(57)【要約】【課題】ハイブリッド駆動装置において、装置の大型化、複雑化を招くことなく、車両発進時に使用する動力源を問わずに変速機を適切に作動させるとともに、走行中に油圧供給系に異常が発生した場合にも、車両走行が不安定化しないように変速機を作動させる。【解決手段】内燃機関１０のトルクは、遊星歯車機構１１２を介して出力軸２０へ伝達される。アシスト動力源としてのモータジェネレータ５０は、変速機６０を介して出力軸２０に接続される。変速機６０は、油圧式係合装置Ｂ１，Ｂ２を含んで構成される。機関駆動式のオイルポンプ１５０は、出力軸２０の回転に伴って駆動されて、係合装置Ｂ１，Ｂ２へ供給する油圧を発生する。車両発進時に対応した低速段を形成する係合装置Ｂ２は、油圧が供給されていない状態で係合されるとともに、油圧が供給されることにより解放されるように構成される。ロック機構５００は、変速機６０による高速段の形成時に作動して、係合装置Ｂ１の係合を機械的に妨げるように構成される。【選択図】図１
2008256133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の動力源の出力の全部または一部を出力軸に分配する出力分配機構と、
複数の油圧式係合装置を含んで構成された変速機と、
前記出力軸に前記変速機を介して接続された第２の動力源と、
前記出力軸の回転により駆動されるように構成された、前記複数の油圧式係合装置に供給する油圧を発生するためのオイルポンプとを備え、
前記複数の油圧式係合装置は、
前記油圧が供給されていない状態で係合されるとともに、前記油圧が供給されることにより解放されるように構成されて、係合時に車両発進時に対応した第１の変速段を形成する第１の係合装置と、
前記油圧が供給されていない状態で解放されるとともに、前記油圧が供給されることにより係合されるように構成されて、係合時に前記第１の変速段よりも変速比が小さい高速走行用の第２の変速段を形成する第２の係合装置とを含み、
前記第２の変速段の形成時に作動して、前記第１の係合装置の係合を機械的に妨げるように構成されたロック機構をさらに備える、ハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
前記ロック機構の作動時に前記油圧の供給に異常が発生した場合には、車両停止後に前記ロック機構を解除する手段をさらに備える、請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
車両状態に応じて前記ロック機構の作動および解除を制御するための制御装置と、
運転者によるシフトポジション選択のための操作を受ける操作部と、
前記操作部への入力および前記制御装置からの制御指示に応答して駆動されるシフト用アクチュエータとをさらに備え、
前記ロック機構は、前記アクチュエータと機械的に連結されて、前記アクチュエータの動きに連動して作動および解除が切換えられる、請求項１または２記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項４】
運転者によるパーキングポジション選択時に作動するためのパーキングロック機構と、
前記アクチュエータと前記パーキングロック機構とを機械的に連結するロッドとをさらに備え、
前記ロック機構は、前記ロッドの動きに応じて作動あるいは解除されるように構成される、請求項３記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項５】
前記複数の係合装置の各々は、前記油圧の供給により作動して、入力側要素および出力側要素の間の係合および解放を切換えるための油圧作動ピストンを有し、
前記第１の係合装置は、前記入力側要素および前記出力側要素の間を係合させる側に前記油圧作動ピストンを付勢する付勢手段を有する、請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の動力源を備えたハイブリッド駆動装置に関し、より特定的には、動力源のうちの少なくとも１つが変速機を介して出力軸に接続されたハイブリッド駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関からの出力をアシストモータの出力トルクによってアシストするハイブリッド駆動装置において、モータの出力が変速機を介して出力軸へ伝達される構成が、特開２００４−６６８９８号公報（特許文献１）および特開２００４−２０４９５８号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００３】
また、内燃機関の出力軸にモータが直列に接続されるとともに内燃機関およびモータの間にクラッチを介挿し、さらにモータ出力軸に該モータの出力により駆動されるオイルポンプを配置して、機関停止時にも油圧を供給できるようにしたハイブリッド駆動装置が、特開平１１−１０７７９８号公報（特許文献３）に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−６６８９８号公報
【特許文献２】特開２００４−２０４９５８号公報
【特許文献３】特開平１１−１０７７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、特許文献１および２に記載された構成のハイブリッド駆動装置は、アシストモータのトルクが変速機を介して出力軸に伝達されるため、機関を停止した状態でのモータ走行時にも変速機に油圧を供給して摩擦係合装置を係合させる必要がある。この場合、電動オイルポンプを設けるか、もしくは、特許文献３に開示の構成のように機関とモータとの間にクラッチを介挿して動力伝達系から機関を切離した上で、モータ出力によりオイルポンプを駆動する構成が必要となる。しかしながら、いずれの場合にも装置の大型化・複雑化、ならびにコストアップが発生してしまうという問題がある。
