ハイブリッド車両用動力伝達装置
【課題】小型軽量化を図ると共に、内燃機関と電動機との何れの動力を用いても補機を作動させることができ、コストを抑えて且つ内燃機関や電動機の動力を有効に利用することができるハイブリッド車両用動力伝達装置を提供する。
【解決手段】第１変速手段５の第１入力軸４に第１油圧クラッチ１２を介して第１入力側伝達軸１０を接続する。第１入力側伝達軸１０に接続された第２入力側伝達軸１４を第２入力クラッチ１３を介して第２変速手段７の第２入力軸６に接続する。内燃機関２からの回転を第１回転要素Ｒｆに入力し、第２回転要素Ｃｆに第１入力側伝達軸１０を連結し、電動機３からの回転を第３回転要素Ｓｆに入力する動力合成機構１１を設ける。変速機ケースと第１回転要素Ｒｆとを締結状態とするワンウェイクラッチ３７を設ける。副軸８の中間伝達ギヤ１６を介して第１入力側伝達軸１０に接続された補機１８，１９を設ける。
【解決手段】第１変速手段５の第１入力軸４に第１油圧クラッチ１２を介して第１入力側伝達軸１０を接続する。第１入力側伝達軸１０に接続された第２入力側伝達軸１４を第２入力クラッチ１３を介して第２変速手段７の第２入力軸６に接続する。内燃機関２からの回転を第１回転要素Ｒｆに入力し、第２回転要素Ｃｆに第１入力側伝達軸１０を連結し、電動機３からの回転を第３回転要素Ｓｆに入力する動力合成機構１１を設ける。変速機ケースと第１回転要素Ｒｆとを締結状態とするワンウェイクラッチ３７を設ける。副軸８の中間伝達ギヤ１６を介して第１入力側伝達軸１０に接続された補機１８，１９を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両に用いられる動力伝達装置として、夫々が複数の変速段を成立させるように構成された第１変速手段と第２変速手段とを備え、更に、内燃機関と電動機との何れか一方又は両方の動力を第１変速手段に入力すると共に、この動力をプラネタリギヤにより分配して第２変速手段に入力するようにした動力伝達装置が知られている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４４５２１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の動力伝達装置は、プラネタリギヤにより第１変速手段と第２変速手段とに動力を配分して、第１変速手段と第２変速手段とで単一の変速手段として機能させ、或いは、第１変速手段と第２変速手段とを夫々独立の変速手段として機能させるものである。
【０００５】
ところで、この種の車両においては、補機たる室内の空調機（エアコンディショナー）が設けられているが、この種の空調機が備えるコンプレッサは、内燃機関の駆動力を用いて作動させているのが一般的である。このため、内燃機関の停止時には空調機を作動させることができず、ハイブリッド車両において所謂アイドリングストップを行う場合には、アイドリングストップ中の室内空調が行えない。そこで、アイドリングストップを行なっていても、室内空調が行えるように、空調機のコンプレッサを作動させるための電動モータ等を別途設ける必要があり、コストが増加するだけでなく、動力伝達装置の小型化及び軽量化を阻害する不都合があった。
【０００６】
また、上記従来の動力伝達装置においては、内燃機関の出力軸とプラネタリギヤのキャリア及び第１変速手段の入力軸との連結・切り離しを行うクラッチや、プラネタリギヤのキャリアとサンギヤとの連結・切り離しを行うクラッチ等の複数のクラッチ（油圧装置）が設けられている。そして、これらのクラッチとして、油圧力により作動する油圧クラッチを採用した場合には、これらのクラッチに油圧を供給するための補機たるオイルポンプが設けられる。この種のオイルポンプを設けるとき、例えば、第１変速手段の入力軸等からの回転をオイルポンプに伝達させて油圧クラッチを作動させることが考えられる。
【０００７】
しかし、上記従来の動力伝達装置において、第１変速手段の入力軸等の回転をオイルポンプの駆動に利用しようとしても、内燃機関や電動機が停止状態ではオイルポンプを作動させることはできず、車両始動時に油圧クラッチを作動させることができない。このため、車両始動時であっても油圧クラッチを作動させるために、例えば、電動式のオイルポンプを設けることが必要となり、コストが増加するだけでなく、動力伝達装置の小型化及び軽量化を阻害する不都合があった。
【０００８】
以上の点に鑑み、本発明は、動力伝達装置の小型化及び軽量化を図って車両への搭載性を向上させることができるだけでなく、内燃機関と電動機との何れの動力を用いても補機を作動させることができ、コストを抑えて且つ内燃機関や電動機の動力を有効に利用することができるハイブリッド車両用動力伝達装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決するために、本発明は、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、第１入力軸を有して複数の変速段を成立させる第１変速手段と、第１入力軸に第１油圧クラッチにより切り離し自在に連結されて該第１入力軸に内燃機関と電動機との何れか一方又は両方からの回転を伝達する第１入力側伝達軸と、第１入力軸と平行の第２入力軸を有して第１変速手段と異なる複数の変速段を成立させる第２変速手段と、第１入力側伝達軸に平行に配置された副軸が備える中間伝達ギヤを介して第１入力側伝達軸に接続され、第２入力軸に第２油圧クラッチにより切り離し自在に連結されて該第２入力軸に内燃機関と電動機との何れか一方又は両方からの回転を伝達する第２入力側伝達軸と、第１入力軸及び第２入力軸に平行に配置され、第１入力軸と第２入力軸とが夫々のギヤ列を介して選択的に接続される出力軸と、互いに差動回転する第１〜第３回転要素により構成され、内燃機関からの回転が第１回転要素に入力可能とされ、第２回転要素に第１入力側伝達軸が連結され、電動機からの回転が第３回転要素に入力可能とされた動力合成機構と、電動機からの回転が第３回転要素に入力されたとき、前記動力合成機構を収容する変速機ケースと前記第１回転要素とを締結状態とするワンウェイクラッチとを備えてなり、前記副軸の前記中間伝達ギヤを介して前記第１入力側伝達軸に接続された補機を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明において、前記補機として、車両室内用の空調機、或いは、前記第１油圧クラッチ及び第２油圧クラッチを含む油圧装置を作動させるためのオイルポンプを挙げることができる。
【００１１】
更に、補機がオイルポンプであるとき、該オイルポンプがアキュムレータを備えていれば、車両の始動時に前記アキュムレータに蓄圧された油圧を用いて前記油圧装置を駆動することができる。
【００１２】
また、補機がオイルポンプであるとき、前記出力軸に備える従動ギヤに噛合して最低速段を成立させる駆動ギヤを、前記第１入力側伝達軸と前記第２入力側伝達軸との何れか一方の入力側伝達軸に回転自在に設け、該入力側伝達軸と最低速段を成立させる駆動ギヤとは、該入力側伝達軸の回転方向で締結状態となるワンウェイクラッチを介して連結されていてもよい。
【００１３】
