(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機を介し、エンジンの駆動力及び電動機の駆動力を車両の駆動輪に伝達可能なハイブリッド電気自動車の駆動装置において、
上記変速機は、
第１クラッチを介して上記エンジンからの駆動力が伝達され、上記電動機の回転軸となる第１入力軸と、
第２クラッチを介して上記エンジンからの駆動力が伝達される第２入力軸と、
上記駆動輪に伝達される駆動力を出力する出力軸と、
上記第１入力軸と上記出力軸との間に設けられて複数の変速段を構成する第１歯車機構と、
上記第２入力軸と上記出力軸との間に設けられて複数の変速段を構成する第２歯車機構と、
上記第１歯車機構のいずれかの変速段を選択可能な第１変速段切換手段と、
上記第２歯車機構のいずれかの変速段を選択可能な第２変速段切換手段とを備え、
上記電動機は、上記第１入力軸を回転軸として上記第１クラッチと上記第１歯車機構との間に配設された単一の電動機であって、
上記変速機は、
上記第１クラッチ及び第２クラッチを共に切断すると共に、上記第１変速段切換手段により上記第１歯車機構のいずれかの変速段を選択した第１状態と、
上記第１クラッチを接続する一方、上記第２クラッチを切断し、上記第１変速段切換手段により上記第１歯車機構のいずれかの変速段を選択することにより、上記第１歯車機構を介し、上記エンジンの駆動力を上記駆動輪に伝達する第２状態と、
上記第２クラッチを接続する一方、上記第１クラッチを切断し、上記第２変速段切換手段により上記第２歯車機構のいずれかの変速段を選択することにより、上記第２歯車機構を介し、上記エンジンの駆動力を上記駆動輪に伝達する第３状態とのいずれかを駆動状態として少なくとも選択可能であって、
上記第３状態にあるときに上記電動機の駆動力を上記駆動輪に伝達する場合には、上記第１変速段切換手段により上記第１歯車機構のいずれかの変速段を選択するように構成されたことを特徴とするハイブリッド電気自動車の駆動装置。
【請求項２】
上記ハイブリッド電気自動車が必要とする駆動力を求める制御装置を更に備え、
上記制御装置は、
上記第２状態において、上記ハイブリッド電気自動車が必要とする駆動力を上記エンジン及び上記電動機に割り振ると共に、それぞれに割り振った駆動力を、上記第１歯車機構で選択されている変速段のギヤ比に基づき、上記エンジン及び上記電動機がそれぞれ出力すべき駆動力に変換して、それぞれ変換した駆動力を発生するように、上記エンジン及び上記電動機を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電気自動車の駆動装置。
【請求項３】
上記ハイブリッド電気自動車が必要とする駆動力を求める制御装置を更に備え、
上記制御装置は、
上記第３状態にあるときに上記電動機の駆動力を上記駆動輪に伝達する場合には、上記ハイブリッド電気自動車が必要とする駆動力を上記エンジン及び上記電動機に割り振ると共に、上記エンジンに割り振った駆動力を、上記第２歯車機構で選択されている変速段のギヤ比に基づき、上記エンジンが出力すべき駆動力に変換し、上記電動機に割り振った駆動力を、上記第１歯車機構で選択されている変速段のギヤ比に基づき、上記電動機が出力すべき駆動力に変換して、それぞれ変換した駆動力を発生するように、上記エンジン及び上記電動機を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電気自動車の駆動装置。
【請求項４】
上記第１入力軸は、管状をなして上記第１クラッチの出力側に接続され、上記第２クラッチの出力側に接続された上記第２入力軸を内側にして上記第２入力軸と同心状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電気自動車の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド電気自動車の駆動装置に関し、特にエンジンの駆動力及び電動機の駆動力が変速機を介して車両の駆動輪に伝達されうるハイブリッド電気自動車の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンと電動機とを車両に搭載し、エンジンの駆動力と電動機の駆動力とをそれぞれ車両の駆動輪に伝達可能とした、いわゆるパラレル型ハイブリッド電気自動車が開発され実用化されている。
このようなパラレル型ハイブリッド電気自動車として、エンジンと変速機とを機械的に断接するクラッチを設け、電動機の回転軸を介してクラッチの出力軸と変速機の入力軸とを連結したハイブリッド電気自動車が知られている。このハイブリッド電気自動車では、クラッチを接続してエンジンの駆動力を駆動輪に伝達しているときに電動機をモータ作動させることにより、エンジンの駆動力と電動機の駆動力とを共に駆動輪に伝達することが可能となる。また、クラッチを切断して電動機をモータ作動させることにより、電動機の駆動力のみを駆動輪に伝達することができる。
【０００３】
ところで、車両に搭載される変速機として、平行に設けられた入力軸と出力軸との間に複数の変速段を構成したいわゆる平行軸式の変速機が知られている。平行軸式の変速機において変速段の切り換えを行う場合、同一の入力軸上で２つの変速段が同時に選択された状態とすることはできないため、その時点で選択されている変速段における変速ギヤの噛み合いを解除した後に、新たな変速段の選択を行う。しかしながら、このような変速段の切り換えを行う際にはエンジンなどの動力源から変速装置への駆動力伝達が一時的に遮断されるため、運転者がアクセルペダルを踏んでいても駆動輪への連続的な駆動力伝達が行われず、運転フィーリングが悪化するという問題点があった。
【０００４】
そこで、このような問題点を解決するため、第１入力軸と出力軸との間に複数の変速段を構成する第１歯車機構を設けると共に、第２入力軸と出力軸との間に複数の変速段を構成する第２歯車機構を設け、第１クラッチを介して動力源からの駆動力を第１入力軸に伝達可能とする一方、第２クラッチを介して上記駆動力を第２入力軸に伝達可能とした、いわゆるデュアルクラッチ式変速機が開発されている。
【０００５】
このデュアルクラッチ式変速機では、例えば第１歯車機構の変速段が選択されて動力源からの駆動力が第１クラッチを介して第１入力軸に伝達されているときには、第２クラッチが切断されることによって、第２入力軸には動力源からの駆動力が伝達されないようになっている。このとき第２歯車機構において、次の変速段切換時に予測される変速段を予め選択して噛み合わせ、変速段の切換指示があると第１クラッチを切断していきながら第２クラッチを接続していくことにより、駆動輪への動力伝達を連続的に行うようにして運転フィーリングを改善している。
【０００６】
前述したパラレル型ハイブリッド電気自動車にも、このデュアルクラッチ式変速機を採用することが考えられるが、そのようなハイブリッド電気自動車は、例えば特許文献１に開示されている。
特許文献１のハイブリッド電気自動車では、エンジンのクランク軸と電動機のロータとが動力切り換えクラッチを介して連結されている。そして、電動機のロータは第１クラッチを介してデュアルクラッチ式変速機の第１入力軸に連結されると共に、第２クラッチを介してデュアルクラッチ式変速機の第２入力軸に連結されている。
【０００７】
