(57)【要約】【課題】クラッチの油圧制御装置に関し、油圧回路の保護性及び信頼性を向上させる。【解決手段】車両に搭載されるクラッチ３の断接に係る油圧制御装置において、車両の駆動輪８と連動して正方向又は逆方向に回転し、油圧を発生させる双方向ポンプ２ａを第一通路２１に介装し、発生した油圧をクラッチ３に伝達させる。また、第一通路２１に介装された双方向ポンプ２ａの上流側と下流側とを接続する第二通路２２を設ける。さらに、第二通路２２に逆止弁２４を介装し、クラッチ３側への作動油の流通を許容させつつクラッチ３側からの作動油の流通を遮断させる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるクラッチの断接に係る油圧制御装置であって、
前記車両の駆動輪と連動して正方向又は逆方向に回転し、油圧を発生させる双方向ポンプと、
前記双方向ポンプが介装され、前記油圧を前記クラッチに伝達する第一通路と、
前記第一通路に介装された前記双方向ポンプの上流側と下流側とを接続する第二通路と、
前記第二通路に介装され、前記クラッチ側への作動油の流通を許容するとともに前記クラッチ側からの作動油の流通を遮断する逆止弁と、を備えた
ことを特徴とする、クラッチの油圧制御装置。
【請求項２】
前記第一通路上に介装され、前記クラッチに伝達される作動油の圧力を調圧する調圧弁を備えた
ことを特徴とする、請求項１記載のクラッチの油圧制御装置。
【請求項３】
前記第一通路上に介装され、前記作動油の流通を許容又は遮断する電磁弁を備えた
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のクラッチの油圧制御装置。
【請求項４】
前記車両は、ＥＶモード又はシリーズハイブリットモードとパラレルハイブリットモードとを切り替える切り替え手段を有し、
前記切り替え手段がパラレルハイブリットモードの際に、前記電磁弁の開度を開放方向に制御するクラッチ制御手段を備えた
ことを特徴とする、請求項３記載のクラッチの油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるクラッチの油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン（内燃機関）及びモーター（電動機）を併用して車両を駆動するハイブリッド車両が広く知られている。ハイブリッド車両では、搭載されるエンジン及びモーターの出力特性や走行状態等に応じて、駆動源の出力配分が多様に制御される。例えば、マイルドハイブリッド方式のハイブリッド車両には、車両の走行状態に応じてエンジンのみで走行する機能や、回生発電を実施する機能、モーターによる駆動力でエンジンの駆動力をアシストする機能等が実装されている。この方式は、モーターに求められる出力性能が比較的小さくて済み、ハイブリッド方式以外の車両と比較して良好な燃費性能（燃料の節約割合）が得られるという利点がある。
【０００３】
これに対し、ストロングハイブリッド方式の車両では、上記の機能に加えて、モーターのみで走行する機能が追加されている。すなわち、エンジンを完全に停止させた状態でモーターを駆動して、純粋な電力走行を実現するものである。この方式のメリットは、モーター出力や電力源が確保されればマイルドハイブリッド方式と比較して燃費性能を格段に向上させることができる点にある。
【０００４】
また、ストロングハイブリット方式には、エンジンで発電機を駆動し、発電したエネルギーでモーターを駆動するシリーズ方式と、エンジンの動力を駆動輪に分配し、エンジン及びモーターの双方の駆動力を用いるパラレルハイブリット方式等がある。
【０００５】
ところで、エンジンを停止させたままモーターのみの駆動力で車両を走行させる際には、モーターの駆動力がエンジン側に伝達されないように、エンジンと駆動輪との間の動力伝達を遮断することが求められる。例えば、エンジンから駆動輪までの動力伝達経路上にクラッチを備えたパワートレインでは、そのクラッチがモーター走行時に切断される。一方、停止中のエンジンからクラッチの断接に係る動力を取り出すことはできない。そのため、モーター走行を実施する車両では、クラッチの断接状態の制御に係るアクチュエーターを駆動するために、エンジン以外の動力源が必要となる。
【０００６】
このような課題に対し、モーターの動力やバッテリー電力を用いてクラッチ用のオイルポンプを駆動する手法が検討されている。例えば、機械式オイルポンプを走行モーターの出力軸に接続し、この機械式オイルポンプから吐出される作動油でクラッチを作動させることが提案されている（特許文献１参照）。このような構成により、モーター走行時における駆動輪の回転を利用してオイルポンプを作動させることが可能となり、不要な電力消費を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２３０２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ストロングハイブリット方式のハイブリッド車両に搭載されるモーターは、正転方向だけでなく車両後退時の逆転方向にも駆動されうる。すなわち、従来のエンジン駆動のオイルポンプでは、エンジンの回転方向が常に一定の方向であるから、オイルポンプに内蔵される回転体の回転方向も一定であるが、駆動輪の回転方向は車両の前進又は後退によって逆転し、回転方向が一定にはならない。
【０００９】
したがって、機械式オイルポンプをモーターの出力軸や駆動輪の回転軸（駆動軸）に接続すると、車両の走行方向に応じて作動油の吐出方向が反転することになり、クラッチの断接状態を正しく制御することができなくなる場合がある。また、油圧回路内の作動油の流通方向が反転することで、回路内のバルブやフィルターに無理な圧力が作用する場合もあり、油圧回路の保護性や信頼性を向上させることが困難になるという課題がある。
