ハイブリッド駆動装置
【課題】装置のスペースやコストの増加を抑えつつ、モータジェネレータでの回生効率を向上させることが可能なハイブリッド駆動装置を提供すること。
【解決手段】エンジン１と自動変速機５の間の動力伝達経路にモータジェネレータ４を有するハイブリッド駆動装置であって、エンジン１の回転動力が入力されるポンプインペラ２ｂと、ポンプインペラ２ｂからの流体を受けて回転するとともに自動変速機５に向けて回転動力を出力するタービンインペラ２ｃと、ポンプインペラ２ｂとタービンインペラ２ｃとを断接可能に動力を伝達するロックアップクラッチ２ｅと、を有するトルクコンバータ２と、タービンインペラ２ｃと一体回転するとともに、自動変速機５、及びロックアップクラッチ２ｅを作動させる油圧を生成するオイルポンプ３と、を備え、モータジェネレータ４は、タービンインペラ２ｃと一体回転するように構成される。
【解決手段】エンジン１と自動変速機５の間の動力伝達経路にモータジェネレータ４を有するハイブリッド駆動装置であって、エンジン１の回転動力が入力されるポンプインペラ２ｂと、ポンプインペラ２ｂからの流体を受けて回転するとともに自動変速機５に向けて回転動力を出力するタービンインペラ２ｃと、ポンプインペラ２ｂとタービンインペラ２ｃとを断接可能に動力を伝達するロックアップクラッチ２ｅと、を有するトルクコンバータ２と、タービンインペラ２ｃと一体回転するとともに、自動変速機５、及びロックアップクラッチ２ｅを作動させる油圧を生成するオイルポンプ３と、を備え、モータジェネレータ４は、タービンインペラ２ｃと一体回転するように構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン、流体クラッチ、モータジェネレータ、及び自動変速機を備えたハイブリッド駆動装置に関し、特に、エンジンから自動変速機までの動力伝達経路にオイルポンプが接続されたハイブリッド駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のハイブリッド駆動装置においては、エンジン、流体クラッチ、モータジェネレータ、及び変速機を備え、エンジンから自動変速機までの動力伝達経路に変速機用オイルポンプが接続されたものがある。例えば、特許文献１では、エンジンと可変ギヤ比を有するトランスミッションとの間に、モータとして及び発電機として運転可能な電気機械と、トランスミッション用油圧ポンプと、を備え、前記エンジンと前記トランスミッションとの間に、第１クラッチ装置とトルクコンバータとが配設されており、前記油圧ポンプは、前記トルクコンバータと結合されているパワートレインを備えたハイブリッド駆動装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４２９８号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のハイブリッド駆動装置では、トルクコンバータを採用した構成において、第１クラッチ装置とトルクコンバータの間のパワーとレイン上に電気機械（モータジェネレータ）を備えた構成となっているため、電気機械（モータジェネレータ）で回生する際、トランスミッションからの動力がトルクコンバータで減少して電気機械（モータジェネレータ）に入力されるため、電気機械（モータジェネレータ）での回生効率が低下する。
【０００５】
また、特許文献１に記載のハイブリッド駆動装置において、トルクコンバータに一般的なロックアップ機構付トルクコンバータを採用した場合、第１クラッチ装置に入力されるエンジントルク振動およびそれに起因するトルク共振を抑えることができない。振動や共振を抑えるためには、ロックアップダンパに加えて、エンジンと第１クラッチ装置との間に新たにダンパを追加しなくてはならない場合があり、そうすると取り付けスペースが増加し、コストの増加を招く。
【０００６】
本発明の主な課題は、装置のスペースやコストの増加を抑えつつ、モータジェネレータでの回生効率を向上させることが可能なハイブリッド駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の視点においては、エンジンと自動変速機の間の動力伝達経路にモータジェネレータを有するハイブリッド駆動装置であって、前記エンジンの回転動力が入力されるポンプインペラと、前記ポンプインペラからの流体を受けて回転するとともに前記自動変速機に向けて回転動力を出力するタービンインペラと、前記ポンプインペラと前記タービンインペラとを断接可能に動力を伝達するロックアップクラッチと、を有する流体クラッチと、前記タービンインペラと一体回転するとともに、前記自動変速機、及び前記ロックアップクラッチを作動させる油圧を生成するオイルポンプと、を備え、前記モータジェネレータは、前記タービンインペラと一体回転するように構成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の前記ハイブリッド駆動装置において、前記ポンプインペラは、前記エンジンの出力軸と一体回転することができる。
【０００９】
本発明の前記ハイブリッド駆動装置において、前記エンジンと前記ポンプインペラの間の動力伝達を断接可能なクラッチを備えることができる。
【００１０】
本発明の第２の視点においては、エンジンと自動変速機の間の動力伝達経路にモータジェネレータを有するハイブリッド駆動装置であって、前記エンジンの回転動力が入力されるポンプインペラと、前記ポンプインペラからの流体を受けて回転するとともに前記自動変速機に向けて回転動力を出力するタービンインペラと、を有する流体クラッチと、前記ポンプインペラと前記タービンインペラとを断接可能に動力を伝達するクラッチ機構と、前記タービンインペラと前記自動変速機の間の動力伝達経路に配設されるとともに、前記タービンインペラと一体回転し、かつ、前記自動変速機及び前記クラッチ機構を作動させる油圧を生成するオイルポンプと、を備え、前記モータジェネレータは、前記タービンインペラと一体回転するように構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、モータジェネレータが自動変速機の入力軸と一体回転するので、自動変速機からの動力を直接用いることで、回生効率を向上させることができる。また、トルクコンバータにもともとあるロックアップクラッチと、自動変速機にもともとあるクラッチとを操作することで、エンジンとトルクコンバータの間に新たにクラッチを設ける必要がなく、取り付けスペースの削減と製造コストの低減を実現することができる。また、エンジントルク振動は、トルクコンバータに充満した流体と、一般的に配置されているロックアップダンパによって減衰することができるため、ダンパ機構を２重に配置する必要がなく、取り付けスペースが小さく済み、またコストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態１では、エンジン（図１、図５の１）と自動変速機（図１、図５の５）の間の動力伝達経路にモータジェネレータ（図１、図５の４）を有するハイブリッド駆動装置であって、前記エンジン（図１、図５の１）の回転動力が入力されるポンプインペラ（図１、図５の２ｂ）と、前記ポンプインペラ（図１、図５の２ｂ）からの流体を受けて回転するとともに前記自動変速機（図１、図５の５）に向けて回転動力を出力するタービンインペラ（図１、図５の２ｃ）と、前記ポンプインペラ（図１、図５の２ｂ）と前記タービンインペラ（図１、図５の２ｃ）とを断接可能に動力を伝達するロックアップクラッチ（図１、図５の２ｅ）と、を有する流体クラッチ（例えば、図１、図５のトルクコンバータ２）と、前記タービンインペラ（図１、図５の２ｃ）と一体回転するとともに、前記自動変速機（図１、図５の５）、及び前記ロックアップクラッチ（図１、図５の２ｅ）を作動させる油圧を生成するオイルポンプ（図１、図５の３）と、を備え、前記モータジェネレータ（図１、図５の４）は、前記タービンインペラ（図１、図５の２ｃ）と一体回転するように構成される。
【００１３】
