(57)【要約】【課題】補機の作動を確保する。【解決手段】エンジン２２をクラッチＣ１を介して第１変速機３０の入力軸３１に接続すると共にクラッチＣ２を介して第２変速機４０の入力軸４１に接続し、モータ５０と補機５８とを第２変速機４０の入力軸４１に接続したハイブリッド自動車２０において、停車時かつエンジン停止時にはクラッチＣ１，Ｃ２をオフし第２変速機４０をニュートラルとしてモータ５０により補機５８を作動させ、エンジン２２の始動時にはクラッチＣ１をオフしクラッチＣ２をオンし第２変速機４０をニュートラルとしてモータ５０によりエンジン２２を始動してエンジン２２からの動力により補機５８を作動させ、走行中には入力軸４１の回転数が補機５８の最低回転数を下回らないようクラッチＣ１，Ｃ２のオンオフや第１変速機３０，第２変速機４０の状態を切り替える。【選択図】図１
2007285393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関からの動力を駆動軸に伝達する動力伝達装置であって、
入力軸と前記駆動軸とに接続され、該入力軸と該駆動軸との切り離しが可能で該入力軸に入力された動力を変速して前記駆動軸に出力可能な変速手段と、
前記内燃機関の出力軸と前記入力軸との接続および該接続の解除が可能な接続解除手段と、
前記入力軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記入力軸からの動力により作動する補機と、
前記駆動軸の状態に基づいて前記入力軸が前記補機に要求される要求回転数以上で回転するよう前記内燃機関と前記電動機と前記変速手段と前記接続解除手段とを制御する制御手段と
を備える動力伝達装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記駆動軸の状態に基づいて、前記内燃機関の出力軸と前記入力軸とが切り離され前記入力軸と前記駆動軸とが切り離された第１の状態と、前記内燃機関の出力軸と前記入力軸とが接続され前記入力軸と前記駆動軸とが切り離された第２の状態と、前記内燃機関の出力軸と前記入力軸とが接続され前記入力軸と前記駆動軸とが接続された第３の状態とを含む複数の状態を選択的に切り替える手段である請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の動力伝達装置であって、
前記入力軸とは異なる第２の入力軸と前記駆動軸とに接続され、該第２の入力軸と該駆動軸との切り離しが可能で該第２の入力軸に入力された動力を変速して前記駆動軸に出力可能な前記変速手段とは異なる第２の変速手段と、
前記内燃機関の出力軸と前記第２の入力軸との接続および該接続の解除が可能な第２の接続解除手段と、を備え、
前記制御手段は、前記駆動軸の状態に基づいて前記内燃機関と前記電動機と前記変速手段と前記接続解除手段と前記第２の変速手段と前記第２の接続解除手段とを制御する手段である
動力伝達装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記駆動軸の状態に基づいて、前記第１の状態と、前記第２の状態から更に前記内燃機関の出力軸と前記第２の入力軸とが切り離された第４の状態と、前記第２の状態から更に前記内燃機関の出力軸と前記第２の入力軸とが接続され前記第２の入力軸と前記駆動軸とが接続された第５の状態と、前記第３の状態から更に前記内燃機関の出力軸と前記第２の入力軸とが切り離された第６の状態とを含む複数の状態を選択的に切り替える手段である請求項３記載の動力伝達装置。
【請求項５】
請求項４記載の動力伝達装置であって、
前記変速手段および前記第２の変速手段は、それぞれ異なる変速段を有し、
前記制御手段は、前記第５の状態から前記第６の状態に増速側に変速比を切り替える際には、前記入力軸の回転数が前記要求回転数以上となるのが維持される前記駆動軸の回転数で前記第５の状態から前記内燃機関の出力軸と前記入力軸とが切り離され前記入力軸と前記駆動軸とが接続された中間状態となるよう制御し、その後に前記中間状態から前記第６の状態となるよう制御する手段である
動力伝達装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載の動力伝達装置であって、
前記補機は、複数の機器からなり、
前記制御手段は、前記複数の機器に各々要求される回転数のうち最も高い回転数を前記要求回転数として制御する手段である
動力伝達装置。
【請求項７】
内燃機関と、該内燃機関からの動力を駆動軸に伝達する請求項１ないし６いずれか記載の動力伝達装置とを搭載する自動車。
【請求項８】
入力軸と駆動軸とに接続され該入力軸と該駆動軸との切り離しが可能で該入力軸に入力された動力を変速して前記駆動軸に出力可能な変速手段と、内燃機関の出力軸と前記入力軸との接続および該接続の解除が可能な接続解除手段と、前記入力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記入力軸からの動力により作動する補機とを備え、前記内燃機関からの動力を駆動軸に伝達する動力伝達装置の制御方法であって、
前記駆動軸の状態に基づいて前記入力軸が前記補機に要求される要求回転数以上で回転するよう前記内燃機関と前記電動機と前記変速手段と前記接続解除手段とを制御することを特徴とする
