ハイブリッド車両の駆動装置及びハイブリッド車両
【課題】既存の変速機にモータジェネレータを追加したハイブリッド車両において停車時にも発電をできるようにする。
【解決手段】ハイブリッド車両１の駆動装置は、自動変速機（ＡＭＴ）２０と、自動変速機２０の出力軸２２から出力された動力を駆動輪５５，５６が連結されている駆動軸５３，５４に伝達するディファレンシャル装置５０と、入力軸２１から出力軸２２を経由して駆動軸５３，５４に至る動力の伝達経路の途中に動力を授受可能に配置され前記伝達経路に動力を出力する力行と前記伝達経路により伝達されるエンジン２の動力による発電とを行うモータジェネレータ７３と、前記伝達経路におけるエンジン２の動力をモータジェネレータ７３に伝達する経路に対して駆動軸５３，５４から駆動輪５５，５６に動力を伝達する経路を切断可能にする駆動軸断続用クラッチ６１とを有する。
【解決手段】ハイブリッド車両１の駆動装置は、自動変速機（ＡＭＴ）２０と、自動変速機２０の出力軸２２から出力された動力を駆動輪５５，５６が連結されている駆動軸５３，５４に伝達するディファレンシャル装置５０と、入力軸２１から出力軸２２を経由して駆動軸５３，５４に至る動力の伝達経路の途中に動力を授受可能に配置され前記伝達経路に動力を出力する力行と前記伝達経路により伝達されるエンジン２の動力による発電とを行うモータジェネレータ７３と、前記伝達経路におけるエンジン２の動力をモータジェネレータ７３に伝達する経路に対して駆動軸５３，５４から駆動輪５５，５６に動力を伝達する経路を切断可能にする駆動軸断続用クラッチ６１とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンとモータジェネレータとを駆動源として備えたハイブリッド車両に係る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両の駆動装置としては、ＡＴ（Automatic Transmission）、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）、ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）等があるが、いずれも高価である。
一方、ＭＴ（Manual Transmission）構造のＡＭＴ（Automated Manual Transmission）はコストが圧倒的に安い。しかし、ＡＭＴでは、変速時にクラッチを切ることで一時的なトルク切れが起き、これが快適性を失わせる恐れがある。
【０００３】
これに対して、ＡＭＴをベースとしたハイブリッド車両には、ディファレンシャルギヤ等のエンジンの動力の伝達経路上にモータジェネレータを取り付けることで、変速時にモータジェネレータから動力を補給してトルク切れを防止するものがある（例えば特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８６７４０号公報
【特許文献２】特開２００６−３６１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような技術では、発電時にエンジンを回転させてモータジェネレータを回転させるため、エンジンの動力の伝達経路上にあるディファレンシャルギヤ等も動作してしまうことになる。
そのため、このような技術を採用したハイブリッド車両では、停車時には、車両が動かないようにするため発電をすることができないといった課題がある。
本発明の目的は、ＡＭＴを含め、既存の変速機を小変更してモータジェネレータを追加したハイブリッド車両において停車時にも発電をできるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本実施態様によれば、第１クラッチを介してエンジンの動力が入力される入力軸、前記入力軸に対向して配置され動力を駆動輪側に出力する出力軸、前記入力軸の動力を異なる変速比により変速して前記出力軸に伝達する変速機構とを有する変速機と、前記出力軸から出力された動力を駆動輪が連結されている駆動軸に伝達するディファレンシャル装置と、前記入力軸から前記出力軸を経由して前記駆動軸に至る前記動力の伝達経路の途中に動力を授受可能に配置され前記伝達経路に動力を出力する力行と前記伝達経路を通して伝達される前記エンジンの動力による発電とを行うモータジェネレータとを有するハイブリッド車両の駆動装置において、前記伝達経路における前記エンジンの動力を前記モータジェネレータに伝達する経路に対して前記駆動軸から前記駆動輪に動力を伝達する経路を切断可能にする第２クラッチを有することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置を提供できる。
【０００７】
ここで、変速機はＡＴ、ＡＭＴ、ＣＶＴ、ＤＣＴ等を対象としている。
また、本実施態様において、前記モータジェネレータは、前記出力軸から出力された動力が伝達される前記ディファレンシャル装置のリングギヤに噛合するギヤを介して動力が授受可能になっており、前記第２クラッチは、前記駆動軸上に配置されている。
【０００８】
また、本実施態様において、前記モータジェネレータは、前記出力軸に固定されるギヤであって動力を前記ディファレンシャル装置へ出力する出力ギヤとは別のギヤを介して前記伝達経路と動力が授受可能になっており、前記第２クラッチは、前記出力軸上において前記出力ギヤと前記別のギヤとの間に配置されている。
また、本実施態様において、車両が停車している場合、前記第２クラッチを切断する。
また、本実施態様によれば、そのようなハイブリッド車両の駆動装置を有することを特徴とするハイブリッド車両を提供できる。
【発明の効果】
【０００９】
本実施態様によれば、ＡＭＴを含め、ＡＴ、ＣＶＴ，ＤＣＴ等を小変更した変速機を搭載したハイブリッド車両において、停車時に第２クラッチを切断状態にすることで、停車時にエンジンの動力をモータジェネレータに伝達して発電を行いつつ、そのエンジンの動力が駆動輪に伝達されるのを防止できる。
また、本実施態様によれば、第２クラッチを備えるといった簡単な構成によりそのように停車時に発電を行いつつエンジンの動力が駆動輪に伝達されるのを防止できる。
【００１０】
また、本実施態様によれば、モータジェネレータが、出力軸から出力された動力が入力されるディファレンシャル装置のリングギヤに噛合するギヤを介して動力が授受可能になっている構成においても、第２クラッチを駆動軸上に配置するといった簡単な構成により、停車時に発電を行いつつエンジンの動力が駆動輪に伝達されるのを防止できる。
また、本実施態様によれば、ディファレンシャル装置周囲の空間にモータジェネレータを配置することで既存の変速機を利用しつつも、車両の停車時に発電を行うことができる。
【００１１】
また、本実施態様によれば、モータジェネレータが、出力軸に固定されるギヤであって、ディファレンシャル装置に動力を伝達する出力ギヤとは別のギヤを介して伝達経路と動力が授受可能になっている構成においても、出力軸上において出力ギヤと別のギヤとの間に第２クラッチを配置するといった簡単な構成により、車両の停車時に発電を行いつつエンジンの動力が駆動輪に伝達されるのを防止できる。
【００１２】
また、本実施態様によれば、出力軸周囲の空間にモータジェネレータを配置することで既存の変速機を利用しつつも、車両の停車時に発電を行うことができる。
また、本実施態様によれば、発電時に、ディファレンシャル装置が回転しないために、駆動損失を低減できる。
また、本実施態様によれば、車両が停車している場合、第２クラッチを切断することで、モータジェネレータにエンジンの動力が伝達されている最中に車両が動いてしまうのを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態のハイブリッド車両の駆動系の構成例を示す図である。
【図２】駆動軸断続用クラッチの構成及び動作を示す図である。
