(57)【要約】【課題】  コストアップやレイアウト自由度の低下を招くことのないエンジン始動装置を備えた車両を提供すること。【解決手段】  エンジンと、自動変速機に油圧を供給するオイルポンプと、モータジェネレータユニットと、エンジン始動要求の有無を判断するエンジン始動要求判断手段と、エンジン始動要求有りと判断したときは、モータジェネレータの駆動力によりエンジンを始動するエンジン始動手段と、エンジン作動時に発電要求の有無を判断する発電要求判断手段と、発電要求有りと判断したときは、エンジンの駆動力によってモータジェネレータにより発電させる発電手段と、を設けた。【選択図】        図１
2008008171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
自動変速機に油圧を供給するオイルポンプと、
ユニットハウジング内に収装され、前記オイルポンプの駆動源として機能しうるモータジェネレータと、
前記ユニットハウジング内に収装され、第１，第２及び第３回転要素を有する遊星歯車と、
前記ユニットハウジング内に収装され、前記エンジンのクランクシャフトと前記第２回転要素とを連結・遮断可能な第１締結要素と、
前記ユニットハウジング内に収装され、前記第３回転要素の回転を前記ユニットハウジングに固定可能な第２締結要素と、
前記モータジェネレータと前記第１回転要素とを連結する第１連結メンバと、
前記第１締結要素と前記第２回転要素とを連結する第２連結メンバと、
前記第２締結要素と前記第３回転要素とを連結する第３連結メンバと、
前記ユニットハウジング内に収装され、前記第１連結メンバと前記第２連結メンバとを連結・遮断可能な第３締結要素と、
エンジン始動要求の有無を判断するエンジン始動要求判断手段と、
エンジン始動要求有りと判断したときは、前記第１及び第２締結要素を締結し、前記モータジェネレータの駆動力により前記エンジンを始動するエンジン始動手段と、
エンジン作動時に発電要求の有無を判断する発電要求判断手段と、
発電要求有りと判断したときは、前記第１及び第３締結要素を締結し、前記第２締結要素を解放し、前記エンジンの駆動力によって前記モータジェネレータにより発電させる発電手段と、
を設けたことを特徴とするエンジン始動装置を備えた車両。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジン始動装置を備えた車両において、
前記第２締結要素を、前記第３回転要素の回転方向が前記エンジンと同方向のときのみ相対回転を許容するワンウェイクラッチとしたことを特徴とするエンジン始動装置を備えた車両。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエンジン始動装置を備えた車両において、
前記第３締結要素を、前記第１回転要素の回転数が前記第２回転要素の回転数よりも高いときのみ相対回転を許容するワンウェイクラッチとしたことを特徴とするエンジン始動装置を備えた車両。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１つに記載のエンジン始動装置を備えた車両において、
前記モータジェネレータに補機ポンプを連結したことを特徴とするエンジン始動装置を備えた車両。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか１つに記載のエンジン始動装置を備えた車両において、
エンジン作動時に加速要求の有無を判断する加速要求判断手段と、
加速要求有りと判断したときは、前記第３締結要素を解放し、前記第１及び第２締結要素を締結し、前記モータジェネレータの駆動力を前記第２連結メンバに伝達する第１加速手段と、
を設けたことを特徴とするエンジン始動装置を備えた車両。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか１つに記載のエンジン始動装置を備えた車両において、
エンジン作動時に加速要求の有無を判断する加速要求判断手段と、
加速要求有りと判断したときは、前記第１及び第３締結要素を解放し、前記第２締結要素を締結し、前記第２回転要素の回転数が前記エンジンの回転数よりも高くなるように前記モータジェネレータの回転数を上昇させた後、前記第１締結要素の締結により前記モータジェネレータのイナーシャトルクを前記第２連結メンバに伝達する第２加速手段と、
を設けたことを特徴とするエンジン始動装置を備えた車両。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか１つに記載のエンジン始動装置を備えた車両において、
前記エンジンに連結された駆動モータと、
極低温か否かを判断する極低温判断手段と、
を設け、
前記エンジン始動手段は、極低温と判断したときは、前記モータジェネレータの駆動力に加えて、前記駆動モータの駆動力を併用することを特徴とするエンジン始動装置を備えた車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン始動装置を備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、パワーステアリング用のポンプとブレーキポンプ用の電動モータを利用してエンジン始動を行う構成が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２０２０３６号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記パワーステアリング用のポンプモータもブレーキポンプ用のモータもモータ出力が小さく、エンジン始動に用いるためには過剰仕様のモータとなり、コストアップや、レイアウト自由度の低下を招く虞があった。