【００１０】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、油圧回路の保護性及び信頼性を向上させることができるようにしたクラッチの油圧制御装置を提供することである。
なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）ここで開示するクラッチの油圧制御装置は、車両に搭載されるクラッチの断接に係る油圧制御装置であって、前記車両の駆動輪と連動して正方向又は逆方向に回転し、油圧を発生させる双方向ポンプを備える。また、前記双方向ポンプが介装され、前記油圧を前記クラッチに伝達する第一通路と、前記第一通路に介装された前記双方向ポンプの上流側と下流側とを接続する第二通路とを備える。さらに、前記第二通路に介装され、前記クラッチ側への作動油の流通を許容するとともに前記クラッチ側からの作動油の流通を遮断する逆止弁を備える。
【００１２】
（２）また、前記第一通路上に介装され、前記クラッチに伝達される作動油の圧力を調圧する調圧弁を備えることが好ましい。
（３）また、前記第一通路上に介装され、前記作動油の流通を許容又は遮断する電磁弁を備えることが好ましい。
【００１３】
（４）なお、前記車両が、ＥＶモード又はシリーズハイブリットモードとパラレルハイブリットモードとを切り替える切り替え手段を有することが好ましい。この場合、前記切り替え手段がパラレルハイブリットモードの際に、前記電磁弁の開度を開放方向に制御するクラッチ制御手段を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
開示のクラッチの油圧制御装置では、第二通路に逆止弁を設けることで、第一通路を介してクラッチに油圧が伝達される状態では第二通路からの逆流を防止することができ、クラッチを作動させることができる。一方、双方向ポンプの回転方向が反転したときには、作動油が第二通路を流通し、逆止弁を介して再び第一通路を流通する。つまり、第一通路及び第二通路からなる環状の回路内に作動油を循環させることができる。これにより、油圧回路の保護性や信頼性を向上させることができる。
例えば、前記車両の車速が所定車速以上のときにクラッチを係合し、シリーズハイブリット走行又はＥＶ走行からパラレルハイブリット走行へと移行することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態としての油圧制御装置に係るパワートレインを搭載した車両の内部構成を例示する上面図である。
【図２】図１のパワートレインのトランスアクスル内に形成される動力伝達経路の模式図である。
【図３】図１の車両の運転状態と走行モードとの関係を例示するグラフである。
【図４】図１のパワートレインに設けられたトランスアクスルの斜視図である。
【図５】図２のトランスアクスルの動力伝達経路を説明するための側面図である。
【図６】図１のパワートレインの骨子図である。
【図７】図１のパワートレインのポンプに内蔵される油圧回路を例示する回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面を参照してハイブリッド車両のパワートレインについて説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
【００１７】
［１．パワートレイン］
本実施形態のパワートレイン７は、図１に示す車両１０に適用される。この車両１０は、エンジン６とモーター４（電動機）とを駆動源として走行するプラグインハイブリッド車両（PHEV）であり、機能的にはストロングハイブリッド方式に属する。パワートレイン７には、エンジン６及びモーター４のほか、ジェネレーター５（発電機），トランスアクスル１，クラッチ３（動力断接装置），ポンプ２が設けられる。エンジン６及びモーター４の駆動力は、トランスアクスル１を介して駆動輪８に伝達され、車両１０を走行させる。なお、図１に示す車両１０は、前輪を駆動輪８としたＦＦ方式の車両１０である。
【００１８】
エンジン６は、ガソリンや軽油を燃焼とする内燃機関（ガソリンエンジン，ディーゼルエンジン）である。このエンジン６は、いわゆる横置きエンジンであり、クランクシャフト６ａの向きが車両１０の車幅方向に一致するように横向きに配置され、トランスアクスル１の右側面に対して固定される。クランクシャフト６ａは、駆動輪８のドライブシャフト９に対して平行に配置される。エンジン６の作動状態は、電子制御装置４０で制御される。
【００１９】
モーター４（電動機）は、例えば高出力の永久磁石式同期電動機であり、蓄電装置に蓄えられた電力を受けてローター（回転子）を回転させる機能と、車両１０の慣性動力を利用して発電を行う機能とを併せ持つ。モーター４の電力供給源は、車両１０に搭載される駆動用バッテリー装置である。駆動用バッテリー装置は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池であり、数百ボルトの高電圧直流電流をモーター４に供給する。
【００２０】
モーター４の周囲（又は内部）には、駆動用バッテリー装置から供給される直流電流を交流電流に変換するインバーターが設けられる。モーター４の回転速度は、インバーターで変換される電流の交流周波数に比例する。したがって、インバーターを制御することでモーター４の回転速度を調節することが可能となる。一般的なモーター４の外形は、ローターを回転させたときの回転体形状に応じたものとされる。例えば、ローターの回転軸を筒軸とした円筒状に形成され、底面をトランスアクスル１側に向けた姿勢でトランスアクスル１の左側面に対して固定される。また、モーター４及びインバーターの作動状態は、電子制御装置４０で制御される。
