備えることを特徴とするハイブリッド車両の変速装置とした。【選択図】図１
2015229413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１駆動源の回転が入力される第１入力軸と、
第２駆動源の回転が入力される第２入力軸と、
各入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する変速機構と、
を備えたハイブリッド車両の変速装置において、
前記第１入力軸と前記第２入力軸とを、前記出力軸を挟んで前記出力軸に平行に設け、
前記変速機構は、
前記第１入力軸と前記出力軸との間で、並列に動力伝達を行う複数の動力伝達組を有した第１変速群と、
前記第２入力軸と前記出力軸との間で、並列に動力伝達を行う複数の動力伝達組を有した第２変速群と、
前記第１入力軸と前記第２入力軸との間で動力伝達を行う入力軸間伝達機構と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の変速装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両の変速装置において、
前記第１変速群を、前記出力軸に設けた複数の摩擦ローラと、前記第１入力軸に設けた複数の摩擦ローラと、を選択的に接触させて動力伝達を行う第１摩擦ローラ群により構成し、
前記第２変速群を、前記出力軸に設けた前記複数の摩擦ローラと、前記第２入力軸に設けた複数の摩擦ローラと、を選択的に接触させて動力伝達を行う第２摩擦ローラ群により構成したことを特徴とするハイブリッド車両の変速装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド車両の変速装置において、
前記入力軸間伝達機構は、前記第１入力軸から前記第２入力軸へ減速して動力伝達することを特徴とするハイブリッド車両の変速装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の変速装置において、
前記入力軸間伝達機構は、前記第１入力軸から前記第２入力軸へ増速して動力伝達することを特徴とするハイブリッド車両の変速装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の変速装置において、
前記第１変速群と前記第２変速群とを、軸方向に重ねて配置し、
前記入力軸間伝達機構を、両変速群と軸方向に異なる位置に配置したことを特徴とするハイブリッド車両の変速装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の変速装置において、
前記第１変速群と前記第２変速群とを、軸方向に重ねて配置し、
さらに、前記入力軸間伝達機構を両変速群と軸方向に重ねて配置したことを特徴とするハイブリッド車両の変速装置。
【請求項７】
請求項６に記載のハイブリッド車両の変速装置において、
前記第１変速群を、前記出力軸に設けた複数の摩擦ローラと、前記第１入力軸に設けた複数の摩擦ローラと、を選択的に接触させて動力伝達する第１摩擦ローラ群により構成し、
前記第２変速群を、前記出力軸に設けた前記複数の摩擦ローラと、前記第２入力軸に設けた複数の摩擦ローラと、を選択的に接触させて動力伝達する第２摩擦ローラ群により構成し、
前記入力軸間伝達機構は、前記第１入力軸に設けた前記複数の摩擦ローラの１つと、この摩擦ローラと軸方向に重なって配置された前記第２入力軸に設けた前記複数の摩擦ローラの１つと、の間に介在された摩擦ローラより成る楔ローラを備え、この楔ローラを両入力軸の前記摩擦ローラに接触した動力伝達位置と前記摩擦ローラから離れた非動力伝達位置とに移動可能としたことを特徴とするハイブリッド車両の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの駆動源を有したハイブリッド車両の変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車両の変速装置として、２つの駆動源を有したハイブリッド車両において、両駆動源と駆動輪との間に介在されて、両駆動源の回転を変速して動力伝達するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この従来技術では、エンジン（第１駆動源)とモータ（第２駆動源)との動力を共通の入力軸に伝達し、この入力軸から変速機構を介して変速して出力軸に動力伝達するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１８３９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来技術では、変速機構が、エンジンおよびモータの回転が共通で入力される入力軸の回転を、変速して出力軸に動力伝達する構造であるため、エンジンの駆動時とモータの駆動時とで、異なる変速比設定にすることが難しい。
このため、エンジンとモータとの最大トルクが異なる場合などに、両者にとって最適の変速比に設定することが難しかった。
よって、エンジンとモータとの最大トルクが異なる場合に、それぞれ最適変速比に設定しようとすると、トルクの小さい側の駆動源と入力軸との間に減速機を追加したり、トルクの大きい側の駆動源と入力軸との間に増速機を追加したりする必要がある。このように、減速機や増速機などの変速構造を追加すると、変速装置の軸長が長くなるとともに、コスト、重量の増加を招く。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、変速比の設定自由度を向上させることが可能なハイブリッド車両の変速装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、