本発明の実施形態２では、エンジン（図１、図５の１）と自動変速機（図１、図５の５）の間の動力伝達経路にモータジェネレータ（図１、図５の４）を有するハイブリッド駆動装置であって、前記エンジン（図１、図５の１）の回転動力が入力されるポンプインペラ（図１、図５の２ｂ）と、前記ポンプインペラ（図１、図５の２ｂ）からの流体を受けて回転するとともに前記自動変速機（図１、図５の５）に向けて回転動力を出力するタービンインペラ（図１、図５の２ｃ）と、を有する流体クラッチ（例えば、図１、図５のトルクコンバータ２）と、前記ポンプインペラ（図１、図５の２ｂ）と前記タービンインペラ（図１、図５の２ｃ）とを断接可能に動力を伝達するクラッチ機構（図１、図５の２ｅ）と、前記タービンインペラ（図１、図５の２ｃ）と前記自動変速機の間の動力伝達経路に配設されるとともに、前記タービンインペラ（図１、図５の２ｃ）と一体回転し、かつ、前記自動変速機（図１、図５の５）及び前記クラッチ機構（図１、図５の２ｅ）を作動させる油圧を生成するオイルポンプと、を備え、前記モータジェネレータ（図１、図５の４）は、前記タービンインペラ（図１、図５の２ｃ）と一体回転するように構成される。
【実施例１】
【００１４】
本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【００１５】
図１を参照すると、実施例１に係るハイブリッド駆動装置は、エンジン１及びモータジェネレータ４の一方又は両方を駆動源として自動変速機５に回転動力を伝達する装置である。ハイブリッド駆動装置は、エンジン１と自動変速機５の間の動力伝達経路にトルクコンバータ２、変速機用オイルポンプ３、及びモータジェネレータ４を有し、制御系として制御ユニット６を有し、電源系としてバッテリ７を有する。
【００１６】
エンジン１は、燃料の燃焼により回転動力を出力する内燃機関である。エンジン１は、出力軸１ａから回転動力を出力する。出力軸１ａはトルクコンバータハウジング２ａに固定されている。エンジン１は、インジェクタ（図示せず）からの燃料噴出量を調整（フューエルカットを含む）や、点火時期を調整する各種アクチュエータ（図示せず）を有し、エンジン回転数やエンジン水温を検出する各種センサ（図示せず）を有する。エンジン１は、燃料噴出量、点火時期等が制御ユニット６によって制御される。
【００１７】
トルクコンバータ２は、流体を介して回転動力を伝達する流体クラッチであり、トルク増幅作用を有するものである。トルクコンバータ２は、トルクコンバータハウジング２ａと、ポンプインペラ２ｂと、タービンインペラ２ｃと、ステータ２ｄと、ロックアップクラッチ２ｅと、を有する。なお、トルクコンバータ２の代わりに、流体クラッチ（流体継ぎ手）として、トルク増幅作用のないフルードカップリングを用いてもよい。
【００１８】
トルクコンバータハウジング２ａは、エンジン１の出力軸１ａ及びポンプインペラ２ｂと連結されており、出力軸１ａ及びポンプインペラ２ｂと一体に回転する。
【００１９】
ポンプインペラ２ｂは、タービンインペラ２ｃに向けて油圧を送る羽根車であり、エンジン１の出力軸１ａに連結されたトルクコンバータハウジング２ａと常時固定されている。
【００２０】
タービンインペラ２ｃは、ポンプインペラ２ｂからの油圧を受けて回転する羽根車であり、自動変速機５の入力軸５ａに連結されている。タービンインペラ２ｃは、変速機用オイルポンプ３及びモータジェネレータ４（ロータ）と常時固定されている。
【００２１】
ステータ２ｄは、ワンウェイクラッチ２ｆを介してトルクコンバータ２のケース２ｇに固定されている。
【００２２】
ロックアップクラッチ２ｅは、流体の滑りによる動力伝達ロスを避けるため、入力側のポンプインペラ２ｂと出力側のタービンインペラ２ｃとを両者の回転差が小さいときに直結して動力を伝達するクラッチである。ロックアップクラッチ２ｅは、油圧作動による摩擦材式湿式クラッチが望ましい。ロックアップクラッチ２ｅは、ポンプインペラ２ｂとタービンインペラ２ｃよりなる流体式伝達機構と並列に連結されており、一端がトルクコンバータハウジング２ａを介してポンプインペラ２ｂに連結され、他端がタービンインペラ２ｃに連結されている。ロックアップクラッチ２ｅは、制御ユニット６によって断接（非係合／係合）が制御される。ロックアップクラッチ２ｅは、非係合時にはポンプインペラ２ｂとタービンインペラ２ｃの回転差を許容するが、係合時にはポンプインペラ２ｂとタービンインペラ２ｃを一体回転させる。なお、図示していないが、ロックアップクラッチ２ｅは、エンジントルク振動を吸収するダンパ（ロックアップダンパ）を有する。
【００２３】
変速機用オイルポンプ３は、主に自動変速機５においてギヤ段の構成に用いられる摩擦要素（クラッチ５ｂを含む）を作動させる油圧を生成するポンプである。変速機用オイルポンプ３は、ロックアップクラッチ２ｅを作動させる油圧も生成する。変速機用オイルポンプ３は、タービンインペラ２ｃ、モータジェネレータ４、及び自動変速機５の入力軸５ａに常時固定されており、タービンインペラ２ｃ、モータジェネレータ４、及び入力軸５ａと一体に回転する。変速機用オイルポンプ３は、モータジェネレータ４が回転している時は必ず回転するようになっている。
【００２４】
モータジェネレータ４は、発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる同期発電電動機である。モータジェネレータ４は、タービンインペラ２ｃ、変速機用オイルポンプ３、及び自動変速機５の入力軸５ａと常時固定されており、タービンインペラ２ｃ、変速機用オイルポンプ３、及び入力軸５ａと一体に回転する。モータジェネレータ４は、制御ユニット６によって制御される。
【００２５】
自動変速機５は、発進操作、変速操作を自動的に行う変速機である。自動変速機５は、タービンインペラ２ｃの回転動力を入力するための入力軸５ａを有する。自動変速機５は、ギヤ段を構成するための複数の遊星歯車を有し、遊星歯車の回転要素の断接を行う摩擦要素を有し、摩擦要素を作動させるための油圧回路を有する。自動変速機５における所定の摩擦要素は、入力軸５ａ（タービンインペラ２ｃ）からの回転動力を断接するクラッチ５ｂとなる。自動変速機５は、油圧回路において、変速機用オイルポンプ３からの圧油が入力されており、油路を切り替えたり、油圧を調整する各種アクチュエータを有する。自動変速機５の油圧回路は、ロックアップクラッチ２ｅの作動に用いる圧油を切替可能かつ調圧可能に供給する。自動変速機５は、制御ユニット６によって制御される。
【００２６】
制御ユニット６は、エンジン１、ロックアップクラッチ２ｅ、モータジェネレータ４、及び自動変速機５の動作を制御するコンピュータである。制御ユニット６は、バッテリ７と電気的に接続されている。制御ユニット６は、アクセル開度センサ、シフト位置センサ、回転センサ等の各種センサと電気的に接続されている。制御ユニット６は、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。制御ユニット６の制御動作については、後述する。
【００２７】
バッテリ７は、放電及び充電可能な２次電池であり、制御ユニット６と電気的に接続されている。
【００２８】
次に、本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置の動作について図面を用いて説明する。図２〜図４は、本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置の動作モードを示したトルクフロー図である。
【００２９】
（１）ＥＶ発進・ＥＶ走行モード
図２（Ａ）を参照すると、ＥＶ発進・ＥＶ走行モードでは、ハイブリッド駆動装置がエンジン停止状態からの発進過程において、制御ユニット（図１の６）は、まず、モータジェネレータ４を回転させることで、変速機用オイルポンプ３を駆動させる。制御ユニット（図１の６）は、変速機用オイルポンプ３により発生した油圧を用いて自動変速機５の発進段を構成（このとき、クラッチ５ｂが係合）する。モータジェネレータ４の駆動力は、クラッチ５ｂを介して自動変速機５に入力され車両を駆動する。このとき、クラッチ５ｂは、発進段を構成する際に用いる摩擦要素として用いる。
【００３０】
（２）エンジン始動・走行モード