【００２１】
ジェネレーター５（発電機）は、エンジン６を始動させるためのスターターとしての機能を持った交流電動発電機（モーター・ジェネレーター）であり、エンジン６の作動時にはエンジン動力で発電を実施するものである。また、このジェネレーター５は、モーター４の電力供給源である駆動用バッテリー装置を充電する機能や、モーター４へ直接電力供給する機能も併せ持つ。ジェネレーター５の外形は、例えば回転軸を筒軸とした円筒状に形成され、モーター４と同様にその底面をトランスアクスル１側に向けた姿勢でトランスアクスル１の左側面に対して固定される。また、ジェネレーター５の作動状態は、電子制御装置４０で制御される。
【００２２】
トランスアクスル１は、ディファレンシャルギヤ（差動装置）を含むファイナルドライブ（終減速機）とトランスミッション（減速機）とを一体に形成した動力伝達装置であり、駆動源と被駆動装置との間の動力伝達を担う複数の機構を内蔵する。本実施形態のトランスアクスル１の内部には、おもに三つの動力伝達経路が形成される。
【００２３】
［２．動力伝達経路］
トランスアクスル１の内部に形成される動力伝達経路を模式化して、図２に示す。トランスアクスル１には、エンジン６から駆動輪８への動力伝達に係る第一経路３１と、モーター４から駆動輪８への動力伝達に係る第二経路３２と、エンジン６からジェネレーター５への動力伝達に係る第三経路３３とが設けられる。駆動輪８には、トランスアクスル１を介してエンジン６及びモーター４が並列に接続される。また、エンジン６には、トランスアクスル１を介してジェネレーター５及び駆動輪８が並列に接続される。
【００２４】
第一経路３１（第一機構）は、エンジン６のクランクシャフト６ａとドライブシャフト９との間を繋ぐ動力伝達経路であり、エンジン６の稼働時における動力の伝達を担うものである。第一経路３１の中途には、その動力伝達を断接するクラッチ３が介装される。本実施形態のクラッチ３は、トランスアクスル１に内蔵されている。なお、第一経路３１上に図示しない変速装置を介装してもよい。
【００２５】
クラッチ３は、エンジン６の動力の断接状態を制御する連軸器であり、例えば多板式クラッチである。クラッチ３の内部には、エンジン６からの駆動力が入力される駆動側の係合要素３ａと、駆動輪８側に駆動力を出力する被駆動側の係合要素３ｂとが設けられる。これらの係合要素３ａ，３ｂは、ポンプ２から与えられる油圧に応じて、互いに離間，接近（すなわち切断，係合）する方向に駆動される。
【００２６】
ポンプ２は、駆動輪８側の駆動力を利用して作動油を油圧回路に圧送する油圧発生装置であり、例えばギヤポンプやベーンポンプ，ピストンポンプ等である。このポンプ２は、トランスアクスル１の左側面のうち、クラッチ３と同軸（隣接でも可）する位置に配置される。ポンプ２で発生した油圧は、クラッチ３の係合要素３ａ，３ｂを互いに接近する方向に駆動するように作用する。つまり、ポンプ２で発生する油圧が係合要素３ａ，３ｂを係合させるのに充分なほど上昇したときに、クラッチ３が接続される。
【００２７】
本実施形態のポンプ２は、車両１０の駆動輪８に連動して正方向又は逆方向に回転する双方向ポンプである。例えば、車両１０の前進時にポンプ２が正方向に回転し、車両１０の後退時にポンプ２が逆方向に回転する。逆方向への回転時には、正方向への回転時とは反対方向に作動油が吐出される。また、車両１０の走行速度が所定車速以上の場合にのみポンプ２で発生する油圧の大きさでクラッチ３が接続されるように、ポンプ２の能力や係合要素３ａ，３ｂの係合特性が設定されている。
【００２８】
なお、エンジン６はクラッチ３の係合時に駆動されており、その駆動力が第一経路３１を介して駆動輪８に伝達されパラレルハイブリッドモードへと切り替えられる。一方、車両１０の走行速度が所定車速未満のときにはクラッチ３が切断され、エンジン６が停止するように、あるいは、エンジン動力によるジェネレーター発電が実施されるように、パワートレイン７が制御される。つまり、クラッチ３の断接状態は車両１０の走行状態に応じて制御される。このように、クラッチ３の油圧を発生させるポンプ２の駆動源は、エンジン６ではなく駆動輪８である。
【００２９】
第二経路３２（第二機構）は、モーター４の回転軸４ａとドライブシャフト９との間を繋ぐ動力伝達経路であり、モーター４の動力伝達を担うものである。モーター４は、エンジン６の駆動力をアシストする機能と純粋な電力走行機能とを兼ね備えており、クラッチ３の断接状態にかかわらず、その作動状態が制御される。例えば、車両１０の発進時やクラッチ３が切断されている低速走行時には、モーター４の駆動力のみで車両１０が走行する。また、車両１０の走行速度が所定車速以上になると、走行状態に応じてモーター４の駆動力がエンジン６の駆動力に加算され、あるいはモーター４が非駆動の状態に制御される。また、車両１０の減速時や下り坂の走行時などに回生発電が実施される。
【００３０】
第三経路３３（第三機構）は、エンジン６のクランクシャフト６ａとジェネレーター５の回転軸５ａとの間を繋ぐ動力伝達経路であり、エンジン始動時の動力伝達及びエンジン６による発電時の動力伝達を担うものである。駆動輪８側から第三経路３３を介してジェネレーター５に入力される駆動力は電力に変換され、駆動用バッテリー装置や低電圧バッテリーに充電される。
【００３１】
［３．制御構成］