従って、エンジン及び電動機の駆動力を共に駆動輪に伝達する場合には、動力切り換えクラッチを接続した状態で、第１入力軸側の変速段及び第２入力軸側の変速段のうちのいずれか所望の変速段を選択し、第１及び第２クラッチのうち、選択した変速段に対応するクラッチを接続する。即ち、例えば第１入力軸の変速段のいずれかを選択している場合には、第１クラッチを接続し、第２入力軸の変速段のいずれかを選択している場合には、第２クラッチを接続する。
【０００８】
また、電動機の駆動力のみを駆動輪に伝達する場合には、動力切り換えクラッチを切断した状態で、同様に第１入力軸側の変速段と第２入力軸側の変速段のうちのいずれか所望の変速段を選択し、第１及び第２クラッチのうち、選択した変速段に対応するクラッチを接続する。
【特許文献１】特開２００５−３２９８１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述した、クラッチの出力軸と変速機の入力軸との間に電動機の回転軸を連結して構成されるパラレル型ハイブリッド電気自動車の場合、変速機にデュアルクラッチ式変速機を用いると、クラッチが第１クラッチと第２クラッチとに分割されるため、第１クラッチ及び第２クラッチのそれぞれに電動機を設ける必要がある。これらの電動機はいずれか一方のみが使用されるため、単一の電動機を搭載する場合の電動機と同様の出力容量の電動機を２台搭載しなければならない。このため、コストが倍増するばかりでなく、電動機を車両に搭載するためのスペースや車両の重量も増大し、車両の限られた空間に搭載することが困難となる。
【００１０】
また、上記特許文献１のハイブリッド電気自動車の場合、第１クラッチ及び第２クラッチの入力側に電動機が配置されるため搭載される電動機は１台であるが、電動機のみによる駆動輪の駆動を可能とするために、第１クラッチ及び第２クラッチの変速クラッチのほかに、動力切り換えクラッチを設けなければならない。このため、特許文献１のハイブリッド電気自動車の場合にも、コストや車両重量が増大すると共に、動力切り換えクラッチのためのスペースが必要となるという問題がある。
【００１１】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、機器の搭載スペースの増大を抑制しながらデュアルクラッチ式変速機を採用したハイブリッド電気自動車の駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド電気自動車の駆動装置は、変速機を介し、エンジンの駆動力及び電動機の駆動力を車両の駆動輪に伝達可能なハイブリッド電気自動車の駆動装置において、上記変速機は、第１クラッチを介して上記エンジンからの駆動力が伝達され、上記電動機の回転軸となる第１入力軸と、第２クラッチを介して上記エンジンからの駆動力が伝達される第２入力軸と、上記駆動輪に伝達される駆動力を出力する出力軸と、上記第１入力軸と上記出力軸との間に設けられて複数の変速段を構成する第１歯車機構と、上記第２入力軸と上記出力軸との間に設けられて複数の変速段を構成する第２歯車機構と、上記第１歯車機構のいずれかの変速段を選択可能な第１変速段切換手段と、上記第２歯車機構のいずれかの変速段を選択可能な第２変速段切換手段とを備え、上記電動機は、上記第１入力軸を回転軸として上記第１クラッチと上記第１歯車機構との間に配設された単一の電動機であって、上記変速機は、上記第１クラッチ及び第２クラッチを共に切断すると共に、上記第１変速段切換手段により上記第１歯車機構のいずれかの変速段を選択した第１状態と、上記第１クラッチを接続する一方、上記第２クラッチを切断し、上記第１変速段切換手段により上記第１歯車機構のいずれかの変速段を選択することにより、上記第１歯車機構を介し、上記エンジンの駆動力を上記駆動輪に伝達する第２状態と、上記第２クラッチを接続する一方、上記第１クラッチを切断し、上記第２変速段切換手段により上記第２歯車機構のいずれかの変速段を選択することにより、上記第２歯車機構を介し、上記エンジンの駆動力を上記駆動輪に伝達する第３状態とのいずれかを駆動状態として少なくとも選択可能であって、上記第３状態にあるときに上記電動機の駆動力を上記駆動輪に伝達する場合には、上記第１変速段切換手段により上記第１歯車機構のいずれかの変速段を選択するように構成されたことを特徴とする（請求項１）。
【００１３】
このように構成されたハイブリッド電気自動車の駆動装置によれば、駆動状態として第１状態が選択されると第１クラッチ及び第２クラッチが共に切断され、エンジンの駆動力は第１入力軸及び第２入力軸のいずれにも伝達されなくなる。このとき、第１変速段切換手段により第１歯車機構のいずれかの変速段が選択されているので、第１入力軸を回転軸とする電動機を作動させることにより、電動機の駆動力が第１歯車機構で選択された変速段を介して駆動輪に伝達可能となる。
【００１４】
また、第１歯車機構を介し、エンジンの駆動力を駆動輪に伝達する場合には、駆動状態として第２状態が選択される。この第２状態では、第１クラッチが接続される一方、第２クラッチが切断され、第１変速段切換手段により第１歯車機構のいずれかの変速段が選択されている。この結果、エンジンの駆動力は、第１クラッチを介して第１入力軸に伝達され、更に第１歯車機構で選択されている変速段を介して出力軸に出力された後、駆動輪に伝達される。
【００１５】
このとき、第１入力軸が電動機の回転軸となっているので、電動機を作動させれば、電動機の駆動力も第１入力軸から第１歯車機構で選択されている変速段を介して出力軸に出力され、駆動輪に伝達することができる。
一方、第２歯車機構を介し、エンジンの駆動力を駆動輪に伝達する場合には、駆動状態として第３状態が選択される。この第３状態では、第２クラッチが接続される一方、第１クラッチが切断され、第２変速段切換手段により第２歯車機構のいずれかの変速段が選択されている。この結果、エンジンの駆動力は、第２クラッチを介して第２入力軸に伝達され、更に第２歯車機構で選択されている変速段を介して出力軸に出力された後、駆動輪に伝達される。
【００１６】
この第３状態において電動機の駆動力を駆動輪に伝達する場合には、第１変速段切換手段により第１歯車機構のいずれかの変速段を選択する。この結果、電動機の駆動力は第１歯車機構で選択された変速段を介して出力軸に出力され、エンジンからの駆動力と共に駆動輪に伝達される。
また、上記ハイブリッド電気自動車の駆動装置において、上記ハイブリッド電気自動車が必要とする駆動力を求める制御装置を更に備え、上記制御装置は、上記第２状態において、上記ハイブリッド電気自動車が必要とする駆動力を上記エンジン及び上記電動機に割り振ると共に、それぞれに割り振った駆動力を、上記第１歯車機構で選択されている変速段のギヤ比に基づき、上記エンジン及び上記電動機がそれぞれ出力すべき駆動力に変換して、それぞれ変換した駆動力を発生するように、上記エンジン及び上記電動機を制御する（請求項２）。
また、上記ハイブリッド電気自動車の駆動装置において、上記ハイブリッド電気自動車が必要とする駆動力を求める制御装置を更に備え、上記制御装置は、上記第３状態にあるときに上記電動機の駆動力を上記駆動輪に伝達する場合には、上記ハイブリッド電気自動車が必要とする駆動力を上記エンジン及び上記電動機に割り振ると共に、上記エンジンに割り振った駆動力を、上記第２歯車機構で選択されている変速段のギヤ比に基づき、上記エンジンが出力すべき駆動力に変換し、上記電動機に割り振った駆動力を、上記第１歯車機構で選択されている変速段のギヤ比に基づき、上記電動機が出力すべき駆動力に変換して、それぞれ変換した駆動力を発生するように、上記エンジン及び上記電動機を制御する（請求項３）。