また、本発明において、前記動力合成機構の第１回転要素と前記内燃機関の回転が出力される動力軸とは、該内燃機関の出力時における動力軸の回転方向で締結状態となるワンウェイクラッチを介して連結されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、第１油圧クラッチと第２油圧クラッチとの切換え作動によって第１変速手段及び第２変速手段による複数の変速段を迅速に成立させることができるものであり、更に、第１〜第３回転要素により構成された前記動力合成機構を設けて、内燃機関からの回転を第１回転要素に入力し、電動機からの回転を第３回転要素に入力て第２回転要素から第１入力側伝達軸へ出力することにより、第１変速手段及び第２変速手段の上流側で動力合成機構による変速を行うことが可能となるものである。そして、この動力伝達装置において、補機を、副軸の中間伝達ギヤを介して第１入力側伝達軸に接続したことにより、何れの変速段においても常に第１入力側伝達軸が回転し、副軸の中間伝達ギヤを介して常に補機を作動させておくことができる。従って、停止時・アイドリングストップ時においても空調機やオイルポンプ等の補機を駆動するために、補機用の駆動装置（例えば、補機駆動用の電動モータ等）を別途設ける必要がなく、コストを抑えて且つコンパクトに構成することができるだけでなく、内燃機関や電動機の動力を有効に利用することができる。
【００１５】
また、前記補機がオイルポンプである場合、オイルポンプがアキュムレータを備えていれば、オイルポンプが作動しなくても車両の始動時にはアキュムレータに蓄圧された油圧を用いて第１油圧クラッチや第２油圧クラッチ等の油圧装置を駆動することができる。
【００１６】
また、前記第１入力側伝達軸と前記第２入力側伝達軸との何れか一方の入力側伝達軸に設けられて前記出力軸に備える従動ギヤに噛合する最低速段を成立させる駆動ギヤを、ワンウェイクラッチを介して当該入力側伝達軸に連結することにより、車両始動時の両入力側伝達軸の回転により自動的に最低速段の駆動ギヤが連結される。これにより、副軸の回転が得られた直後に速やかにオイルポンプを作動させることが可能となり、迅速な変速が実現できる。
【００１７】
また、動力合成機構の第１回転要素と内燃機関の動力軸とをワンウェイクラッチを介して連結することにより、内燃機関から回転が入力されると係止状態となって内燃機関の動力が伝達され、また、電動機の動力により動力合成機構の第１回転要素が内燃機関の動力軸よりも速く回転したとき（主に内燃機関が停止しているときに電動機による駆動を行っているとき）、内燃機関の動力軸が動力合成機構の第１回転要素から切り離されるので、内燃機関に先立って電動機を先行駆動させ、オイルポンプ等の補機を迅速に作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の動力伝達装置の概略構成を示す図。
【図２】図１の動力伝達装置における他の例を示す図。
【図３】図１の動力伝達装置における他の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の動力伝達装置１は、エンジン２（内燃機関）と電動機３（モータ・ジェネレータ）とを駆動源として備えている。また、動力伝達装置１は、第１入力軸４を有して複数の変速段を成立させる第１変速手段５と、第１入力軸４と平行の第２入力軸６を有して第１変速手段５と異なる複数の変速段を成立させる第２変速手段７とを備えている。更に、動力伝達装置１は、副軸８及び出力軸９を備えると共に、エンジン２と電動機３との何れか一方又は両方からの回転を入力し第１入力側伝達軸１０に出力するプラネタリギヤ１１（動力合成機構）を備えている。
【００２０】
第１入力軸４は、第１油圧クラッチ１２により第１入力側伝達軸１０との連結と切り離しとが行われ、第２入力軸６は、第２油圧クラッチ１３により第２入力側伝達軸１４との連結と切り離しとが行われる。
【００２１】
第１入力側伝達軸１０には第１連結ギヤ１５が設けられ、この第１連結ギヤ１５は副軸８に設けられた中間伝達ギヤ１６に常時噛合している。そして、第２入力側伝達軸１４には第２連結ギヤ１７が設けられ、副軸８の中間伝達ギヤ１６には、この第２連結ギヤ１７が常時噛合している。これにより、第１入力側伝達軸１０と第２入力側伝達軸１４とは中間伝達ギヤ１６を介して常時接続された状態で共に回転する。
【００２２】
また、副軸８には、補機として設けられている車両室内用の空調機（エアコンデショナー）のコンプレッサ１８とオイルポンプ１９とが接続されている。即ち、副軸８の中間伝達ギヤ１６には、空調機のコンプレッサ１８及びオイルポンプ１９を作動させる補機作動軸２０に設けられた補機駆動ギヤ２１が噛合している。
【００２３】
第１変速手段５の第１入力軸４には、第２変速駆動ギヤ２３と第４変速駆動ギヤ２５とが回転自在に設けられている。第２変速駆動ギヤ２３と第４変速駆動ギヤ２５とは、油圧力又は電動力により作動される第１連結手段２６（シンクロメッシュ機構）により第１入力軸４に切換え連結される。第１連結手段２６は、図示において右動したとき第２変速駆動ギヤ２３を第１入力軸４に連結し、左動したとき第４変速駆動ギヤ２５を第１入力軸４に連結し、更に、中立位置においては第２変速駆動ギヤ２３と第４変速駆動ギヤ２５との両方を第１入力軸４から切り離した状態とする。
【００２４】
第２入力側伝達軸１４には、第１変速駆動ギヤ２２が回転自在に支持されており、第２入力軸６には、第３変速駆動ギヤ２４が回転自在に設けられている。第１変速駆動ギヤ２２は、第１ワンウェイクラッチ２７と第２連結手段２８（シンクロメッシュ機構）とを介して第２入力側伝達軸１４に連結される。第２連結手段２８は、図中左方に位置して第１ワンウェイクラッチ２７を介して第１変速駆動ギヤ２２に連結し、右動して第１変速駆動ギヤ２２との連結を解除する。第１ワンウェイクラッチ２７は、油圧力によらずとも、（即ち、第２油圧クラッチ１３を連結させることなく）第２入力側伝達軸１４から第１変速駆動ギヤ２２に回転が入力されると係止状態となって第１変速駆動ギヤ２２と第２入力側伝達軸１４とを連結する。また、第１変速駆動ギヤ２２の回転が第２入力側伝達軸１４よりも速く回転したとき第１変速駆動ギヤ２２から第２入力側伝達軸１４を切り離す。
【００２５】
第３変速駆動ギヤ２４は、第３連結手段２９（シンクロメッシュ機構）により第２入力軸６との連結・切り離しが行われる。第３連結手段２９は、図示において左動したとき第３変速駆動ギヤ２４を第２入力軸６に連結し、左動したとき第３変速駆動ギヤ２４を第２入力軸６から切り離す。
【００２６】
副軸８は、前記中間伝達ギヤ１６を一体に備えると共に、後進用駆動ギヤ３０を回転自在に備えている。後進用駆動ギヤ３０は、第４連結手段３１（シンクロメッシュ機構）により副軸８に対して連結・切り離しが行われる。後進用駆動ギヤ３０を副軸８に設けたことにより、後進用の軸が不要となり、軸数を削減して省スペース化を図ることができる。
【００２７】
出力軸９は、第１入力軸４及び第２入力軸６に対して平行に回転自在に設けられている。出力軸９には、図１における右側から順に、終減速駆動ギヤ３２、第１共用従動ギヤ３３、及び第２共用従動ギヤ３４が配設されている。
【００２８】
終減速駆動ギヤ３２は、図示しないが、デファレンシャルギヤ機構の終減速従動ギヤに噛合し、このデファレンシャルギヤ機構を介して車両の駆動輪を駆動するようになっている。第１共用従動ギヤ３３は、第１入力軸４の第２変速駆動ギヤ２３に常時噛合すると共に、第２入力側伝達軸１４の第１変速駆動ギヤ２２に常時噛合し、更に、副軸８の後進用駆動ギヤ３０に常時噛合する。第２共用従動ギヤ３４は、第１入力軸４の第４変速駆動ギヤ２５に常時噛合すると共に、第２入力軸６の第３変速駆動ギヤ２４に常時噛合する。このように、第２変速駆動ギヤ２３、第１変速駆動ギヤ２２、及び後進用駆動ギヤ３０の夫々の従動ギヤとして第１共用従動ギヤ３３を共用し、第４変速駆動ギヤ２５及び第３変速駆動ギヤ２４の夫々の従動ギヤとして第２共用従動ギヤ３４を共用しているので、部品点数（主にギヤの数）が飛躍的に削減でき、コンパクトに構成することができる。
【００２９】