上記のハイブリッド車両１０には、電子制御装置４０が設けられる。この電子制御装置４０は、例えばマイクロプロセッサやROM，RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車両１０に設けられた車載ネットワーク網の通信ラインに接続される。車載ネットワーク上には、例えばブレーキ制御装置，変速機制御装置，車両安定制御装置，空調制御装置，電装品制御装置といったさまざまな公知の電子制御装置が、互いに通信可能に接続される。この電子制御装置４０は、クラッチ３，モーター４，ジェネレーター５及びエンジン６に係る広汎なシステムを総合的に制御する電子制御装置であり、例えばクラッチ３の断接状態やモーター４の駆動力，ジェネレーター５での発電量，エンジン６の駆動力等を制御する。
【００３２】
本車両１０には、ＥＶモード，シリーズハイブリットモード及びパラレルハイブリッドモードの三種類の走行モードが設定される。ＥＶモードとは、モーター４のみの駆動力で走行するモードである。一方、シリーズハイブリットモードとは、モーター４を駆動源にしながらエンジン６をモーター４の電力供給源（発電機）として使用するモードである。このモードでは、エンジン６の動力でジェネレーター５が駆動されるとともに、ジェネレーター５で発生した電力がモーター４に供給される。
【００３３】
また、パラレルハイブリッドモードとは、エンジン６及びモーター４の両方を駆動源として走行するモードである。ＥＶモード及びシリーズハイブリットモードではクラッチ３が切断された状態に制御されるのに対し、パラレルハイブリッドモードではクラッチ３が係合した状態に制御される。
【００３４】
図２に示すように、電子制御装置４０には、エンジン制御部４１，モーター制御部４２，クラッチ制御部４３（クラッチ制御手段）及び切り替え制御部４４（切り替え手段）が設けられる。エンジン制御部４１はエンジン６の動作を制御するものであり、モーター制御部４２はモーター４の動作を制御するものである。また、クラッチ制御部４３は、クラッチ３の断接状態を制御するものである。
【００３５】
切り替え制御部４４は、車両１０の運転状態に関する種々の条件に基づき、上記のエンジン制御部４１，モーター制御部４２及びクラッチ制御部４３を統括的に制御するものである。ここでは、車両１０の走行速度や駆動用バッテリーの充電状態等に応じて設定される車両１０の走行モードに基づき、エンジン６，モーター４及びクラッチ３が制御される。車両１０の運転状態に応じた走行モードの設定例を以下の表１に示す。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
ＥＶモードは、車速が所定車速未満であって駆動用バッテリーの充電率が所定充填率以上であり、かつ、車両１０に要求される出力が比較的小さいときに選択される。一方、車速が所定車速未満であっても、駆動用バッテリーの充電率が所定充電率未満である場合や、車両１０に要求される出力が比較的大きい場合には、シリーズハイブリッドモードが選択される。例えば、車両１０の加速時（アクセル開度が全開となる全開加速時）や連続登坂時などは、要求出力が比較的大きい場合に相当する。また、車速が所定車速以上であるときには、パラレルハイブリッドモードが選択される。
【００３８】
したがって、停止中の車両１０はモーター４の駆動力で発進し、走行速度がある程度上昇した時点でエンジン６を駆動する。エンジン６の始動後は、車両１０の走行状態に応じてエンジン６及びモーター４の駆動力を併用したハイブリッド走行が実現される。
なお、車両１０に要求される出力（駆動力）及び車速に対する走行モードの関係は、図３のように表現することもできる。車両１０の車速が所定車速未満であるときには、ＥＶモード又はシリーズハイブリッドモードが選択される。これに対し、車速が所定車速以上であるときには、パラレルハイブリッドモードが選択される。したがって、車速が所定車速を跨いで減少又は増加したときには、クラッチ３の断接状態が変化するように制御される。なおここでは、駆動用バッテリーに関する条件が除外されている。
【００３９】
［４．トランスアクスル］
上記の三つの動力伝達経路を内蔵するトランスアクスル１の外観を図４に例示する。この図４は、ポンプ２が接続された状態のトランスアクスル１の斜視図である。トランスアクスル１のケーシング１８は、トランスアクスル１に内蔵される多数の回転軸や歯車類の形状に対応するように、偏平な中空円筒を径方向に連設した形状に形成される。また、ケーシング１８の一側面（図４中では左側面）には、モーター４の回転軸４ａ，ジェネレーター５の回転軸５ａ，ポンプ２のそれぞれを接続するための開口孔１３ａ，１４ａ，１６ａが形成される。また、ケーシング１８の他側面には、エンジン６のクランクシャフト６ａを接続するための開口孔１１ａが形成される。なお、ドライブシャフト９を接続するための開口孔１２ａは、ケーシング１８の両側面に形成される。
【００４０】
以下、クランクシャフト６ａに接続されるトランスアクスル１内の回転軸のことを入力軸１１と呼ぶ。同様に、ドライブシャフト９，モーター４の回転軸４ａ，ジェネレーター５の回転軸５ａのそれぞれに接続される回転軸を、出力軸１２，モーター軸１３（電動機軸），ジェネレーター軸１４（発電機軸）と呼ぶ。また、トランスアクスル１に内蔵されるクラッチ３の回転中心軸をクラッチ軸１５と呼び、ポンプ２の回転中心軸をポンプ軸１６と呼び、出力軸１２に対してカウンターシャフトのことをカウンター軸１７と呼ぶ。
【００４１】
トランスアクスル１内の回転軸の配置を図５に示す。ここでは、クラッチ軸１５及びポンプ軸１６が同軸に配置される。また、入力軸１１，出力軸１２，モーター軸１３，ジェネレーター軸１４，クラッチ軸１５，カウンター軸１７は全て、互いに平行に配列される。入力軸１１から出力軸１２に至る動力伝達経路は、第一経路３１に対応する。また、第二経路３２はモーター軸１３から出力軸１２に至る動力伝達経路に対応し、第三経路３３は入力軸１１からジェネレーター軸１４に至る動力伝達経路に対応する。