動力伝達装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関からの動力を駆動軸に伝達する動力伝達装置および内燃機関と動力伝達装置とを搭載する自動車並びに動力伝達装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の動力伝達装置としては、内燃機関からの動力を変速して駆動軸に伝達するものとして、内燃機関の出力軸に第１クラッチを介して入力軸が接続されると共に駆動軸に出力軸が接続された第１変速機と、内燃機関の出力軸に第２クラッチを介して入力軸が接続されると共に駆動軸に出力軸が接続された第２変速機と、この第２変速機の入力軸に接続された電気モータと、この電気モータに接続された補機とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、補機を電気モータに接続することにより、内燃機関が停止している場合でも補機の作動を確保することができるとしている。
【特許文献１】特開２００２−８９５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の動力伝達装置では、内燃機関が停止しているときに電気モータにより補機を作動させることができるものの、クラッチの係合状態や変速機の状態，駆動軸の状態によっては補機に接続された回転軸の回転数が不足し、補機を十分に作動させることができない場合が生じる。こうした問題は、内燃機関の出力軸にクラッチを介して入力軸が接続されると共に駆動軸に出力軸が接続された変速機とこの変速機の入力軸に接続された電気モータとこの電気モータに接続された補機とを備える構成の自動車においても同様に生じうる。
【０００４】
本発明の動力伝達装置およびこれを搭載する自動車並びに動力伝達装置の制御方法は、駆動軸の状態に拘わらず補機の作動を十分に確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の動力伝達装置およびこれを搭載する自動車並びに動力伝達装置の制御方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の動力伝達装置は、
内燃機関からの動力を駆動軸に伝達する動力伝達装置であって、
入力軸と前記駆動軸とに接続され、該入力軸と該駆動軸との切り離しが可能で該入力軸に入力された動力を変速して前記駆動軸に出力可能な変速手段と、
前記内燃機関の出力軸と前記入力軸との接続および該接続の解除が可能な接続解除手段と、
前記入力軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記入力軸からの動力により作動する補機と、
前記駆動軸の状態に基づいて前記入力軸が前記補機に要求される要求回転数以上で回転するよう前記内燃機関と前記電動機と前記変速手段と前記接続解除手段とを制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の動力伝達装置では、駆動軸の状態に基づいて、変速手段の入力軸が補機に要求される要求回転数以上で回転するよう、内燃機関と、入力軸と駆動軸とに接続され入力軸と駆動軸との切り離しが可能で入力軸に入力された動力を変速して駆動軸に出力可能な変速手段と、内燃機関の出力軸と入力軸との接続および接続の解除が可能な接続解除手段とを制御するから、駆動軸の状態に拘わらず補機を作動を十分に確保することができる。ここで、「駆動軸の状態」には、駆動軸の回転数や駆動軸への駆動要求などが含まれる。
【０００８】
こうした本発明の動力伝達装置において、前記制御手段は、前記駆動軸の状態に基づいて、前記内燃機関の出力軸と前記入力軸とが切り離され前記入力軸と前記駆動軸とが切り離された第１の状態と、前記内燃機関の出力軸と前記入力軸とが接続され前記入力軸と前記駆動軸とが切り離された第２の状態と、前記内燃機関の出力軸と前記入力軸とが接続され前記入力軸と前記駆動軸とが接続された第３の状態とを含む複数の状態を選択的に切り替える手段であるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の動力伝達装置において、前記入力軸とは異なる第２の入力軸と前記駆動軸とに接続され、該第２の入力軸と該駆動軸との切り離しが可能で該第２の入力軸に入力された動力を変速して前記駆動軸に出力可能な前記変速手段とは異なる第２の変速手段と、前記内燃機関の出力軸と前記第２の入力軸との接続および該接続の解除が可能な第２の接続解除手段と、を備え、前記制御手段は、前記駆動軸の状態に基づいて前記内燃機関と前記電動機と前記変速手段と前記接続解除手段と前記第２の変速手段と前記第２の接続解除手段とを制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、二つの変速手段の一方の入力軸に動力を入出力可能な電動機とその入力軸からの動力により作動する補機とを備えるものにおいて駆動軸の状態に拘わらず補機を作動を十分に確保することができる。