図２（Ｂ）を参照すると、エンジン始動・走行モードでは、ＥＶ走行中（図２（Ａ）参照）においてエンジン１による駆動力が必要な場合、制御ユニット（図１の６）は、ロックアップクラッチ２ｅを係合させることで、モータジェネレータ４の駆動力を、ロックアップクラッチ２ｅを介してエンジン１へ入力させ、エンジン１をクランキングさせ、エンジン１を始動させる。これにより、エンジン始動用のスターターモータが不要となる。エンジン１の駆動力は、トルクコンバータ２（流体又はロックアップクラッチ２ｅ）を介して自動変速機５に入力され、モータジェネレータ４とともに車両を駆動する。
【００３１】
（３）回生モード
図３（Ａ）を参照すると、回生モードでは、エンジン作動での走行中（図２（Ｂ）参照）に駆動力の要求がなくなり（つまりアクセルオフ）、回生モードに移る過程において、制御ユニット（図１の６）は、ロックアップクラッチ２ｅを開放して、エンジン１を停止させる。これにより車両より入力された逆駆動力は、エンジン１に吸収されることなくモータジェネレータで回生することができる。なおかつ、エンジン停止によって燃費向上を図ることができる。
【００３２】
（４）再加速モード
図３（Ｂ）を参照すると、再加速モードでは、回生モード（図３（Ａ）参照）から再加速を行う場合、制御ユニット（図１の６）は、モータジェネレータ４を駆動させることで、モータジェネレータ４の駆動力はクラッチ５ｂを経由して自動変速機５に入力され、再加速を行うことができる。このとき、必要に応じてロックアップクラッチ２ｅを係合し、エンジン１を始動させることで、エンジン１とモータジェネレータ４の両方の駆動力によって再加速することができる。
【００３３】
（５）エンジン発進モード
図４を参照すると、エンジン発進モードでは、車両停車時において、バッテリ（図１の７）の電力が十分でなく、モータジェネレータ４による発進が不可能な場合（但し、エンジン１を始動させることが可能な場合）、制御ユニット（図１の６）は、発進過程においては、クラッチ５ｂを開放状態にしてモータジェネレータ４を回転させ、変速機用オイルポンプ３を駆動させ、十分な油圧が確保できたのちロックアップクラッチ２ｅを係合させ、エンジン１を始動させる。その後、エンジン１の駆動力はトルクコンバータ２（流体又はロックアップクラッチ２ｅ）を経由し、自動変速機５に入力され、発進することができる。
【００３４】
実施例１によれば、モータジェネレータ４が自動変速機５の入力軸５ａと常時固定されているので、自動変速機５からの動力を直接用いることで、回生効率を向上させることができる。また、トルクコンバータ２にもともとあるロックアップクラッチ２ｅと、自動変速機５にもともとあるクラッチ５ｂとを操作することで、エンジン１とトルクコンバータ２の間に新たにクラッチを設ける必要がなく、取り付けスペースの削減と製造コストの低減を実現することができる。また、エンジントルク振動は、トルクコンバータ２に充満した流体と、一般的に配置されているロックアップダンパ（図示せず）によって減衰することができるため、ダンパ機構を２重に配置する必要がなく、取り付けスペースが小さく済み、またコストを抑えることができる。
【実施例２】
【００３５】
本発明の実施例２に係るハイブリッド駆動装置について図面を用いて説明する。図５は、本発明の実施例２に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【００３６】
実施例２に係るハイブリッド駆動装置では、実施例１におけるエンジン１の出力軸１ａ（トルクコンバータハウジング２ａ）とポンプインペラ２ｂの間の動力伝達経路上に、任意に断接できるクラッチ１１を設けたものである。クラッチ１１は、制御ユニット６によって制御される。その他の構成は、実施例１と同様である。
【００３７】
実施例２に係るハイブリッド駆動装置の動作として、回生モードでは、エンジン作動での走行中に駆動力の要求がなくなり（つまりアクセルオフ）、回生モードに移る過程において、制御ユニット６は、ロックアップクラッチ２ｅを開放して、エンジン１を停止させる。この時、クラッチ１１を開放することで、車両より入力された逆駆動力は、エンジン１に吸収されることなく、またトルクコンバータ２によるエネルギー吸収されることなく、モータジェネレータ４で回生することができる。なおかつ、エンジン停止によって燃費向上を図ることができる。その他のモードでは、クラッチ１１は、係合した状態で用いる。
【００３８】
実施例２によれば、実施例１と同様な効果を奏するとともに、トルクコンバータ２内の発熱を抑え、実施例１よりもさらに回生効率を向上させることができる。
【実施例３】
【００３９】
本発明の実施例３に係るハイブリッド駆動装置について図面を用いて説明する。図６は、本発明の実施例３に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【００４０】
実施例３に係るハイブリッド駆動装置では、実施例１に係るハイブリッド駆動装置に、エンジン１、モータジェネレータ４、及び車両ともに停止中においても駆動することができる補助用電動オイルポンプ１２を追加したものである。その他の構成は実施例１と同様である。なお、補助用電動オイルポンプ１２は、実施例２に係るハイブリッド駆動装置に適用してもよい。
【００４１】
補助用電動オイルポンプ１２は、電動によって駆動するオイルポンプである。補助用電動オイルポンプ１２は、変速機用オイルポンプ３を補助するためのもので、変速機用オイルポンプ３と同様に、主に自動変速機５においてギヤ段の構成に用いられる摩擦要素（クラッチ５ｂを含む）を作動させる油圧を生成する。補助用電動オイルポンプ１２は、ロックアップクラッチ２ｅを作動させる油圧も生成する。補助用電動オイルポンプ１２は、制御ユニット６によって制御される。
【００４２】
次に、本発明の実施例３に係るハイブリッド駆動装置の動作について説明する。
【００４３】
（１）ＥＶ発進・ＥＶ走行モード
ＥＶ発進・ＥＶ走行モードでは、車両が停止状態において、制御ユニット６は、まず、補助用電動オイルポンプ１２を作動させ、補助用電動オイルポンプ１２の油圧で自動変速機５を発進段に構成する。その後、発進過程において、制御ユニット６は、モータジェネレータ４を回転させ、モータジェネレータ４の駆動力をトルクコンバータ２（流体又はロックアップクラッチ２ｅ）を介して自動変速機５に伝達され、車両を駆動することができる。また、この時、変速機用オイルポンプ３は、モータジェネレータ４の回転によって駆動するので、補助用電動オイルポンプ１２を停止することができる。
【００４４】
（２）エンジン発進モード
エンジン発進モードでは、車両停車時において、バッテリ７の電力が十分でなく、モータジェネレータ４による発進が不可能な場合（但し、エンジン１を始動させることが可能な場合）、制御ユニット６は、発進過程においては、補助用電動オイルポンプ１２によって発生した油圧で予めロックアップクラッチ２ｅを係合させておくことで、モータジェネレータ４の駆動力は、ロックアップクラッチ２ｅを介してエンジン１に入力され、エンジン１を始動することができる。その後、自動変速機５を発進段に構成（クラッチ５ｂの係合を含む）することで、エンジン１の駆動力は、トルクコンバータ２（流体又はロックアップクラッチ２ｅ）を経由し、自動変速機５に入力され、発進することができる。
【００４５】
実施例３によれば、実施例１と同様な効果を奏するとともに、補助用電動オイルポンプ１２の配置することで、発進時において予め自動変速機５を発進段に構成したり、エンジン始動時において予めロックアップクラッチ２ｅを係合しておくことで、応答性をさらに向上させることができる。
【実施例４】
【００４６】
本発明の実施例４に係るハイブリッド駆動装置について図面を用いて説明する。図７は、本発明の実施例４に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【００４７】
実施例４に係るハイブリッド駆動装置では、実施例１に係るハイブリッド駆動装置に、エンジン１、モータジェネレータ４、及び車両ともに停止中においても、変速機用オイルポンプ３を補助的に駆動する補助用モータ１３と、補助用モータ１３（変速機用オイルポンプ３）の駆動力をタービンインペラ２ｃ、モータジェネレータ４、及び自動変速機５に伝達せず、かつ、タービンインペラ２ｃ及びモータジェネレータ４と変速機用オイルポンプ３の間の動力伝達経路に配されたワンウェイクラッチ１４と、を追加したものである。その他の構成は実施例１と同様である。なお、補助用モータ１３及びワンウェイクラッチ１４は、実施例２に係るハイブリッド駆動装置に適用してもよい。