また、エンジンとモータとの断接に電磁クラッチを用いているため、大型化を招く虞があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、コストアップやレイアウト自由度の低下を招くことのないエンジン始動装置を備えた車両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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、エンジンと、自動変速機に油圧を供給するオイルポンプと、ユニットハウジング内に収装され、前記オイルポンプの駆動源として機能しうるモータジェネレータと、前記ユニットハウジング内に収装され、第１，第２及び第３回転要素を有する遊星歯車と、前記ユニットハウジング内に収装され、前記エンジンのクランクシャフトと前記第２回転要素とを連結・遮断可能な第１締結要素と、前記ユニットハウジング内に収装され、前記第３回転要素の回転を前記ユニットハウジングに固定可能な第２締結要素と、前記モータジェネレータと前記第１回転要素とを連結する第１連結メンバと、前記第１締結要素と前記第２回転要素とを連結する第２連結メンバと、前記第２締結要素と前記第３回転要素とを連結する第３連結メンバと、前記ユニットハウジング内に収装され、前記第１連結メンバと前記第２連結メンバとを連結・遮断可能な第３締結要素と、エンジン始動要求の有無を判断するエンジン始動要求判断手段と、エンジン始動要求有りと判断したときは、前記第１及び第２締結要素を締結し、前記モータジェネレータの駆動力により前記エンジンを始動するエンジン始動手段と、エンジン作動時に発電要求の有無を判断する発電要求判断手段と、発電要求有りと判断したときは、前記第１及び第３締結要素を締結し、前記第２締結要素を解放し、前記エンジンの駆動力によって前記モータジェネレータにより発電させる発電手段と、を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
自動変速機に油圧を供給するオイルポンプを駆動するモータジェネレータは、パワーステアリング用の電動モータやブレーキポンプ用の電動モータに比べて大きな出力を備えているため、過剰仕様の電動モータを備える必要がなく、コストアップやレイアウト自由度の低下を回避することができる。また、第１及び第２締結要素を締結することで、オイルポンプを駆動した状態でエンジンを始動することができる。また、エンジン始動後は、第１締結要素と第２締結要素の締結によってエンジン駆動力をモータジェネレータに伝達することが可能となり、モータジェネレータを発電状態とすることで、発電することができる。尚、第２締結要素や第３締結要素としてワンウェイクラッチを搭載した場合には、第２締結要素や第３締結要素は、自動的に締結・解放を行うため、特に締結・解放指令を出力することなく、モータジェネレータと第１締結要素の制御によってエンジン始動や発電を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のエンジン始動装置を備えた車両の構成について実施例毎に図面を用いて説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は実施例１のエンジン始動装置を備えた車両のシステム構成図を表す図である。エンジンＥ１のクランクシャフトCSには、自動変速機ATの変速機入力軸等が接続されている。尚、トルクコンバータ等を介して接続しても良いし、トルクコンバータを備えていない他の構成であっても良く、特に限定しない。
【０００９】
自動変速機ATは、例えば複数の遊星歯車列と、各回転要素間を連結する回転メンバと、各回転メンバ同士の締結・解放を行う締結要素が設けられた油圧制御式の自動変速機である。各締結要素の締結・解放は、自動変速機AT内に設けられたコントロールバルブユニットにおいて調圧された油圧に基づいて実行される。
【００１０】
具体的には、コントロールバルブユニット内には、各制御油圧の元圧となるライン圧を調圧するプレッシャレギュレータバルブと、各締結要素に供給する油圧を調圧する調圧弁と、運転者のシフトレバー操作に連動して作動し、前進用や後退用の油圧系統に切り換えるマニュアルバルブ等が備えられている。
【００１１】
エンジンＥ１の側面には、モータジェネレータユニットMGUが取り付けられている。このモータジェネレータユニットMGUによりオイルポンプ１６を駆動し、オイルポンプ１６から自動変速機AT内のコントロールバルブユニットに元圧を供給し、上述の締結要素の締結・解放が行われる。
【００１２】
クランクシャフトCSの外周には、スプロケットSP1が取り付けられている。また、オイルポンプ１６の駆動軸にはスプロケットSP2が取り付けられている。また、モータジェネレータユニットMGUには、エンジン始動用スプロケット１０及びオイルポンプ駆動用スプロケット７が取り付けられ、スプロケットSP1とエンジン始動用スプロケット１０との間及びスプロケットSP2とオイルポンプ駆動用スプロケット７はチェーン等を介して接続されている。
【００１３】
コントロールユニットCU1には、各種センサ信号等に基づいてモータジェネレータユニットMGUに対する作動状態を決定する演算部が複数設けられている。具体的には、エンジンＥ１の始動要求があるか否かを判断するエンジン始動要求判断部100と、エンジン始動要求があると判断されたときはエンジン始動制御を実行するエンジン始動制御部101が設けられている。
【００１４】
また、モータジェネレータユニットMGUにより発電する発電要求があるか否かを判断する発電要求判断部102と、発電要求があると判断されたときは発電制御を実行する発電制御部103が設けられている。
【００１５】
また、加速要求があると判断したときは、モータジェネレータユニットMGUに対し、アシストトルクを付与するように制御する第１加速制御部104と第２加速制御部105が設けられている。尚、第１加速制御部104と第２加速制御部105の詳細については後述する。
【００１６】
モータコントローラCU2は、コントロールユニットCU1内で演算された各種制御信号に基づいて、モータジェネレータユニットMGU内のモータジェネレータ駆動制御及びクラッチの締結解放制御を実行する。