第１駆動源の回転が入力される第１入力軸と第２駆動源の回転が入力される第２入力軸とを、出力軸を挟んで前記出力軸に平行に設け、
各入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する変速機構は、
前記第１入力軸と前記出力軸との間で、並列に動力伝達を行う複数の動力伝達組を有した第１変速群と、
前記第２入力軸と前記出力軸との間で、並列に動力伝達を行う複数の動力伝達組を有した第２変速群と、
前記第１入力軸と前記第２入力軸との間で動力伝達を行う入力軸間伝達機構と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の変速装置とした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のハイブリッド車両の変速装置では、第１駆動源の動力は、第１入力軸から第１変速群により変速されて出力軸に伝達される。一方、第２駆動源の動力は、第２入力軸から第２変速群を介して出力軸に伝達される。
したがって、第１変速群と第２変速群との変速比を独立して設定することで、第１駆動源と第２駆動源とのそれぞれに最適の変速比設定とすることが可能である。
さらに、第１駆動源の動力を、入力軸間伝達機構を介して第２入力軸に入力し、第２変速群を介して出力することが可能であるとともに、第２駆動源の動力を、入力軸間伝達機構を介して第１入力軸に入力し、第１変速群を介して出力することが可能である。
このように、入力軸間伝達機構を備えていることにより、第１変速群と第２変速群とを出力軸に対して並列に設けていても、一方の駆動源の動力を、両変速群を介して出力軸に伝達可能である。したがって、軸方向寸法を抑えつつ、多段の変速比設定が可能である。加えて、入力軸間伝達機構を介して動力伝達を行う際に、入力軸間伝達機構において減速や増速などの変速を行うことも可能である。よって、入力軸間動力伝達機構と各変速群とにより、多様性を有した変速比設定が可能であり、高い変速比の設定自由度を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１のハイブリッド車両の変速装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】実施の形態１のハイブリッド車両の変速装置のＥＶモードにおける各変速段の動力伝達状態の説明図であり、（ａ）はＥＶ１速の動力伝達状態の模式図、（ｂ）はＥＶ２速の動力伝達状態の模式図である。
【図３】実施の形態１のハイブリッド車両の変速装置のＨＥＶモードにおける各変速段の動力伝達状態の説明図であり、（ａ）はＨＥＶ１速の動力伝達状態の模式図、（ｂ）はＨＥＶ２速の動力伝達状態の模式図、（ｃ）はＨＥＶ３速の動力伝達状態の模式図、（ｄ）はＨＥＶ４速の動力伝達状態の模式図である。
【図４】実施の形態１のハイブリッド車両の変速装置の変速機構の説明図である。
【図５】実施の形態２のハイブリッド車両の変速装置の全体構成を示す模式図である。
【図６】実施の形態３のハイブリッド車両の変速装置の全体構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のハイブリッド車両の変速装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
まず、実施の形態１のハイブリッド車両の変速装置の構成を説明する。
図１は、実施の形態１のハイブリッド車両の変速装置の構成を模式的に示す模式図であり、このハイブリッド車両は、第１駆動源としてのエンジン１０と、第２駆動源としての電動モータ２０と、変速装置３０とを有している。
そして、変速装置３０は、駆動輪Ｗに対して、エンジン１０および電動モータ２０から伝達される動力を、差動装置４および駆動軸５を介して伝達可能に連結されている。
【００１０】
エンジン１０は、いわゆる内燃機関であり、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジンなどを用いることができる。
また、エンジン１０の駆動は、駆動制御ユニット１１０により制御される。この駆動制御ユニット１１０は、例えば、スロットルアクチュエータによる吸入空気量、インジェクタによる燃料噴射量、点火プラグによる点火時期の少なくとも１つを制御してエンジントルクを制御する。そして、駆動制御ユニット１１０は、エンジン１０の出力軸（クランク軸）に発生するエンジントルクがトルク指令値と一致するように制御する。なお、駆動制御ユニット１１０は、マイクロコンピュータを備えた電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成されている。
【００１１】
電動モータ２０は、固定子と回転子とを備えた回転電機であって、例えば、三相交流による同期モータを用いることができる。そして、電動モータ２０は、バッテリ（図示省略）に接続されたインバータ（図示省略）から供給される電力により回転して、機械的動力（モータトルク）を出力する。また、電動モータ２０は、駆動輪Ｗあるいはエンジン１０からの外力により回転して起電力を発生する発電機として機能する。すなわち、電動モータ２０には、電動機として機能したり、発電機として機能したりすることができる、いわゆるモータジェネレータを用いている。
【００１２】