【００４８】
補助用モータ１３は、補助的に変速機用オイルポンプ３を駆動するモータである。補助用モータ１３は、制御ユニット６によって制御される。
【００４９】
ワンウェイクラッチ１４は、補助用モータ１３（変速機用オイルポンプ３）の駆動力をタービンインペラ２ｃ、モータジェネレータ４、及び自動変速機５に伝達せず、かつ、タービンインペラ２ｃ、モータジェネレータ４、及び自動変速機５の駆動力を変速機用オイルポンプ３に伝達するフリーホイールである。
【００５０】
次に、本発明の実施例４に係るハイブリッド駆動装置の動作について説明する。
【００５１】
（１）ＥＶ発進・ＥＶ走行モード
ＥＶ発進・ＥＶ走行モードでは、車両が停止状態において、制御ユニット６は、まず、補助用モータ１３を作動させ、変速機用オイルポンプ３の油圧で自動変速機５を発進段に構成する。このとき、補助用モータ１３から変速機用オイルポンプ３に入力された回転動力は、ワンウェイクラッチ１４によって、タービンインペラ２ｃ、モータジェネレータ４、及び自動変速機５に伝達されない。その後、発進過程において、制御ユニット６は、モータジェネレータ４を回転させ、モータジェネレータ４の駆動力が自動変速機５に伝達されることで、車両を駆動することができる。また、この時、変速機用オイルポンプ３は、モータジェネレータ４の回転によってワンウェイクラッチ１４を介して駆動するので、補助用モータ１３を停止することができる。
【００５２】
（２）エンジン発進モード
エンジン発進モードでは、車両停車時において、バッテリ７の電力が十分でなく、モータジェネレータ４による発進が不可能な場合（但し、エンジン１を始動させることが可能な場合）、制御ユニット６は、発進過程においては、補助用モータ１３を駆動させ、変速機用オイルポンプ３によって発生した油圧で予めロックアップクラッチ２ｅを係合させておくことで、モータジェネレータ４の駆動力は、ロックアップクラッチ２ｅを介してエンジン１に入力され、エンジン１を始動することができる。その後、自動変速機５を発進段に構成（クラッチ５ｂの係合を含む）することで、エンジン１の駆動力は、トルクコンバータ２（流体又はロックアップクラッチ２ｅ）を経由し、自動変速機５に入力され、発進することができる。
【００５３】
実施例４によれば、実施例１と同様な効果を奏するとともに、補助用モータ１３を配置することで、発進時において予め自動変速機５を発進段に構成したり、エンジン始動時において予めロックアップクラッチ２ｅを係合しておくことで、応答性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【図２】本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置の（Ａ）ＥＶ発進・ＥＶ走行モード、及び（Ｂ）エンジン始動・走行モードを示したトルクフロー図である。
【図３】本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置の（Ａ）回生モード、及び（Ｂ）再加速モードを示したトルクフロー図である。
【図４】本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置のエンジン発進モードを示したトルクフロー図である。
【図５】本発明の実施例２に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【図６】本発明の実施例３に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【図７】本発明の実施例４に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ エンジン
１ａ 出力軸
２ トルクコンバータ（流体クラッチ）
２ａ トルクコンバータハウジング
２ｂ ポンプインペラ
２ｃ タービンインペラ
２ｄ ステータ
２ｅ ロックアップクラッチ（クラッチ機構）
２ｆ ワンウェイクラッチ
２ｇ ケース
３ 変速機用オイルポンプ（オイルポンプ）
４ モータジェネレータ
５ 自動変速機
５ａ 入力軸
５ｂ クラッチ
６ 制御ユニット
７ バッテリ
１１ クラッチ
１２ 補助用電動オイルポンプ
１３ 補助用モータ
１４ ワンウェイクラッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン、流体クラッチ、モータジェネレータ、及び自動変速機を備えたハイブリッド駆動装置に関し、特に、エンジンから自動変速機までの動力伝達経路にオイルポンプが接続されたハイブリッド駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のハイブリッド駆動装置においては、エンジン、流体クラッチ、モータジェネレータ、及び変速機を備え、エンジンから自動変速機までの動力伝達経路に変速機用オイルポンプが接続されたものがある。例えば、特許文献１では、エンジンと可変ギヤ比を有するトランスミッションとの間に、モータとして及び発電機として運転可能な電気機械と、トランスミッション用油圧ポンプと、を備え、前記エンジンと前記トランスミッションとの間に、第１クラッチ装置とトルクコンバータとが配設されており、前記油圧ポンプは、前記トルクコンバータと結合されているパワートレインを備えたハイブリッド駆動装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４２９８号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のハイブリッド駆動装置では、トルクコンバータを採用した構成において、第１クラッチ装置とトルクコンバータの間のパワーとレイン上に電気機械（モータジェネレータ）を備えた構成となっているため、電気機械（モータジェネレータ）で回生する際、トランスミッションからの動力がトルクコンバータで減少して電気機械（モータジェネレータ）に入力されるため、電気機械（モータジェネレータ）での回生効率が低下する。
【０００５】
また、特許文献１に記載のハイブリッド駆動装置において、トルクコンバータに一般的なロックアップ機構付トルクコンバータを採用した場合、第１クラッチ装置に入力されるエンジントルク振動およびそれに起因するトルク共振を抑えることができない。振動や共振を抑えるためには、ロックアップダンパに加えて、エンジンと第１クラッチ装置との間に新たにダンパを追加しなくてはならない場合があり、そうすると取り付けスペースが増加し、コストの増加を招く。
【０００６】
本発明の主な課題は、装置のスペースやコストの増加を抑えつつ、モータジェネレータでの回生効率を向上させることが可能なハイブリッド駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の視点においては、エンジンと自動変速機の間の動力伝達経路にモータジェネレータを有するハイブリッド駆動装置であって、前記エンジンの回転動力が入力されるポンプインペラと、前記ポンプインペラからの流体を受けて回転するとともに前記自動変速機に向けて回転動力を出力するタービンインペラと、前記ポンプインペラと前記タービンインペラとを断接可能に動力を伝達するロックアップクラッチと、を有する流体クラッチと、前記タービンインペラと一体回転するとともに、前記自動変速機、及び前記ロックアップクラッチを作動させる油圧を生成するオイルポンプと、を備え、前記モータジェネレータは、前記タービンインペラと一体回転するように構成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の前記ハイブリッド駆動装置において、前記ポンプインペラは、前記エンジンの出力軸と一体回転することができる。
【０００９】
本発明の前記ハイブリッド駆動装置において、前記エンジンと前記ポンプインペラの間の動力伝達を断接可能なクラッチを備えることができる。
【００１０】
