車両用駆動システム
【課題】モータ走行時における燃費を向上できる車両用駆動システムを提供すること。
【解決手段】この車両用駆動システム１は、エンジン２と、モータ６と、入力軸４１および出力軸４２の間の変速比を変更できる変速機４と、エンジン２および変速機４の入力軸４１の間に配置されるクラッチ３と、モータ６の接続先を変速機４の入力軸４１および出力軸４２の間で切り替える接続切替装置７と、接続切替装置７を駆動制御する制御装置９とを備える。また、車両用駆動システム１は、エンジン２を動力源とするエンジン走行と、モータ６を動力源とするモータ走行とを切り替え得る。そして、制御装置９は、モータ走行中におけるアクセル開度θが所定の条件を満たすときに、接続切替装置７を駆動制御してモータ６の接続先を変速機４の入力軸４１および出力軸４２の間で切り替える。
【解決手段】この車両用駆動システム１は、エンジン２と、モータ６と、入力軸４１および出力軸４２の間の変速比を変更できる変速機４と、エンジン２および変速機４の入力軸４１の間に配置されるクラッチ３と、モータ６の接続先を変速機４の入力軸４１および出力軸４２の間で切り替える接続切替装置７と、接続切替装置７を駆動制御する制御装置９とを備える。また、車両用駆動システム１は、エンジン２を動力源とするエンジン走行と、モータ６を動力源とするモータ走行とを切り替え得る。そして、制御装置９は、モータ走行中におけるアクセル開度θが所定の条件を満たすときに、接続切替装置７を駆動制御してモータ６の接続先を変速機４の入力軸４１および出力軸４２の間で切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用駆動システムに関し、さらに詳しくは、モータ走行時における燃費を向上できる車両用駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両に適用される従来の車両用駆動システムでは、車両発進時に必要となる大きな駆動力を確保するために、モータ走行による発進が行われている。このとき、モータが変速機の入力軸に接続され、変速機の変速段が最下段（１速）に設定されて、モータが駆動されている。かかる構成を採用する従来の車両用駆動システムとして、特許文献１に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３３６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、モータを変速機の入力軸に接続してモータ走行する場合と、モータを変速機の出力軸に接続してモータ走行する場合とを比較すると、燃費の点で、後者の方が有利である。
【０００５】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モータ走行時における燃費を向上できる車両用駆動システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、この発明にかかる車両用駆動システムは、エンジンと、モータと、入力軸および出力軸の間の変速比を変更できる変速機と、前記エンジンおよび前記変速機の入力軸の間に配置されるクラッチと、前記モータの接続先を前記変速機の入力軸および出力軸の間で切り替える接続切替装置と、前記接続切替装置を駆動制御する制御装置とを備え、且つ、前記エンジンを動力源とするエンジン走行と前記モータを動力源とするモータ走行とを切り替え得る車両用駆動システムであって、前記制御装置は、モータ走行中におけるアクセル開度が所定の条件を満たすときに、前記接続切替装置を駆動制御して前記モータの接続先を前記変速機の入力軸および出力軸の間で切り替えることを特徴とする。
【０００７】
また、この発明にかかる車両用駆動システムは、前記接続切替装置が、前記変速機の出力軸に対する接続部に、前記変速機の最下段の変速比よりも小さい変速比を有する変速段を備えることが好ましい。
【０００８】
また、この発明にかかる車両用駆動システムは、前記制御装置は、前記モータと前記変速機の入力軸とを接続したモータ走行中にて、アクセル開度が前記条件を満たすときに、前記接続切替装置を駆動制御して前記モータの接続先を前記変速機の入力軸から出力軸に切り替えることが好ましい。
【０００９】
また、この発明にかかる車両用駆動システムは、前記制御装置は、モータ走行での発進時にて、路面の下り勾配の絶対値が所定の閾値以上であるときに、前記接続切替装置を駆動して前記モータの接続先を前記変速機の出力軸に設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明にかかる車両用駆動システムでは、モータ走行中におけるアクセル開度に基づいてモータの接続先を変速機の入力軸および出力軸の間で切り替えるので、ドライバの要求駆動力（アクセル開度）に応じたモータの接続先の切り替えが可能となる。これにより、効率的なモータ走行を行い得るので、燃費が向上する利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、この発明の実施の形態にかかる車両用駆動システムを示す構成図である。
【図２】図２は、図１に記載した車両用駆動システムの作用を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図１に記載した車両用駆動システムの作用を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【００１３】
［車両用駆動システム］
図１は、この発明の実施の形態にかかる車両用駆動システムを示す構成図である。
【００１４】
この車両用駆動システム１は、エンジン２と、クラッチ３と、変速機４と、減速差動装置５と、モータ６と、接続切替装置７と、センサユニット８と、制御装置９とを備える（図１参照）。この車両用駆動システム１は、エンジン２を動力源とするエンジン走行と、モータ６を動力源とするモータ走行とを切り替え得るハイブリッド車両に適用される。
【００１５】
エンジン２は、第一の動力源であり、駆動トルクを発生して出力軸２１から出力する。このエンジン２は、内燃機関あるいは外燃機関である。例えば、この実施の形態では、ガソリンを燃料とするレシプロ式エンジンが採用されている。
【００１６】
クラッチ３は、駆動トルクの伝達の許可および遮断を切り替える機械要素である。また、クラッチ３は、入力側回転部３１および出力側回転部３２を有し、入力側回転部３１にてエンジン２の出力軸２１に連結されて、エンジン２の後段に配置される。また、クラッチ３は、入力側回転部３１および出力側回転部３２の係合状態にてトルク伝達を許可し、これらの開放状態にてトルク伝達を遮断する。かかるクラッチ３として、例えば、摩擦式クラッチが採用され得る。
【００１７】
変速機４は、変速段（あるいは変速比）を自動的に変更できる有段自動変速機である。また、変速機４は、入力軸４１および出力軸４２を有し、入力軸４１にてクラッチ３の出力側回転部３２に連結されて、クラッチ３の後段に配置される。また、変速機４は、その変速段を切り替えることにより、その変速比＝（出力軸４２の回転数）／（入力軸４１の回転数）を変更できる。例えば、この実施の形態では、変速機４として、ニュートラル（Ｎレンジ）と、４つの前進段４３〜４６（Ｄレンジ）と、１つの後進段４７（Ｒレンジ）とを切り替え可能に有する歯車式の有段自動変速機が採用されている。
【００１８】