【００１７】
図２は実施例１のモータジェネレータユニットMGUの構成を表す断面図である。モータジェネレータユニットMGUのユニットハウジングUHには、インバータ等の負荷を冷却する冷却水循環用のウォーターポンプ１５を収装するウォーターポンプ収装部UH1と、モータジェネレータMGを収装するモータジェネレータ収装部UH2と、遊星歯車及びクラッチを収装するギヤ収装部UH3が形成されている。
【００１８】
ウォーターポンプ収装部UH1には、例えば、内接ギヤポンプが収装され、ポンプ駆動軸WP1が接続されている。尚、ベーンタイプや外接ギヤポンプ等でも良く、特に限定しない。ウォーターポンプ収装部UH1とポンプ駆動軸WP1との間には、ポンプ駆動軸WP1を軸支するボールベアリング１２と、ウォーターポンプ収装部UH1とモータジェネレータ収装部UH2とを液密とするシール部材１４が設けられている。
【００１９】
モータジェネレータ収装部UH2には、ユニットハウジングUH内周に固定され、巻回されたコイル３を有するステータ２と、永久磁石が埋設されたロータ１と、ロータ１と一体に形成されたモータ駆動軸４が収装されている。また、上述のポンプ駆動軸WP1には、モータ駆動軸４が接続され、モータジェネレータMGによりウォーターポンプ１５が常に駆動可能に構成されている。また、モータ駆動軸４とモータジェネレータ収装部UH2との間には、モータ駆動軸４を軸支するボールベアリング１２と、モータジェネレータ収装部UH2とギヤ収装部UH3を液密とするシール部材１４が設けられている。
【００２０】
ギヤ収装部UH3には、第１回転要素としてのサンギヤ５と、第２回転要素としてのキャリヤ６と、第３回転要素としてのリングギヤ２０からなる遊星歯車が収装されている。また、ユニットハウジングUH内周に固定された第２ワンウェイクラッチOWC2（特許請求の範囲に記載の第２締結要素に相当）のアウタレースOUTOWC2と、リングギヤ２０と一体に形成された第２ワンウェイクラッチOWC2のインナレースINOWC2（特許請求の範囲に記載の第３連結メンバに相当）が設けられている。尚、キャリヤ６は、ピニオンを回転自在に支持すると共に、第１締結要素C1と連結する第２連結メンバ６ａに接続されている。サンギヤ５は、モータジェネレータMGのロータ１（モータ駆動軸４）と一体に形成された第１連結メンバ４ａに接続されている。また、第１連結メンバ４ａとギヤ収装部UH3との間には、第１連結メンバ４ａを軸支するボールベアリング１２が設けられている。また、キャリヤ６とサンギヤ５との間には第１ワンウェイクラッチOWC1（特許請求の範囲に記載の第３締結要素に相当）が設けられている。また、リングギヤ２０に接続されたインナレース部材２０ａとユニットハウジングUH側壁との間にはスラストベアリング１３が設けられている。
【００２１】
第１ワンウェイクラッチOWC1は、サンギヤ５の回転数がキャリヤ６の回転数よりも高いときのみ回転を許容し、それ以外のときはサンギヤ５とキャリヤ６を一体に連結することで、両者の回転数が一致するように設けられている。第２ワンウェイクラッチOWC2は、エンジンＥ１の駆動方向と同方向の回転のみ許容するように設けられている。
【００２２】
また、キャリヤ６の外周には、締結力を発生するピストン９及びクラッチプレート８から構成される第１締結要素C1を内周に収装する有底円筒状のクラッチドラムCDRが設けられている。クラッチドラムCDRの底面とユニットハウジングUH側壁との間にはスラストベアリング１３が設けられている。
【００２３】
クラッチドラムCDRには、ユニットハウジングUHの軸方向外側に延在されたスプロケット支持部CDR1が形成され、このスプロケット支持部CDR1の外周にエンジン始動用スプロケット１０が固定されている。
【００２４】
また、スプロケット支持部CDR1は円筒状に形成されており、その内周には、ブッシュを介してキャリヤ６の支持軸６ｂが回転可能に支持されている。この支持軸６ｂにはオイルポンプ駆動用スプロケット７が固定されている。
【００２５】
図３は、モータジェネレータユニットMGUとエンジン回転数との関係を表す共通速度線図である。図３中、三角形で示すのが各ワンウェイクラッチの位置である。また、三角形の頂点の向きによってワンウェイクラッチが係合する方向と、解放する方向を示す。尚、サンギヤ５の位置にはモータジェネレータMGの回転速度（ウォーターポンプ１５も同じ回転速度であり、第１ワンウェイクラッチOWC1のインナレースも同じ回転速度）を表し、キャリヤ６の位置にはオイルポンプ１６の回転速度（第１ワンウェイクラッチOWC1のアウタレースも同じ回転速度であり、第１締結要素C1締結時にはエンジンも同じ回転速度）を表し、リングギヤ２０の位置には第２ワンウェイクラッチOWC2のインナレースINOWC2の回転速度を表す。
【００２６】
図３（ａ）は、全ての回転が停止している状態である。この状態から、図３（ｂ）に示すように、モータジェネレータユニットMGUが回転駆動すると、ウォーターポンプ１５はモータ駆動軸４と同じ回転速度で駆動される。また、キャリヤ６はモータ駆動軸４の回転速度が所定の減速比で減速された回転速度で駆動され、オイルポンプ１６はオイルポンプ駆動用スプロケット７を介して駆動される。このとき、第２ワンウェイクラッチOWC2は反力受けとして機能し、第１ワンウェイクラッチOWC1はサンギヤ５の回転速度がキャリヤ６の回転速度より速いため係合することはない。
【００２７】
（エンジン始動制御）
次に、エンジン始動要求が出力されると、第１締結要素C1に締結力が発生し、エンジン始動用スプロケット１０に駆動力が伝達される。すると、クランクシャフトCSを介してクランキングが実行され、エンジン回転数が引き上げられる。エンジンＥ１が自立回転を始めると、エンジン駆動力によりキャリヤ６の回転数が引き上げられる。このとき、モータジェネレータMGの回転駆動は遊星ギヤに設定された所定のギヤ比によって減速されるため、比較的小さなモータジェネレータトルクによってエンジン始動できるものである。