【００４２】
ジェネレーター軸１４からモーター軸１３に至るまでの経路は、図５中に二点鎖線で示すように、一本の折れ線形状をなすようにトランスアクスル１内に収容される。この経路の両端にモーター４とジェネレーターとが接続され、経路の中途にエンジン６と駆動輪８のドライブシャフト９とが接続される。ドライブシャフト９に接続される出力軸１２を基準にすると、ジェネレーター軸１４は水平方向に間隔を空けて、出力軸１２よりも車両前方に配置される。一方、モーター軸１３は、垂直方向に間隔を空けて、出力軸１２の鉛直上方に配置される。したがって、全体の動力伝達経路は出力軸１２の位置で屈曲したＬ字形状となる。
【００４３】
出力軸１２からジェネレーター軸１４までの動力伝達経路上には、入力軸１１及びクラッチ軸１５が配置される。この入力軸１１は、図５に示すように、ジェネレーター軸１４と出力軸１２とを接続する平面に対応する直線L1よりも上方に配置される。一方、クラッチ軸１５は、入力軸１１と出力軸１２とを接続する平面に対応する直線L2よりも下方に配置される。また、クラッチ軸１５の位置は、モーター４，ジェネレーター５と重合しない位置に設定される。例えば、ポンプ２の外形がクラッチ軸１５と同軸のポンプ軸１６を中心とした円筒形状の場合には、その円筒面がモーター４，ジェネレーター５に干渉しないように位置決めされる。
【００４４】
これにより、出力軸１２からジェネレーター軸１４までの経路形状が上下に振動する稲妻形状となり、車両前後方向の寸法が短縮される。同様に、ジェネレーター軸１４は入力軸１１を通る水平面に対応する直線L3よりも下方に配置される。ジェネレーター軸１４と入力軸１１との距離が一定であれば、ジェネレーター軸１４を下方に移動させたときに、車両上面視におけるジェネレーター５の前方への突出量が減少する。
【００４５】
出力軸１２からモーター軸１３までの動力伝達経路上には、カウンター軸１７が配置される。カウンター軸１７は、出力軸１２とモーター軸１３とを接続する平面に対応する直線L4よりも後方に配置される。これにより、出力軸１２からモーター軸１３までの経路形状は、後方に向かって突出した「く」の字形となり、鉛直方向の寸法が短縮される。
【００４６】
［５．スケルトン図］
図６は、変速に係る機械要素を省略したトランスアクスル１のスケルトン図である。
入力軸１１には、二つのギヤ１１ｂ，１１ｃが設けられる。一方のギヤ１１ｂはジェネレーター軸１４に固定されたギヤ１４ｂと歯合し、ジェネレーター軸１４に動力を伝達する。ジェネレーター軸１４は、ジェネレーター５のローター５ｂに結合された回転軸５ａと同軸に（同一直線上に位置するように）接続される。なお、ジェネレーター５のステーター５ｃは、ジェネレーター５のケーシングに固定される。
【００４７】
入力軸１１に固定された他方のギヤ１１ｃは、クラッチ３の駆動側の係合要素３ａに接続されたギヤ１５ｂと歯合する。この係合要素３ａに対向して配置される被駆動側の係合要素３ｂは、クラッチ軸１５に固定される。また、クラッチ軸１５には出力軸１２側に動力を伝達するギヤ１５ｃも設けられる。このギヤ１５ｃは、出力軸１２に固定されたディファレンシャルギヤ１２ｂに噛み合わされる。
【００４８】
クラッチ軸１５の一端には、ポンプ２に内蔵される回転体２ａのポンプ軸１６が同軸に接続される。回転体２ａとは、例えばポンプ２がベーンポンプの場合にはローターに相当し、ピストンポンプの場合にはピストンに相当する。回転体２ａ（双方向ポンプ）は、クラッチ軸１５側から伝達される回転駆動力を受けて油圧を発生させ、作動油を油圧回路２ｂに圧送する。ここで発生した油圧はクラッチ３に伝達され、係合要素３ａ，３ｂの駆動圧として利用される。
【００４９】
モーター軸１３にはギヤ１３ｂが設けられ、カウンター軸１７には二つのギヤ１７ｂ，１７ｃが設けられる。モーター軸１３のギヤ１３ｂは、カウンター軸１７のギヤ１７ｂと歯合し、カウンター軸１７のもう一方のギヤ１７ｃは出力軸１２に固定されたディファレンシャルギヤ１２ｂに噛み合わされる。モーター軸１３は、モーター４のローター４ｂに結合された回転軸４ａと同軸に接続される。なお、モーター４のステーター４ｃは、モーター４のケーシングに固定される。
【００５０】
上記のように、トランスアクスル１の入力軸１１は、エンジン６の動力を駆動輪８側とジェネレーター５側との二系統に供給する軸であり、発電用の動力伝達機構と駆動用の動力伝達機構との間に挟装されて設けられる。言い換えると、入力軸１１は第一経路３１と第三経路３３との分岐点に位置する。
【００５１】
一方、出力軸１２は、エンジン６側及びモーター４側からの二系統の動力を個別に受け取って駆動輪８側に伝達する軸であり、エンジン駆動用の動力伝達経路とモーター駆動用の動力伝達経路との間に挟装されて設けられる。言い換えると、出力軸１２は、第一経路３１と第二経路３２との合流点に位置する。
【００５２】
［６．油圧回路図］
図７は、ポンプ２の油圧回路２ｂの回路構成を模式的に示すものである。ポンプ２の回転体２ａの回転中心であるポンプ軸１６は、クラッチ軸１５と同軸に接続される。これにより、クラッチ３の断接状態に関わらず、駆動輪８の回転運動がポンプ軸１６に伝達される。
【００５３】
回転体２ａは、車両１０の駆動輪８に連動して正方向にも逆方向にも回転可能に設けられている。回転体２ａに形成される二つの作動油ポートは、ともに吸入口としても排出口としても機能する。車両１０の前進時には、回転体２ａが正転方向に回転し、作動油を第二ポート２ｄ側から吸い込んで第一ポート２ｃ側へと吐出する。また、車両１０の後退時には、回転体２ａが逆転方向に回転し、作動油を第一ポート２ｃ側から吸い込んで第二ポート２ｄ側へと吐出する。