プラネタリギヤ１１は、リングギヤＲｆ（第１回転要素）と、リングギヤＲｆに噛合するピニオンＰｆと、ピニオンＰｆを自転及び公転自在に支持するキャリアＣｆ（第２回転要素）と、ピニオンＰｆに噛合するサンギヤＳｆ（第３回転要素）とで構成されている。また、プラネタリギヤ１１のリングギヤＲｆには、油圧力により作動する第１リングクラッチ３５と第２リングクラッチ３６とが設けられている。第１リングクラッチ３５は、リングギヤＲｆとキャリアＣｆとの連結・切り離しを行う。第２リングクラッチ３６は、リングギヤＲｆとエンジン２の回転が出力される動力軸２ａ（はずみ車の出力側の軸等）とを切り離し自在に連結する。
【００３０】
プラネタリギヤ１１の外周には、電動機３が配置されている。即ち、電動機３のステータ３ａを最外周に配し、その内側のロータ３ｂの内部空間にプラネタリギヤ１１を収容してコンパクトに構成している。そして、本実施形態では、エンジン２からの回転が第２リングクラッチ３６を介してリングギヤＲｆに入力可能とされると共に、電動機３からの回転がサンギヤＳｆに入力可能とされており、第１入力側伝達軸１０がキャリアＣｆに連結されている。
【００３１】
また、リングギヤＲｆには、動力伝達装置１を収容する図示しない変速機ケースにリングギヤＲｆを解除自在に固定する第２ワンウェイクラッチ３７が設けられている。第２ワンウェイクラッチ３７は、電動機３からの回転をサンギヤＳｆに入力したときに、サンギヤＳｆの回転方向に対して逆回転となるリングギヤＲｆを係止してリングギヤＲｆの回転を停止させるが、エンジン２からの回転がリングギヤＲｆに入力されたときには、リングギヤＲｆの係止を解除して回転自在とする。
【００３２】
プラネタリギヤ１１においては、第１リングクラッチ３５と第２リングクラッチ３６とを共に接続状態とすることでエンジン２からの回転が１：１の変速比で第１入力側伝達軸１０に伝達され、第２リングクラッチ３６を接続状態とし且つ第１リングクラッチ３５を切り離し状態とすることでエンジン２からの回転が減速されて第１入力側伝達軸１０に伝達されるので、２つの変速段を得ることができる。また、第１リングクラッチ３５を接続状態とし且つ第２リングクラッチ３６を切り離し状態とすることでエンジン２を切り離して電動機３からの回転を１：１の変速比で第１入力側伝達軸１０に伝達することもできる。更に、第２ワンウェイクラッチ３７を設けることにより、油圧力によらずとも（即ち、第１リングクラッチ３５を連結状態とすることなく）電動機３の駆動を行うことで、プラネタリギヤ１１により減速段を得ることができる。
【００３３】
上記構成からなる動力伝達装置１において、１速段については、車両発進時、電動機３を始動させてその回転を第１入力側伝達軸１０に伝達することにより設定される。第１入力側伝達軸１０の回転前及び回転直後は補機作動軸２０の回転が得られないためにオイルポンプ１９の作動による油圧力は十分に得られないが、第１変速駆動ギヤ２２は、第１ワンウェイクラッチ２７と第２連結手段２８とを介して第２入力側伝達軸１４に連結されていることにより、電動機３の始動回転が第１入力側伝達軸１０から第２入力側伝達軸１４を経て第１変速駆動ギヤ２２に伝達される。これにより、電動機３の回転が第１変速駆動ギヤ２２とこれに噛合する第１共用従動ギヤ３３とを介して出力軸９に伝達され、１速段による駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。
【００３４】
その後、第１入力側伝達軸１０が回転されてオイルポンプ１９の作動による油圧力が十分に得られるようになれば、油圧力により第２リングクラッチ３６を作動させ、エンジン２を接続してエンジン２による駆動が行える。
【００３５】
２速段は、第１連結手段２６を右動させて第２変速駆動ギヤ２３を第１入力軸４に連結し、第１油圧クラッチ１２を接続作動させる（第２油圧クラッチ１３は切り離し状態とする）ことにより設定される。このとき、第１リングクラッチ３５を切り離し状態とし、エンジン２駆動の場合には第２リングクラッチ３６を接続状態とし、電動機３駆動の場合には第２リングクラッチ３６を切り離し状態としてエンジン２又は電動機３の回転を減速して第１入力側伝達軸１０に伝達する。そして、第１入力側伝達軸１０に伝達された回転駆動力は、第１油圧クラッチ１２を経て第１入力軸４に伝達され、第１入力軸４に連結された第２変速駆動ギヤ２３と、これに噛合する第１共用従動ギヤ３３とを介して出力軸９に伝達される。これにより２速段による駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。
【００３６】
３速段は、第１リングクラッチ３５を連結状態とし、エンジン２駆動の場合には第２リングクラッチ３６を接続状態とし、電動機３駆動の場合には第２リングクラッチ３６を切り離し状態としてエンジン２又は電動機３の回転を１：１の変速比で第１入力側伝達軸１０に伝達し、他は２速段と同様に維持することにより設定される。これにより、プラネタリギヤ１１における変速段の切換えのみで３速段が成立し、３速段による駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。
【００３７】
４速段は、第３連結手段２９を左動させて第３変速駆動ギヤ２４を第２入力軸６に連結し、第２油圧クラッチ１３を接続作動させる（第１油圧クラッチ１２は切り離し状態とする）ことにより設定される。このとき、第１リングクラッチ３５を切り離し状態とし、エンジン２駆動の場合には第２リングクラッチ３６を接続状態とし、電動機３駆動の場合には第２リングクラッチ３６を切り離し状態としてエンジン２又は電動機３の回転を減速して第１入力側伝達軸１０に伝達する。そして、第１入力側伝達軸１０から第２入力側伝達軸１４に伝達された回転駆動力は、第２油圧クラッチ１３を経て第２入力軸６に伝達され、第２入力軸６に連結された第３変速駆動ギヤ２４と、これに噛合する第２共用従動ギヤ３４とを介して出力軸９に伝達される。これにより４速段による駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。
【００３８】
５速段は、第１リングクラッチ３５を連結状態とし、エンジン２駆動の場合には第２リングクラッチ３６を接続状態とし、電動機３駆動の場合には第２リングクラッチ３６を切り離し状態としてエンジン２又は電動機３の回転を１：１の変速比で第１入力側伝達軸１０に伝達し、他は４速段と同様に維持することにより設定される。これにより、プラネタリギヤ１１における変速段の切換えのみで５速段が成立し、５速段による駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。
【００３９】
６速段は、第１連結手段２６を左動させて第４変速駆動ギヤ２５を第１入力軸４に連結し、第１油圧クラッチ１２を接続作動させる（第２油圧クラッチ１３は切り離し状態とする）ことにより設定される。このとき、第１リングクラッチ３５を切り離し状態とし、エンジン２駆動の場合には第２リングクラッチ３６を接続状態とし、電動機３駆動の場合には第２リングクラッチ３６を切り離し状態としてエンジン２又は電動機３の回転を減速して第１入力側伝達軸１０に伝達する。そして、第１入力側伝達軸１０に伝達された回転駆動力は、第１油圧クラッチ１２を経て第１入力軸４に伝達され、第１入力軸４に連結された第４変速駆動ギヤ２５と、これに噛合する第２共用従動ギヤ３４とを介して出力軸９に伝達される。これにより６速段による駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。
【００４０】