【００２８】
エンジン始動後において、エンジン回転数がエンジン始動前のキャリヤ６の回転速度よりも高くなるときは、第２ワンウェイクラッチOWC2が自動的に解放され、エンジン始動に伴うショックが発生することがない。また、オイルポンプ１６もエンジンＥ１により駆動されることとなる。
【００２９】
尚、第１締結要素C1が締結したままの場合、第１ワンウェイクラッチOWC1の作用によってモータ駆動軸４はエンジン回転数より低い回転数では駆動できなくなるが、それ以上の回転数であってエンジン回転数を遊星ギヤのギヤ比分増速した回転数以下であればウォーターポンプ１５の駆動に必要な回転数を自由に選択可能である。
【００３０】
（発電制御）
次に、エンジン作動状態において、発電要求が出力されると、モータジェネレータMGは発電制御されるため、共通速度線図上でマイナス側にトルクを発生させる。すると、サンギヤ５の回転数が低下し、第２ワンウェイクラッチOWC2の係合が解かれてリングギヤ２０の回転数が上昇する。サンギヤ５とキャリヤ６の回転数が一致すると、第１ワンウェイクラッチOWC1の係合し、これによってモータジェネレータMGにエンジントルクが作用する。よって、エンジンＥ１の駆動力によってモータジェネレータMGを発電状態とすることができる。尚、このとき、エンジンＥ１の駆動力によってウォーターポンプ１５も駆動されるため、ウォーターポンプ１５やオイルポンプ１６を駆動したまま発電制御を達成することができる。
【００３１】
（第１加速制御）
エンジン作動時に加速要求有りと判断したときは、モータジェネレータMGの回転数を上昇させて第２ワンウェイクラッチOWC2が係合させる。更に、この状態でモータジェネレータMGのトルクを増大し、モータジェネレータMGの駆動力をキャリヤ６に伝達する。これにより、エンジンＥ１の駆動力にモータジェネレータMGの駆動力を加算した走行を達成できる。
【００３２】
（第２加速制御）
エンジン作動時に加速要求有りと判断したときは、第１締結要素C1を解放し、キャリヤ６の回転数がエンジンＥ１の回転数よりも高くなるようにモータジェネレータMGの回転数を上昇させる。その後、第１締結要素C1の締結によりモータジェネレータMGの回転数を引き下げることでモータジェネレータMGのイナーシャトルクをエンジンＥ１のクランクシャフトCSに伝達する。これにより、エンジンＥ１の駆動力にモータジェネレータMGのイナーシャトルクを加算した走行を達成できる。
【００３３】
以上説明したように、実施例１では、下記に列挙する作用効果を得ることができる。
(1)エンジンＥ１と、自動変速機ATに油圧を供給するオイルポンプ１６と、オイルポンプ１６の駆動源として機能しうるモータジェネレータMGと、第１回転要素としてのサンギヤ５，第２回転要素としてのキャリヤ６及び第３回転要素としてのリングギヤ２０を有する遊星歯車と、モータジェネレータMGとサンギヤ５とを連結する第１連結メンバ４ａと、エンジンＥ１のクランクシャフトCSに設けられた第１締結要素C1とキャリヤ６とを連結する第２連結メンバ６ａと、回転を固定可能な第２ワンウェイクラッチOWC2とリングギヤ２０とを連結するインナレースINOWC2と、第１連結メンバ４ａと第２連結メンバ６ａとを連結・遮断可能な第１ワンウェイクラッチOWC1と、から構成されたモータジェネレータユニットMGUを備えている。
【００３４】
そして、エンジン始動要求の有無を判断するエンジン始動要求判断部100と、エンジン始動要求有りと判断したときは、第１締結要素C1及び第２ワンウェイクラッチOWC2を締結し、モータジェネレータMGの駆動力によりエンジンＥ１を始動するエンジン始動制御部101が設けられている。更に、エンジン作動時に発電要求の有無を判断する発電要求判断部102と、発電要求有りと判断したときは、第１締結要素C1及び第１ワンウェイクラッチOWC1を締結し、第２ワンウェイクラッチOWC2を解放し、エンジンＥ１の駆動力によってモータジェネレータMGにより発電させる発電制御部103が設けられている。
【００３５】
自動変速機ATに油圧を供給するオイルポンプ１６を駆動するモータジェネレータMGは、パワーステアリング用の電動モータやブレーキポンプ用の電動モータに比べて大きな出力を備えているため、過剰仕様の電動モータを備える必要がなく、コストアップやレイアウト自由度の低下を回避することができる。また、第１締結要素C1及び第２ワンウェイクラッチOWC2を締結することで、オイルポンプ１６を駆動した状態でエンジンＥ１を始動することができる。また、エンジン始動後は、第１締結要素C1と第２ワンウェイクラッチOWC2の締結によってエンジン駆動力をモータジェネレータMGに伝達することが可能となり、モータジェネレータMGを発電状態とすることで、発電することができる。
【００３６】
尚、第２ワンウェイクラッチOWC2や第１ワンウェイクラッチOWC1を搭載しているため、第２ワンウェイクラッチOWC2や第１ワンウェイクラッチOWC1は、自動的に締結・解放を行う。よって、特に締結・解放指令を出力することなく、モータジェネレータMGと第１締結要素C1の制御によってエンジン始動や発電を達成することができる。
【００３７】
(2)モータジェネレータMGに補機ポンプであるウォーターポンプ１５を連結した。よって、コンパクト化を達成することができる。
【００３８】
(3)エンジン作動時に加速要求の有無を判断し、加速要求有りと判断したときは、第１ワンウェイクラッチOWC1を解放し、第１締結要素C1及び第２ワンウェイクラッチOWC2を締結し、モータジェネレータMGの駆動力を第２連結メンバ６ａに伝達する第１加速制御部104を設けた。よって、エンジン始動や発電のみならず、加速アシストを達成することができる。また、モータジェネレータトルクを遊星歯車の所定のギヤ比によって増幅してエンジンＥ１に付与することができる。
【００３９】