【０００５】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、動力源のうちの少なくとも１つが変速機を介して出力軸に接続された構成のハイブリッド駆動装置において、電動オイルポンプや内燃機関を切離すクラッチを設けることなく、使用する動力源を問わず車両発進時から変速機を適切に作動させるとともに、走行中に油圧供給系に異常が発生した場合にも、車両走行が不安定化しないように変速機を作動させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明によるハイブリッド駆動装置は、第１および第２の動力源と、出力分配機構と、変速機と、オイルポンプと、ロック機構とを備える。出力分配機構は、第１の動力源の出力の全部または一部を出力軸に分配する。第２の動力源は、出力軸に変速機を介して接続される。変速機は、複数の油圧式係合装置を含んで構成される。オイルポンプは、出力軸の回転により駆動されるように構成されて、複数の油圧式係合装置に供給する油圧を発生する。複数の油圧式係合装置は、第１および第２の係合装置を含む。第１の係合装置は、油圧が供給されていない状態で係合されるとともに、油圧が供給されることにより解放されるように構成されて、係合時に車両発進時に対応した第１の変速段を形成する。第２の係合装置は、油圧が供給されていない状態で解放されるとともに、油圧が供給されることにより係合されるように構成されて、係合時に第１の変速段よりも変速比が小さい高速走行用の第２の変速段を形成する。そして、ロック機構は、第２の変速段の形成時に作動して、第１の係合装置の係合を機械的に妨げるように構成される。
【０００７】
上記ハイブリッド駆動装置によれば、第１の動力源を作動させることなく第２の動力源のみを用いて車両発進する場合にも、変速機で第１の係合装置を係合状態として出力軸へ出力を伝達することができる。また、車両発進後には、出力軸の回転により機関駆動式オイルポンプを作動可能であるので、発進時に使用する動力源を問わず変速機内の油圧式係合装置へ油圧を供給できる。この結果、電動オイルポンプや内燃機関を切離すクラッチを設けることなく、ハイブリッド駆動装置で使用する動力源を問わず、車両発進時および発進後の走行時に変速機を適切に動作させることができる。さらに、ロック機構の配置により、走行中に油圧供給系に異常が発生した場合にも、第１および第２の係合装置の両方が係合状態となってしまうことや、高速走行時に油圧低下により第１の変速段（低速段）が形成されて変速ショックが生じることを防止できる。
【０００８】
好ましくは、ハイブリッド駆動装置では、ロック機構の作動時に油圧の供給に異常が発生した場合には、車両停止後にロック機構を解除する。
【０００９】
このような構成とすることにより、走行中に一旦作動したロック機構を解除することによって、変速ショックが発生することを防止できるとともに、次回の車両発進時には、油圧供給がなくても車両発進時に対応した第１の変速段を形成することができる。
【００１０】
また好ましくは、ハイブリッド駆動装置は、制御装置と、操作部と、シフト用アクチュエータとをさらに備える。制御装置は、車両状態に応じてロック機構の作動および解除を制御する。操作部は、運転者によるシフトポジション選択のための操作を受ける。アクチュエータは、操作部への入力および制御装置からの制御指示に応答して駆動される。そして、ロック機構は、アクチュエータと機械的に連結されて、アクチュエータの動きに連動して作動および解除が切換えられる。
【００１１】
このような構成とすることにより、ポジション選択のための操作部とアクチュエータとの間を電気的に接続して各ポジション毎にアクチュエータを作動させる、いわゆるシフトバイワイヤ機構を流用して新たなアクチュエータを設けることなく、ロック機構の作動・解除を制御することが可能となる。特に、マニュアルバルブの操作によるレンジ切換えが不要であり、Ｐ（パーキング）ポジションの選択および非選択の切換のみが必要とされるタイプのハイブリッド車では、一般車でのＤ（ドライブ）Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル）ポジションに対応するアクチュエータ位置が不使用となるので、これらのアクチュエータ位置に対応させて、ロック機構を作動あるいは解除することができる。
【００１２】
さらに好ましくは、ハイブリッド駆動装置は、パーキングロック機構と、ロッドとをさらに備える。パーキングロック機構は、運転者によるパーキングポジション選択時に作動する。ロッドは、アクチュエータとパーキングロック機構とを機械的に連結する。そして、ロック機構は、ロッドの動きに応じて作動あるいは解除されるように構成される。
【００１３】
このような構成とすることにより、Ｐ（パーキング）ポジションの選択および非選択に応じて作動するロッドを用いて、新たなアクチュエータを設けることなくロック機構を作動あるいは解除することができる。
【００１４】