また、上記ハイブリッド電気自動車の駆動装置において、上記第１入力軸は、管状をなして上記第１クラッチの出力側に接続され、上記第２クラッチの出力側に接続された上記第２入力軸を内側にして上記第２入力軸と同心状に配置されていても良い（請求項４）。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のハイブリッド電気自動車の駆動装置によれば、第１歯車機構で選択された変速段を介してエンジンの駆動力が駆動輪に伝達される第２状態と、第２歯車機構で選択された変速段を介してエンジンの駆動力が駆動輪に伝達される第３状態とのいずれの駆動状態においても、同一で且つ単一の電動機の駆動力を駆動輪に伝達することが可能となる。
また、駆動状態として第１状態を選択することにより、エンジンの駆動力を遮断して電動機の駆動力のみを駆動輪に伝達することが可能となるので、第１クラッチ及び第２クラッチのほかにエンジンの駆動力を遮断するためのクラッチを設ける必要がなくなる。
【００１８】
従って、機器の搭載スペースや車両重量の増大を抑制しながら、デュアルクラッチ式の変速機を採用して運転フィーリングを向上したハイブリッド電気自動車の駆動装置を提供することが可能となる。
また、請求項４のハイブリッド電気自動車の駆動装置によれば、電動機の回転軸と機械的に結合された第１入力軸が第２入力軸と同心状に配置されているので、第２入力軸との干渉を考慮することなく第１入力軸と機械的に結合された回転軸を有した電動機を配設することが可能となる。この結果、第１入力軸と第２入力軸とをそれぞれ分離して配置した場合に比して、変速機をコンパクトに構成しつつ電動機を変速機に配設することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るハイブリッド電気自動車の駆動装置の概略構成図である。
動力源の１つであるエンジン２の出力軸２ａは、クラッチユニット４の入力側に連結されている。クラッチユニット４は第１クラッチ６及び第２クラッチ８からなり、クラッチユニット４の入力側が、第１クラッチ６及び第２クラッチ８の入力側として共用されている。第１クラッチ６の出力側には変速機１０の第１入力軸１２が連結され、第２クラッチ８の出力側には変速機１０の第２入力軸１４が連結されている。第１入力軸１２は管状をなし、第２入力軸１４が第１入力軸１２に対して回転可能に嵌入されることにより、第２入力軸１４を中心として第１入力軸１２と第２入力軸１４とが同心状に設けられる。第２入力軸１４は第１入力軸１２のクラッチユニット４とは逆側の端部から露出して、クラッチユニット４から離れる方向に延設されている。これら第１入力軸１２及び第２入力軸１４は、図示しない支持部材によりそれぞれ独立して回転可能に変速機１０に支持されている。また、第１クラッチ６及び第２クラッチ８は、図示しないクラッチアクチュエータによってそれぞれの接続及び切断が独立して行われるようになっている。
【００２０】
第１入力軸１２には、変速機１０の図示しないケーシング内に配設された、もう１つの動力源である電動機１６のロータ１６ａが固定されており、第１入力軸１２が電動機１６の回転軸を兼ねることにより、第１入力軸１２が電動機１６の回転軸と機械的に結合された構成になっている。なお、電動機１６のステータ１６ｂは、変速機１０のケーシングに固定されている。
【００２１】
図１に示すように第１入力軸１２には、第１クラッチ６側から第１速ドライブギヤ１８ａ、第３速ドライブギヤ２０ａ、及び第５速ドライブギヤ２２ａが第１入力軸１２に対して相対回転可能に配設されている。また、変速機１０のケーシングに回転可能に支持されて第１入力軸１２及び第２入力軸１４と平行に配設されたカウンタ軸２４には、第１速ドライブギヤ１８ａと常時噛み合う第１速ドリブンギヤ１８ｂ、第３速ドライブギヤ２０ａと常時噛み合う第３速ドリブンギヤ２０ｂ、及び第５速ドライブギヤ２２ａと常時噛み合う第５速ドリブンギヤ２２ｂが固定されている。そして、これら３対のドライブギヤ１８ａ，２０ａ，２２ａとドリブンギヤ１８ｂ，２０ｂ，２２ｂとにより第１歯車機構２６が構成される。
【００２２】
一方、第２入力軸１４の第１入力軸１２から露出して延設された部分には、第２クラッチ８側から第２速ドライブギヤ２８ａ、第４速ドライブギヤ３０ａ、及び第６速ドライブギヤ３２ａが第２入力軸１４に対して相対回転可能に配設されている。また、カウンタ軸２４には、第２速ドライブギヤ２８ａと常時噛み合う第２速ドリブンギヤ２８ｂ、第４速ドライブギヤ３０ａと常時噛み合う第４速ドリブンギヤ３０ｂ、及び第６速ドライブギヤ３２ａと常時噛み合う第６速ドリブンギヤ３２ｂが固定されている。そして、これら３対のドライブギヤ２８ａ，３０ａ，３２ａとドリブンギヤ２８ｂ，３０ｂ，３２ｂとにより第２歯車機構３４が構成される。
【００２３】
カウンタ軸２４の第６速ドリブンギヤ３２ｂ側の端部にはカウンタギヤ３６が固定されている。変速機１０のケーシングに回転可能に支持された出力軸３８には出力ギヤ４０が固定されており、カウンタギヤ３６がこの出力ギヤ４０と常時噛み合うことにより、カウンタ軸２４の駆動力が出力軸３８に伝達される。そして、出力軸３８から出力された駆動力が差動装置４２を介して左右の駆動輪４４に伝達されることにより、ハイブリッド電気自動車が走行する。
【００２４】
なお、変速機１０にはハイブリッド電気自動車を後退させるためのリバースギヤ機構も設けられているが、ここでは簡略化のためリバースギヤ機構についての図示及び説明を省略する。
第１歯車機構２６において、第１速ドライブギヤ１８ａと第３速ドライブギヤ２０ａとの間には第１入力軸１２と一体的に回転する第１同期装置４６が配設され、第３速ドライブギヤ２０ａと第５速ドライブギヤ２２ａとの間には第１入力軸１２と一体的に回転する第２同期装置４８が配設されている。これら第１同期装置４６及び第２同期装置４８は、本発明の第１変速段切換手段に相当する。
【００２５】
第１同期装置４６は第１入力軸１２の軸線方向に摺動可能な第１スリーブ５０を有している。この第１スリーブ５０が第１速ドライブギヤ１８ａ側に移動して第１速ドライブギヤ１８ａに固定されている第１速クラッチギヤ５２と係合することにより、第１速ドライブギヤ１８ａが第１入力軸１２に連結されて第１速変速段が選択される。
一方、第１スリーブ５０が第３速ドライブギヤ２０ａ側に移動すると、第１スリーブ５０が第３速ドライブギヤ２０ａに固定されている第３速クラッチギヤ５４と係合することにより、第３速ドライブギヤ２０ａが第１入力軸１２に連結されて第３速変速段が選択される。
【００２６】
また、第２同期装置４８は第１入力軸１２の軸線方向に摺動可能な第２スリーブ５６を有している。この第２スリーブ５６が第５速ドライブギヤ２２ａ側に移動して第５速ドライブギヤ２２ａに固定されている第５速クラッチギヤ５８と係合することにより、第５速ドライブギヤ２２ａが第１入力軸１２に連結されて第５速変速段が選択される。