７速段は、第１リングクラッチ３５を連結状態とし、エンジン２駆動の場合には第２リングクラッチ３６を接続状態とし、電動機３駆動の場合には第２リングクラッチ３６を切り離し状態としてエンジン２又は電動機３の回転を１：１の変速比で第１入力側伝達軸１０に伝達し、他は６速段と同様に維持することにより設定される。これにより、プラネタリギヤ１１における変速段の切換えのみで７速段が成立し、７速段による駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。
【００４１】
そして以上のように、何れの変速段においても常に第１入力側伝達軸１０が回転し、これによって副軸８の中間伝達ギヤ１６、及び補機駆動ギヤ２１を介して常に補機作動軸２０を回転させておくことができるので、空調機のコンプレッサ１８とオイルポンプ１９との作動状態を維持することができる。従って、空調機のコンプレッサ１８やオイルポンプ１９を駆動するために、別の駆動装置（例えば、駆動モータ等）を設ける必要がなく、コストを抑えて且つコンパクトに構成することができるだけでなく、エンジン２や電動機３の動力を有効に利用することができる。
【００４２】
後進段は、エンジン２駆動の場合、第２リングクラッチ３６と第１リングクラッチ３５とを接続状態とし、第４連結手段３１により後進用駆動ギヤ３０を副軸８に連結することにより設定される。電動機３駆動の場合は、第２リングクラッチ３６と第１リングクラッチ３５とを切り離し状態とし、第４連結手段３１により後進用駆動ギヤ３０を副軸８に連結することにより設定される。第１入力側伝達軸１０に伝達された回転駆動力は、第１連結ギヤ１５及び中間伝達ギヤ１６を介して副軸８に伝達され、後進用駆動ギヤ３０とこれに噛合する第１共用従動ギヤ３３とを介して出力軸９に伝達される。これにより後進段における駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。なお、後進段の場合には、第２連結手段２８を右動させて第２入力側伝達軸１４から第１変速駆動ギヤ２２を切り離しておく。
【００４３】
なお、以上の各変速段及び後進段においてエンジン２のみの単独で駆動する場合には、電動機３を逆回転による停止制御或いはサンギヤＳｆにトラクションを付与する回生制御を行うことにより、プラネタリギヤ１１における回転の伝達効率を向上させる。
【００４４】
また、アイドリングの状態においては、第１油圧クラッチ１２と第２油圧クラッチ１３とを切り離し状態とすると共に、第２連結手段２８を右動させて第２入力側伝達軸１４から第１変速駆動ギヤ２２を切り離し、エンジン２又は電動機３からの回転をプラネタリギヤ１１を介して第１入力側伝達軸１０に伝達することにより、空調機のコンプレッサ１８とオイルポンプ１９との作動状態を維持することができる。
【００４５】
また、上記の実施形態においては、オイルポンプ１９が作動しなくても１速段を成立させるために、第１ワンウェイクラッチ２７を介して第１変速駆動ギヤ２２と第２入力側伝達軸１４とを連結するものを示したが、それ以外に、図示しないが、アキュムレータを備えるオイルポンプを補機作動軸２０に設けておくことにより、車両の始動時にはアキュムレータに蓄圧された油圧を用いることができる。この場合には、例えば、図２に示すように、第１変速駆動ギヤ２２を第２入力軸６に設け、第３連結手段２９をアキュムレータに蓄圧された油圧力により作動させて、１速段を迅速に成立させることができる。また、この場合にも、図１に示した構成と同様に、第１ワンウェイクラッチ２７と第２連結手段２８とを第２入力側伝達軸１４に設けておくことで、アキュムレータに蓄圧された油圧力が小さい場合に第１ワンウェイクラッチ２７による連結状態を得ることができるので有利である。
【００４６】
また、図１においては、リングギヤＲｆに油圧力により作動する第２リングクラッチ３６を設けて、リングギヤＲｆとエンジン２の回転が出力される動力軸２ａとを切り離し自在とした構成を示したが、図３に示すように、第２リングクラッチ３６に替えてエンジン２の動力軸２ａとリングギヤＲｆとの間に第３ワンウェイクラッチ３８を設けてもよい。第３ワンウェイクラッチ３８は、油圧力によらずとも、エンジン２から回転が入力されると係止状態となってエンジン２の動力軸２ａとリングギヤＲｆとを連結する。また、リングギヤＲｆの回転がエンジン２の動力軸２ａよりも速く回転したとき（主にエンジン２が停止しているときに電動機３による駆動を行っているとき）、エンジン２の動力軸２ａからングギヤＲｆを切り離す。このような第３ワンウェイクラッチ３８を設けることにより、エンジン２に先立って電動機３が先行駆動させ、オイルポンプ１９を迅速に作動させることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１…動力伝達装置、２…エンジン（内燃機関）、２ａ…動力軸、３…電動機、４…第１入力軸、５…第１変速手段、６…第２入力軸、７…第２変速手段、８…副軸、９…出力軸、１０…第１入力側伝達軸、１１…プラネタリギヤ（動力合成機構）、１２…第１油圧クラッチ、１３…第２油圧クラッチ、１４…第２入力側伝達軸、１６…中間伝達ギヤ、１８…空調機のコンプレッサ（補機）、１９…オイルポンプ（補機）、Ｒｆ…リングギヤ（第１回転要素）、Ｃｆ…キャリア（第２回転要素）、Ｓｆ…サンギヤ（第３回転要素）、２２…第１変速駆動ギヤ、２７…第１ワンウェイクラッチ、３７…第２ワンウェイクラッチ、３８…第３ワンウェイクラッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両に用いられる動力伝達装置として、夫々が複数の変速段を成立させるように構成された第１変速手段と第２変速手段とを備え、更に、内燃機関と電動機との何れか一方又は両方の動力を第１変速手段に入力すると共に、この動力をプラネタリギヤにより分配して第２変速手段に入力するようにした動力伝達装置が知られている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４４５２１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の動力伝達装置は、プラネタリギヤにより第１変速手段と第２変速手段とに動力を配分して、第１変速手段と第２変速手段とで単一の変速手段として機能させ、或いは、第１変速手段と第２変速手段とを夫々独立の変速手段として機能させるものである。
【０００５】
ところで、この種の車両においては、補機たる室内の空調機（エアコンディショナー）が設けられているが、この種の空調機が備えるコンプレッサは、内燃機関の駆動力を用いて作動させているのが一般的である。このため、内燃機関の停止時には空調機を作動させることができず、ハイブリッド車両において所謂アイドリングストップを行う場合には、アイドリングストップ中の室内空調が行えない。そこで、アイドリングストップを行なっていても、室内空調が行えるように、空調機のコンプレッサを作動させるための電動モータ等を別途設ける必要があり、コストが増加するだけでなく、動力伝達装置の小型化及び軽量化を阻害する不都合があった。
【０００６】
また、上記従来の動力伝達装置においては、内燃機関の出力軸とプラネタリギヤのキャリア及び第１変速手段の入力軸との連結・切り離しを行うクラッチや、プラネタリギヤのキャリアとサンギヤとの連結・切り離しを行うクラッチ等の複数のクラッチ（油圧装置）が設けられている。そして、これらのクラッチとして、油圧力により作動する油圧クラッチを採用した場合には、これらのクラッチに油圧を供給するための補機たるオイルポンプが設けられる。この種のオイルポンプを設けるとき、例えば、第１変速手段の入力軸等からの回転をオイルポンプに伝達させて油圧クラッチを作動させることが考えられる。
【０００７】