特にこのような構成では、複数の係合装置の各々は、油圧の供給により作動して、入力側要素および出力側要素の間の係合および解放を切換えるための油圧作動ピストンを有する。さらに、第１の係合装置は、入力側要素および出力側要素の間を係合させる側に油圧作動ピストンを付勢する付勢手段を有する。
【００１５】
これにより、一般的な油圧式係合装置の構成に付勢手段を付加するのみで、本発明によるハイブリッド駆動装置で用いられる油圧式の係合装置を構成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によるハイブリッド駆動装置は、動力源のうちの少なくとも１つが変速機を介して出力軸に接続された構成のハイブリッド駆動装置において、電動オイルポンプや内燃機関を切離すクラッチを設けることなく、使用する動力源を問わず車両発進時から変速機を適切に作動させるとともに、走行中に油圧供給系に異常が発生した場合にも、車両走行が不安定化しないように変速機を作動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に従うハイブリッド駆動装置の構成を説明するブロック図である。
【００１９】
図１を参照して、この発明の実施の形態によるハイブリッド駆動装置５は、「第１の動力源」に相当する内燃機関１１０および「出力分配機構」に相当する遊星歯車機構１１２を含んで構成される主動力源１０と、出力軸２０と、デファレンシャルギヤ３０と、駆動輪４０と、「第２の動力源」に相当するアシスト動力源５０と、変速機６０と、車輪ブレーキ７０と、車両安定化制御システム（ビークルスタブリティコントロール：ＶＳＣ（商標））システム８０とを備える。
【００２０】
主動力源１０の出力トルクは出力軸２０に伝達され、その出力軸２０からデファレンシャルギヤ３０を介して駆動輪４０にトルクが伝達されるように構成されている。一方、走行のための駆動力を出力する力行制御あるいはエネルギを回収する回生制御の可能な回生機構としてのアシスト動力源５０が設けられる。アシスト動力源５０は、変速機６０を介して出力軸２０に接続されている。これにより、アシスト動力源５０と出力軸２０との間で伝達するトルクが、変速機６０で設定する変速比に応じて増減可能なように構成される。
【００２１】
変速機６０は、設定する変速比が“１”以上となるように構成することができ、このように構成することにより、アシスト動力源５０でトルクを出力する力行時に、アシスト動力源５０で出力したトルクを増大させて出力軸２０に伝達できるので、アシスト動力源５０を低容量もしくは小型のものとすることができる。しかしながら、アシスト動力源５０の運転効率を良好な状態に維持することが好ましいので、たとえば車速に応じて出力軸２０の回転数が増大した場合には、変速比を低下させてアシスト動力源５０の回転数を低下させる。また、出力軸２０の回転数が低下した場合には、変速比を増大させることがある。
【００２２】
さらに、上記の駆動輪４０を含む各車輪には、その回転を選択的に止めるための車輪ブレーキ７０が設けられている。この車輪ブレーキ７０は、運転者のブレーキ操作に基づいて動作し、また車両安定化制御システム８０によって動作する公知の機構のものである。車輪ブレーキ７０はアシスト動力源５０と協調制御されて車両の制御を行なうように構成してもよい。
【００２３】
ハイブリッド駆動装置５の構成をさらに詳細に説明する。主動力源１０は、内燃機関１１０と、モータジェネレータ１１１と、これら内燃機関１１０および第１モータジェネレータ１１１の間でトルクを合成もしくは分配する遊星歯車機構１１２とを主体として構成されている。その内燃機関（以下、エンジンと記載する）１１０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態を電気的に制御できるように構成されている。その制御は、たとえばマイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）１１３によって行なうように構成されている。
【００２４】
モータジェネレータ１１１（以下、第１モータジェネレータ１１１もしくはＭＧ１とも記載する）は、たとえば同期電動機で構成され、電動機としての機能および発電機としての機能の両方を生じ得るように構成されて、インバータ１１４を介してバッテリなどの蓄電装置１１５に接続されている。そして、インバータ１１４を制御することにより、第１モータジェネレータ１１１の出力トルク（力行トルクあるいは回生トルク）を適宜に設定するようになっている。その設定を行なうために、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＭＧ１−ＥＣＵ）１１６が設けられている。
【００２５】
遊星歯車機構１１２は、外歯歯車であるサンギヤ１１７と、そのサンギヤ１１７に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１１８と、これらサンギヤ１１７およびリングギヤ１１８に噛合っているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリア１１９とを３つの回転要素として作動作用を生じる公知の歯車機構である。内燃機関１１０の出力がダンパ１２０を介してそのキャリア１１９に連結されている。すなわちキャリア１１９は、遊星歯車機構１１２の入力要素となっている。
【００２６】
これに対して、サンギヤ１１７に第１モータジェネレータ１１１が連結されている。したがってサンギヤ１１７がいわゆる反力要素となっており、また、リンクギヤ１１８が出力要素となっている。そして、リングギヤ１１８が出力部材としての出力軸２０に連結されている。