第２歯車機構３４では、第２速ドライブギヤ２８ａと第４速ドライブギヤ３０ａとの間に第２入力軸１４と一体的に回転する第３同期装置６０が配設され、第４速ドライブギヤ３０ａと第６速ドライブギヤ３２ａとの間に第２入力軸１４と一体的に回転する第４同期装置６２が配設されている。これら第３同期装置６０及び第４同期装置６２は、本発明の第２変速段切換手段に相当する。
【００２７】
第３同期装置６０は第２入力軸１４の軸線方向に摺動可能な第３スリーブ６４を有しており、この第３スリーブ６４が第２速ドライブギヤ２８ａ側に移動して第２速ドライブギヤ２８ａに固定されている第２速クラッチギヤ６６と係合することにより、第２速ドライブギヤ２８ａが第２入力軸１４に連結されて第２速変速段が選択される。
一方、第３スリーブ６４が第４速ドライブギヤ３０ａ側に移動すると、第３スリーブ６４が第４速ドライブギヤ３０ａに固定されている第４速クラッチギヤ６８と係合することにより、第４速ドライブギヤ３０ａが第２入力軸１４に連結されて第４速変速段が選択される。
【００２８】
また、第４同期装置６２は第２入力軸１４の軸線方向に摺動可能な第４スリーブ７０を有しており、この第４スリーブ７０が第６速ドライブギヤ３２ａ側に移動して第６速ドライブギヤ３２ａに固定されている第６速クラッチギヤ７２と係合することにより、第６速ドライブギヤ３２ａが第２入力軸１４に連結されて第６速変速段が選択される。
このようにして第１乃至第４同期装置４６，４８，６０，６２に設けられた各スリーブが適宜移動することにより変速段の選択が行われるが、第１歯車機構２６には第１クラッチ６を介してエンジン２の駆動力が伝達され、第２歯車機構３４には第２クラッチ８を介してエンジン２の駆動力が伝達される。従って、例えば第１クラッチ６を接続状態とする一方で、第２クラッチ８を切断状態とすることにより、第１歯車機構２６で選択されたいずれかの変速段を介して出力軸３８にエンジン２からの駆動力を出力しながら、第２歯車機構３４においていずれかの変速段を選択することが可能となる。
【００２９】
また、第１クラッチ６を切断状態とする一方で、第２クラッチ８を接続状態とすることにより、第２歯車機構３４で選択されたいずれかの変速段を介して出力軸３８にエンジン２からの駆動力を出力しながら、第１歯車機構２６においていずれかの変速段を選択することが可能となる。
従って、変速段の切り換えを行う際には、第１歯車機構２６及び第２歯車機構３４のうち、その時点でエンジン２の駆動力が伝達されていない方の歯車機構において次に予測される変速段を予め選択しておき、変速段の切換要求があったときに第１クラッチ６及び第２クラッチ８のうちの接続状態にある方を切断しながら切断状態にある方を接続していくことにより、変速段の切り換えの際にも連続的に出力軸３８から駆動力を出力することが可能となる。この結果、変速段切換時の運転フィーリングを向上させることができる。
【００３０】
ところで、前述したように第１入力軸１２には電動機１６のロータ１６ａが固定されており、第１入力軸１２が電動機１６の回転軸となっている。従って、第１クラッチ６を接続状態とする一方で第２クラッチ８を切断状態とし、第１歯車機構２６においていずれかの変速段を選択した状態（第２状態）で、エンジン２の駆動力が第１歯車機構２６を介して駆動輪４４に伝達されているときに電動機１６を作動させれば、エンジン２の駆動力に加えて電動機１６の駆動力が第１歯車機構２６を介して駆動輪４４に伝達される。
【００３１】
このような状態の例を図２に示す。図２の例では、第１クラッチ６が接続状態となる一方で第２クラッチ８が切断状態となっており、第１歯車機構２６の第２スリーブ５６が第５速ドライブギヤ２２ａ側に移動して第５速ドライブギヤ２２ａに固定されている第５速クラッチギヤ５８と係合することにより、第５速変速段が選択されている。
図２中に太線Ａ１で示すように、エンジン２が発生した駆動力は、接続状態にある第１クラッチ６を介して第１入力軸１２に伝達され、電動機１６が作動することによって発生した駆動力と共に、第１歯車機構２６で選択されている第５変速段を介して出力軸３８に出力された後、差動装置４２を介して左右の駆動輪４４に伝達される。
【００３２】
このとき、ハイブリッド電気自動車が必要とする駆動力が図示しない制御装置によって求められ、エンジン２及び電動機１６に割り振られる。そして、それぞれに割り振られた駆動力は、第１歯車機構２６で選択されている第５変速段のギヤ比に基づきエンジン２及び電動機１６が出力すべき駆動力に変換され、それぞれ変換された駆動力を発生するように、制御装置によってエンジン２及び電動機１６が制御される。従って、ハイブリッド電気自動車の運転状態によって、電動機１６はモータ作動して正の駆動力を発生したり、或いは発電機作動して負の駆動力を発生したりすることになる。
【００３３】
このようにして第１歯車機構２６を介してエンジン２及び電動機１６の駆動力を駆動輪４４に伝達している場合、第２クラッチ８の切断によって第２クラッチ８からはエンジン２の駆動力が第２入力軸１４に伝達されない。従って、前述したように第２歯車機構３４において次に予想される変速段を予め選択しておくことが可能となる。図２の例では、現在第５速変速段が第１歯車機構２６において選択されているので、次に選択される変速段として第６速変速段を予測し、第４スリーブ７０を第６速ドライブギヤ３２ａ側に移動させて第６速ドライブギヤ３２ａに固定されている第６速クラッチギヤ７２と係合させることにより、第６速変速段が予め選択されている。
【００３４】
なお、第１クラッチ６が接続状態にあって第２クラッチ８が切断状態にあるときに、第１歯車機構２６及び第２歯車機構３４でそれぞれ選択される変速段は、図２の例に限られるものではなく、ハイブリッド電気自動車の運転状態などに応じて別の変速段を適宜選択可能である。
一方、第２クラッチ８を接続状態とする一方で第１クラッチ６を切断状態とし、第２歯車機構３４でいずれかの変速段を選択した状態（第３状態）で、エンジン２の駆動力が第２歯車機構３４を介して駆動輪４４に伝達されている状態の例を図３に示す。図３の例では、第２クラッチ８が接続状態となる一方で第１クラッチ６が切断状態となっており、第２歯車機構３４の第４スリーブ７０が第６速ドライブギヤ３２ａ側に移動して第６速ドライブギヤ３２ａに固定されている第６速クラッチギヤ７２と係合することにより、第６速変速段が選択されている。
【００３５】
図３中に太線Ａ２で示すように、エンジン２が発生した駆動力は、接続状態にある第２クラッチ８を介して第２入力軸１４に伝達され、第２歯車機構３４で選択されている第６速変速段を介して出力軸３８に出力された後、差動装置４２を介して左右の駆動輪４４に伝達される。このとき、第１歯車機構２６では、第２スリーブ５６が第５速ドライブギヤ２２ａ側に移動して、第５速ドライブギヤ２２ａに固定されている第５速クラッチギヤ５８と係合することにより、第５速変速段が選択されている。このときカウンタ軸２４は、第２入力軸１４から第２歯車機構３４の第６速変速段を介してエンジン２の駆動力が伝達されることにより、エンジン２の回転速度に第６速変速段のギヤ比を乗じた回転速度で回転している。第１入力軸１２は、第１クラッチ６が切断状態にあることによってエンジン２の出力軸２ａと切り離されているので、第５速変速段が選択されている場合には、カウンタ軸２４のこのような回転に伴い、カウンタ軸２４の回転速度を第５速変速段のギヤ比で除した回転速度で回転する。