減速差動装置５は、駆動トルクを減速して車両の左右輪１１Ｒ、１１Ｌに配分する機械要素である。この減速差動装置５は、入力軸５１と、駆動トルクを減速する減速機構５２と、車両の左右輪への駆動トルクの配分を調整する差動機構５３とを有する。また、減速差動装置５は、入力軸５１にて変速機４の出力軸４２に連結され、差動機構５３にて車輪１１Ｒ、１１Ｌの車軸１２に連結される。
【００１９】
モータ６は、第二の動力源であり、駆動トルクを発生して出力軸６１から出力する。このモータ６は、出力軸６１にて接続切替装置７を介して変速機４の入力軸４１または出力軸４２にトルク伝達可能に連結される。例えば、この実施の形態では、モータ６として、モータ機能およびジェネレータ機能を有する交流同期型のモータジェネレータが採用されている。
【００２０】
接続切替装置７は、モータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１との接続、モータ６の出力軸６１と変速機４の出力軸４２との接続、ならびに、モータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１および出力軸４２の双方に対する接続解除を選択的に切り替え得る装置である。かかる接続切替装置７として、公知のものが採用され得る。例えば、この実施の形態では、接続切替装置７が、入力側接続部７１と、出力側接続部７２と、油圧機構７３とを有している。入力側接続部７１は、モータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１との接続および接続解除を切り替える機械要素であり、例えば、摩擦式クラッチから構成される。出力側接続部７２は、モータ６の出力軸６１と変速機４の出力軸４２との接続および接続解除を切り替える機械要素であり、所定の変速比を有する歯車機構から構成される。例えば、この実施の形態では、出力側接続部７２の歯車機構が、変速機４の最下段（変速比が最も大きい前進段４３）よりも小さい変速比を有している。具体的には、出力側接続部７２の歯車機構が、１速の前進段４３と２速の前進段４４との間の変速比を有している。油圧機構７３は、入力側接続部７１および出力側接続部７２を駆動する機構である。この接続切替装置７では、油圧機構７３が入力側接続部７１および出力側接続部７２を駆動することにより、モータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１との接続、モータ６の出力軸６１と変速機４の出力軸４２との接続、ならびに、モータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１および出力軸４２の双方に対する接続解除を選択的に切り替え得る。
【００２１】
センサユニット８は、例えば、車両状態量や走行路に関する情報を取得するためのセンサ群である。このセンサユニット８は、アクセルペダル（図示省略）の踏み込みの有無を検出するアクセルペダルセンサ８１と、アクセル開度θを検出するアクセル開度センサ８２と、ブレーキペダル（図示省略）の踏み込みの有無を検出するブレーキペダルセンサ８３と、クラッチ３の係合および開放にかかる位置を検出するクラッチセンサ８４と、車速Ｖを検出する車速センサ８５と、エンジン２の出力軸２１の回転数（エンジン回転数）Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ８６と、モータ６の出力軸６１の回転数（モータ回転数）Ｎｍを検出するモータ回転数センサ８７と、走行路の勾配Ｇを検出する勾配センサ８８とを有する。
【００２２】
制御装置９は、車両用駆動システム１の動作を制御する装置であり、例えば、ＥＣＵ（Electrical Control Unit）から構成される。制御装置９は、センサユニット８の出力信号に基づいて所定の出力信号を出力する。この制御装置９は、後述するモータ６と変速機４の入力軸４１および出力軸４２との接続を切り替えるモータ接続切替制御部９１と、エンジン２を駆動制御するエンジン制御部９２と、クラッチ３を駆動制御するクラッチ制御部９３と、変速機４を駆動制御する変速機制御部９４と、モータ６を駆動制御するモータ制御部９５と、接続切替装置７を駆動制御する接続切替装置制御部９６と、所定の情報（例えば、各種の制御プログラム、制御マップや閾値などの制御データ）を記憶する記憶部９７とを有する。この制御装置９は、センサユニット８の出力信号に基づいて、エンジン２、クラッチ３、変速機４、モータ６および接続切替装置７を駆動制御する。これにより、各種の制御が実現される。
【００２３】
この車両用駆動システム１では、車両のエンジン走行時には、制御装置９がクラッチ３を係合状態として、エンジン２を駆動する。すると、エンジン２が駆動トルクを発生し、この駆動トルクがクラッチ３を介して変速機４に伝達される。そして、この駆動トルクが変速機４にて変速され、減速差動装置５にて減速されて車両の左右輪１１Ｒ、１１Ｌに配分される。これにより、車両がエンジン２を動力源として走行する。
【００２４】
一方、車両のモータ走行時には、制御装置９が、クラッチ３を開放状態としてエンジン２を車軸側の駆動系から分離し、また、接続切替装置７を駆動制御して、モータ６と変速機４の入力軸４１および出力軸４２のいずれか一方とを接続する。そして、制御装置９がモータ６を駆動制御してモータ６が駆動トルクを発生すると、この駆動トルクが変速機４および減速差動装置５を介して車両の左右輪１１Ｒ、１１Ｌに配分される。これにより、車両がモータ６を動力源として走行する。
【００２５】
また、車両用駆動システム１は、エンジン走行とモータ走行とを併用したハイブリッド走行を実現できる。例えば、車両の発進時や低速走行時には、制御装置９がエンジン２を停止してモータ６を駆動することによりモータ走行が行われ、中高速走行時には、制御装置９がモータ６を停止してエンジン２を駆動することよりエンジン走行が行われる。また、車速やバッテリ（図示省略）の充電状態に応じて、エンジン走行とモータ走行との切り替えが行われる。これにより、効率的な走行が実現されて、燃費が向上する。
【００２６】
また、車両用駆動システム１は、車両停止中に、エンジン２を一時的に停止させるアイドリングストップ制御を実現できる。例えば、車両停止中に、制御装置９がクラッチ３を開放状態としてエンジン２を停止させ、また、モータ６を停止させる。これにより、燃費が向上する。
【００２７】
［モータ接続切替制御］
図２および図３は、図１に記載した車両用駆動システムの作用を示すフローチャート（図２）および説明図（図３）である。これらの図において、図２は、モータ接続切替制御のフローチャートを示している。また、図３は、車速Ｖ、アクセル開度θおよび変速機の変速段と、エンジン走行領域およびモータ走行領域との関係を示している。
【００２８】
一般的な車両用駆動システムでは、モータ走行での発進時にて、モータが変速機の入力軸に接続され、変速機の変速段が最下段（１速）に設定されている。これにより、発進時に必要な大きな駆動トルクを確保している。
【００２９】
しかしながら、モータを変速機の入力軸に接続してモータ走行する場合と、モータを変速機の出力軸に接続してモータ走行する場合とを比較すると、燃費の点で、後者の方が有利である。一方で、モータを変速機の出力軸に接続すると、例えば、車両発進時に必要な駆動トルクが得られないおそれがある。
【００３０】
