ハイブリッド車両
【課題】電動駆動時の変速段の選択の自由度と、ハイブリッド駆動時における変速段のプレシフトの自由度を高めることができるハイブリッド車両を提供する。
【解決手段】第１入力軸１３と第２入力軸１４を差動歯車装置２５のキャリア２０と第１サンギヤ２１にそれぞれ結合し、第２入力軸１４にモータジェネレータ２を結合する。エンジン１と第１入力軸１３の間にクラッチＣＬ１を介在させ、エンジン１と第２入力軸１４の間、エンジン１と第２サンギヤ２２の間にクラッチＣＬ２，ＣＬ３を介在させる。第１入力軸１３と出力軸１５，１６の間に１速，５速ギヤ列４０，４１を選択可能に設け、第２入力軸１３と出力軸１５，１６の間に３速，７速ギヤ列４４，４５を選択可能に設ける。偶数の変速段は第１入力軸１３側のギヤ列と第２入力軸１４側のギヤ列を出力軸１５，１６に同時に接続し、その状態でクラッチＣＬ３を接続して得る。
【解決手段】第１入力軸１３と第２入力軸１４を差動歯車装置２５のキャリア２０と第１サンギヤ２１にそれぞれ結合し、第２入力軸１４にモータジェネレータ２を結合する。エンジン１と第１入力軸１３の間にクラッチＣＬ１を介在させ、エンジン１と第２入力軸１４の間、エンジン１と第２サンギヤ２２の間にクラッチＣＬ２，ＣＬ３を介在させる。第１入力軸１３と出力軸１５，１６の間に１速，５速ギヤ列４０，４１を選択可能に設け、第２入力軸１３と出力軸１５，１６の間に３速，７速ギヤ列４４，４５を選択可能に設ける。偶数の変速段は第１入力軸１３側のギヤ列と第２入力軸１４側のギヤ列を出力軸１５，１６に同時に接続し、その状態でクラッチＣＬ３を接続して得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動源としてエンジンとモータジェネレータを併用するハイブリッド車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される変速機として、入力軸を奇数段用と偶数段用で２軸設けるとともに、各入力軸とエンジンの間にそれぞれ個別にクラッチを介在させ、両入力軸のクラッチの同時並行的な切換え操作によって変速段の切換えを迅速に行えるようにしたツインクラッチ式の変速機（ＤＣＴ：Dual Clutch Transmission）が開発されている。
【０００３】
このツインクラッチ式の変速機をさらに改良し、エンジンに個別にクラッチ接続される２つの入力軸と差動歯車装置とを組み合わせることにより、軸長の短縮と変速段の多段化を図った変速機が案出されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この変速機は、第１入力軸と第２入力軸にそれぞれ異なる奇数段のギヤ列（例えば、１速，５速用ギヤ列と３速，７速用ギヤ列）を割り振り、各入力軸を差動歯車装置の異なる２つの回転要素（サンギヤとキャリア）にそれぞれ結合するとともに、第１入力軸とエンジン、第２入力軸とエンジンの各間に第１のクラッチと第２のクラッチをそれぞれ介在させ、差動歯車装置の残余の回転要素（リングギヤ）とエンジンの間を第３のクラッチを介して断接可能に接続した構造とされている。
【０００５】
この変速機では、例えば、エンジンの動力を１速や５速で車輪駆動部に伝達する場合には、出力軸側と噛み合うギヤ列を１速と５速の一方に設定した状態で第１入力軸を第１のクラッチによってエンジンと接続し、３速や７速で車輪駆動部に伝達する場合には、出力側と噛み合うギヤ列を３速と７速の一方に設定した状態で第２入力軸を第２のクラッチによってエンジンに接続する。
【０００６】
そして、エンジンの動力を偶数段の変速段で車輪駆動部に伝達する場合には、目的とする偶数段を挟む前後の奇数段のギヤ列を出力軸に同時に噛合させることにより、差動歯車装置のサンギヤとキャリアの回転比関係を固定し、それよって目時とする偶数段を生成する。つまり、２速を生成する場合には、第１入力軸側のギヤ列を１速に設定すると同時に第２入力軸側のギヤ列を３速に設定し、１速のギヤ列と３速のギヤ列を出力軸側に同時に噛合させることによってサンギヤとキャリアの回転比関係を２速の変速段が得られるように固定する。この状態でリングギヤを第３のクラッチを介してエンジンに接続すると、エンジンの動力がサンギヤとキャリアに分割され、その動力が目的とする偶数段の変速段に変速されて出力軸を通して車輪駆動部に伝達される。
【０００７】
また、従来、この変速機にモータジェネレータを組み合わせたハイブリッド車両が案出されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
このハイブリッド車両は、変速機の第１，第２入力軸にそれぞれ差動歯車装置のキャリアとサンギャを結合し、第１，第２入力軸とエンジンの各間に第１のクラッチと第２のクラッチを介在させるとともに、リングギヤにモータジェネレータを結合し、リングギヤとエンジンの間に第３のクラッチを介在させた構造とされている。
このハイブリッド車両では、エンジンによる駆動時の変速は上記と同様に行われ、モータジェネレータのみによる走行時（電動駆動時）や、モータジェネレータによるアシスト走行時（ハイブリッド駆動時）には、第１入力軸側のギヤ列と第２入力軸側のギヤ列を出力軸側に同時に噛合させた状態において、モータジェネレータの動力が差動歯車装置のリングギヤに入力され、その動力がキャリアとサンギヤの少なくとも一方を通して出力軸に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２６６９８０号公報
【特許文献２】特開２００４−３２２９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、この従来のハイブリッド車両において、モータジェネレータが差動歯車装置の第１入力軸や第２入力軸に結合されないリングギヤに接続されているため、モータジェネレータのみによる電動駆動時や、エンジンとモータジェネレータによるハイブリッド駆動時には、第１入力軸側のギヤ列と第２入力軸側のギヤ列を出力軸側に同時に噛合させておく必要がある。
即ち、第１入力軸側のギヤ列と第２入力軸側のギヤ列が出力軸側に同時噛合されない状態では、差動歯車装置の第１入力軸側の回転要素であるキャリアと第２入力軸側の回転要素であるサンギヤが特定の回転比関係に拘束される（差動を制限される）ことがなく、リングギヤを通して第１入力軸側のキャリアにモータジェネレータの動力が入力されても、その動力は第２入力軸側のサンギヤを空転させるのみで出力軸側には伝達されなくなってしまう。
【００１１】
このため、上記従来のハイブリッド車両では、電動駆動時には、偶数段の変速状態でなければ電動機の動力を車輪駆動部に伝達することができず、例えば、１速段でのモータジェネレータによる始動を行うことができない。また、ハイブリッド駆動時には、第１入力軸側のキャリアと第２入力軸側のサンギヤの差動を制限する必要から（モータジェネレータの動力抜けを無くす必要から）、エンジンの動力を切り離した状態でのギヤ列のプレシフト（噛合準備操作）を行うことができない。
【００１２】
そこでこの発明は、電動駆動時の変速段の選択の自由度と、ハイブリッド駆動時における変速段のプレシフトの自由度を高め、車両の燃費効率の向上とドライバビリティの向上を図ることのできるハイブリッド車両を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、駆動源として機能するエンジン（例えば、実施形態のエンジン１）と、駆動源と発電機として機能するモータジェネレータ（例えば、実施形態のモータジェネレータ２）と、車輪駆動部（例えば、実施形態のディファレンシャル装置３）と前記エンジン及びモータジェネレータとの間に介装されて入出力の回転速度比を調整する変速機（例えば、実施形態の変速機４）と、前記モータジェネレータに対して電力を供給し前記モータジェネレータで発電された電力を蓄電する蓄電手段（例えば、実施形態の高圧バッテリ５）と、を備え、これらが車両の運転状況に応じて制御されるハイブリッド車両において、前記変速機は、前記車輪駆動部に接続される出力軸（例えば、実施形態の出力軸１５，１６）と、この出力軸にギヤ列を介して接続可能な第１入力軸（例えば、実施形態の第１入力軸１３）と、前記出力軸に別のギヤ列を介して接続可能な第２入力軸（例えば、実施形態の第２入力軸１４）と、前記エンジンと前記第１入力軸及び第２入力軸との間に、前記エンジン側の動力を前記第１入力軸と第２入力軸とに動力分割可能に配置された動力分割機構（例えば、実施形態の差動歯車装置２５）と、前記エンジンと前記第１入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第１のクラッチ（例えば、実施形態の第１のクラッチＣＬ１）と、前記エンジンと前記第２入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第２のクラッチ（例えば、実施形態の第２のクラッチＣＬ２）と、前記エンジンと前記動力分割機構の間に介装されて動力を断接操作する第３のクラッチ（例えば、実施形態の第３のクラッチＣＬ３）と、を備え、前記第３のクラッチの接続操作により、前記第１入力軸側のギヤ列による変速段と前記第２入力軸側のギヤ列による変速段の中間変速段で前記エンジンと前記出力軸とを接続し、前記モータジェネレータは、前記第１入力軸と第２入力軸の少なくとも一方に接続されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、駆動源として機能するエンジン（例えば、実施形態のエンジン１）と、駆動源と発電機として機能するモータジェネレータ（例えば、実施形態のモータジェネレータ２）と、車輪駆動部（例えば、実施形態のディファレンシャル装置３）と前記エンジン及びモータジェネレータとの間に介装されて入出力の回転速度比を調整する変速機（例えば、実施形態の変速機４）と、前記モータジェネレータに対して電力を供給し前記モータジェネレータで発電された電力を蓄電する蓄電手段（例えば、実施形態の高圧バッテリ５）と、を備え、これらが車両の運転状況に応じて制御されるハイブリッド車両において、前記変速機は、前記車輪駆動部に接続される出力軸（例えば、実施形態の出力軸１５，１６）と、この出力軸にギヤ列を介して接続可能な第１入力軸（例えば、実施形態の第１入力軸１３）と、前記出力軸に別のギヤ列を介して接続可能で、かつ前記モータジェネレータが接続されている第２入力軸（例えば、実施形態の第２入力軸１４）と、前記エンジンと前記第１入力軸及び第２入力軸との間に、前記エンジン側の動力を前記第１入力軸と第２入力軸とに動力分割可能に配置された動力分割機構（例えば、実施形態の差動歯車装置２５）と、前記エンジンと前記第１入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第１のクラッチ（例えば、実施形態の第１のクラッチＣＬ１）と、前記エンジンと前記第２入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第２のクラッチ（例えば、実施形態の第２のクラッチＣＬ２）と、前記エンジンと前記動力分割機構の間に介装されて動力を断接操作する第３のクラッチ（例えば、実施形態の第３のクラッチＣＬ３）と、を備え、前記第３のクラッチの接続操作により、前記第１入力軸側のギヤ列による変速段と前記第２入力軸側のギヤ列による変速段の中間変速段で前記エンジンと前記出力軸とを接続することを特徴とする。
【００１５】
これらの発明では、エンジンによる走行時に、第１，第２入力軸に設定されたギヤ列の変速段（例えば、奇数段の変速段）で変速を行う場合には、予め目的とする変速段のギヤ列を出力軸側に噛合させておき、その状態で第１のクラッチと第２のクラッチの一方を接続状態とする。これにより、エンジンの動力は目的とする変速段のギヤ列で変速され、その動力は出力軸から車輪駆動部へと伝達される。また、エンジンによる走行時に、第１，第２入力軸に設定されたギヤ列の中間の変速段（例えば、偶数段の変速段）で変速を行う場合には、目的とする中間段の前後のギヤ列を同時に出力軸側に噛合させて中間段を生成し、その状態で第３のクラッチを接続状態にする。これにより、エンジンの動力は動力分割機構を通して第１入力軸と第２入力軸に分割され、ここで中間段に変速された動力は出力軸から車輪駆動部へと伝達される。
また、電動駆動時には、モータジェネレータの接続されている側の入力軸上の目的とする変速段のギヤ列を出力軸側に噛合し、その状態でモータジェネレータを駆動させる。これにより、モータジェネレータの動力は出力軸に噛合されているギヤ列を介して車輪駆動部へと伝達される。
また、ハイブリッド駆動時には、モータジェネレータの動力が常に一方の入力軸に直接的に入力されることから、エンジンがいずれの変速段で車輪駆動部を駆動させているときにも、モータジェネレータの駆動力を、ギヤ列を通して出力軸に伝達することができる。また、ハイブリッド駆動時に、モータジェネレータの接続されていない側の入力軸からエンジンの動力を切り離した状態で同入力軸側のギヤ列をプレシフトしても、出力軸へのモータジェネレータの動力伝達が途切れることがなくなる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のハイブリッド車両において、前記第１入力軸を当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続し、前記第１のクラッチを接続して前記エンジンと出力軸とを前記第１入力軸を経由して接続しているときに、前記第２入力軸を、当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続し、かつ前記第２のクラッチによって前記エンジンとの接続を遮断した状態にし、その状態で前記モータジェネレータによって車輪駆動部を駆動し、若しくは、回生制動を行うことを特徴とする。
これにより、モータジェネレータの動力は第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介して出力軸に伝達され、その動力が第１入力軸側から出力軸に入力されるエンジンの動力に加算されて車輪駆動部へと伝達される。また、回生制動時には、車輪駆動部から出力軸に入力された動力が第２入力軸側のギヤ列を介してモータジェネレータに入力される。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のハイブリッド車両において、前記第１入力軸を当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続し、前記第１のクラッチを接続して前記エンジンと出力軸とを前記第１入力軸を経由して接続しているときに、前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断し、かつ前記第２のクラッチによって前記第２入力軸と前記エンジンを接続状態にし、その状態で前記モータジェネレータによって車輪駆動部を駆動し、若しくは、回生制動を行うことを特徴とする。
これにより、モータジェネレータの動力は第２入力軸と第２クラッチを介してエンジンに伝達され、その動力がエンジンの動力に加算されて第１入力軸と出力軸を通して車輪駆動部へと伝達される。また、回生制動時には、車輪駆動部から出力軸に入力された動力が、第１入力軸、エンジン、第２のクラッチ、第２入力軸を順次経由してモータジェネレータに入力される。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、前記第２入力軸を、当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続するとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記車輪駆動部を前記モータジェネレータによって単独で駆動する電動駆動状態から、前記エンジンを始動して前記車輪駆動部を前記エンジンとモータジェネレータによって駆動するハイブリッド駆動状態に移行したときに、前記第１のクラッチを接続して前記エンジンの動力を前記第１入力軸と当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に伝達するとともに、前記第２のクラッチを遮断して前記第２入力軸側を前記エンジンから切り離し、その状態で前記第２入力軸側のギヤ列を、運転状況に適合した変速段のギヤ列に切換えることを特徴とする。
これにより、電動駆動状態からハイブリッド駆動状態に移行するときには、エンジンの動力伝達経路が第１入力軸側に移され、エンジンから第２入力軸への動力伝達が遮断されている間に、第２入力軸側のギヤ列が運転状況に適合した変速段のものに切換えられるようになる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、前記第１入力軸に、前記出力軸の回転を減速してその回転を前記第１入力軸に伝達するエンジン始動ギヤ列（例えば、実施形態のエンジン始動ギヤ列４２）を設けるとともに、このエンジン始動ギヤ列に、前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチ（例えば、実施形態のツーウェイクラッチ４３）を設け、前記第２入力軸を、当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続するとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記車輪駆動部を前記モータジェネレータによって単独で駆動する電動駆動状態から、前記第１のクラッチを接続することにより、前記エンジン始動ギヤ列と第１入力軸を経由した前記出力軸の回転によって前記エンジンを始動し、前記エンジンの始動直後の回転が前記エンジン始動ギヤ列を通して前記出力軸に伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止することを特徴とする。
これにより、車輪駆動部がモータジェネレータによって単独で駆動されているときには、出力軸の回転がエンジン始動ギヤ列で減速されて第１入力軸に伝達される。このとき第１のクラッチが接続されると、第１入力軸からエンジンにトルクが加えられてエンジンが始動する。こうしてエンジンが始動すると、その動力が第１のクラッチを介して第１入力軸に入力されるが、エンジン始動ギヤ列には、第１入力軸から出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチが設けられているため、エンジンの始動直後の不安定な回転トルクは出力軸側に伝達されなくなる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のハイブリッド車両において、前記第２入力軸の回転を前記第１入力軸に逆向きの回転として伝達する反転機構（例えば、実施形態の差動歯車装置２５）を設け、前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記モータジェネレータと前記反転機構を作動させて、前記第１入力軸側の前記エンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して前記第１入力軸の逆転方向の動力を前記出力軸に伝達し、このとき、前記エンジン始動ギヤ列を通して前記第１入力軸から前記出力軸に回転が伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止することを特徴とする。
これにより、第２入力軸が出力軸とエンジンに対して遮断状態とされているときに、モータジェネレータが作動し、さらに反転機構が作動すると、モータジェネレータの動力によって第２入力軸が回転し、その回転が反転機構を介して第１入力軸に逆向きの回転として伝達されるようになる。こうして、第１入力軸が逆向きに回転すると、その回転がエンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して第１入力軸と車輪駆動部に伝達される。このとき、別のギヤ列とエンジン始動ギヤ列が出力軸側と同時に噛み合うことによる軸同士の相互ロックがツーウェイクラッチによって阻止される。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載のハイブリッド車両において、前記第２入力軸の回転を前記第１入力軸に逆向きの回転として伝達する反転機構を設け、前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記モータジェネレータと前記反転機構を作動させて、前記第１入力軸側の前記エンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して前記第１入力軸の逆転方向の動力を前記出力軸に伝達し、このとき、前記エンジン始動ギヤ列を通して前記第１入力軸から前記出力軸に回転が伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止し、さらに、この状態で前記蓄電手段の蓄電残容量が規定値を下回ったときには、前記第２のクラッチを容量制御しつつ接続することで前記エンジンを始動し、前記エンジンの動力による後退走行に切換えることを特徴とする。
これにより、モータジェネレータによる後退発進時に蓄電手段の蓄電残容量が規定値を下回り、モータジェネレータによる後退走行の継続が難しくなったときには、第２のクラッチを接続することによってエンジンが始動され、始動したエンジンの回転が反転機構を介して第１入力軸に逆向きの回転として伝達されるようになる。この結果、エンジンの動力によって車両の後退走行が継続されるようになる。この場合にも、別のギヤ列とエンジン始動ギヤ列が出力軸側と同時に噛み合うことによる軸同士の相互ロックがツーウェイクラッチによって阻止される。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項６に記載のハイブリッド車両において、前記第２入力軸の回転を前記第１入力軸に逆向きの回転として伝達する反転機構を設け、前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとを前記第２のクラッチによって接続し、その状態で前記モータジェネレータを作動させて前記エンジンを始動し、さらに前記反転機構を作動させることにより、前記第１入力軸の逆転方向の動力を、前記第１入力軸側の前記エンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して前記出力軸に伝達し、このとき、前記エンジン始動ギヤ列を通して前記第１入力軸から前記出力軸に回転が伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止することを特徴とする。
これにより、第２入力軸が出力軸と遮断状態とされ、かつエンジンと接続状態とされてモータジェネレータが作動すると、エンジンが始動し、第２入力軸がその動力を受けて回転するようになる。この状態から反転機構が作動すると、第２入力軸の回転が反転機構を介して第１入力軸に逆向きの回転として伝達されるようになる。こうして、第１入力軸が逆向きに回転すると、その回転がエンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して第１入力軸と車輪駆動部に伝達される。このとき、別のギヤ列とエンジン始動ギヤ列が出力軸側と同時に噛み合うことによる軸同士の相互ロックがツーウェイクラッチによって阻止される。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、請求項２〜９のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、動力駆動される補機（例えば、実施形態のエアコンプレッサ４８）を前記モータジェネレータに接続し、車両のアイドル停止時に、前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記モータジェネレータによって前記補機を作動させることを特徴とする。
これにより、車両のアイドル停止時には、モータジェネレータが出力軸やエンジンから切り離されて補機を作動させることになる。
【００２４】
請求項１１に記載の発明は、請求項２〜１０のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、複数のプラネタリギヤ（例えば、実施形態のプラネタリギヤ１９）を支持するキャリア（例えば、実施形態のキャリア２０）と、前記プラネタリギヤに噛合する第１サンギヤ（例えば、実施形態の第１サンギヤ２１）と第２サンギヤ（例えば、実施形態の第２サンギヤ２２）を有する差動歯車装置（例えば、実施形態の差動歯車装置２５）を備え、前記キャリアは前記第１入力軸に接続され、前記第１サンギヤは前記第２入力軸に接続され、前記第１入力軸は前記第１のクラッチを介して前記エンジンに接続され、前記第２入力軸は、前記モータジェネレータに接続される一方で、前記エンジンに前記第２のクラッチを介して接続され、前記第２サンギヤは前記第３のクラッチを介してエンジンに接続され、前記第１入力軸と前記出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な１速ギヤ列（例えば、実施形態の１速ギヤ列４０）と５速ギヤ列（例えば、実施形態の５速ギヤ列４１）と、前記出力軸の回転を減速して前記第１入力軸に伝達するエンジン始動ギヤ列（例えば、実施形態のエンジン始動ギヤ列４２）とが並列に設けられるとともに、１速ギヤ列による連結状態、５速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第１シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第１シンクロクラッチＳ１）が設けられ、前記エンジン始動ギヤ列には、前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチ（例えば、実施形態のツーウェイクラッチ４３）が設けられ、前記第２入力軸と出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な３速ギヤ列（例えば、実施形態の３速ギヤ列４４）と７速ギヤ列（例えば、実施形態の７速ギヤ列４５）とが並列に設けられるとともに、３速ギヤ列による連結状態、７速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第２シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第２シンクロクラッチＳ２）が設けられ、前記第３のクラッチの前記第２サンギヤ側と逆側の接離部には、前記エンジンとの接続状態、固定壁との接続状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第３シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第３シンクロクラッチＳ３）が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