【００３６】
この状態において電動機１６を作動させれば、図３中に太線Ａ３で示すように、電動機１６の駆動力は第１入力軸１２から第１歯車機構２６で選択されている第５速変速段を介してカウンタ軸２４に伝達され、第２歯車機構３４で選択されている第６速変速段を介してカウンタ軸２４に伝達されたエンジン２の駆動力と共に出力軸３８に伝達された後、差動装置４２を介して左右の駆動輪４４に伝達される。
【００３７】
この場合においても、ハイブリッド電気自動車が必要とする駆動力が制御装置によって求められ、エンジン２及び電動機１６に割り振られる。但し、このときにはエンジン２の駆動力が第２歯車機構３４で選択されている第６速変速段を介して出力軸３８に伝達される一方で、電動機１６の駆動力は第１歯車機構２６で選択されている第５速変速段を介して出力軸３８に伝達される。従って、エンジン２に割り振られた駆動力は第２歯車機構３４で選択されている第６速変速段のギヤ比に基づきエンジン２が出力すべき駆動力に変換され、電動機１６に割り振られた駆動力は第１歯車機構２６で選択されている第５速変速段のギヤ比に基づき電動機１６が出力すべき駆動力に変換される。そして、それぞれ変換された駆動力を発生するように、制御装置によってエンジン２及び電動機１６が制御される。従って、この場合もハイブリッド電気自動車の運転状態によって、電動機１６はモータ作動して正の駆動力を発生したり、或いは発電機作動して負の駆動力を発生したりすることになる。
【００３８】
このようにして第２歯車機構３４を介してエンジン２の駆動力を駆動輪４４に伝達している場合、第１クラッチ６の切断によって第１クラッチ６からはエンジン２の駆動力が第１入力軸１２に伝達されない。従って、このようにして第２歯車機構３４を介してエンジン２の駆動力を駆動輪４４に伝達している場合に、前述したように第１歯車機構２６において次に予想される変速段を予め選択しておくことが可能である。この場合、予め予想して選択された第１歯車機構２６の変速段のギヤ比に基づき、電動機１６に割り振られた駆動力が電動機１６の出力すべき駆動力に変換され、変換後の駆動力を発生するように電動機１６が制御される。なお図３の例では、第６速変速段が第２歯車機構３４において選択されており、これ以上高速側の変速段が第１歯車機構２６にないので、次に選択される変速段として第５速変速段を予測し、第２スリーブ５６を第５速ドライブギヤ２２ａ側に移動させて第５速ドライブギヤ２２ａに固定されている第５速クラッチギヤ５８と係合させることによって、第５速変速段が予め選択されている。
【００３９】
なお、第２クラッチ８が接続状態にあって第１クラッチ６が切断状態にあるときに、第１歯車機構２６及び第２歯車機構３４でそれぞれ選択される変速段は、図３の例に限られるものではなく、ハイブリッド電気自動車の運転状態などに応じて別の変速段を適宜選択可能である。
本実施形態において、エンジン２の駆動力を駆動輪４４に伝達しつつ、必要に応じて電動機１６の駆動力を駆動輪に伝達するような場合については以上の通りであるが、エンジン２の駆動力を駆動輪４４に伝達せず、電動機１６の駆動力のみを駆動輪４４に伝達するようにすることも可能である。
【００４０】
この場合、第１クラッチ６及び第２クラッチ８が共に切断状態とされ、第１歯車機構２６のいずれかの変速段が選択された状態（第１状態）とされる。従って、エンジン２の出力軸２ａは第１入力軸１２及び第２入力軸１４のいずれとも切り離され、エンジン２の駆動力は第１入力軸１２及び第２入力軸１４に伝達されなくなる。このとき制御装置はハイブリッド電気自動車が必要とする駆動力を求め、第１歯車機構２６で選択されている変速段のギヤ比に基づき、電動機１６が出力すべき駆動力に変換する。そして、電動機１６は変換後の駆動力を発生するように制御装置によって制御される。この結果、電動機１６が発生した駆動力は、第１歯車機構２６で選択されている変速段を介して出力軸３８に伝達され、更に差動装置４２から左右の駆動輪４４に伝達される。
【００４１】
以上のように、本実施形態に係るハイブリッド電気自動車の駆動装置では、変速機１０の第１歯車機構２６及び第２歯車機構３４のいずれの変速段を選択している場合においてもエンジン２及び電動機１６の駆動力を駆動輪４４に伝達可能である。更に、エンジン２の駆動力を駆動輪４４に伝達せずに、電動機１６の駆動力のみを第１歯車機構２６で選択した変速段を介して駆動輪４４に伝達することも可能である。そして、これらいずれの場合においても、共通で且つ単一の電動機１６を使用することができる。また、第１クラッチ６及び第２クラッチ８を切断するだけで電動機１６のみによる駆動が可能となるため、エンジン２の駆動力を遮断するためのクラッチを別途設ける必要がなくなる。従って、デュアルクラッチ方式の変速機１０を採用して運転フィーリングを向上すると共に、機器の搭載スペースや車両重量の増大を抑制することが可能となる。
【００４２】
また、特に本実施形態に係るハイブリッド電気自動車の駆動装置では、電動機１６の回転軸となる第１入力軸１２が第２入力軸１４と同心状に配置されている。このため、第２入力軸１４との干渉を考慮することなく第１入力軸１２を回転軸とした電動機１６を配設することが可能となり、電動機１６が設けられた変速機１０をコンパクトに構成することができる。
【００４３】
なお、このように第１入力軸１２と第２入力軸１４とを同心状に配置することよる効果は得ることができないものの、第１入力軸と第２入力軸とを分離して設けることも可能である。そこで、このような変速機を用いたハイブリッド電気自動車の駆動装置を第２実施形態として以下に説明する。なお、上述した第１実施形態と実質的に同じ部材については同じ符号を用いる。
【００４４】
図４は、本発明の第２実施形態に係るハイブリッド電気自動車の駆動装置を、図１と同様に示す概略構成図である。
図４に示すように、エンジン２の出力軸２ａの端部には、エンジン２の駆動力を第１クラッチ１０６側及び第２クラッチ１０８側にそれぞれ伝達するためのエンジン出力ギヤ７４が、出力軸２ａと共に回転するように取り付けられている。このエンジン出力ギヤ７４は、第１クラッチ１０６の入力側に結合された第１クラッチ入力軸７６と共に回転する第１入力ギヤ７８と噛み合うと共に、第２クラッチ１０８の入力側に結合された第２クラッチ入力軸８０と共に回転する第２入力ギヤ８２と噛み合っている。
【００４５】
第１クラッチ１０６の出力側には変速機１１０の第１入力軸１１２が連結され、第２クラッチ１０８の出力側には変速機１１０の第２入力軸１１４が連結されている。第１入力軸１１２と第２入力軸１１４とは互いに平行に配設され、図示しない支持部材によりそれぞれ回転可能に変速機１１０の図示しないケーシングに支持されている。また、第１クラッチ１０６及び第２クラッチ１０８は、図示しないクラッチアクチュエータによってそれぞれの接続及び切断が独立して行われるようになっている。
【００４６】
第１入力軸１１２には、変速機１１０のケーシング内に配設された電動機１６のロータ１６ａが固定されており、第１入力軸１１２が電動機１６の回転軸を兼ねることにより、第１入力軸１１２が電動機１６の回転軸と機械的に結合された構成になっている。なお、電動機１６のステータ１６ｂは、変速機１１０のケーシングに固定されている。