この態様の本発明の動力伝達装置において、前記制御手段は、前記駆動軸の状態に基づいて、前記第１の状態と、前記第２の状態から更に前記内燃機関の出力軸と前記第２の入力軸とが切り離された第４の状態と、前記第２の状態から更に前記内燃機関の出力軸と前記第２の入力軸とが接続され前記第２の入力軸と前記駆動軸とが接続された第５の状態と、前記第３の状態から更に前記内燃機関の出力軸と前記第２の入力軸とが切り離された第６の状態とを含む複数の状態を選択的に切り替える手段であるものとすることもできる。更にこの態様の本発明の動力伝達装置において、前記変速手段および前記第２の変速手段は、それぞれ異なる変速段を有し、前記制御手段は、前記第５の状態から前記第６の状態に増速側に変速比を切り替える際には、前記入力軸の回転数が前記要求回転数以上となるのが維持される前記駆動軸の回転数で前記第５の状態から前記内燃機関の出力軸と前記入力軸とが切り離され前記入力軸と前記駆動軸とが接続された中間状態となるよう制御し、その後に前記中間状態から前記第６の状態となるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、変速機および第２の変速機の状態を第５の状態から第６の状態に切り替える際に入力軸の回転数に不足が生じるのを抑制することができる。
【００１０】
さらに、本発明の動力伝達装置において、前記補機は、複数の機器からなり、前記制御手段は、前記複数の機器に各々要求される回転数のうち最も高い回転数を前記要求回転数として制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、入力軸からの動力を受ける複数の機器すべての作動を確保することができる。
【００１１】
本発明の自動車は、
内燃機関と、該内燃機関からの動力を駆動軸に伝達する本発明の動力伝達装置、即ち、基本的には、内燃機関からの動力を駆動軸に伝達する動力伝達装置であって、入力軸と前記駆動軸とに接続され、該入力軸と該駆動軸との切り離しが可能で該入力軸に入力された動力を変速して前記駆動軸に出力可能な変速手段と、前記内燃機関の出力軸と前記入力軸との接続および該接続の解除が可能な接続解除手段と、前記入力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記入力軸からの動力により作動する補機と、前記駆動軸の状態に基づいて前記入力軸が前記補機に要求される要求回転数以上で回転するよう前記内燃機関と前記電動機と前記変速手段と前記接続解除手段とを制御する制御手段とを備える動力伝達装置とを搭載することを要旨とする。
【００１２】
この本発明の自動車では、本発明の動力伝達装置を搭載するから、本発明の動力伝達装置が奏する効果と同様の効果、例えば、駆動軸の状態に拘わらず補機を作動を確保することができる効果などを奏することができる。
【００１３】
本発明の動力伝達装置の制御方法は、
入力軸と駆動軸とに接続され該入力軸と該駆動軸との切り離しが可能で該入力軸に入力された動力を変速して前記駆動軸に出力可能な変速手段と、内燃機関の出力軸と前記入力軸との接続および該接続の解除が可能な接続解除手段と、前記入力軸に動力を入出力可能な電動機と、前記入力軸からの動力により作動する補機とを備え、前記内燃機関からの動力を駆動軸に伝達する動力伝達装置の制御方法であって、
前記駆動軸の状態に基づいて前記入力軸が前記補機に要求される要求回転数以上で回転するよう前記内燃機関と前記電動機と前記変速手段と前記接続解除手段とを制御することを特徴とする。
【００１４】
この本発明の動力伝達装置の制御方法によれば、駆動軸の状態に基づいて、変速手段の入力軸が補機に要求される要求回転数以上で回転するよう、内燃機関と、入力軸と駆動軸とに接続され入力軸と駆動軸との切り離しが可能で入力軸に入力された動力を変速して駆動軸に出力可能な変速手段と、内燃機関の出力軸と入力軸との接続および接続の解除が可能な接続解除手段とを制御する。これにより、駆動軸の状態に拘わらず補機を作動を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６にクラッチＣ１を介して接続されると共に駆動輪６６ａ，６６ｂにデファレンシャルギヤ６４を介して連結された駆動軸６２に接続された第１変速機３０と、エンジン２２のクランクシャフト２６にクラッチＣ２を介して接続されると共に駆動軸６２に接続された第２変速機４０と、この第２変速機４０の入力軸４１に接続されたモータ５０と、同じく第２変速機４０の入力軸４１に接続された複数の補機（例えば、空調装置のコンプレッサやオイルポンプなど）５８と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１７】
エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１８】
第１変速機３０と第２変速機４０は、各々異なる独立の変速機として機能し、クラッチＣ１およびクラッチＣ２のオンオフや第１変速機３０および第２変速機４０のギヤ段の切替によって両者を合わせてエンジン２２からの動力やモータ５０からの動力を変速して駆動軸６２に伝達するリバース付きの６段変速の変速機として機能することができるようになっている。
【００１９】