【図３】パワーコントロールユニット及びクラッチ制御部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態の変形例のハイブリッド車両の駆動系の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施形態は、ハイブリッド車両である。
図１は、ハイブリッド車両１の駆動系の構成例を示す。
図１に示すように、この車両は、大別して、エンジン２、自動変速機（ＡＭＴ）２０、ディファレンシャル装置５０、及びモータジェネレータ７３等を含むモータ駆動部７０を有している。また、この車両は、スケルトン図として示されるように、エンジン２のクランク軸３と自動変速機２０の入力軸２１との間に設けられクランク軸３と入力軸２１とを断続可能にする第１クラッチ４を有している。
【００１５】
第１クラッチ４は、例えば、クランク軸３の端部に連結されたフライホイールにプレッシャプレートを設け、フライホイール及びプレッシャプレート間にクラッチディスクを配設している。そして、第１クラッチ４は、クラッチ用アクチュエータ５により断続動作がなされる。ここで、クラッチ用アクチュエータ５は、ＡＭＴ制御部４５によりその断続動作が制御される。
【００１６】
自動変速機２０は、第１クラッチ４を介してエンジン２の動力が入力される入力軸２１と、この入力軸２１に平行に配置されて変速後の動力を駆動輪５５，５６に出力するための出力軸２２とを有している。入力軸２１は、入力端を第１クラッチ４のクラッチディスクに連結している。
そして、自動変速機２０は、入力軸２１の動力を異なる変速比により変速して出力軸２２に伝達する変速機構として、１速ギヤ列２３、２速ギヤ列２４、３速ギヤ列２５、及び４速ギヤ列２６を有している。この自動変速機２０では、入力軸２１の入力端側（エンジン２側）から、１速ギヤ列２３、２速ギヤ列２４、３速ギヤ列２５、及び４速ギヤ列２６の順番で配置されている。
【００１７】
１速ギヤ列２３は、入力軸２１に回転自在に支持された１速入力ギヤ３１と、この１速入力ギヤ３１に噛合し出力軸２２に固定された１速出力ギヤ３２とからなる。２速ギヤ列２４は、入力軸２１に回転自在に支持された２速入力ギヤ３３と、この２速入力ギヤ３３に噛合し出力軸２２に固定された２速出力ギヤ３４とからなる。３速ギヤ列２５は、入力軸２１に回転自在に支持された３速入力ギヤ３５と、この３速入力ギヤ３５に噛合し出力軸２２に固定された３速出力ギヤ３６とからなる。４速ギヤ列２６は、入力軸２１に回転自在に支持された４速入力ギヤ３７と、この４速入力ギヤ３７に噛合し出力軸２２に固定された４速出力ギヤ３８とからなる。そして、出力軸２２の出力端には出力ギヤ（終減速駆動ギヤ）３９が固定されている。
【００１８】
また、自動変速機２０は、これらの変速ギヤ列２３，２４，２５，２６を切り換える装置として、入力軸２１上の１速入力ギヤ３１と２速入力ギヤ３３との間に１速入力ギヤ３１と２速入力ギヤ３３とを切り換える第１同期装置４１を有し、入力軸２１上の３速入力ギヤ３５と４速入力ギヤ３７との間に３速入力ギヤ３５と４速入力ギヤ３７とを切り換える第２同期装置４２とを有している。さらに、このような構成に対応して、自動変速機２０は、第１同期装置４１に１速と２速との切換動作をさせる第１同期装置用アクチュエータ４３と、第２同期装置４２に３速と４速との切換動作をさせる第２同期装置用アクチュエータ４４と、第１及び第２同期装置用アクチュエータ４３，４４並びにクラッチ用アクチュエータ５の駆動を制御するＡＭＴ制御部４５とを有している。
【００１９】
なお、自動変速機２０の構成は、このような構成に限定されず、公知の自動変速機（ＡＴ、ＣＶＴ、ＤＣＴ等）の構成を採用しても良い。また、第１クラッチ４１は、摩擦クラッチ以外にトルクコンバータ等の流体クラッチ等であっても良い。
また、この車両１は、ディファレンシャル装置５０のギヤケース５１に固定されているリングギヤ５２が出力軸２２の出力ギヤ３９に噛合している。ディファレンシャル装置５０では、ギヤケース５１内の図示しない差動ギヤに左右の駆動軸５３，５４の一端側が連結されている。この駆動軸５３，５４の他端側には駆動輪５５，５６が連結されている。
【００２０】
そして、この車両１は、第２クラッチとして駆動軸５３の途中に位置されて該駆動軸５３を断続する駆動軸断続用クラッチ６１と、駆動軸断続用クラッチ６１を断続動作させるクラッチ用アクチュエータ６３と、クラッチ用アクチュエータ６３の駆動を制御するクラッチ制御部６５とを有している。
図２は、駆動軸断続用クラッチ６１の構成例を示す。
【００２１】
図２に示すように、駆動軸断続用クラッチ６１は、分断された駆動軸５３の各端部５３ａ，５３ｂに取り付けられて互いに対向する２つの外歯ギヤ６１ａ，６１ｂと、駆動軸５３の軸方向に移動自在に支持されたスリーブ（その内側面に内歯ギヤ、又はスプライン溝が形成されている）６１ｃとを有している。
このような構成により、駆動軸断続用クラッチ６１は、クラッチ用アクチュエータ６３によりスリーブ６１ｃが駆動軸５３の軸方向で移動させられることで、図２（ａ）のように２つの外歯ギヤ６１ａ，６１ｂそれぞれとスリーブ６１ｃとが噛合して駆動軸５３を接続状態にし、又は、図２（ｂ）のように２つの外歯ギヤ６１ａ，６１ｂに対して同時にスリーブ６１ｃが噛合しないことで駆動軸５３を切断状態にする。
【００２２】
なお、駆動軸断続用クラッチ６１はこの構成例に限定されないことは言うまでもない。すなわち、駆動軸断続用クラッチ６１は駆動軸５３を断続可能な構成であれば他の構成であっても良い。例えば、２つのスプラインをスライダーにより連結するクラッチ、ドグクラッチ、湿式又は乾式クラッチ、同期機構を有するギヤ構造のクラッチ、２ｗａｙクラッチ等を駆動軸断続用クラッチ６１として採用しても良い。
【００２３】
図１に戻り、また、この車両は、モータ駆動部７０として、ディファレンシャル装置５０のリングギヤ５２に噛合するモータ側ギヤ７１と、モータ側ギヤ７１が回転軸７２に取り付けられたモータジェネレータ７３と、モータジェネレータ７３を駆動するパワーコントロールユニット７４と、パワーコントロールユニット７４を介してモータジェネレータ７３に対して充放電するバッテリ７５とを有している。
【００２４】
パワーコントロールユニット７４は、昇圧コンバータ、インバータ及びモータジェネレータＥＣＵ（Electronic Control Unit）等で構成されている。このパワーコントロールユニット７４には、バッテリ７５の充放電状態（ＳＯＣ（State Of Charging））を検出するバッテリ状態検出センサ８１からの検出信号、車速センサ８２からの検出信号、車体のフードの開閉状態を検出するフード開閉状態検出センサ８３からの検出信号、ブレーキ操作検出センサ８４からの検出信号、アクセルペダル操作状態検出センサ８５からの検出信号がそれぞれ入力される。
【００２５】
例えば、ブレーキ操作検出センサ８４は、ブレーキペダル操作によるブレーキ状態を検出しても良く、パーキングブレーキ（パーキングのシフト位置）によるブレーキ状態を検出しても良い。
以上のような構成において、自動変速機２０では、車速やアクセルペダルの操作量、シフトレバーのシフト位置等の種々の情報を基に、ＡＭＴ制御部４５により第１及び第２同期装置用アクチュエータ４３，４４並びにクラッチ用アクチュエータ５の駆動が制御されて、車速やアクセルペダルの操作量、シフトレバーのシフト位置等に応じた変速位置になる。具体的には、変速時には、クラッチ用アクチュエータ５により第１クラッチ４が切断状態になるとともに、第１及び第２同期装置用アクチュエータ４３，４４により同期装置４１，４２が動作して所望の変速ギヤ列が選択される。そして、その選択後、クラッチ用アクチュエータ５によりクラッチ４が接続状態となる。これにより、入力軸２１に入力されたエンジン２からの動力が、選択された変速ギヤ列を介して出力軸２２に伝達されるようになる。
【００２６】