しかし、上記従来の動力伝達装置において、第１変速手段の入力軸等の回転をオイルポンプの駆動に利用しようとしても、内燃機関や電動機が停止状態ではオイルポンプを作動させることはできず、車両始動時に油圧クラッチを作動させることができない。このため、車両始動時であっても油圧クラッチを作動させるために、例えば、電動式のオイルポンプを設けることが必要となり、コストが増加するだけでなく、動力伝達装置の小型化及び軽量化を阻害する不都合があった。
【０００８】
以上の点に鑑み、本発明は、動力伝達装置の小型化及び軽量化を図って車両への搭載性を向上させることができるだけでなく、内燃機関と電動機との何れの動力を用いても補機を作動させることができ、コストを抑えて且つ内燃機関や電動機の動力を有効に利用することができるハイブリッド車両用動力伝達装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決するために、本発明は、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、第１入力軸を有して複数の変速段を成立させる第１変速手段と、第１入力軸に第１油圧クラッチにより切り離し自在に連結されて該第１入力軸に内燃機関と電動機との何れか一方又は両方からの回転を伝達する第１入力側伝達軸と、第１入力軸と平行の第２入力軸を有して第１変速手段と異なる複数の変速段を成立させる第２変速手段と、第１入力側伝達軸に平行に配置された副軸が備える中間伝達ギヤを介して第１入力側伝達軸に接続され、第２入力軸に第２油圧クラッチにより切り離し自在に連結されて該第２入力軸に内燃機関と電動機との何れか一方又は両方からの回転を伝達する第２入力側伝達軸と、第１入力軸及び第２入力軸に平行に配置され、第１入力軸と第２入力軸とが夫々のギヤ列を介して選択的に接続される出力軸と、互いに差動回転する第１〜第３回転要素により構成され、内燃機関からの回転が第１回転要素に入力可能とされ、第２回転要素に第１入力側伝達軸が連結され、電動機からの回転が第３回転要素に入力可能とされた動力合成機構と、電動機からの回転が第３回転要素に入力されたとき、前記動力合成機構を収容する変速機ケースと前記第１回転要素とを締結状態とするワンウェイクラッチとを備えてなり、前記副軸の前記中間伝達ギヤを介して前記第１入力側伝達軸に接続された補機を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明において、前記補機として、車両室内用の空調機、或いは、前記第１油圧クラッチ及び第２油圧クラッチを含む油圧装置を作動させるためのオイルポンプを挙げることができる。
【００１１】
更に、補機がオイルポンプであるとき、該オイルポンプがアキュムレータを備えていれば、車両の始動時に前記アキュムレータに蓄圧された油圧を用いて前記油圧装置を駆動することができる。
【００１２】
また、補機がオイルポンプであるとき、前記出力軸に備える従動ギヤに噛合して最低速段を成立させる駆動ギヤを、前記第１入力側伝達軸と前記第２入力側伝達軸との何れか一方の入力側伝達軸に回転自在に設け、該入力側伝達軸と最低速段を成立させる駆動ギヤとは、該入力側伝達軸の回転方向で締結状態となるワンウェイクラッチを介して連結されていてもよい。
【００１３】
また、本発明において、前記動力合成機構の第１回転要素と前記内燃機関の回転が出力される動力軸とは、該内燃機関の出力時における動力軸の回転方向で締結状態となるワンウェイクラッチを介して連結されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、第１油圧クラッチと第２油圧クラッチとの切換え作動によって第１変速手段及び第２変速手段による複数の変速段を迅速に成立させることができるものであり、更に、第１〜第３回転要素により構成された前記動力合成機構を設けて、内燃機関からの回転を第１回転要素に入力し、電動機からの回転を第３回転要素に入力て第２回転要素から第１入力側伝達軸へ出力することにより、第１変速手段及び第２変速手段の上流側で動力合成機構による変速を行うことが可能となるものである。そして、この動力伝達装置において、補機を、副軸の中間伝達ギヤを介して第１入力側伝達軸に接続したことにより、何れの変速段においても常に第１入力側伝達軸が回転し、副軸の中間伝達ギヤを介して常に補機を作動させておくことができる。従って、停止時・アイドリングストップ時においても空調機やオイルポンプ等の補機を駆動するために、補機用の駆動装置（例えば、補機駆動用の電動モータ等）を別途設ける必要がなく、コストを抑えて且つコンパクトに構成することができるだけでなく、内燃機関や電動機の動力を有効に利用することができる。
【００１５】
また、前記補機がオイルポンプである場合、オイルポンプがアキュムレータを備えていれば、オイルポンプが作動しなくても車両の始動時にはアキュムレータに蓄圧された油圧を用いて第１油圧クラッチや第２油圧クラッチ等の油圧装置を駆動することができる。
【００１６】
また、前記第１入力側伝達軸と前記第２入力側伝達軸との何れか一方の入力側伝達軸に設けられて前記出力軸に備える従動ギヤに噛合する最低速段を成立させる駆動ギヤを、ワンウェイクラッチを介して当該入力側伝達軸に連結することにより、車両始動時の両入力側伝達軸の回転により自動的に最低速段の駆動ギヤが連結される。これにより、副軸の回転が得られた直後に速やかにオイルポンプを作動させることが可能となり、迅速な変速が実現できる。
【００１７】
また、動力合成機構の第１回転要素と内燃機関の動力軸とをワンウェイクラッチを介して連結することにより、内燃機関から回転が入力されると係止状態となって内燃機関の動力が伝達され、また、電動機の動力により動力合成機構の第１回転要素が内燃機関の動力軸よりも速く回転したとき（主に内燃機関が停止しているときに電動機による駆動を行っているとき）、内燃機関の動力軸が動力合成機構の第１回転要素から切り離されるので、内燃機関に先立って電動機を先行駆動させ、オイルポンプ等の補機を迅速に作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の動力伝達装置の概略構成を示す図。
【図２】図１の動力伝達装置における他の例を示す図。
【図３】図１の動力伝達装置における他の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の動力伝達装置１は、エンジン２（内燃機関）と電動機３（モータ・ジェネレータ）とを駆動源として備えている。また、動力伝達装置１は、第１入力軸４を有して複数の変速段を成立させる第１変速手段５と、第１入力軸４と平行の第２入力軸６を有して第１変速手段５と異なる複数の変速段を成立させる第２変速手段７とを備えている。更に、動力伝達装置１は、副軸８及び出力軸９を備えると共に、エンジン２と電動機３との何れか一方又は両方からの回転を入力し第１入力側伝達軸１０に出力するプラネタリギヤ１１（動力合成機構）を備えている。
【００２０】
第１入力軸４は、第１油圧クラッチ１２により第１入力側伝達軸１０との連結と切り離しとが行われ、第２入力軸６は、第２油圧クラッチ１３により第２入力側伝達軸１４との連結と切り離しとが行われる。
【００２１】
第１入力側伝達軸１０には第１連結ギヤ１５が設けられ、この第１連結ギヤ１５は副軸８に設けられた中間伝達ギヤ１６に常時噛合している。そして、第２入力側伝達軸１４には第２連結ギヤ１７が設けられ、副軸８の中間伝達ギヤ１６には、この第２連結ギヤ１７が常時噛合している。これにより、第１入力側伝達軸１０と第２入力側伝達軸１４とは中間伝達ギヤ１６を介して常時接続された状態で共に回転する。
【００２２】
また、副軸８には、補機として設けられている車両室内用の空調機（エアコンデショナー）のコンプレッサ１８とオイルポンプ１９とが接続されている。即ち、副軸８の中間伝達ギヤ１６には、空調機のコンプレッサ１８及びオイルポンプ１９を作動させる補機作動軸２０に設けられた補機駆動ギヤ２１が噛合している。