図４に示すように第１入力軸１１２には、第１クラッチ１０６に遠い側から第１速ドライブギヤ１１８ａ、第３速ドライブギヤ１２０ａ、及び第５速ドライブギヤ１２２ａが第１入力軸１１２に対して相対回転可能に配設されている。また、変速機１１０のケーシングに回転可能に支持されて第１入力軸１１２及び第２入力軸１１４と平行に配設されたカウンタ軸１２４には、第１速ドライブギヤ１１８ａと常時噛み合う第１速ドリブンギヤ１１８ｂ、第３速ドライブギヤ１２０ａと常時噛み合う第３速ドリブンギヤ１２０ｂ、及び第５速ドライブギヤ１２２ａと常時噛み合う第５速ドリブンギヤ１２２ｂが固定されている。そして、これら３対のドライブギヤ１１８ａ，１２０ａ，１２２ａとドリブンギヤ１１８ｂ，１２０ｂ，１２２ｂとにより第１歯車機構１２６が構成される。
【００４７】
一方、第２入力軸１１４には、第２クラッチ１０８に遠い側から第２速ドライブギヤ１２８ａ、第４速ドライブギヤ１３０ａ、及び第６速ドライブギヤ１３２ａが第２入力軸１１４に対して相対回転可能に配設されている。また、カウンタ軸１２４には、第２速ドライブギヤ１２８ａと常時噛み合う第２速ドリブンギヤ１２８ｂ、第４速ドライブギヤ１３０ａと常時噛み合う第４速ドリブンギヤ１３０ｂ、及び第６速ドライブギヤ１３２ａと常時噛み合う第６速ドリブンギヤ１３２ｂが固定されている。そして、これら３対のドライブギヤ１２８ａ，１３０ａ，１３２ａとドリブンギヤ１２８ｂ，１３０ｂ，１３２ｂとにより第２歯車機構１３４が構成される。
【００４８】
このように構成された第１歯車機構１２６或いは第２歯車機構１３４からカウンタ軸１２４に伝達された駆動力は、差動装置４２を介して左右の駆動輪４４に伝達され、ハイブリッド電気自動車が走行する。従って、本実施形態においては、カウンタ軸１２４が本発明の出力軸に相当する。
なお、前述した第１実施形態の変速機１０と同様に、変速機１１０にはハイブリッド電気自動車を後退させるためのリバースギヤ機構も設けられているが、ここでは簡略化のためリバースギヤ機構についての図示及び説明を省略する。
【００４９】
前述した第１実施形態の変速機１０と同様に、第１歯車機構１２６には、第１速ドライブギヤ１１８ａと第３速ドライブギヤ１２０ａとの間に、第１入力軸１１２と一体的に回転する第１同期装置１４６が配設され、第３速ドライブギヤ１２０ａと第５速ドライブギヤ１２２ａとの間に、第１入力軸１１２と一体的に回転する第２同期装置１４８が配設されている。これら第１同期装置１４６及び第２同期装置１４８は、本発明の第１変速段切換手段に相当する。
【００５０】
第１同期装置１４６は、第１入力軸１１２の軸線方向に摺動可能な第１スリーブ１５０を有している。この第１スリーブ１５０が第１速ドライブギヤ１１８ａ側に移動して、第１速ドライブギヤ１１８ａに固定されている第１速クラッチギヤ１５２と係合することにより、第１速ドライブギヤ１１８ａが第１入力軸１１２に連結されて第１速変速段が選択される。
【００５１】
一方、第１スリーブ１５０が第３速ドライブギヤ１２０ａ側に移動すると、第１スリーブ１５０が第３速ドライブギヤ１２０ａに固定されている第３速クラッチギヤ１５４と係合することにより、第３速ドライブギヤ１２０ａが第１入力軸１１２に連結されて第３速変速段が選択される。
また、第２同期装置１４８は第１入力軸１１２の軸線方向に摺動可能な第２スリーブ１５６を有している。この第２スリーブ１５６が第５速ドライブギヤ１２２ａ側に移動し、第５速ドライブギヤ１２２ａに固定されている第５速クラッチギヤ１５８と係合することにより、第５速ドライブギヤ１２２ａが第１入力軸１１２に連結されて第５速変速段が選択される。
【００５２】
第２歯車機構１３４には、第２速ドライブギヤ１２８ａと第４速ドライブギヤ１３０ａとの間に、第２入力軸１１４と一体的に回転する第３同期装置１６０が配設され、第４速ドライブギヤ１３０ａと第６速ドライブギヤ１３２ａとの間に、第２入力軸１１４と一体的に回転する第４同期装置１６２が配設されている。これら第３同期装置１６０及び第４同期装置１６２は、本発明の第２変速段切換手段に相当する。
【００５３】
第３同期装置１６０は、第２入力軸１１４の軸線方向に摺動可能な第３スリーブ１６４を有しており、この第３スリーブ１６４が第２速ドライブギヤ１２８ａ側に移動して、第２速ドライブギヤ１２８ａに固定されている第２速クラッチギヤ１６６と係合することにより、第２速ドライブギヤ１２８ａが第２入力軸１１４に連結されて第２速変速段が選択される。
【００５４】
一方、第３スリーブ１６４が第４速ドライブギヤ１３０ａ側に移動すると、第３スリーブ１６４が第４速ドライブギヤ１３０ａに固定されている第４速クラッチギヤ１６８と係合することにより、第４速ドライブギヤ１３０ａが第２入力軸１１４に連結されて第４速変速段が選択される。
また、第４同期装置１６２は第２入力軸１１４の軸線方向に摺動可能な第４スリーブ１７０を有しており、この第４スリーブ１７０が第６速ドライブギヤ１３２ａ側に移動し、第６速ドライブギヤ１３２ａに固定されている第６速クラッチギヤ１７２と係合することにより、第６速ドライブギヤ１３２ａが第２入力軸１１４に連結されて第６速変速段が選択される。
【００５５】
このようにして第１乃至第４同期装置１４６，１４８，１６０，１６２に設けられた各スリーブが移動することにより変速段の選択が行われるが、前述した実施形態と同様に、第１歯車機構１２６には第１クラッチ１０６を介してエンジン２の駆動力が伝達され、第２歯車機構１３４には第２クラッチ１０８を介してエンジン２の駆動力が伝達される。従って、例えば第１クラッチ１０６を接続状態とする一方で、第２クラッチ１０８を切断状態とすることにより、第１歯車機構１２６で選択されたいずれかの変速段を介してカウンタ軸１２４にエンジン２からの駆動力を出力しながら、第２歯車機構１３４でいずれかの変速段を選択することが可能となる。
【００５６】
また、第１クラッチ１０６を切断状態とする一方で、第２クラッチ１０８を接続状態とすることにより、第２歯車機構１３４で選択されたいずれかの変速段を介してカウンタ軸１２４にエンジン２からの駆動力を出力しながら、第１歯車機構１２６でいずれかの変速段を選択することが可能となる。
従って、変速段の切り換えを行う際には、第１歯車機構１２６及び第２歯車機構１３４のうち、その時点でエンジン２の駆動力が伝達されていない方の歯車機構において次に予測される変速段を予め選択しておき、変速段の切換要求があったときに第１クラッチ１０６及び第２クラッチ１０８のうちの接続状態にある方を切断しながら切断状態にある方を接続していくことにより、変速段の切り換えの際にも連続的にカウンタ軸１２４から駆動力を出力することが可能となる。この結果、前述した第１実施形態と同様に、変速段切換時の運転フィーリングを向上させることができる。
【００５７】
第１入力軸１１２には電動機１６のロータ１６ａが固定されており、第１入力軸１１２が電動機１６の回転軸となっている。従って、前述の第１実施形態と同様に第１クラッチ１０６を接続状態とする一方で第２クラッチ１０８を切断状態とし、第１歯車機構１２６でいずれかの変速段を選択した状態（第２状態）で、エンジン２の駆動力が第１歯車機構１２６を介して駆動輪４４に伝達されているときに電動機１６を作動させれば、エンジン２の駆動力に加えて電動機１６の駆動力が第１歯車機構１２６を介して駆動輪４４に伝達される。
【００５８】