【００２７】
変速機６０は、図１に示す構成例では、１組のラビニオ型遊星歯車機構によって構成されている。すなわち、変速機６０には、それぞれ外歯歯車である第１サンギヤ１２１および第２サンギヤ１２２が設けられており、その第１サンギヤ１２１にショートピニオン１２３が噛合するとともに、そのショートピニオン１２３がこれより軸長の長いロングピニオン１２４に噛合している。ロングピニオン１２４は、さらに、各サンギヤ１２１，１２２と同心円上に配置されたリングギヤ１２５に噛合している。なお、各ピニオン１２３，１２４は、キャリア１２６によって自転かつ公転自在に保持されている。また、第２サンギヤ１２２は、ロングピニオン１２４に噛合している。したがって、第１サンギヤ１２１およびリングギヤ１２５は、各ピニオン１２３，１２４とともにダブルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成し、また、第２サンギヤ１２２およびリングギヤ１２５は、ロングピニオン１２４とともにシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。
【００２８】
そして、第１サンギヤ１２１を選択的に固定する第１ブレーキＢ１と、リングギヤ１２５を選択的に固定する第２ブレーキＢ２とが設けられている。これらのブレーキＢ１，Ｂ２は摩擦力によって係合力を生じるいわゆる摩擦係合装置であり、本発明での「係合装置」の代表例として示される。摩擦係合装置には、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキＢ１，Ｂ２は、代表的には油圧による係合力に応じて、そのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。すなわち、ブレーキＢ１，Ｂ２は、本発明における「油圧式係合装置」に対応する。特に、第２ブレーキＢ２が本発明における「第１の係合装置」に対応し、第１ブレーキＢ１は、本発明における「第２の係合装置」に対応する。
【００２９】
さらに、第２サンギヤ１２２に前述したアシスト動力源５０が連結され、またキャリア１２６が出力軸２０に連結されている。したがって、変速機６０では、第２サンギヤ１２２がいわゆる入力要素であり、キャリア１２６が出力要素となっている。第１ブレーキＢ１を係合させることにより、変速比が“１”より大きい高速段（Ｈ）が設定され、第１ブレーキＢ１に代えて第２ブレーキＢ２を係合させることにより、高速段より変速比の大きい低速段（Ｌ）が設定されるように構成されている。
【００３０】
各変速段間での変速は、車速や要求駆動力（もしくはアクセル開度）などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ（変速線図）として定めておき、検出された運動状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。その制御を行なうためのマイクロコンピュータを主体とした電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）１２７が設けられている。
【００３１】
さらに、ブレーキＢ２に対しては、高速段の形成時に作動して、ブレーキＢ２の係合を機械的に妨げるように構成されたロック機構５００が設けられる。ロック機構５００については、後程詳細に説明する。
【００３２】
なお、図１に示す構成例では、アシスト動力源５０として、トルクを出力する力行およびエネルギを回収する回生の可能なモータジェネレータ（以下、第２モータジェネレータ５０もしくはＭＧ２と記載する）が採用されている。この第２モータジェネレータ５０は、インバータ１２８を介して蓄電装置（バッテリ）１２９に接続されている。そして、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＭＧ２−ＥＣＵ）１３０によってインバータ１２８を制御することにより、力行および回生ならびにそれぞれの場合における出力トルクを制御するように構成されている。
【００３３】
なお、蓄電装置（バッテリ）１２９および電子制御装置１３０は、前述した第１モータジェネレータ１１１に対応する、バッテリ（蓄電装置）１１５および電子制御装置１１６と統合することも可能である。また、各電子制御装置１１３，１１６，１２７，１３０ならびに前述した車両安定化制御システム８０のそれぞれが相互にデータを通信できるように接続されている。
【００３４】
図２には、主動力源の出力分配機構としてのシングルピニオン型遊星歯車機構１１２についての共線図が示される。
【００３５】
図２を参照して、キャリア１１９に入力されるエンジン１１０の出力トルクに対して、第１モータジェネレータ１１１による反力トルクをサンギヤ１１７に入力すると、出力要素となっているリングギヤ１１８にはエンジン１１０から入力されたトルクより大きいトルクが現われる。その場合、第１モータジェネレータ１１１は、発電機として機能する。
【００３６】
また、リングギヤ１１８の回転数（出力回転数）を一定とした場合、第１モータジェネレータ１１１の回転数を大小に変化させることにより、エンジン１１０の回転数を連続的に（無段階）に変化させることができる。すなわち、エンジン１１０の回転数をたとえば燃費が最もよい回転数に設定する制御を、第１モータジェネレータ１１１を制御することによって行なうことができる。なお一般に、この種のハイブリッド形式は機械分配式あるいはスプリットタイプと称されている。