本発明の第２の視点においては、エンジンと自動変速機の間の動力伝達経路にモータジェネレータを有するハイブリッド駆動装置であって、前記エンジンの回転動力が入力されるポンプインペラと、前記ポンプインペラからの流体を受けて回転するとともに前記自動変速機に向けて回転動力を出力するタービンインペラと、を有する流体クラッチと、前記ポンプインペラと前記タービンインペラとを断接可能に動力を伝達するクラッチ機構と、前記タービンインペラと前記自動変速機の間の動力伝達経路に配設されるとともに、前記タービンインペラと一体回転し、かつ、前記自動変速機及び前記クラッチ機構を作動させる油圧を生成するオイルポンプと、を備え、前記モータジェネレータは、前記タービンインペラと一体回転するように構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、モータジェネレータが自動変速機の入力軸と一体回転するので、自動変速機からの動力を直接用いることで、回生効率を向上させることができる。また、トルクコンバータにもともとあるロックアップクラッチと、自動変速機にもともとあるクラッチとを操作することで、エンジンとトルクコンバータの間に新たにクラッチを設ける必要がなく、取り付けスペースの削減と製造コストの低減を実現することができる。また、エンジントルク振動は、トルクコンバータに充満した流体と、一般的に配置されているロックアップダンパによって減衰することができるため、ダンパ機構を２重に配置する必要がなく、取り付けスペースが小さく済み、またコストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施形態１では、エンジン（図１、図５の１）と自動変速機（図１、図５の５）の間の動力伝達経路にモータジェネレータ（図１、図５の４）を有するハイブリッド駆動装置であって、前記エンジン（図１、図５の１）の回転動力が入力されるポンプインペラ（図１、図５の２ｂ）と、前記ポンプインペラ（図１、図５の２ｂ）からの流体を受けて回転するとともに前記自動変速機（図１、図５の５）に向けて回転動力を出力するタービンインペラ（図１、図５の２ｃ）と、前記ポンプインペラ（図１、図５の２ｂ）と前記タービンインペラ（図１、図５の２ｃ）とを断接可能に動力を伝達するロックアップクラッチ（図１、図５の２ｅ）と、を有する流体クラッチ（例えば、図１、図５のトルクコンバータ２）と、前記タービンインペラ（図１、図５の２ｃ）と一体回転するとともに、前記自動変速機（図１、図５の５）、及び前記ロックアップクラッチ（図１、図５の２ｅ）を作動させる油圧を生成するオイルポンプ（図１、図５の３）と、を備え、前記モータジェネレータ（図１、図５の４）は、前記タービンインペラ（図１、図５の２ｃ）と一体回転するように構成される。
【００１３】
本発明の実施形態２では、エンジン（図１、図５の１）と自動変速機（図１、図５の５）の間の動力伝達経路にモータジェネレータ（図１、図５の４）を有するハイブリッド駆動装置であって、前記エンジン（図１、図５の１）の回転動力が入力されるポンプインペラ（図１、図５の２ｂ）と、前記ポンプインペラ（図１、図５の２ｂ）からの流体を受けて回転するとともに前記自動変速機（図１、図５の５）に向けて回転動力を出力するタービンインペラ（図１、図５の２ｃ）と、を有する流体クラッチ（例えば、図１、図５のトルクコンバータ２）と、前記ポンプインペラ（図１、図５の２ｂ）と前記タービンインペラ（図１、図５の２ｃ）とを断接可能に動力を伝達するクラッチ機構（図１、図５の２ｅ）と、前記タービンインペラ（図１、図５の２ｃ）と前記自動変速機の間の動力伝達経路に配設されるとともに、前記タービンインペラ（図１、図５の２ｃ）と一体回転し、かつ、前記自動変速機（図１、図５の５）及び前記クラッチ機構（図１、図５の２ｅ）を作動させる油圧を生成するオイルポンプと、を備え、前記モータジェネレータ（図１、図５の４）は、前記タービンインペラ（図１、図５の２ｃ）と一体回転するように構成される。
【実施例１】
【００１４】
本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【００１５】
図１を参照すると、実施例１に係るハイブリッド駆動装置は、エンジン１及びモータジェネレータ４の一方又は両方を駆動源として自動変速機５に回転動力を伝達する装置である。ハイブリッド駆動装置は、エンジン１と自動変速機５の間の動力伝達経路にトルクコンバータ２、変速機用オイルポンプ３、及びモータジェネレータ４を有し、制御系として制御ユニット６を有し、電源系としてバッテリ７を有する。
【００１６】
エンジン１は、燃料の燃焼により回転動力を出力する内燃機関である。エンジン１は、出力軸１ａから回転動力を出力する。出力軸１ａはトルクコンバータハウジング２ａに固定されている。エンジン１は、インジェクタ（図示せず）からの燃料噴出量を調整（フューエルカットを含む）や、点火時期を調整する各種アクチュエータ（図示せず）を有し、エンジン回転数やエンジン水温を検出する各種センサ（図示せず）を有する。エンジン１は、燃料噴出量、点火時期等が制御ユニット６によって制御される。
【００１７】
トルクコンバータ２は、流体を介して回転動力を伝達する流体クラッチであり、トルク増幅作用を有するものである。トルクコンバータ２は、トルクコンバータハウジング２ａと、ポンプインペラ２ｂと、タービンインペラ２ｃと、ステータ２ｄと、ロックアップクラッチ２ｅと、を有する。なお、トルクコンバータ２の代わりに、流体クラッチ（流体継ぎ手）として、トルク増幅作用のないフルードカップリングを用いてもよい。
【００１８】
トルクコンバータハウジング２ａは、エンジン１の出力軸１ａ及びポンプインペラ２ｂと連結されており、出力軸１ａ及びポンプインペラ２ｂと一体に回転する。
【００１９】
ポンプインペラ２ｂは、タービンインペラ２ｃに向けて油圧を送る羽根車であり、エンジン１の出力軸１ａに連結されたトルクコンバータハウジング２ａと常時固定されている。
【００２０】
タービンインペラ２ｃは、ポンプインペラ２ｂからの油圧を受けて回転する羽根車であり、自動変速機５の入力軸５ａに連結されている。タービンインペラ２ｃは、変速機用オイルポンプ３及びモータジェネレータ４（ロータ）と常時固定されている。
【００２１】
ステータ２ｄは、ワンウェイクラッチ２ｆを介してトルクコンバータ２のケース２ｇに固定されている。
【００２２】
ロックアップクラッチ２ｅは、流体の滑りによる動力伝達ロスを避けるため、入力側のポンプインペラ２ｂと出力側のタービンインペラ２ｃとを両者の回転差が小さいときに直結して動力を伝達するクラッチである。ロックアップクラッチ２ｅは、油圧作動による摩擦材式湿式クラッチが望ましい。ロックアップクラッチ２ｅは、ポンプインペラ２ｂとタービンインペラ２ｃよりなる流体式伝達機構と並列に連結されており、一端がトルクコンバータハウジング２ａを介してポンプインペラ２ｂに連結され、他端がタービンインペラ２ｃに連結されている。ロックアップクラッチ２ｅは、制御ユニット６によって断接（非係合／係合）が制御される。ロックアップクラッチ２ｅは、非係合時にはポンプインペラ２ｂとタービンインペラ２ｃの回転差を許容するが、係合時にはポンプインペラ２ｂとタービンインペラ２ｃを一体回転させる。なお、図示していないが、ロックアップクラッチ２ｅは、エンジントルク振動を吸収するダンパ（ロックアップダンパ）を有する。
【００２３】
変速機用オイルポンプ３は、主に自動変速機５においてギヤ段の構成に用いられる摩擦要素（クラッチ５ｂを含む）を作動させる油圧を生成するポンプである。変速機用オイルポンプ３は、ロックアップクラッチ２ｅを作動させる油圧も生成する。変速機用オイルポンプ３は、タービンインペラ２ｃ、モータジェネレータ４、及び自動変速機５の入力軸５ａに常時固定されており、タービンインペラ２ｃ、モータジェネレータ４、及び入力軸５ａと一体に回転する。変速機用オイルポンプ３は、モータジェネレータ４が回転している時は必ず回転するようになっている。
【００２４】
モータジェネレータ４は、発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる同期発電電動機である。モータジェネレータ４は、タービンインペラ２ｃ、変速機用オイルポンプ３、及び自動変速機５の入力軸５ａと常時固定されており、タービンインペラ２ｃ、変速機用オイルポンプ３、及び入力軸５ａと一体に回転する。モータジェネレータ４は、制御ユニット６によって制御される。