【００２３】
第１変速手段５の第１入力軸４には、第２変速駆動ギヤ２３と第４変速駆動ギヤ２５とが回転自在に設けられている。第２変速駆動ギヤ２３と第４変速駆動ギヤ２５とは、油圧力又は電動力により作動される第１連結手段２６（シンクロメッシュ機構）により第１入力軸４に切換え連結される。第１連結手段２６は、図示において右動したとき第２変速駆動ギヤ２３を第１入力軸４に連結し、左動したとき第４変速駆動ギヤ２５を第１入力軸４に連結し、更に、中立位置においては第２変速駆動ギヤ２３と第４変速駆動ギヤ２５との両方を第１入力軸４から切り離した状態とする。
【００２４】
第２入力側伝達軸１４には、第１変速駆動ギヤ２２が回転自在に支持されており、第２入力軸６には、第３変速駆動ギヤ２４が回転自在に設けられている。第１変速駆動ギヤ２２は、第１ワンウェイクラッチ２７と第２連結手段２８（シンクロメッシュ機構）とを介して第２入力側伝達軸１４に連結される。第２連結手段２８は、図中左方に位置して第１ワンウェイクラッチ２７を介して第１変速駆動ギヤ２２に連結し、右動して第１変速駆動ギヤ２２との連結を解除する。第１ワンウェイクラッチ２７は、油圧力によらずとも、（即ち、第２油圧クラッチ１３を連結させることなく）第２入力側伝達軸１４から第１変速駆動ギヤ２２に回転が入力されると係止状態となって第１変速駆動ギヤ２２と第２入力側伝達軸１４とを連結する。また、第１変速駆動ギヤ２２の回転が第２入力側伝達軸１４よりも速く回転したとき第１変速駆動ギヤ２２から第２入力側伝達軸１４を切り離す。
【００２５】
第３変速駆動ギヤ２４は、第３連結手段２９（シンクロメッシュ機構）により第２入力軸６との連結・切り離しが行われる。第３連結手段２９は、図示において左動したとき第３変速駆動ギヤ２４を第２入力軸６に連結し、左動したとき第３変速駆動ギヤ２４を第２入力軸６から切り離す。
【００２６】
副軸８は、前記中間伝達ギヤ１６を一体に備えると共に、後進用駆動ギヤ３０を回転自在に備えている。後進用駆動ギヤ３０は、第４連結手段３１（シンクロメッシュ機構）により副軸８に対して連結・切り離しが行われる。後進用駆動ギヤ３０を副軸８に設けたことにより、後進用の軸が不要となり、軸数を削減して省スペース化を図ることができる。
【００２７】
出力軸９は、第１入力軸４及び第２入力軸６に対して平行に回転自在に設けられている。出力軸９には、図１における右側から順に、終減速駆動ギヤ３２、第１共用従動ギヤ３３、及び第２共用従動ギヤ３４が配設されている。
【００２８】
終減速駆動ギヤ３２は、図示しないが、デファレンシャルギヤ機構の終減速従動ギヤに噛合し、このデファレンシャルギヤ機構を介して車両の駆動輪を駆動するようになっている。第１共用従動ギヤ３３は、第１入力軸４の第２変速駆動ギヤ２３に常時噛合すると共に、第２入力側伝達軸１４の第１変速駆動ギヤ２２に常時噛合し、更に、副軸８の後進用駆動ギヤ３０に常時噛合する。第２共用従動ギヤ３４は、第１入力軸４の第４変速駆動ギヤ２５に常時噛合すると共に、第２入力軸６の第３変速駆動ギヤ２４に常時噛合する。このように、第２変速駆動ギヤ２３、第１変速駆動ギヤ２２、及び後進用駆動ギヤ３０の夫々の従動ギヤとして第１共用従動ギヤ３３を共用し、第４変速駆動ギヤ２５及び第３変速駆動ギヤ２４の夫々の従動ギヤとして第２共用従動ギヤ３４を共用しているので、部品点数（主にギヤの数）が飛躍的に削減でき、コンパクトに構成することができる。
【００２９】
プラネタリギヤ１１は、リングギヤＲｆ（第１回転要素）と、リングギヤＲｆに噛合するピニオンＰｆと、ピニオンＰｆを自転及び公転自在に支持するキャリアＣｆ（第２回転要素）と、ピニオンＰｆに噛合するサンギヤＳｆ（第３回転要素）とで構成されている。また、プラネタリギヤ１１のリングギヤＲｆには、油圧力により作動する第１リングクラッチ３５と第２リングクラッチ３６とが設けられている。第１リングクラッチ３５は、リングギヤＲｆとキャリアＣｆとの連結・切り離しを行う。第２リングクラッチ３６は、リングギヤＲｆとエンジン２の回転が出力される動力軸２ａ（はずみ車の出力側の軸等）とを切り離し自在に連結する。
【００３０】
プラネタリギヤ１１の外周には、電動機３が配置されている。即ち、電動機３のステータ３ａを最外周に配し、その内側のロータ３ｂの内部空間にプラネタリギヤ１１を収容してコンパクトに構成している。そして、本実施形態では、エンジン２からの回転が第２リングクラッチ３６を介してリングギヤＲｆに入力可能とされると共に、電動機３からの回転がサンギヤＳｆに入力可能とされており、第１入力側伝達軸１０がキャリアＣｆに連結されている。
【００３１】
また、リングギヤＲｆには、動力伝達装置１を収容する図示しない変速機ケースにリングギヤＲｆを解除自在に固定する第２ワンウェイクラッチ３７が設けられている。第２ワンウェイクラッチ３７は、電動機３からの回転をサンギヤＳｆに入力したときに、サンギヤＳｆの回転方向に対して逆回転となるリングギヤＲｆを係止してリングギヤＲｆの回転を停止させるが、エンジン２からの回転がリングギヤＲｆに入力されたときには、リングギヤＲｆの係止を解除して回転自在とする。
【００３２】
プラネタリギヤ１１においては、第１リングクラッチ３５と第２リングクラッチ３６とを共に接続状態とすることでエンジン２からの回転が１：１の変速比で第１入力側伝達軸１０に伝達され、第２リングクラッチ３６を接続状態とし且つ第１リングクラッチ３５を切り離し状態とすることでエンジン２からの回転が減速されて第１入力側伝達軸１０に伝達されるので、２つの変速段を得ることができる。また、第１リングクラッチ３５を接続状態とし且つ第２リングクラッチ３６を切り離し状態とすることでエンジン２を切り離して電動機３からの回転を１：１の変速比で第１入力側伝達軸１０に伝達することもできる。更に、第２ワンウェイクラッチ３７を設けることにより、油圧力によらずとも（即ち、第１リングクラッチ３５を連結状態とすることなく）電動機３の駆動を行うことで、プラネタリギヤ１１により減速段を得ることができる。
【００３３】
上記構成からなる動力伝達装置１において、１速段については、車両発進時、電動機３を始動させてその回転を第１入力側伝達軸１０に伝達することにより設定される。第１入力側伝達軸１０の回転前及び回転直後は補機作動軸２０の回転が得られないためにオイルポンプ１９の作動による油圧力は十分に得られないが、第１変速駆動ギヤ２２は、第１ワンウェイクラッチ２７と第２連結手段２８とを介して第２入力側伝達軸１４に連結されていることにより、電動機３の始動回転が第１入力側伝達軸１０から第２入力側伝達軸１４を経て第１変速駆動ギヤ２２に伝達される。これにより、電動機３の回転が第１変速駆動ギヤ２２とこれに噛合する第１共用従動ギヤ３３とを介して出力軸９に伝達され、１速段による駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。
【００３４】
その後、第１入力側伝達軸１０が回転されてオイルポンプ１９の作動による油圧力が十分に得られるようになれば、油圧力により第２リングクラッチ３６を作動させ、エンジン２を接続してエンジン２による駆動が行える。
【００３５】
２速段は、第１連結手段２６を右動させて第２変速駆動ギヤ２３を第１入力軸４に連結し、第１油圧クラッチ１２を接続作動させる（第２油圧クラッチ１３は切り離し状態とする）ことにより設定される。このとき、第１リングクラッチ３５を切り離し状態とし、エンジン２駆動の場合には第２リングクラッチ３６を接続状態とし、電動機３駆動の場合には第２リングクラッチ３６を切り離し状態としてエンジン２又は電動機３の回転を減速して第１入力側伝達軸１０に伝達する。そして、第１入力側伝達軸１０に伝達された回転駆動力は、第１油圧クラッチ１２を経て第１入力軸４に伝達され、第１入力軸４に連結された第２変速駆動ギヤ２３と、これに噛合する第１共用従動ギヤ３３とを介して出力軸９に伝達される。これにより２速段による駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。