(4)エンジン作動時に加速要求の有無を判断し、加速要求有りと判断したときは、第１締結要素C1及び第１ワンウェイクラッチOWC1を解放し、第２ワンウェイクラッチOWC2を締結し、キャリヤ６の回転数がエンジンＥ１の回転数よりも高くなるようにモータジェネレータMGの回転数を上昇させた後、第１締結要素C1の締結によりモータジェネレータMGのイナーシャトルクを第２連結メンバ６ａに伝達する第２加速制御部105を設けた。よって、エンジン始動や発電のみならず、加速アシストを達成することができる。また、モータジェネレータMGのイナーシャトルクを利用することで、モータジェネレータMGが出力可能なトルク以上のトルクを付与することができる。
【実施例２】
【００４０】
次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図４は実施例２のモータジェネレータユニットMGUの構成を表す断面図である。実施例１ではオイルポンプ駆動用スプロケット７をキャリヤ６に接続していたが、実施例２ではサンギヤ５に接続している点が異なる。具体的には、スプロケット支持部CDR1は円筒状に形成されており、その内周には、ブッシュを介してサンギヤ５の支持軸である連結メンバ４ｂが回転可能に支持されている。この連結メンバ４ｂにはオイルポンプ駆動用スプロケット７が固定されている。
【００４１】
図５はモータジェネレータユニットMGUとエンジン回転数との関係を表す共通速度線図である。図５中、三角形で示すのが各ワンウェイクラッチの位置である。また、三角形の頂点の向きによってワンウェイクラッチが係合する方向と、解放する方向を示す。尚、サンギヤ５の位置にはモータジェネレータMGの回転速度（ウォーターポンプ１５及びオイルポンプ１６も同じ回転速度であり、第１ワンウェイクラッチOWC1のインナレースも同じ回転速度）を表し、キャリヤ６の位置には第１ワンウェイクラッチOWC1のアウタレースの回転速度（第１締結要素C1締結時にはエンジンも同じ回転速度）を表し、リングギヤ２０の位置には第２ワンウェイクラッチOWC2のインナレースINOWC2の回転速度を表す。
【００４２】
図５（ａ）は、全ての回転が停止している状態である。この状態から、図５（ｂ）に示すように、モータジェネレータユニットMGUが回転駆動すると、ウォーターポンプ１５及びオイルポンプ１６はモータ駆動軸４と同じ回転速度で駆動される。また、キャリヤ６はモータ駆動軸４の回転速度が所定の減速比で減速された回転速度で駆動される。このとき、第２ワンウェイクラッチOWC2は反力受けとして機能し、第１ワンウェイクラッチOWC1はサンギヤ５の回転速度がキャリヤ６の回転速度より速いため係合することはない。
【００４３】
（エンジン始動制御）
次に、エンジン始動要求が出力されると、第１締結要素C1に締結力が発生し、エンジン始動用スプロケット１０に駆動力が伝達される。すると、クランクシャフトCSを介してクランキングが実行され、エンジン回転数が引き上げられる。エンジンＥ１が自立回転を始めると、エンジン駆動力によりキャリヤ６の回転数が引き上げられる。このとき、モータジェネレータMGの回転駆動は遊星ギヤに設定された所定のギヤ比によって減速されるため、比較的小さなモータジェネレータトルクによってエンジン始動できるものである。
【００４４】
エンジン始動後において、エンジン回転数がエンジン始動前のキャリヤ６の回転速度よりも高くなるときは、第２ワンウェイクラッチOWC2が自動的に解放され、エンジン始動に伴うショックが発生することがない。
【００４５】
尚、第１締結要素C1が締結したままの場合、第１ワンウェイクラッチOWC1の作用によってモータ駆動軸４はエンジン回転数より低い回転数では駆動できなくなるが、それ以上の回転数であってエンジン回転数を遊星ギヤのギヤ比分増速した回転数以下であればウォーターポンプ１５やオイルポンプ１６の駆動に必要な回転数を自由に選択可能である。
【００４６】
（発電制御）
次に、エンジン作動状態において、発電要求が出力されると、モータジェネレータMGは発電制御されるため、共通速度線図上でマイナス側にトルクを発生させる。すると、サンギヤ５の回転数が低下し、第２ワンウェイクラッチOWC2の係合が解かれてリングギヤ２０の回転数が上昇する。サンギヤ５とキャリヤ６の回転数が一致すると、第１ワンウェイクラッチOWC1の係合し、これによってモータジェネレータMGにエンジントルクが作用する。よって、エンジンＥ１の駆動力によってモータジェネレータMGを発電状態とすることができる。尚、このとき、エンジンＥ１の駆動力によってウォーターポンプ１５やオイルポンプ１６も駆動されるため、ウォーターポンプ１５やオイルポンプ１６を駆動したまま発電制御を達成することができる。
【００４７】
尚、第１加速制御や第２加速制御については実施例１と同じであるため説明を省略する。
【００４８】
以上説明したように、実施例２にあっては、実施例１の作用効果(1)〜(4)と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例３】
【００４９】
次に、実施例３について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図６は実施例３のモータジェネレータユニットMGUの構成を表す断面図である。実施例１ではモータジェネレータユニットMGUにウォーターポンプ１５のみを備えた構成を示したが、実施例３ではウォーターポンプ１５を廃止し、オイルポンプ１６を内蔵した構成としている。
【００５０】
具体的には、モータジェネレータ収装部UH2とギヤ収装部UH3との間には、オイルポンプ収装部UH4が設けられている。オイルポンプ１６はキャリヤ６と接続されている。
【００５１】
図７はモータジェネレータユニットMGUとエンジン回転数との関係を表す共通速度線図である。図７中、三角形で示すのが各ワンウェイクラッチの位置である。また、三角形の頂点の向きによってワンウェイクラッチが係合する方向と、解放する方向を示す。尚、サンギヤ５の位置にはモータジェネレータMGの回転速度（第１ワンウェイクラッチOWC1のインナレースも同じ回転速度）を表し、キャリヤ６の位置には第１ワンウェイクラッチOWC1のアウタレースの回転速度（オイルポンプ１６も同じ回転速度であり、第１締結要素C1締結時にはエンジンも同じ回転速度）を表し、リングギヤ２０の位置には第２ワンウェイクラッチOWC2のインナレースINOWC2の回転速度を表す。