この場合、差動歯車装置が動力分割機構を構成し、第３のクラッチによってエンジンと第２サンギヤが接続されると、エンジンの動力がキャリアと第１サンギヤを介して第１入力軸と第２入力軸とに分割される。また、第３のクラッチが遮断された状態で、第１，第２のクラッチのうちの一方が接続されると、エンジンの動力は第１入力軸と第２入力軸のうちの一方に伝達される。変速段の１速と５速は第１入力軸側の第１シンクロクラッチによって操作され、３速と７速は第２入力軸側の第２シンクロクラッチによって操作される。また、変速機の前進回転、後退回転、ニュートラルの状態は第３シンクロクラッチによって切換え操作される。第３シンクロクラッチによって第３のクラッチの第２サンギヤ側と逆側の接離部が固定壁に接続されると、差動歯車装置の第２サンギヤの回転が固定される。これにより、第１サンギヤが一方に回転すると、プラネタリギヤが第１サンギヤの回転方向と逆向きに公転し、その結果、キャリアには逆向きの回転が伝達されることになる。
また、エンジンが停止し第１のクラッチの接続が遮断された状態で出力軸がモータジェネレータの動力を受けて回転すると、出力軸の回転はエンジン始動ギヤ列で減速されて第１入力軸に伝達される。この状態から第１のクラッチが接続されると、エンジンに動力が伝達されてエンジンの始動が可能になる。エンジンの始動直後に第１入力軸に入力されたエンジンの動力は、ツーウェイクラッチの機能により、エンジン始動ギヤ列を通して出力軸に伝達されなくなる。
【００２６】
請求項１２に記載の発明は、請求項２〜１０のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、複数のプラネタリギヤ（例えば、実施形態のプラネタリギヤ２１９）を支持するキャリア（例えば、実施形態のキャリア２２０）と、前記プラネタリギヤに噛合するサンギヤ（例えば、実施形態のサンギヤ２２１）とリングギヤ（例えば、実施形態のリングギヤ２２３）を有する差動歯車装置（例えば、実施形態の遊星歯車装置２２５）を備え、前記リングギヤは前記第１入力軸に接続され、前記サンギヤは前記第２入力軸に接続され、前記第１入力軸は前記第１のクラッチを介して前記エンジンに接続され、前記第２入力軸は、前記モータジェネレータに接続される一方で、前記エンジンに前記第２のクラッチを介して接続され、前記キャリアは、前記第３のクラッチを介してエンジンに接続され、前記第１入力軸と前記出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な３速ギヤ列（例えば、実施形態の３速ギヤ列４４）と７速ギヤ列（例えば、実施形態の７速ギヤ列４５）と、前記出力軸の回転を減速して前記第１入力軸に伝達するエンジン始動ギヤ列（例えば、実施形態のエンジン始動ギヤ列４２）とが並列に設けられるとともに、３速ギヤ列による連結状態、７速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第１シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第１シンクロクラッチＳ１）が設けられ、前記エンジン始動ギヤ列には、前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチ（例えば、実施形態のツーウェイクラッチ４３）が設けられ、前記第２入力軸と出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な１速ギヤ列（例えば、実施形態の１速ギヤ列４０）と５速ギヤ列（例えば、実施形態の５速ギヤ列４１）とが並列に設けられるとともに、１速ギヤ列による連結状態、５速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第２シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第２シンクロクラッチＳ２）が設けられ、前記第３のクラッチの前記キャリア側と逆側の接離部には、前記エンジンとの接続状態、固定壁との接続状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第３シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第３シンクロクラッチＳ３）が設けられていることを特徴とする。
【００２７】
この場合、差動歯車装置が動力分割機構を構成し、第３のクラッチによってエンジンとキャリアが接続されると、エンジンの動力がリングギヤとサンギヤを介して第１入力軸と第２入力軸とに分割される。また、第３のクラッチが遮断された状態で、第１，第２のクラッチのうちの一方が接続されると、エンジンの動力は第１入力軸と第２入力軸のうちの一方に伝達される。変速段の１速と５速は第２入力軸側の第２シンクロクラッチによって操作され、３速と７速は第１入力軸側の第１シンクロクラッチによって操作される。また、変速機の前進回転、後退回転、ニュートラルの状態は第３シンクロクラッチによって切換え操作される。第３シンクロクラッチによって第３のクラッチの第２サンギヤ側と逆側の接離部が固定壁に接続されると、差動歯車装置のキャリアの公転が固定される。これにより、サンギヤが一方に回転すると、プラネタリギヤが逆転方向に自転し、その結果、リングギヤには逆向きの回転が伝達されることになる。
また、エンジンが停止し第１のクラッチの接続が遮断された状態で出力軸がモータジェネレータの動力を受けて回転すると、出力軸の回転はエンジン始動ギヤ列で減速されて第１入力軸に伝達される。この状態から第１のクラッチが接続されると、エンジンに動力が伝達されてエンジンの始動が可能になる。エンジンの始動直後に第１入力軸に入力されたエンジンの動力は、ツーウェイクラッチの機能により、エンジン始動ギヤ列を通して出力軸に伝達されなくなる。
【００２８】
請求項１３に記載の発明は、請求項２〜１０のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、複数のプラネタリギヤ（例えば、実施形態のプラネタリギヤ２１９）を支持するキャリア（例えば、実施形態のキャリア２２０）と、前記プラネタリギヤに噛合するサンギヤ（例えば、実施形態のサンギヤ２２１）とリングギヤ（例えば、実施形態のリングギヤ２２３）を有する差動歯車装置（例えば、実施形態の差動歯車装置２２５）を備え、前記リングギヤは前記第１入力軸に接続され、前記サンギヤは前記第２入力軸に接続され、前記第１入力軸は前記第１のクラッチを介して前記エンジンに接続され、前記第２入力軸は、前記モータジェネレータに接続される一方で、前記エンジンに前記第２のクラッチを介して接続され、前記キャリアは、前記第３のクラッチを介してエンジンに接続され、前記第１入力軸と前記出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な３速ギヤ列（例えば、実施形態の３速ギヤ列４４）と７速ギヤ列（例えば、実施形態の７速ギヤ列４５）が並列に設けられるとともに、３速ギヤ列による連結状態、７速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第１シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第１シンクロクラッチＳ１）が設けられ、前記７速ギヤ列には、前記第１シンクロクラッチとは別経路で前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチ（例えば、実施形態のツーウェイクラッチ４３）が設けられ、前記第２入力軸と出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な１速ギヤ列（例えば、実施形態の１速ギヤ列４０）と５速ギヤ列（例えば、実施形態の５速ギヤ列４１）とが並列に設けられるとともに、１速ギヤ列による連結状態、５速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第２シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第２シンクロクラッチＳ２）が設けられ、前記第３のクラッチの前記キャリア側と逆側の接離部には、前記エンジンとの接続状態、固定壁との接続状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第３シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第３シンクロクラッチＳ３）が設けられていることを特徴とする。
【００２９】
この場合、差動歯車装置が動力分割機構を構成し、第３のクラッチによってエンジンとキャリアが接続されると、エンジンの動力がリングギヤとサンギヤを介して第１入力軸と第２入力軸とに分割される。また、第３のクラッチが遮断された状態で、第１，第２のクラッチのうちの一方が接続されると、エンジンの動力は第１入力軸と第２入力軸のうちの一方に伝達される。変速段の１速と５速は第２入力軸側の第２シンクロクラッチによって操作され、３速と７速は第１入力軸側の第１シンクロクラッチによって操作される。また、変速機の前進回転、後退回転、ニュートラルの状態は第３シンクロクラッチによって切換え操作される。第３シンクロクラッチによって第３のクラッチの第２サンギヤ側と逆側の接離部が固定壁に接続されると、差動歯車装置のキャリアの公転が固定される。これにより、サンギヤが一方に回転すると、プラネタリギヤが逆転方向に自転し、その結果、リングギヤには逆向きの回転が伝達されることになる。
また、エンジンが停止し第１のクラッチの接続が遮断された状態で出力軸がモータジェネレータの動力を受けて回転すると、出力軸の回転動力はツーウェイクラッチを介して７速ギヤ列を通り、ここで減速されて第１入力軸に伝達される。この状態から第１のクラッチが接続されると、エンジンに動力が伝達されてエンジンの始動が可能になる。エンジンの始動直後に第１入力軸に入力されたエンジンの動力は、ツーウェイクラッチの機能により、７速ギヤ列を通して出力軸に伝達されなくなる。
【００３０】
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、前記第１入力軸と出力軸を接続するギヤ列の前記出力軸側のギヤ要素（例えば、実施形態のドリブンギヤ４５ｂ）と、前記第２入力軸と出力軸を接続するギヤ列の前記出力軸側のギヤ要素とが共用され、前記第１入力軸側のギヤ要素と前記第２入力軸側のギヤ要素が前記出力軸上の共通のギヤ要素に共噛みされるとともに、前記第１入力軸側のギヤ要素と前記第２入力軸側のギヤ要素が異なる歯数に設定されていることを特徴とする。
これにより、第１入力軸側のギヤ要素と第２入力軸側のギヤ要素が軸方向でオーバーラップして配置され、装置全体の軸長の短縮が可能になるとともに、出力軸上のギヤ要素の部品点数が削減されることになる。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１に記載の発明によれば、それぞれ固有のギヤ列を介して出力軸に接続可能な第１，第２入力軸と、動力分割機構とを組み合わせ、これらを第１〜第３のクラッチによってエンジンと適宜断接することで変速段を切換えることから、装置の軸長の増大を招くことなく変速段の多段化を図ることでき、さらに、モータジェネレータが第１入力軸と第２入力軸の少なくとも一方に接続されていることから、モータジェネレータによる電動駆動時には、モータジェネレータの接続される側の入力軸上のギヤ列を選択して適切な変速段を使用することができ、しかも、ハイブリッド駆動時には、出力軸へのモータジェネレータの動力伝達を途切れさせることなく変速段のプレシフトを行うことができる。したがって、車両の燃費効率の向上とドライバビリティの向上を図ることができる。
【００３２】
請求項２に記載の発明によれば、それぞれ固有のギヤ列を介して出力軸に接続可能な第１，第２入力軸と、動力分割機構とを組み合わせ、これらを第１〜第３のクラッチによってエンジンと適宜断接することで変速段を切換えることから、装置の軸長の増大を招くことなく変速段の多段化を図ることができるうえ、モータジェネレータが第２入力軸に接続されていることから、モータジェネレータによる電動駆動時には、第２入力軸上のギヤ列を選択して適切な変速段を使用することができ、しかも、ハイブリッド駆動時には、出力軸へのモータジェネレータの動力伝達を途切れさせることなく変速段のプレシフトを行うことができる。したがって、車両の燃費効率の向上とドライバビリティの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の全体構成を示す図である。
【図２】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両を模式的に示した図である。
【図３】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両で採用される変速機の作動図表である。
【図４】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両で採用される変速機の速度線図である。
【図５】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の１速走行時の作動状態を示す図である。
【図６】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の２速走行時の作動状態を示す図である。
【図７】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の３速走行時の作動状態を示す図である。
【図８】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の４速走行時の作動状態を示す図である。
【図９】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の５速走行時の作動状態を示す図である。
【図１０】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の６速走行時の作動状態を示す図である。
【図１１】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の７速走行時の作動状態を示す図である。
【図１２】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の前方発進時の作動状態を示す図である。
【図１３】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の後退発進時の作動状態を示す図である。
【図１４】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の後退発進時の作動状態を示す図である。
【図１５】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の後退発進時の作動状態を示す図である。
【図１６】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の前方発進時の作動状態を示す図である。
【図１７】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の走行時における変速機、エンジン、モータジェネレータの作動を示すタイミングチャートである。
【図１８】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の走行時における変速機、エンジン、モータジェネレータの作動を示すタイミングチャートである。
【図１９】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の走行時における変速機、エンジン、モータジェネレータの作動を示すタイミングチャートである。
【図２０】この発明の第２の実施形態のハイブリッド車両の全体構成を示す図である。
【図２１】この発明の第２の実施形態のハイブリッド車両を模式的に示した図である。
【図２２】この発明の第２の実施形態のハイブリッド車両で採用される変速機の作動図表である。
【図２３】この発明の第２の実施形態のハイブリッド車両の走行時における変速機、エンジン、モータジェネレータの作動を示すタイミングチャートである。
【図２４】この発明の第３の実施形態のハイブリッド車両の全体構成を示す図である。
【図２５】この発明の第３の実施形態のハイブリッド車両を模式的に示した図である。
【図２６】この発明の第４の実施形態のハイブリッド車両を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
最初に、図１〜図１９に示す第１の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態のハイブリッド車両１００の全体構成を示す図である。同図に示すように、このハイブリッド車両１００は、駆動源として機能するエンジン１と、駆動源と発電機として機能するモータジェネレータ２と、車輪駆動部であるディファレンシャル装置３と、エンジン１、モータジェネレータ２、ディファレンシャル装置３の３者の間に介装されて入出力の回転速度比を調整する変速機４と、モータジェネレータ３に対して電力を供給しモータジェネレータ３で発電された電力を蓄電する蓄電手段である高圧バッテリ５と、を備えている。
【００３５】
エンジン１は、ガソリンや軽油等の燃料を燃焼して動力を発生するレシプロ式の多気筒の内燃機関であり、その出力軸１ａには、ダンパ機能を備えたフライホイール６が接続されている。
【００３６】
モータジェネレータ２は、３相のＤＣブラシレスモータによって構成され、変速機４のハウジング（図示せず）に一体に固定された円環状のステータ７と、ステータ７の内側に回転可能に配置された円環状のロータ８とを備えている。ロータ８には複数の永久磁石（図示せず）が装着され、ステータ７には３相のコイル（図示せず）が巻回されている。
ステータ７のコイルは、インバータを含むパワードライブ・ユニット（ＰＤＵ）９を介して高圧バッテリ５に接続されている。ＰＤＵ９は、モータジェネレータ２やエンジン１の作動機器を統合的に制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０に電気的に接続されるとともに、補機作動用の低圧バッテリである１２Ｖバッテリ１１にも電気的に接続されている。
ＥＣＵ１０は、車両の運転状況に応じてＰＤＵ９を制御し、それによって高圧バッテリ１１の電力によるモータジュネレータ２の力行運転と、モータジェネレータ２の発電電力を高圧バッテリ５に充電する回生運転とを行う。
【００３７】
変速機４は、エンジン１の出力軸１ａにフライホイール６を介して結合される直結軸１２が設けられ、直結軸１２の外周側には、円筒状の第１入力軸１３と第２入力軸１４が同軸に、かつ回転可能に配置されている。第１入力軸１３は、第２入力軸１４よりも大径に形成され、かつ第２入力軸１４のほぼ半分の長さの軸長とされている。また、変速機４には、第１，第２入力軸１３，１４と平行に一対の出力軸１５，１６が設けられ、これらの出力軸１５，１６上に設けられたファイナルギヤ１７，１８がディフアレンシャル装置３のリングギヤ３ａに常時噛み合っている。
【００３８】
変速機４のエンジン１側と逆側の軸方向の端部には、プラネタリギヤ１９を回転可能に支持するキャリア２０と、プラネタリギヤ１９に噛合する第１サンギヤ２１及び第２サンギヤ２２を備えた差動歯車装置２５（動力分割機構）が設けられている。各プラネタリギヤ１９は、外径と歯数の異なる２つのギヤ部１９ａ，１９ｂを同軸にかつ一体回転可能に備え、外径の大きいギヤ部１９ａが第１サンギヤ２１と噛合され、外径の小さいギヤ部１９ｂが第２サンギヤ２２と噛合されている。
第１サンギヤ２１と第２サンギヤ２２は、直結軸１２の外周側に軸方向に並んで同軸に配置され、第１サンギヤ２１は、第１入力軸１３の軸方向の端部に一体回転可能に設けられている。第２サンギヤ２２は、複数のプラネタリギヤ１９の一方のギヤ部１９ｂの外周側を非接触状態で覆う保持リング２６に一体回転可能に設けられている。
キャリア２０は、第２入力軸１４の軸方向の端部に一体回転可能に設けられている。このキャリア２０には、複数のプラネタリギヤ１９の他方のギヤ部１９ａの外周側を非接触状態で覆う保持リング２７が一体に設けられている。
【００３９】
また、保持リング２６，２７の外周側にはクラッチドラム２８が回転可能に設けられ、クラッチドラム２８とキャリア２０側の保持リング２７の間には第１のクラッチＣＬ１が設けられ、クラッチドラム２８と第２サンギヤ２２側の保持リング２６の間には第３のクラッチＣＬ３が設けられている。なお、クラッチドラム２８は、第３のクラッチＣＬ３の第２サンギヤ２２側と逆側の接離部を構成している。第１のクラッチＣＬ１と第３のクラッチＣＬ３は、いずれも多板式のクラッチによって構成され、ＥＣＵ１０による制御に基づく油圧操作によって動力の断接が行われるようになっている。
【００４０】
クラッチドラム２８は、直結軸１２に対し、第３シンクロクラッチＳ３（同期噛合い装置）によって断接可能とされている。第３シンクロクラッチＳ３は、クラッチドラム２８を、直結軸１２（エンジン１）との接続状態、変速機４の固定壁３６との接続状態（回転停止状態）、ニュートラル状態の３状態のうちのいずれかに選択的に切換えるものであり、ＥＣＵ１０による制御に基づく油圧操作によってこれらの状態の切換えを実行する。第３シンクロクラッチＳ３の上記の３状態の切換えは車室内のシフトレバーや切換えスイッチの操作に応じて行われる。即ち、ドライブモード等の車両を前進させるモードでは、クラッチドラム２８を直結軸１２（エンジン１）に接続し、パーキングモードやリバースモードでは、クラッチドラム２８を固定壁３６に接続し、ニュートラルモードでは、クラッチドラム２８をニュートラル状態とする。
なお、クラッチドラム２８が直結軸１２（エンジン１）に接続された状態においては、第１のクラッチＣＬ１が接続されると、エンジン１とキャリア２０（第１入力軸１３）とが接続状態とされ、また、第３のクラッチＣＬ３が接続されると、エンジン１と第２サンギヤ２２とが接続状態とされる。
【００４１】
また、第２入力軸１４のエンジン１側の端部は、モータジェネレータ２のロータ８に一体回転可能に接続されるとともに、第２のクラッチＣＬ２を介して直結軸１２（エンジン１）に対して断接可能とされている。第２のクラッチＣＬ２は、第１，第３のクラッチＣＬ１，ＣＬ３と同様に多板式のクラッチによって構成され、ＥＣＵ１０による制御に基づく油圧操作によって動力の断接が行われるようになっている。
【００４２】
ところで、第１入力軸１３と一方の出力軸１５には、常時相互に噛合うギヤ対から成る１速ギヤ列４０が設けられている。この１速ギヤ列４０は、第１入力軸１３側のドライブギヤ４０ａが第１入力軸１３に一体に固定される一方で、出力軸１５側のドリブンギヤ４０ｂが出力軸１５に回転可能に支持され、後述する第１シンクロクラッチＳ１（同期噛合い装置）の操作によって出力軸１５に断接可能にされている。
また、第１入力軸１３と他方の出力軸１６には、常時相互に噛合うギヤ対から成る５速ギヤ列４１とエンジン始動ギヤ列４２が設けられている。５速ギヤ列４１は、第１入力軸１３側のドライブギヤ４１ａが第１入力軸１３に一体に固定される一方で、出力軸１６側のドリブンギヤ４１ｂが出力軸１６に対して回転可能に支持され、第１シンクロクラッチＳ１の操作によって出力軸１６に断接可能にされている。
【００４３】
第１シンクロクラッチＳ１は、一方の出力軸１５側の操作子と他方の出力軸１６側の操作子が相互に連動するように設けられ、１速ギヤ列４０のドリブンギヤ４０ｂと出力軸１５との接続状態、５速ギヤ列４１のドリブンギヤ４１ｂと出力軸１６との接続状態、いずれのドリブンギヤ４０ｂ，４１ｂも出力軸１５，１６に接続しないニュートラル状態のうちのいずれかを選択的に切換えるものであり、ＥＣＵ１０による制御に基づく油圧操作によってこれらの状態の切換えを実行する。
【００４４】
エンジン始動ギヤ列４２は、第１入力軸１３側のドライブギヤ４２ａが第１入力軸１３に一体に固定され、他方の出力軸１６側のドリブンギヤ４２ｂが出力軸１６に対してツーウェイクラッチ４３を介して取り付けられている。
ツーウェイクラッチ４３は周知の構造のものが用いられるが、このツーウェイクラッチ４３は、ドリブンギヤ４２ｂとドライブギヤ４２ａを介した出力軸１６側から第１入力軸１３への正転・逆転双方の回転伝達を許容し、第１入力軸１３側から出力軸１６への正転・逆転双方の回転伝達を阻止するようになっている。
【００４５】
また、第２入力軸１４と一方の出力軸１５には、常時相互に噛合うギヤ対から成る３速ギヤ列４４が設けられている。この３速ギヤ列４４は、第２入力軸１４側のドライブギヤ４４ａが第２入力軸１４に一体に固定される一方で、出力軸１５側のドリブンギヤ４４ｂが出力軸１５に回転可能に支持され、後述する第２シンクロクラッチＳ２（同期噛合い装置）の操作によって出力軸１５に断接可能にされている。
第２入力軸１４と他方の出力軸１６には、常時相互に噛合うギヤ対から成る７速ギヤ列４５が設けられている。７速ギヤ列４５は、第２入力軸１４側のドライブギヤ４５ａが第２入力軸１４に一体に固定される一方で、出力軸１６側のドリブンギヤ４５ｂが出力軸１６に対して回転可能に支持され、第２シンクロクラッチＳ２の操作によって出力軸１６に断接可能にされている。
【００４６】
第２シンクロクラッチＳ２は、第１シンクロクラッチＳ１と同様に、一方の出力軸１５側の操作子と他方の出力軸１６側の操作子が相互に連動するように設けられ、３速ギヤ列４４のドリブンギヤ４４ｂと出力軸１５との接続状態、７速ギヤ列４５のドリブンギヤ４５ｂと出力軸１６との接続状態、いずれのドリブンギヤ４４ｂ，４５ｂも出力軸１５，１６に接続されないニュートラル状態のうちのいずれかに選択的に切換えるものであり、ＥＣＵ１０による制御に基づく油圧操作によってこれらの状態の切換えを実行する。
【００４７】
なお、図１中４７は、高圧バッテリ５の電圧が低下したときに、１２Ｖバッテリ１１によってエンジン１を始動するためスタータモータであり、また、同図中４８は、動力駆動される一補機である空気調和装置のエアコンプレッサである。このエアコンプレッサ４８は、モータジェネレータ２、若しくは、第２入力軸１４に対して接続可能とされている。
【００４８】
図２は、機能の把握を容易にするために、図１に示すハイブリッド車両１００を模式化して示した図である。この図においては、差動歯車装置２５を単純化し、第１サンギヤ２１と第２サンギヤ２２とキャリア２０を相互に連結された平行な３本の線で示し、ディファレンシャル装置３に接続される出力軸１５，１６は１本の線で示している。なお、ハイブリッド車両１００の各作動を説明するために後に参照する図５〜図１６についても同様である。
図３は、変速機４の各シフトモードに対応する第１〜第３のクラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３と第１〜第３シンクロクラッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３の作動状態を図表化して示したものである。
図４は、出力軸１５，１６側の回転を基準にしたエンジン１側の回転速度比を、エンジン１からの入力に用いるクラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３を対応させて示した速度線図であり、同図中（１）〜（７）は変速機の対応する変速段を意味し、ＲＶＳは後退段を意味するものとする。
以下、上記の各図を参照しつつ、図５〜図１６に示す各作動状態について順次説明する。
【００４９】
[１速エンジン走行]
図３に示すように、第３シンクロクラッチＳ３は前進側（エンジン１側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１と第２シンクロクラッチＳ２は１速ギヤ列４０側と３速ギヤ列４４側にそれぞれ接続され、その状態で第１のクラッチＣＬ１が接続される。