電動モータ２０の駆動は、前述の駆動制御ユニット１１０により制御される。すなわち、駆動制御ユニット１１０は、例えば、エンジン１０を効率のよい状態で運転させる一方、駆動力やエンジンブレーキの過不足を、電動モータ２０により補い、かつ、減速時には、エネルギの回生を行うことで燃費の向上を図る。
【００１３】
変速装置３０は、出力軸３１を挟んで、出力軸３１に平行なエンジン側入力軸（第１入力軸）３２とモータ側入力軸（第２入力軸）３３とを備えている。
そして、変速装置３０は、各軸３１，３２，３３の間で動力伝達を行う変速機構６０（図４参照）を備えている。
【００１４】
変速機構６０は、図４に示す、第１摩擦ローラ群６１（第１変速群）と第２摩擦ローラ群（第２変速群）６２と入力軸間伝達機構６３とを備えている。
第１摩擦ローラ群６１は、エンジン側入力軸３２と出力軸３１との間で動力伝達を行うもので、第１のローラ組６１ａと第２のローラ組６１ｂとを並列に備えている。
第２摩擦ローラ群６２は、モータ側入力軸３３と出力軸３１との間で動力伝達を行うもので、第１のローラ組６２ａと第２のローラ組６２ｂとを並列に備えている。
入力軸間伝達機構６３は、出力軸３１を迂回して、エンジン側入力軸３２とモータ側入力軸３３との間で動力伝達を行うもので、楔ローラ３４を備えている。
【００１５】
以下に、図１に基づいて、変速機構６０について、詳細に説明する。
まず、エンジン側入力軸３２と出力軸３１との間で、動力伝達を行う第１摩擦ローラ群６１（図４参照）の構成について説明する。
出力軸３１は、軸方向の両端部をベアリング３１ｃ，３１ｄに支持され、前記差動装置４に動力を伝達可能に接続されている。
また、出力軸３１には、外径が異なる大径ローラ３１ａと小径ローラ３１ｂとが、軸方向に隣接して同軸に設けられている。各ローラ３１ａ，３１ｂは、その外周の摩擦面を後述する対向配置されたローラに押し付けられて動力を伝達する摩擦ローラにより構成されている。
なお、摩擦ローラは、摩擦ローラどうしの外周接触面に生じる油膜のレオロジー特性によりで動力を伝達する、いわゆるトラクションドライブ方式のものである。また、この際、伝達される動力は、トラクション係数とローラ間の押付力との積により与えられる。
【００１６】
エンジン側入力軸３２は、回転軸３２ｉｎ、第１偏心軸３２ｈ、小径ローラ３２ａ、大径ローラ３２ｂを備えている。
第１偏心軸３２ｈは、軸方向両端部をベアリング３２ｃ，３２ｄにより回転角を変更可能に支持されている。そして、第１偏心軸３２ｈには、摩擦ローラによりなる、小径ローラ３２ａと大径ローラ３２ｂとが、それぞれ、出力軸３１の大径ローラ３１ａと小径ローラ３１ｂと軸方向に重なる位置に（径方向に対向して）設けられている。
【００１７】
そして、エンジン１０の回転軸（クランク軸）と一体に回転する回転軸３２ｉｎと小径ローラ３２ａとが、第１エンジン側連結継手４１を介して、径方向の相対変位を許容しつつ動力伝達可能に連結されている。また、小径ローラ３２ａと大径ローラ３２ｂとが、第２エンジン側連結継手４２を介して、径方向の相対変位を許容しつつ動力伝達可能に連結されている。なお、各連結継手４１，４２としては、例えば、オルダム継手などが用いられる。
【００１８】
以上のように、第１摩擦ローラ群６１の第１のローラ組６１ａは、図４に示すように、軸方向に重なる出力軸３１の大径ローラ３１ａとエンジン側入力軸３２の小径ローラ３２ａとの一対のローラ組から構成されている。
また、第１摩擦ローラ群６１の第２のローラ組６１ｂは、軸方向に重なる出力軸３１の小径ローラ３１ｂとエンジン側入力軸３２の大径ローラ３２ｂとの一対のローラ組から構成されている。
なお、図示のように、両ローラ組６１ａ，６１ｂは、それぞれローラ径の違いから異なる変速比が形成され、両ローラ組６１ａ，６１ｂにより選択的に動力伝達を行うことで、２通りの変速比を得ることができる。
【００１９】
第１摩擦ローラ群６１において、両ローラ組６１ａ，６１ｂのいずれかにより動力伝達を行う状態と、その両方とも動力伝達を行わないニュートラル状態とは、第１偏心軸３２ｈにより切り替えられる。
すなわち、第１偏心軸３２ｈは、両ローラ３２ａ，３２ｂを、図３に示すように、偏心させて回転可能に支持する偏心軸構造となっている。この偏心は、第１偏心軸３２ｈの両ローラ３２ａ，３２ｂを、出力軸３１の両ローラ３１ａ，３１ｂから離したニュートラル状態から、両ローラ３２ａ，３２ｂの一方を対向するローラに近付けた場合、もう一方が対向するローラから遠ざかるよう調整している。
したがって、第１偏心軸３２ｈの回転角度を変更することにより、両ローラ組６１ａ，６１ｂのいずれかにより動力伝達を行う状態と、動力伝達を行わないニュートラル状態とに切り替えられる。
【００２０】
具体的には、図３（ｂ）に示すように、エンジン側入力軸３２の小径ローラ３２ａを出力軸３１の大径ローラ３１ａに押し付けた動力伝達状態では、出力軸３１の小径ローラ３１ｂとエンジン側入力軸３２の大径ローラ３２ｂとが離間し動力伝達が断たれる。
一方、図３（ｄ）に示すように、エンジン側入力軸３２の大径ローラ３２ｂを出力軸３１の小径ローラ３１ｂに押し付けた動力伝達状態では、出力軸３１の大径ローラ３１ａとエンジン側入力軸３２の小径ローラ３２ａとが離間し動力伝達が断たれる。
また、図２（ａ）（ｂ）に示すように、エンジン側入力軸３２の両ローラ３２ａ，３２ｂを、出力軸３１の両ローラ３１ａ，３１ｂから離したニュートラル状態では、両軸３２，３１間で動力伝達は行われない。
なお、第１偏心軸３２ｈの回転角変化は、図１に示す第１アクチュエータ１０１の駆動により成される。
【００２１】
次に、モータ側入力軸３３と出力軸３１との間で動力伝達を行う第２摩擦ローラ群６２について説明する。