【００５２】
図７（ａ）は、全ての回転が停止している状態である。この状態から、図７（ｂ）に示すように、モータジェネレータユニットMGUが回転駆動すると、キャリヤ６はモータ駆動軸４の回転速度が所定の減速比で減速された回転速度で駆動され同時にオイルポンプ１６も駆動される。このとき、第２ワンウェイクラッチOWC2は反力受けとして機能し、第１ワンウェイクラッチOWC1はサンギヤ５の回転速度がキャリヤ６の回転速度より速いため係合することはない。
【００５３】
（エンジン始動制御）
次に、エンジン始動要求が出力されると、第１締結要素C1に締結力が発生し、エンジン始動用スプロケット１０に駆動力が伝達される。すると、クランクシャフトCSを介してクランキングが実行され、エンジン回転数が引き上げられる。エンジンＥ１が自立回転を始めると、エンジン駆動力によりキャリヤ６の回転数が引き上げられる。このとき、モータジェネレータMGの回転駆動は遊星ギヤに設定された所定のギヤ比によって減速されるため、比較的小さなモータジェネレータトルクによってエンジン始動できるものである。
【００５４】
エンジン始動後において、エンジン回転数がエンジン始動前のキャリヤ６の回転速度よりも高くなるときは、第２ワンウェイクラッチOWC2が自動的に解放され、エンジン始動に伴うショックが発生することがない。
【００５５】
尚、第１締結要素C1が締結したままの場合、オイルポンプ１６はエンジンＥ１によって駆動されることとなる。
【００５６】
（発電制御）
次に、エンジン作動状態において、発電要求が出力されると、モータジェネレータMGは発電制御されるため、共通速度線図上でマイナス側にトルクを発生させる。すると、サンギヤ５の回転数が低下し、第２ワンウェイクラッチOWC2の係合が解かれてリングギヤ２０の回転数が上昇する。サンギヤ５とキャリヤ６の回転数が一致すると、第１ワンウェイクラッチOWC1の係合し、これによってモータジェネレータMGにエンジントルクが作用する。よって、エンジンＥ１の駆動力によってモータジェネレータMGを発電状態とすることができる。尚、このとき、エンジンＥ１の駆動力によってオイルポンプ１６も駆動されるため、オイルポンプ１６を駆動したまま発電制御を達成することができる。
【００５７】
尚、第１加速制御や第２加速制御については実施例１と同じであるため説明を省略する。
【００５８】
以上説明したように、実施例３にあっては、実施例１の作用効果(1)，(3)，(4)と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例４】
【００５９】
次に、実施例４について説明する。基本的な構成は実施例３と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図８は実施例４のモータジェネレータユニットMGUの構成を表す断面図である。実施例３ではオイルポンプ１６にキャリヤ６を接続したが、実施例４ではオイルポンプ１６にサンギヤ５を接続した点が異なる。
【００６０】
図９はモータジェネレータユニットMGUとエンジン回転数との関係を表す共通速度線図である。図９中、三角形で示すのが各ワンウェイクラッチの位置である。また、三角形の頂点の向きによってワンウェイクラッチが係合する方向と、解放する方向を示す。尚、サンギヤ５の位置にはモータジェネレータMGの回転速度（オイルポンプ１６及び第１ワンウェイクラッチOWC1のインナレースも同じ回転速度）を表し、キャリヤ６の位置には第１ワンウェイクラッチOWC1のアウタレースの回転速度（第１締結要素C1締結時にはエンジンも同じ回転速度）を表し、リングギヤ２０の位置には第２ワンウェイクラッチOWC2のインナレースINOWC2の回転速度を表す。
【００６１】
図９（ａ）は、全ての回転が停止している状態である。この状態から、図９（ｂ）に示すように、モータジェネレータユニットMGUが回転駆動すると、同じ回転速度でオイルポンプ１６も同時に駆動されると共に、キャリヤ６はモータ駆動軸４の回転速度が所定の減速比で減速された回転速度で駆動される。このとき、第２ワンウェイクラッチOWC2は反力受けとして機能し、第１ワンウェイクラッチOWC1はサンギヤ５の回転速度がキャリヤ６の回転速度より速いため係合することはない。
【００６２】
（エンジン始動制御）
次に、エンジン始動要求が出力されると、第１締結要素C1に締結力が発生し、エンジン始動用スプロケット１０に駆動力が伝達される。すると、クランクシャフトCSを介してクランキングが実行され、エンジン回転数が引き上げられる。エンジンＥ１が自立回転を始めると、エンジン駆動力によりキャリヤ６の回転数が引き上げられる。このとき、モータジェネレータMGの回転駆動は遊星ギヤに設定された所定のギヤ比によって減速されるため、比較的小さなモータジェネレータトルクによってエンジン始動できるものである。
【００６３】
エンジン始動後において、エンジン回転数がエンジン始動前のキャリヤ６の回転速度よりも高くなるときは、第２ワンウェイクラッチOWC2が自動的に解放され、エンジン始動に伴うショックが発生することがない。
【００６４】
尚、第１締結要素C1が締結したままの場合、第１ワンウェイクラッチOWC1の作用によってモータ駆動軸４はエンジン回転数より低い回転数では駆動できなくなるが、それ以上の回転数であってエンジン回転数を遊星ギヤのギヤ比分増速した回転数以下であればオイルポンプ１６の駆動に必要な回転数を自由に選択可能である。
【００６５】
（発電制御）