【００５４】
この油圧回路２ｂには、クラッチ３と作動油タンク２９との間を接続する作動油通路として、第一通路２１，第二通路２２，第三通路２３が設けられる。第一通路２１は、回転体２ａの正転時に油圧をクラッチ３に伝達するための通路であり、第二通路２２は、回転体２ａの逆転時に作動油を第一通路２１との間で循環させるための通路である。また、第三通路２３は、クラッチ３に導入される作動油の余剰分を作動油タンク２９側へと環流させるための通路である。
【００５５】
図７に示すように、第一通路２１上には、作動油タンク２９を始点として、フィルター２８，ポンプ２の回転体２ａ，調圧弁２５，電磁弁２６がこの順番で介装される。フィルター２８は、油圧回路２ｂ内の作動油に含まれるコンタミナントを取り除くための濾過装置である。
【００５６】
調圧弁２５は、クラッチ３側に伝達される作動油の圧力をほぼ一定にするための機械式圧力制御弁である。ここでは、調圧弁２５の上流及び下流で圧力差が生じないように、弁体の開度が制御される。また、調圧弁２５と第三通路２３との間には、ドレーンライン５０が設けられる。このドレーンライン５０は、調圧弁２５の上流圧が上昇したときに第三通路２３側へ作動油をリリーフさせる圧抜き通路として機能する。これにより、調圧弁２５の上流側及び下流側の圧力が一定に維持される。
【００５７】
電磁弁２６は、クラッチ制御部４３から伝達される制御信号を受けてクラッチ３への油圧の伝達を許可又は遮断するクラッチ切り換え用の切り換え弁である。ここでは、クラッチ制御部４３からのオン信号が電磁弁２６に入力されていないとき（何も制御信号が入力されていないとき）に、電磁弁２６のスプールが図７中の右方向に移動して、第一通路２１が閉鎖される。一方、クラッチ制御部４３からオン信号が入力されたときには、電磁弁２６のスプールが反対方向に移動し、第一通路２１が開放される。
【００５８】
第二通路２２は、回転体２ａの第二ポート２ｄよりも上流側と第一ポート２ｃよりも下流側とを接続する通路である。この第二通路２２は、第一通路２１におけるフィルター２８と回転体２ａとの間から分岐形成され、その先が調圧弁２５と電磁弁２６との間に接続される。また、第二通路２２上には、逆止弁２４が設けられる。この逆止弁２４は、第二通路２２上でのクラッチ３側への作動油の流通を許容し、かつ、クラッチ３側からの作動油の流通を遮断する機能を持つ。
【００５９】
したがって、回転体２ａの正転時には、逆止弁２４が閉鎖された状態となり、作動油は第二通路２２を流通しない。一方、回転体２ａの逆転時には、第二ポート２ｄから吐出された作動油が逆止弁２４を通過して電磁弁２６側へと流通する。このとき電磁弁２６が閉鎖されていれば、作動油が調圧弁２５を介して第一通路２１内を通過し、回転体２ａの第一ポート２ｃ側から吸引される。これにより、回転体２ａの逆転時には、第一通路２１及び第二通路２２からなる環状の作動油回路内を作動油が循環することになる。
【００６０】
第三通路２３は、第一通路２１におけるフィルター２８と回転体２ａとの間から分岐して形成された通路であり、その先は電磁弁２６に接続される。したがって、電磁弁２６にオン信号が入力されていないとき（オフ時）の余剰分の作動油は、第三通路２３を介して再び第一通路２１へと循環し、回転体２ａの第二ポート２ｄ側から吸引される。なお、クラッチ３の結合時には第一通路２１に作動油が供給され、その余剰分は調圧弁２５からドレーンライン５０を介して第三経路２３側へと流通する。
【００６１】
なお、第一通路２１と第三通路２３との間には、リリーフ通路３０が設けられる。このリリーフ通路３０は、第一通路２１における回転体２ａと調圧弁２５との間から分岐形成され、その先が第三通路２３に接続される。また、リリーフ通路３０上には、第一通路２１の上限圧を規定するリリーフ弁２７が介装される。例えば、第一通路２１内の油圧が所定の上限圧以上になったときにリリーフ弁２７が開放され、圧力がリリーフされる。これにより、異常時（例えば調圧弁２５の故障時）に、第一通路２１及びリリーフ通路３０からなる環状の作動油回路内を作動油が循環する。
【００６２】
［７．作用，効果］
［７−１．油圧回路に係るもの］
（１）上記のパワートレイン７のトランスアクスル１に内蔵された油圧回路２ｂでは、第二通路２２に逆止弁２４が介装される。これにより、例えば車両１０の前進時に回転体２ａの第一ポート２ｃから吐出された作動油が、第二通路２２側へと逆流するようなことがない。したがって、クラッチ制御部４３からオン信号が伝達されたときに、油圧を即座にクラッチ３側へと伝達してクラッチ３を作動させることができる。
【００６３】
一方、車両１０の後退時には、回転体２ａの回転方向が反転する。このとき、回転体２ａの第二ポート２ｄから吐出された作動油は第二通路２２を通り、逆止弁２４を介して電磁弁２６側へと流通する。つまり、作動油が第一通路２１及び第二通路２２内で循環する。したがって、回転体２ａやフィルター２８，油圧回路２ｂ内の各種装置に過大な油圧が作用するようなことがなく、油圧回路２ｂ全体の保護性や信頼性を向上させることができる。
【００６４】
（２）また、上記の油圧回路２ｂでは、第一通路２１に調圧弁２５が介装されている。そのため、回転体２ａの回転速度の大小に関わらず、クラッチ３側に伝達される油圧の大きさを調圧して、ほぼ一定の圧力を与えることができる。例えば、車両１０の走行速度が50[km/h]のときに電磁弁２６に入力される作動油圧と、100[km/h]のときに電磁弁２６に入力される作動油圧とを略同一にすることができる。したがって、車両１０の走行状態がどのような状態であっても、均一な制御圧でクラッチ３を制御することができ、クラッチ３の断接状態を精度よく制御することができる。