モータ側入力軸３３は、回転軸３３ｉｎ、第２偏心軸３３ｈ、小径ローラ３３ａ、大径ローラ３３ｂを備えている。
第２偏心軸３３ｈは、軸方向両端部をベアリング３３ｃ，３３ｄに回転角を変更可能に支持されている。そして、第２偏心軸３３ｈには、摩擦ローラによりなる、小径ローラ３３ａと大径ローラ３３ｂとが、それぞれ、出力軸３１の大径ローラ３１ａと小径ローラ３１ｂと軸方向に重なって（径方向に対向して）設けられている。
【００２２】
さらに、電動モータ２０から回転出力するロータ軸（図示両略）と一体回転する回転軸３３ｉｎと小径ローラ３３ａとが、第１モータ側連結継手５１を介して、径方向の相対変位を許容しつつ動力伝達可能に連結されている。また、小径ローラ３３ａと大径ローラ３３ｂとが、第２モータ側連結継手５２を介して、径方向の相対変位を許容しつつ動力伝達可能に連結されている。これらの各連結継手５１，５２として、例えば、オルダム継手などが用いられる。
【００２３】
したがって、前述した第２摩擦ローラ群６２の第１のローラ組６２ａは、図４にも示すように、出力軸３１の大径ローラ３１ａと、その軸方向に重なるモータ側入力軸３３の小径ローラ３３ａとの一対のローラ組により形成される。
また、第２摩擦ローラ群６２の第２のローラ組６２ｂは、出力軸３１の小径ローラ３１ｂと、その軸方向に重なるモータ側入力軸３３の大径ローラ３３ｂとの一対のローラ組により形成される。
なお、両ローラ組６２ａ，６２ｂは、それぞれのローラ径の違いから、異なる変速比が形成され、各ローラ組６２ａ，６２ｂにより選択的に動力伝達を行うことで、２通りの変速比を得ることができる。
【００２４】
また、モータ側入力軸３３も、エンジン側入力軸３２と同様に、両ローラ組６２ａ，６２ｂのいずれかにより動力伝達を行う状態と、その両方とも動力伝達を行わないニュートラル状態とは、第２偏心軸３３ｈの回転角変化により切り替えられる。
すなわち、第２偏心軸３３ｈは、両ローラ３３ａ，３３ｂを、図２に示すように、偏心させて回転可能に支持する偏心軸構造となっている。さらにこの偏心は、第２偏心軸３３ｈの両ローラ３３ａ，３３ｂを、出力軸３１の両ローラ３１ａ，３１ｂから離したニュートラル状態から、両ローラ３３ａ，３３ｂの一方を対向するローラに近付けた場合、もう一方が対向するローラから遠ざかるよう調整している。
【００２５】
したがって、第２偏心軸３３ｈの回転角度を変更することにより、両ローラ組６２ａ，６２ｂのいずれかにより動力伝達を行う状態と、動力伝達を行わないニュートラル状態とに切り替えられる。
【００２６】
具体的には、図２（ａ）に示すように、モータ側入力軸３３の小径ローラ３３ａを出力軸３１の大径ローラ３１ａに押し付けて動力伝達を行う状態では、出力軸３１の小径ローラ３１ｂとモータ側入力軸３３の大径ローラ３３ｂとが離間して動力伝達が断たれる。
一方、図２（ｂ）に示すように、モータ側入力軸３３の大径ローラ３３ｂを出力軸３１の小径ローラ３１ｂに押し付けて動力伝達を行う状態では、出力軸３１の大径ローラ３１ａとモータ側入力軸３３の小径ローラ３３ａとが離間して動力伝達が断たれる。
また、図３（ｂ）に示すように、モータ側入力軸３３の両ローラ３３ａ，３３ｂを、出力軸３１の両ローラ３１ａ，３１ｂから離したニュートラル状態では、両軸３３，３１間では動力伝達は行われない。
なお、第２偏心軸３３ｈの回転角変化は、第２アクチュエータ１０２の駆動により成される。
【００２７】
次に、出力軸３１を迂回してエンジン側入力軸３２とモータ側入力軸３３との間で動力伝達を行う入力軸間伝達機構６３について説明する。
本実施の形態１では、入力軸間伝達機構６３の構成要素として、楔ローラ３４が設けられている。この楔ローラ３４は、軸心を出力軸３１と平行に向け、エンジン側入力軸３２の大径ローラ３２ｂおよびモータ側入力軸３３の大径ローラ３３ｂと軸方向に重なって配置されている。
【００２８】
さらに、楔ローラ３４を支持する第３偏心軸３４ｈ（図３参照）は、第３アクチュエータ１０３の駆動による回転角変化により、楔ローラ３４を、下記の動力伝達位置と非動力伝達位置の２位置に移動可能としている。
すなわち、楔ローラ３４は、動力伝達位置では、図３（ａ）（ｃ）に示すように、両大径ローラ３２ｂ，３３ｂに当接して両大径ローラ３２ｂ，３３ｂの間で動力を伝達する。また、楔ローラ３４は、非動力伝達位置では、図３（ｂ）（ｄ）に示すように、両大径ローラ３２ｂ，３３ｂから離間して両大径ローラ３２ｂ，３３ｂの間の動力伝達を断つ。
【００２９】
したがって、図４に示す入力軸間伝達機構６３は、両摩擦ローラ群６１，６２に含まれる両大径ローラ３２ｂ，３３ｂおよび楔ローラ３４により構成されている。なお、図４では、図面の標記上見やすくするために、入力軸間伝達機構６３を、両摩擦ローラ群６１，６２とは軸方向に分けて、並列に図示しているが、実際には、両摩擦ローラ群６１，６２と軸方向に重なって配置されている。
【００３０】
入力軸間伝達機構６３の減速、等速、増速の設定は、本実施の形態１では、エンジン１０と電動モータ２０との最大トルクに基づき、入力軸間伝達機構６３による動力伝達時に両者の最大トルクが略均等になるように設定している。すなわち、本実施の形態１では、電動モータ２０の最大トルクがエンジン１０の最大トルクよりも僅かに低い設定となっている。そこで、最大エンジントルクが、入力軸間伝達機構６３を介してモータ側入力軸３３に入力された際に、最大モータトルクと略等しくなるように、エンジン側からモータ側へ僅かに増速して伝達するよう設定している。なお、この設定は、最大トルクを基準とするほかにも、例えば、エンジン１０の燃費効率を基準として、入力軸間伝達機構６３を介して動力伝達時（変速時）に、最も効率の良いエンジン回転数が得られるように設定することもできる。