また、車両発進時にモータを変速機の入力軸に接続して、モータ走行中にモータの接続先を変速機の入力軸から出力軸に切り替えるとすると、駆動トルク抜けによる違和感をドライバに与えることとなり、ドライバビリティが悪化する。
【００３１】
そこで、この車両用駆動システム１では、モータ走行時における燃費およびドライバビリティを向上するために、以下のようなモータ接続切替制御が行われる（図２参照）。
【００３２】
ステップＳＴ０１では、車両停止中であるか否かが判定される。例えば、この実施の形態では、ブレーキペダルセンサ８３がブレーキペダル（図示省略）の踏み込みを検出し、また、車速センサ８５が車速Ｖを検出している。そして、ブレーキペダルが踏み込まれ、且つ、車速ＶがＶ＝０［ｒｐｍ］であるときに、制御装置９が肯定判定を行っている。なお、車両停止中にて、制御装置９がエンジン２およびモータ６を停止することにより、燃費低減が実現される。このステップＳＴ０１にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０２に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１８に進む。
【００３３】
ステップＳＴ０２では、走行路の下り勾配Ｇの絶対値｜Ｇ｜が所定の閾値ｋ１以上であるか否かが判定される。すなわち、走行路が下り側に急斜面であるか否かが判定される。例えば、この実施の形態では、勾配センサ８８が走行路の下り勾配Ｇを検出し、下り勾配Ｇが｜Ｇ｜≧ｋ１以上であるときに、制御装置９が肯定判定を行っている。このステップＳＴ０２にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０３に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０９に進む。
【００３４】
ステップＳＴ０３では、モータ６が変速機４の出力軸４２側に接続される。具体的には、制御装置９が接続切替装置７を駆動制御して、接続切替装置７の出力側接続部７２がモータ６の出力軸６１と変速機４の出力軸４２とをトルク伝達可能に接続する。このとき、接続切替装置７の入力側接続部７１が、モータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１との接続を遮断する。このステップＳＴ０３の後に、ステップＳＴ０４に進む。
【００３５】
ステップＳＴ０４では、変速機４の変速段がニュートラルに設定される。具体的には、制御装置９が、変速機４を駆動して変速段をニュートラルに設定し、変速機４の入力軸４１側の要素（エンジン２およびクラッチ３）を出力軸４２から分離する。これにより、車両がモータ走行での発進待機状態となる。このステップＳＴ０４の後に、ステップＳＴ０５に進む。
【００３６】
ステップＳＴ０５では、車両の発進要求があったか否かが判定される。車両の発進要求とは、ドライバによるアクセルペダル（図示省略）の踏み込み操作をいう。例えば、この実施の形態では、アクセルペダルセンサ８１がアクセルペダルの踏み込みを検出し、また、ブレーキペダルセンサ８３がブレーキペダル（図示省略）の踏み込みを検出している。そして、ブレーキペダルの踏み込みが解除され、且つ、アクセルペダルが踏み込まれたときに、制御装置９が肯定判定を行っている。このステップＳＴ０５にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０６に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０５が繰り返される。
【００３７】
ステップＳＴ０６では、モータ６を変速機４の出力軸４２に接続した状態（ステップＳＴ０３）でのモータ走行が行われる。具体的には、制御装置９がモータ６の駆動制御を開始することにより、モータ６を動力源としたモータ走行が開始される。このとき、走行路の下り勾配Ｇの絶対値｜Ｇ｜が所定の閾値ｋ１以上であるので（ステップＳＴ０２の肯定判定）、車両発進時に必要となる駆動トルクが平地よりも小さい。したがって、モータ６を変速機４の出力軸４２に接続した状態でも、車両発進時に必要な駆動トルクが適正に確保される。このステップＳＴ０６の後に、ステップＳＴ０７に進む。
【００３８】
ステップＳＴ０７では、エンジン始動条件が成立したか否かの判定が行われる。エンジン始動条件は、モータ走行からエンジン走行に切り替えるための条件であり、車両の仕様に応じて適宜設定され得る。例えば、この実施の形態では、車速Ｖ、ドライバ要求トルクおよび現在の変速段との関係に基づいてエンジンの始動条件が設定されている。具体的には、車両走行時にて、車速センサ８５が車速Ｖを検出し、アクセル開度センサ８２がアクセル開度θを検出している。そして、制御装置９が、車速Ｖ、アクセル開度θおよび変速機４の変速段と、記憶部９７から読み込んだ所定のマップ（図３参照）とに基づいて、車両走行状態がモータ走行領域にあるか、エンジン走行領域にあるかを判定している。そして、車両走行状態がエンジン走行領域にあるときに、肯定判定を行っている。このステップＳＴ０７にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０８に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０７が繰り返される。
【００３９】
ステップＳＴ０８では、エンジン２が始動されて、モータ走行からエンジン走行への切り替えが行われる。具体的には、制御装置９が、エンジン２を始動し、接続切替装置７を駆動してモータ６と変速機４の入力軸４１および出力軸４２との接続を解除し、変速機４の変速段をニュートラルから走行速度あるいはアクセル開度に応じた所定の前進段（図３参照）に切り替え、その後に、クラッチ３を係合状態とする。これにより、エンジン２を動力源としたエンジン走行が開始される。このステップＳＴ０８の後に、処理が終了される。
【００４０】
ステップＳＴ０９では、モータ６が変速機４の入力軸４１側に接続される。具体的には、制御装置９が接続切替装置７を駆動制御して、接続切替装置７の入力側接続部７１がモータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１とをトルク伝達可能に接続する。このとき、接続切替装置７の出力側接続部７２が、モータ６の出力軸６１と変速機４の出力軸４２との接続を遮断する。このステップＳＴ０９の後に、ステップＳＴ１０に進む。
【００４１】
ステップＳＴ１０では、変速機４の変速段が最下段に設定される。具体的には、制御装置９が、クラッチ３を開放してエンジン２を変速機４の入力軸４１から分離し、また、変速機４を駆動して変速段を１速の前進段４３（最下段）に設定する。これにより、車両がモータ走行での発進待機状態となる。このステップＳＴ１０の後に、ステップＳＴ１１に進む。
【００４２】
ステップＳＴ１１では、車両の発進要求があったか否かが判定される。例えば、この実施の形態では、アクセルペダルセンサ８１がアクセルペダルの踏み込みを検出し、また、ブレーキペダルセンサ８３がブレーキペダル（図示省略）の踏み込みを検出している。そして、ブレーキペダルの踏み込みが解除され、且つ、アクセルペダルが踏み込まれたときに、制御装置９が肯定判定を行っている。このステップＳＴ１１にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１２に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１１が繰り返される。