【００２５】
自動変速機５は、発進操作、変速操作を自動的に行う変速機である。自動変速機５は、タービンインペラ２ｃの回転動力を入力するための入力軸５ａを有する。自動変速機５は、ギヤ段を構成するための複数の遊星歯車を有し、遊星歯車の回転要素の断接を行う摩擦要素を有し、摩擦要素を作動させるための油圧回路を有する。自動変速機５における所定の摩擦要素は、入力軸５ａ（タービンインペラ２ｃ）からの回転動力を断接するクラッチ５ｂとなる。自動変速機５は、油圧回路において、変速機用オイルポンプ３からの圧油が入力されており、油路を切り替えたり、油圧を調整する各種アクチュエータを有する。自動変速機５の油圧回路は、ロックアップクラッチ２ｅの作動に用いる圧油を切替可能かつ調圧可能に供給する。自動変速機５は、制御ユニット６によって制御される。
【００２６】
制御ユニット６は、エンジン１、ロックアップクラッチ２ｅ、モータジェネレータ４、及び自動変速機５の動作を制御するコンピュータである。制御ユニット６は、バッテリ７と電気的に接続されている。制御ユニット６は、アクセル開度センサ、シフト位置センサ、回転センサ等の各種センサと電気的に接続されている。制御ユニット６は、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて制御処理を行う。制御ユニット６の制御動作については、後述する。
【００２７】
バッテリ７は、放電及び充電可能な２次電池であり、制御ユニット６と電気的に接続されている。
【００２８】
次に、本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置の動作について図面を用いて説明する。図２〜図４は、本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置の動作モードを示したトルクフロー図である。
【００２９】
（１）ＥＶ発進・ＥＶ走行モード
図２（Ａ）を参照すると、ＥＶ発進・ＥＶ走行モードでは、ハイブリッド駆動装置がエンジン停止状態からの発進過程において、制御ユニット（図１の６）は、まず、モータジェネレータ４を回転させることで、変速機用オイルポンプ３を駆動させる。制御ユニット（図１の６）は、変速機用オイルポンプ３により発生した油圧を用いて自動変速機５の発進段を構成（このとき、クラッチ５ｂが係合）する。モータジェネレータ４の駆動力は、クラッチ５ｂを介して自動変速機５に入力され車両を駆動する。このとき、クラッチ５ｂは、発進段を構成する際に用いる摩擦要素として用いる。
【００３０】
（２）エンジン始動・走行モード
図２（Ｂ）を参照すると、エンジン始動・走行モードでは、ＥＶ走行中（図２（Ａ）参照）においてエンジン１による駆動力が必要な場合、制御ユニット（図１の６）は、ロックアップクラッチ２ｅを係合させることで、モータジェネレータ４の駆動力を、ロックアップクラッチ２ｅを介してエンジン１へ入力させ、エンジン１をクランキングさせ、エンジン１を始動させる。これにより、エンジン始動用のスターターモータが不要となる。エンジン１の駆動力は、トルクコンバータ２（流体又はロックアップクラッチ２ｅ）を介して自動変速機５に入力され、モータジェネレータ４とともに車両を駆動する。
【００３１】
（３）回生モード
図３（Ａ）を参照すると、回生モードでは、エンジン作動での走行中（図２（Ｂ）参照）に駆動力の要求がなくなり（つまりアクセルオフ）、回生モードに移る過程において、制御ユニット（図１の６）は、ロックアップクラッチ２ｅを開放して、エンジン１を停止させる。これにより車両より入力された逆駆動力は、エンジン１に吸収されることなくモータジェネレータで回生することができる。なおかつ、エンジン停止によって燃費向上を図ることができる。
【００３２】
（４）再加速モード
図３（Ｂ）を参照すると、再加速モードでは、回生モード（図３（Ａ）参照）から再加速を行う場合、制御ユニット（図１の６）は、モータジェネレータ４を駆動させることで、モータジェネレータ４の駆動力はクラッチ５ｂを経由して自動変速機５に入力され、再加速を行うことができる。このとき、必要に応じてロックアップクラッチ２ｅを係合し、エンジン１を始動させることで、エンジン１とモータジェネレータ４の両方の駆動力によって再加速することができる。
【００３３】
（５）エンジン発進モード
図４を参照すると、エンジン発進モードでは、車両停車時において、バッテリ（図１の７）の電力が十分でなく、モータジェネレータ４による発進が不可能な場合（但し、エンジン１を始動させることが可能な場合）、制御ユニット（図１の６）は、発進過程においては、クラッチ５ｂを開放状態にしてモータジェネレータ４を回転させ、変速機用オイルポンプ３を駆動させ、十分な油圧が確保できたのちロックアップクラッチ２ｅを係合させ、エンジン１を始動させる。その後、エンジン１の駆動力はトルクコンバータ２（流体又はロックアップクラッチ２ｅ）を経由し、自動変速機５に入力され、発進することができる。
【００３４】
実施例１によれば、モータジェネレータ４が自動変速機５の入力軸５ａと常時固定されているので、自動変速機５からの動力を直接用いることで、回生効率を向上させることができる。また、トルクコンバータ２にもともとあるロックアップクラッチ２ｅと、自動変速機５にもともとあるクラッチ５ｂとを操作することで、エンジン１とトルクコンバータ２の間に新たにクラッチを設ける必要がなく、取り付けスペースの削減と製造コストの低減を実現することができる。また、エンジントルク振動は、トルクコンバータ２に充満した流体と、一般的に配置されているロックアップダンパ（図示せず）によって減衰することができるため、ダンパ機構を２重に配置する必要がなく、取り付けスペースが小さく済み、またコストを抑えることができる。
【実施例２】
【００３５】
本発明の実施例２に係るハイブリッド駆動装置について図面を用いて説明する。図５は、本発明の実施例２に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【００３６】
実施例２に係るハイブリッド駆動装置では、実施例１におけるエンジン１の出力軸１ａ（トルクコンバータハウジング２ａ）とポンプインペラ２ｂの間の動力伝達経路上に、任意に断接できるクラッチ１１を設けたものである。クラッチ１１は、制御ユニット６によって制御される。その他の構成は、実施例１と同様である。
【００３７】
実施例２に係るハイブリッド駆動装置の動作として、回生モードでは、エンジン作動での走行中に駆動力の要求がなくなり（つまりアクセルオフ）、回生モードに移る過程において、制御ユニット６は、ロックアップクラッチ２ｅを開放して、エンジン１を停止させる。この時、クラッチ１１を開放することで、車両より入力された逆駆動力は、エンジン１に吸収されることなく、またトルクコンバータ２によるエネルギー吸収されることなく、モータジェネレータ４で回生することができる。なおかつ、エンジン停止によって燃費向上を図ることができる。その他のモードでは、クラッチ１１は、係合した状態で用いる。
【００３８】
実施例２によれば、実施例１と同様な効果を奏するとともに、トルクコンバータ２内の発熱を抑え、実施例１よりもさらに回生効率を向上させることができる。
【実施例３】
【００３９】
本発明の実施例３に係るハイブリッド駆動装置について図面を用いて説明する。図６は、本発明の実施例３に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【００４０】
実施例３に係るハイブリッド駆動装置では、実施例１に係るハイブリッド駆動装置に、エンジン１、モータジェネレータ４、及び車両ともに停止中においても駆動することができる補助用電動オイルポンプ１２を追加したものである。その他の構成は実施例１と同様である。なお、補助用電動オイルポンプ１２は、実施例２に係るハイブリッド駆動装置に適用してもよい。
【００４１】