これにより、エンジン１の動力は、図５の実線矢印で示すように、差動歯車装置２５のキャリア２０を通して第１入力軸１３に入力され、１速ギヤ列４０で１速段の変速比に変速されて出力軸１５，１６に出力される。
この状態では、第２入力軸１４が第２のクラッチＣＬ２によってエンジン１側と切り離され、かつ第２シンクロクラッチＳ２を通して出力軸１５，１６側と３速ギヤ列４４で接続されているため、この状態からモータジェネレータ２を作動させることにより、図５の上側の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を３速段にしたハイブリッド駆動が可能となる。また、車両の減速時に、この状態でモータジェネレータ２が回生制動状態にされると、モータジェネレータ２は３速段で回生運転を行う。
なお、この１速エンジン走行時には、図５の下側の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２をエンジン１に直結してハイブリッド駆動を行うことも可能である。この場合、第２シンクロクラッチＳ２をニュートラル状態にし、第２のクラッチＣＬ２によってモータジェネレータ２とエンジン１とを直結する。これにより、モータジェネレータ２は結果として１速段でハイブリッド駆動を行うことになる。
【００５０】
[２速エンジン走行]
図３に示すように、第３シンクロクラッチＳ３は前進側（エンジン１側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１と第２シンクロクラッチＳ２は１速ギヤ列４０側と３速ギヤ列４４側にそれぞれ接続され、その状態で第３のクラッチＣＬ３が接続される。
このとき、第１入力軸１３側の１速ギヤ列４０と第２入力軸１４側の３速ギヤ列４４がそれぞれ出力軸１５，１６側に噛合するが、各出力軸１５，１６は、図１に示すようにファイナルギヤ１７，１８を介してディファレンシャル装置３に同時に噛合（共噛み）しているため、差動歯車装置２５のキャリア２０と第１サンギヤ２１の回転比関係が、２速の変速段が得られるように固定される。したがって、この状態で第３のクラッチＣＬ３によってエンジン１と第２サンギヤ２２が接続されると、エンジン１の動力は、図６の実線矢印で示すように、差動歯車装置２５のキャリア２０と第１サンギヤ２１とに分割され、その動力が２速段に変速されて出力軸１５，１６に出力される。
この状態では、第２入力軸が第２シンクロクラッチＳ２を通して出力軸１５側と３速ギヤ列４４で接続されているため、この状態からモータジェネレータ２を作動させることにより、図６の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を３速段にしたハイブリッド駆動が可能となる。また、この場合も、車両の減速時にモータジェネレータ２が回生制動状態にされると、モータジェネレータ２は３速段で回生運転を行う。
【００５１】
[３速エンジン走行]
図３に示すように、第３シンクロクラッチＳ３は前進側（エンジン１側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１はニュートラルにされ、第２シンクロクラッチＳ２は３速ギヤ列４４側に接続され、その状態で第２のクラッチＣＬ２が接続される。
これにより、エンジン１の動力は、図７の実線矢印で示すように、差動歯車装置２５の第１サンギヤ２１を通して第２入力軸１４に入力され、３速ギヤ列４４で３速段の変速比に変速されて出力軸１５に出力される。
また、この状態からモータジェネレータ２を作動させることにより、図７の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を３速段にしたハイブリッド駆動が可能となり、車両の減速時に、モータジェネレータ２が回生制動状態にされると、モータジェネレータ２は３速段で回生運転を行うことになる。
【００５２】
[４速エンジン走行]
図３に示すように、第３シンクロクラッチＳ３は前進側（エンジン１側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１と第２シンクロクラッチＳ２は５速ギヤ列４１側と３速ギヤ列４４側にそれぞれ接続され、その状態で第３のクラッチＣＬ３が接続される。
このとき、第１入力軸１３側の５速ギヤ列４１と第２入力軸１４側の３速ギヤ列４４の同時噛合いによってキャリア２０と第１サンギヤ２１の回転比関係が、４速の変速段が得られるように固定され、エンジン１の動力は、図８の実線矢印で示すように、キャリア２０と第１サンギヤ２１とに分割され、その動力が４速段に変速されて出力軸１５，１６に出力される。
この状態からモータジェネレータ２を作動させることにより、図８の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を３速段にしたハイブリッド駆動が可能となり、車両の減速時に、モータジェネレータ２が回生制動状態にされると、モータジェネレータ２は３速段で回生運転を行うことになる。
【００５３】
[５速エンジン走行]
図３に示すように、第３シンクロクラッチＳ３は前進側（エンジン１側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１と第２シンクロクラッチＳ２は５速ギヤ列４１側と３速ギヤ列４４側にそれぞれ接続され、その状態で第１のクラッチＣＬ１が接続される。
エンジン１の動力は、図９の実線矢印で示すように、キャリア２０を通して第１入力軸１３に入力され、５速ギヤ列４１で５速段の変速比に変速されて出力軸１５，１６に出力される。
この状態からモータジェネレータ２を作動させることにより、図９の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を３速段にしたハイブリッド駆動が可能となり、車両の減速時に、モータジェネレータ２が回生制動状態とされると、モータジェネレータ２は３速段で回生運転を行うことになる。なお、このとき第２入力軸１４側の第２シンクロクラッチＳ２を７速ギヤ列４５側に切換えることにより、図９の別の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を７速段にしたハイブリッド駆動と回生制動が可能になる。
【００５４】
[６速エンジン走行]
図３に示すように、第３シンクロクラッチＳ３は前進側（エンジン１側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１と第２シンクロクラッチＳ２は５速ギヤ列４１側と７速ギヤ列４５側にそれぞれ接続され、その状態で第３のクラッチＣＬ３が接続される。
このとき、第１入力軸１３側の５速ギヤ列４１と第２入力軸１４側の７速ギヤ列４５の同時噛合いによってキャリア２０と第１サンギヤ２１の回転比関係が、６速の変速段が得られるように固定され、エンジン１の動力は、図１０の実線矢印で示すように、キャリア２０と第１サンギヤ２１とに分割され、その動力が６速段に変速されて出力軸１５，１６に出力される。
この状態からモータジェネレータ２を作動させることにより、図１０の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を７速段にしたハイブリッド駆動が可能となり、車両の減速時に、モータジェネレータ２が回生制動状態にされると、モータジェネレータ２は７速段で回生運転を行うことになる。
【００５５】
[７速エンジン走行]
図３に示すように、第３シンクロクラッチＳ３は前進側（エンジン１側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１はニュートラルにされ、第２シンクロクラッチＳ２は７速ギヤ列４５側に接続され、その状態で第２のクラッチＣＬ２が接続される。
エンジン１の動力は、図１１の実線矢印で示すように、第１サンギヤ２１を通して第２入力軸１４に入力され、７速ギヤ列４５で７速段の変速比に変速されて出力軸１６に出力される。
また、この状態からモータジェネレータ２を作動させることにより、図１１の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を７速段にしたハイブリッド駆動が可能となり、車両の減速時に、モータジェネレータ２が回生制動状態にされると、モータジェネレータ２は７速段で回生運転を行うことになる。
【００５６】
[モータによる前方発進→エンジン始動]
図１２に示すように、モータジェネレータ２の動力で車両を前方発進する準備段階として、第１〜第３のクラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３はすべて遮断状態とされ、第３シンクロクラッチＳ３はエンジン１（直結軸１２）側に接続され、第１シンクロクラッチＳ１はニュートラルにされ、第２シンクロクラッチＳ２は３速ギヤ列４４側に接続される。
この状態からモータジェネレータ２が始動されると、図１２中の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２の動力が３速ギヤ列４４を介して出力軸１５，１６に伝達され、車両はこれによって前方発進する。また、このとき出力軸１５，１６の回転がエンジン始動ギヤ列４２で減速され、その回転が第１入力軸１３へと伝達される。
【００５７】
次に、この状態からモータジェネレータ２のトルクを増大させつつ第１のクラッチＣＬ１が接続されると、図１２中の別の点線矢印で示すように第１入力軸１３の回転がエンジン１に伝達され、このとき、エンジン１の内部において燃料噴射と点火を行うことによってエンジン１が始動される。なお、こうしてエンジン１が始動されると、始動直後の不安定な回転が第１のクラッチＣＬ１を通して第１入力軸１３に伝達されるが、第１入力軸１３と出力軸１６の間のエンジン始動ギヤ列４２には、第１入力軸１３側から出力軸１５，１６への動力伝達を阻止するツーウェイクラッチ４３が設けられているため、このときエンジン１のトルクは出力軸１５，１６側には伝達されない。
【００５８】
この後、第１のクラッチＣＬ１によって第１入力軸１３がエンジン１から切り離され、例えば、そのまま第２のクラッチＣＬ２が接続されることにより、図１２中の実線矢印で示すように、エンジン１の動力が第２入力軸１４と３速ギヤ列４４を介して出力軸１５に伝達される。これにより、モータジェネレータ２とエンジン１の動力が合成されて出力軸１５に伝達され、ハイブリッド駆動が実現される。
なお、エンジン１の始動後には、第１〜第３のクラッチＣＬ１〜ＣＬ３とシンクロクラッチＳ１，Ｓ２の作動の組み合わせによって前進側の任意の変速段に変速することもできる。
【００５９】
[モータによる後退発進]
図１３に示すように、モータジェネレータ２の動力で車両を後退発進する準備段階として、第３シンクロクラッチＳ３は後退側（固定壁３６側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１は１速ギヤ列４０側に接続され、第２シンクロクラッチＳ２はニュートラルにされる。
次に、この状態から第３のクラッチＣＬ３が接続されることによって差動歯車装置２５の第２サンギヤ２２がロックされ、その状態でモータジェネレータ２が回転駆動される。これにより、図１３中の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２による第２入力軸１４の正転方向の回転が差動歯車装置２５を介して逆転方向の回転として第１入力軸１３に伝達される。このとき、第１入力軸１３の回転は１速ギヤ列４０を介して出力軸１５，１６に伝達され、エンジン始動ギヤ列４２を通した第１入力軸１３から出力軸１５，１６への回転伝達はツーウェイクラッチ４３の機能によって阻止される。したがって、第１入力軸１３と出力軸１５，１６は、ギヤ比の異なる２組のギヤが同時に噛み合うことによる相互ロックが回避される。
また、モータジェネレータ２の動力で車両を後退発進している最中にバッテリ５の残容量が規定値を下回ったときには、上述の状態から第２のクラッチＣＬ２を容量制御しつつ接続することでエンジン１を始動し、そこでエンジン１の動力による後退走行に切換える。
【００６０】
[モータによるエンジン始動後の後退発進]
図１４に示すように、モータジェネレータ２の動力でエンジン１を始動し、その動力で車両を後退発進する準備段階として、第３シンクロクラッチＳ３は後退側（固定壁３６側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１は１速ギヤ列４０側に接続され、第２シンクロクラッチＳ２はニュートラルにされる。
【００６１】
次に、この状態から第２のクラッチＣＬ２によって第２入力軸１４とエンジン１が連結され、その状態でモータジェネレータ２が回転駆動される。このとき、エンジン１の内部で燃料噴射と点火を行うことによってエンジン１が始動される（図１４中の点線矢印参照）。
【００６２】
この後、第３のクラッチＣＬ３が接続されて差動歯車装置２５の第２サンギヤ２２の回転がロックされる。これにより、図１２中の実線矢印で示すように、エンジン１による第２入力軸１４の正転方向の回転は差動歯車装置２５を介して逆転方向の回転として第１入力軸１３に伝達される。この場合も、第１入力軸１３の回転が１速ギヤ列４０を介して出力軸１５，１６に伝達され、エンジン始動ギヤ列４２を通した第１入力軸１３から出力軸１５，１６への回転伝達はツーウェイクラッチ４３の機能によって阻止される。これにより、第１入力軸１３と出力軸１５，１６の相互ロックは回避される。
【００６３】
[スタータモータによるエンジン始動後の後退発進]
通常は、モータジェネレータ２によって上記のようにエンジン１を始動するが、高圧バッテリ５の残容量が規定値を下回る場合には、図１５に示すように、モータジェネレータ２に代えてスタータモータ４７によってエンジン１を始動させる（図１５中の点線矢印参照）。この場合、後退発進のための準備操作やエンジン始動後の作動は、モータジェネレータ２を用いる場合と同様となる。なお、スタータモータ４７は、１２Ｖバッテリ１１の電力によって駆動されるが、１２Ｖバッテリ１１を用いるスタータモータ４７による始動は低温始動用のために可及的に控えるようにする。
【００６４】
[アイドル停止中のコンプレッサ作動→車両発進]
アイドル停止中に空調装置を用いる場合には、モータジェネレータ２を用いてエアコンプレッサ４８を作動させることができる。この場合、図１６に示すように、第２シンクロクラッチＳ２がニュートラル状態にされて第２入力軸１４と出力軸１５，１６との動力伝達が遮断されるとともに、第２入力軸１４とエンジン１の間が第２のクラッチＣＬ２によって遮断される。そして、この状態でモータジェネレータ２とエアコンプレッサ４８が接続され、モータジェネレータ２によってエアコンプレッサ４８が駆動される。
【００６５】
また、この状態から車両を発進する場合には、モータジェネレータ２を回転させたまま第２のクラッチＣＬ２を接続し、図１６中の点線矢印で示すように、そのモータジェネレータ２の動力によってエンジン１を始動する。こうして、エンジン１が始動されると、図１６中の実線矢印で示すように、第１のクラッチＣＬ１を接続してエンジン１とモータジェネレータ２の動力を第１入力軸１３に伝達し、さらに１速ギヤ列４０で変速してその動力を出力軸１５，１６へと伝達する。これにより、車両はエンジン１とモータジェネレータ２の動力を受けて発進する。
【００６６】
以上では、運転状況に応じたこのハイブリッド車両１００の個別の作動について説明したが、つづいて、図１７，図１８，図１９に示す各走行パターン例にしたがって車両制御の流れを説明する。なお、以下の説明においては、モータジェネレータ２単体による発進と走行をそれぞれ「ＥＶ発進」と「ＥＶ走行」と呼び、モータジェネレータ２単体による定速走行を「ＥＶクルーズ走行」と呼ぶものとする。
【００６７】
[ＥＶ発進→エンジン走行→ＥＶクルーズ走行]
図１７に示す走行パターンにおいては、（ａ）の時点において、モータジェネレータ２単体で車両の発進を行う。このとき、第１〜第３のクラッチＣＬ１〜ＣＬ３は全て遮断状態とされ、第１シンクロクラッチＳ１はニュートラルにされ、第２シンクロクラッチＳ２は３速ギヤ列４４に接続され、第３シンクロクラッチＳ３はエンジン１側（前進側）に接続されている。したがって、このときモータジェネレータ２は３速段で車両を前進駆動する。
【００６８】
次に、（ｂ）の領域では、第１のクラッチＣＬ１が接続され、３速ギヤ列４４と出力軸１５，１６を通したモータジェネレータ２回転がエンジン始動ギヤ列４２と第１入力軸１３を経由してエンジン１に伝達される。この状態からモータジェネレータ２のトルクを増大させつつ（図中（ｂ−ｃ）参照）、エンジン１での燃料噴射と点火が行われ、（ｃ）の領域において、エンジン１が始動される。エンジン１の回転速度はここで上昇する。
【００６９】
この後、（ｄ）の領域において、第１のクラッチＣＬ１の接続状態から第２のクラッチＣＬ２の接続状態へと切換えられ、エンジン１の動力が３速ギヤ列４４を通して出力軸１５，１６へと伝達される。したがって、このとき車両はモータジェネレータ２とエンジン１の動力を用いたハイブリッド駆動となる。
【００７０】
この状態からさらにアクセルペダルが踏み込まれて車両が加速すると、（ｅ）の領域において、最初に、第１入力軸１３側の５速ギヤ列４１がプレシフトされ、つづいて第２のクラッチＣＬ２の接続状態から第３のクラッチＣＬ３の接続状態へと切換えられ、エンジン１の動力が４速段に変速されて出力軸１５，１６に伝達されるようになる。さらに加速が続くと、第３のクラッチＣＬ３の接続状態から第１のクラッチＣＬ１の接続状態へと切換えられ、エンジン１の動力が５速段に変速されて出力軸１５，１６に伝達されるようになる。この間、車両はほぼエンジン走行となる。
【００７１】
（ｆ）の領域は、ＥＶクルーズ走行領域であり、この領域では、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３がすべて遮断状態にされる。このとき、モータジェネレータ２は３速ギヤ列４４で定速走行を行い、その間、エンジン１は機関停止状態、若しくは、気筒休止状態とされる。
なお、このエンジン１の機関停止や気筒休止への切換えは、例えば、ナビゲーションシステムの情報に基づいて実行したり、車室内のモードスイッチ（「エコランモード」等）の切換え操作に応じて実行したりするようにしても良い。
【００７２】
また、この状態から高圧バッテリ５の残容量の低下等によってＥＶクルーズ走行を終了する場合には、（ｇ）の領域で、第１のクラッチＣＬ１を接続し、エンジン１を再始動してエンジン１によるクルーズ走行に切換える。この（ｇ）の領域でのエンジン１の始動は上記の（ｂ）〜（ｄ）と同様になる。また、エンジン１によるクルーズ走行に切換えるときに、第１のクラッチＣＬ１の接続状態から第２のクラッチＣＬ２の接続状態に切換えられる。したがって、エンジン１によるクルーズ走行は３速ギヤ列４４で行われる。
【００７３】
[減速走行→再加速]
図１８に示す走行パターンにおいては、（ｈ）の領域では、第２のクラッチＣＬ２が接続状態とされ、第１シンクロクラッチＳ１がニュートラル状態にされ、第２シンクロクラッチＳ２が７速ギヤ列４５に接続され、第３シンクロクラッチＳ３がエンジン１側（前進側）に接続されている。この状態では、エンジン１とモータジェネレータ２がいずれも７速ギヤ列４５を介して出力軸１５，１６に接続されている。
【００７４】
この状態から（ｉ）の領域で車両が減速され始めると、エンジン１は７速段で出力軸１５，１６に接続されたまま気筒休止され、このとき、モータジェネレータ２は、７速段での接続において回生制動を開始する。また、（ｉ）の領域の後期においては、次の変速に備えて第１シンクロクラッチＳ１が５速ギヤ列４１にプレシフトされる。
【００７５】
つづく、（ｊ）の領域においては、エンジン１が気筒休止運転から通常運転に戻され、その一方で、第２のクラッチＣＬ２の接続状態から第３のクラッチＣＬ３の接続状態へと切換えられ、エンジン１が出力軸１５，１６に対して６速で接続される（図中（ｊ−１参照））。これにより、車両にはエンジンブレーキが作用する。
次に、こうして車両にエンジンブレーキが作用している間に、第２シンクロクラッチＳ２の接続を７速ギヤ列４５から３速ギヤ４４に切換える。この結果、エンジン１は出力軸１５，１６に対して４速で接続され、モータジェネレータ２は３速段で出力軸１５，１６に接続されるようになる。この状態で、図中（ｊ−２）に示すようにエンジン１を停止する。
【００７６】
（ｋ）の領域においては、エンジン１が停止したまま、モータジェネレータ２が３速段での接続において回生制動を行う。したがって、この領域（ｋ）においては、制動エネルギーのほぼ全量が回生に用いられる。
【００７７】
つづく、（ｌ），（ｍ）の領域においては、車両の加速を再開する。
（ｌ）の領域では、第１のクラッチＣＬ１が接続され、モータジェネレータ２が高トルクで駆動される。これにより、エンジン１が再び始動される。そして、（ｌ）の領域の後期には、第１シンクロクラッチＳ１によって５速ギヤ列４１がプレシフトされる。
つづく（ｍ）の領域では、第１のクラッチＣＬ１の接続状態から第３のクラッチＣＬ３の接続状態へと切換えられ、エンジン１が出力軸１５，１６に対して４速段で接続される。これにより、エンジン１側４速段、モータジェネレータ２側３速段でもって車両が加速される。
【００７８】
（ｎ）の領域では、車両の加速を終了し、エンジン１によって定速走行を行う。
ここでは、最初に第３のクラッチＣＬ３の接続状態から第１のクラッチＣＬ１の接続状態に切換えられ、エンジン１が出力軸１５，１６に対して５速で接続される。次に、この状態で第２シンクロクラッチＳ２が７速ギヤ列４５側に接続され、モータジェネレータ２が出力軸に対して７速段で接続される。
【００７９】
[ＥＶ走行モード→エンジン走行→車両停止]
図１９に示す走行パターンにおいては、（ｐ）の領域でモータジェネレータ２のみによって車両を発進加速する。このとき、第１〜第３のクラッチＣＬ１〜ＣＬ３は全て遮断状態とされ、モータジェネレータ２は第２シンクロクラッチＳ２によって３速段で出力軸１５，１６に接続されている。
つづく、（ｑ）の領域では、出力軸１５，１６に３速段で接続されたモータジェネレータ２のみによって定速走行を行う。
【００８０】
以上のＥＶ走行の状態から、（ｒ）の領域に移行すると、エンジン１を始動してエンジン走行（ハイブリッド駆動走行）に切換える。
（ｒ）の領域では、最初に、モータジェネレータ２が高トルク駆動されるとともに、第１のクラッチＣＬ１が接続され、エンジン１に起動トルクが加えられてエンジン１が始動する。この（ｒ）の領域の後期には第１のクラッチＣＬ１が切断され、その間に第１シンクロクラッチＳ１が５速ギヤ列４１に切換えられる。
【００８１】
つづく、（ｓ）の領域では、第１のクラッチＣＬ１が再度接続され、エンジン１の動力は第１入力軸１３を経て５速段に変速されて出力軸１５，１６に伝達される。このとき車両は、エンジン１とモータジェネレータ２の動力を受けて加速する。
次の（ｕ）の領域では、エンジン１によるクルーズ走行に移行するためにモータジェネレータ２側の変速を行う。
ここでは、第１のクラッチＣＬ１を接続状態にしたままエンジン１の動力を第１入力軸１３側の５速ギヤ列４１を経由して出力軸１５，１６に伝達する一方で、第２入力軸１４側の７速ギヤ列４５を第２シンクロクラッチＳ２によって出力軸１５，１６側に接続する。これにより、モータジェネレータ２は、エンジン動力の遮断された状態において、出力軸１５，１６に対する変速段がスムーズに７速段に変更される。
【００８２】
この後の（ｖ）の領域では、第１のクラッチＣＬ１の接続状態から第２のクラッチＣＬ２の接続状態に切換えられ、エンジン１の動力が７速段に変速されて出力軸１５，１６に伝達される。また、モータジェネレータ２は出力（トルク）０の状態とされる。したがって、この領域においては、車両はエンジン１の動力のみによって定速走行する。
【００８３】
この後の（ｗ），（ｘ），（ｙ）の領域では、車両が減速される。
（ｗ）の領域では、エンジン１が第２入力軸１４側の７速ギヤ列４５を介して出力軸１５，１６に接続された状態のまま、エンジン１が気筒休止運転とされ、モータジェネレータ２が７速段での接続において回生制動を開始する。また、（ｗ）の領域においては、次の変速に備えて第１シンクロクラッチＳ１が５速ギヤ列４１にプレシフトされる。
【００８４】
つづく、（ｘ）の領域においては、エンジン１が気筒休止運転から通常運転に戻され、その一方で、第２のクラッチＣＬ２の接続状態から第３のクラッチＣＬ３の接続状態へと切換えられ、エンジン１が出力軸１５，１６に対して６速段で接続され、車両にはエンジンブレーキが作用する。そして、こうして車両にエンジンブレーキが作用している間に、第２シンクロクラッチＳ２の接続を７速ギヤ列４５から３速ギヤ列４４に切換える。これにより、エンジン１は出力軸１５，１６に対して４速段で接続され、モータジェネレータ２は３速で出力軸１５，１６に接続される。
【００８５】
（ｙ）の領域では、エンジン１を完全に停止させ、その状態において、モータジェネレータ２が３速の接続で回生制動を行う。車両はこの後に停止する。
【００８６】
以上のように、このハイブリッド車両１００は、１速ギヤ列４０と５速ギヤ列４１の一方によって出力軸１５，１６に接続可能な第１入力軸１３と、３速ギヤ列４４と７速ギヤ列４５の一方によって出力軸１５，１６に接続可能な第２入力軸１４が、差動歯車装置２５のキャリア２０と第１サンギヤ２１にそれぞれ結合され、エンジン１とキャリア２０（第１入力軸１３）の間に第１のクラッチＣＬ１、エンジン１と第２入力軸（第１サンギヤ２１）の間に第２のクラッチＣＬ２、エンジン１と第２サンギヤ２２の間に第３のクラッチＣＬ３がそれぞれ介装されており、第１のクラッチＣＬ１と第２のクラッチＣＬ２の一方を接続することによって奇数段の変速段を得ることができるとともに、第３のクラッチＣ３を接続することによって偶数段の変速段を得ることができるため、装置の軸長の増大を招くことなく、変速段の多段化を図ることができる。
そして、このハイブリッド車両１００においては、モータジェネレータ２が第２入力軸１４に一体に連結されているため、モータジェネレータ２によるＥＶ走行時には、第２入力軸１４上の３速ギヤ列４４と７速ギヤ列４５を走行条件に応じて適切に選択して使用することができ、しかも、ハイブリッド駆動時には、殆どの条件下で出力軸１５，１６への動力伝達を途切れさせることなく変速段のプレシフトを行うことができる。
したがって、このハイブリッド車両１００においては、装置の大型化を招くことなく、燃費効率の向上とドライバビリティの向上を図ることができる。
【００８７】
つづいて、図２０〜図２３に示すこの発明の第２の実施形態について説明する。なお、後に説明する他の実施形態も含め、各実施形態の共通部分には同一符号を付して、重複する説明を省略するものとする。
この第２の実施形態のハイブリッド車両２００は、基本的な構成は第１の実施形態のものとほぼ同様であるが、第１入力軸１３側に配置されるギヤ列と第２入力軸１４側に配置されるギヤ列が逆である点と、差動歯車装置２２５の構成が若干異なっている。
【００８８】
即ち、図２０の全体構成図に示すように、このハイブリッド車両２００の場合、第１入力軸１３と出力軸１５，１６の間には３速ギヤ列４４と７速ギヤ列４５が配置され、第２入力軸１４と出力軸１５，１６の間には１速ギヤ列４０と５速ギヤ列４１が配置されている。なお、エンジン始動ギヤ列４２は、第１の実施形態と同様に第１入力軸１３と出力軸１６の間に配置されている。
【００８９】