【００６５】
（３）また、上記の油圧回路２ｂでは、第一通路２１と第二通路２２との合流点よりも下流側に電磁弁２６が介装され、電磁弁２６にオン信号が入力されているときに限り、クラッチ３側への油圧の伝達がなされる。したがって、回転体２ａで実際に生成される油圧の大きさから独立して、電磁弁２６の動作を制御することができる。
【００６６】
例えば、車両１０の走行速度が所定速度以上になり、充分な油圧が発生している状態であっても、クラッチ３を接続する必要がない場合には電磁弁２６を閉鎖させることができる。このように、クラッチ３に作動油が伝達されるタイミングや時期を自在に制御することができ、車両１０の走行性を向上させることができる。
【００６７】
（４）また、電磁弁２６の制御に関して、上記のパワートレイン７ではクラッチ３，モーター４，エンジン６のそれぞれの作動状態が、車両１０の走行速度に応じて電子制御装置４０で制御される。例えば、走行速度が所定速度未満のときには、クラッチ３が切断され、エンジン６が停止したままモーター４の駆動力のみが駆動輪８に伝達されるような制御が実施される。一般に、電動のモーター４はエンジン６と比較して低速域で安定した大トルクを出力可能であることから、発進時にモーター走行を実施することで車両１０の発進性を向上させることができる。
【００６８】
また、車両１０の走行速度が所定速度以上のときには、エンジン６を作動させて、エンジン６のみの駆動力での走行を実施することができ、あるいはエンジン６とモーター４とを併用したアシスト走行を実施することができる。なお、中高速域ではモーター４の出力トルクが減少するのに対してエンジン６の出力トルクが増大するため、これらを併用することで車両１０の運動性能を向上させることができる。
【００６９】
また、上記のパワートレイン７でクラッチ３が接続されるのは、少なくとも走行速度が所定速度以上のときであり、ポンプ２の回転体２ａが高速で回転している。これにより、クラッチ３を接続するのに充分な大きさの油圧を確保することができる。したがって、クラッチ制御部４３から電磁弁２６にオン信号を出力することで、クラッチ３を即座に接続させることができ、エンジン６の駆動力を確実に駆動輪８側に伝達することができる。
【００７０】
（５）さらに、上記の油圧回路２ｂでは、停車時及び低速時には油圧が発生しない。つまり、油圧装置が故障した場合を考慮して電磁バルブ等にフェールセーフ用の回路を設定しなくとも、回転数（車速）制限すれば油圧が所定以上まで発生せず、エンジンと駆動輪とが切り離された状態が維持されため、ＥＶ走行またはシリーズ走行が可能である。すなわち複雑なフェールセール用回路を追加する必要がなく、制御が簡便化され、コスト面で有利となる。
【００７１】
［７−２．配置構成に係るもの］
また、上記のパワートレイン７では、トランスアクスル１内で入力軸１１から分岐した一方の動力伝達経路が出力軸１２で合流されるため、ジェネレーター軸１４から入力軸１１及び出力軸１２を介してモーター軸１３に至る一連の経路（一筆書きで始点と終点とを接続することのできる経路）が形成される。そのため、図５に示すように、動力伝達性能に影響を与えることなく、各々の軸を屈曲点として経路を任意の方向に折り曲げることが容易となり、トランスアクスル１に固定されるポンプ２やモーター４，ジェネレーター５，エンジン６等の各種装置の配置を比較的自由に設計することが可能となる。
【００７２】
（１）このような自由度の高い動力伝達構造を採用したうえで、上記のトランスアクスル１では、出力軸１２を中心として、モーター４，ジェネレーター５のそれぞれが鉛直方向，水平方向に間隔を空けて設けられる。これにより、モーター４及びジェネレーター５を水平方向に詰めて配置することが容易となり、トランスアクスル１の全体を小型化することができる。したがって、スペース効率及び車両搭載性を向上させることができる。
【００７３】
また、図５に示すように、側面視におけるモーター４の取り付け高さがジェネレーター５の取り付け高さとは異なる高さになり、言い換えると、モーター４がジェネレーター５に対して斜めの位置に配置される。そのため、例えばモーター４の下方に空きスペースを確保することができ、その空きスペースにポンプ２や出力軸１２を配置することができる。つまり、トランスアクスル１の側面でドライブシャフト９と干渉しない位置にポンプ２，モーター４及びジェネレーター５を無駄なく配列することができ、スペース効率を向上させることができる。これにより、パワートレイン７全体を小型化することができる。
【００７４】
また、例えば特許文献１に記載の搭載手法を利用して、ポンプ２をモーター４やジェネレーター５と側面視で重合する位置に設けたとしても、車幅方向の寸法が増大してしまう。これに対し、上記のトランスアクスル１では、トランスアクスル１の左側面から車幅方向へのポンプ２の突出量を削減することができ、車両前後方向の寸法も車幅方向の寸法もともにダウンサイジング化することができる。
【００７５】
さらに、トランスアクスル１の側面視でポンプ２，モーター４，ジェネレーター５が互いに重なり合わないため、アクセス性を高めることができる。また、トランスアクスル１を分解することなくモーター４，ジェネレーター５，ポンプ２を取り外すことが可能であるため、整備性を向上させることができる。
【００７６】
（２）また、上記のトランスアクスル１では、図５に示すように、クラッチ３の回転中心となるクラッチ軸１５が直線L2よりも下方に配置されるため、入力軸１１と出力軸１２との間の水平前後方向の距離を短縮することができる。これにより、トランスアクスル１を前後方向の寸法にさらに詰めてコンパクトにすることができる。