【００３７】
図３には、変速機６０に含まれるラビニオ型遊星歯車機構についての共線図が示される。
【００３８】
図３を参照して、第２ブレーキＢ２によってリングギヤ１２５を固定することによって、低速段Ｌが設定される。低速段Ｌの設定時には、第２モータジェネレータ５０の出力したトルクは、変速比に応じて増幅されて出力軸２０に付加される。
【００３９】
これに対して、第１ブレーキＢ１によって第１サンギヤ１２１を固定した場合には、低速段Ｌより変速比の小さい高速段Ｈが設定される。この高速段Ｈにおける変速比も“１”より大きいので、第２モータジェネレータ５０の出力したトルクは、その変速比に応じて増大されて出力軸２０に付加される。なお、出力軸２０に付加されるトルクは、第２モータジェネレータ５０の駆動状態では正トルクとなり、被駆動状態では負トルクとなる。
【００４０】
図１に示したハイブリッド駆動装置５は、エンジン１１０を可及的に高効率で運転して排ガス量を低減すると同時に燃費を向上させる。また、モータジェネレータによるエネルギ回生を行なうことにより、この点でも燃費を改善できる。したがって、大きい駆動力が要求されている場合には、主動力源１０のトルクを出力軸２０に伝達している状態で、第２モータジェネレータ５０を駆動してそのトルクを出力軸２０に付加する。その場合、低車速の状態では変速機６０を低速段Ｌに設定して付加するトルクを大きくし、その後、車速が増大した場合には、変速機６０を高速段Ｈに設定して、第２モータジェネレータ５０の回転数を低下させる。これは、第２モータジェネレータ５０の駆動効率を良好な状態に維持して燃費の悪化を防止するためである。
【００４１】
図４には、上記した変速機６０での変速段設定の遷移を示す図である。
図４を参照して、車両発進時には、初期設定として低速段Ｌが設定される。そして車両発進状態から車速が上昇しかつ要求駆動力が小さくなった場合には、変速段をＬからＨへ遷移させる必要がある。一方、高速段Ｈでの走行時にも、車速の低下や、要求駆動力の増加によって、必要に応じて高速段Ｈから低速段Ｌへ遷移が必要となる。このような変速段設定制御は、上記のように電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）１２７に格納されたマップに従って実行される。
【００４２】
上記のように、低速段Ｌの設定時には、ブレーキＢ１が解放される一方でブレーキＢ２が係合される。反対に、高速段Ｈの設定時には、ブレーキＢ１が係合される一方で、ブレーキＢ２が解放される。すなわち、ハイブリッド駆動装置５においては、第２モータジェネレータ５０からの出力のみによるモータ走行により車両発進する場合においても、低速段Ｌを設定するためにブレーキＢ２を係合する必要がある。
【００４３】
その一方で、所定の車速で走行している状態でブレーキ操作が行なわれ、車両が減速する場合には、第２モータジェネレータ５０を被駆動状態としてエネルギ回生を行なうとともに回生制動を行なう。この場合、所定値以上の車速で走行していれば変速機６０が高速段Ｈになっているのでその状態で回生制動が行なわれ、その後車速が低下すると停車時には低速段Ｌとなっているようにするため変速が生じる。
【００４４】
再び図１を参照して、ハイブリッド駆動装置５では、機関駆動式のオイルポンプ１５０により、ブレーキＢ１，Ｂ２（すなわち、油圧式係合装置）に供給する油圧を発生する。
【００４５】
オイルポンプ１５０の駆動軸１６０は、ギヤ１５５を介して出力軸２０と接続される。これにより、出力軸２０の回転に伴って、駆動軸１６０が回転されてオイルポンプ１５０が作動する。すなわち、オイルポンプ１５０は、エンジン１１０の停止期間中においても、すなわち第２モータジェネレータ５０の駆動力のみで走行するモータ走行時には油圧を発生可能な構成とされる。
【００４６】
図５には、低速段Ｌの場合の油圧式係合装置（ブレーキＢ１，Ｂ２）の動作が示される。図５（ａ）には係合状態とされるブレーキＢ２の状態が示され、図５（ｂ）には解放状態とされるブレーキＢ１の状態が示される。
【００４７】
図５（ａ）を参照して、ブレーキＢ２は、油圧によって作動するピストン２１０と、金属板で構成される第１クラッチプレート２２０と、金属板の表面に摩擦材２３２を装着した第２クラッチプレート２３０とを含む。第１クラッチプレート２２０は、リングギヤ１２５と嵌合されており、第１クラッチプレート２２０および第２クラッチプレート２３０を係合させることにより、リングギヤ１２５が固定される。
【００４８】
ピストン２１０は、電磁弁（図示せず）を介してオイルポンプ１５０による発生油圧を伝達可能に構成されている。さらに、ピストン２１０には、第１クラッチプレート２２０および第２クラッチプレート２３０を係合させるための付勢力Ｆｓｐを与える付勢要素（本発明における「付勢手段」に対応）としての弾性体２５０が設けられている。弾性体２５０として代表的には、ばねを用いることができる。
【００４９】
図５（ｂ）を参照して、油圧ブレーキＢ１は、油圧によって作動するピストン２１５と、金属板で構成される第１クラッチプレート２２５と、金属板の表面に摩擦材２３７を装着した第２クラッチプレート２３５とを含む。第２クラッチプレート２２５は、第１サンギヤ１２１と嵌合されており、第１クラッチプレート２２５および第２クラッチプレート２３５を係合させることにより、第１サンギヤ１２１が固定される。
【００５０】