【００３１】
（変速装置の変速作用）
次に、変速コントローラ１００の制御に基づいて変速装置３０において形成される変速段について説明する。変速コントローラ１００は、図外の走行状態を検出するセンサ（例えば、アクセル開度センサ、車速センサ）の検出に基づいて、走行状態に最適な変速段を決定し、各アクチュエータ１０１〜１０３を駆動させて、下記の変速段に切り替える。なお、変速コントローラ１００は、マイクロコンピュータを備えた電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成されている。
【００３２】
変速装置３０は、ＥＶモードで２段階の変速を行い、ＨＥＶモードで４段階の変速を行うもので、以下に、各変速段について、図２、図３に基づいて詳細に説明する。なお、ＥＶモードとは、電動モータ２０のみを駆動させたモードであり、ＨＥＶモードは、エンジン１０ならびに電動モータ２０を駆動させたモードである。また、ＨＥＶモードでは、電動モータ２０は、電動機と発電機とのいずれかの駆動状態、あるいはトルク０の非駆動状態とすることが可能である。
【００３３】
（ＥＶモード）
ＥＶモードでは、第２摩擦ローラ群６２により、変速比が大きい順に、ＥＶ１速とＥＶ２速が形成される。
ＥＶ１速は、図２（ａ）に示すように、モータ側入力軸３３の小径ローラ３３ａを、出力軸３１の大径ローラ３１ａに押し付け、かつ、エンジン側入力軸３２をニュートラル状態として形成する。この場合、電動モータ２０の回転が、第２摩擦ローラ群６２の第１のローラ組６２ａを介して減速されて出力軸３１に伝達される。
また、このＥＶ１速では、電動モータ２０の動力が出力軸３１へ伝達されるまでの動力伝達系におけるローラどうしの接触が１箇所のみであり、接触個所が複数存在するものと比較して、摩擦ロスが少なく効率的な動力伝達を行うことができる。
【００３４】
ＥＶ２速は、図２（ｂ）に示すように、モータ側入力軸３３の大径ローラ３３ｂを出力軸３１の小径ローラ３１ｂに押し付け、かつ、エンジン側入力軸３２をニュートラル状態として形成する。この場合、電動モータ２０の回転が、第２摩擦ローラ群６２の第２のローラ組６２ｂを介して増速されて出力軸３１に伝達される。
また、このＥＶ２速にあっても、出力軸３１への動力伝達系におけるローラどうしの接触が１箇所のみであり、接触個所が複数存在するものと比較して、摩擦ロスが少なく効率的な動力伝達を行うことができる。
【００３５】
（ＨＥＶモード）
ＨＥＶモードでは、第１，第２摩擦ローラ群６１，６２および入力軸間伝達機構６３を介して動力伝達を行うものであり、変速比が大きい順に、ＨＥＶ１速、ＨＥＶ２速、ＨＥＶ３速、ＨＥＶ４速を形成する。
ＨＥＶ１速は、図３（ａ）に示すように、楔ローラ３４を、両大径ローラ３２ｂ，３３ｂに押し付けるとともに、モータ側入力軸３３の小径ローラ３３ａを、出力軸３１の大径ローラ３１ａに押し付けて形成する。
このＨＥＶ１速では、エンジン側入力軸３２の回転が、入力軸間伝達機構６３により増速されてモータ側入力軸３３に伝達された後、第２摩擦ローラ群６２の第１のローラ組６２ａにより減速されて伝達される。
【００３６】
なお、このとき、第１摩擦ローラ群６１は、ニュートラル状態として、エンジン側入力軸３２と出力軸３１との間では、第１摩擦ローラ群６１を介した動力伝達は行わないようにする。
また、電動モータ２０は、ＥＶ１速と同様に駆動輪Ｗに動力伝達可能であり、モータトルクを０とすること、モータトルクをプラスにしてエンジントルクをアシストすること、モータトルクをマイナスとして回生すること、が可能である。
【００３７】
このように、ＨＥＶ１速では、エンジン１０の動力を、入力軸間伝達機構６３により増速してモータ側入力軸３３に伝達するようにしている。したがって、ＨＥＶ１速時のエンジン出力特性を、ＥＶ１速のモータ出力特性と同等の特性とすることができる。このように、ＥＶ１速時とＨＥＶ１速時とで、同等の出力特性とすることで、特に、坂道発進時などの大きなトルクが必要な運転時に、駆動源が異なっていても運転者に違和感を与えにくい。
【００３８】
ＨＥＶ２速は、図３（ｂ）に示すように、エンジン側入力軸３２の小径ローラ３２ａを出力軸３１の大径ローラ３１ａに押し付け、かつ、モータ側入力軸３３をニュートラル状態として形成する。この場合、エンジン側入力軸３２の回転が、第１摩擦ローラ群６１の第１のローラ組６１ａを介して減速されて出力軸３１に伝達される。
また、このＨＥＶ２速では、エンジン側入力軸３２から出力軸３１への動力伝達系におけるローラどうしの接触が１箇所のみであり、接触個所が複数存在するものと比較して、摩擦ロスが少なく効率的な動力伝達を行うことができる。
【００３９】
ＨＥＶ３速は、図３（ｃ）に示すように、楔ローラ３４を、両大径ローラ３２ｂ，３３ｂに押し付けるとともに、モータ側入力軸３３の大径ローラ３３ｂを出力軸３１の小径ローラ３１ｂに押し付けて形成する。この場合、エンジン側入力軸３２の回転が、入力軸間伝達機構６３および第２のローラ組６２ｂで増速されて出力軸３１に伝達される。
【００４０】
なお、このとき、第１摩擦ローラ群６１は、ＨＥＶ１速と同様に、ニュートラル状態として、エンジン側入力軸３２と出力軸３１との間では、第１摩擦ローラ群６１を介した動力伝達は行わないようにする。
また、電動モータ２０は、ＥＶ１速と同様に駆動輪Ｗに動力伝達可能であり、モータトルクを０とすること、モータトルクをプラスにしてエンジントルクをアシストすること、モータトルクをマイナスとして回生すること、が可能である。
【００４１】