第１変速機３０は、エンジン２２のクランクシャフト２６にギヤ２８ａ，２８ｂおよびクラッチＣ１を介して接続された入力軸３１に入力された動力を３段の変速段のいずれかを用いて駆動軸６２に伝達すると共に１段のリバース変速を行なうリバース付きの３段変速の変速機として構成されており、入力軸３１に取り付けられた入力ギヤ３２ａ〜３２ｄと、駆動軸６２にギヤ６１ａ，６１ｂを介して接続された出力軸３３に取り付けられた出力ギヤ３４ａ，３４ｂと、入力ギヤ３２ａ〜３２ｃに各々連結される３段の変速ギヤ３５ａ〜３５ｃと、入力ギヤ３２ｄに連結される反転ギヤ３９ａおよび伝達ギヤ３９ｂと、この変速ギヤ３５ａ〜３５ｃおよび伝達ギヤ３９ｂに出力ギヤ３４ａ，３４ｂを選択的に連結する環状の連結ギヤ３６ａ，３６ｂと、この連結ギヤ３６ａ，３６ｂによる連結と連結の解除とを操作する操作部材３７ａ，３７ｂと、操作部材３７ａ，３７ｂを駆動するアクチュエータ３８とを備える。連結ギヤ３６ａ，３６ｂは各々対応する出力ギヤ３４ａ，３４ｂに連結しており、操作部材３７ａ，３７ｂを操作することにより左右にスライドして連結ギヤ３６ａ，３６ｂを図中左，右，中央の３つのポジションをとることができるようになっている。第１変速機３０は、連結ギヤ３６ａ，３６ｂを共に図中中央のポジションとすることにより、入力軸３１と出力軸３３（駆動軸６２）とを切り離したニュートラルの状態とすることができる。第１変速機３０は、連結ギヤ３６ａを図中右のポジションとして出力ギヤ３４ａと変速ギヤ３５ａとを連結すると共に連結ギヤ３６ｂを図中中央のポジションとすることにより入力軸３１の動力を入力ギヤ３２ａと変速ギヤ３５ａと出力ギヤ３４ａとの連結によるギヤ段（１速）によって変速して駆動軸６２に出力し、連結ギヤ３６ａを図中左のポジションとして出力ギヤ３４ａと変速ギヤ３５ｂとを連結すると共に連結ギヤ３６ｂを図中中央のポジションとすることにより入力軸３１の動力を入力ギヤ３２ｂと変速ギヤ３５ｂと出力ギヤ３４ａとの連結によるギヤ段（３速）によって変速して駆動軸６２に出力し、連結ギヤ３６ｂを図中右のポジションとして出力ギヤ３４ｂと変速ギヤ３５ｃとを連結すると共に連結ギヤ３６ａを図中中央のポジションとすることにより入力軸３１の動力を入力ギヤ３２ｃと変速ギヤ３５ｃと出力ギヤ３４ｂとの連結によるギヤ段（５速）によって変速して駆動軸６２に出力する。また、第１変速機３０は、連結ギヤ３６ｂを図中左のポジションとして出力ギヤ３４ｂと伝達ギヤ３９ｂとを連結すると共に連結ギヤ３６ａを図中中央のポジションとすることにより入力軸３１の動力を入力ギヤ３２ｄと反転ギヤ３９ａおよび伝達ギヤ３９ｂと出力ギヤ３４ｂとの連結によるギヤ段（リバース）によって変速して駆動軸６２に出力する。
【００２０】
第２変速機４０は、エンジン２２のクランクシャフト２６にギヤ２８ａ，２８ｃおよびクラッチＣ２を介して接続された入力軸４１に入力された動力を３段の変速段のいずれかを用いて駆動軸６２に伝達する３段変速の変速機として構成されており、入力軸４１に取り付けられた入力ギヤ４２ａ〜４２ｃと、駆動軸６２にギヤ６１ａ，６１ｃを介して接続された出力軸４３に取り付けられた出力ギヤ４４ａ，４４ｂと、入力ギヤ４２ａ〜４２ｃに各々連結される３段の変速ギヤ４５ａ〜４５ｃと、この変速ギヤ４５ａ〜４５ｃに出力ギヤ４４ａ，４４ｂを選択的に連結する環状の連結ギヤ４６ａ，４６ｂと、この連結ギヤ４６ａ，４６ｂによる連結および連結の解除とを操作する操作部材４７ａ，４７ｂと、操作部材４７ａ，４７ｂを駆動するアクチュエータ４８とを備える。連結ギヤ４６ａ，４６ｂは各々対応する出力ギヤ４４ａ，４４ｂに連結しており、操作部材４７ａ，４７ｂを操作することにより左右にスライドして、連結ギヤ４６ａについては図中左，右，中央の３つのポジションのいずれかをとることができ、連結ギヤ４６ｂについては図中左，右の２つのポジションのいずれかをとることができるようになっている。第２変速機４０は、連結ギヤ４６ａを図中中央のポジションとすると共に連結ギヤ４６ｂを図中左のポジションとすることにより、入力軸４１と出力軸４３（駆動軸６２）とを切り離したニュートラルの状態とすることができる。第２変速機４０は、連結ギヤ４６ａを図中右のポジションとして出力ギヤ４４ａと変速ギヤ４５ａとを連結すると共に連結ギヤ４６ｂを図中左のポジションとすることにより入力軸４１の動力を入力ギヤ４２ａと変速ギヤ４５ａと出力ギヤ４４ａとの連結によるギヤ段（２速）によって変速して駆動軸６２に出力し、連結ギヤ４６ａを図中左のポジションとして出力ギヤ４４ａと変速ギヤ４５ｂとを連結すると共に連結ギヤ４６ｂを図中左のポジションとすることにより入力軸４１の動力を入力ギヤ４２ｂと変速ギヤ４５ｂと出力ギヤ４４ａとの連結によるギヤ段（４速）によって変速して駆動軸６２に出力し、連結ギヤ４６ｂを図中右のポジションとして出力ギヤ４４ｂと変速ギヤ４５ｃとを連結すると共に連結ギヤ４６ａを図中中央のポジションとすることにより入力軸４１の動力を入力ギヤ４２ｃと変速ギヤ４５ｃと出力ギヤ４４ｂとの連結によるギヤ段（６速）によって変速して駆動軸６２に出力する。
【００２１】