次に、エンジン作動状態において、発電要求が出力されると、モータジェネレータMGは発電制御されるため、共通速度線図上でマイナス側にトルクを発生させる。すると、サンギヤ５の回転数が低下し、第２ワンウェイクラッチOWC2の係合が解かれてリングギヤ２０の回転数が上昇する。サンギヤ５とキャリヤ６の回転数が一致すると、第１ワンウェイクラッチOWC1の係合し、これによってモータジェネレータMGにエンジントルクが作用する。よって、エンジンＥ１の駆動力によってモータジェネレータMGを発電状態とすることができる。尚、このとき、エンジンＥ１の駆動力によってオイルポンプ１６も駆動されるため、オイルポンプ１６を駆動したまま発電制御を達成することができる。
【００６６】
尚、第１加速制御や第２加速制御については実施例１と同じであるため説明を省略する。
【００６７】
以上説明したように、実施例４にあっては、実施例１の作用効果(1)，(3)，(4)と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例５】
【００６８】
次に、実施例５について説明する。基本的な構成は実施例３と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図１０は実施例５のモータジェネレータユニットMGUの構成を表す断面図である。実施例３ではモータジェネレータ収装部UH2とギヤ収装部UH3との間にオイルポンプ収装部UH4を設けたが、実施例５ではエンジン始動用スプロケット１０側から順に、モータジェネレータ収装部UH2→ギヤ収装部UH3→オイルポンプ収装部UH4を配置した点が異なる。これに伴い、クラッチドラムCDR'はキャリヤ６に連結され、このクラッチドラムCDR'にはオイルポンプ１６を駆動するオイルポンプ駆動軸CDR1'が接続されている。また、第１締結要素C1のクラッチハブCHにはシャフトSFが連結されている。このシャフトSFは、モータ駆動軸４内周に形成された中空部を介してユニットハウジングUH外側に延在され、ユニットハウジングUHの外側においてシャフトSF外周にエンジン始動用スプロケット１０が固定されている点が異なる。
【００６９】
図１１はモータジェネレータユニットMGUとエンジン回転数との関係を表す共通速度線図である。図１１中、三角形で示すのが各ワンウェイクラッチの位置である。また、三角形の頂点の向きによってワンウェイクラッチが係合する方向と、解放する方向を示す。尚、サンギヤ５の位置にはモータジェネレータMGの回転速度（第１ワンウェイクラッチOWC1のインナレースも同じ回転速度）を表し、キャリヤ６の位置には第１ワンウェイクラッチOWC1のアウタレースの回転速度（オイルポンプ１６も同じ回転速度であり、第１締結要素C1締結時にはエンジンも同じ回転速度）を表し、リングギヤ２０の位置には第２ワンウェイクラッチOWC2のインナレースINOWC2の回転速度を表す。
【００７０】
図１１（ａ）は、全ての回転が停止している状態である。この状態から、図１１（ｂ）に示すように、モータジェネレータユニットMGUが回転駆動すると、キャリヤ６はモータ駆動軸４の回転速度が所定の減速比で減速された回転速度で駆動され、オイルポンプ１６もキャリヤ６を介して同時に駆動される。このとき、第２ワンウェイクラッチOWC2は反力受けとして機能し、第１ワンウェイクラッチOWC1はサンギヤ５の回転速度がキャリヤ６の回転速度より速いため係合することはない。
【００７１】
（エンジン始動制御）
次に、エンジン始動要求が出力されると、第１締結要素C1に締結力が発生し、エンジン始動用スプロケット１０に駆動力が伝達される。すると、クランクシャフトCSを介してクランキングが実行され、エンジン回転数が引き上げられる。エンジンＥ１が自立回転を始めると、エンジン駆動力によりキャリヤ６の回転数が引き上げられる。このとき、モータジェネレータMGの回転駆動は遊星ギヤに設定された所定のギヤ比によって減速されるため、比較的小さなモータジェネレータトルクによってエンジン始動できるものである。
【００７２】
エンジン始動後において、エンジン回転数がエンジン始動前のキャリヤ６の回転速度よりも高くなるときは、第２ワンウェイクラッチOWC2が自動的に解放され、エンジン始動に伴うショックが発生することがない。
【００７３】
尚、第１締結要素C1が締結したままの場合、オイルポンプ１６はエンジンＥ１によって駆動されることとなる。
【００７４】
（発電制御）
次に、エンジン作動状態において、発電要求が出力されると、モータジェネレータMGは発電制御されるため、共通速度線図上でマイナス側にトルクを発生させる。すると、サンギヤ５の回転数が低下し、第２ワンウェイクラッチOWC2の係合が解かれてリングギヤ２０の回転数が上昇する。サンギヤ５とキャリヤ６の回転数が一致すると、第１ワンウェイクラッチOWC1の係合し、これによってモータジェネレータMGにエンジントルクが作用する。よって、エンジンＥ１の駆動力によってモータジェネレータMGを発電状態とすることができる。尚、このとき、エンジンＥ１の駆動力によってオイルポンプ１６も駆動されるため、オイルポンプ１６を駆動したまま発電制御を達成することができる。
【００７５】
尚、第１加速制御や第２加速制御については実施例１と同じであるため説明を省略する。
【００７６】
以上説明したように、実施例５にあっては、実施例１の作用効果(1)，(3)，(4)と同様の作用効果を得ることができる。
【実施例６】
【００７７】
次に実施例６について説明する。基本的には実施例１の構成にメインモータジェネレータMMGを備えたハイブリッド車両である点が異なる。尚、他の実施例２〜５の構成を搭載してもよく特に限定しない。エンジンＥ１のクランクシャフトCSには、駆動力のアシストや制動時の回生エネルギーを発電によって回収可能なメインモータジェネレータMMGが設けられている。このメインモータジェネレータMMGと自動変速機ATの間、もしくはメインモータジェネレータMMGとエンジンのクランクシャフトCSとの間に駆動力の断接を可能なクラッチ等を備えた構成としても良い。
【００７８】