ピストン２１５はピストン２１０と同様に、電磁弁（図示せず）を介してオイルポンプ１５０による発生油圧を伝達可能に構成されている。ピストン２１５に印加される油圧はＰ２で示される。一方、ピストン２１５には、ピストン２１０のような付勢要素は設けられない。以下では、ピストン２１０に印加される油圧をＰ１で示し、ピストン２１５に印加される油圧をＰ２で示す。
【００５１】
低速段Ｌのときには、上記電磁弁が閉されて、ピストン２１０および２１５には、油圧は印加されない。すなわちＰ１＝Ｐ２＝０である。
【００５２】
このとき、図５（ａ）に示すように、ブレーキＢ２では、ピストン２１０から圧力は印加されないため、弾性体２５０による付勢力Ｆｓｐによって、第１クラッチプレート２２５および第２クラッチプレート２３５は係合される。このため、油圧Ｐ１＝０のときには、弾性体２５０による付勢力によってブレーキＢ２は係合状態とされる。
【００５３】
一方、図５（ｂ）に示されるように、ピストン２１５には付勢要素が設けられていないため、油圧Ｐ２＝０でありピストン２１５から圧力が印加されない場合には、第１クラッチプレート２２５および第２クラッチプレート２３５を係合させる力が発生されない。このため、ブレーキＢ１は解放状態とされる。
【００５４】
図６には、高速段Ｈの場合のブレーキＢ１，Ｂ２の状態が示される。図６（ａ）には解放状態とされるブレーキＢ２の状態が示され、図６（ｂ）には係合状態とされるブレーキＢ１の状態が示される。
【００５５】
図６（ａ）を参照して、高速段Ｈの設定時には、上記電磁弁を開することにより、ピストン２１０に油圧ＰＢ１が印加される（Ｐ１＝ＰＢ１）。
【００５６】
油圧ＰＢ１の印加時にピストン２１０から印加される力を、弾性体２５０による付勢力Ｆｓｐよりも大きく設定することによって、油圧Ｐ１＝ＰＢ１のときに、第１クラッチプレート２２５および第２クラッチプレート２３５を非接触として、ブレーキＢ２が解放状態とされる。
【００５７】
一方、図６（ｂ）に示されるように、ブレーキＢ１では、上記電磁弁を開してピストン２１５に油圧ＰＢ２を印加すると（Ｐ２＝ＰＢ２）、ピストン２１５は、第１クラッチプレート２２５および第２クラッチプレート２３５を係合させる力を発生する。これにより、ブレーキＢ１が係合状態とされる。
【００５８】
図５から理解されるように、摩擦係合装置であるブレーキＢ１，Ｂ２は、車両発進時に設定される低速段Ｌでは、ピストン２１０，２１５に油圧を印加する必要がないように構成されている。この結果、ブレーキＢ１，Ｂ２への油圧供給のためのオイルポンプ１５０を電動式オイルポンプとすることなく、いずれの動力源（主動力源１０およびアシスト動力源５０）を用いる車両発進時にも適切な変速段設定が可能となる。
【００５９】
さらに、ハイブリッド駆動装置５では、オイルポンプ１５０が出力軸２０の回転に伴い駆動されるので、車両発進後には、いずれの動力源を用いた走行時にも、ブレーキＢ１，Ｂ２への油圧供給が可能となる。したがって、電磁弁の開閉制御等により、低速段Ｌおよび高速段Ｈを適宜に設定できる。
【００６０】
したがって、電動式のオイルポンプを設けることなく、または、エンジン１１０およびオイルポンプ１５０の間の連結を制御するクラッチ等の新たな要素を設けることなく、いずれ動力源を使用する場合にも、車両発進時における変速段設定（低速段Ｌ）を可能とするとともに、車両発進後には変速段遷移（特に、低速段Ｌから高速段Ｈ）を可能として、変速機を適切に動作させることができる。
【００６１】
一方、以上説明した本実施の形態に従うハイブリッド駆動装置によれば、走行中、より特定的には、変速機６０が高速段Ｈを形成する走行時に、油圧供給系統に異常が発生してピストン２１０への供給油圧低下に伴ってブレーキＢ２が係合状態となると、（１）ブレーキＢ１およびＢ２の両方が係合状態となって出力軸２０がロックされることにより車輪４０がロック状態となったり、あるいは、（２）ブレーキＢ２が開放状態となるのに応じて低速段Ｌへ切換わることによって車両に変速ショックが生じるおそれがある。
【００６２】
したがって、以下では、このような走行中の油圧低下に対するフェールセーフ機構の配置について説明する。
【００６３】
図７は、本実施の形態に従うハイブリッド駆動装置に設けられる、油圧低下に対するフェールセーフ機構の構成を説明する上面視図である。また、図８は、図７におけるＩＩＸ方向の側面視図である。
【００６４】
図７を参照して、パーキングロッド４２０は、パーキングレバー４１０を介してシフト用アクチュエータ４００と機械的に連結されて、シフト用アクチュエータ４００の作動に応じて可動に構成される。
【００６５】
パーキングロッド４２０の先端には、パーキングロック機構４５０に作用する作用部４４０が設けられる。パーキングロック機構４５０は、作用部４４０との係合時に、出力軸２０に設けられた図示しないパーキングロック用ギヤをロックして出力軸２０の回転をロック可能なように構成される。なお、パーキングロック機構４５０については一般的な構成を適用可能であるので、詳細な説明は省略する。
【００６６】
図９を参照して、シフト用アクチュエータ４００は、運転者によって操作されるＰ（パーキング）ポジション選択スイッチ３００への操作入力に応答した電気的な信号、および、ロック制御部３１０からの指令を示す電気的な信号に応じて作動して、パーキングロッド４２０の位置を制御する。
【００６７】
ロック制御部３１０は、基本的には、図４に示した遷移図に基づく変速段設定制御に従った変速機６０の変速段に応じて、ロック機構５００（図７等）の解除および作動を制御する。ロック制御部３１０は、電子制御装置（Ｔ−ＥＣＵ）１２７によりハードウェア的あるいはソフトウェア的に構成できる。