【００３６】
３速段は、第１リングクラッチ３５を連結状態とし、エンジン２駆動の場合には第２リングクラッチ３６を接続状態とし、電動機３駆動の場合には第２リングクラッチ３６を切り離し状態としてエンジン２又は電動機３の回転を１：１の変速比で第１入力側伝達軸１０に伝達し、他は２速段と同様に維持することにより設定される。これにより、プラネタリギヤ１１における変速段の切換えのみで３速段が成立し、３速段による駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。
【００３７】
４速段は、第３連結手段２９を左動させて第３変速駆動ギヤ２４を第２入力軸６に連結し、第２油圧クラッチ１３を接続作動させる（第１油圧クラッチ１２は切り離し状態とする）ことにより設定される。このとき、第１リングクラッチ３５を切り離し状態とし、エンジン２駆動の場合には第２リングクラッチ３６を接続状態とし、電動機３駆動の場合には第２リングクラッチ３６を切り離し状態としてエンジン２又は電動機３の回転を減速して第１入力側伝達軸１０に伝達する。そして、第１入力側伝達軸１０から第２入力側伝達軸１４に伝達された回転駆動力は、第２油圧クラッチ１３を経て第２入力軸６に伝達され、第２入力軸６に連結された第３変速駆動ギヤ２４と、これに噛合する第２共用従動ギヤ３４とを介して出力軸９に伝達される。これにより４速段による駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。
【００３８】
５速段は、第１リングクラッチ３５を連結状態とし、エンジン２駆動の場合には第２リングクラッチ３６を接続状態とし、電動機３駆動の場合には第２リングクラッチ３６を切り離し状態としてエンジン２又は電動機３の回転を１：１の変速比で第１入力側伝達軸１０に伝達し、他は４速段と同様に維持することにより設定される。これにより、プラネタリギヤ１１における変速段の切換えのみで５速段が成立し、５速段による駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。
【００３９】
６速段は、第１連結手段２６を左動させて第４変速駆動ギヤ２５を第１入力軸４に連結し、第１油圧クラッチ１２を接続作動させる（第２油圧クラッチ１３は切り離し状態とする）ことにより設定される。このとき、第１リングクラッチ３５を切り離し状態とし、エンジン２駆動の場合には第２リングクラッチ３６を接続状態とし、電動機３駆動の場合には第２リングクラッチ３６を切り離し状態としてエンジン２又は電動機３の回転を減速して第１入力側伝達軸１０に伝達する。そして、第１入力側伝達軸１０に伝達された回転駆動力は、第１油圧クラッチ１２を経て第１入力軸４に伝達され、第１入力軸４に連結された第４変速駆動ギヤ２５と、これに噛合する第２共用従動ギヤ３４とを介して出力軸９に伝達される。これにより６速段による駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。
【００４０】
７速段は、第１リングクラッチ３５を連結状態とし、エンジン２駆動の場合には第２リングクラッチ３６を接続状態とし、電動機３駆動の場合には第２リングクラッチ３６を切り離し状態としてエンジン２又は電動機３の回転を１：１の変速比で第１入力側伝達軸１０に伝達し、他は６速段と同様に維持することにより設定される。これにより、プラネタリギヤ１１における変速段の切換えのみで７速段が成立し、７速段による駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。
【００４１】
そして以上のように、何れの変速段においても常に第１入力側伝達軸１０が回転し、これによって副軸８の中間伝達ギヤ１６、及び補機駆動ギヤ２１を介して常に補機作動軸２０を回転させておくことができるので、空調機のコンプレッサ１８とオイルポンプ１９との作動状態を維持することができる。従って、空調機のコンプレッサ１８やオイルポンプ１９を駆動するために、別の駆動装置（例えば、駆動モータ等）を設ける必要がなく、コストを抑えて且つコンパクトに構成することができるだけでなく、エンジン２や電動機３の動力を有効に利用することができる。
【００４２】
後進段は、エンジン２駆動の場合、第２リングクラッチ３６と第１リングクラッチ３５とを接続状態とし、第４連結手段３１により後進用駆動ギヤ３０を副軸８に連結することにより設定される。電動機３駆動の場合は、第２リングクラッチ３６と第１リングクラッチ３５とを切り離し状態とし、第４連結手段３１により後進用駆動ギヤ３０を副軸８に連結することにより設定される。第１入力側伝達軸１０に伝達された回転駆動力は、第１連結ギヤ１５及び中間伝達ギヤ１６を介して副軸８に伝達され、後進用駆動ギヤ３０とこれに噛合する第１共用従動ギヤ３３とを介して出力軸９に伝達される。これにより後進段における駆動力は終減速駆動ギヤ３２を介して出力される。なお、後進段の場合には、第２連結手段２８を右動させて第２入力側伝達軸１４から第１変速駆動ギヤ２２を切り離しておく。
【００４３】
なお、以上の各変速段及び後進段においてエンジン２のみの単独で駆動する場合には、電動機３を逆回転による停止制御或いはサンギヤＳｆにトラクションを付与する回生制御を行うことにより、プラネタリギヤ１１における回転の伝達効率を向上させる。
【００４４】
また、アイドリングの状態においては、第１油圧クラッチ１２と第２油圧クラッチ１３とを切り離し状態とすると共に、第２連結手段２８を右動させて第２入力側伝達軸１４から第１変速駆動ギヤ２２を切り離し、エンジン２又は電動機３からの回転をプラネタリギヤ１１を介して第１入力側伝達軸１０に伝達することにより、空調機のコンプレッサ１８とオイルポンプ１９との作動状態を維持することができる。
【００４５】
また、上記の実施形態においては、オイルポンプ１９が作動しなくても１速段を成立させるために、第１ワンウェイクラッチ２７を介して第１変速駆動ギヤ２２と第２入力側伝達軸１４とを連結するものを示したが、それ以外に、図示しないが、アキュムレータを備えるオイルポンプを補機作動軸２０に設けておくことにより、車両の始動時にはアキュムレータに蓄圧された油圧を用いることができる。この場合には、例えば、図２に示すように、第１変速駆動ギヤ２２を第２入力軸６に設け、第３連結手段２９をアキュムレータに蓄圧された油圧力により作動させて、１速段を迅速に成立させることができる。また、この場合にも、図１に示した構成と同様に、第１ワンウェイクラッチ２７と第２連結手段２８とを第２入力側伝達軸１４に設けておくことで、アキュムレータに蓄圧された油圧力が小さい場合に第１ワンウェイクラッチ２７による連結状態を得ることができるので有利である。
【００４６】