モータ５０は、発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ５２を介してバッテリ５４と電力のやりとりを行なう。モータ５０は、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）５６により駆動制御されている。モータＥＣＵ５６には、モータ５０を駆動制御するために必要な信号、例えばモータ５０の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ５１からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータ５０に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ５６からは、インバータ５２へのスイッチング制御信号が出力されている。また、モータＥＣＵ５６は、バッテリ５４の管理も行なっており、バッテリ５４を管理するために必要な信号、例えばバッテリ５４の端子間に取り付けられた図示しない電圧センサからの端子間電圧やバッテリ５４の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５４に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、バッテリ５４を管理するための残容量ＳＯＣなどを演算している。モータＥＣＵ５６は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータ５０を駆動制御すると共に必要に応じてモータ５０の運転状態やバッテリ５４の状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２２】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号やシフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、クラッチＣ１への駆動信号やクラッチＣ２への駆動信号，第１変速機３０のアクチュエータ３８への駆動信号，第２変速機４０のアクチュエータ４８への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ５６と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ５６と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２３】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃに応じたトルクが駆動軸６２に出力されて走行するようエンジン２２とモータ５０とクラッチＣ１とクラッチＣ２と第１変速機３０と第２変速機４０とが制御される。この実施例のハイブリッド自動車２０の走行モードとしては、クラッチＣ１およびクラッチＣ２をオフとしてモータ５０からの動力を第２変速機４０により変速して駆動軸６２に出力するモータ走行モードやクラッチＣ１およびクラッチＣ２をオンとすると共に第２変速機４０をニュートラルの状態としてエンジン２２からの動力を必要に応じてモータ５０の動力の入出力を伴って第１変速機３０により変速して駆動軸６２に出力する第１変速機走行モード，クラッチＣ１をオフとすると共にクラッチＣ２をオンとしてエンジン２２からの動力を必要に応じてモータ５０の動力の入出力を伴って第２変速機４０により変速して駆動軸６２に出力する第２変速機走行モード，クラッチＣ１をオンとすると共にクラッチＣ２をオフとしてエンジン２２からの動力を第１変速機３０により変速して駆動軸６２に出力し必要に応じてモータ５０からの動力を第２変速機４０により変速して駆動軸６２に入出力する両変速機走行モードなどがある。こうした走行モードのうちいずれの走行モードを用いるかについては、エンジン２２の性能やモータ５０の性能，バッテリ５４の容量，ハイブリッド自動車２０の用途などに基づいて決定することができる。ハイブリッド自動車２０では、停車時には、クラッチＣ１およびクラッチＣ２をオフとして第２変速機４０をニュートラルの状態とすることによりエンジン２２のクランクシャフト２６を駆動軸６２から切り離すと共にモータ５０や補機５８をエンジン２２のクランクシャフト２６や駆動軸６２から切り離してモータ５０により補機２８を駆動することができる。また、ハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の始動時には、クラッチＣ１をオフとすると共にクラッチＣ２をオンとし第２変速機４０をニュートラルの状態とすることにより、エンジン２２のクランクシャフト２６を駆動軸６２から切り離すと共にモータ５０をエンジン２２のクランクシャフト２６に接続してモータ５０によりエンジン２２をクランキングすることができる。
【００２４】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図２は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２５】
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖなどの制御に必要なデータを入力し（ステップＳ１００）、入力した車速Ｖが略値０か否か、即ち車両が停車した状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。
【００２６】