このような状態の例を図５に示す。図５の例では、第１クラッチ１０６が接続状態となる一方で第２クラッチ１０８が切断状態となっており、第１歯車機構１２６の第２スリーブ１５６が第５速ドライブギヤ１２２ａ側に移動して第５速ドライブギヤ１２２ａに固定されている第５速クラッチギヤ１５８と係合することにより、第５速変速段が選択されている。
【００５９】
図５中に太線Ｂ１で示すように、エンジン２が発生した駆動力は、エンジン出力ギヤ７４と第１入力ギヤ７８との噛み合いを介して第１クラッチ１０６に伝達された後、第１クラッチ１０６を介して第１入力軸１１２に伝達される。第１入力軸１１２に伝達されたエンジン２からの駆動力は、電動機１６が作動することによって発生した駆動力と共に、第１歯車機構１２６で選択されている第５変速段を介してカウンタ軸１２４に出力され、差動装置４２を介して左右の駆動輪４４に伝達される。
【００６０】
このとき、前述の第１実施形態と同様に、ハイブリッド電気自動車が必要とする駆動力が図示しない制御装置によって求められ、エンジン２及び電動機１６に割り振られる。そして、それぞれに割り振られた駆動力は、第１歯車機構１２６で選択されている第５変速段のギヤ比に基づきエンジン２及び電動機１６がそれぞれ出力すべき駆動力に変換され、それぞれ変換された駆動力を発生するように、制御装置によってエンジン２及び電動機１６が制御される。従って、本実施形態においても、ハイブリッド電気自動車の運転状態によって、電動機１６はモータ作動して正の駆動力を発生したり、或いは発電機作動して負の駆動力を発生したりすることになる。
【００６１】
このようにして第１歯車機構１２６を介してエンジン２及び電動機１６の駆動力を駆動輪４４に伝達している場合、第２クラッチ１０８の切断によって第２クラッチ１０８からはエンジン２の駆動力が第２入力軸１１４に伝達されない。従って、前述したように第２歯車機構１３４において次に予想される変速段を予め選択しておくことが可能となる。図５の例では、現在第５速変速段が第１歯車機構１２６において選択されているので、次に選択される変速段として第６速変速段を予測し、第４スリーブ１７０を第６速ドライブギヤ１３２ａ側に移動させて第６速ドライブギヤ１３２ａに固定されている第６速クラッチギヤ１７２と係合させることにより、第６速変速段が予め選択されている。
【００６２】
なお、本実施形態においても、第１クラッチ１０６が接続状態にあって第２クラッチ１０８が切断状態にあるときに、第１歯車機構１２６及び第２歯車機構１３４でそれぞれ選択される変速段は、図５の例に限られるものではなく、ハイブリッド電気自動車の運転状態などに応じて別の変速段を適宜選択可能である。
一方、第２クラッチ１０８を接続状態とする一方で第１クラッチ１０６を切断状態とすると共に、第２歯車機構１３４でいずれかの変速段を選択した状態（第３状態）で、エンジン２の駆動力が第２歯車機構１３４を介して駆動輪４４に伝達されている状態の例を図６に示す。図６の例では、第２クラッチ１０８が接続状態となる一方で第１クラッチ１０６が切断状態となっており、第２歯車機構１３４の第４スリーブ１７０が第６速ドライブギヤ１３２ａ側に移動して第６速ドライブギヤ１３２ａに固定されている第６速クラッチギヤ１７２と係合することにより、第６速変速段が選択されている。
【００６３】
図６中に太線Ｂ２で示すように、エンジン２が発生した駆動力は、エンジン出力ギヤ７４と第２入力ギヤ８２との噛み合いを介して第２クラッチ１０８に伝達された後、第２クラッチ１０８を介して第２入力軸１１４に伝達される。第２入力軸１１４に伝達されたエンジン２からの駆動力は、第２歯車機構１３４で選択されている第６変速段を介してカウンタ軸１２４に出力された後、差動装置４２を介して左右の駆動輪４４に伝達される。
【００６４】
このとき、第１歯車機構１２６では、第２スリーブ１５６が第５速ドライブギヤ１２２ａ側に移動して第５速ドライブギヤ１２２ａに固定されている第５速クラッチギヤ１５８と係合することにより、第５速変速段が選択されている。カウンタ軸１２４は、上述したように第２入力軸１１４から第２歯車機構１３４の第６速変速段を介してエンジン２の駆動力が伝達されることにより、エンジン２の回転速度に第６速変速段のギヤ比を乗じた回転速度で回転している。そして第１入力軸１１２は、第１クラッチ１０６が切断状態となることによってエンジン２の出力軸２ａと切り離されているので、第５速変速段が選択されている場合には、カウンタ軸１２４のこのような回転に伴い、カウンタ軸１２４の回転速度を第５速変速段のギヤ比で除した回転速度で回転する。
【００６５】
この状態において電動機１６を作動させれば、図６中に太線Ｂ３で示すように、電動機１６の駆動力は第１入力軸１１２から第１歯車機構１２６で選択されている第５速変速段を介してカウンタ軸１２４に伝達され、第２歯車機構１３４で選択されている第６速変速段を介してカウンタ軸１２４に伝達されたエンジン２の駆動力と共に、差動装置４２を介して左右の駆動輪４４に伝達される。
【００６６】
この場合においても、前述の第１実施形態と同様に、ハイブリッド電気自動車が必要とする駆動力が制御装置によって求められ、エンジン２及び電動機１６に割り振られる。但し、このときにはエンジン２の駆動力が第２歯車機構１３４で選択されている第６速変速段を介してカウンタ軸１２４に伝達される一方で、電動機１６の駆動力は第１歯車機構１２６で選択されている第５速変速段を介してカウンタ軸１２４に伝達される。従って、エンジン２に割り振られた駆動力は第２歯車機構１３４で選択されている第６速変速段のギヤ比に基づきエンジン２が出力すべき駆動力に変換され、電動機１６に割り振られた駆動力は第１歯車機構１２６で選択されている第５速変速段のギヤ比に基づき電動機１６が出力すべき駆動力に変換される。そして、それぞれ変換された駆動力を発生するように、制御装置によってエンジン２及び電動機１６が制御される。従って、この場合においてもハイブリッド電気自動車の運転状態によって、電動機１６はモータ作動して正の駆動力を発生したり、或いは発電機作動して負の駆動力を発生したりすることになる。
【００６７】
このようにして第２歯車機構１３４を介してエンジン２の駆動力を駆動輪４４に伝達している場合、第１クラッチ１０６の切断によって第１クラッチ１０６からはエンジン２の駆動力が第１入力軸１１２に伝達されない。従って、このようにして第２歯車機構１３４を介してエンジン２の駆動力を駆動輪４４に伝達している場合に、前述したように第１歯車機構１２６において次に予想される変速段を予め選択しておくことが可能である。この場合、予め予想して選択された第１歯車機構１２６の変速段のギヤ比に基づき、電動機１６に割り振られた駆動力が電動機１６の出力すべき駆動力に変換され、変換後の駆動力を発生するように電動機１６が制御される。図６の例では、現在第６速変速段が第２歯車機構１３４において選択されており、これ以上高速の変速段が第１歯車機構１２６にないので、次に選択される変速段として第５速変速段を予測し、第２スリーブ１５６を第５速ドライブギヤ１２２ａ側に移動させて第５速ドライブギヤ１２２ａに固定されている第５速クラッチギヤ１５８と係合させることにより、第５速変速段が予め選択されている。
【００６８】
なお、第２クラッチ１０８が接続状態にあって第１クラッチ１０６が切断状態にあるときに、第１歯車機構１２６及び第２歯車機構１３４でそれぞれ選択される変速段は、図６の例に限られるものではなく、ハイブリッド電気自動車の運転状態などに応じて適宜別の変速段を選択可能である。