また、コントロールユニットCU1には、実施例１の各構成に加えて、自動変速機AT内の油温を検知する油温センサSEN1からの信号が入力されると共に、極低温時エンジン始動制御部106が設けられている。この極低温時エンジン始動制御部106は、極低温時か否かを判断する。そして、極低温時で粘性抵抗が非常に高く大きなエンジン始動力が必要であるときは、モータジェネレータユニットMGU内のモータジェネレータMGの駆動力に加えて、メインモータジェネレータMMGの駆動力を併用してエンジン始動を行うものである。
【００７９】
以上説明したように、実施例６では上記実施例１〜５の各作用効果に加えて、次の作用効果を得ることができる。
【００８０】
(5)エンジンＥ１に連結されたメインモータジェネレータMMGと、極低温か否かを判断し、極低温と判断したときは、モータジェネレータMGの駆動力に加えて、メインモータジェネレータMMGの駆動力を併用する極低温時エンジン始動制御部106を備えたこととした。よって、極低温時であってもスムーズにエンジンＥ１を始動することができる。
【００８１】
また、このようにハイブリッド車両に搭載する場合、メインモータジェネレータMMGに必要な最大トルク容量を小さく設定することが可能となり、低コスト化及びコンパクト化を図ることができる。すなわち、図１２に示すように、メインモータジェネレータMMGは基本的にエンジンＥ１と同じ回転数で駆動するものであり、減速機等を介していない。よって、仮にメインモータジェネレータMMGのみでエンジン始動を達成するには、極低温時にも対応しようとすると、かなり大型のモータジェネレータが必要となる。
【００８２】
これに対し、モータジェネレータユニットMGUを搭載した場合、クランクシャフトCSに設けられたスプロケットSP1とエンジン始動用スプロケット１０との半径比（ギヤ比）によって大きな減速比を確保できるため、モータジェネレータユニットMGUに必要なモータジェネレータMGは非常に小型化できるからである。
【００８３】
以上、本発明を実施例１〜６に基づいて説明したが、本発明は上記構成に限られるものではない。例えば、各実施例では、ワンウェイクラッチを備えた構成を示したが、ワンウェイクラッチに代えて多板クラッチ等の摩擦締結要素を備えた構成としてもよい。
【００８４】
また、実施例１，２では補機としてウォーターポンプ１５を備えた構成としたが、例えばエアコン用のコンプレッサー等の補機を駆動する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施例１のエンジン始動装置を備えた車両のシステム構成図を表す図である。
【図２】実施例１の電動オイルポンプの構成を表す断面図である。
【図３】実施例１の電動オイルポンプとエンジン回転数との関係を表す共通速度線図である。
【図４】実施例２の電動オイルポンプの構成を表す断面図である。
【図５】実施例２の電動オイルポンプとエンジン回転数との関係を表す共通速度線図である。
【図６】実施例３の電動オイルポンプの構成を表す断面図である。
【図７】実施例３の電動オイルポンプとエンジン回転数との関係を表す共通速度線図である。
【図８】実施例４の電動オイルポンプの構成を表す断面図である。
【図９】実施例４の電動オイルポンプとエンジン回転数との関係を表す共通速度線図である。
【図１０】実施例５の電動オイルポンプの構成を表す断面図である。
【図１１】実施例５の電動オイルポンプとエンジン回転数との関係を表す共通速度線図である。
【図１２】実施例６のエンジン始動装置を備えた車両のシステム構成図を表す図である。
【符号の説明】
【００８６】
１    ロータ
２    ステータ
３    コイル
４    モータ駆動軸
４ａ    第１連結メンバ
４ｂ    連結メンバ
５    サンギヤ
６    キャリヤ
６ａ    第２連結メンバ
６ｂ    支持軸
７    オイルポンプ駆動用スプロケット
８    クラッチプレート
９    ピストン
１０    エンジン始動用スプロケット
１２    ボールベアリング
１３    スラストベアリング
１４    シール部材
１５    ウォーターポンプ
１６    オイルポンプ
２０    リングギヤ
100    エンジン始動要求判断部
101    エンジン始動制御部
102    発電要求判断部
103    発電制御部
104    加速制御
104    加速制御部
105    加速制御部
106    極低温時エンジン始動制御部
AT    自動変速機
C1    第１締結要素
CDR    クラッチドラム
CDR1    スプロケット支持部
CS    クランクシャフト
CU1    コントロールユニット
CU2    モータコントローラ
Ｅ１    エンジン
INOWC2    第２ワンウェイクラッチ用のインナレース（第３連結メンバ）
OUTOWC2    第２ワンウェイクラッチ用のアウタレース
MG    モータジェネレータ
MGU    モータジェネレータユニット
MMG    メインモータジェネレータ
OWC1    第１ワンウェイクラッチ（第３締結要素）
OWC2    第２ワンウェイクラッチ（第２締結要素）
SEN1    油温センサ
SP1，SP2    スプロケット
UH    ユニットハウジング
UH1    ウォーターポンプ収装部
UH2    モータジェネレータ収装部
UH3    ギヤ収装部
UH4    オイルポンプ収装部
【図１】
2008008171.tif 000003
【図２】
2008008171.tif 000004
【図３】
2008008171.tif 000005
【図４】
2008008171.tif 000006
【図５】
2008008171.tif 000007
【図６】
2008008171.tif 000008
【図７】
2008008171.tif 000009
【図８】
2008008171.tif 000010
【図９】
2008008171.tif 000011
【図１０】
2008008171.tif 000012
【図１１】
2008008171.tif 000013
【図１２】
2008008171.tif 000014