ＨＥＶ４速は、図３（ｄ）に示すように、エンジン側入力軸３２の大径ローラ３２ｂを出力軸３１の小径ローラ３１ｂに押し付け、かつ、モータ側入力軸３３をニュートラル状態として形成する。この場合、エンジン側入力軸３２の回転が、第１摩擦ローラ群６１の第２のローラ組６１ｂにより増速されて出力軸３１に伝達される。
また、このＨＥＶ４速では、エンジン側入力軸３２から出力軸３１への動力伝達系におけるローラどうしの接触が１箇所のみであり、接触個所が複数存在するものと比較して、摩擦ロスが少なく効率的な動力伝達を行うことができる。
【００４２】
（実施の形態１の効果）
以下に、実施の形態１のハイブリッド車両の変速装置の効果を列挙する。
１）実施の形態１のハイブリッド車両の変速装置は、
第１駆動源としてのエンジン１０の回転が入力される第１入力軸としてのエンジン側入力軸３２と、
第２駆動源としての電動モータ２０の回転が入力される第２入力軸としてのモータ側入力軸３３と、
各入力軸３２，３３の回転を変速して出力軸３１に伝達する変速機構６０と、
を備えたハイブリッド車両の変速装置において、
前記エンジン側入力軸３２と前記モータ側入力軸３３とを、前記出力軸３１を挟んで前記出力軸３１に平行に設け、
前記変速機構６０は、
前記エンジン側入力軸３２と前記出力軸３１との間で、並列に動力伝達を行う複数の動力伝達組としてのローラ組６１ａ，６１ｂを有した第１変速群としての第１摩擦ローラ群６１と、
前記モータ側入力軸３３と前記出力軸３１との間で、並列に動力伝達を行う複数の動力伝達組としてのローラ組６２ａ，６２ｂを有した第２変速群としての第２摩擦ローラ群６２と、
前記エンジン側入力軸３２と前記モータ側入力軸３３との間で、動力伝達を行う入力軸間伝達機構６３と、
を備えることを特徴とする。
【００４３】
実施の形態１のハイブリッド車両の変速装置では、エンジン１０の動力は、エンジン側入力軸３２から第１摩擦ローラ群６１により変速されて出力軸３１に伝達される。一方、電動モータ２０の動力は、モータ側入力軸３３から第２摩擦ローラ群６２を介して出力軸３１に伝達される。
したがって、第１摩擦ローラ群６１と第２摩擦ローラ群６２との変速比を独立して設定することで、エンジン１０と電動モータ２０とのそれぞれに最適の変速比設定とすることが可能である。また、このような設定は、特に、坂道発進などに用いる低速段の変速比の設定において、有効となる。
そして、第１摩擦ローラ群６１と第２摩擦ローラ群６２とを軸方向に重ねて配置しているため、両者を軸方向に直列に配置したものと比較して、軸方向寸法を短縮でき、車載性に優れる。
【００４４】
さらに、実施の形態１のハイブリッド車両の変速装置では、エンジン１０の動力を、入力軸間伝達機構６３を介してモータ側入力軸３３に入力し、第２摩擦ローラ群６２を介して出力することが可能である。
このように、入力軸間伝達機構６３を設けたことにより、エンジン１０の動力を、第１摩擦ローラ群６１だけでなく、第２摩擦ローラ群６２を介して出力軸３１に伝達可能である。よって、上記のように両摩擦ローラ群６１，６２を出力軸３１に平行配置して軸方向寸法を短縮できながら、高い変速比設定自由度を得ることができる。
しかも、入力軸間伝達機構６３を介在させた変速段（ＨＥＶ１速、ＨＥＶ３速）では、入力軸間伝達機構６３の変速比に基づいて、第２摩擦ローラ群６２の各ローラ組６２ａ，６２ｂとは異なる変速比に設定することができる。
すなわち、第１摩擦ローラ群６１により設定されるＨＥＶ２速、ＨＥＶ４速に対し、入力軸間伝達機構６３の変速比の設定に基づいて、ＨＥＶ１速およびＨＥＶ３速を、高変速比側、低変速比側のいずれにもシフトすることができる。また、電動モータ２０の出力についても、本実施の形態１では、例示していないが、入力軸間伝達機構６３および第１摩擦ローラ群６１を介して変速を行って出力軸３１に伝達することも可能である。
【００４５】
さらに、本実施の形態１では、エンジン１０の回転および電動モータ２０の回転を、両摩擦ローラ群６１，６２の一方のみを介した動力伝達では、動力伝達系に介在されるローラどうしの接触が１箇所のみとなる。この場合、動力伝達系の複数個所にローラどうしの接触が存在するものと比較して、摩擦ロスが少なく効率的な動力伝達を行うことができる。なお、この効果は、動力伝達組として摩擦ローラ以外のギヤ列などを用いた場合も同様である。
【００４６】
２）実施の形態１に記載のハイブリッド車両の変速装置は、
前記第１変速群を、前記出力軸３１に設けた複数の摩擦ローラとしての各ローラ３１ａ，３１ｂと、前記エンジン側入力軸３２に設けた複数の摩擦ローラとしてのローラ３２ａ，３２ｂと、を選択的に接触させて動力伝達を行う第１摩擦ローラ群６１により構成し、
前記第２変速群を、前記出力軸３１に設けた複数の摩擦ローラとしての各ローラ３１ａ，３１ｂと、前記モータ側入力軸３３に設けた複数の摩擦ローラとしての各ローラ３３ａ，３３ｂと、を選択的に接触させて動力伝達を行う第２摩擦ローラ群６２により構成したことを特徴とする。
このように、両変速群として、摩擦ローラどうしの接触により動力伝達を行う第１摩擦ローラ群６１および第２摩擦ローラ群６２を用いるようにした。このため、変速群の動力伝達組としてギヤ列などを用いた場合と比較して、動力伝達の断接を行うクラッチなどを廃止することが可能であり、変速装置３０の軸方向寸法の短縮化を図ることができる。
【００４７】
３）実施の形態１に記載のハイブリッド車両の変速装置は、
前記入力軸間伝達機構６３は、前記エンジン側入力軸（第１入力軸）３２から前記モータ側入力軸（第２入力軸）３３へ増速して動力伝達することを特徴とする。
したがって、エンジン１０の最大トルクに対して電動モータ２０の最大トルクが低い場合に、エンジン１０から入力軸間伝達機構６３を介してモータ側入力軸３３に入力される最大トルクを電動モータ２０の最大トルクに近付けることができる。