また、差動歯車装置２２５は、複数のプラネタリギヤ２１９を回転可能に支持するキャリア２２０と、プラネタリギヤ２１９に噛合するサンギヤ２２１とリングギヤ２２３とを備え、リングギヤ２２３が第１入力軸１３に結合される一方で、サンギヤ２２１が第２入力軸１４に結合されている。そして、直結軸１２に結合されるクラッチドラム２８とリングギヤ２２３（第１入力軸１３）の間には第１のクラッチＣＬ１が介装され、直結軸１２と第２入力軸１４（サンギヤ２２１）の間には第２のクラッチＣＬ２が介装され、クラッチドラム２８とキャリア２２０の保持リング２２７の間には第３のクラッチＣＬ３が介装されている。
【００９０】
図２１は、機能の把握を容易にするために、図２０に示すハイブリッド車両２００を模式化して示した図であり、図２２は、変速機４の各シフトモードに対応する第１〜第３のクラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３と第１〜第３シンクロクラッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３の作動状態を図表化して示したものである。
ここでは、車両の走行状態毎の変速機４の個々の作動は図２２の図表を参照するのみで詳細な説明を省略するが、以下において、一走行パターンの制御例として、ＥＶ走行→エンジン走行→ＥＶクルーズ走行へと移行するときの制御を図２３に基づいて説明する。
【００９１】
図２３の（Ａ）の時点においては、モータジェネレータ２単体で車両の発進（ＥＶ発進）を行う。このとき、第１〜第３のクラッチＣＬ１〜ＣＬ３は全て遮断状態とされ、第１シンクロクラッチＳ１はニュートラルにされ、第２シンクロクラッチＳ２は１速ギヤ列４０に接続され、第３シンクロクラッチＳ３はエンジン１側（前進側）に接続されている。したがって、このときモータジェネレータ２は１速段で車両を前進駆動する。
【００９２】
（Ｂ）の領域においては、第１のクラッチＣＬ１が接続され、１速ギヤ列４０と出力軸１５，１６を通したモータジェネレータ２の回転がエンジン始動ギヤ列４２と第１入力軸１３を経由してエンジン１に伝達される。この状態からモータジェネレータ２のトルクを増大させつつ（図中（Ｂ−Ｃ）参照）、エンジン１での燃料噴射と点火が行われ、（Ｃ）の領域において、エンジン１が始動される。エンジン１の回転速度はここで上昇する。
【００９３】
この後、（Ｄ）の領域においては、第１のクラッチＣＬ１の接続が一旦遮断され、その間に第１入力軸１３側の第１シンクロクラッチＳ１が３速ギヤ列４４に接続され、その後に第１のクラッチＣＬ１が再び接続される。これにより、エンジン１の動力が３速ギヤ列４４を通して出力軸１５，１６に伝達され、車両はモータジェネレータ２とエンジン１の動力を用いたハイブリッド駆動となる。
【００９４】
つづく、（Ｅ）の領域においては、エンジン動力が第１入力軸１３側を経由して出力軸１５，１６に伝達されている間に、モータジェネレータ２のトルクを減少させつつ、第２入力軸１４側のギヤ列を第２シンクロクラッチＳ２によって１速ギヤ列４０から５速ギヤ列４１にプレシフトする。
【００９５】
この状態からさらにアクセルペダルが踏み込まれて車両が加速すると、（Ｆ）の領域において、最初に、第２のクラッチＣＬ２の接続状態から第３のクラッチＣＬ３の接続状態へと切換えられ、エンジン１の動力が４速段に変速されて出力軸１５，１６に伝達されるようになる。さらに、加速が続くと、第３のクラッチＣＬ３の接続状態から第２のクラッチＣＬ２の接続状態へと切換えられ、エンジン１の動力が５速段に変速されて出力軸１５，１６に伝達されるようになる。この間、車両はほぼエンジン走行となる。
【００９６】
（Ｇ）の領域はＥＶクルーズ走行領域であり、この領域では、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３がすべて遮断状態にされる。このとき、モータジェネレータ２は５速ギヤ列４１で定速走行を行い、その間、エンジン１は機関停止状態、若しくは、気筒休止状態とされる。
【００９７】
また、この状態から高圧バッテリ５の残容量の低下等によってＥＶクルーズ走行を終了する場合には、（Ｈ）の領域で、第１のクラッチＣＬ１を接続し、エンジン１を再始動してエンジン１によるクルーズ走行に切換える。この（Ｈ）の領域でのエンジン１の始動は上記の（Ｂ）〜（Ｄ）と同様になる。また、エンジン１によるクルーズ走行に切換えるときに、第１のクラッチＣＬ１の接続状態から第２のクラッチＣＬ２の接続状態に切換えられる。したがって、エンジン１によるクルーズ走行は５速ギヤ列４１によって行われる。
【００９８】
この第２の実施形態のハイブリッド車両２００においても、第１入力軸１３側と第２入力軸１４側のギヤ列の配置と、差動歯車装置２２５の構成が第１の実施形態のものと若干異なるものの、第１入力軸１３と第２入力軸１４がリングギヤ２２３とサンギヤ２２１にそれぞれ結合され、エンジン１とリングギヤ２２３（第１入力軸１３）の間に第１のクラッチＣＬ１、エンジン１と第２入力軸（サンギヤ２２１）の間に第２のクラッチＣＬ２が介装され、エンジンとキャリア２０の間に第３のクラッチＣＬ３が介装された構造とされているため、第１の実施形態と同様に装置の軸長の増大を招くことなく、変速段の多段化を図ることができる。
そして、このハイブリッド２００車両の場合も、モータジェネレータ２が第２入力軸１４に一体に連結されていることから、ＥＶ走行時に、１側ギヤ列４４と５速ギヤ列４１を走行条件に応じて適切に選択して使用することができ、ハイブリッド駆動時には、殆どの条件下で出力軸１５，１６への動力伝達を途切れさせることなく変速段のプレシフトを行うことができる。
【００９９】
次に、図２４，図２５に示す第３の実施形態について説明する。
図２４は、このハイブリッド車両３００の全体構成を示した図であり、図２５は、その構成を模式化して示した図である。このハイブリッド車両３００は、ギヤ列の基本的な配置や差動歯車機構２２５の構成は第２の実施形態と同様であるが、第２の実施形態で第１入力軸１３と出力軸１６の間に設けられていたエンジン始動ギヤ列４２が廃止され、最も変速比の大きい７速ギヤ列４５に、エンジン始動ギヤ列の機能を併せ持たせた点だけが異なっている。以下では、この相違点についてのみ説明する。
また、この実施形態の変速機４の各シフトモードに対応する第１〜第３のクラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３と第１〜第３シンクロクラッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３の作動は、図２２に示す第２の実施形態のものと同様である。
【０１００】
このハイブリッド車両３００の７速ギヤ列４５は、他の実施形態と同様にドライブギヤ４５ａが第１入力軸１３に一体に固定され、ドリブンギヤ４５ｂが出力軸１６に回転可能に支持されるとともに、第１シンクロクラッチＳ１によって出力軸１６に対して接続可能にされている。そして、ドリブンギヤ４５ｂの内周側には、第１シンクロクラッチＳ１とは別の経路で、出力軸１６から第１入力軸１３への正逆双方の回転伝達を許容し第１入力軸１３から出力軸１６への正逆双方の回転伝達を阻止するツーウェイクラッチ４３が設けられている。
【０１０１】
したがって、このハイブリッド車両３００では、例えば、ＥＶ走行時に、エンジン１が停止し第１のクラッチＣＬ１が遮断した状態で出力軸１６が回転すると、第１シンクロクラッチＳ１がニュートラル状態にあっても、出力軸１６の回転がツーウェイクラッチ４３と７速ギヤ列４５を介して第１入力軸１３に伝達される。このとき、出力軸１６の回転は７速ギヤ列４５によって大きく減速される。そして、この状態から、第１のクラッチＣＬ１が接続されると、出力軸１６の回転が第１入力軸１３からさらにエンジン１に伝達され、このときエンジン１で燃料噴射と点火が行われると、エンジン１が始動されることになる。こうしてエンジン１が始動されると、その回転が第１入力軸１３に伝達されるが、このとき第１シンクロクラッチＳ１はニュートラル状態にあり、７速ギヤ列４５はツーウェイルクラッチ４３の機能によって第１入力軸１３から出力軸１５への回転伝達を阻止するため、エンジン１の始動直後の不安定なトルクは出力軸１５，１６には伝達されることはない。
よって、このハイブリッド３００においては、他の実施形態のものと同様の機能を保持しつつエンジン始動用の専用のギヤ列を無くし、それによって部品点数の削減と装置のさらなる小型化を図ることができる。
【０１０２】
図２６は、この発明の第４の実施形態のハイブリッド車両４００の構成を模式化して示すものである。
このハイブリッド車両４００は、第２の実施形態と類似した構造であるが、第７ギヤ列４５の出力軸１５，１６側のドリブンギヤ４５ｂに共噛みされる９速ギヤ列４５Ａのドライブギヤ４５Ａａが第２入力軸１４側に追加されている点が、第２の実施形態のものと異なっている。
【０１０３】
このハイブリッド車両４００では、第１入力軸１３と出力軸１５，１６を接続する７速ギヤ列４５のドリブンギヤ４５ｂ（ギヤ要素）と、第２入力軸１４と出力軸１５，１６を接続する９速ギヤ列４５Ａのドリブンギヤが共用され、７速ギヤ列４５側のドライブギヤ４５ａと９速ギヤ列４５Ａ側のドライブギヤ４５Ａａが共通のドリブンギヤ４５ｂに噛合されるようになっている。なお、７速ギヤ４５側のドライブギヤ４５ａと９速ギヤ側４５Ａのドライブギヤ４５Ａａとは歯数と外径が異なって設定されている。
また、９速ギヤ列４５Ａ側のドリブンギヤ４５Ａａは、第２入力軸１４に回転可能に支持され、第４シンクロクラッチＳ４によって第２入力軸１４に対して断接可能とされている。
【０１０４】
エンジン１の動力を７速に変速する場合には、第１シンクロクラッチＳ１によって第１入力軸１３と出力軸１５，１６を７速ギヤ列４５で接続し、その状態において第１のクラッチＣＬ１を接続する。
そして、エンジン１の動力を８速に変速する場合には、第１シンクロクラッチＳ１によって第１入力軸１３と出力軸１５，１６を７速ギヤ列４５で接続すると同時に、第４シンクロクラッチＳ４によって第２入力軸１４と出力軸１５，１６を９速ギヤ列４５Ａで接続し、その状態において第３のクラッチＣＬ３を接続する。
また、エンジン１の動力を９速に変速する場合には、第４シンクロクラッチＳ４によって第２入力軸１４と出力軸１５，１６を９速ギヤ列４５Ａで接続し、この状態において第２のクラッチＣＬ２を接続する。
【０１０５】
したがって、この実施形態のハイブリッド車両４００においては、第２の実施形態とほぼ同様の基本的な効果を得ることができるうえ、大幅な部品点数の増加や軸長の増大を招くことなく変速機の変速段を増加させることができる。即ち、９速ギヤ列４５Ａについては、出力軸１５，１６側に専用のドリブンギヤを追加する必要がないため、ギヤ要素を一つ削減してその分軸長も短縮することができる。
この実施形態では、７速ギヤ列４５のドリブンギヤ４５ｂを９速ギヤ列４５Ａと共用したが、残余のギヤ列についても同様にドリブンギヤを共用し、さらに変速機の変速段を増加させることができる。また、第１，第３の実施形態のハイブリッド車両１００，３００においても、同様の手法によって変速機４の変速段を増加させることができる。
【０１０６】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の各実施形態においては、差動歯車装置２５，２２５に接続される２つの入力軸（第１入力軸１３と第２入力軸１４）のうちの一方のみにモータシェネレータ２を結合したが、両方の入力軸にモータジェネレータ２を結合するようにしても良い。
【符号の説明】
【０１０７】
１…エンジン
２…モータジェネレータ
３…ディファレンシャル装置（車輪駆動部）
４…変速機
５…高圧バッテリ（蓄電手段）
１３…第１入力軸
１４…第２入力軸
１５，１６…出力軸
１９，２１９…プラネタリギヤ
２０…キャリア
２１…第１サンギヤ
２２…第２サンギヤ
２５，２２５…差動歯車装置（動力分割機構，反転機構）
３６…固定壁
４０…１速ギヤ列
４１…５速ギヤ列
４２…エンジン始動ギヤ列
４３…ツーウェイクラッチ
４４…３速ギヤ列
４５…７速ギヤ列
４５ｂ…ドリブンギヤ
４８…エアコンプレッサ（補機）
１００，２００，３００，４００…ハイブリッド車両
２２０…キャリア
２２１…サンギヤ
２２３…リングギヤ
ＣＬ１…第１のクラッチ
ＣＬ２…第２のクラッチ
ＣＬ３…第３のクラッチ
Ｓ１…第１シンクロクラッチ
Ｓ２…第２シンクロクラッチ
Ｓ３…第３シンクロクラッチ
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動源としてエンジンとモータジェネレータを併用するハイブリッド車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される変速機として、入力軸を奇数段用と偶数段用で２軸設けるとともに、各入力軸とエンジンの間にそれぞれ個別にクラッチを介在させ、両入力軸のクラッチの同時並行的な切換え操作によって変速段の切換えを迅速に行えるようにしたツインクラッチ式の変速機（ＤＣＴ：Dual Clutch Transmission）が開発されている。
【０００３】
このツインクラッチ式の変速機をさらに改良し、エンジンに個別にクラッチ接続される２つの入力軸と差動歯車装置とを組み合わせることにより、軸長の短縮と変速段の多段化を図った変速機が案出されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この変速機は、第１入力軸と第２入力軸にそれぞれ異なる奇数段のギヤ列（例えば、１速，５速用ギヤ列と３速，７速用ギヤ列）を割り振り、各入力軸を差動歯車装置の異なる２つの回転要素（サンギヤとキャリア）にそれぞれ結合するとともに、第１入力軸とエンジン、第２入力軸とエンジンの各間に第１のクラッチと第２のクラッチをそれぞれ介在させ、差動歯車装置の残余の回転要素（リングギヤ）とエンジンの間を第３のクラッチを介して断接可能に接続した構造とされている。
【０００５】
この変速機では、例えば、エンジンの動力を１速や５速で車輪駆動部に伝達する場合には、出力軸側と噛み合うギヤ列を１速と５速の一方に設定した状態で第１入力軸を第１のクラッチによってエンジンと接続し、３速や７速で車輪駆動部に伝達する場合には、出力側と噛み合うギヤ列を３速と７速の一方に設定した状態で第２入力軸を第２のクラッチによってエンジンに接続する。
【０００６】
そして、エンジンの動力を偶数段の変速段で車輪駆動部に伝達する場合には、目的とする偶数段を挟む前後の奇数段のギヤ列を出力軸に同時に噛合させることにより、差動歯車装置のサンギヤとキャリアの回転比関係を固定し、それよって目時とする偶数段を生成する。つまり、２速を生成する場合には、第１入力軸側のギヤ列を１速に設定すると同時に第２入力軸側のギヤ列を３速に設定し、１速のギヤ列と３速のギヤ列を出力軸側に同時に噛合させることによってサンギヤとキャリアの回転比関係を２速の変速段が得られるように固定する。この状態でリングギヤを第３のクラッチを介してエンジンに接続すると、エンジンの動力がサンギヤとキャリアに分割され、その動力が目的とする偶数段の変速段に変速されて出力軸を通して車輪駆動部に伝達される。
【０００７】
また、従来、この変速機にモータジェネレータを組み合わせたハイブリッド車両が案出されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
このハイブリッド車両は、変速機の第１，第２入力軸にそれぞれ差動歯車装置のキャリアとサンギャを結合し、第１，第２入力軸とエンジンの各間に第１のクラッチと第２のクラッチを介在させるとともに、リングギヤにモータジェネレータを結合し、リングギヤとエンジンの間に第３のクラッチを介在させた構造とされている。
このハイブリッド車両では、エンジンによる駆動時の変速は上記と同様に行われ、モータジェネレータのみによる走行時（電動駆動時）や、モータジェネレータによるアシスト走行時（ハイブリッド駆動時）には、第１入力軸側のギヤ列と第２入力軸側のギヤ列を出力軸側に同時に噛合させた状態において、モータジェネレータの動力が差動歯車装置のリングギヤに入力され、その動力がキャリアとサンギヤの少なくとも一方を通して出力軸に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２６６９８０号公報
【特許文献２】特開２００４−３２２９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、この従来のハイブリッド車両において、モータジェネレータが差動歯車装置の第１入力軸や第２入力軸に結合されないリングギヤに接続されているため、モータジェネレータのみによる電動駆動時や、エンジンとモータジェネレータによるハイブリッド駆動時には、第１入力軸側のギヤ列と第２入力軸側のギヤ列を出力軸側に同時に噛合させておく必要がある。
即ち、第１入力軸側のギヤ列と第２入力軸側のギヤ列が出力軸側に同時噛合されない状態では、差動歯車装置の第１入力軸側の回転要素であるキャリアと第２入力軸側の回転要素であるサンギヤが特定の回転比関係に拘束される（差動を制限される）ことがなく、リングギヤを通して第１入力軸側のキャリアにモータジェネレータの動力が入力されても、その動力は第２入力軸側のサンギヤを空転させるのみで出力軸側には伝達されなくなってしまう。
【００１１】
このため、上記従来のハイブリッド車両では、電動駆動時には、偶数段の変速状態でなければ電動機の動力を車輪駆動部に伝達することができず、例えば、１速段でのモータジェネレータによる始動を行うことができない。また、ハイブリッド駆動時には、第１入力軸側のキャリアと第２入力軸側のサンギヤの差動を制限する必要から（モータジェネレータの動力抜けを無くす必要から）、エンジンの動力を切り離した状態でのギヤ列のプレシフト（噛合準備操作）を行うことができない。
【００１２】
そこでこの発明は、電動駆動時の変速段の選択の自由度と、ハイブリッド駆動時における変速段のプレシフトの自由度を高め、車両の燃費効率の向上とドライバビリティの向上を図ることのできるハイブリッド車両を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、駆動源として機能するエンジン（例えば、実施形態のエンジン１）と、駆動源と発電機として機能するモータジェネレータ（例えば、実施形態のモータジェネレータ２）と、車輪駆動部（例えば、実施形態のディファレンシャル装置３）と前記エンジン及びモータジェネレータとの間に介装されて入出力の回転速度比を調整する変速機（例えば、実施形態の変速機４）と、前記モータジェネレータに対して電力を供給し前記モータジェネレータで発電された電力を蓄電する蓄電手段（例えば、実施形態の高圧バッテリ５）と、を備え、これらが車両の運転状況に応じて制御されるハイブリッド車両において、前記変速機は、前記車輪駆動部に接続される出力軸（例えば、実施形態の出力軸１５，１６）と、この出力軸にギヤ列を介して接続可能な第１入力軸（例えば、実施形態の第１入力軸１３）と、前記出力軸に別のギヤ列を介して接続可能な第２入力軸（例えば、実施形態の第２入力軸１４）と、前記エンジンと前記第１入力軸及び第２入力軸との間に、前記エンジン側の動力を前記第１入力軸と第２入力軸とに動力分割可能に配置された動力分割機構（例えば、実施形態の差動歯車装置２５）と、前記エンジンと前記第１入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第１のクラッチ（例えば、実施形態の第１のクラッチＣＬ１）と、前記エンジンと前記第２入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第２のクラッチ（例えば、実施形態の第２のクラッチＣＬ２）と、前記エンジンと前記動力分割機構の間に介装されて動力を断接操作する第３のクラッチ（例えば、実施形態の第３のクラッチＣＬ３）と、を備え、前記第３のクラッチの接続操作により、前記第１入力軸側のギヤ列による変速段と前記第２入力軸側のギヤ列による変速段の中間変速段で前記エンジンと前記出力軸とを接続し、前記モータジェネレータは、前記第１入力軸と第２入力軸の少なくとも一方に接続されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、駆動源として機能するエンジン（例えば、実施形態のエンジン１）と、駆動源と発電機として機能するモータジェネレータ（例えば、実施形態のモータジェネレータ２）と、車輪駆動部（例えば、実施形態のディファレンシャル装置３）と前記エンジン及びモータジェネレータとの間に介装されて入出力の回転速度比を調整する変速機（例えば、実施形態の変速機４）と、前記モータジェネレータに対して電力を供給し前記モータジェネレータで発電された電力を蓄電する蓄電手段（例えば、実施形態の高圧バッテリ５）と、を備え、これらが車両の運転状況に応じて制御されるハイブリッド車両において、前記変速機は、前記車輪駆動部に接続される出力軸（例えば、実施形態の出力軸１５，１６）と、この出力軸にギヤ列を介して接続可能な第１入力軸（例えば、実施形態の第１入力軸１３）と、前記出力軸に別のギヤ列を介して接続可能で、かつ前記モータジェネレータが接続されている第２入力軸（例えば、実施形態の第２入力軸１４）と、前記エンジンと前記第１入力軸及び第２入力軸との間に、前記エンジン側の動力を前記第１入力軸と第２入力軸とに動力分割可能に配置された動力分割機構（例えば、実施形態の差動歯車装置２５）と、前記エンジンと前記第１入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第１のクラッチ（例えば、実施形態の第１のクラッチＣＬ１）と、前記エンジンと前記第２入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第２のクラッチ（例えば、実施形態の第２のクラッチＣＬ２）と、前記エンジンと前記動力分割機構の間に介装されて動力を断接操作する第３のクラッチ（例えば、実施形態の第３のクラッチＣＬ３）と、を備え、前記第３のクラッチの接続操作により、前記第１入力軸側のギヤ列による変速段と前記第２入力軸側のギヤ列による変速段の中間変速段で前記エンジンと前記出力軸とを接続することを特徴とする。
【００１５】
これらの発明では、エンジンによる走行時に、第１，第２入力軸に設定されたギヤ列の変速段（例えば、奇数段の変速段）で変速を行う場合には、予め目的とする変速段のギヤ列を出力軸側に噛合させておき、その状態で第１のクラッチと第２のクラッチの一方を接続状態とする。これにより、エンジンの動力は目的とする変速段のギヤ列で変速され、その動力は出力軸から車輪駆動部へと伝達される。また、エンジンによる走行時に、第１，第２入力軸に設定されたギヤ列の中間の変速段（例えば、偶数段の変速段）で変速を行う場合には、目的とする中間段の前後のギヤ列を同時に出力軸側に噛合させて中間段を生成し、その状態で第３のクラッチを接続状態にする。これにより、エンジンの動力は動力分割機構を通して第１入力軸と第２入力軸に分割され、ここで中間段に変速された動力は出力軸から車輪駆動部へと伝達される。
また、電動駆動時には、モータジェネレータの接続されている側の入力軸上の目的とする変速段のギヤ列を出力軸側に噛合し、その状態でモータジェネレータを駆動させる。これにより、モータジェネレータの動力は出力軸に噛合されているギヤ列を介して車輪駆動部へと伝達される。
また、ハイブリッド駆動時には、モータジェネレータの動力が常に一方の入力軸に直接的に入力されることから、エンジンがいずれの変速段で車輪駆動部を駆動させているときにも、モータジェネレータの駆動力を、ギヤ列を通して出力軸に伝達することができる。また、ハイブリッド駆動時に、モータジェネレータの接続されていない側の入力軸からエンジンの動力を切り離した状態で同入力軸側のギヤ列をプレシフトしても、出力軸へのモータジェネレータの動力伝達が途切れることがなくなる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のハイブリッド車両において、前記第１入力軸を当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続し、前記第１のクラッチを接続して前記エンジンと出力軸とを前記第１入力軸を経由して接続しているときに、前記第２入力軸を、当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続し、かつ前記第２のクラッチによって前記エンジンとの接続を遮断した状態にし、その状態で前記モータジェネレータによって車輪駆動部を駆動し、若しくは、回生制動を行うことを特徴とする。
これにより、モータジェネレータの動力は第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介して出力軸に伝達され、その動力が第１入力軸側から出力軸に入力されるエンジンの動力に加算されて車輪駆動部へと伝達される。また、回生制動時には、車輪駆動部から出力軸に入力された動力が第２入力軸側のギヤ列を介してモータジェネレータに入力される。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のハイブリッド車両において、前記第１入力軸を当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続し、前記第１のクラッチを接続して前記エンジンと出力軸とを前記第１入力軸を経由して接続しているときに、前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断し、かつ前記第２のクラッチによって前記第２入力軸と前記エンジンを接続状態にし、その状態で前記モータジェネレータによって車輪駆動部を駆動し、若しくは、回生制動を行うことを特徴とする。
これにより、モータジェネレータの動力は第２入力軸と第２クラッチを介してエンジンに伝達され、その動力がエンジンの動力に加算されて第１入力軸と出力軸を通して車輪駆動部へと伝達される。また、回生制動時には、車輪駆動部から出力軸に入力された動力が、第１入力軸、エンジン、第２のクラッチ、第２入力軸を順次経由してモータジェネレータに入力される。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、前記第２入力軸を、当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続するとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記車輪駆動部を前記モータジェネレータによって単独で駆動する電動駆動状態から、前記エンジンを始動して前記車輪駆動部を前記エンジンとモータジェネレータによって駆動するハイブリッド駆動状態に移行したときに、前記第１のクラッチを接続して前記エンジンの動力を前記第１入力軸と当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に伝達するとともに、前記第２のクラッチを遮断して前記第２入力軸側を前記エンジンから切り離し、その状態で前記第２入力軸側のギヤ列を、運転状況に適合した変速段のギヤ列に切換えることを特徴とする。