【００４３】
ステップＳＴ１２では、モータ６を変速機４の入力軸４１側に接続した状態（ステップＳＴ０９）で、モータ走行が行われる。このとき、変速機４の変速段が最下段に設定されているので（ステップＳＴ１０）、車両発進時に必要となる大きな駆動トルクが適正に確保される。このステップＳＴ１２の後に、ステップＳＴ１３に進む。
【００４４】
ステップＳＴ１３では、アクセル開度θの減少率Δθ／Δｔの絶対値｜Δθ／Δｔ｜が所定の閾値ｋ２以上であるか否かが判定される。すなわち、アクセルペダルが急速に戻されたか否かが判定される。具体的には、車両走行中にて、アクセル開度センサ８２がアクセル開度θを検出しており、制御装置９がこのアクセル開度θを所定のサンプリング時間Δｔ毎に取得して記憶部９７に記憶している。そして、アクセル開度θの減少率Δθ／Δｔの絶対値｜Δθ／Δｔ｜が｜Δθ／Δｔ｜≧ｋ２であるときに、制御装置９が肯定判定を行っている。このステップＳＴ１３にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１６に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１４に進む。
【００４５】
ステップＳＴ１４では、アクセル開度θが所定時間Ｔ継続して所定の閾値ｋ３以下であるか否かが判定される。すなわち、アクセル開度θが小さい状態が所定時間Ｔ継続したか否かが判定される。具体的には、制御装置９がアクセル開度センサ８２の出力信号に基づいて、この判定を行う。このステップＳＴ１４にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１６に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１５に進む。
【００４６】
ステップＳＴ１５では、エンジン始動条件が成立したか否かの判定が行われる。エンジン始動条件は、ステップＳＴ０７の条件と同じである。このステップＳＴ１５にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０８に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１３に戻る。
【００４７】
ステップＳＴ１６では、モータ６の接続が変速機４の入力軸４１側から出力軸４２側に切り替えられる。具体的には、まず、制御装置９が接続切替装置７を駆動制御して、モータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１とを分離し、その後に、モータ６の出力軸６１と変速機４の出力軸４２とをトルク伝達可能に接続する。このとき、アクセル開度θが大きく減少した状態（ステップＳＴ１３の肯定判定）あるいはアクセル開度θが小さい状態（ステップＳＴ１４の肯定判定）にあるので、制御装置９がモータ６の接続を変速機４の入力軸４１側から出力軸４２側に切り替えたとしても、ドライバに違和感を与え難い。これにより、ドライバビリティが向上する。また、このような状態では、ドライバの要求トルクが小さい。そこで、出力側接続部７２の変速比を変速機４の最下段よりも小さく設定することにより、モータ６の負荷を低減できる。これにより、燃費が向上する。このステップＳＴ１６の後に、ステップＳＴ１７に進む。
【００４８】
ステップＳＴ１７では、エンジン始動条件が成立したか否かの判定が行われる。エンジン始動条件は、ステップＳＴ０７の条件と同じである。このステップＳＴ１７にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０８に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１７が繰り返される。
【００４９】
ステップＳＴ１８では、モータ走行中であるか否かの判定が行われる。モータ走行時には、モータ６が通電して駆動トルクを発生する。また、モータ６が接続切替装置７を介して変速機４の入力軸４１または出力軸４２に接続される。また、クラッチ３が開放状態に設定されて、エンジン２から車軸１２への駆動トルクの伝達が遮断される。なお、この実施の形態では、車両走行時にて、モータ回転数センサ８７がモータ回転数Ｎｍを検出し、また、クラッチセンサ８３がクラッチ位置あるいはクラッチトルクを検出している。そして、そして、クラッチ３が開放状態にあり、モータ回転数ＮｍがＮｍ＞０［ｒｐｍ］であるときに、制御装置９が肯定判定を行っている。このステップＳＴ１８にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１９に進み、否定判定が行われた場合には、処理が終了される。
【００５０】
ステップＳＴ１９では、モータ６が変速機４の入力軸４１側に接続されているか否かが判定される。このステップＳＴ１９にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ２０に進み、否定判定が行われた場合には、処理が終了される。
【００５１】
ステップＳＴ２０では、変速機４の変速段が最下段に設定されているか否かが判定される。このステップＳＴ２０にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１３に進み、否定判定が行われた場合には、処理が終了される。
【００５２】
［効果］
以上説明したように、この車両用駆動システム１は、エンジン２と、モータ６と、入力軸４１および出力軸４２の間の変速比を変更できる変速機４と、エンジン２および変速機４の入力軸４１の間に配置されるクラッチ３と、モータ６の接続先を変速機４の入力軸４１および出力軸４２の間で切り替える接続切替装置７と、接続切替装置７を駆動制御する制御装置９とを備える（図１参照）。また、車両用駆動システム１は、エンジン２を動力源とするエンジン走行と、モータ６を動力源とするモータ走行とを切り替え得る。そして、制御装置９は、モータ走行中におけるアクセル開度θが所定の条件を満たすときに（ステップＳＴ１３およびステップＳＴ１４の少なくとも一方の肯定判定）、接続切替装置７を駆動制御してモータ６の接続先を変速機４の入力軸４１および出力軸４２の間で切り替える（ステップＳＴ１６）（図２参照）。
【００５３】
かかる構成では、モータ走行中におけるアクセル開度θに基づいてモータ６の接続先を変速機４の入力軸４１および出力軸４２の間で切り替えるので、（１）ドライバの要求駆動力（アクセル開度θ）に応じたモータ６の接続先の切り替えが可能となる。これにより、効率的なモータ走行を行い得るので、燃費が向上する利点がある。また、（２）モータ６の接続先の切り替え時に発生するトルク抜けに起因したドライバへの違和感が、緩和される。これにより、ドライバビリティが向上する利点がある。
【００５４】
なお、モータ６と変速機４の入力軸４１とを接続する場合と、モータ６と変速機４の出力軸４２とを接続する場合とでは、例えば、変速比や機械抵抗の相異により、モータ走行時の燃費やドライバビリティが相異する。
【００５５】
また、この車両用駆動システム１では、接続切替装置７が、変速機４の出力軸４２に対する接続部（出力側接続部７２）に、変速機４の最下段（変速比が最も大きい前進段４３）の変速比よりも小さい変速比を有する変速段を備える（図１参照）。かかる構成では、例えば、ドライバの要求トルクが小さいときに（ステップＳＴ１３およびステップＳＴ１４の少なくとも一方の肯定判定）、モータ６の接続先を小さい変速比の方（出力軸４２側）に切り替えて走行できる。これにより、効率的なモータ走行を行い得るので、燃費が向上する利点がある。