よって、走行時に使用する駆動源としてエンジン１０を用いた場合と、電動モータ２０を用いた場合とで出力特性の変化が生じるのを抑えることができる。すなわち、低速段での発進時、特に、坂道発進時において、使用する駆動源が異なる場合の出力特性変化を抑えることができる。
【００４８】
４）実施の形態１に記載のハイブリッド車両の変速装置は、
前記第１摩擦ローラ群６１と前記第２摩擦ローラ群６２とを、軸方向に重ねて配置し、
前記入力軸間伝達機構６３を、両摩擦ローラ群６１，６２と軸方向に重ねて配置したことを特徴とする。
入力軸間伝達機構６３を、変速群としての両摩擦ローラ群６１，６２と軸方向に重ねて配置したため、入力軸間伝達機構６３を両摩擦ローラ群６１，６２と軸方向の異なる位置に配置したものと比較して、さらに軸方向寸法を短縮することができる。
【００４９】
５）実施の形態１に記載のハイブリッド車両の変速装置は、
前記第１変速群を、前記第１摩擦ローラ群６１により構成し、
前記第２変速群を、前記第２摩擦ローラ群６２により構成し、
前記入力軸間伝達機構６３を、前記エンジン側入力軸３２に設けた前記複数の摩擦ローラの１つである大径ローラ３２ｂと、この大径ローラ３２ｂと軸方向に重なって配置された前記モータ側入力軸３３に設けた前記複数の摩擦ローラの１つである大径ローラ３３ｂと、の間に介在された摩擦ローラより成る楔ローラ３４を備え、この楔ローラ３４を両入力軸３２，３３の前記摩擦ローラとしての両大径ローラ３２ｂ，３３ｂに接触した動力伝達位置と両大径ローラ３２ｂ，３３ｂから離れた非動力伝達位置とに移動可能としたことを特徴とする。
両変速群として、第１摩擦ローラ群６１および第２摩擦ローラ群６２を用いるようにしたのに加えて、入力軸間伝達機構６３を、両摩擦ローラ群６１，６２の両大径ローラ３２ｂ，３３ｂに接触して動力伝達を行う楔ローラ３４により構成した。
このため、入力軸間伝達機構６３を両摩擦ローラ群６１，６２と軸方向に重ねて配置することが容易に達成できる。
【００５０】
さらに、実施の形態１では、各摩擦ローラ群６１，６２の変速段の切り替え、および、入力軸間伝達機構６３の動力伝達位置と非動力伝達位置との切り替えを、各偏心軸３２ｈ，３３ｈ，３４ｈの回転角変化により行うようにした。
よって、動力伝達組として、ギヤ列を用いた場合のように、動力伝達の断接の切り替えを行うクラッチが不要になり、装置の軸方向寸法の一層の短縮が可能となる。
【００５１】
（他の実施の形態）
次に、他の実施の形態のハイブリッド車両の変速装置について説明する。
なお、他の実施の形態を説明するのにあたり、実施の形態１と共通する構成には実施の形態１と同じ符号を付して説明を省略し、実施の形態１との相違点のみ説明する。
【００５２】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２のハイブリッド車両の変速装置について説明する。
この実施の形態２では、入力軸間伝達機構２６３は、図５に示すように、両摩擦ローラ群６１，６２とは軸方向に異なる位置に配置されている。すなわち、実施の形態１の説明において図４では、見やすくするために入力軸間伝達機構６３を軸方向にずらして示したが、図５に示す実施の形態２では、入力軸間伝達機構２６３は、図示の位置に配置されている。
【００５３】
また、実施の形態２では、入力軸間伝達機構２６３は、エンジン側入力軸３２からモータ側入力軸３３への動力伝達に伴い、減速するように構成されている。
すなわち、入力軸間伝達機構２６３は、エンジン側入力軸３２に設けられたバイパス用摩擦ローラ２３２ｃと、モータ側入力軸３３に設けられたバイパス用摩擦ローラ２３３ｃと、両ローラ２３２ｃ，２３３ｃの間で動力伝達可能な楔ローラ２３４と、を備えている。
そして、エンジン側入力軸３２のバイパス用摩擦ローラ２３２ｃは、モータ側入力軸３３に設けられたバイパス用摩擦ローラ２３３ｃよりも小径に形成されている。なお、楔ローラ２３４は、実施の形態１と同様の偏心軸（図示省略）の回転角変化により、動力伝達位置と非動力伝達位置に移動される。
【００５４】
したがって、実施の形態２では、エンジン１０の最大トルクが電動モータ２０の最大トルクよりも小さい場合に、入力軸間伝達機構２６３を介してモータ側入力軸３３に入力されるエンジントルクを、モータトルクと同等に引き上げることが可能である。
また、実施の形態２では、入力軸間伝達機構２６３を介して動力伝達を行うＨＥＶ１速およびＨＥＶ３速におけるエンジン回転数に対する減速比が、実施の形態１よりも大きな値となる。
【００５５】
以上説明した実施の形態２のハイブリッド車両の変速装置では、上述した１）の効果に加え、以下に列挙する効果を奏する。
2-1）実施の形態２に記載のハイブリッド車両の変速装置は、
前記第１摩擦ローラ群６１と前記第２摩擦ローラ群６２とを、軸方向に重ねて配置し、
前記入力軸間伝達機構２６３を、両摩擦ローラ群６１，６２と軸方向に異なる位置に配置したことを特徴とする。
したがって、第１摩擦ローラ群６１と第２摩擦ローラ群６２とを、軸方向に重ねて配置したため、両者を軸方向に並べて配置したものと比較して、変速装置３０の軸方向寸法の短縮化を図ることが可能となる。
また、入力軸間伝達機構２６３を、両摩擦ローラ群６１，６２と軸方向に異なる位置に配置したため、入力軸間伝達機構２６３の変速比の設定にあたり、両摩擦ローラ群６１，６２の変速比による制約がなくなり、変速比の設定自由度が向上する。