【００７７】
なお、入力軸１１と出力軸１２との間の水平前後方向の距離を短縮するだけであれば、クラッチ軸１５を直線L2よりも上方に配置する（上に凸の折れ線にする）ことも考えられる。しかしこの場合、クラッチ軸１５に固定されるクラッチ３よりも入力軸１１に連結されるエンジン６のサイズの方が大きいことから、車両下面側へのトランスアクスル１の突出量が大きくなるおそれが生じる。これに対し、比較的サイズの小さいクラッチ３を直線L2よりも下方に配置すれば、トランスアクスル１の下面をほぼ平坦にすることができ、車両搭載性を向上させることができる。
【００７８】
（３）また、上記のトランスアクスル１では、ジェネレーター５の回転中心となるジェネレーター軸１４が直線L3よりも下方に配置されるため、上面視におけるジェネレーター５とエンジン６のクランクシャフト６ａとの距離を短縮することができる。これにより、トランスアクスル１を水平方向にさらに詰めてコンパクトにすることができる。
同様に、上記のトランスアクスル１では、入力軸１１が直線L1よりも上方に配置されるため、上面視におけるジェネレーター５とドライブシャフト９との距離を短縮することができる。したがって、トランスアクスル１を水平方向にさらに詰めてコンパクトにすることができる。
【００７９】
（４）また、図１に示すように、上記のトランスアクスル１の右側面にはエンジン６のみが配置され、左側面にポンプ２，モーター４，ジェネレーター５が配置される。つまり、ポンプ２，モーター４，ジェネレーター５のレイアウトや寸法等の制約から独立して、エンジン６の寸法や能力を選定することが可能となる。つまり、このパワートレイン７に採用するエンジン６のサイズ設定に係る自由度を高めることができるとともに、ポンプ２，モーター４，ジェネレーター５への熱的な影響を抑制することができる。
【００８０】
また、車両１０の左側面方向にポンプ２，モーター４，ジェネレーター５が互いに重なり合わないように配置されるため、車両１０の外部からのアクセス性を高めることができる。また、トランスアクスル１を分解することなく、モーター４，ジェネレーター５，ポンプ２を取り外すことが可能であるため、整備性を向上させることができる。
【００８１】
（５）また、図５に示すように、上記のパワートレイン７ではトランスアクスル１に内蔵される軸の配置を工夫することによってトランスアクスル１自体をコンパクトにしている。したがって、パワートレイン７のスペース効率を向上させるための手法としては合理的であり、無理のない動力伝達を実現しつつ装置全体のダウンサイジングが可能である。
【００８２】
［８．変形例］
上述の実施形態では、図５に示すように、ジェネレーター軸１４を出力軸１２よりも水平前方向に配置し、モーター軸１３を出力軸１２の鉛直上方向に配置したものを例示したが、ジェネレーター軸１４及びモーター軸１３の出力軸に対する相対位置はこれに限定されない。なお、ドライブシャフト９の鉛直方向に配置可能なサイズに制限があることや、ストロングハイブリッド方式のハイブリッド車両ではモーター４をドライブシャフト９の近傍に配置させることが好ましいこと等から、出力軸１２に対し鉛直方向に間隔を空けた位置にモーター４を配置することが好ましい。
【００８３】
したがって、ジェネレーター５は、出力軸１２に対し水平方向に間隔を空けた位置に配置することが好ましい。少なくとも、モーター４とジェネレーター５との水平方向位置及び鉛直方向位置を相違させることにより、モーター４の上下の何れかに空きスペースを確保することができ、その空きスペースを利用してドライブシャフト９とポンプ２とを配置することができる。
【００８４】
また、上述の実施形態では、トランスアクスル１に内蔵された入力軸１１，出力軸１２，モーター軸１３，ジェネレーター軸１４，クラッチ軸１５，カウンター軸１７が全て平行に配置されたものを例示したが、これらの軸は必ずしも平行である必要はない。したがって、動力伝達経路上に回転軸方向を変換する自在継手を介装してもよいし、かさ歯車や食い違い軸歯車等を用いて軸の延在方向を傾斜させてもよい。
【００８５】
また、トランスアクスル１内での動力伝達経路の具体的な形状は、図５に二点鎖線で示すものに限らず、種々考えられる。例えば、ジェネレーター軸１４を直線L3より上方に移動させてもよいし、入力軸１１を直線L1より下方に移動させてもよい。少なくとも、動力伝達経路の形状の一部を稲妻形状とすることで、車両１０の走行性能を損なうことなくトランスアクスル１をコンパクトにすることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１  トランスアクスル
２  ポンプ
２ａ  回転体（双方向ポンプ）
２ｂ  油圧回路
２ｃ  第一ポート
２ｄ  第二ポート
３  クラッチ
４  モーター（電動機）
５  ジェネレーター（発電機）
６  エンジン
７  パワートレイン
８  駆動輪
９  ドライブシャフト
１０  車両
２１  第一通路
２２  第二通路
２３  第三通路
２４  逆止弁
２５  調圧弁
２６  電磁弁
４１  エンジン制御部
４２  モーター制御部
４３  クラッチ制御部（クラッチ制御手段）
４４  切り替え制御部（切り替え手段）
【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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【図６】
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【図７】
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