さらに、パワーコントロールユニット７４は、バッテリ状態検出センサ８１からの検出信号等を基に、バッテリ７５に充放電させるとともにモータジェネレータ７３を力行制御又は発電制御する。具体的には、パワーコントロールユニット７４は、エンジン２の駆動力にモータジェネレータ７３の駆動力を付加する力行制御を行ったり、モータジェネレータ７３単独で駆動力を付与する力行制御を行ったりする。
【００２７】
例えば、パワーコントロールユニット７４は、通常時にはエンジン２の駆動力により車両を走行させて、加速時等の大きい駆動力が必要となるときにモータジェネレータ７３の駆動力を付加する力行制御を行う。また、パワーコントロールユニット７４は、発進時にモータジェネレータ７３単独で駆動力を付与する力行制御を行う。
さらに、本実施形態では、パワーコントロールユニット７４は、自動変速機２０が変速時に一時的にクラッチ４を切断している間、モータジェネレータ７３を力行制御して、トルク切れを運転者が感じないようにモータジェネレータ７３により駆動力を付与する。
【００２８】
そして、本実施形態では、パワーコントロールユニット７４は、停車中、必要に応じて、自動変速機２０を介してエンジン２と連結状態にあるモータジェネレータ７３、すなわち、エンジン２の動力により回転されるモータジェネレータ７３を発電制御してバッテリ７５への充電を行う。
図３は、そのときのパワーコントロールユニット７４及びクラッチ制御部６５の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００２９】
図３に示すように、先ずステップＳ１において、パワーコントロールユニット７４は、各種センサからの各種信号を取得する。
続くステップＳ２において、パワーコントロールユニット７４は、前記ステップＳ１で取得したバッテリ状態検出センサ８１からの検出信号を基にＳＯＣ値が低下しているか否かを判定する。例えば、パワーコントロールユニット７４は、その検出信号が、予め設定したバッテリ充電を行うためのしきい値よりも小さくなったとき、ＳＯＣ値が低下しているとの判定を行う。パワーコントロールユニット７４は、ＳＯＣ値が低下していると判定すると、ステップＳ３に進む。また、パワーコントロールユニット７４は、ＳＯＣ値が低下していないと判定すると、該図３に示す処理を終了する。
【００３０】
ステップＳ３では、パワーコントロールユニット７４は、前記ステップＳ１で取得した車速センサ８２からの検出信号を基に停車しているか否かを判定する。パワーコントロールユニット７４は、停車していると判定すると、ステップＳ４に進む。また、パワーコントロールユニット７４は、停車していないと判定すると、該図３に示す処理を終了する。
なお、このステップＳ３では、ニュートラルのシフト位置を検出したときに停車していると判定しても良い。
【００３１】
ステップＳ４では、パワーコントロールユニット７４は、前記ステップＳ１で取得したフード開閉状態検出センサ８３からの検出信号を基に車体のフードが閉じているか否かを判定する。パワーコントロールユニット７４は、車体のフードが閉じていると判定すると、ステップＳ５に進む。また、パワーコントロールユニット７４は、車体のフードが閉じていないと判定すると、該図３に示す処理を終了する。
【００３２】
ステップＳ５では、パワーコントロールユニット７４は、前記ステップＳ１で取得したブレーキ操作検出センサ８４からの検出信号を基にブレーキがＯＮか否かを判定する。パワーコントロールユニット７４は、ブレーキがＯＮであると判定すると、ステップＳ６に進む。また、パワーコントロールユニット７４は、ブレーキがＯＦＦであると判定すると、該図３に示す処理を終了する。
【００３３】
ステップＳ６では、クラッチ制御部６５は、クラッチ用アクチュエータ６３を駆動制御して駆動軸断続用クラッチ６１を動作させて駆動軸５３を切断状態にする。
続くステップＳ７において、パワーコントロールユニット７４は、自動変速機２０を介してエンジン２に連結されているモータジェネレータ７３を発電制御してバッテリ７５への充電を開始する。
【００３４】
例えば、パワーコントロールユニット７４は、充電を行うためにモータジェネレータ７３に発電信号を出力するが、前記ステップＳ６では、クラッチ制御部６５は、その発電信号を検出することで駆動軸５３を切断状態にするようにしても良い。
続くステップＳ８において、パワーコントロールユニット７４は、充電が完了したか否かを判定する。具体的には、パワーコントロールユニット７４は、前記ステップＳ１で取得したバッテリ状態検出センサ８１からの検出信号を基に充電が完了したか否かを判定する。例えば、パワーコントロールユニット７４は、その検出信号が、予め設定した充電完了を判定するしきい値よりも大きくなったとき、充電が完了しているとの判定を行う。パワーコントロールユニット７４は、充電が完了していると判定すると、ステップＳ１０に進む。また、パワーコントロールユニット７４は、充電が完了していないと判定すると、ステップＳ９に進む。
【００３５】
ステップＳ９では、パワーコントロールユニット７４は、前記ステップＳ１で取得したアクセルペダル操作状態検出センサ８５からの検出信号を基にアクセルペダルがＯＮ（アクセルペダルが踏まれている又はアクセルスロットが開）か否かを判定する。パワーコントロールユニット７４は、アクセルペダルがＯＦＦ（アクセルペダルが踏まれていない又はアクセルスロットが閉）であると判定すると、前記ステップＳ８から再び処理を開始する。また、パワーコントロールユニット７４は、アクセルペダルがＯＮ（アクセルペダルが踏まれている又はアクセルスロットが開）であると判定すると、ステップＳ１０に進む。
【００３６】
ステップＳ１０では、パワーコントロールユニット７４は、バッテリ７５への充電を終了する。
続くステップＳ１１において、クラッチ制御部６５は、クラッチ用アクチュエータ６３を駆動制御して駆動軸断続用クラッチ６１を動作させて駆動軸５３を接続状態にする。
例えば、ステップＳ１１では、クラッチ制御部６５は、前記ステップＳ１０におけるバッテリ７５への充電を終了する際のパワーコントロールユニット７４からの発電信号を検出することで駆動軸５３を接続状態にするようにしても良い。
【００３７】
以上のような図３に示す処理により、ＳＯＣ値が低下し、車両が停車し、車体のフードが閉じており、かつブレーキがＯＮであるとき（ステップＳ１乃至ステップＳ５）、クラッチ制御部６５は、駆動軸断続用クラッチ６１を動作させて駆動軸５３を切断状態にする（ステップＳ６）。そして、パワーコントロールユニット７４は、自動変速機２０を介してエンジン２に連結されているモータジェネレータ７３を発電制御してバッテリ７５への充電を開始する（ステップＳ７）。
【００３８】
その後、充電が完了したとき（ステップＳ８）、又はアクセルペダルがＯＮになったとき（ステップＳ９）、パワーコントロールユニット７４は、バッテリ７５への充電を終了する（ステップＳ１０）。そして、クラッチ制御部６５は、駆動軸断続用クラッチ６１を動作させて駆動軸５３を接続状態にする（ステップＳ１１）。
これにより、ハイブリッド車両１では、停車時に、エンジン２により回転されるモータジェネレータ７３により発電を行っている期間中、駆動軸断続用クラッチ６１により駆動軸５３を切断状態にしている。
【００３９】
以上のようにして、本実施形態では、ＡＭＴを適用したハイブリッド車両において、入力軸２１から出力軸２２を経由して駆動軸５３に至る動力の伝達経路におけるエンジン２の動力をモータジェネレータ７３に伝達する経路に対して駆動軸５３から駆動輪５５に動力を伝達する経路を駆動軸断続用クラッチ６１により切断可能にしている。
具体的には、モータジェネレータ７３は、ディファレンシャル装置５０のリングギヤ５２に噛合するモータ側ギヤ７１を介して動力が授受可能になっており、駆動軸断続用クラッチ６１は、駆動軸５３上に配置されている。
【００４０】
これにより、本実施形態では、ＡＭＴを含め、ＡＴ、ＣＶＴ，ＤＣＴ等を小変更した変速機を搭載したハイブリッド車両において、停車時に、駆動軸断続用クラッチ６１を切断状態にすることで、エンジン２の動力をモータジェネレータ７３に伝達して発電を行いつつ、そのエンジン２の動力が駆動輪５５，５６に伝達されるのを防止できる。