本実施形態において、エンジン２の駆動力を駆動輪４４に伝達しつつ、必要に応じて電動機１６の駆動力を駆動輪に伝達するような場合については以上の通りであるが、エンジン２の駆動力を駆動輪４４に伝達せず、電動機１６の駆動力のみを駆動輪４４に伝達するようにすることも、前述の第１実施形態と同様に可能である。
【００６９】
この場合、第１クラッチ１０６及び第２クラッチ１０８が共に切断状態とされ、第１歯車機構２６のいずれかの変速段が選択された状態（第１状態）とされる。従って、エンジン２の出力軸２ａの回転に伴って回転する第１クラッチ入力軸７６及び第２クラッチ入力軸８０は第１入力軸１１２及び第２入力軸１１４のいずれとも切り離され、エンジン２の駆動力は第１入力軸１１２及び第２入力軸１１４に伝達されなくなる。このとき、前述の第１実施形態と同様に、制御装置はハイブリッド電気自動車が必要とする駆動力を求め、第１歯車機構１２６で選択されている変速段のギヤ比に基づき、電動機１６が出力すべき駆動力に変換する。そして、電動機１６は変換後の駆動力を発生するように制御装置によって制御される。この結果、電動機１６が発生した駆動力は、第１歯車機構１２６で選択されている変速段を介してカウンタ軸１２４に伝達され、更に差動装置４２から左右の駆動輪４４に伝達される。
【００７０】
以上のように、本実施形態に係るハイブリッド電気自動車の駆動装置では、前述の第１実施形態と同様に、変速機１１０の第１歯車機構１２６及び第２歯車機構１３４のいずれの変速段を選択している場合においても、エンジン２及び電動機１６の駆動力を駆動輪４４に伝達可能である。更に、エンジン２の駆動力を駆動輪４４に伝達せずに、電動機１６の駆動力のみを第１歯車機構１２６で選択されている変速段を介して駆動輪４４に伝達することも可能である。そして、これらいずれの場合においても、共通で且つ単一の電動機１６を使用することができる。また、第１クラッチ１０６及び第２クラッチ１０８を切断するだけで電動機１６のみによる駆動が可能となるため、エンジン２の駆動力を遮断するためのクラッチを別途設ける必要がなくなる。従って、デュアルクラッチ方式の変速機１１０を採用して運転フィーリングを向上すると共に、機器の搭載スペースや車両重量の増大を抑制することが可能となる。
【００７１】
以上で本発明の実施形態に係るハイブリッド電気自動車の駆動装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記第１及び第２実施形態において、変速機１０，１１０は前進６段の変速機であったが、変速段の数はこれに限られるものではなく、必要に応じて変更することが可能である。
【００７２】
また、上記第１及び第２実施形態においては、第１速乃至第３速ドライブギヤ１８ａ，１１８ａ，２０ａ，１２０ａ，２２ａ，１２２ａをいずれも第１入力軸１２，１１２に対して相対回転可能とすると共に、第４速乃至第６速ドライブギヤ２８ａ，１２８ａ，３０ａ，１３０ａ，３２ａ，１３２ａをいずれも第２入力軸１４，１１４に対して相対回転可能とする一方、第１速乃至第６速ドリブンギヤ１８ｂ，１１８ｂ，２０ｂ，１２０ｂ，２２ｂ，１２２ｂ，２８ｂ，１２８ｂ，３０ｂ，１３０ｂ，３２ｂ，１３２ｂをいずれもカウンタ軸２４，１２４に固定するようにしたが、相対回転可能とするギヤ及び固定されるギヤはこれに限られるものではなく、常時噛み合っているドライブギヤとドリブンギヤのいずれか一方を、支持されている回転軸に対して相対回転可能とすると共に、他方を支持されている回転軸に固定するようにすれば良い。なお、この場合には、支持されている回転軸に対して相対回転可能となっているギヤに同期装置が設けられる。例えば、第１速乃至第３速ドライブギヤ１８ａ，１１８ａ，２０ａ，１２０ａ，２２ａ，１２２ａをいずれも第１入力軸１２，１１２に固定すると共に、第４速乃至第６速ドライブギヤ２８ａ，１２８ａ，３０ａ，１３０ａ，３２ａ，１３２ａをいずれも第２入力軸１４，１１４に固定する一方、第１速乃至第６速ドリブンギヤ１８ｂ，１１８ｂ，２０ｂ，１２０ｂ，２２ｂ，１２２ｂ，２８ｂ，１２８ｂ，３０ｂ，１３０ｂ，３２ｂ，１３２ｂをいずれもカウンタ軸２４，１２４に対して相対回転可能としても良い。
【００７３】
更に、第１歯車機構２６，１２６や第２歯車機構３４，１３４に振り分けられる変速段や、各変速段の配列、並びに各変速段における変速段の切換機構など、変速機１０，１１０の構成についても、上記第１及び第２実施形態のものに限定されるわけではなく、ハイブリッド電気自動車に求められる運転性能や商品性などに応じて変更することが可能である。
【００７４】
また、上記第１及び第２実施形態では、電動機１６が第１クラッチ６，１０６と第１歯車機構２６，１２６との間に配設されたが、電動機１６の位置はこれに限られるものではなく、第１入力軸１２，１１２が電動機１６の回転軸と機械的に結合された状態で電動機１６が配置されていれば良い。従って、第１歯車機構２６，１２６を間にして第１クラッチ６，１０６の反対側に配置するようにしても良いし、第１歯車機構２６，１２６の中に組み込むようにしても良い。即ち、変速機１０，１１０の内部に形成される空間を有効に活用するように電動機１６を配置するようにしても良い。更に、第１入力軸１２，１１２と電動機１６の回転軸との間に歯車機構などの動力伝達機構を設けて、第１入力軸１２，１１２が電動機１６の回転軸と機械的に結合されるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るハイブリッド電気自動車の駆動装置の概略構成図である。
【図２】図１の駆動装置において第１クラッチが接続される一方で第２クラッチが切断されているときの駆動力の伝達状態を示す図である。
【図３】図１の駆動装置において第２クラッチが接続される一方で第１クラッチが切断されているときの駆動力の伝達状態を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るハイブリッド電気自動車の駆動装置の概略構成図である。
【図５】図１の駆動装置において第１クラッチが接続される一方で第２クラッチが切断されているときの駆動力の伝達状態を示す図である。
【図６】図１の駆動装置において第２クラッチが接続される一方で第１クラッチが切断されているときの駆動力の伝達状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７６】
２  エンジン
６，１０６  第１クラッチ
８．１０８  第２クラッチ
１０，１１０  変速機
１２，１１２  第１入力軸
１４，１１４  第２入力軸
１６  電動機
２６，１２６  第１歯車機構
３４，１３４  第２歯車機構
３８  出力軸
４４  駆動輪
４６，１４６  第１同期装置（第１変速段切換手段）
４８，１４８  第２同期装置（第１変速段切換手段）
６０，１６０  第３同期装置（第２変速段切換手段）
６２，１６２  第４同期装置（第２変速段切換手段）
１２４  カウンタ軸（出力軸）
【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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