これにより、電動駆動状態からハイブリッド駆動状態に移行するときには、エンジンの動力伝達経路が第１入力軸側に移され、エンジンから第２入力軸への動力伝達が遮断されている間に、第２入力軸側のギヤ列が運転状況に適合した変速段のものに切換えられるようになる。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、前記第１入力軸に、前記出力軸の回転を減速してその回転を前記第１入力軸に伝達するエンジン始動ギヤ列（例えば、実施形態のエンジン始動ギヤ列４２）を設けるとともに、このエンジン始動ギヤ列に、前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチ（例えば、実施形態のツーウェイクラッチ４３）を設け、前記第２入力軸を、当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続するとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記車輪駆動部を前記モータジェネレータによって単独で駆動する電動駆動状態から、前記第１のクラッチを接続することにより、前記エンジン始動ギヤ列と第１入力軸を経由した前記出力軸の回転によって前記エンジンを始動し、前記エンジンの始動直後の回転が前記エンジン始動ギヤ列を通して前記出力軸に伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止することを特徴とする。
これにより、車輪駆動部がモータジェネレータによって単独で駆動されているときには、出力軸の回転がエンジン始動ギヤ列で減速されて第１入力軸に伝達される。このとき第１のクラッチが接続されると、第１入力軸からエンジンにトルクが加えられてエンジンが始動する。こうしてエンジンが始動すると、その動力が第１のクラッチを介して第１入力軸に入力されるが、エンジン始動ギヤ列には、第１入力軸から出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチが設けられているため、エンジンの始動直後の不安定な回転トルクは出力軸側に伝達されなくなる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のハイブリッド車両において、前記第２入力軸の回転を前記第１入力軸に逆向きの回転として伝達する反転機構（例えば、実施形態の差動歯車装置２５）を設け、前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記モータジェネレータと前記反転機構を作動させて、前記第１入力軸側の前記エンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して前記第１入力軸の逆転方向の動力を前記出力軸に伝達し、このとき、前記エンジン始動ギヤ列を通して前記第１入力軸から前記出力軸に回転が伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止することを特徴とする。
これにより、第２入力軸が出力軸とエンジンに対して遮断状態とされているときに、モータジェネレータが作動し、さらに反転機構が作動すると、モータジェネレータの動力によって第２入力軸が回転し、その回転が反転機構を介して第１入力軸に逆向きの回転として伝達されるようになる。こうして、第１入力軸が逆向きに回転すると、その回転がエンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して第１入力軸と車輪駆動部に伝達される。このとき、別のギヤ列とエンジン始動ギヤ列が出力軸側と同時に噛み合うことによる軸同士の相互ロックがツーウェイクラッチによって阻止される。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載のハイブリッド車両において、前記第２入力軸の回転を前記第１入力軸に逆向きの回転として伝達する反転機構を設け、前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記モータジェネレータと前記反転機構を作動させて、前記第１入力軸側の前記エンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して前記第１入力軸の逆転方向の動力を前記出力軸に伝達し、このとき、前記エンジン始動ギヤ列を通して前記第１入力軸から前記出力軸に回転が伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止し、さらに、この状態で前記蓄電手段の蓄電残容量が規定値を下回ったときには、前記第２のクラッチを容量制御しつつ接続することで前記エンジンを始動し、前記エンジンの動力による後退走行に切換えることを特徴とする。
これにより、モータジェネレータによる後退発進時に蓄電手段の蓄電残容量が規定値を下回り、モータジェネレータによる後退走行の継続が難しくなったときには、第２のクラッチを接続することによってエンジンが始動され、始動したエンジンの回転が反転機構を介して第１入力軸に逆向きの回転として伝達されるようになる。この結果、エンジンの動力によって車両の後退走行が継続されるようになる。この場合にも、別のギヤ列とエンジン始動ギヤ列が出力軸側と同時に噛み合うことによる軸同士の相互ロックがツーウェイクラッチによって阻止される。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項６に記載のハイブリッド車両において、前記第２入力軸の回転を前記第１入力軸に逆向きの回転として伝達する反転機構を設け、前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとを前記第２のクラッチによって接続し、その状態で前記モータジェネレータを作動させて前記エンジンを始動し、さらに前記反転機構を作動させることにより、前記第１入力軸の逆転方向の動力を、前記第１入力軸側の前記エンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して前記出力軸に伝達し、このとき、前記エンジン始動ギヤ列を通して前記第１入力軸から前記出力軸に回転が伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止することを特徴とする。
これにより、第２入力軸が出力軸と遮断状態とされ、かつエンジンと接続状態とされてモータジェネレータが作動すると、エンジンが始動し、第２入力軸がその動力を受けて回転するようになる。この状態から反転機構が作動すると、第２入力軸の回転が反転機構を介して第１入力軸に逆向きの回転として伝達されるようになる。こうして、第１入力軸が逆向きに回転すると、その回転がエンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して第１入力軸と車輪駆動部に伝達される。このとき、別のギヤ列とエンジン始動ギヤ列が出力軸側と同時に噛み合うことによる軸同士の相互ロックがツーウェイクラッチによって阻止される。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、請求項２〜９のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、動力駆動される補機（例えば、実施形態のエアコンプレッサ４８）を前記モータジェネレータに接続し、車両のアイドル停止時に、前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記モータジェネレータによって前記補機を作動させることを特徴とする。
これにより、車両のアイドル停止時には、モータジェネレータが出力軸やエンジンから切り離されて補機を作動させることになる。
【００２４】
請求項１１に記載の発明は、請求項２〜１０のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、複数のプラネタリギヤ（例えば、実施形態のプラネタリギヤ１９）を支持するキャリア（例えば、実施形態のキャリア２０）と、前記プラネタリギヤに噛合する第１サンギヤ（例えば、実施形態の第１サンギヤ２１）と第２サンギヤ（例えば、実施形態の第２サンギヤ２２）を有する差動歯車装置（例えば、実施形態の差動歯車装置２５）を備え、前記キャリアは前記第１入力軸に接続され、前記第１サンギヤは前記第２入力軸に接続され、前記第１入力軸は前記第１のクラッチを介して前記エンジンに接続され、前記第２入力軸は、前記モータジェネレータに接続される一方で、前記エンジンに前記第２のクラッチを介して接続され、前記第２サンギヤは前記第３のクラッチを介してエンジンに接続され、前記第１入力軸と前記出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な１速ギヤ列（例えば、実施形態の１速ギヤ列４０）と５速ギヤ列（例えば、実施形態の５速ギヤ列４１）と、前記出力軸の回転を減速して前記第１入力軸に伝達するエンジン始動ギヤ列（例えば、実施形態のエンジン始動ギヤ列４２）とが並列に設けられるとともに、１速ギヤ列による連結状態、５速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第１シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第１シンクロクラッチＳ１）が設けられ、前記エンジン始動ギヤ列には、前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチ（例えば、実施形態のツーウェイクラッチ４３）が設けられ、前記第２入力軸と出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な３速ギヤ列（例えば、実施形態の３速ギヤ列４４）と７速ギヤ列（例えば、実施形態の７速ギヤ列４５）とが並列に設けられるとともに、３速ギヤ列による連結状態、７速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第２シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第２シンクロクラッチＳ２）が設けられ、前記第３のクラッチの前記第２サンギヤ側と逆側の接離部には、前記エンジンとの接続状態、固定壁との接続状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第３シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第３シンクロクラッチＳ３）が設けられていることを特徴とする。
【００２５】
この場合、差動歯車装置が動力分割機構を構成し、第３のクラッチによってエンジンと第２サンギヤが接続されると、エンジンの動力がキャリアと第１サンギヤを介して第１入力軸と第２入力軸とに分割される。また、第３のクラッチが遮断された状態で、第１，第２のクラッチのうちの一方が接続されると、エンジンの動力は第１入力軸と第２入力軸のうちの一方に伝達される。変速段の１速と５速は第１入力軸側の第１シンクロクラッチによって操作され、３速と７速は第２入力軸側の第２シンクロクラッチによって操作される。また、変速機の前進回転、後退回転、ニュートラルの状態は第３シンクロクラッチによって切換え操作される。第３シンクロクラッチによって第３のクラッチの第２サンギヤ側と逆側の接離部が固定壁に接続されると、差動歯車装置の第２サンギヤの回転が固定される。これにより、第１サンギヤが一方に回転すると、プラネタリギヤが第１サンギヤの回転方向と逆向きに公転し、その結果、キャリアには逆向きの回転が伝達されることになる。
また、エンジンが停止し第１のクラッチの接続が遮断された状態で出力軸がモータジェネレータの動力を受けて回転すると、出力軸の回転はエンジン始動ギヤ列で減速されて第１入力軸に伝達される。この状態から第１のクラッチが接続されると、エンジンに動力が伝達されてエンジンの始動が可能になる。エンジンの始動直後に第１入力軸に入力されたエンジンの動力は、ツーウェイクラッチの機能により、エンジン始動ギヤ列を通して出力軸に伝達されなくなる。
【００２６】
請求項１２に記載の発明は、請求項２〜１０のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、複数のプラネタリギヤ（例えば、実施形態のプラネタリギヤ２１９）を支持するキャリア（例えば、実施形態のキャリア２２０）と、前記プラネタリギヤに噛合するサンギヤ（例えば、実施形態のサンギヤ２２１）とリングギヤ（例えば、実施形態のリングギヤ２２３）を有する差動歯車装置（例えば、実施形態の遊星歯車装置２２５）を備え、前記リングギヤは前記第１入力軸に接続され、前記サンギヤは前記第２入力軸に接続され、前記第１入力軸は前記第１のクラッチを介して前記エンジンに接続され、前記第２入力軸は、前記モータジェネレータに接続される一方で、前記エンジンに前記第２のクラッチを介して接続され、前記キャリアは、前記第３のクラッチを介してエンジンに接続され、前記第１入力軸と前記出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な３速ギヤ列（例えば、実施形態の３速ギヤ列４４）と７速ギヤ列（例えば、実施形態の７速ギヤ列４５）と、前記出力軸の回転を減速して前記第１入力軸に伝達するエンジン始動ギヤ列（例えば、実施形態のエンジン始動ギヤ列４２）とが並列に設けられるとともに、３速ギヤ列による連結状態、７速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第１シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第１シンクロクラッチＳ１）が設けられ、前記エンジン始動ギヤ列には、前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチ（例えば、実施形態のツーウェイクラッチ４３）が設けられ、前記第２入力軸と出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な１速ギヤ列（例えば、実施形態の１速ギヤ列４０）と５速ギヤ列（例えば、実施形態の５速ギヤ列４１）とが並列に設けられるとともに、１速ギヤ列による連結状態、５速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第２シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第２シンクロクラッチＳ２）が設けられ、前記第３のクラッチの前記キャリア側と逆側の接離部には、前記エンジンとの接続状態、固定壁との接続状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第３シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第３シンクロクラッチＳ３）が設けられていることを特徴とする。
【００２７】
この場合、差動歯車装置が動力分割機構を構成し、第３のクラッチによってエンジンとキャリアが接続されると、エンジンの動力がリングギヤとサンギヤを介して第１入力軸と第２入力軸とに分割される。また、第３のクラッチが遮断された状態で、第１，第２のクラッチのうちの一方が接続されると、エンジンの動力は第１入力軸と第２入力軸のうちの一方に伝達される。変速段の１速と５速は第２入力軸側の第２シンクロクラッチによって操作され、３速と７速は第１入力軸側の第１シンクロクラッチによって操作される。また、変速機の前進回転、後退回転、ニュートラルの状態は第３シンクロクラッチによって切換え操作される。第３シンクロクラッチによって第３のクラッチの第２サンギヤ側と逆側の接離部が固定壁に接続されると、差動歯車装置のキャリアの公転が固定される。これにより、サンギヤが一方に回転すると、プラネタリギヤが逆転方向に自転し、その結果、リングギヤには逆向きの回転が伝達されることになる。
また、エンジンが停止し第１のクラッチの接続が遮断された状態で出力軸がモータジェネレータの動力を受けて回転すると、出力軸の回転はエンジン始動ギヤ列で減速されて第１入力軸に伝達される。この状態から第１のクラッチが接続されると、エンジンに動力が伝達されてエンジンの始動が可能になる。エンジンの始動直後に第１入力軸に入力されたエンジンの動力は、ツーウェイクラッチの機能により、エンジン始動ギヤ列を通して出力軸に伝達されなくなる。
【００２８】
請求項１３に記載の発明は、請求項２〜１０のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、複数のプラネタリギヤ（例えば、実施形態のプラネタリギヤ２１９）を支持するキャリア（例えば、実施形態のキャリア２２０）と、前記プラネタリギヤに噛合するサンギヤ（例えば、実施形態のサンギヤ２２１）とリングギヤ（例えば、実施形態のリングギヤ２２３）を有する差動歯車装置（例えば、実施形態の差動歯車装置２２５）を備え、前記リングギヤは前記第１入力軸に接続され、前記サンギヤは前記第２入力軸に接続され、前記第１入力軸は前記第１のクラッチを介して前記エンジンに接続され、前記第２入力軸は、前記モータジェネレータに接続される一方で、前記エンジンに前記第２のクラッチを介して接続され、前記キャリアは、前記第３のクラッチを介してエンジンに接続され、前記第１入力軸と前記出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な３速ギヤ列（例えば、実施形態の３速ギヤ列４４）と７速ギヤ列（例えば、実施形態の７速ギヤ列４５）が並列に設けられるとともに、３速ギヤ列による連結状態、７速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第１シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第１シンクロクラッチＳ１）が設けられ、前記７速ギヤ列には、前記第１シンクロクラッチとは別経路で前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチ（例えば、実施形態のツーウェイクラッチ４３）が設けられ、前記第２入力軸と出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な１速ギヤ列（例えば、実施形態の１速ギヤ列４０）と５速ギヤ列（例えば、実施形態の５速ギヤ列４１）とが並列に設けられるとともに、１速ギヤ列による連結状態、５速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第２シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第２シンクロクラッチＳ２）が設けられ、前記第３のクラッチの前記キャリア側と逆側の接離部には、前記エンジンとの接続状態、固定壁との接続状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第３シンクロクラッチ（例えば、実施形態の第３シンクロクラッチＳ３）が設けられていることを特徴とする。
【００２９】
この場合、差動歯車装置が動力分割機構を構成し、第３のクラッチによってエンジンとキャリアが接続されると、エンジンの動力がリングギヤとサンギヤを介して第１入力軸と第２入力軸とに分割される。また、第３のクラッチが遮断された状態で、第１，第２のクラッチのうちの一方が接続されると、エンジンの動力は第１入力軸と第２入力軸のうちの一方に伝達される。変速段の１速と５速は第２入力軸側の第２シンクロクラッチによって操作され、３速と７速は第１入力軸側の第１シンクロクラッチによって操作される。また、変速機の前進回転、後退回転、ニュートラルの状態は第３シンクロクラッチによって切換え操作される。第３シンクロクラッチによって第３のクラッチの第２サンギヤ側と逆側の接離部が固定壁に接続されると、差動歯車装置のキャリアの公転が固定される。これにより、サンギヤが一方に回転すると、プラネタリギヤが逆転方向に自転し、その結果、リングギヤには逆向きの回転が伝達されることになる。
また、エンジンが停止し第１のクラッチの接続が遮断された状態で出力軸がモータジェネレータの動力を受けて回転すると、出力軸の回転動力はツーウェイクラッチを介して７速ギヤ列を通り、ここで減速されて第１入力軸に伝達される。この状態から第１のクラッチが接続されると、エンジンに動力が伝達されてエンジンの始動が可能になる。エンジンの始動直後に第１入力軸に入力されたエンジンの動力は、ツーウェイクラッチの機能により、７速ギヤ列を通して出力軸に伝達されなくなる。
【００３０】
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両において、前記第１入力軸と出力軸を接続するギヤ列の前記出力軸側のギヤ要素（例えば、実施形態のドリブンギヤ４５ｂ）と、前記第２入力軸と出力軸を接続するギヤ列の前記出力軸側のギヤ要素とが共用され、前記第１入力軸側のギヤ要素と前記第２入力軸側のギヤ要素が前記出力軸上の共通のギヤ要素に共噛みされるとともに、前記第１入力軸側のギヤ要素と前記第２入力軸側のギヤ要素が異なる歯数に設定されていることを特徴とする。
これにより、第１入力軸側のギヤ要素と第２入力軸側のギヤ要素が軸方向でオーバーラップして配置され、装置全体の軸長の短縮が可能になるとともに、出力軸上のギヤ要素の部品点数が削減されることになる。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１に記載の発明によれば、それぞれ固有のギヤ列を介して出力軸に接続可能な第１，第２入力軸と、動力分割機構とを組み合わせ、これらを第１〜第３のクラッチによってエンジンと適宜断接することで変速段を切換えることから、装置の軸長の増大を招くことなく変速段の多段化を図ることでき、さらに、モータジェネレータが第１入力軸と第２入力軸の少なくとも一方に接続されていることから、モータジェネレータによる電動駆動時には、モータジェネレータの接続される側の入力軸上のギヤ列を選択して適切な変速段を使用することができ、しかも、ハイブリッド駆動時には、出力軸へのモータジェネレータの動力伝達を途切れさせることなく変速段のプレシフトを行うことができる。したがって、車両の燃費効率の向上とドライバビリティの向上を図ることができる。
【００３２】
請求項２に記載の発明によれば、それぞれ固有のギヤ列を介して出力軸に接続可能な第１，第２入力軸と、動力分割機構とを組み合わせ、これらを第１〜第３のクラッチによってエンジンと適宜断接することで変速段を切換えることから、装置の軸長の増大を招くことなく変速段の多段化を図ることができるうえ、モータジェネレータが第２入力軸に接続されていることから、モータジェネレータによる電動駆動時には、第２入力軸上のギヤ列を選択して適切な変速段を使用することができ、しかも、ハイブリッド駆動時には、出力軸へのモータジェネレータの動力伝達を途切れさせることなく変速段のプレシフトを行うことができる。したがって、車両の燃費効率の向上とドライバビリティの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の全体構成を示す図である。
【図２】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両を模式的に示した図である。
【図３】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両で採用される変速機の作動図表である。
【図４】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両で採用される変速機の速度線図である。
【図５】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の１速走行時の作動状態を示す図である。
【図６】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の２速走行時の作動状態を示す図である。
【図７】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の３速走行時の作動状態を示す図である。
【図８】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の４速走行時の作動状態を示す図である。
【図９】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の５速走行時の作動状態を示す図である。
【図１０】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の６速走行時の作動状態を示す図である。
【図１１】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の７速走行時の作動状態を示す図である。
【図１２】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の前方発進時の作動状態を示す図である。
【図１３】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の後退発進時の作動状態を示す図である。
【図１４】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の後退発進時の作動状態を示す図である。
【図１５】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の後退発進時の作動状態を示す図である。
【図１６】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の前方発進時の作動状態を示す図である。
【図１７】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の走行時における変速機、エンジン、モータジェネレータの作動を示すタイミングチャートである。
【図１８】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の走行時における変速機、エンジン、モータジェネレータの作動を示すタイミングチャートである。
【図１９】この発明の第１の実施形態のハイブリッド車両の走行時における変速機、エンジン、モータジェネレータの作動を示すタイミングチャートである。
【図２０】この発明の第２の実施形態のハイブリッド車両の全体構成を示す図である。
【図２１】この発明の第２の実施形態のハイブリッド車両を模式的に示した図である。
【図２２】この発明の第２の実施形態のハイブリッド車両で採用される変速機の作動図表である。
【図２３】この発明の第２の実施形態のハイブリッド車両の走行時における変速機、エンジン、モータジェネレータの作動を示すタイミングチャートである。
【図２４】この発明の第３の実施形態のハイブリッド車両の全体構成を示す図である。
【図２５】この発明の第３の実施形態のハイブリッド車両を模式的に示した図である。
【図２６】この発明の第４の実施形態のハイブリッド車両を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
最初に、図１〜図１９に示す第１の実施形態について説明する。
図１は、第１の実施形態のハイブリッド車両１００の全体構成を示す図である。同図に示すように、このハイブリッド車両１００は、駆動源として機能するエンジン１と、駆動源と発電機として機能するモータジェネレータ２と、車輪駆動部であるディファレンシャル装置３と、エンジン１、モータジェネレータ２、ディファレンシャル装置３の３者の間に介装されて入出力の回転速度比を調整する変速機４と、モータジェネレータ３に対して電力を供給しモータジェネレータ３で発電された電力を蓄電する蓄電手段である高圧バッテリ５と、を備えている。
【００３５】
エンジン１は、ガソリンや軽油等の燃料を燃焼して動力を発生するレシプロ式の多気筒の内燃機関であり、その出力軸１ａには、ダンパ機能を備えたフライホイール６が接続されている。