【００５６】
例えば、この実施の形態では、制御装置９は、モータ６と変速機４の入力軸４１とを接続したモータ走行中にて（ステップＳＴ０９、ステップＳＴ１０およびステップＳＴ１２、または、ステップＳＴ１８〜ステップＳＴ２０の肯定判定）、アクセル開度θが上記の条件を満たすときに、接続切替装置７を駆動制御してモータ６の接続先を変速機４の入力軸４１から出力軸４２に切り替えている（ステップＳＴ１６）（図２参照）。
【００５７】
また、この車両用駆動システム１では、制御装置９は、モータ走行での発進時にて（ステップＳＴ０１の肯定判定）、路面の下り勾配Ｇの絶対値｜Ｇ｜が所定の閾値ｋ１以上であるときに（ステップＳＴ０２の肯定判定）、接続切替装置７を駆動してモータ６の接続先を変速機４の出力軸４２に設定する（図２参照）。路面の下り勾配Ｇが急な場合には、車両発進時に必要となる駆動トルクが平地よりも小さい。したがって、モータ６を変速機４の出力軸４２に接続した状態でも、車両発進時に必要な駆動トルクを適正に確保できる。そして、モータ６を小さい変速比の方（出力軸４２側）に接続して走行することにより、効率的なモータ走行を行い得る利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、この発明にかかる車両用駆動システムは、モータ走行時における燃費を向上できる点で有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 車両用駆動システム、２ エンジン、２１ 出力軸、３ クラッチ、３１ 入力側回転部、３２ 出力側回転部、４ 変速機、４１ 入力軸、４２ 出力軸、４３〜４６ 前進段、４７ 後進段、５ 減速差動装置、５１ 入力軸、５２ 減速機構、５３ 差動機構、６ モータ、６１ 出力軸、７ 接続切替装置、７１ 入力側接続部、７２ 出力側接続部、７３ 油圧機構、８ センサユニット、８１ アクセルペダルセンサ、８２ アクセル開度センサ、８３ ブレーキペダルセンサ、８４ クラッチセンサ、８５ 車速センサ、８６ エンジン回転数センサ、８７ モータ回転数センサ、８８ 勾配センサ、９ 制御装置、９１ モータ接続切替制御部、９２ エンジン制御部、９３ クラッチ制御部、９４ 変速機制御部、９５ モータ制御部、９６ 接続切替装置制御部、９７ 記憶部、１１Ｒ、１１Ｌ 車輪、１２ 車軸
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用駆動システムに関し、さらに詳しくは、モータ走行時における燃費を向上できる車両用駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両に適用される従来の車両用駆動システムでは、車両発進時に必要となる大きな駆動力を確保するために、モータ走行による発進が行われている。このとき、モータが変速機の入力軸に接続され、変速機の変速段が最下段（１速）に設定されて、モータが駆動されている。かかる構成を採用する従来の車両用駆動システムとして、特許文献１に記載される技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３３６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、モータを変速機の入力軸に接続してモータ走行する場合と、モータを変速機の出力軸に接続してモータ走行する場合とを比較すると、燃費の点で、後者の方が有利である。
【０００５】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、モータ走行時における燃費を向上できる車両用駆動システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、この発明にかかる車両用駆動システムは、エンジンと、モータと、入力軸および出力軸の間の変速比を変更できる変速機と、前記エンジンおよび前記変速機の入力軸の間に配置されるクラッチと、前記モータの接続先を前記変速機の入力軸および出力軸の間で切り替える接続切替装置と、前記接続切替装置を駆動制御する制御装置とを備え、且つ、前記エンジンを動力源とするエンジン走行と前記モータを動力源とするモータ走行とを切り替え得る車両用駆動システムであって、前記制御装置は、モータ走行中におけるアクセル開度が所定の条件を満たすときに、前記接続切替装置を駆動制御して前記モータの接続先を前記変速機の入力軸および出力軸の間で切り替えることを特徴とする。
【０００７】
また、この発明にかかる車両用駆動システムは、前記接続切替装置が、前記変速機の出力軸に対する接続部に、前記変速機の最下段の変速比よりも小さい変速比を有する変速段を備えることが好ましい。
【０００８】
また、この発明にかかる車両用駆動システムは、前記制御装置は、前記モータと前記変速機の入力軸とを接続したモータ走行中にて、アクセル開度が前記条件を満たすときに、前記接続切替装置を駆動制御して前記モータの接続先を前記変速機の入力軸から出力軸に切り替えることが好ましい。
【０００９】
また、この発明にかかる車両用駆動システムは、前記制御装置は、モータ走行での発進時にて、路面の下り勾配の絶対値が所定の閾値以上であるときに、前記接続切替装置を駆動して前記モータの接続先を前記変速機の出力軸に設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明にかかる車両用駆動システムでは、モータ走行中におけるアクセル開度に基づいてモータの接続先を変速機の入力軸および出力軸の間で切り替えるので、ドライバの要求駆動力（アクセル開度）に応じたモータの接続先の切り替えが可能となる。これにより、効率的なモータ走行を行い得るので、燃費が向上する利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、この発明の実施の形態にかかる車両用駆動システムを示す構成図である。
【図２】図２は、図１に記載した車両用駆動システムの作用を示すフローチャートである。
【図３】図３は、図１に記載した車両用駆動システムの作用を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施の形態の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施の形態に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【００１３】
［車両用駆動システム］
図１は、この発明の実施の形態にかかる車両用駆動システムを示す構成図である。
【００１４】
この車両用駆動システム１は、エンジン２と、クラッチ３と、変速機４と、減速差動装置５と、モータ６と、接続切替装置７と、センサユニット８と、制御装置９とを備える（図１参照）。この車両用駆動システム１は、エンジン２を動力源とするエンジン走行と、モータ６を動力源とするモータ走行とを切り替え得るハイブリッド車両に適用される。
【００１５】
エンジン２は、第一の動力源であり、駆動トルクを発生して出力軸２１から出力する。このエンジン２は、内燃機関あるいは外燃機関である。例えば、この実施の形態では、ガソリンを燃料とするレシプロ式エンジンが採用されている。