車速Ｖが略値０、即ち停車している状態と判定されると、エンジン２２の状態を判定し（ステップＳ１２０）、エンジン２２の状態として運転停止が判定されると、クラッチＣ１およびクラッチＣ２をオフとし（ステップＳ１３０）、第１変速機３０を１速とし（ステップＳ１４０）、第２変速機４０をニュートラルとし（ステップＳ１５０）、補機５８の要求に応じてモータ５０を駆動制御して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。このように、車両が停車した状態で且つエンジン２２の状態が運転停止であるときには、入力軸４１をエンジン２２のクランクシャフト２６と駆動軸６２とから切り離してモータ５０からの動力を用いて複数の補機５８を作動させるのである。モータ５０の駆動制御は、複数の補機５８がそれぞれ要求する入力軸４１の要求回転数（例えば、空調装置のコンプレッサが要求する回転数やオイルポンプが要求する回転数など）のうち最も大きい回転数を補機要件最低回転数Ｎｍｉｎとして設定し、補機要件最低回転数Ｎｍｉｎで入力軸４１が回転するようモータ５０のトルク指令を設定してモータＥＣＵ５６に送信することにより、トルク指令を受信したモータＥＣＵ５６がトルク指令に見合うトルクがモータ５０から出力されるようインバータ５２のスイッチング素子をスイッチング制御することにより行なわれる。
【００２７】
一方、エンジン２２の状態として始動が判定されると、クラッチＣ１をオフとすると共にクラッチＣ２をオンとし（ステップＳ１７０）、第１変速機３０を１速とし（ステップＳ１８０）、第２変速機４０をニュートラルとし（ステップＳ１９０）、モータ５０によりエンジン２２をモータリングすることによりエンジン２２を始動して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。こうして、エンジン２２を始動すると、エンジン２２からの動力を用いて入力軸４１を補機要件最低回転数Ｎｍｉｎ以上で回転させることにより補機５８を作動させることができる。また、アクセルペダル８３が踏み込まれると、クラッチＣ１をフリクション係合することにより、エンジン２２からの動力を徐々に第１変速機３０に伝達して車両を発進させることができる。
【００２８】
ステップＳ１１０で車速Ｖが略値０でない即ち走行している状態と判定されると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいてエンジン２２のクランクシャフト２６と駆動軸６２との連結に対して設定すべき変速段ｎを判定する（ステップＳ２１０）。ここで、変速段ｎの判定は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと変速マップとに基づいて行なわれる。この変速マップの一例を図３に示す。この変速マップでは、走行中に、第１変速機走行モードにおける第１変速機３０と第２変速機走行モードにおける第２変速機４０をいずれの変速段としても入力軸４１の回転数が補機要件最低回転数Ｎｍｉｎを下回らないようアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと変速段ｎとの関係を定めた。そして、判定した変速段ｎを調べ（ステップＳ２２０）、変速段ｎが１，３，５速のいずれかと判定されたときには、クラッチＣ１およびクラッチＣ２をオンとし（ステップＳ２３０）、第１変速機３０を判定した変速段ｎとし（ステップＳ２４０）、第２変速機４０をニュートラルとし（ステップＳ２５０）、アクセル開度Ａｃｃに応じてエンジン２２とモータ５０とを制御して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。これにより、ハイブリッド自動車２０は前述した第１変速機走行モードで走行することになる。このとき、第２変速機４０の入力軸４１は駆動軸６２の回転に伴って連れ回され、この入力軸４１の回転による動力を受けて補機５８が作動する。前述したように変速マップは、入力軸４１の回転数が補機要件最低回転数Ｎｍｉｎを下回らないようアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと変速段ｎとの関係を定めているから、補機５８は十分な動力の供給を受けて作動することになる。なお、エンジン２２とモータ５０の制御は、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖに基づいてエンジン２２の目標トルクとモータ５０のトルク指令とを設定してそれぞれエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ５６とに送信することにより、目標トルクを受信したエンジンＥＣＵ２４が目標トルクでエンジン２２が運転されるよう吸入空気量調節制御や燃料噴射制御，点火制御を実行することにより行なわれ、トルク指令を受信したモータＥＣＵ５６がトルク指令でモータ５０が駆動されるようインバータ５２のスイッチング素子をスイッチング制御することにより行なわれる。
【００２９】