また、本実施形態では、駆動軸断続用クラッチ６１を備えるといった簡単な構成により、すなわち、既存の自動変速機の構造の設計変更を最小限にして、そのように停車時に発電を行いつつエンジン２の動力が駆動輪５５，５６に伝達されるのを防止できる。
【００４１】
また、本実施形態では、モータジェネレータ７３が、ディファレンシャル装置５０のリングギヤ５２に噛合するモータ側ギヤ７１を介して動力が授受可能になっている構成においても、駆動軸断続用クラッチ６１を駆動軸５３上に配置するといった簡単な構成により、停車時に発電を行いつつエンジン２の動力が駆動輪５５，５６に伝達されるのを防止できる。
【００４２】
また、本実施形態では、ディファレンシャルギヤ５０周囲の空間にモータジェネレータ７３を配置することで既存の変速機を利用しつつも、停車時に発電を行うことができる。
また、本実施形態では、ブレーキがＯＮになっていることを条件に発電を行っているため、駆動軸断続用クラッチ６１に湿式クラッチを使用する場合、不用意な車両の移動を防止できる。
【００４３】
例えば、発電量やＳＯＣ値によってはモータジェネレータ７３の発電量を大きくするためエンジン２の回転数が大きくなり、湿式クラッチのフリクションで車両が動いてしまう可能性も考えられるが、ブレーキがＯＮになっていることで、発電中にそのような理由で車両が動いてしまうのを防止できる。
さらには、坂道においては駆動軸断続用クラッチ６１を切断すると車両が動くが、ブレーキがＯＮになっていることで、坂道で車両が動いてしまうのを防止しつつ発電が行える。
【００４４】
また、本実施形態では、車体のフードが閉じていることを条件に発電を行っている。
これにより、本実施形態では、車体のフードが開いている場合には、ＳＯＣ値が低いときでも発電を行わないようにすることができる。よって、運転者が車両のフードを開けてフード内の覗き込んでいるようなときにエンジンが始動することを防止できる。
なお、本実施形態では、駆動軸断続用クラッチ６１は、例えば、第２クラッチを実現している。
【００４５】
なお、前述の実施形態に限定されないことは言うまでもない。
すなわち、本実施形態では、駆動軸５３に駆動軸断続用クラッチ６１を設けることに限定されるものではない。すなわち、エンジン２の動力をモータジェネレータ７３に伝達する一方で、エンジン２の動力を駆動輪５５，５６に伝達してしまうのを防止できるのであれば、他の位置にクラッチを設けても良い。
【００４６】
図４は、そのような本実施形態の変形例の構成例を示す。
図４に示すように、この例では、ハイブリッド車両１は、出力軸２２の回転によりモータジェネレータ７３を回転駆動する構成になっている。すなわち、このハイブリッド車両１は、出力軸２２における出力ギヤ３９が設けてある端部とは反対側の端部からギヤ列４６を介してモータジェネレータ７３を回転駆動する構成になっている。ここで、ギヤ列４６は、出力軸２２の前記反対側の端部に固定されているギヤ４７と、このギヤ４７と噛合しモータジェネレータ７３の回転軸７２に設けられているモータ側ギヤ７１とからなる。
【００４７】
このような構成の場合には、ハイブリッド車両１は、出力軸２２の出力端側（出力ギヤ３９近傍）、すなわち、出力軸２２におけるギヤ４７と出力ギヤ３９との間に第２クラッチ６６を有する。そして、ハイブリッド車両１は、前述の実施形態と同様に、第２クラッチ６６を断続動作させるクラッチ用アクチュエータ６７と、クラッチ用アクチュエータ６７の駆動を制御するクラッチ制御部６５とを有している。
【００４８】
これにより、ハイブリッド車両１では、前述の実施形態の処理と同様に、停車時に、エンジン２により回転されるモータジェネレータ７３により発電を行う場合、第２クラッチ６６を切断状態にすることで、出力軸２２の回転がディファレンシャル装置５０に駆動力が伝達されないようにする。
このような構成にすることで、モータジェネレータ７３が、出力軸２２に固定されるギヤであって出力ギヤ３９とは別のギヤ４７に噛合するモータ側ギヤ７１を介して前記伝達経路と動力が授受可能になっている構成においても、出力軸２２上において出力ギヤ３９とギヤ４７との間にクラッチ６６を配置するといった簡単な構成により、すなわち例えば、既存の変速機構造の設計変更を最小限にして、停車時に発電を行いつつエンジン２の動力が駆動輪５５，５６に伝達されるのを防止できる。
【００４９】
また、本実施形態の変形例では、出力軸２２周囲の空間にモータジェネレータ７３を配置することで既存の変速機を利用しつつも、車両の停車時に発電を行うことができる。
また、本実施形態の変形例は、前述の実施形態との比較では、発電時に、ディファレンシャルギヤ５０が回転しないために駆動損失を低減できる。
また、本実施形態では、入力軸２１と出力軸２２との間に中間軸を追加し、入力軸２１又はその中間軸に対して動力を授受可能にモータジェネレータ７３が配置されても良い。
【００５０】
また、本実施形態では、入力軸２１、中間軸、又は出力軸２２に対して動力を授受可能にモータジェネレータ７３が配置されている場合に、出力軸２２とディファレンシャル装置５０との間の駆動経路に第２クラッチを設けても良い。
また、本実施形態では、車両の停車中に発電する際に強制的にブレーキ（ブレーキペダルによるブレーキ又はパーキングブレーキ）をＯＮにしても良い。すなわち例えば、ハイブリッド車両１では、図３の処理において運転者の操作によりブレーキがＯＮになっていないときでも、強制的にブレーキをＯＮ（例えばホイールシリンダをＯＮ又はパーキングブレーキギヤをロック）にして発電を開始する。そして、ハイブリッド車両１では、発電を終了したとき又はアクセルペダルがＯＮになったとき、そのような強制的なブレーキをＯＦＦにする。
【符号の説明】
【００５１】
１ ハイブリッド車両、２ エンジン、４ 第１クラッチ、２０ 自動変速機（ＡＭＴ）、２１ 入力軸、２２ 出力軸、２３，２４，２５，２６ 変速ギヤ列、３９ 出力ギヤ、４１，４２ 同期装置、５０ ディファレンシャル装置、５２ リングギヤ、５３，５４ 駆動軸、５５，５６ 駆動輪、６１ 駆動軸断続用クラッチ（第２クラッチ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンとモータジェネレータとを駆動源として備えたハイブリッド車両に係る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両の駆動装置としては、ＡＴ（Automatic Transmission）、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）、ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）等があるが、いずれも高価である。
一方、ＭＴ（Manual Transmission）構造のＡＭＴ（Automated Manual Transmission）はコストが圧倒的に安い。しかし、ＡＭＴでは、変速時にクラッチを切ることで一時的なトルク切れが起き、これが快適性を失わせる恐れがある。
【０００３】
これに対して、ＡＭＴをベースとしたハイブリッド車両には、ディファレンシャルギヤ等のエンジンの動力の伝達経路上にモータジェネレータを取り付けることで、変速時にモータジェネレータから動力を補給してトルク切れを防止するものがある（例えば特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８６７４０号公報
【特許文献２】特開２００６−３６１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような技術では、発電時にエンジンを回転させてモータジェネレータを回転させるため、エンジンの動力の伝達経路上にあるディファレンシャルギヤ等も動作してしまうことになる。