【００１６】
クラッチ３は、駆動トルクの伝達の許可および遮断を切り替える機械要素である。また、クラッチ３は、入力側回転部３１および出力側回転部３２を有し、入力側回転部３１にてエンジン２の出力軸２１に連結されて、エンジン２の後段に配置される。また、クラッチ３は、入力側回転部３１および出力側回転部３２の係合状態にてトルク伝達を許可し、これらの開放状態にてトルク伝達を遮断する。かかるクラッチ３として、例えば、摩擦式クラッチが採用され得る。
【００１７】
変速機４は、変速段（あるいは変速比）を自動的に変更できる有段自動変速機である。また、変速機４は、入力軸４１および出力軸４２を有し、入力軸４１にてクラッチ３の出力側回転部３２に連結されて、クラッチ３の後段に配置される。また、変速機４は、その変速段を切り替えることにより、その変速比＝（出力軸４２の回転数）／（入力軸４１の回転数）を変更できる。例えば、この実施の形態では、変速機４として、ニュートラル（Ｎレンジ）と、４つの前進段４３〜４６（Ｄレンジ）と、１つの後進段４７（Ｒレンジ）とを切り替え可能に有する歯車式の有段自動変速機が採用されている。
【００１８】
減速差動装置５は、駆動トルクを減速して車両の左右輪１１Ｒ、１１Ｌに配分する機械要素である。この減速差動装置５は、入力軸５１と、駆動トルクを減速する減速機構５２と、車両の左右輪への駆動トルクの配分を調整する差動機構５３とを有する。また、減速差動装置５は、入力軸５１にて変速機４の出力軸４２に連結され、差動機構５３にて車輪１１Ｒ、１１Ｌの車軸１２に連結される。
【００１９】
モータ６は、第二の動力源であり、駆動トルクを発生して出力軸６１から出力する。このモータ６は、出力軸６１にて接続切替装置７を介して変速機４の入力軸４１または出力軸４２にトルク伝達可能に連結される。例えば、この実施の形態では、モータ６として、モータ機能およびジェネレータ機能を有する交流同期型のモータジェネレータが採用されている。
【００２０】
接続切替装置７は、モータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１との接続、モータ６の出力軸６１と変速機４の出力軸４２との接続、ならびに、モータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１および出力軸４２の双方に対する接続解除を選択的に切り替え得る装置である。かかる接続切替装置７として、公知のものが採用され得る。例えば、この実施の形態では、接続切替装置７が、入力側接続部７１と、出力側接続部７２と、油圧機構７３とを有している。入力側接続部７１は、モータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１との接続および接続解除を切り替える機械要素であり、例えば、摩擦式クラッチから構成される。出力側接続部７２は、モータ６の出力軸６１と変速機４の出力軸４２との接続および接続解除を切り替える機械要素であり、所定の変速比を有する歯車機構から構成される。例えば、この実施の形態では、出力側接続部７２の歯車機構が、変速機４の最下段（変速比が最も大きい前進段４３）よりも小さい変速比を有している。具体的には、出力側接続部７２の歯車機構が、１速の前進段４３と２速の前進段４４との間の変速比を有している。油圧機構７３は、入力側接続部７１および出力側接続部７２を駆動する機構である。この接続切替装置７では、油圧機構７３が入力側接続部７１および出力側接続部７２を駆動することにより、モータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１との接続、モータ６の出力軸６１と変速機４の出力軸４２との接続、ならびに、モータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１および出力軸４２の双方に対する接続解除を選択的に切り替え得る。
【００２１】
センサユニット８は、例えば、車両状態量や走行路に関する情報を取得するためのセンサ群である。このセンサユニット８は、アクセルペダル（図示省略）の踏み込みの有無を検出するアクセルペダルセンサ８１と、アクセル開度θを検出するアクセル開度センサ８２と、ブレーキペダル（図示省略）の踏み込みの有無を検出するブレーキペダルセンサ８３と、クラッチ３の係合および開放にかかる位置を検出するクラッチセンサ８４と、車速Ｖを検出する車速センサ８５と、エンジン２の出力軸２１の回転数（エンジン回転数）Ｎｅを検出するエンジン回転数センサ８６と、モータ６の出力軸６１の回転数（モータ回転数）Ｎｍを検出するモータ回転数センサ８７と、走行路の勾配Ｇを検出する勾配センサ８８とを有する。
【００２２】
制御装置９は、車両用駆動システム１の動作を制御する装置であり、例えば、ＥＣＵ（Electrical Control Unit）から構成される。制御装置９は、センサユニット８の出力信号に基づいて所定の出力信号を出力する。この制御装置９は、後述するモータ６と変速機４の入力軸４１および出力軸４２との接続を切り替えるモータ接続切替制御部９１と、エンジン２を駆動制御するエンジン制御部９２と、クラッチ３を駆動制御するクラッチ制御部９３と、変速機４を駆動制御する変速機制御部９４と、モータ６を駆動制御するモータ制御部９５と、接続切替装置７を駆動制御する接続切替装置制御部９６と、所定の情報（例えば、各種の制御プログラム、制御マップや閾値などの制御データ）を記憶する記憶部９７とを有する。この制御装置９は、センサユニット８の出力信号に基づいて、エンジン２、クラッチ３、変速機４、モータ６および接続切替装置７を駆動制御する。これにより、各種の制御が実現される。
【００２３】
この車両用駆動システム１では、車両のエンジン走行時には、制御装置９がクラッチ３を係合状態として、エンジン２を駆動する。すると、エンジン２が駆動トルクを発生し、この駆動トルクがクラッチ３を介して変速機４に伝達される。そして、この駆動トルクが変速機４にて変速され、減速差動装置５にて減速されて車両の左右輪１１Ｒ、１１Ｌに配分される。これにより、車両がエンジン２を動力源として走行する。
【００２４】
一方、車両のモータ走行時には、制御装置９が、クラッチ３を開放状態としてエンジン２を車軸側の駆動系から分離し、また、接続切替装置７を駆動制御して、モータ６と変速機４の入力軸４１および出力軸４２のいずれか一方とを接続する。そして、制御装置９がモータ６を駆動制御してモータ６が駆動トルクを発生すると、この駆動トルクが変速機４および減速差動装置５を介して車両の左右輪１１Ｒ、１１Ｌに配分される。これにより、車両がモータ６を動力源として走行する。
【００２５】
また、車両用駆動システム１は、エンジン走行とモータ走行とを併用したハイブリッド走行を実現できる。例えば、車両の発進時や低速走行時には、制御装置９がエンジン２を停止してモータ６を駆動することによりモータ走行が行われ、中高速走行時には、制御装置９がモータ６を停止してエンジン２を駆動することよりエンジン走行が行われる。また、車速やバッテリ（図示省略）の充電状態に応じて、エンジン走行とモータ走行との切り替えが行われる。これにより、効率的な走行が実現されて、燃費が向上する。
【００２６】
また、車両用駆動システム１は、車両停止中に、エンジン２を一時的に停止させるアイドリングストップ制御を実現できる。例えば、車両停止中に、制御装置９がクラッチ３を開放状態としてエンジン２を停止させ、また、モータ６を停止させる。これにより、燃費が向上する。