また、図１においては、リングギヤＲｆに油圧力により作動する第２リングクラッチ３６を設けて、リングギヤＲｆとエンジン２の回転が出力される動力軸２ａとを切り離し自在とした構成を示したが、図３に示すように、第２リングクラッチ３６に替えてエンジン２の動力軸２ａとリングギヤＲｆとの間に第３ワンウェイクラッチ３８を設けてもよい。第３ワンウェイクラッチ３８は、油圧力によらずとも、エンジン２から回転が入力されると係止状態となってエンジン２の動力軸２ａとリングギヤＲｆとを連結する。また、リングギヤＲｆの回転がエンジン２の動力軸２ａよりも速く回転したとき（主にエンジン２が停止しているときに電動機３による駆動を行っているとき）、エンジン２の動力軸２ａからングギヤＲｆを切り離す。このような第３ワンウェイクラッチ３８を設けることにより、エンジン２に先立って電動機３が先行駆動させ、オイルポンプ１９を迅速に作動させることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１…動力伝達装置、２…エンジン（内燃機関）、２ａ…動力軸、３…電動機、４…第１入力軸、５…第１変速手段、６…第２入力軸、７…第２変速手段、８…副軸、９…出力軸、１０…第１入力側伝達軸、１１…プラネタリギヤ（動力合成機構）、１２…第１油圧クラッチ、１３…第２油圧クラッチ、１４…第２入力側伝達軸、１６…中間伝達ギヤ、１８…空調機のコンプレッサ（補機）、１９…オイルポンプ（補機）、Ｒｆ…リングギヤ（第１回転要素）、Ｃｆ…キャリア（第２回転要素）、Ｓｆ…サンギヤ（第３回転要素）、２２…第１変速駆動ギヤ、２７…第１ワンウェイクラッチ、３７…第２ワンウェイクラッチ、３８…第３ワンウェイクラッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、
第１入力軸を有して複数の変速段を成立させる第１変速手段と、
第１入力軸に第１油圧クラッチにより切り離し自在に連結されて該第１入力軸に内燃機関と電動機との何れか一方又は両方からの回転を伝達する第１入力側伝達軸と、
第１入力軸と平行の第２入力軸を有して第１変速手段と異なる複数の変速段を成立させる第２変速手段と、
第１入力側伝達軸に平行に配置された副軸が備える中間伝達ギヤを介して第１入力側伝達軸に接続され、第２入力軸に第２油圧クラッチにより切り離し自在に連結されて該第２入力軸に内燃機関と電動機との何れか一方又は両方からの回転を伝達する第２入力側伝達軸と、
第１入力軸及び第２入力軸に平行に配置され、第１入力軸と第２入力軸とが夫々のギヤ列を介して選択的に接続される出力軸と、
互いに差動回転する第１〜第３回転要素により構成され、内燃機関からの回転が第１回転要素に入力可能とされ、第２回転要素に第１入力側伝達軸が連結され、電動機からの回転が第３回転要素に入力可能とされた動力合成機構と、
電動機からの回転が第３回転要素に入力されたとき、前記動力合成機構を収容する変速機ケースと前記第１回転要素とを締結状態とするワンウェイクラッチとを備えてなり、
前記副軸の前記中間伝達ギヤを介して前記第１入力側伝達軸に接続された補機を備えることを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項２】
前記補機は、車両室内用の空調機であることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項３】
前記補機は、前記第１油圧クラッチ及び第２油圧クラッチを含む油圧装置を作動させるためのオイルポンプであることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項４】
前記オイルポンプは、アキュムレータを備え、
車両の始動時に前記アキュムレータに蓄圧された油圧を用いて前記油圧装置を駆動することを特徴とする請求項３記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項５】
前記出力軸に備える従動ギヤに噛合して最低速段を成立させる駆動ギヤを、前記第１入力側伝達軸と前記第２入力側伝達軸との何れか一方の入力側伝達軸に回転自在に設け、
該入力側伝達軸と最低速段を成立させる駆動ギヤとは、該入力側伝達軸の回転方向で締結状態となるワンウェイクラッチを介して連結されていることを特徴とする請求項３記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項６】
前記動力合成機構の第１回転要素と前記内燃機関の回転が出力される動力軸とは、該内燃機関の出力時における動力軸の回転方向で締結状態となるワンウェイクラッチを介して連結されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項１】
内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、
第１入力軸を有して複数の変速段を成立させる第１変速手段と、
第１入力軸に第１油圧クラッチにより切り離し自在に連結されて該第１入力軸に内燃機関と電動機との何れか一方又は両方からの回転を伝達する第１入力側伝達軸と、
第１入力軸と平行の第２入力軸を有して第１変速手段と異なる複数の変速段を成立させる第２変速手段と、
第１入力側伝達軸に平行に配置された副軸が備える中間伝達ギヤを介して第１入力側伝達軸に接続され、第２入力軸に第２油圧クラッチにより切り離し自在に連結されて該第２入力軸に内燃機関と電動機との何れか一方又は両方からの回転を伝達する第２入力側伝達軸と、
第１入力軸及び第２入力軸に平行に配置され、第１入力軸と第２入力軸とが夫々のギヤ列を介して選択的に接続される出力軸と、
互いに差動回転する第１〜第３回転要素により構成され、内燃機関からの回転が第１回転要素に入力可能とされ、第２回転要素に第１入力側伝達軸が連結され、電動機からの回転が第３回転要素に入力可能とされた動力合成機構と、
電動機からの回転が第３回転要素に入力されたとき、前記動力合成機構を収容する変速機ケースと前記第１回転要素とを締結状態とするワンウェイクラッチとを備えてなり、
前記副軸の前記中間伝達ギヤを介して前記第１入力側伝達軸に接続された補機を備えることを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項２】
前記補機は、車両室内用の空調機であることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項３】
前記補機は、前記第１油圧クラッチ及び第２油圧クラッチを含む油圧装置を作動させるためのオイルポンプであることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項４】
前記オイルポンプは、アキュムレータを備え、
車両の始動時に前記アキュムレータに蓄圧された油圧を用いて前記油圧装置を駆動することを特徴とする請求項３記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項５】
前記出力軸に備える従動ギヤに噛合して最低速段を成立させる駆動ギヤを、前記第１入力側伝達軸と前記第２入力側伝達軸との何れか一方の入力側伝達軸に回転自在に設け、
該入力側伝達軸と最低速段を成立させる駆動ギヤとは、該入力側伝達軸の回転方向で締結状態となるワンウェイクラッチを介して連結されていることを特徴とする請求項３記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項６】
前記動力合成機構の第１回転要素と前記内燃機関の回転が出力される動力軸とは、該内燃機関の出力時における動力軸の回転方向で締結状態となるワンウェイクラッチを介して連結されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−１７９８５９（Ｐ２０１０−１７９８５９Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６９８６（Ｐ２００９−２６９８６）
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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