そのため、このような技術を採用したハイブリッド車両では、停車時には、車両が動かないようにするため発電をすることができないといった課題がある。
本発明の目的は、ＡＭＴを含め、既存の変速機を小変更してモータジェネレータを追加したハイブリッド車両において停車時にも発電をできるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本実施態様によれば、第１クラッチを介してエンジンの動力が入力される入力軸、前記入力軸に対向して配置され動力を駆動輪側に出力する出力軸、前記入力軸の動力を異なる変速比により変速して前記出力軸に伝達する変速機構とを有する変速機と、前記出力軸から出力された動力を駆動輪が連結されている駆動軸に伝達するディファレンシャル装置と、前記入力軸から前記出力軸を経由して前記駆動軸に至る前記動力の伝達経路の途中に動力を授受可能に配置され前記伝達経路に動力を出力する力行と前記伝達経路を通して伝達される前記エンジンの動力による発電とを行うモータジェネレータとを有するハイブリッド車両の駆動装置において、前記伝達経路における前記エンジンの動力を前記モータジェネレータに伝達する経路に対して前記駆動軸から前記駆動輪に動力を伝達する経路を切断可能にする第２クラッチを有することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置を提供できる。
【０００７】
ここで、変速機はＡＴ、ＡＭＴ、ＣＶＴ、ＤＣＴ等を対象としている。
また、本実施態様において、前記モータジェネレータは、前記出力軸から出力された動力が伝達される前記ディファレンシャル装置のリングギヤに噛合するギヤを介して動力が授受可能になっており、前記第２クラッチは、前記駆動軸上に配置されている。
【０００８】
また、本実施態様において、前記モータジェネレータは、前記出力軸に固定されるギヤであって動力を前記ディファレンシャル装置へ出力する出力ギヤとは別のギヤを介して前記伝達経路と動力が授受可能になっており、前記第２クラッチは、前記出力軸上において前記出力ギヤと前記別のギヤとの間に配置されている。
また、本実施態様において、車両が停車している場合、前記第２クラッチを切断する。
また、本実施態様によれば、そのようなハイブリッド車両の駆動装置を有することを特徴とするハイブリッド車両を提供できる。
【発明の効果】
【０００９】
本実施態様によれば、ＡＭＴを含め、ＡＴ、ＣＶＴ，ＤＣＴ等を小変更した変速機を搭載したハイブリッド車両において、停車時に第２クラッチを切断状態にすることで、停車時にエンジンの動力をモータジェネレータに伝達して発電を行いつつ、そのエンジンの動力が駆動輪に伝達されるのを防止できる。
また、本実施態様によれば、第２クラッチを備えるといった簡単な構成によりそのように停車時に発電を行いつつエンジンの動力が駆動輪に伝達されるのを防止できる。
【００１０】
また、本実施態様によれば、モータジェネレータが、出力軸から出力された動力が入力されるディファレンシャル装置のリングギヤに噛合するギヤを介して動力が授受可能になっている構成においても、第２クラッチを駆動軸上に配置するといった簡単な構成により、停車時に発電を行いつつエンジンの動力が駆動輪に伝達されるのを防止できる。
また、本実施態様によれば、ディファレンシャル装置周囲の空間にモータジェネレータを配置することで既存の変速機を利用しつつも、車両の停車時に発電を行うことができる。
【００１１】
また、本実施態様によれば、モータジェネレータが、出力軸に固定されるギヤであって、ディファレンシャル装置に動力を伝達する出力ギヤとは別のギヤを介して伝達経路と動力が授受可能になっている構成においても、出力軸上において出力ギヤと別のギヤとの間に第２クラッチを配置するといった簡単な構成により、車両の停車時に発電を行いつつエンジンの動力が駆動輪に伝達されるのを防止できる。
【００１２】
また、本実施態様によれば、出力軸周囲の空間にモータジェネレータを配置することで既存の変速機を利用しつつも、車両の停車時に発電を行うことができる。
また、本実施態様によれば、発電時に、ディファレンシャル装置が回転しないために、駆動損失を低減できる。
また、本実施態様によれば、車両が停車している場合、第２クラッチを切断することで、モータジェネレータにエンジンの動力が伝達されている最中に車両が動いてしまうのを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態のハイブリッド車両の駆動系の構成例を示す図である。
【図２】駆動軸断続用クラッチの構成及び動作を示す図である。
【図３】パワーコントロールユニット及びクラッチ制御部の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態の変形例のハイブリッド車両の駆動系の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施形態は、ハイブリッド車両である。
図１は、ハイブリッド車両１の駆動系の構成例を示す。
図１に示すように、この車両は、大別して、エンジン２、自動変速機（ＡＭＴ）２０、ディファレンシャル装置５０、及びモータジェネレータ７３等を含むモータ駆動部７０を有している。また、この車両は、スケルトン図として示されるように、エンジン２のクランク軸３と自動変速機２０の入力軸２１との間に設けられクランク軸３と入力軸２１とを断続可能にする第１クラッチ４を有している。
【００１５】
第１クラッチ４は、例えば、クランク軸３の端部に連結されたフライホイールにプレッシャプレートを設け、フライホイール及びプレッシャプレート間にクラッチディスクを配設している。そして、第１クラッチ４は、クラッチ用アクチュエータ５により断続動作がなされる。ここで、クラッチ用アクチュエータ５は、ＡＭＴ制御部４５によりその断続動作が制御される。
【００１６】
自動変速機２０は、第１クラッチ４を介してエンジン２の動力が入力される入力軸２１と、この入力軸２１に平行に配置されて変速後の動力を駆動輪５５，５６に出力するための出力軸２２とを有している。入力軸２１は、入力端を第１クラッチ４のクラッチディスクに連結している。
そして、自動変速機２０は、入力軸２１の動力を異なる変速比により変速して出力軸２２に伝達する変速機構として、１速ギヤ列２３、２速ギヤ列２４、３速ギヤ列２５、及び４速ギヤ列２６を有している。この自動変速機２０では、入力軸２１の入力端側（エンジン２側）から、１速ギヤ列２３、２速ギヤ列２４、３速ギヤ列２５、及び４速ギヤ列２６の順番で配置されている。
【００１７】
１速ギヤ列２３は、入力軸２１に回転自在に支持された１速入力ギヤ３１と、この１速入力ギヤ３１に噛合し出力軸２２に固定された１速出力ギヤ３２とからなる。２速ギヤ列２４は、入力軸２１に回転自在に支持された２速入力ギヤ３３と、この２速入力ギヤ３３に噛合し出力軸２２に固定された２速出力ギヤ３４とからなる。３速ギヤ列２５は、入力軸２１に回転自在に支持された３速入力ギヤ３５と、この３速入力ギヤ３５に噛合し出力軸２２に固定された３速出力ギヤ３６とからなる。４速ギヤ列２６は、入力軸２１に回転自在に支持された４速入力ギヤ３７と、この４速入力ギヤ３７に噛合し出力軸２２に固定された４速出力ギヤ３８とからなる。そして、出力軸２２の出力端には出力ギヤ（終減速駆動ギヤ）３９が固定されている。
【００１８】
また、自動変速機２０は、これらの変速ギヤ列２３，２４，２５，２６を切り換える装置として、入力軸２１上の１速入力ギヤ３１と２速入力ギヤ３３との間に１速入力ギヤ３１と２速入力ギヤ３３とを切り換える第１同期装置４１を有し、入力軸２１上の３速入力ギヤ３５と４速入力ギヤ３７との間に３速入力ギヤ３５と４速入力ギヤ３７とを切り換える第２同期装置４２とを有している。さらに、このような構成に対応して、自動変速機２０は、第１同期装置４１に１速と２速との切換動作をさせる第１同期装置用アクチュエータ４３と、第２同期装置４２に３速と４速との切換動作をさせる第２同期装置用アクチュエータ４４と、第１及び第２同期装置用アクチュエータ４３，４４並びにクラッチ用アクチュエータ５の駆動を制御するＡＭＴ制御部４５とを有している。