【００２７】
［モータ接続切替制御］
図２および図３は、図１に記載した車両用駆動システムの作用を示すフローチャート（図２）および説明図（図３）である。これらの図において、図２は、モータ接続切替制御のフローチャートを示している。また、図３は、車速Ｖ、アクセル開度θおよび変速機の変速段と、エンジン走行領域およびモータ走行領域との関係を示している。
【００２８】
一般的な車両用駆動システムでは、モータ走行での発進時にて、モータが変速機の入力軸に接続され、変速機の変速段が最下段（１速）に設定されている。これにより、発進時に必要な大きな駆動トルクを確保している。
【００２９】
しかしながら、モータを変速機の入力軸に接続してモータ走行する場合と、モータを変速機の出力軸に接続してモータ走行する場合とを比較すると、燃費の点で、後者の方が有利である。一方で、モータを変速機の出力軸に接続すると、例えば、車両発進時に必要な駆動トルクが得られないおそれがある。
【００３０】
また、車両発進時にモータを変速機の入力軸に接続して、モータ走行中にモータの接続先を変速機の入力軸から出力軸に切り替えるとすると、駆動トルク抜けによる違和感をドライバに与えることとなり、ドライバビリティが悪化する。
【００３１】
そこで、この車両用駆動システム１では、モータ走行時における燃費およびドライバビリティを向上するために、以下のようなモータ接続切替制御が行われる（図２参照）。
【００３２】
ステップＳＴ０１では、車両停止中であるか否かが判定される。例えば、この実施の形態では、ブレーキペダルセンサ８３がブレーキペダル（図示省略）の踏み込みを検出し、また、車速センサ８５が車速Ｖを検出している。そして、ブレーキペダルが踏み込まれ、且つ、車速ＶがＶ＝０［ｒｐｍ］であるときに、制御装置９が肯定判定を行っている。なお、車両停止中にて、制御装置９がエンジン２およびモータ６を停止することにより、燃費低減が実現される。このステップＳＴ０１にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０２に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１８に進む。
【００３３】
ステップＳＴ０２では、走行路の下り勾配Ｇの絶対値｜Ｇ｜が所定の閾値ｋ１以上であるか否かが判定される。すなわち、走行路が下り側に急斜面であるか否かが判定される。例えば、この実施の形態では、勾配センサ８８が走行路の下り勾配Ｇを検出し、下り勾配Ｇが｜Ｇ｜≧ｋ１以上であるときに、制御装置９が肯定判定を行っている。このステップＳＴ０２にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０３に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０９に進む。
【００３４】
ステップＳＴ０３では、モータ６が変速機４の出力軸４２側に接続される。具体的には、制御装置９が接続切替装置７を駆動制御して、接続切替装置７の出力側接続部７２がモータ６の出力軸６１と変速機４の出力軸４２とをトルク伝達可能に接続する。このとき、接続切替装置７の入力側接続部７１が、モータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１との接続を遮断する。このステップＳＴ０３の後に、ステップＳＴ０４に進む。
【００３５】
ステップＳＴ０４では、変速機４の変速段がニュートラルに設定される。具体的には、制御装置９が、変速機４を駆動して変速段をニュートラルに設定し、変速機４の入力軸４１側の要素（エンジン２およびクラッチ３）を出力軸４２から分離する。これにより、車両がモータ走行での発進待機状態となる。このステップＳＴ０４の後に、ステップＳＴ０５に進む。
【００３６】
ステップＳＴ０５では、車両の発進要求があったか否かが判定される。車両の発進要求とは、ドライバによるアクセルペダル（図示省略）の踏み込み操作をいう。例えば、この実施の形態では、アクセルペダルセンサ８１がアクセルペダルの踏み込みを検出し、また、ブレーキペダルセンサ８３がブレーキペダル（図示省略）の踏み込みを検出している。そして、ブレーキペダルの踏み込みが解除され、且つ、アクセルペダルが踏み込まれたときに、制御装置９が肯定判定を行っている。このステップＳＴ０５にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０６に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０５が繰り返される。
【００３７】
ステップＳＴ０６では、モータ６を変速機４の出力軸４２に接続した状態（ステップＳＴ０３）でのモータ走行が行われる。具体的には、制御装置９がモータ６の駆動制御を開始することにより、モータ６を動力源としたモータ走行が開始される。このとき、走行路の下り勾配Ｇの絶対値｜Ｇ｜が所定の閾値ｋ１以上であるので（ステップＳＴ０２の肯定判定）、車両発進時に必要となる駆動トルクが平地よりも小さい。したがって、モータ６を変速機４の出力軸４２に接続した状態でも、車両発進時に必要な駆動トルクが適正に確保される。このステップＳＴ０６の後に、ステップＳＴ０７に進む。
【００３８】
ステップＳＴ０７では、エンジン始動条件が成立したか否かの判定が行われる。エンジン始動条件は、モータ走行からエンジン走行に切り替えるための条件であり、車両の仕様に応じて適宜設定され得る。例えば、この実施の形態では、車速Ｖ、ドライバ要求トルクおよび現在の変速段との関係に基づいてエンジンの始動条件が設定されている。具体的には、車両走行時にて、車速センサ８５が車速Ｖを検出し、アクセル開度センサ８２がアクセル開度θを検出している。そして、制御装置９が、車速Ｖ、アクセル開度θおよび変速機４の変速段と、記憶部９７から読み込んだ所定のマップ（図３参照）とに基づいて、車両走行状態がモータ走行領域にあるか、エンジン走行領域にあるかを判定している。そして、車両走行状態がエンジン走行領域にあるときに、肯定判定を行っている。このステップＳＴ０７にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０８に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０７が繰り返される。
【００３９】
ステップＳＴ０８では、エンジン２が始動されて、モータ走行からエンジン走行への切り替えが行われる。具体的には、制御装置９が、エンジン２を始動し、接続切替装置７を駆動してモータ６と変速機４の入力軸４１および出力軸４２との接続を解除し、変速機４の変速段をニュートラルから走行速度あるいはアクセル開度に応じた所定の前進段（図３参照）に切り替え、その後に、クラッチ３を係合状態とする。これにより、エンジン２を動力源としたエンジン走行が開始される。このステップＳＴ０８の後に、処理が終了される。
【００４０】
ステップＳＴ０９では、モータ６が変速機４の入力軸４１側に接続される。具体的には、制御装置９が接続切替装置７を駆動制御して、接続切替装置７の入力側接続部７１がモータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１とをトルク伝達可能に接続する。このとき、接続切替装置７の出力側接続部７２が、モータ６の出力軸６１と変速機４の出力軸４２との接続を遮断する。このステップＳＴ０９の後に、ステップＳＴ１０に進む。