【００３６】
モータジェネレータ２は、３相のＤＣブラシレスモータによって構成され、変速機４のハウジング（図示せず）に一体に固定された円環状のステータ７と、ステータ７の内側に回転可能に配置された円環状のロータ８とを備えている。ロータ８には複数の永久磁石（図示せず）が装着され、ステータ７には３相のコイル（図示せず）が巻回されている。
ステータ７のコイルは、インバータを含むパワードライブ・ユニット（ＰＤＵ）９を介して高圧バッテリ５に接続されている。ＰＤＵ９は、モータジェネレータ２やエンジン１の作動機器を統合的に制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１０に電気的に接続されるとともに、補機作動用の低圧バッテリである１２Ｖバッテリ１１にも電気的に接続されている。
ＥＣＵ１０は、車両の運転状況に応じてＰＤＵ９を制御し、それによって高圧バッテリ１１の電力によるモータジュネレータ２の力行運転と、モータジェネレータ２の発電電力を高圧バッテリ５に充電する回生運転とを行う。
【００３７】
変速機４は、エンジン１の出力軸１ａにフライホイール６を介して結合される直結軸１２が設けられ、直結軸１２の外周側には、円筒状の第１入力軸１３と第２入力軸１４が同軸に、かつ回転可能に配置されている。第１入力軸１３は、第２入力軸１４よりも大径に形成され、かつ第２入力軸１４のほぼ半分の長さの軸長とされている。また、変速機４には、第１，第２入力軸１３，１４と平行に一対の出力軸１５，１６が設けられ、これらの出力軸１５，１６上に設けられたファイナルギヤ１７，１８がディフアレンシャル装置３のリングギヤ３ａに常時噛み合っている。
【００３８】
変速機４のエンジン１側と逆側の軸方向の端部には、プラネタリギヤ１９を回転可能に支持するキャリア２０と、プラネタリギヤ１９に噛合する第１サンギヤ２１及び第２サンギヤ２２を備えた差動歯車装置２５（動力分割機構）が設けられている。各プラネタリギヤ１９は、外径と歯数の異なる２つのギヤ部１９ａ，１９ｂを同軸にかつ一体回転可能に備え、外径の大きいギヤ部１９ａが第１サンギヤ２１と噛合され、外径の小さいギヤ部１９ｂが第２サンギヤ２２と噛合されている。
第１サンギヤ２１と第２サンギヤ２２は、直結軸１２の外周側に軸方向に並んで同軸に配置され、第１サンギヤ２１は、第１入力軸１３の軸方向の端部に一体回転可能に設けられている。第２サンギヤ２２は、複数のプラネタリギヤ１９の一方のギヤ部１９ｂの外周側を非接触状態で覆う保持リング２６に一体回転可能に設けられている。
キャリア２０は、第２入力軸１４の軸方向の端部に一体回転可能に設けられている。このキャリア２０には、複数のプラネタリギヤ１９の他方のギヤ部１９ａの外周側を非接触状態で覆う保持リング２７が一体に設けられている。
【００３９】
また、保持リング２６，２７の外周側にはクラッチドラム２８が回転可能に設けられ、クラッチドラム２８とキャリア２０側の保持リング２７の間には第１のクラッチＣＬ１が設けられ、クラッチドラム２８と第２サンギヤ２２側の保持リング２６の間には第３のクラッチＣＬ３が設けられている。なお、クラッチドラム２８は、第３のクラッチＣＬ３の第２サンギヤ２２側と逆側の接離部を構成している。第１のクラッチＣＬ１と第３のクラッチＣＬ３は、いずれも多板式のクラッチによって構成され、ＥＣＵ１０による制御に基づく油圧操作によって動力の断接が行われるようになっている。
【００４０】
クラッチドラム２８は、直結軸１２に対し、第３シンクロクラッチＳ３（同期噛合い装置）によって断接可能とされている。第３シンクロクラッチＳ３は、クラッチドラム２８を、直結軸１２（エンジン１）との接続状態、変速機４の固定壁３６との接続状態（回転停止状態）、ニュートラル状態の３状態のうちのいずれかに選択的に切換えるものであり、ＥＣＵ１０による制御に基づく油圧操作によってこれらの状態の切換えを実行する。第３シンクロクラッチＳ３の上記の３状態の切換えは車室内のシフトレバーや切換えスイッチの操作に応じて行われる。即ち、ドライブモード等の車両を前進させるモードでは、クラッチドラム２８を直結軸１２（エンジン１）に接続し、パーキングモードやリバースモードでは、クラッチドラム２８を固定壁３６に接続し、ニュートラルモードでは、クラッチドラム２８をニュートラル状態とする。
なお、クラッチドラム２８が直結軸１２（エンジン１）に接続された状態においては、第１のクラッチＣＬ１が接続されると、エンジン１とキャリア２０（第１入力軸１３）とが接続状態とされ、また、第３のクラッチＣＬ３が接続されると、エンジン１と第２サンギヤ２２とが接続状態とされる。
【００４１】
また、第２入力軸１４のエンジン１側の端部は、モータジェネレータ２のロータ８に一体回転可能に接続されるとともに、第２のクラッチＣＬ２を介して直結軸１２（エンジン１）に対して断接可能とされている。第２のクラッチＣＬ２は、第１，第３のクラッチＣＬ１，ＣＬ３と同様に多板式のクラッチによって構成され、ＥＣＵ１０による制御に基づく油圧操作によって動力の断接が行われるようになっている。
【００４２】
ところで、第１入力軸１３と一方の出力軸１５には、常時相互に噛合うギヤ対から成る１速ギヤ列４０が設けられている。この１速ギヤ列４０は、第１入力軸１３側のドライブギヤ４０ａが第１入力軸１３に一体に固定される一方で、出力軸１５側のドリブンギヤ４０ｂが出力軸１５に回転可能に支持され、後述する第１シンクロクラッチＳ１（同期噛合い装置）の操作によって出力軸１５に断接可能にされている。
また、第１入力軸１３と他方の出力軸１６には、常時相互に噛合うギヤ対から成る５速ギヤ列４１とエンジン始動ギヤ列４２が設けられている。５速ギヤ列４１は、第１入力軸１３側のドライブギヤ４１ａが第１入力軸１３に一体に固定される一方で、出力軸１６側のドリブンギヤ４１ｂが出力軸１６に対して回転可能に支持され、第１シンクロクラッチＳ１の操作によって出力軸１６に断接可能にされている。
【００４３】
第１シンクロクラッチＳ１は、一方の出力軸１５側の操作子と他方の出力軸１６側の操作子が相互に連動するように設けられ、１速ギヤ列４０のドリブンギヤ４０ｂと出力軸１５との接続状態、５速ギヤ列４１のドリブンギヤ４１ｂと出力軸１６との接続状態、いずれのドリブンギヤ４０ｂ，４１ｂも出力軸１５，１６に接続しないニュートラル状態のうちのいずれかを選択的に切換えるものであり、ＥＣＵ１０による制御に基づく油圧操作によってこれらの状態の切換えを実行する。
【００４４】
エンジン始動ギヤ列４２は、第１入力軸１３側のドライブギヤ４２ａが第１入力軸１３に一体に固定され、他方の出力軸１６側のドリブンギヤ４２ｂが出力軸１６に対してツーウェイクラッチ４３を介して取り付けられている。
ツーウェイクラッチ４３は周知の構造のものが用いられるが、このツーウェイクラッチ４３は、ドリブンギヤ４２ｂとドライブギヤ４２ａを介した出力軸１６側から第１入力軸１３への正転・逆転双方の回転伝達を許容し、第１入力軸１３側から出力軸１６への正転・逆転双方の回転伝達を阻止するようになっている。
【００４５】
また、第２入力軸１４と一方の出力軸１５には、常時相互に噛合うギヤ対から成る３速ギヤ列４４が設けられている。この３速ギヤ列４４は、第２入力軸１４側のドライブギヤ４４ａが第２入力軸１４に一体に固定される一方で、出力軸１５側のドリブンギヤ４４ｂが出力軸１５に回転可能に支持され、後述する第２シンクロクラッチＳ２（同期噛合い装置）の操作によって出力軸１５に断接可能にされている。
第２入力軸１４と他方の出力軸１６には、常時相互に噛合うギヤ対から成る７速ギヤ列４５が設けられている。７速ギヤ列４５は、第２入力軸１４側のドライブギヤ４５ａが第２入力軸１４に一体に固定される一方で、出力軸１６側のドリブンギヤ４５ｂが出力軸１６に対して回転可能に支持され、第２シンクロクラッチＳ２の操作によって出力軸１６に断接可能にされている。
【００４６】
第２シンクロクラッチＳ２は、第１シンクロクラッチＳ１と同様に、一方の出力軸１５側の操作子と他方の出力軸１６側の操作子が相互に連動するように設けられ、３速ギヤ列４４のドリブンギヤ４４ｂと出力軸１５との接続状態、７速ギヤ列４５のドリブンギヤ４５ｂと出力軸１６との接続状態、いずれのドリブンギヤ４４ｂ，４５ｂも出力軸１５，１６に接続されないニュートラル状態のうちのいずれかに選択的に切換えるものであり、ＥＣＵ１０による制御に基づく油圧操作によってこれらの状態の切換えを実行する。
【００４７】
なお、図１中４７は、高圧バッテリ５の電圧が低下したときに、１２Ｖバッテリ１１によってエンジン１を始動するためスタータモータであり、また、同図中４８は、動力駆動される一補機である空気調和装置のエアコンプレッサである。このエアコンプレッサ４８は、モータジェネレータ２、若しくは、第２入力軸１４に対して接続可能とされている。
【００４８】
図２は、機能の把握を容易にするために、図１に示すハイブリッド車両１００を模式化して示した図である。この図においては、差動歯車装置２５を単純化し、第１サンギヤ２１と第２サンギヤ２２とキャリア２０を相互に連結された平行な３本の線で示し、ディファレンシャル装置３に接続される出力軸１５，１６は１本の線で示している。なお、ハイブリッド車両１００の各作動を説明するために後に参照する図５〜図１６についても同様である。
図３は、変速機４の各シフトモードに対応する第１〜第３のクラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３と第１〜第３シンクロクラッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３の作動状態を図表化して示したものである。
図４は、出力軸１５，１６側の回転を基準にしたエンジン１側の回転速度比を、エンジン１からの入力に用いるクラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３を対応させて示した速度線図であり、同図中（１）〜（７）は変速機の対応する変速段を意味し、ＲＶＳは後退段を意味するものとする。
以下、上記の各図を参照しつつ、図５〜図１６に示す各作動状態について順次説明する。
【００４９】
[１速エンジン走行]
図３に示すように、第３シンクロクラッチＳ３は前進側（エンジン１側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１と第２シンクロクラッチＳ２は１速ギヤ列４０側と３速ギヤ列４４側にそれぞれ接続され、その状態で第１のクラッチＣＬ１が接続される。
これにより、エンジン１の動力は、図５の実線矢印で示すように、差動歯車装置２５のキャリア２０を通して第１入力軸１３に入力され、１速ギヤ列４０で１速段の変速比に変速されて出力軸１５，１６に出力される。
この状態では、第２入力軸１４が第２のクラッチＣＬ２によってエンジン１側と切り離され、かつ第２シンクロクラッチＳ２を通して出力軸１５，１６側と３速ギヤ列４４で接続されているため、この状態からモータジェネレータ２を作動させることにより、図５の上側の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を３速段にしたハイブリッド駆動が可能となる。また、車両の減速時に、この状態でモータジェネレータ２が回生制動状態にされると、モータジェネレータ２は３速段で回生運転を行う。
なお、この１速エンジン走行時には、図５の下側の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２をエンジン１に直結してハイブリッド駆動を行うことも可能である。この場合、第２シンクロクラッチＳ２をニュートラル状態にし、第２のクラッチＣＬ２によってモータジェネレータ２とエンジン１とを直結する。これにより、モータジェネレータ２は結果として１速段でハイブリッド駆動を行うことになる。
【００５０】
[２速エンジン走行]
図３に示すように、第３シンクロクラッチＳ３は前進側（エンジン１側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１と第２シンクロクラッチＳ２は１速ギヤ列４０側と３速ギヤ列４４側にそれぞれ接続され、その状態で第３のクラッチＣＬ３が接続される。
このとき、第１入力軸１３側の１速ギヤ列４０と第２入力軸１４側の３速ギヤ列４４がそれぞれ出力軸１５，１６側に噛合するが、各出力軸１５，１６は、図１に示すようにファイナルギヤ１７，１８を介してディファレンシャル装置３に同時に噛合（共噛み）しているため、差動歯車装置２５のキャリア２０と第１サンギヤ２１の回転比関係が、２速の変速段が得られるように固定される。したがって、この状態で第３のクラッチＣＬ３によってエンジン１と第２サンギヤ２２が接続されると、エンジン１の動力は、図６の実線矢印で示すように、差動歯車装置２５のキャリア２０と第１サンギヤ２１とに分割され、その動力が２速段に変速されて出力軸１５，１６に出力される。
この状態では、第２入力軸が第２シンクロクラッチＳ２を通して出力軸１５側と３速ギヤ列４４で接続されているため、この状態からモータジェネレータ２を作動させることにより、図６の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を３速段にしたハイブリッド駆動が可能となる。また、この場合も、車両の減速時にモータジェネレータ２が回生制動状態にされると、モータジェネレータ２は３速段で回生運転を行う。
【００５１】
[３速エンジン走行]
図３に示すように、第３シンクロクラッチＳ３は前進側（エンジン１側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１はニュートラルにされ、第２シンクロクラッチＳ２は３速ギヤ列４４側に接続され、その状態で第２のクラッチＣＬ２が接続される。
これにより、エンジン１の動力は、図７の実線矢印で示すように、差動歯車装置２５の第１サンギヤ２１を通して第２入力軸１４に入力され、３速ギヤ列４４で３速段の変速比に変速されて出力軸１５に出力される。
また、この状態からモータジェネレータ２を作動させることにより、図７の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を３速段にしたハイブリッド駆動が可能となり、車両の減速時に、モータジェネレータ２が回生制動状態にされると、モータジェネレータ２は３速段で回生運転を行うことになる。
【００５２】
[４速エンジン走行]
図３に示すように、第３シンクロクラッチＳ３は前進側（エンジン１側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１と第２シンクロクラッチＳ２は５速ギヤ列４１側と３速ギヤ列４４側にそれぞれ接続され、その状態で第３のクラッチＣＬ３が接続される。
このとき、第１入力軸１３側の５速ギヤ列４１と第２入力軸１４側の３速ギヤ列４４の同時噛合いによってキャリア２０と第１サンギヤ２１の回転比関係が、４速の変速段が得られるように固定され、エンジン１の動力は、図８の実線矢印で示すように、キャリア２０と第１サンギヤ２１とに分割され、その動力が４速段に変速されて出力軸１５，１６に出力される。
この状態からモータジェネレータ２を作動させることにより、図８の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を３速段にしたハイブリッド駆動が可能となり、車両の減速時に、モータジェネレータ２が回生制動状態にされると、モータジェネレータ２は３速段で回生運転を行うことになる。
【００５３】
[５速エンジン走行]
図３に示すように、第３シンクロクラッチＳ３は前進側（エンジン１側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１と第２シンクロクラッチＳ２は５速ギヤ列４１側と３速ギヤ列４４側にそれぞれ接続され、その状態で第１のクラッチＣＬ１が接続される。
エンジン１の動力は、図９の実線矢印で示すように、キャリア２０を通して第１入力軸１３に入力され、５速ギヤ列４１で５速段の変速比に変速されて出力軸１５，１６に出力される。
この状態からモータジェネレータ２を作動させることにより、図９の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を３速段にしたハイブリッド駆動が可能となり、車両の減速時に、モータジェネレータ２が回生制動状態とされると、モータジェネレータ２は３速段で回生運転を行うことになる。なお、このとき第２入力軸１４側の第２シンクロクラッチＳ２を７速ギヤ列４５側に切換えることにより、図９の別の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を７速段にしたハイブリッド駆動と回生制動が可能になる。
【００５４】
[６速エンジン走行]
図３に示すように、第３シンクロクラッチＳ３は前進側（エンジン１側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１と第２シンクロクラッチＳ２は５速ギヤ列４１側と７速ギヤ列４５側にそれぞれ接続され、その状態で第３のクラッチＣＬ３が接続される。
このとき、第１入力軸１３側の５速ギヤ列４１と第２入力軸１４側の７速ギヤ列４５の同時噛合いによってキャリア２０と第１サンギヤ２１の回転比関係が、６速の変速段が得られるように固定され、エンジン１の動力は、図１０の実線矢印で示すように、キャリア２０と第１サンギヤ２１とに分割され、その動力が６速段に変速されて出力軸１５，１６に出力される。
この状態からモータジェネレータ２を作動させることにより、図１０の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を７速段にしたハイブリッド駆動が可能となり、車両の減速時に、モータジェネレータ２が回生制動状態にされると、モータジェネレータ２は７速段で回生運転を行うことになる。
【００５５】
[７速エンジン走行]
図３に示すように、第３シンクロクラッチＳ３は前進側（エンジン１側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１はニュートラルにされ、第２シンクロクラッチＳ２は７速ギヤ列４５側に接続され、その状態で第２のクラッチＣＬ２が接続される。
エンジン１の動力は、図１１の実線矢印で示すように、第１サンギヤ２１を通して第２入力軸１４に入力され、７速ギヤ列４５で７速段の変速比に変速されて出力軸１６に出力される。
また、この状態からモータジェネレータ２を作動させることにより、図１１の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２側を７速段にしたハイブリッド駆動が可能となり、車両の減速時に、モータジェネレータ２が回生制動状態にされると、モータジェネレータ２は７速段で回生運転を行うことになる。
【００５６】
[モータによる前方発進→エンジン始動]
図１２に示すように、モータジェネレータ２の動力で車両を前方発進する準備段階として、第１〜第３のクラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３はすべて遮断状態とされ、第３シンクロクラッチＳ３はエンジン１（直結軸１２）側に接続され、第１シンクロクラッチＳ１はニュートラルにされ、第２シンクロクラッチＳ２は３速ギヤ列４４側に接続される。
この状態からモータジェネレータ２が始動されると、図１２中の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２の動力が３速ギヤ列４４を介して出力軸１５，１６に伝達され、車両はこれによって前方発進する。また、このとき出力軸１５，１６の回転がエンジン始動ギヤ列４２で減速され、その回転が第１入力軸１３へと伝達される。
【００５７】
次に、この状態からモータジェネレータ２のトルクを増大させつつ第１のクラッチＣＬ１が接続されると、図１２中の別の点線矢印で示すように第１入力軸１３の回転がエンジン１に伝達され、このとき、エンジン１の内部において燃料噴射と点火を行うことによってエンジン１が始動される。なお、こうしてエンジン１が始動されると、始動直後の不安定な回転が第１のクラッチＣＬ１を通して第１入力軸１３に伝達されるが、第１入力軸１３と出力軸１６の間のエンジン始動ギヤ列４２には、第１入力軸１３側から出力軸１５，１６への動力伝達を阻止するツーウェイクラッチ４３が設けられているため、このときエンジン１のトルクは出力軸１５，１６側には伝達されない。
【００５８】
この後、第１のクラッチＣＬ１によって第１入力軸１３がエンジン１から切り離され、例えば、そのまま第２のクラッチＣＬ２が接続されることにより、図１２中の実線矢印で示すように、エンジン１の動力が第２入力軸１４と３速ギヤ列４４を介して出力軸１５に伝達される。これにより、モータジェネレータ２とエンジン１の動力が合成されて出力軸１５に伝達され、ハイブリッド駆動が実現される。
なお、エンジン１の始動後には、第１〜第３のクラッチＣＬ１〜ＣＬ３とシンクロクラッチＳ１，Ｓ２の作動の組み合わせによって前進側の任意の変速段に変速することもできる。
【００５９】
[モータによる後退発進]
図１３に示すように、モータジェネレータ２の動力で車両を後退発進する準備段階として、第３シンクロクラッチＳ３は後退側（固定壁３６側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１は１速ギヤ列４０側に接続され、第２シンクロクラッチＳ２はニュートラルにされる。
次に、この状態から第３のクラッチＣＬ３が接続されることによって差動歯車装置２５の第２サンギヤ２２がロックされ、その状態でモータジェネレータ２が回転駆動される。これにより、図１３中の点線矢印で示すように、モータジェネレータ２による第２入力軸１４の正転方向の回転が差動歯車装置２５を介して逆転方向の回転として第１入力軸１３に伝達される。このとき、第１入力軸１３の回転は１速ギヤ列４０を介して出力軸１５，１６に伝達され、エンジン始動ギヤ列４２を通した第１入力軸１３から出力軸１５，１６への回転伝達はツーウェイクラッチ４３の機能によって阻止される。したがって、第１入力軸１３と出力軸１５，１６は、ギヤ比の異なる２組のギヤが同時に噛み合うことによる相互ロックが回避される。
また、モータジェネレータ２の動力で車両を後退発進している最中にバッテリ５の残容量が規定値を下回ったときには、上述の状態から第２のクラッチＣＬ２を容量制御しつつ接続することでエンジン１を始動し、そこでエンジン１の動力による後退走行に切換える。
【００６０】
[モータによるエンジン始動後の後退発進]
図１４に示すように、モータジェネレータ２の動力でエンジン１を始動し、その動力で車両を後退発進する準備段階として、第３シンクロクラッチＳ３は後退側（固定壁３６側）に接続され、第１シンクロクラッチＳ１は１速ギヤ列４０側に接続され、第２シンクロクラッチＳ２はニュートラルにされる。
【００６１】
次に、この状態から第２のクラッチＣＬ２によって第２入力軸１４とエンジン１が連結され、その状態でモータジェネレータ２が回転駆動される。このとき、エンジン１の内部で燃料噴射と点火を行うことによってエンジン１が始動される（図１４中の点線矢印参照）。
【００６２】
この後、第３のクラッチＣＬ３が接続されて差動歯車装置２５の第２サンギヤ２２の回転がロックされる。これにより、図１２中の実線矢印で示すように、エンジン１による第２入力軸１４の正転方向の回転は差動歯車装置２５を介して逆転方向の回転として第１入力軸１３に伝達される。この場合も、第１入力軸１３の回転が１速ギヤ列４０を介して出力軸１５，１６に伝達され、エンジン始動ギヤ列４２を通した第１入力軸１３から出力軸１５，１６への回転伝達はツーウェイクラッチ４３の機能によって阻止される。これにより、第１入力軸１３と出力軸１５，１６の相互ロックは回避される。
【００６３】
[スタータモータによるエンジン始動後の後退発進]
通常は、モータジェネレータ２によって上記のようにエンジン１を始動するが、高圧バッテリ５の残容量が規定値を下回る場合には、図１５に示すように、モータジェネレータ２に代えてスタータモータ４７によってエンジン１を始動させる（図１５中の点線矢印参照）。この場合、後退発進のための準備操作やエンジン始動後の作動は、モータジェネレータ２を用いる場合と同様となる。なお、スタータモータ４７は、１２Ｖバッテリ１１の電力によって駆動されるが、１２Ｖバッテリ１１を用いるスタータモータ４７による始動は低温始動用のために可及的に控えるようにする。
【００６４】
[アイドル停止中のコンプレッサ作動→車両発進]
アイドル停止中に空調装置を用いる場合には、モータジェネレータ２を用いてエアコンプレッサ４８を作動させることができる。この場合、図１６に示すように、第２シンクロクラッチＳ２がニュートラル状態にされて第２入力軸１４と出力軸１５，１６との動力伝達が遮断されるとともに、第２入力軸１４とエンジン１の間が第２のクラッチＣＬ２によって遮断される。そして、この状態でモータジェネレータ２とエアコンプレッサ４８が接続され、モータジェネレータ２によってエアコンプレッサ４８が駆動される。
【００６５】
また、この状態から車両を発進する場合には、モータジェネレータ２を回転させたまま第２のクラッチＣＬ２を接続し、図１６中の点線矢印で示すように、そのモータジェネレータ２の動力によってエンジン１を始動する。こうして、エンジン１が始動されると、図１６中の実線矢印で示すように、第１のクラッチＣＬ１を接続してエンジン１とモータジェネレータ２の動力を第１入力軸１３に伝達し、さらに１速ギヤ列４０で変速してその動力を出力軸１５，１６へと伝達する。これにより、車両はエンジン１とモータジェネレータ２の動力を受けて発進する。
【００６６】
以上では、運転状況に応じたこのハイブリッド車両１００の個別の作動について説明したが、つづいて、図１７，図１８，図１９に示す各走行パターン例にしたがって車両制御の流れを説明する。なお、以下の説明においては、モータジェネレータ２単体による発進と走行をそれぞれ「ＥＶ発進」と「ＥＶ走行」と呼び、モータジェネレータ２単体による定速走行を「ＥＶクルーズ走行」と呼ぶものとする。
【００６７】
[ＥＶ発進→エンジン走行→ＥＶクルーズ走行]
図１７に示す走行パターンにおいては、（ａ）の時点において、モータジェネレータ２単体で車両の発進を行う。このとき、第１〜第３のクラッチＣＬ１〜ＣＬ３は全て遮断状態とされ、第１シンクロクラッチＳ１はニュートラルにされ、第２シンクロクラッチＳ２は３速ギヤ列４４に接続され、第３シンクロクラッチＳ３はエンジン１側（前進側）に接続されている。したがって、このときモータジェネレータ２は３速段で車両を前進駆動する。
【００６８】
次に、（ｂ）の領域では、第１のクラッチＣＬ１が接続され、３速ギヤ列４４と出力軸１５，１６を通したモータジェネレータ２回転がエンジン始動ギヤ列４２と第１入力軸１３を経由してエンジン１に伝達される。この状態からモータジェネレータ２のトルクを増大させつつ（図中（ｂ−ｃ）参照）、エンジン１での燃料噴射と点火が行われ、（ｃ）の領域において、エンジン１が始動される。エンジン１の回転速度はここで上昇する。
【００６９】
この後、（ｄ）の領域において、第１のクラッチＣＬ１の接続状態から第２のクラッチＣＬ２の接続状態へと切換えられ、エンジン１の動力が３速ギヤ列４４を通して出力軸１５，１６へと伝達される。したがって、このとき車両はモータジェネレータ２とエンジン１の動力を用いたハイブリッド駆動となる。
【００７０】