一方、変速段ｎが２，４，６速のいずれかと判定されたときには、クラッチＣ１をオフとすると共にクラッチＣ２をオンとし（ステップＳ２７０）、第２変速機３０を判定した変速段ｎとし（ステップＳ２８０）、アクセル開度Ａｃｃに応じてエンジン２２とモータ５０とを制御して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了する。これにより、ハイブリッド自動車２０は前述した第２変速機走行モードで走行することになる。このとき、第２変速機４０の入力軸４１は駆動軸６２の回転に伴って連れ回され、この入力軸４１の回転による動力を受けて補機５８が作動する。前述したように変速マップは、入力軸４１の回転数が補機要件最低回転数Ｎｍｉｎを下回らないようアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと変速段ｎとの関係を定めているから、補機５８は十分な動力の供給を受けて作動することになる。なお、エンジン２２とモータ５０の制御については前述した。
【００３０】
次に、第１変速機３０を１速として第１変速機走行モードで走行しているときに第２変速機４０を２速として第２変速機走行モードに切り替える際の動作について説明する。図４は、実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される１−２速切替制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、クラッチＣ１およびクラッチＣ２をオンとすると共に第２変速機４０をニュートラルとし第１変速機３０を１速として第１変速機走行モードで走行しているときに所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３１】
１−２速切替制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、車速Ｖと第２変速機４０が２速のときのギヤ比γ２とを乗じることにより２速想定入力軸回転数Ｎ＊を計算し（ステップＳ３００）、計算した２速想定入力軸回転数Ｎ＊と補機要件最低回転数Ｎｍｉｎとを比較する（ステップＳ３１０）。なお、補機要件最低回転数Ｎｍｉｎについては前述した。
【００３２】
２速想定入力軸回転数Ｎ＊が補機要件最低回転数Ｎｍｉｎ未満と判定されると、クラッチＣ２がオンで第２変速機４０がニュートラルの状態（第１変速機走行モード）を維持して（ステップＳ３２０，Ｓ３３０）、本ルーチンを終了する。一方、２速想定入力軸回転数Ｎ＊が補機要件最低回転数Ｎｍｉｎ以上と判定されると、１−２速の切替の準備として、クラッチＣ２をオフとすると共に（ステップＳ３４０）、第２変速機４０を２速とする（ステップＳ３５０）。いま、第１変速機走行モードで走行、即ちクラッチＣ１およびクラッチＣ２をオンとし第２変速機４０をニュートラルとし第１変速機３０を１速として走行しているときを考えているから、クラッチＣ２をオフとして第２変速機４０を２速としても、エンジン２２のクランクシャフト２６と駆動軸６２とを１速とした第１変速機３０を介して連結された状態が維持される。一方、入力軸４１は、１速とした第１変速機３０を介して駆動軸６２に連結された状態から２速とした第２変速機４０を介して駆動軸６２に連結された状態に切り替えられるから、その分だけ回転数は小さくなる。このため、入力軸４１は、１速とした第１変速機３０を介して駆動軸６２に連結された状態では補機要件最低回転数Ｎｍｉｎ以上で回転するが、２速とした第２変速機４０を介して駆動軸６２に連結された状態では補機要件最低回転数Ｎｍｉｎを下回る場合が生じ、この場合、補機５８の作動に必要な動力を確保できなくなってしまう。実施例では、こうしたことを考慮して、２速想定入力軸回転数Ｎ＊が補機要件最低回転数Ｎｍｉｎ以上となるのを確認した上で入力軸４１を１速とした第１変速機を介して駆動軸６２に連結された状態から２速とした第２変速機４０を介して駆動軸６２に連結される状態に切り替えるのである。図５に、補機要件最低回転数Ｎｍｉｎと１−２速の切替タイミングとの関係を示す。図示するように、２速想定入力軸回転数Ｎ＊が補機要件最低回転数Ｎｍｉｎに至る際の車速よりも大きな車速をもって１−２速の切替タイミングが到来するよう図３の変速マップを定めている。１−２速の切替の準備を行なうと、図３に例示する変速マップにより１−２速の切替判定がなされるのを待って（ステップＳ３６０）、クラッチＣ１がオンでクラッチＣ２がオフの状態からクラッチＣ１がオフでクラッチＣ２がオンの状態に切り替えることにより第２変速機４０を２速とした第２変速機走行モードに切り替えて（ステップＳ３７０）、本ルーチンを終了する。
【００３３】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖに基づいて第２変速機４０の入力軸４１が補機要件最低回転数Ｎｍｉｎ以上で回転するようエンジン２２やモータ５０，クラッチＣ１，Ｃ２，第１変速機３０，第２変速機４０を制御するから、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖに拘わらず補機５８を十分な動力により作動させることができる。しかも、クラッチＣ１およびクラッチＣ２をオンとし第２変速機４０をニュートラルとし第１変速機３０を１速として第１変速機走行モードで走行している状態からクラッチＣ１がオフでクラッチＣ２がオンで第２変速機４０を２速として第２変速機走行モードに切り替える１−２速の切替の際には、入力軸４１の回転数（２速想定入力軸回転数Ｎ＊）が補機要件最低回転数Ｎｍｉｎ以上となることを確認した上でクラッチＣ２をオフとして第２変速機４０を２速とし、その後にクラッチＣ１をオフすると共にクラッチＣ２をオンして１−２速の切替を行なうから、こうした切替の際でも補機５８の作動を十分に確保することができる。さらに、補機要件最低回転数Ｎｍｉｎを複数の補機５８がそれぞれ要求する回転数のうち最も大きい回転数として設定したから、複数の補機５８すべての作動を十分に確保することができる。