例えば、実施の形態２では、入力軸間伝達機構２６３は、エンジン側入力軸３２からモータ側入力軸３３へ減速して動力伝達するようにしたが、例えば、エンジン１０および電動モータ２０の仕様変更により、増速する場合でも、その設定が容易である。
【００５６】
2-2）実施の形態２に記載のハイブリッド車両の変速装置は、
入力軸間伝達機構２６３は、エンジン側入力軸３２からモータ側入力軸３３へ減速して動力伝達することを特徴とする。
したがって、エンジン１０の最大トルクが電動モータ２０の最大トルクよりも小さい場合に、入力軸間伝達機構２６３を介してモータ側入力軸３３に入力されるエンジントルクを、モータトルクと同等に引き上げることが可能である。これにより、ＥＶモードとＨＥＶモードとで、運転者に違和感を与えにくい変速比に設定することが可能である。
【００５７】
（実施の形態３）
図６は、実施の形態３のハイブリッド車両の変速装置の全体構成を示す模式図であって、実施の形態３のハイブリッド車両の変速装置は、電動モータ２０の位置を、軸方向でエンジン１０と同じ側に配置した例である。
【００５８】
この場合、エンジン１０、電動モータ２０、変速装置３０から成る駆動系全体の軸方向寸法を抑えることができる。なお、出力軸３３１から図外の駆動輪Ｗへの動力伝達は、矢印Ｗ１，Ｗ２のいずれの方向から行ってもよい。
また、変速機構３６０を構成する第１摩擦ローラ群３６１、第２摩擦ローラ群３６２、入力軸間伝達機構３６３としては、実施の形態１と同様のものを用いることができる。なお、入力軸間伝達機構３６３は、図において点線で示すように、実施の形態２と同様に、両摩擦ローラ群３６１，３６２とは別個に設けてもよいし、実施の形態１と同様に、両摩擦ローラ群３６１，３６２と軸方向に重ねて配置してもよい。
【００５９】
以上、本発明のハイブリッド車両の変速装置を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６０】
実施の形態では、ハイブリッド車両の第１駆動源と第２駆動源として、エンジンと電動モータとを示したが、駆動源としては、この組み合わせに限定されない。例えば、第１駆動源と第２駆動源との関係を逆にしてもよいし、両駆動源としてそれぞれ電動モータを用いたり、あるいはエンジンを用いたりすることも可能である。
【００６１】
また、実施の形態では、各摩擦ローラ群において、ローラ組の数を「２」とした例を示したが、この数は、これに限定されず、３以上設けてもよい。また、その場合に、両摩擦ローラ群のローラ組の数を異ならせることも可能である。
例えば、第１摩擦ローラ群と、第２摩擦ローラ群との一方のローラ組の数を実施の形態１と同様に「２」として、もう一方の数を「３」とすることも可能である。この場合、出力軸の摩擦ローラは、３段階に径を変える構造とする。
【００６２】
さらに、実施の形態では、両摩擦ローラ群の選択的な動力伝達を偏心軸により行うものを示したが、これに限定されず、ローラ組は常時押し付け状態を保ち、その動力伝達を、クラッチなどを用いて断接するようにすることも可能である。
【００６３】
また、実施の形態では、入力軸間伝達機構として、楔ローラを用いた例を示したがこれに限定されない。例えば、入力軸間伝達機構は、摩擦ローラ以外にも、平行ギヤ列、チェーン、プーリなど、他の動力伝達機構を用いてもよい。また、摩擦ローラを用いた入力軸間伝達機構においても、偏心軸以外にも、クラッチなどを用いて動力伝達状態と非動力伝達状態とに切り替えるようにしてもよい。また、動力伝達組として歯車を用いた構造では、入力軸間伝達機構として歯車とチェーンを用いれば、実施の形態１と同様に、両変速群と入力軸間伝達機構とを軸方向に重ねて配置することが可能である。
【００６４】
また、実施の形態では、入力軸間伝達機構を介した動力伝達は、エンジン（第１駆動源）側からの動力伝達のみを示したが、電動モータ（第２駆動源）側から第１摩擦ローラ群を介して出力軸に動力伝達を行うようにして、ＥＶ時の変速段を増加させることもできる。この場合、エンジン側が負荷とならないようにエンジンを第１摩擦ローラ群側から切り離すクラッチを設けるのが好ましい。また、第１駆動源、第２駆動源共に電動モータを用いた場合は、クラッチは不要であり、変速バリエーションが増加する
【符号の説明】
【００６５】
１０  エンジン（第１駆動源）
２０  電動モータ（第２駆動源）
３０  変速装置
３１  出力軸
３１ａ      大径ローラ（摩擦ローラ）
３１ｂ      小径ローラ（摩擦ローラ）
３２  エンジン側入力軸（第１入力軸）
３２ａ      小径ローラ（摩擦ローラ）
３２ｂ      大径ローラ（摩擦ローラ）
３２ｈ      第１偏心軸
３３  モータ側入力軸（第２入力軸）
３３ａ      小径ローラ（摩擦ローラ）
３３ｂ      大径ローラ（摩擦ローラ）
３３ｈ      第２偏心軸
３４  楔ローラ（摩擦ローラ）
３４ｈ      第３偏心軸
６０  変速機構
６１  第１摩擦ローラ群（第１変速群）
６１ａ      （第１の）ローラ組（動力伝達組）
６１ｂ      （第２の）ローラ組（動力伝達組）
６２  第２摩擦ローラ群（第１変速群）
６２ａ      （第１の）ローラ組（動力伝達組）
６２ｂ      （第２の）ローラ組（動力伝達組）
６３  入力軸間伝達機構
【図１】
2015229413.tif 000003
【図２】
2015229413.tif 000004
【図３】
2015229413.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015229413.tif 000007
【図６】
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