補助用電動オイルポンプ１２は、電動によって駆動するオイルポンプである。補助用電動オイルポンプ１２は、変速機用オイルポンプ３を補助するためのもので、変速機用オイルポンプ３と同様に、主に自動変速機５においてギヤ段の構成に用いられる摩擦要素（クラッチ５ｂを含む）を作動させる油圧を生成する。補助用電動オイルポンプ１２は、ロックアップクラッチ２ｅを作動させる油圧も生成する。補助用電動オイルポンプ１２は、制御ユニット６によって制御される。
【００４２】
次に、本発明の実施例３に係るハイブリッド駆動装置の動作について説明する。
【００４３】
（１）ＥＶ発進・ＥＶ走行モード
ＥＶ発進・ＥＶ走行モードでは、車両が停止状態において、制御ユニット６は、まず、補助用電動オイルポンプ１２を作動させ、補助用電動オイルポンプ１２の油圧で自動変速機５を発進段に構成する。その後、発進過程において、制御ユニット６は、モータジェネレータ４を回転させ、モータジェネレータ４の駆動力をトルクコンバータ２（流体又はロックアップクラッチ２ｅ）を介して自動変速機５に伝達され、車両を駆動することができる。また、この時、変速機用オイルポンプ３は、モータジェネレータ４の回転によって駆動するので、補助用電動オイルポンプ１２を停止することができる。
【００４４】
（２）エンジン発進モード
エンジン発進モードでは、車両停車時において、バッテリ７の電力が十分でなく、モータジェネレータ４による発進が不可能な場合（但し、エンジン１を始動させることが可能な場合）、制御ユニット６は、発進過程においては、補助用電動オイルポンプ１２によって発生した油圧で予めロックアップクラッチ２ｅを係合させておくことで、モータジェネレータ４の駆動力は、ロックアップクラッチ２ｅを介してエンジン１に入力され、エンジン１を始動することができる。その後、自動変速機５を発進段に構成（クラッチ５ｂの係合を含む）することで、エンジン１の駆動力は、トルクコンバータ２（流体又はロックアップクラッチ２ｅ）を経由し、自動変速機５に入力され、発進することができる。
【００４５】
実施例３によれば、実施例１と同様な効果を奏するとともに、補助用電動オイルポンプ１２の配置することで、発進時において予め自動変速機５を発進段に構成したり、エンジン始動時において予めロックアップクラッチ２ｅを係合しておくことで、応答性をさらに向上させることができる。
【実施例４】
【００４６】
本発明の実施例４に係るハイブリッド駆動装置について図面を用いて説明する。図７は、本発明の実施例４に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【００４７】
実施例４に係るハイブリッド駆動装置では、実施例１に係るハイブリッド駆動装置に、エンジン１、モータジェネレータ４、及び車両ともに停止中においても、変速機用オイルポンプ３を補助的に駆動する補助用モータ１３と、補助用モータ１３（変速機用オイルポンプ３）の駆動力をタービンインペラ２ｃ、モータジェネレータ４、及び自動変速機５に伝達せず、かつ、タービンインペラ２ｃ及びモータジェネレータ４と変速機用オイルポンプ３の間の動力伝達経路に配されたワンウェイクラッチ１４と、を追加したものである。その他の構成は実施例１と同様である。なお、補助用モータ１３及びワンウェイクラッチ１４は、実施例２に係るハイブリッド駆動装置に適用してもよい。
【００４８】
補助用モータ１３は、補助的に変速機用オイルポンプ３を駆動するモータである。補助用モータ１３は、制御ユニット６によって制御される。
【００４９】
ワンウェイクラッチ１４は、補助用モータ１３（変速機用オイルポンプ３）の駆動力をタービンインペラ２ｃ、モータジェネレータ４、及び自動変速機５に伝達せず、かつ、タービンインペラ２ｃ、モータジェネレータ４、及び自動変速機５の駆動力を変速機用オイルポンプ３に伝達するフリーホイールである。
【００５０】
次に、本発明の実施例４に係るハイブリッド駆動装置の動作について説明する。
【００５１】
（１）ＥＶ発進・ＥＶ走行モード
ＥＶ発進・ＥＶ走行モードでは、車両が停止状態において、制御ユニット６は、まず、補助用モータ１３を作動させ、変速機用オイルポンプ３の油圧で自動変速機５を発進段に構成する。このとき、補助用モータ１３から変速機用オイルポンプ３に入力された回転動力は、ワンウェイクラッチ１４によって、タービンインペラ２ｃ、モータジェネレータ４、及び自動変速機５に伝達されない。その後、発進過程において、制御ユニット６は、モータジェネレータ４を回転させ、モータジェネレータ４の駆動力が自動変速機５に伝達されることで、車両を駆動することができる。また、この時、変速機用オイルポンプ３は、モータジェネレータ４の回転によってワンウェイクラッチ１４を介して駆動するので、補助用モータ１３を停止することができる。
【００５２】
（２）エンジン発進モード
エンジン発進モードでは、車両停車時において、バッテリ７の電力が十分でなく、モータジェネレータ４による発進が不可能な場合（但し、エンジン１を始動させることが可能な場合）、制御ユニット６は、発進過程においては、補助用モータ１３を駆動させ、変速機用オイルポンプ３によって発生した油圧で予めロックアップクラッチ２ｅを係合させておくことで、モータジェネレータ４の駆動力は、ロックアップクラッチ２ｅを介してエンジン１に入力され、エンジン１を始動することができる。その後、自動変速機５を発進段に構成（クラッチ５ｂの係合を含む）することで、エンジン１の駆動力は、トルクコンバータ２（流体又はロックアップクラッチ２ｅ）を経由し、自動変速機５に入力され、発進することができる。
【００５３】
実施例４によれば、実施例１と同様な効果を奏するとともに、補助用モータ１３を配置することで、発進時において予め自動変速機５を発進段に構成したり、エンジン始動時において予めロックアップクラッチ２ｅを係合しておくことで、応答性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【図２】本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置の（Ａ）ＥＶ発進・ＥＶ走行モード、及び（Ｂ）エンジン始動・走行モードを示したトルクフロー図である。
【図３】本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置の（Ａ）回生モード、及び（Ｂ）再加速モードを示したトルクフロー図である。
【図４】本発明の実施例１に係るハイブリッド駆動装置のエンジン発進モードを示したトルクフロー図である。
【図５】本発明の実施例２に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【図６】本発明の実施例３に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【図７】本発明の実施例４に係るハイブリッド駆動装置の構成を模式的に示したパワートレイン図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ エンジン
１ａ 出力軸
２ トルクコンバータ（流体クラッチ）
２ａ トルクコンバータハウジング
２ｂ ポンプインペラ
２ｃ タービンインペラ
２ｄ ステータ
２ｅ ロックアップクラッチ（クラッチ機構）
２ｆ ワンウェイクラッチ
２ｇ ケース
３ 変速機用オイルポンプ（オイルポンプ）
４ モータジェネレータ
５ 自動変速機
５ａ 入力軸
５ｂ クラッチ
６ 制御ユニット
７ バッテリ
１１ クラッチ
１２ 補助用電動オイルポンプ
１３ 補助用モータ
１４ ワンウェイクラッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと自動変速機の間の動力伝達経路にモータジェネレータを有するハイブリッド駆動装置であって、
前記エンジンの回転動力が入力されるポンプインペラと、前記ポンプインペラからの流体を受けて回転するとともに前記自動変速機に向けて回転動力を出力するタービンインペラと、前記ポンプインペラと前記タービンインペラとを断接可能に動力を伝達するロックアップクラッチと、を有する流体クラッチと、
前記タービンインペラと一体回転するとともに、前記自動変速機、及び前記ロックアップクラッチを作動させる油圧を生成するオイルポンプと、
を備え、
前記モータジェネレータは、前記タービンインペラと一体回転するように構成されることを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