【００１９】
なお、自動変速機２０の構成は、このような構成に限定されず、公知の自動変速機（ＡＴ、ＣＶＴ、ＤＣＴ等）の構成を採用しても良い。また、第１クラッチ４１は、摩擦クラッチ以外にトルクコンバータ等の流体クラッチ等であっても良い。
また、この車両１は、ディファレンシャル装置５０のギヤケース５１に固定されているリングギヤ５２が出力軸２２の出力ギヤ３９に噛合している。ディファレンシャル装置５０では、ギヤケース５１内の図示しない差動ギヤに左右の駆動軸５３，５４の一端側が連結されている。この駆動軸５３，５４の他端側には駆動輪５５，５６が連結されている。
【００２０】
そして、この車両１は、第２クラッチとして駆動軸５３の途中に位置されて該駆動軸５３を断続する駆動軸断続用クラッチ６１と、駆動軸断続用クラッチ６１を断続動作させるクラッチ用アクチュエータ６３と、クラッチ用アクチュエータ６３の駆動を制御するクラッチ制御部６５とを有している。
図２は、駆動軸断続用クラッチ６１の構成例を示す。
【００２１】
図２に示すように、駆動軸断続用クラッチ６１は、分断された駆動軸５３の各端部５３ａ，５３ｂに取り付けられて互いに対向する２つの外歯ギヤ６１ａ，６１ｂと、駆動軸５３の軸方向に移動自在に支持されたスリーブ（その内側面に内歯ギヤ、又はスプライン溝が形成されている）６１ｃとを有している。
このような構成により、駆動軸断続用クラッチ６１は、クラッチ用アクチュエータ６３によりスリーブ６１ｃが駆動軸５３の軸方向で移動させられることで、図２（ａ）のように２つの外歯ギヤ６１ａ，６１ｂそれぞれとスリーブ６１ｃとが噛合して駆動軸５３を接続状態にし、又は、図２（ｂ）のように２つの外歯ギヤ６１ａ，６１ｂに対して同時にスリーブ６１ｃが噛合しないことで駆動軸５３を切断状態にする。
【００２２】
なお、駆動軸断続用クラッチ６１はこの構成例に限定されないことは言うまでもない。すなわち、駆動軸断続用クラッチ６１は駆動軸５３を断続可能な構成であれば他の構成であっても良い。例えば、２つのスプラインをスライダーにより連結するクラッチ、ドグクラッチ、湿式又は乾式クラッチ、同期機構を有するギヤ構造のクラッチ、２ｗａｙクラッチ等を駆動軸断続用クラッチ６１として採用しても良い。
【００２３】
図１に戻り、また、この車両は、モータ駆動部７０として、ディファレンシャル装置５０のリングギヤ５２に噛合するモータ側ギヤ７１と、モータ側ギヤ７１が回転軸７２に取り付けられたモータジェネレータ７３と、モータジェネレータ７３を駆動するパワーコントロールユニット７４と、パワーコントロールユニット７４を介してモータジェネレータ７３に対して充放電するバッテリ７５とを有している。
【００２４】
パワーコントロールユニット７４は、昇圧コンバータ、インバータ及びモータジェネレータＥＣＵ（Electronic Control Unit）等で構成されている。このパワーコントロールユニット７４には、バッテリ７５の充放電状態（ＳＯＣ（State Of Charging））を検出するバッテリ状態検出センサ８１からの検出信号、車速センサ８２からの検出信号、車体のフードの開閉状態を検出するフード開閉状態検出センサ８３からの検出信号、ブレーキ操作検出センサ８４からの検出信号、アクセルペダル操作状態検出センサ８５からの検出信号がそれぞれ入力される。
【００２５】
例えば、ブレーキ操作検出センサ８４は、ブレーキペダル操作によるブレーキ状態を検出しても良く、パーキングブレーキ（パーキングのシフト位置）によるブレーキ状態を検出しても良い。
以上のような構成において、自動変速機２０では、車速やアクセルペダルの操作量、シフトレバーのシフト位置等の種々の情報を基に、ＡＭＴ制御部４５により第１及び第２同期装置用アクチュエータ４３，４４並びにクラッチ用アクチュエータ５の駆動が制御されて、車速やアクセルペダルの操作量、シフトレバーのシフト位置等に応じた変速位置になる。具体的には、変速時には、クラッチ用アクチュエータ５により第１クラッチ４が切断状態になるとともに、第１及び第２同期装置用アクチュエータ４３，４４により同期装置４１，４２が動作して所望の変速ギヤ列が選択される。そして、その選択後、クラッチ用アクチュエータ５によりクラッチ４が接続状態となる。これにより、入力軸２１に入力されたエンジン２からの動力が、選択された変速ギヤ列を介して出力軸２２に伝達されるようになる。
【００２６】
さらに、パワーコントロールユニット７４は、バッテリ状態検出センサ８１からの検出信号等を基に、バッテリ７５に充放電させるとともにモータジェネレータ７３を力行制御又は発電制御する。具体的には、パワーコントロールユニット７４は、エンジン２の駆動力にモータジェネレータ７３の駆動力を付加する力行制御を行ったり、モータジェネレータ７３単独で駆動力を付与する力行制御を行ったりする。
【００２７】
例えば、パワーコントロールユニット７４は、通常時にはエンジン２の駆動力により車両を走行させて、加速時等の大きい駆動力が必要となるときにモータジェネレータ７３の駆動力を付加する力行制御を行う。また、パワーコントロールユニット７４は、発進時にモータジェネレータ７３単独で駆動力を付与する力行制御を行う。
さらに、本実施形態では、パワーコントロールユニット７４は、自動変速機２０が変速時に一時的にクラッチ４を切断している間、モータジェネレータ７３を力行制御して、トルク切れを運転者が感じないようにモータジェネレータ７３により駆動力を付与する。
【００２８】
そして、本実施形態では、パワーコントロールユニット７４は、停車中、必要に応じて、自動変速機２０を介してエンジン２と連結状態にあるモータジェネレータ７３、すなわち、エンジン２の動力により回転されるモータジェネレータ７３を発電制御してバッテリ７５への充電を行う。
図３は、そのときのパワーコントロールユニット７４及びクラッチ制御部６５の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００２９】
図３に示すように、先ずステップＳ１において、パワーコントロールユニット７４は、各種センサからの各種信号を取得する。
続くステップＳ２において、パワーコントロールユニット７４は、前記ステップＳ１で取得したバッテリ状態検出センサ８１からの検出信号を基にＳＯＣ値が低下しているか否かを判定する。例えば、パワーコントロールユニット７４は、その検出信号が、予め設定したバッテリ充電を行うためのしきい値よりも小さくなったとき、ＳＯＣ値が低下しているとの判定を行う。パワーコントロールユニット７４は、ＳＯＣ値が低下していると判定すると、ステップＳ３に進む。また、パワーコントロールユニット７４は、ＳＯＣ値が低下していないと判定すると、該図３に示す処理を終了する。
【００３０】
ステップＳ３では、パワーコントロールユニット７４は、前記ステップＳ１で取得した車速センサ８２からの検出信号を基に停車しているか否かを判定する。パワーコントロールユニット７４は、停車していると判定すると、ステップＳ４に進む。また、パワーコントロールユニット７４は、停車していないと判定すると、該図３に示す処理を終了する。
なお、このステップＳ３では、ニュートラルのシフト位置を検出したときに停車していると判定しても良い。
【００３１】
ステップＳ４では、パワーコントロールユニット７４は、前記ステップＳ１で取得したフード開閉状態検出センサ８３からの検出信号を基に車体のフードが閉じているか否かを判定する。パワーコントロールユニット７４は、車体のフードが閉じていると判定すると、ステップＳ５に進む。また、パワーコントロールユニット７４は、車体のフードが閉じていないと判定すると、該図３に示す処理を終了する。
【００３２】