この状態からさらにアクセルペダルが踏み込まれて車両が加速すると、（ｅ）の領域において、最初に、第１入力軸１３側の５速ギヤ列４１がプレシフトされ、つづいて第２のクラッチＣＬ２の接続状態から第３のクラッチＣＬ３の接続状態へと切換えられ、エンジン１の動力が４速段に変速されて出力軸１５，１６に伝達されるようになる。さらに加速が続くと、第３のクラッチＣＬ３の接続状態から第１のクラッチＣＬ１の接続状態へと切換えられ、エンジン１の動力が５速段に変速されて出力軸１５，１６に伝達されるようになる。この間、車両はほぼエンジン走行となる。
【００７１】
（ｆ）の領域は、ＥＶクルーズ走行領域であり、この領域では、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３がすべて遮断状態にされる。このとき、モータジェネレータ２は３速ギヤ列４４で定速走行を行い、その間、エンジン１は機関停止状態、若しくは、気筒休止状態とされる。
なお、このエンジン１の機関停止や気筒休止への切換えは、例えば、ナビゲーションシステムの情報に基づいて実行したり、車室内のモードスイッチ（「エコランモード」等）の切換え操作に応じて実行したりするようにしても良い。
【００７２】
また、この状態から高圧バッテリ５の残容量の低下等によってＥＶクルーズ走行を終了する場合には、（ｇ）の領域で、第１のクラッチＣＬ１を接続し、エンジン１を再始動してエンジン１によるクルーズ走行に切換える。この（ｇ）の領域でのエンジン１の始動は上記の（ｂ）〜（ｄ）と同様になる。また、エンジン１によるクルーズ走行に切換えるときに、第１のクラッチＣＬ１の接続状態から第２のクラッチＣＬ２の接続状態に切換えられる。したがって、エンジン１によるクルーズ走行は３速ギヤ列４４で行われる。
【００７３】
[減速走行→再加速]
図１８に示す走行パターンにおいては、（ｈ）の領域では、第２のクラッチＣＬ２が接続状態とされ、第１シンクロクラッチＳ１がニュートラル状態にされ、第２シンクロクラッチＳ２が７速ギヤ列４５に接続され、第３シンクロクラッチＳ３がエンジン１側（前進側）に接続されている。この状態では、エンジン１とモータジェネレータ２がいずれも７速ギヤ列４５を介して出力軸１５，１６に接続されている。
【００７４】
この状態から（ｉ）の領域で車両が減速され始めると、エンジン１は７速段で出力軸１５，１６に接続されたまま気筒休止され、このとき、モータジェネレータ２は、７速段での接続において回生制動を開始する。また、（ｉ）の領域の後期においては、次の変速に備えて第１シンクロクラッチＳ１が５速ギヤ列４１にプレシフトされる。
【００７５】
つづく、（ｊ）の領域においては、エンジン１が気筒休止運転から通常運転に戻され、その一方で、第２のクラッチＣＬ２の接続状態から第３のクラッチＣＬ３の接続状態へと切換えられ、エンジン１が出力軸１５，１６に対して６速で接続される（図中（ｊ−１参照））。これにより、車両にはエンジンブレーキが作用する。
次に、こうして車両にエンジンブレーキが作用している間に、第２シンクロクラッチＳ２の接続を７速ギヤ列４５から３速ギヤ４４に切換える。この結果、エンジン１は出力軸１５，１６に対して４速で接続され、モータジェネレータ２は３速段で出力軸１５，１６に接続されるようになる。この状態で、図中（ｊ−２）に示すようにエンジン１を停止する。
【００７６】
（ｋ）の領域においては、エンジン１が停止したまま、モータジェネレータ２が３速段での接続において回生制動を行う。したがって、この領域（ｋ）においては、制動エネルギーのほぼ全量が回生に用いられる。
【００７７】
つづく、（ｌ），（ｍ）の領域においては、車両の加速を再開する。
（ｌ）の領域では、第１のクラッチＣＬ１が接続され、モータジェネレータ２が高トルクで駆動される。これにより、エンジン１が再び始動される。そして、（ｌ）の領域の後期には、第１シンクロクラッチＳ１によって５速ギヤ列４１がプレシフトされる。
つづく（ｍ）の領域では、第１のクラッチＣＬ１の接続状態から第３のクラッチＣＬ３の接続状態へと切換えられ、エンジン１が出力軸１５，１６に対して４速段で接続される。これにより、エンジン１側４速段、モータジェネレータ２側３速段でもって車両が加速される。
【００７８】
（ｎ）の領域では、車両の加速を終了し、エンジン１によって定速走行を行う。
ここでは、最初に第３のクラッチＣＬ３の接続状態から第１のクラッチＣＬ１の接続状態に切換えられ、エンジン１が出力軸１５，１６に対して５速で接続される。次に、この状態で第２シンクロクラッチＳ２が７速ギヤ列４５側に接続され、モータジェネレータ２が出力軸に対して７速段で接続される。
【００７９】
[ＥＶ走行モード→エンジン走行→車両停止]
図１９に示す走行パターンにおいては、（ｐ）の領域でモータジェネレータ２のみによって車両を発進加速する。このとき、第１〜第３のクラッチＣＬ１〜ＣＬ３は全て遮断状態とされ、モータジェネレータ２は第２シンクロクラッチＳ２によって３速段で出力軸１５，１６に接続されている。
つづく、（ｑ）の領域では、出力軸１５，１６に３速段で接続されたモータジェネレータ２のみによって定速走行を行う。
【００８０】
以上のＥＶ走行の状態から、（ｒ）の領域に移行すると、エンジン１を始動してエンジン走行（ハイブリッド駆動走行）に切換える。
（ｒ）の領域では、最初に、モータジェネレータ２が高トルク駆動されるとともに、第１のクラッチＣＬ１が接続され、エンジン１に起動トルクが加えられてエンジン１が始動する。この（ｒ）の領域の後期には第１のクラッチＣＬ１が切断され、その間に第１シンクロクラッチＳ１が５速ギヤ列４１に切換えられる。
【００８１】
つづく、（ｓ）の領域では、第１のクラッチＣＬ１が再度接続され、エンジン１の動力は第１入力軸１３を経て５速段に変速されて出力軸１５，１６に伝達される。このとき車両は、エンジン１とモータジェネレータ２の動力を受けて加速する。
次の（ｕ）の領域では、エンジン１によるクルーズ走行に移行するためにモータジェネレータ２側の変速を行う。
ここでは、第１のクラッチＣＬ１を接続状態にしたままエンジン１の動力を第１入力軸１３側の５速ギヤ列４１を経由して出力軸１５，１６に伝達する一方で、第２入力軸１４側の７速ギヤ列４５を第２シンクロクラッチＳ２によって出力軸１５，１６側に接続する。これにより、モータジェネレータ２は、エンジン動力の遮断された状態において、出力軸１５，１６に対する変速段がスムーズに７速段に変更される。
【００８２】
この後の（ｖ）の領域では、第１のクラッチＣＬ１の接続状態から第２のクラッチＣＬ２の接続状態に切換えられ、エンジン１の動力が７速段に変速されて出力軸１５，１６に伝達される。また、モータジェネレータ２は出力（トルク）０の状態とされる。したがって、この領域においては、車両はエンジン１の動力のみによって定速走行する。
【００８３】
この後の（ｗ），（ｘ），（ｙ）の領域では、車両が減速される。
（ｗ）の領域では、エンジン１が第２入力軸１４側の７速ギヤ列４５を介して出力軸１５，１６に接続された状態のまま、エンジン１が気筒休止運転とされ、モータジェネレータ２が７速段での接続において回生制動を開始する。また、（ｗ）の領域においては、次の変速に備えて第１シンクロクラッチＳ１が５速ギヤ列４１にプレシフトされる。
【００８４】
つづく、（ｘ）の領域においては、エンジン１が気筒休止運転から通常運転に戻され、その一方で、第２のクラッチＣＬ２の接続状態から第３のクラッチＣＬ３の接続状態へと切換えられ、エンジン１が出力軸１５，１６に対して６速段で接続され、車両にはエンジンブレーキが作用する。そして、こうして車両にエンジンブレーキが作用している間に、第２シンクロクラッチＳ２の接続を７速ギヤ列４５から３速ギヤ列４４に切換える。これにより、エンジン１は出力軸１５，１６に対して４速段で接続され、モータジェネレータ２は３速で出力軸１５，１６に接続される。
【００８５】
（ｙ）の領域では、エンジン１を完全に停止させ、その状態において、モータジェネレータ２が３速の接続で回生制動を行う。車両はこの後に停止する。
【００８６】
以上のように、このハイブリッド車両１００は、１速ギヤ列４０と５速ギヤ列４１の一方によって出力軸１５，１６に接続可能な第１入力軸１３と、３速ギヤ列４４と７速ギヤ列４５の一方によって出力軸１５，１６に接続可能な第２入力軸１４が、差動歯車装置２５のキャリア２０と第１サンギヤ２１にそれぞれ結合され、エンジン１とキャリア２０（第１入力軸１３）の間に第１のクラッチＣＬ１、エンジン１と第２入力軸（第１サンギヤ２１）の間に第２のクラッチＣＬ２、エンジン１と第２サンギヤ２２の間に第３のクラッチＣＬ３がそれぞれ介装されており、第１のクラッチＣＬ１と第２のクラッチＣＬ２の一方を接続することによって奇数段の変速段を得ることができるとともに、第３のクラッチＣ３を接続することによって偶数段の変速段を得ることができるため、装置の軸長の増大を招くことなく、変速段の多段化を図ることができる。
そして、このハイブリッド車両１００においては、モータジェネレータ２が第２入力軸１４に一体に連結されているため、モータジェネレータ２によるＥＶ走行時には、第２入力軸１４上の３速ギヤ列４４と７速ギヤ列４５を走行条件に応じて適切に選択して使用することができ、しかも、ハイブリッド駆動時には、殆どの条件下で出力軸１５，１６への動力伝達を途切れさせることなく変速段のプレシフトを行うことができる。
したがって、このハイブリッド車両１００においては、装置の大型化を招くことなく、燃費効率の向上とドライバビリティの向上を図ることができる。
【００８７】
つづいて、図２０〜図２３に示すこの発明の第２の実施形態について説明する。なお、後に説明する他の実施形態も含め、各実施形態の共通部分には同一符号を付して、重複する説明を省略するものとする。
この第２の実施形態のハイブリッド車両２００は、基本的な構成は第１の実施形態のものとほぼ同様であるが、第１入力軸１３側に配置されるギヤ列と第２入力軸１４側に配置されるギヤ列が逆である点と、差動歯車装置２２５の構成が若干異なっている。
【００８８】
即ち、図２０の全体構成図に示すように、このハイブリッド車両２００の場合、第１入力軸１３と出力軸１５，１６の間には３速ギヤ列４４と７速ギヤ列４５が配置され、第２入力軸１４と出力軸１５，１６の間には１速ギヤ列４０と５速ギヤ列４１が配置されている。なお、エンジン始動ギヤ列４２は、第１の実施形態と同様に第１入力軸１３と出力軸１６の間に配置されている。
【００８９】
また、差動歯車装置２２５は、複数のプラネタリギヤ２１９を回転可能に支持するキャリア２２０と、プラネタリギヤ２１９に噛合するサンギヤ２２１とリングギヤ２２３とを備え、リングギヤ２２３が第１入力軸１３に結合される一方で、サンギヤ２２１が第２入力軸１４に結合されている。そして、直結軸１２に結合されるクラッチドラム２８とリングギヤ２２３（第１入力軸１３）の間には第１のクラッチＣＬ１が介装され、直結軸１２と第２入力軸１４（サンギヤ２２１）の間には第２のクラッチＣＬ２が介装され、クラッチドラム２８とキャリア２２０の保持リング２２７の間には第３のクラッチＣＬ３が介装されている。
【００９０】
図２１は、機能の把握を容易にするために、図２０に示すハイブリッド車両２００を模式化して示した図であり、図２２は、変速機４の各シフトモードに対応する第１〜第３のクラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３と第１〜第３シンクロクラッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３の作動状態を図表化して示したものである。
ここでは、車両の走行状態毎の変速機４の個々の作動は図２２の図表を参照するのみで詳細な説明を省略するが、以下において、一走行パターンの制御例として、ＥＶ走行→エンジン走行→ＥＶクルーズ走行へと移行するときの制御を図２３に基づいて説明する。
【００９１】
図２３の（Ａ）の時点においては、モータジェネレータ２単体で車両の発進（ＥＶ発進）を行う。このとき、第１〜第３のクラッチＣＬ１〜ＣＬ３は全て遮断状態とされ、第１シンクロクラッチＳ１はニュートラルにされ、第２シンクロクラッチＳ２は１速ギヤ列４０に接続され、第３シンクロクラッチＳ３はエンジン１側（前進側）に接続されている。したがって、このときモータジェネレータ２は１速段で車両を前進駆動する。
【００９２】
（Ｂ）の領域においては、第１のクラッチＣＬ１が接続され、１速ギヤ列４０と出力軸１５，１６を通したモータジェネレータ２の回転がエンジン始動ギヤ列４２と第１入力軸１３を経由してエンジン１に伝達される。この状態からモータジェネレータ２のトルクを増大させつつ（図中（Ｂ−Ｃ）参照）、エンジン１での燃料噴射と点火が行われ、（Ｃ）の領域において、エンジン１が始動される。エンジン１の回転速度はここで上昇する。
【００９３】
この後、（Ｄ）の領域においては、第１のクラッチＣＬ１の接続が一旦遮断され、その間に第１入力軸１３側の第１シンクロクラッチＳ１が３速ギヤ列４４に接続され、その後に第１のクラッチＣＬ１が再び接続される。これにより、エンジン１の動力が３速ギヤ列４４を通して出力軸１５，１６に伝達され、車両はモータジェネレータ２とエンジン１の動力を用いたハイブリッド駆動となる。
【００９４】
つづく、（Ｅ）の領域においては、エンジン動力が第１入力軸１３側を経由して出力軸１５，１６に伝達されている間に、モータジェネレータ２のトルクを減少させつつ、第２入力軸１４側のギヤ列を第２シンクロクラッチＳ２によって１速ギヤ列４０から５速ギヤ列４１にプレシフトする。
【００９５】
この状態からさらにアクセルペダルが踏み込まれて車両が加速すると、（Ｆ）の領域において、最初に、第２のクラッチＣＬ２の接続状態から第３のクラッチＣＬ３の接続状態へと切換えられ、エンジン１の動力が４速段に変速されて出力軸１５，１６に伝達されるようになる。さらに、加速が続くと、第３のクラッチＣＬ３の接続状態から第２のクラッチＣＬ２の接続状態へと切換えられ、エンジン１の動力が５速段に変速されて出力軸１５，１６に伝達されるようになる。この間、車両はほぼエンジン走行となる。
【００９６】
（Ｇ）の領域はＥＶクルーズ走行領域であり、この領域では、第１〜第３クラッチＣＬ１〜ＣＬ３がすべて遮断状態にされる。このとき、モータジェネレータ２は５速ギヤ列４１で定速走行を行い、その間、エンジン１は機関停止状態、若しくは、気筒休止状態とされる。
【００９７】
また、この状態から高圧バッテリ５の残容量の低下等によってＥＶクルーズ走行を終了する場合には、（Ｈ）の領域で、第１のクラッチＣＬ１を接続し、エンジン１を再始動してエンジン１によるクルーズ走行に切換える。この（Ｈ）の領域でのエンジン１の始動は上記の（Ｂ）〜（Ｄ）と同様になる。また、エンジン１によるクルーズ走行に切換えるときに、第１のクラッチＣＬ１の接続状態から第２のクラッチＣＬ２の接続状態に切換えられる。したがって、エンジン１によるクルーズ走行は５速ギヤ列４１によって行われる。
【００９８】
この第２の実施形態のハイブリッド車両２００においても、第１入力軸１３側と第２入力軸１４側のギヤ列の配置と、差動歯車装置２２５の構成が第１の実施形態のものと若干異なるものの、第１入力軸１３と第２入力軸１４がリングギヤ２２３とサンギヤ２２１にそれぞれ結合され、エンジン１とリングギヤ２２３（第１入力軸１３）の間に第１のクラッチＣＬ１、エンジン１と第２入力軸（サンギヤ２２１）の間に第２のクラッチＣＬ２が介装され、エンジンとキャリア２０の間に第３のクラッチＣＬ３が介装された構造とされているため、第１の実施形態と同様に装置の軸長の増大を招くことなく、変速段の多段化を図ることができる。
そして、このハイブリッド２００車両の場合も、モータジェネレータ２が第２入力軸１４に一体に連結されていることから、ＥＶ走行時に、１側ギヤ列４４と５速ギヤ列４１を走行条件に応じて適切に選択して使用することができ、ハイブリッド駆動時には、殆どの条件下で出力軸１５，１６への動力伝達を途切れさせることなく変速段のプレシフトを行うことができる。
【００９９】
次に、図２４，図２５に示す第３の実施形態について説明する。
図２４は、このハイブリッド車両３００の全体構成を示した図であり、図２５は、その構成を模式化して示した図である。このハイブリッド車両３００は、ギヤ列の基本的な配置や差動歯車機構２２５の構成は第２の実施形態と同様であるが、第２の実施形態で第１入力軸１３と出力軸１６の間に設けられていたエンジン始動ギヤ列４２が廃止され、最も変速比の大きい７速ギヤ列４５に、エンジン始動ギヤ列の機能を併せ持たせた点だけが異なっている。以下では、この相違点についてのみ説明する。
また、この実施形態の変速機４の各シフトモードに対応する第１〜第３のクラッチＣＬ１，ＣＬ２，ＣＬ３と第１〜第３シンクロクラッチＳ１，Ｓ２，Ｓ３の作動は、図２２に示す第２の実施形態のものと同様である。
【０１００】
このハイブリッド車両３００の７速ギヤ列４５は、他の実施形態と同様にドライブギヤ４５ａが第１入力軸１３に一体に固定され、ドリブンギヤ４５ｂが出力軸１６に回転可能に支持されるとともに、第１シンクロクラッチＳ１によって出力軸１６に対して接続可能にされている。そして、ドリブンギヤ４５ｂの内周側には、第１シンクロクラッチＳ１とは別の経路で、出力軸１６から第１入力軸１３への正逆双方の回転伝達を許容し第１入力軸１３から出力軸１６への正逆双方の回転伝達を阻止するツーウェイクラッチ４３が設けられている。
【０１０１】
したがって、このハイブリッド車両３００では、例えば、ＥＶ走行時に、エンジン１が停止し第１のクラッチＣＬ１が遮断した状態で出力軸１６が回転すると、第１シンクロクラッチＳ１がニュートラル状態にあっても、出力軸１６の回転がツーウェイクラッチ４３と７速ギヤ列４５を介して第１入力軸１３に伝達される。このとき、出力軸１６の回転は７速ギヤ列４５によって大きく減速される。そして、この状態から、第１のクラッチＣＬ１が接続されると、出力軸１６の回転が第１入力軸１３からさらにエンジン１に伝達され、このときエンジン１で燃料噴射と点火が行われると、エンジン１が始動されることになる。こうしてエンジン１が始動されると、その回転が第１入力軸１３に伝達されるが、このとき第１シンクロクラッチＳ１はニュートラル状態にあり、７速ギヤ列４５はツーウェイルクラッチ４３の機能によって第１入力軸１３から出力軸１５への回転伝達を阻止するため、エンジン１の始動直後の不安定なトルクは出力軸１５，１６には伝達されることはない。
よって、このハイブリッド３００においては、他の実施形態のものと同様の機能を保持しつつエンジン始動用の専用のギヤ列を無くし、それによって部品点数の削減と装置のさらなる小型化を図ることができる。
【０１０２】
図２６は、この発明の第４の実施形態のハイブリッド車両４００の構成を模式化して示すものである。
このハイブリッド車両４００は、第２の実施形態と類似した構造であるが、第７ギヤ列４５の出力軸１５，１６側のドリブンギヤ４５ｂに共噛みされる９速ギヤ列４５Ａのドライブギヤ４５Ａａが第２入力軸１４側に追加されている点が、第２の実施形態のものと異なっている。
【０１０３】
このハイブリッド車両４００では、第１入力軸１３と出力軸１５，１６を接続する７速ギヤ列４５のドリブンギヤ４５ｂ（ギヤ要素）と、第２入力軸１４と出力軸１５，１６を接続する９速ギヤ列４５Ａのドリブンギヤが共用され、７速ギヤ列４５側のドライブギヤ４５ａと９速ギヤ列４５Ａ側のドライブギヤ４５Ａａが共通のドリブンギヤ４５ｂに噛合されるようになっている。なお、７速ギヤ４５側のドライブギヤ４５ａと９速ギヤ側４５Ａのドライブギヤ４５Ａａとは歯数と外径が異なって設定されている。
また、９速ギヤ列４５Ａ側のドリブンギヤ４５Ａａは、第２入力軸１４に回転可能に支持され、第４シンクロクラッチＳ４によって第２入力軸１４に対して断接可能とされている。
【０１０４】
エンジン１の動力を７速に変速する場合には、第１シンクロクラッチＳ１によって第１入力軸１３と出力軸１５，１６を７速ギヤ列４５で接続し、その状態において第１のクラッチＣＬ１を接続する。
そして、エンジン１の動力を８速に変速する場合には、第１シンクロクラッチＳ１によって第１入力軸１３と出力軸１５，１６を７速ギヤ列４５で接続すると同時に、第４シンクロクラッチＳ４によって第２入力軸１４と出力軸１５，１６を９速ギヤ列４５Ａで接続し、その状態において第３のクラッチＣＬ３を接続する。
また、エンジン１の動力を９速に変速する場合には、第４シンクロクラッチＳ４によって第２入力軸１４と出力軸１５，１６を９速ギヤ列４５Ａで接続し、この状態において第２のクラッチＣＬ２を接続する。
【０１０５】
したがって、この実施形態のハイブリッド車両４００においては、第２の実施形態とほぼ同様の基本的な効果を得ることができるうえ、大幅な部品点数の増加や軸長の増大を招くことなく変速機の変速段を増加させることができる。即ち、９速ギヤ列４５Ａについては、出力軸１５，１６側に専用のドリブンギヤを追加する必要がないため、ギヤ要素を一つ削減してその分軸長も短縮することができる。
この実施形態では、７速ギヤ列４５のドリブンギヤ４５ｂを９速ギヤ列４５Ａと共用したが、残余のギヤ列についても同様にドリブンギヤを共用し、さらに変速機の変速段を増加させることができる。また、第１，第３の実施形態のハイブリッド車両１００，３００においても、同様の手法によって変速機４の変速段を増加させることができる。
【０１０６】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の各実施形態においては、差動歯車装置２５，２２５に接続される２つの入力軸（第１入力軸１３と第２入力軸１４）のうちの一方のみにモータシェネレータ２を結合したが、両方の入力軸にモータジェネレータ２を結合するようにしても良い。
【符号の説明】
【０１０７】
１…エンジン
２…モータジェネレータ
３…ディファレンシャル装置（車輪駆動部）
４…変速機
５…高圧バッテリ（蓄電手段）
１３…第１入力軸
１４…第２入力軸
１５，１６…出力軸
１９，２１９…プラネタリギヤ
２０…キャリア
２１…第１サンギヤ
２２…第２サンギヤ
２５，２２５…差動歯車装置（動力分割機構，反転機構）
３６…固定壁
４０…１速ギヤ列
４１…５速ギヤ列
４２…エンジン始動ギヤ列
４３…ツーウェイクラッチ
４４…３速ギヤ列
４５…７速ギヤ列
４５ｂ…ドリブンギヤ
４８…エアコンプレッサ（補機）
１００，２００，３００，４００…ハイブリッド車両
２２０…キャリア
２２１…サンギヤ
２２３…リングギヤ
ＣＬ１…第１のクラッチ
ＣＬ２…第２のクラッチ
ＣＬ３…第３のクラッチ
Ｓ１…第１シンクロクラッチ
Ｓ２…第２シンクロクラッチ
Ｓ３…第３シンクロクラッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源として機能するエンジンと、
駆動源と発電機として機能するモータジェネレータと、
車輪駆動部と前記エンジン及びモータジェネレータとの間に介装されて入出力の回転速度比を調整する変速機と、
前記モータジェネレータに対して電力を供給し前記モータジェネレータで発電された電力を蓄電する蓄電手段と、を備え、
これらが車両の運転状況に応じて制御されるハイブリッド車両において、
前記変速機は、
前記車輪駆動部に接続される出力軸と、
この出力軸にギヤ列を介して接続可能な第１入力軸と、
前記出力軸に別のギヤ列を介して接続可能な第２入力軸と、
前記エンジンと前記第１入力軸及び第２入力軸との間に、前記エンジン側の動力を前記第１入力軸と第２入力軸とに動力分割可能に配置された動力分割機構と、
前記エンジンと前記第１入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第１のクラッチと、
前記エンジンと前記第２入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第２のクラッチと、
前記エンジンと前記動力分割機構の間に介装されて動力を断接操作する第３のクラッチと、を備え、
前記第３のクラッチの接続操作により、前記第１入力軸側のギヤ列による変速段と前記第２入力軸側のギヤ列による変速段の中間変速段で前記エンジンと前記出力軸とを接続し、
前記モータジェネレータは、前記第１入力軸と第２入力軸の少なくとも一方に接続されていることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
駆動源として機能するエンジンと、
駆動源と発電機として機能するモータジェネレータと、
車輪駆動部と前記エンジン及びモータジェネレータとの間に介装されて入出力の回転速度比を調整する変速機と、
前記モータジェネレータに対して電力を供給し前記モータジェネレータで発電された電力を蓄電する蓄電手段と、を備え、
これらが車両の運転状況に応じて制御されるハイブリッド車両において、
前記変速機は、
前記車輪駆動部に接続される出力軸と、
この出力軸にギヤ列を介して接続可能な第１入力軸と、
前記出力軸に別のギヤ列を介して接続可能で、かつ前記モータジェネレータが接続されている第２入力軸と、
前記エンジンと前記第１入力軸及び第２入力軸との間に、前記エンジン側の動力を前記第１入力軸と第２入力軸とに動力分割可能に配置された動力分割機構と、
前記エンジンと前記第１入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第１のクラッチと、
前記エンジンと前記第２入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第２のクラッチと、
前記エンジンと前記動力分割機構の間に介装されて動力を断接操作する第３のクラッチと、を備え、
前記第３のクラッチの接続操作により、前記第１入力軸側のギヤ列による変速段と前記第２入力軸側のギヤ列による変速段の中間変速段で前記エンジンと前記出力軸とを接続することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
前記第１入力軸を当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続し、前記第１のクラッチを接続して前記エンジンと出力軸とを前記第１入力軸を経由して接続しているときに、
前記第２入力軸を、当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続し、かつ前記第２のクラッチによって前記エンジンとの接続を遮断した状態にし、
その状態で前記モータジェネレータによって車輪駆動部を駆動し、若しくは、回生制動を行うことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記第１入力軸を当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続し、前記第１のクラッチを接続して前記エンジンと出力軸とを前記第１入力軸を経由して接続しているときに、
前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断し、かつ前記第２のクラッチによって前記第２入力軸と前記エンジンを接続状態にし、
その状態で前記モータジェネレータによって車輪駆動部を駆動し、若しくは、回生制動を行うことを特徴とする請求項２または３に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記第２入力軸を、当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続するとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記車輪駆動部を前記モータジェネレータによって単独で駆動する電動駆動状態から、前記エンジンを始動して前記車輪駆動部を前記エンジンとモータジェネレータによって駆動するハイブリッド駆動状態に移行したときに、
前記第１のクラッチを接続して前記エンジンの動力を前記第１入力軸と当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に伝達するとともに、前記第２のクラッチを遮断して前記第２入力軸側を前記エンジンから切り離し、