【００６８】
再び、図７を参照して、シフト用アクチュエータ４００は、ポジション選択スイッチ３００によりＰポジションが選択されるときには、図７および図８に実線で示した位置にパーキングレバー４１０およびパーキングロッド４２０を動かす。これにより、パーキングロッド４２０の先端の作用部４４０がパーキングロック機構４５０と係合することによって、パーキングロック機構４５０は、出力軸２０の回転をロックするように作動する。一方、Ｐポジションの非選択時には、パーキングレバー４１０およびパーキングロッド４２０は、シフト用アクチュエータ４００によって、作用部４４０がパーキングロック機構４５０と非係合となる位置へ制御される。このとき、出力軸２０のロックは解除される。このように、シフト用アクチュエータ４００、パーキングレバー４１０およびパーキングロッド４２０は、いわゆる、シフトバイワイヤ機構を形成するものである。
【００６９】
さらに、本実施の形態に従うハイブリッド駆動装置の油圧低下に対するフェールセーフ機構として、ロック機構５００および当該ロック機構に作用する作用部５１０が設けられる。ロック機構５００は、作用部５１０との係合により可動に構成された可動部５５０と、可動部５５０の先端に設けられた凸状部材５６０と、可動部５５０が作用部５１０と係合するときに凸状部材５６０と嵌合するように設けられた凹状部材５７０とを有する。
【００７０】
作用部５１０は、パーキングロッド４２０と接続されており、シフト用アクチュエータ４００によってパーキングロッド４２０と一体的に移動する。一方、可動部５５０、凸状部材５６０および凹状部材５７０は、パーキングロッド４２０の移動に対して静止するように、パーキングロッド４２０とは別体に設けられる。
【００７１】
Ｐポジションの非選択時であって、かつ、変速機６０が低速段Ｌに設定されるときには、シフト用アクチュエータ４００は、ロック制御部３１０からの指令に従って、図７および図８中に点線で示されるように、作用部４４０がパーキングロック機構４５０と非係合であり、かつ、作用部５１０が可動部５５０と非係合である位置に、パーキングレバー４１０およびパーキングロッド４２０を制御する。この状態では、凸状部材５６０および凹状部材５７０が非嵌合とされるので、ロック機構５００は解除されている。この結果、ピストン２１０は、弾性体２５０からの付勢力Ｆｓｐによって、ブレーキＢ２を係合状態とする。すなわち、この状態では、ロック制御部３１０は、変速機６０が低速段Ｌに設定されるのに応答して、ロック機構５００の解除をシフト用アクチュエータ４００に指示していることになる。
【００７２】
これに対して、Ｐポジションの非選択時であって、かつ、変速機６０が高速段Ｈに設定されるときには、シフト用アクチュエータ４００は、図１０および図１１に示されるように、作用部４４０がパーキングロック機構４５０と非係合であり、かつ、作用部５１０が可動部５５０と係合するような位置に、パーキングレバー４１０およびパーキングロッド４２０を制御する。この状態では、ロック制御部３１０は、変速機６０が高速段Ｈに設定されるのに応答して、ロック機構５００の作動をシフト用アクチュエータ４００に指示していることになる。
【００７３】
なお、図１０は、図７と対応するフェールセーフ機構の上面視図であり、図１１は、図１０におけるＸＩ方向の側面視図である。
【００７４】
作用部５１０が可動部５５０と係合することによって、凸状部材５６０は凹状部材５７０と嵌合するように移動する。この結果、ロック機構５００は、ピストン２１０による圧力印加を機械的に制約することによって、ブレーキＢ２が係合状態となることを機械的に妨げるように作動する。
【００７５】
ロック機構５００が作動することにより、変速機６０が高速段Ｈに設定された車両走行時に、油圧供給系に何らかの異常が発生してピストン２１０への供給油圧が低下しても、ブレーキＢ２が解放状態に維持される。この結果、ブレーキＢ１およびＢ２の両方が係合状態となって出力軸２０および車輪４０がロック状態となる事態や、ブレーキＢ２の解放に応答して変速機６０が低速段Ｌに切換わることによって変速ショックが生じる事態を確実に回避することができる。この結果、本発明の実施の形態によるハイブリッド駆動装置において、走行中に油圧供給系に異常が発生した場合にも、車両走行が不安定化しないように変速機を作動させるためのフェールセーフ機構を実現できる。
【００７６】
また、図７に示されるように、ロック制御部３１０は、油圧供給系に何らかの異常が発生して供給油圧が低下したときに発生される油圧フェール信号をさらに受ける。そして、ロック制御部３１０は、ロック機構５００の作動時に油圧フェール信号を受けた場合には、車両停止後にロック機構５００を解除する。すなわち、一旦、油圧フェール信号を受けた場合には、車両停止までの間、ロック機構５００の作動を維持してブレーキＢ２を解放状態に維持する。これにより、油圧フェール信号の発生後に、一旦作動したロック機構５００の解除に応答してブレーキＢ２が急に係合されることによって、変速ショックが生じることを防止できる。また、次回の車両発進時には、油圧供給がなくても変速段６０により低速段Ｌを形成することができる。
【００７７】
なお、ロック機構５００については、変速機６０が高速段Ｈに設定されるときにブレーキＢ２の係合を機械的に妨げるように作動する限り、任意の構成を適用可能である。ただし、本実施の形態のロック機構５００によれば、いわゆるシフトバイワイヤ機構、特に、ハイブリッド車両ではパーキングロック制御のためのパーキングロッドを流用して、新たなアクチュエータを設けることなくロック機構５００の作動／解除を制御することが可能となる。