前記ポンプインペラは、前記エンジンの出力軸と一体回転することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
前記エンジン、前記モータジェネレータ、前記自動変速機、及び前記ロックアップクラッチの動作を制御する制御ユニットを備えることを特徴とする請求項２記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項４】
前記オイルポンプとは別に設けられるとともに、前記自動変速機、及び前記ロックアップクラッチを作動させる油圧を生成し、電動によって駆動する補助用電動オイルポンプを備え、
前記制御ユニットは、前記補助用電動オイルポンプの動作も制御することを特徴とする請求項３記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項５】
前記エンジンと前記ポンプインペラの間の動力伝達を断接可能なクラッチを備えることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項６】
前記エンジン、前記モータジェネレータ、前記自動変速機、前記ロックアップクラッチ、及び前記クラッチの動作を制御する制御ユニットを備えることを特徴とする請求項５記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項７】
前記オイルポンプとは別に設けられるとともに、前記自動変速機、前記ロックアップクラッチ、及び前記クラッチを作動させる油圧を生成し、電動によって駆動する補助用電動オイルポンプを備え、
前記制御ユニットは、前記補助用電動オイルポンプの動作も制御することを特徴とする請求項６記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項８】
前記オイルポンプを駆動する補助用モータと、
前記ポンプインペラと前記オイルポンプの間の動力伝達経路に設けられるとともに、前記ポンプインペラから前記オイルポンプへのトルクのみ伝達する第２ワンウェイクラッチと、
を備え、
前記制御ユニットは、前記補助用モータの動作も制御することを特徴とする請求項３又は６記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項９】
前記ロックアップクラッチは、前記エンジンのトルク振動を吸収するダンパを備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１０】
エンジンと自動変速機の間の動力伝達経路にモータジェネレータを有するハイブリッド駆動装置であって、
前記エンジンの回転動力が入力されるポンプインペラと、前記ポンプインペラからの流体を受けて回転するとともに前記自動変速機に向けて回転動力を出力するタービンインペラと、を有する流体クラッチと、
前記ポンプインペラと前記タービンインペラとを断接可能に動力を伝達するクラッチ機構と、
前記タービンインペラと前記自動変速機の間の動力伝達経路に配設されるとともに、前記タービンインペラと一体回転し、かつ、前記自動変速機及び前記クラッチ機構を作動させる油圧を生成するオイルポンプと、
を備え、
前記モータジェネレータは、前記タービンインペラと一体回転するように構成されることを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項１】
エンジンと自動変速機の間の動力伝達経路にモータジェネレータを有するハイブリッド駆動装置であって、
前記エンジンの回転動力が入力されるポンプインペラと、前記ポンプインペラからの流体を受けて回転するとともに前記自動変速機に向けて回転動力を出力するタービンインペラと、前記ポンプインペラと前記タービンインペラとを断接可能に動力を伝達するロックアップクラッチと、を有する流体クラッチと、
前記タービンインペラと一体回転するとともに、前記自動変速機、及び前記ロックアップクラッチを作動させる油圧を生成するオイルポンプと、
を備え、
前記モータジェネレータは、前記タービンインペラと一体回転するように構成されることを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
前記ポンプインペラは、前記エンジンの出力軸と一体回転することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
前記エンジン、前記モータジェネレータ、前記自動変速機、及び前記ロックアップクラッチの動作を制御する制御ユニットを備えることを特徴とする請求項２記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項４】
前記オイルポンプとは別に設けられるとともに、前記自動変速機、及び前記ロックアップクラッチを作動させる油圧を生成し、電動によって駆動する補助用電動オイルポンプを備え、
前記制御ユニットは、前記補助用電動オイルポンプの動作も制御することを特徴とする請求項３記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項５】
前記エンジンと前記ポンプインペラの間の動力伝達を断接可能なクラッチを備えることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項６】
前記エンジン、前記モータジェネレータ、前記自動変速機、前記ロックアップクラッチ、及び前記クラッチの動作を制御する制御ユニットを備えることを特徴とする請求項５記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項７】
前記オイルポンプとは別に設けられるとともに、前記自動変速機、前記ロックアップクラッチ、及び前記クラッチを作動させる油圧を生成し、電動によって駆動する補助用電動オイルポンプを備え、
前記制御ユニットは、前記補助用電動オイルポンプの動作も制御することを特徴とする請求項６記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項８】
前記オイルポンプを駆動する補助用モータと、
前記ポンプインペラと前記オイルポンプの間の動力伝達経路に設けられるとともに、前記ポンプインペラから前記オイルポンプへのトルクのみ伝達する第２ワンウェイクラッチと、
を備え、
前記制御ユニットは、前記補助用モータの動作も制御することを特徴とする請求項３又は６記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項９】
前記ロックアップクラッチは、前記エンジンのトルク振動を吸収するダンパを備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１０】
エンジンと自動変速機の間の動力伝達経路にモータジェネレータを有するハイブリッド駆動装置であって、
前記エンジンの回転動力が入力されるポンプインペラと、前記ポンプインペラからの流体を受けて回転するとともに前記自動変速機に向けて回転動力を出力するタービンインペラと、を有する流体クラッチと、
前記ポンプインペラと前記タービンインペラとを断接可能に動力を伝達するクラッチ機構と、
前記タービンインペラと前記自動変速機の間の動力伝達経路に配設されるとともに、前記タービンインペラと一体回転し、かつ、前記自動変速機及び前記クラッチ機構を作動させる油圧を生成するオイルポンプと、
を備え、
前記モータジェネレータは、前記タービンインペラと一体回転するように構成されることを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−８３２３１（Ｐ２０１０−８３２３１Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５２２７７（Ｐ２００８−２５２２７７）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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