ステップＳ５では、パワーコントロールユニット７４は、前記ステップＳ１で取得したブレーキ操作検出センサ８４からの検出信号を基にブレーキがＯＮか否かを判定する。パワーコントロールユニット７４は、ブレーキがＯＮであると判定すると、ステップＳ６に進む。また、パワーコントロールユニット７４は、ブレーキがＯＦＦであると判定すると、該図３に示す処理を終了する。
【００３３】
ステップＳ６では、クラッチ制御部６５は、クラッチ用アクチュエータ６３を駆動制御して駆動軸断続用クラッチ６１を動作させて駆動軸５３を切断状態にする。
続くステップＳ７において、パワーコントロールユニット７４は、自動変速機２０を介してエンジン２に連結されているモータジェネレータ７３を発電制御してバッテリ７５への充電を開始する。
【００３４】
例えば、パワーコントロールユニット７４は、充電を行うためにモータジェネレータ７３に発電信号を出力するが、前記ステップＳ６では、クラッチ制御部６５は、その発電信号を検出することで駆動軸５３を切断状態にするようにしても良い。
続くステップＳ８において、パワーコントロールユニット７４は、充電が完了したか否かを判定する。具体的には、パワーコントロールユニット７４は、前記ステップＳ１で取得したバッテリ状態検出センサ８１からの検出信号を基に充電が完了したか否かを判定する。例えば、パワーコントロールユニット７４は、その検出信号が、予め設定した充電完了を判定するしきい値よりも大きくなったとき、充電が完了しているとの判定を行う。パワーコントロールユニット７４は、充電が完了していると判定すると、ステップＳ１０に進む。また、パワーコントロールユニット７４は、充電が完了していないと判定すると、ステップＳ９に進む。
【００３５】
ステップＳ９では、パワーコントロールユニット７４は、前記ステップＳ１で取得したアクセルペダル操作状態検出センサ８５からの検出信号を基にアクセルペダルがＯＮ（アクセルペダルが踏まれている又はアクセルスロットが開）か否かを判定する。パワーコントロールユニット７４は、アクセルペダルがＯＦＦ（アクセルペダルが踏まれていない又はアクセルスロットが閉）であると判定すると、前記ステップＳ８から再び処理を開始する。また、パワーコントロールユニット７４は、アクセルペダルがＯＮ（アクセルペダルが踏まれている又はアクセルスロットが開）であると判定すると、ステップＳ１０に進む。
【００３６】
ステップＳ１０では、パワーコントロールユニット７４は、バッテリ７５への充電を終了する。
続くステップＳ１１において、クラッチ制御部６５は、クラッチ用アクチュエータ６３を駆動制御して駆動軸断続用クラッチ６１を動作させて駆動軸５３を接続状態にする。
例えば、ステップＳ１１では、クラッチ制御部６５は、前記ステップＳ１０におけるバッテリ７５への充電を終了する際のパワーコントロールユニット７４からの発電信号を検出することで駆動軸５３を接続状態にするようにしても良い。
【００３７】
以上のような図３に示す処理により、ＳＯＣ値が低下し、車両が停車し、車体のフードが閉じており、かつブレーキがＯＮであるとき（ステップＳ１乃至ステップＳ５）、クラッチ制御部６５は、駆動軸断続用クラッチ６１を動作させて駆動軸５３を切断状態にする（ステップＳ６）。そして、パワーコントロールユニット７４は、自動変速機２０を介してエンジン２に連結されているモータジェネレータ７３を発電制御してバッテリ７５への充電を開始する（ステップＳ７）。
【００３８】
その後、充電が完了したとき（ステップＳ８）、又はアクセルペダルがＯＮになったとき（ステップＳ９）、パワーコントロールユニット７４は、バッテリ７５への充電を終了する（ステップＳ１０）。そして、クラッチ制御部６５は、駆動軸断続用クラッチ６１を動作させて駆動軸５３を接続状態にする（ステップＳ１１）。
これにより、ハイブリッド車両１では、停車時に、エンジン２により回転されるモータジェネレータ７３により発電を行っている期間中、駆動軸断続用クラッチ６１により駆動軸５３を切断状態にしている。
【００３９】
以上のようにして、本実施形態では、ＡＭＴを適用したハイブリッド車両において、入力軸２１から出力軸２２を経由して駆動軸５３に至る動力の伝達経路におけるエンジン２の動力をモータジェネレータ７３に伝達する経路に対して駆動軸５３から駆動輪５５に動力を伝達する経路を駆動軸断続用クラッチ６１により切断可能にしている。
具体的には、モータジェネレータ７３は、ディファレンシャル装置５０のリングギヤ５２に噛合するモータ側ギヤ７１を介して動力が授受可能になっており、駆動軸断続用クラッチ６１は、駆動軸５３上に配置されている。
【００４０】
これにより、本実施形態では、ＡＭＴを含め、ＡＴ、ＣＶＴ，ＤＣＴ等を小変更した変速機を搭載したハイブリッド車両において、停車時に、駆動軸断続用クラッチ６１を切断状態にすることで、エンジン２の動力をモータジェネレータ７３に伝達して発電を行いつつ、そのエンジン２の動力が駆動輪５５，５６に伝達されるのを防止できる。
また、本実施形態では、駆動軸断続用クラッチ６１を備えるといった簡単な構成により、すなわち、既存の自動変速機の構造の設計変更を最小限にして、そのように停車時に発電を行いつつエンジン２の動力が駆動輪５５，５６に伝達されるのを防止できる。
【００４１】
また、本実施形態では、モータジェネレータ７３が、ディファレンシャル装置５０のリングギヤ５２に噛合するモータ側ギヤ７１を介して動力が授受可能になっている構成においても、駆動軸断続用クラッチ６１を駆動軸５３上に配置するといった簡単な構成により、停車時に発電を行いつつエンジン２の動力が駆動輪５５，５６に伝達されるのを防止できる。
【００４２】
また、本実施形態では、ディファレンシャルギヤ５０周囲の空間にモータジェネレータ７３を配置することで既存の変速機を利用しつつも、停車時に発電を行うことができる。
また、本実施形態では、ブレーキがＯＮになっていることを条件に発電を行っているため、駆動軸断続用クラッチ６１に湿式クラッチを使用する場合、不用意な車両の移動を防止できる。
【００４３】
例えば、発電量やＳＯＣ値によってはモータジェネレータ７３の発電量を大きくするためエンジン２の回転数が大きくなり、湿式クラッチのフリクションで車両が動いてしまう可能性も考えられるが、ブレーキがＯＮになっていることで、発電中にそのような理由で車両が動いてしまうのを防止できる。
さらには、坂道においては駆動軸断続用クラッチ６１を切断すると車両が動くが、ブレーキがＯＮになっていることで、坂道で車両が動いてしまうのを防止しつつ発電が行える。
【００４４】
また、本実施形態では、車体のフードが閉じていることを条件に発電を行っている。
これにより、本実施形態では、車体のフードが開いている場合には、ＳＯＣ値が低いときでも発電を行わないようにすることができる。よって、運転者が車両のフードを開けてフード内の覗き込んでいるようなときにエンジンが始動することを防止できる。
なお、本実施形態では、駆動軸断続用クラッチ６１は、例えば、第２クラッチを実現している。
【００４５】
なお、前述の実施形態に限定されないことは言うまでもない。
すなわち、本実施形態では、駆動軸５３に駆動軸断続用クラッチ６１を設けることに限定されるものではない。すなわち、エンジン２の動力をモータジェネレータ７３に伝達する一方で、エンジン２の動力を駆動輪５５，５６に伝達してしまうのを防止できるのであれば、他の位置にクラッチを設けても良い。
【００４６】
図４は、そのような本実施形態の変形例の構成例を示す。
図４に示すように、この例では、ハイブリッド車両１は、出力軸２２の回転によりモータジェネレータ７３を回転駆動する構成になっている。すなわち、このハイブリッド車両１は、出力軸２２における出力ギヤ３９が設けてある端部とは反対側の端部からギヤ列４６を介してモータジェネレータ７３を回転駆動する構成になっている。ここで、ギヤ列４６は、出力軸２２の前記反対側の端部に固定されているギヤ４７と、このギヤ４７と噛合しモータジェネレータ７３の回転軸７２に設けられているモータ側ギヤ７１とからなる。
【００４７】