【００７８】
特に、マニュアルバルブの操作によるレンジ切換えが不要であり、Ｐ（パーキング）ポジションの選択および非選択の切換のみが必要とされるタイプのハイブリッド車では、一般車でのＤ（ドライブ）Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル）ポジションに対応するアクチュエータ位置が不使用となるので、これらのアクチュエータ位置に対応させて、ロック機構を作動あるいは解除することができる。
【００７９】
なお、本願発明の適用は、図１に示したハイブリッド駆動装置の構成に限定されるものではない。すなわち、第１の動力源（代表的には内燃機関）と、出力軸に変速機を介して接続された第２の動力源（代表的にはモータジェネレータ）とを備える駆動構成のハイブリッド駆動装置であれば、係合装置に油圧を供給するオイルポンプを出力軸の回転に伴って駆動する構成とし、かつ、オイルポンプから油圧供給がない場合にも摩擦係合装置により車両発進時に使用する変速段（低速段Ｌ）を設定可能に変速機を構成とすることによって、他の構成のハイブリッド駆動装置（たとえば特許文献１または３に開示された各種構成等）についても本願発明を適用することが可能である。
【００８０】
また、本実施の形態では、出力分配機構の出力軸に、第２の動力源（代表的にはモータジェネレータ）が変速機を介して接続される駆動構成を例示したが、出力分配機構の出力軸に第２の動力源が接続され、この出力軸がさらに変速機を介して駆動装置の出力軸に接続される駆動構成のハイブリッド駆動装置に対しても、本願発明を適用することが可能である。
【００８１】
なお、変速機によって設定される変速段について、低速段Ｌおよび高速段Ｈの２段階ではなく、３以上の複数の変速段を設定することも可能である。この場合には、オイルポンプから油圧供給がない場合にも係合装置により車両発進時に使用する変速段を形成可能とし、かつ、油圧供給時には他の変速段への変更が可能なように変速機を構成すればよい。さらに、車両発進時に使用する変速段を形成するための係合装置に対して、本実施の形態と同様のロック機構を設けることができる。
【００８２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態に従うハイブリッド駆動装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】主動力源の遊星歯車機構の共線図である。
【図３】変速機のラビニオ型遊星歯車機構の共線図である。
【図４】変速機で変速段設定の遷移を説明する図である。
【図５】低速段Ｌ設定時の油圧式摩擦係合装置の動作を説明する図である。
【図６】高速段Ｈ設定時の油圧式摩擦係合装置の動作を説明する図である。
【図７】油圧低下に対するフェールセーフ機構の構成を説明する第１の上面視図である。
【図８】図７の側面視図である。
【図９】図７に示されたシフト用アクチュエータの制御構成を説明するブロック図である。
【図１０】油圧低下に対するフェールセーフ機構の構成を説明する第２の上面視図である。
【図１１】図１０の側面視図である。
【符号の説明】
【００８４】
５  ハイブリッド駆動装置、１０  主動力源、２０  出力軸、３０  デファレンシャルギヤ、４０  駆動輪、５０  アシスト動力源（第２モータジェネレータ）、６０  変速機、７０  車輪ブレーキ、８０  車両安定化制御システム、１１０  エンジン（内燃機関）、１１１  第１モータジェネレータ、１１２  遊星歯車機構、１１３，１１６，１２７，１３０  電子制御装置、１１４，１２８  インバータ、１１５，１２９  蓄電装置、１１７  サンギヤ、１１８  リンクギヤ、１１９  キャリア、１２１  第１サンギヤ、１２２
第２サンギヤ、１２３  ショートピニオン、１２４  ロングピニオン、１２５  リングギヤ、１２６  キャリア、１５０  オイルポンプ、１５５  ギヤ、１６０  オイルポンプ駆動軸、２１０，２１５  ピストン、２２０，２３０  第１クラッチプレート、２２５，２３５  第２クラッチプレート、２３２，２３７  摩擦材、２５０  弾性体（付勢要素）、３００  Ｐポジション選択スイッチ、３１０  ロック制御部、４００  シフト用アクチュエータ、４１０  パーキングレバー、４２０  パーキングロッド、４４０  作用部（パーキングロック機構）、４５０  パーキングロック機構、５００  ロック機構、５１０  作用部（ロック機構）、５５０  可動部、５６０  凸状部材、５７０  凹状部材、Ｂ１，Ｂ２  油圧ブレーキ（油圧式摩擦係合装置）、Ｆｓｐ  付勢力、Ｈ  高速段、Ｌ  低速段、Ｐ１，Ｐ２  油圧（ピストン印加）。
【図１】
2008256133.tif 000003
【図２】
2008256133.tif 000004
【図３】
2008256133.tif 000005
【図４】
2008256133.tif 000006
【図５】
2008256133.tif 000007
【図６】
2008256133.tif 000008
【図７】
2008256133.tif 000009
【図８】
2008256133.tif 000010
【図９】
2008256133.tif 000011
【図１０】
2008256133.tif 000012
【図１１】
2008256133.tif 000013