【００３４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、第２変速機４０の入力軸４１に複数の補機５８を接続するものとしたが、入力軸４１に接続する補機を一つとするものとしてもよい。
【００３５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、第１変速機３０としてリバース付きの３段変速の変速機を用い第２変速機４０として３段変速機を用いて両者を合わせてリバース付きの６段変速の変速機とするものとしたが、第１変速機３０や第２変速機４０は、２段以下の変速機や４段以上の変速機を用いるものとしてもよい。この場合、第１変速機３０と第２変速機４０の変速段数は同じ段数とするものとしてもよく、異なる段数とするものとしてもよい。
【００３６】
実施例では、エンジン２２のクランクシャフト２６にクラッチＣ１を介して入力軸３１が接続されると共に駆動軸６２に出力軸３３が接続された第１変速機３０とエンジン２２のクランクシャフト２６にクラッチＣ２を介して入力軸４１が接続されると共に駆動軸６２に出力軸４３が接続された第２変速機４０とこの第２変速機４０の入力軸４１に接続されたモータ５０と同じく入力軸４１に接続された補機５８とを備えるハイブリッド自動車２０に適用するものとしたが、これに限られず、内燃機関の出力軸にクラッチを介して入力軸が接続されると共に駆動軸に出力軸が接続された変速機とこの変速機の入力軸に接続された電動機および補機を備えるハイブリッド自動車にも適用可能である。この場合、クラッチをオフとすると共に変速機をニュートラルの状態とすることにより電動機および補機を内燃機関の出力軸と駆動軸とから切り離すことができ（第１の状態）、クラッチをオンとすると共に変速機をニュートラルの状態とすることにより電動機および補機を駆動軸から切り離すと共に内燃機関の出力軸に接続することができ（第２の状態）、クラッチをオンすると共に変速機を必要に応じた変速段とすることにより電動機および補機を内燃機関の出力軸に接続すると共に駆動軸に接続することができる（第３の状態）。したがって、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖに基づいて前述した３つの状態のうちのいずれかを選択することにより、走行状態に拘わらず補機の作動を確保することができる。例えば、停車時で内燃機関の運転停止時には第１の状態を選択することにより電動機からの動力を用いて補機を作動させることができ、停車時で内燃機関の始動時には第２の状態を選択することにより電動機により内燃機関をモータリングして始動すると共に内燃機関からの動力を用いて補機を作動させることができ、走行時には第３の状態を選択することによりアクセル開度に応じたトルクにより走行すると共に走行に伴って補機を作動させることができる。
【００３７】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、自動車産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】変速マップの一例を示す説明図である。
【図４】１−２速切替制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】補機要件最低回転数Ｎｍｉｎと１−２速の切替タイミングとの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、２８ａ〜２８ｃ  ギヤ、３０  第１変速機、３１  入力軸、３２ａ〜３２ｄ  入力ギヤ、３３  出力軸、３４ａ，３４ｂ  出力ギヤ、３５ａ〜３５ｃ  変速ギヤ、３６ａ，３６ｂ  連結ギヤ、３７ａ，３７ｂ  操作部材、３８  アクチュエータ、３９ａ  反転ギヤ、３９ｂ  伝達ギヤ、４０  第２変速機、４１  入力軸、４２ａ〜４２ｃ  入力ギヤ、４３  出力軸、４４ａ，４４ｂ  出力ギヤ、４５ａ〜４５ｃ  変速ギヤ、４６ａ，４６ｂ  連結ギヤ、４７ａ，４７ｂ  操作部材、４８  アクチュエータ、５０  モータ、５１  回転位置検出センサ、５２  インバータ、５４  バッテリ、５６  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、５８  補機、６１ａ〜６１ｃ  ギヤ、６２  駆動軸、６４  デファレンシャルギヤ、６６ａ，６６ｂ  駆動輪、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８８  車速センサ、Ｃ１，Ｃ２  クラッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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