このような構成の場合には、ハイブリッド車両１は、出力軸２２の出力端側（出力ギヤ３９近傍）、すなわち、出力軸２２におけるギヤ４７と出力ギヤ３９との間に第２クラッチ６６を有する。そして、ハイブリッド車両１は、前述の実施形態と同様に、第２クラッチ６６を断続動作させるクラッチ用アクチュエータ６７と、クラッチ用アクチュエータ６７の駆動を制御するクラッチ制御部６５とを有している。
【００４８】
これにより、ハイブリッド車両１では、前述の実施形態の処理と同様に、停車時に、エンジン２により回転されるモータジェネレータ７３により発電を行う場合、第２クラッチ６６を切断状態にすることで、出力軸２２の回転がディファレンシャル装置５０に駆動力が伝達されないようにする。
このような構成にすることで、モータジェネレータ７３が、出力軸２２に固定されるギヤであって出力ギヤ３９とは別のギヤ４７に噛合するモータ側ギヤ７１を介して前記伝達経路と動力が授受可能になっている構成においても、出力軸２２上において出力ギヤ３９とギヤ４７との間にクラッチ６６を配置するといった簡単な構成により、すなわち例えば、既存の変速機構造の設計変更を最小限にして、停車時に発電を行いつつエンジン２の動力が駆動輪５５，５６に伝達されるのを防止できる。
【００４９】
また、本実施形態の変形例では、出力軸２２周囲の空間にモータジェネレータ７３を配置することで既存の変速機を利用しつつも、車両の停車時に発電を行うことができる。
また、本実施形態の変形例は、前述の実施形態との比較では、発電時に、ディファレンシャルギヤ５０が回転しないために駆動損失を低減できる。
また、本実施形態では、入力軸２１と出力軸２２との間に中間軸を追加し、入力軸２１又はその中間軸に対して動力を授受可能にモータジェネレータ７３が配置されても良い。
【００５０】
また、本実施形態では、入力軸２１、中間軸、又は出力軸２２に対して動力を授受可能にモータジェネレータ７３が配置されている場合に、出力軸２２とディファレンシャル装置５０との間の駆動経路に第２クラッチを設けても良い。
また、本実施形態では、車両の停車中に発電する際に強制的にブレーキ（ブレーキペダルによるブレーキ又はパーキングブレーキ）をＯＮにしても良い。すなわち例えば、ハイブリッド車両１では、図３の処理において運転者の操作によりブレーキがＯＮになっていないときでも、強制的にブレーキをＯＮ（例えばホイールシリンダをＯＮ又はパーキングブレーキギヤをロック）にして発電を開始する。そして、ハイブリッド車両１では、発電を終了したとき又はアクセルペダルがＯＮになったとき、そのような強制的なブレーキをＯＦＦにする。
【符号の説明】
【００５１】
１ ハイブリッド車両、２ エンジン、４ 第１クラッチ、２０ 自動変速機（ＡＭＴ）、２１ 入力軸、２２ 出力軸、２３，２４，２５，２６ 変速ギヤ列、３９ 出力ギヤ、４１，４２ 同期装置、５０ ディファレンシャル装置、５２ リングギヤ、５３，５４ 駆動軸、５５，５６ 駆動輪、６１ 駆動軸断続用クラッチ（第２クラッチ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１クラッチを介してエンジンの動力が入力される入力軸、前記入力軸に対向して配置され動力を駆動輪側に出力する出力軸、前記入力軸の動力を異なる変速比により変速して前記出力軸に伝達する変速機構とを有する変速機と、前記出力軸から出力された動力を駆動輪が連結されている駆動軸に伝達するディファレンシャル装置と、前記入力軸から前記出力軸を経由して前記駆動軸に至る前記動力の伝達経路の途中に動力を授受可能に配置され前記伝達経路に動力を出力する力行と前記伝達経路を通して伝達される前記エンジンの動力による発電とを行うモータジェネレータとを有するハイブリッド車両の駆動装置において、
前記伝達経路における前記エンジンの動力を前記モータジェネレータに伝達する経路に対して前記駆動軸から前記駆動輪に動力を伝達する経路を切断可能にする第２クラッチを有することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項２】
前記モータジェネレータは、前記出力軸から出力された動力が伝達される前記ディファレンシャル装置のリングギヤに噛合するギヤを介して動力が授受可能になっており、
前記第２クラッチは、前記駆動軸上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車両の駆動装置。
【請求項３】
前記モータジェネレータは、前記出力軸に固定されるギヤであって動力を前記ディファレンシャル装置へ出力する出力ギヤとは別のギヤを介して前記伝達経路と動力が授受可能になっており、
前記第２クラッチは、前記出力軸上において前記出力ギヤと前記別のギヤとの間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車両の駆動装置。
【請求項４】
車両が停車している場合、前記第２クラッチを切断することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載のハイブリッド車両の駆動装置を有することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１】
第１クラッチを介してエンジンの動力が入力される入力軸、前記入力軸に対向して配置され動力を駆動輪側に出力する出力軸、前記入力軸の動力を異なる変速比により変速して前記出力軸に伝達する変速機構とを有する変速機と、前記出力軸から出力された動力を駆動輪が連結されている駆動軸に伝達するディファレンシャル装置と、前記入力軸から前記出力軸を経由して前記駆動軸に至る前記動力の伝達経路の途中に動力を授受可能に配置され前記伝達経路に動力を出力する力行と前記伝達経路を通して伝達される前記エンジンの動力による発電とを行うモータジェネレータとを有するハイブリッド車両の駆動装置において、
前記伝達経路における前記エンジンの動力を前記モータジェネレータに伝達する経路に対して前記駆動軸から前記駆動輪に動力を伝達する経路を切断可能にする第２クラッチを有することを特徴とするハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項２】
前記モータジェネレータは、前記出力軸から出力された動力が伝達される前記ディファレンシャル装置のリングギヤに噛合するギヤを介して動力が授受可能になっており、
前記第２クラッチは、前記駆動軸上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車両の駆動装置。
【請求項３】
前記モータジェネレータは、前記出力軸に固定されるギヤであって動力を前記ディファレンシャル装置へ出力する出力ギヤとは別のギヤを介して前記伝達経路と動力が授受可能になっており、
前記第２クラッチは、前記出力軸上において前記出力ギヤと前記別のギヤとの間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車両の駆動装置。
【請求項４】
車両が停車している場合、前記第２クラッチを切断することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のハイブリッド車両の駆動装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載のハイブリッド車両の駆動装置を有することを特徴とするハイブリッド車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２３６５０８（Ｐ２０１２−２３６５０８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０６９１５（Ｐ２０１１−１０６９１５）
【出願日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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