その状態で前記第２入力軸側のギヤ列を、運転状況に適合した変速段のギヤ列に切換えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記第１入力軸に、前記出力軸の回転を減速してその回転を前記第１入力軸に伝達するエンジン始動ギヤ列を設けるとともに、このエンジン始動ギヤ列に、前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチを設け、
前記第２入力軸を、当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続するとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記車輪駆動部を前記モータジェネレータによって単独で駆動する電動駆動状態から、前記第１のクラッチを接続することにより、前記エンジン始動ギヤ列と第１入力軸を経由した前記出力軸の回転によって前記エンジンを始動し、
前記エンジンの始動直後の回転が前記エンジン始動ギヤ列を通して前記出力軸に伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記第２入力軸の回転を前記第１入力軸に逆向きの回転として伝達する反転機構を設け、
前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、
その状態で前記モータジェネレータと前記反転機構を作動させて、前記第１入力軸側の前記エンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して前記第１入力軸の逆転方向の動力を前記出力軸に伝達し、このとき、前記エンジン始動ギヤ列を通して前記第１入力軸から前記出力軸に回転が伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止することを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記第２入力軸の回転を前記第１入力軸に逆向きの回転として伝達する反転機構を設け、
前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、
その状態で前記モータジェネレータと前記反転機構を作動させて、前記第１入力軸側の前記エンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して前記第１入力軸の逆転方向の動力を前記出力軸に伝達し、このとき、前記エンジン始動ギヤ列を通して前記第１入力軸から前記出力軸に回転が伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止し、
さらに、この状態で前記蓄電手段の蓄電残容量が規定値を下回ったときには、前記第２のクラッチを容量制御しつつ接続することで前記エンジンを始動し、前記エンジンの動力による後退走行に切換えることを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
前記第２入力軸の回転を前記第１入力軸に逆向きの回転として伝達する反転機構を設け、
前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとを前記第２のクラッチによって接続し、
その状態で前記モータジェネレータを作動させて前記エンジンを始動し、さらに前記反転機構を作動させることにより、前記第１入力軸の逆転方向の動力を、前記第１入力軸側の前記エンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して前記出力軸に伝達し、このとき、前記エンジン始動ギヤ列を通して前記第１入力軸から前記出力軸に回転が伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止することを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド車両。
【請求項１０】
動力駆動される補機を前記モータジェネレータに接続し、
車両のアイドル停止時に、前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記モータジェネレータによって前記補機を作動させることを特徴とする請求項２〜９のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項１１】
複数のプラネタリギヤを支持するキャリアと、前記プラネタリギヤに噛合する第１サンギヤと第２サンギヤを有する差動歯車装置を備え、
前記キャリアは前記第１入力軸に接続され、
前記第１サンギヤは前記第２入力軸に接続され、
前記第１入力軸は前記第１のクラッチを介して前記エンジンに接続され、
前記第２入力軸は、前記モータジェネレータに接続される一方で、前記エンジンに前記第２のクラッチを介して接続され、
前記第２サンギヤは前記第３のクラッチを介してエンジンに接続され、
前記第１入力軸と前記出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な１速ギヤ列と５速ギヤ列と、前記出力軸の回転を減速して前記第１入力軸に伝達するエンジン始動ギヤ列とが並列に設けられるとともに、１速ギヤ列による連結状態、５速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第１シンクロクラッチが設けられ、
前記エンジン始動ギヤ列には、前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチが設けられ、
前記第２入力軸と出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な３速ギヤ列と７速ギヤ列とが並列に設けられるとともに、３速ギヤ列による連結状態、７速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第２シンクロクラッチが設けられ、
前記第３のクラッチの前記第２サンギヤ側と逆側の接離部には、前記エンジンとの接続状態、固定壁との接続状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第３シンクロクラッチが設けられていることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項１２】
複数のプラネタリギヤを支持するキャリアと、前記プラネタリギヤに噛合するサンギヤとリングギヤを有する差動歯車装置を備え、
前記リングギヤは前記第１入力軸に接続され、
前記サンギヤは前記第２入力軸に接続され、
前記第１入力軸は前記第１のクラッチを介して前記エンジンに接続され、
前記第２入力軸は、前記モータジェネレータに接続される一方で、前記エンジンに前記第２のクラッチを介して接続され、
前記キャリアは、前記第３のクラッチを介してエンジンに接続され、
前記第１入力軸と前記出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な３速ギヤ列と７速ギヤ列と、前記出力軸の回転を減速して前記第１入力軸に伝達するエンジン始動ギヤ列とが並列に設けられるとともに、３速ギヤ列による連結状態、７速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第１シンクロクラッチが設けられ、
前記エンジン始動ギヤ列には、前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチが設けられ、
前記第２入力軸と出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な１速ギヤ列と５速ギヤ列とが並列に設けられるとともに、１速ギヤ列による連結状態、５速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第２シンクロクラッチが設けられ、
前記第３のクラッチの前記キャリア側と逆側の接離部には、前記エンジンとの接続状態、固定壁との接続状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第３シンクロクラッチが設けられていることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項１３】
複数のプラネタリギヤを支持するキャリアと、前記プラネタリギヤに噛合するサンギヤとリングギヤを有する差動歯車装置を備え、
前記リングギヤは前記第１入力軸に接続され、
前記サンギヤは前記第２入力軸に接続され、
前記第１入力軸は前記第１のクラッチを介して前記エンジンに接続され、
前記第２入力軸は、前記モータジェネレータに接続される一方で、前記エンジンに前記第２のクラッチを介して接続され、
前記キャリアは、前記第３のクラッチを介してエンジンに接続され、
前記第１入力軸と前記出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な３速ギヤ列と７速ギヤ列が並列に設けられるとともに、３速ギヤ列による連結状態、７速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第１シンクロクラッチが設けられ、
前記７速ギヤ列には、前記第１シンクロクラッチとは別経路で前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチが設けられ、
前記第２入力軸と出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な１速ギヤ列と５速ギヤ列とが並列に設けられるとともに、１速ギヤ列による連結状態、５速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第２シンクロクラッチが設けられ、
前記第３のクラッチの前記キャリア側と逆側の接離部には、前記エンジンとの接続状態、固定壁との接続状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第３シンクロクラッチが設けられていることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項１４】
前記第１入力軸と出力軸を接続するギヤ列の前記出力軸側のギヤ要素と、前記第２入力軸と出力軸を接続するギヤ列の前記出力軸側のギヤ要素とが共用され、前記第１入力軸側のギヤ要素と前記第２入力軸側のギヤ要素が前記出力軸上の共通のギヤ要素に共噛みされるとともに、前記第１入力軸側のギヤ要素と前記第２入力軸側のギヤ要素が異なる歯数に設定されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項１】
駆動源として機能するエンジンと、
駆動源と発電機として機能するモータジェネレータと、
車輪駆動部と前記エンジン及びモータジェネレータとの間に介装されて入出力の回転速度比を調整する変速機と、
前記モータジェネレータに対して電力を供給し前記モータジェネレータで発電された電力を蓄電する蓄電手段と、を備え、
これらが車両の運転状況に応じて制御されるハイブリッド車両において、
前記変速機は、
前記車輪駆動部に接続される出力軸と、
この出力軸にギヤ列を介して接続可能な第１入力軸と、
前記出力軸に別のギヤ列を介して接続可能な第２入力軸と、
前記エンジンと前記第１入力軸及び第２入力軸との間に、前記エンジン側の動力を前記第１入力軸と第２入力軸とに動力分割可能に配置された動力分割機構と、
前記エンジンと前記第１入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第１のクラッチと、
前記エンジンと前記第２入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第２のクラッチと、
前記エンジンと前記動力分割機構の間に介装されて動力を断接操作する第３のクラッチと、を備え、
前記第３のクラッチの接続操作により、前記第１入力軸側のギヤ列による変速段と前記第２入力軸側のギヤ列による変速段の中間変速段で前記エンジンと前記出力軸とを接続し、
前記モータジェネレータは、前記第１入力軸と第２入力軸の少なくとも一方に接続されていることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
駆動源として機能するエンジンと、
駆動源と発電機として機能するモータジェネレータと、
車輪駆動部と前記エンジン及びモータジェネレータとの間に介装されて入出力の回転速度比を調整する変速機と、
前記モータジェネレータに対して電力を供給し前記モータジェネレータで発電された電力を蓄電する蓄電手段と、を備え、
これらが車両の運転状況に応じて制御されるハイブリッド車両において、
前記変速機は、
前記車輪駆動部に接続される出力軸と、
この出力軸にギヤ列を介して接続可能な第１入力軸と、
前記出力軸に別のギヤ列を介して接続可能で、かつ前記モータジェネレータが接続されている第２入力軸と、
前記エンジンと前記第１入力軸及び第２入力軸との間に、前記エンジン側の動力を前記第１入力軸と第２入力軸とに動力分割可能に配置された動力分割機構と、
前記エンジンと前記第１入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第１のクラッチと、
前記エンジンと前記第２入力軸の間に介装されて動力を断接操作する第２のクラッチと、
前記エンジンと前記動力分割機構の間に介装されて動力を断接操作する第３のクラッチと、を備え、
前記第３のクラッチの接続操作により、前記第１入力軸側のギヤ列による変速段と前記第２入力軸側のギヤ列による変速段の中間変速段で前記エンジンと前記出力軸とを接続することを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項３】
前記第１入力軸を当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続し、前記第１のクラッチを接続して前記エンジンと出力軸とを前記第１入力軸を経由して接続しているときに、
前記第２入力軸を、当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続し、かつ前記第２のクラッチによって前記エンジンとの接続を遮断した状態にし、
その状態で前記モータジェネレータによって車輪駆動部を駆動し、若しくは、回生制動を行うことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記第１入力軸を当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続し、前記第１のクラッチを接続して前記エンジンと出力軸とを前記第１入力軸を経由して接続しているときに、
前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断し、かつ前記第２のクラッチによって前記第２入力軸と前記エンジンを接続状態にし、
その状態で前記モータジェネレータによって車輪駆動部を駆動し、若しくは、回生制動を行うことを特徴とする請求項２または３に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記第２入力軸を、当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続するとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記車輪駆動部を前記モータジェネレータによって単独で駆動する電動駆動状態から、前記エンジンを始動して前記車輪駆動部を前記エンジンとモータジェネレータによって駆動するハイブリッド駆動状態に移行したときに、
前記第１のクラッチを接続して前記エンジンの動力を前記第１入力軸と当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に伝達するとともに、前記第２のクラッチを遮断して前記第２入力軸側を前記エンジンから切り離し、
その状態で前記第２入力軸側のギヤ列を、運転状況に適合した変速段のギヤ列に切換えることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記第１入力軸に、前記出力軸の回転を減速してその回転を前記第１入力軸に伝達するエンジン始動ギヤ列を設けるとともに、このエンジン始動ギヤ列に、前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチを設け、
前記第２入力軸を、当該軸側のギヤ列を介して前記出力軸に接続するとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記車輪駆動部を前記モータジェネレータによって単独で駆動する電動駆動状態から、前記第１のクラッチを接続することにより、前記エンジン始動ギヤ列と第１入力軸を経由した前記出力軸の回転によって前記エンジンを始動し、
前記エンジンの始動直後の回転が前記エンジン始動ギヤ列を通して前記出力軸に伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記第２入力軸の回転を前記第１入力軸に逆向きの回転として伝達する反転機構を設け、
前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、
その状態で前記モータジェネレータと前記反転機構を作動させて、前記第１入力軸側の前記エンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して前記第１入力軸の逆転方向の動力を前記出力軸に伝達し、このとき、前記エンジン始動ギヤ列を通して前記第１入力軸から前記出力軸に回転が伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止することを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記第２入力軸の回転を前記第１入力軸に逆向きの回転として伝達する反転機構を設け、
前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、
その状態で前記モータジェネレータと前記反転機構を作動させて、前記第１入力軸側の前記エンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して前記第１入力軸の逆転方向の動力を前記出力軸に伝達し、このとき、前記エンジン始動ギヤ列を通して前記第１入力軸から前記出力軸に回転が伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止し、
さらに、この状態で前記蓄電手段の蓄電残容量が規定値を下回ったときには、前記第２のクラッチを容量制御しつつ接続することで前記エンジンを始動し、前記エンジンの動力による後退走行に切換えることを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
前記第２入力軸の回転を前記第１入力軸に逆向きの回転として伝達する反転機構を設け、
前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとを前記第２のクラッチによって接続し、
その状態で前記モータジェネレータを作動させて前記エンジンを始動し、さらに前記反転機構を作動させることにより、前記第１入力軸の逆転方向の動力を、前記第１入力軸側の前記エンジン始動ギヤ列よりも変速比の小さい別のギヤ列を介して前記出力軸に伝達し、このとき、前記エンジン始動ギヤ列を通して前記第１入力軸から前記出力軸に回転が伝達されるのを、前記ツーウェイクラッチによって阻止することを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド車両。
【請求項１０】
動力駆動される補機を前記モータジェネレータに接続し、
車両のアイドル停止時に、前記第２入力軸と当該軸側のギヤ列を介した前記出力軸との接続を遮断状態にするとともに、前記第２入力軸と前記エンジンとの接続を前記第２のクラッチによって遮断し、その状態で前記モータジェネレータによって前記補機を作動させることを特徴とする請求項２〜９のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項１１】
複数のプラネタリギヤを支持するキャリアと、前記プラネタリギヤに噛合する第１サンギヤと第２サンギヤを有する差動歯車装置を備え、
前記キャリアは前記第１入力軸に接続され、
前記第１サンギヤは前記第２入力軸に接続され、
前記第１入力軸は前記第１のクラッチを介して前記エンジンに接続され、
前記第２入力軸は、前記モータジェネレータに接続される一方で、前記エンジンに前記第２のクラッチを介して接続され、
前記第２サンギヤは前記第３のクラッチを介してエンジンに接続され、
前記第１入力軸と前記出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な１速ギヤ列と５速ギヤ列と、前記出力軸の回転を減速して前記第１入力軸に伝達するエンジン始動ギヤ列とが並列に設けられるとともに、１速ギヤ列による連結状態、５速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第１シンクロクラッチが設けられ、
前記エンジン始動ギヤ列には、前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチが設けられ、
前記第２入力軸と出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な３速ギヤ列と７速ギヤ列とが並列に設けられるとともに、３速ギヤ列による連結状態、７速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第２シンクロクラッチが設けられ、
前記第３のクラッチの前記第２サンギヤ側と逆側の接離部には、前記エンジンとの接続状態、固定壁との接続状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第３シンクロクラッチが設けられていることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項１２】
複数のプラネタリギヤを支持するキャリアと、前記プラネタリギヤに噛合するサンギヤとリングギヤを有する差動歯車装置を備え、
前記リングギヤは前記第１入力軸に接続され、
前記サンギヤは前記第２入力軸に接続され、
前記第１入力軸は前記第１のクラッチを介して前記エンジンに接続され、
前記第２入力軸は、前記モータジェネレータに接続される一方で、前記エンジンに前記第２のクラッチを介して接続され、
前記キャリアは、前記第３のクラッチを介してエンジンに接続され、
前記第１入力軸と前記出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な３速ギヤ列と７速ギヤ列と、前記出力軸の回転を減速して前記第１入力軸に伝達するエンジン始動ギヤ列とが並列に設けられるとともに、３速ギヤ列による連結状態、７速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第１シンクロクラッチが設けられ、
前記エンジン始動ギヤ列には、前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチが設けられ、
前記第２入力軸と出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な１速ギヤ列と５速ギヤ列とが並列に設けられるとともに、１速ギヤ列による連結状態、５速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第２シンクロクラッチが設けられ、
前記第３のクラッチの前記キャリア側と逆側の接離部には、前記エンジンとの接続状態、固定壁との接続状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第３シンクロクラッチが設けられていることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項１３】
複数のプラネタリギヤを支持するキャリアと、前記プラネタリギヤに噛合するサンギヤとリングギヤを有する差動歯車装置を備え、
前記リングギヤは前記第１入力軸に接続され、
前記サンギヤは前記第２入力軸に接続され、
前記第１入力軸は前記第１のクラッチを介して前記エンジンに接続され、
前記第２入力軸は、前記モータジェネレータに接続される一方で、前記エンジンに前記第２のクラッチを介して接続され、
前記キャリアは、前記第３のクラッチを介してエンジンに接続され、
前記第１入力軸と前記出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な３速ギヤ列と７速ギヤ列が並列に設けられるとともに、３速ギヤ列による連結状態、７速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第１シンクロクラッチが設けられ、
前記７速ギヤ列には、前記第１シンクロクラッチとは別経路で前記出力軸から前記第１入力軸への回転伝達を許容し前記第１入力軸から前記出力軸への回転伝達を阻止するツーウェイクラッチが設けられ、
前記第２入力軸と出力軸の間には、両軸を固有の変速比をもって連結可能な１速ギヤ列と５速ギヤ列とが並列に設けられるとともに、１速ギヤ列による連結状態、５速ギヤ列による連結状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第２シンクロクラッチが設けられ、
前記第３のクラッチの前記キャリア側と逆側の接離部には、前記エンジンとの接続状態、固定壁との接続状態、ニュートラル状態の３状態を選択的に切換え可能な第３シンクロクラッチが設けられていることを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項１４】
前記第１入力軸と出力軸を接続するギヤ列の前記出力軸側のギヤ要素と、前記第２入力軸と出力軸を接続するギヤ列の前記出力軸側のギヤ要素とが共用され、前記第１入力軸側のギヤ要素と前記第２入力軸側のギヤ要素が前記出力軸上の共通のギヤ要素に共噛みされるとともに、前記第１入力軸側のギヤ要素と前記第２入力軸側のギヤ要素が異なる歯数に設定されていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１１−１１０９６６（Ｐ２０１１−１１０９６６Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６６５１２（Ｐ２００９−２６６５１２）
【出願日】平成２１年１１月２４日（２００９．１１．２４）
【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２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２４日（２００９．１１．２４）
【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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