【００４１】
ステップＳＴ１０では、変速機４の変速段が最下段に設定される。具体的には、制御装置９が、クラッチ３を開放してエンジン２を変速機４の入力軸４１から分離し、また、変速機４を駆動して変速段を１速の前進段４３（最下段）に設定する。これにより、車両がモータ走行での発進待機状態となる。このステップＳＴ１０の後に、ステップＳＴ１１に進む。
【００４２】
ステップＳＴ１１では、車両の発進要求があったか否かが判定される。例えば、この実施の形態では、アクセルペダルセンサ８１がアクセルペダルの踏み込みを検出し、また、ブレーキペダルセンサ８３がブレーキペダル（図示省略）の踏み込みを検出している。そして、ブレーキペダルの踏み込みが解除され、且つ、アクセルペダルが踏み込まれたときに、制御装置９が肯定判定を行っている。このステップＳＴ１１にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１２に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１１が繰り返される。
【００４３】
ステップＳＴ１２では、モータ６を変速機４の入力軸４１側に接続した状態（ステップＳＴ０９）で、モータ走行が行われる。このとき、変速機４の変速段が最下段に設定されているので（ステップＳＴ１０）、車両発進時に必要となる大きな駆動トルクが適正に確保される。このステップＳＴ１２の後に、ステップＳＴ１３に進む。
【００４４】
ステップＳＴ１３では、アクセル開度θの減少率Δθ／Δｔの絶対値｜Δθ／Δｔ｜が所定の閾値ｋ２以上であるか否かが判定される。すなわち、アクセルペダルが急速に戻されたか否かが判定される。具体的には、車両走行中にて、アクセル開度センサ８２がアクセル開度θを検出しており、制御装置９がこのアクセル開度θを所定のサンプリング時間Δｔ毎に取得して記憶部９７に記憶している。そして、アクセル開度θの減少率Δθ／Δｔの絶対値｜Δθ／Δｔ｜が｜Δθ／Δｔ｜≧ｋ２であるときに、制御装置９が肯定判定を行っている。このステップＳＴ１３にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１６に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１４に進む。
【００４５】
ステップＳＴ１４では、アクセル開度θが所定時間Ｔ継続して所定の閾値ｋ３以下であるか否かが判定される。すなわち、アクセル開度θが小さい状態が所定時間Ｔ継続したか否かが判定される。具体的には、制御装置９がアクセル開度センサ８２の出力信号に基づいて、この判定を行う。このステップＳＴ１４にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１６に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１５に進む。
【００４６】
ステップＳＴ１５では、エンジン始動条件が成立したか否かの判定が行われる。エンジン始動条件は、ステップＳＴ０７の条件と同じである。このステップＳＴ１５にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０８に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１３に戻る。
【００４７】
ステップＳＴ１６では、モータ６の接続が変速機４の入力軸４１側から出力軸４２側に切り替えられる。具体的には、まず、制御装置９が接続切替装置７を駆動制御して、モータ６の出力軸６１と変速機４の入力軸４１とを分離し、その後に、モータ６の出力軸６１と変速機４の出力軸４２とをトルク伝達可能に接続する。このとき、アクセル開度θが大きく減少した状態（ステップＳＴ１３の肯定判定）あるいはアクセル開度θが小さい状態（ステップＳＴ１４の肯定判定）にあるので、制御装置９がモータ６の接続を変速機４の入力軸４１側から出力軸４２側に切り替えたとしても、ドライバに違和感を与え難い。これにより、ドライバビリティが向上する。また、このような状態では、ドライバの要求トルクが小さい。そこで、出力側接続部７２の変速比を変速機４の最下段よりも小さく設定することにより、モータ６の負荷を低減できる。これにより、燃費が向上する。このステップＳＴ１６の後に、ステップＳＴ１７に進む。
【００４８】
ステップＳＴ１７では、エンジン始動条件が成立したか否かの判定が行われる。エンジン始動条件は、ステップＳＴ０７の条件と同じである。このステップＳＴ１７にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ０８に進み、否定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１７が繰り返される。
【００４９】
ステップＳＴ１８では、モータ走行中であるか否かの判定が行われる。モータ走行時には、モータ６が通電して駆動トルクを発生する。また、モータ６が接続切替装置７を介して変速機４の入力軸４１または出力軸４２に接続される。また、クラッチ３が開放状態に設定されて、エンジン２から車軸１２への駆動トルクの伝達が遮断される。なお、この実施の形態では、車両走行時にて、モータ回転数センサ８７がモータ回転数Ｎｍを検出し、また、クラッチセンサ８３がクラッチ位置あるいはクラッチトルクを検出している。そして、そして、クラッチ３が開放状態にあり、モータ回転数ＮｍがＮｍ＞０［ｒｐｍ］であるときに、制御装置９が肯定判定を行っている。このステップＳＴ１８にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１９に進み、否定判定が行われた場合には、処理が終了される。
【００５０】
ステップＳＴ１９では、モータ６が変速機４の入力軸４１側に接続されているか否かが判定される。このステップＳＴ１９にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ２０に進み、否定判定が行われた場合には、処理が終了される。
【００５１】
ステップＳＴ２０では、変速機４の変速段が最下段に設定されているか否かが判定される。このステップＳＴ２０にて、肯定判定が行われた場合には、ステップＳＴ１３に進み、否定判定が行われた場合には、処理が終了される。
【００５２】
［効果］
以上説明したように、この車両用駆動システム１は、エンジン２と、モータ６と、入力軸４１および出力軸４２の間の変速比を変更できる変速機４と、エンジン２および変速機４の入力軸４１の間に配置されるクラッチ３と、モータ６の接続先を変速機４の入力軸４１および出力軸４２の間で切り替える接続切替装置７と、接続切替装置７を駆動制御する制御装置９とを備える（図１参照）。また、車両用駆動システム１は、エンジン２を動力源とするエンジン走行と、モータ６を動力源とするモータ走行とを切り替え得る。そして、制御装置９は、モータ走行中におけるアクセル開度θが所定の条件を満たすときに（ステップＳＴ１３およびステップＳＴ１４の少なくとも一方の肯定判定）、接続切替装置７を駆動制御してモータ６の接続先を変速機４の入力軸４１および出力軸４２の間で切り替える（ステップＳＴ１６）（図２参照）。
【００５３】
かかる構成では、モータ走行中におけるアクセル開度θに基づいてモータ６の接続先を変速機４の入力軸４１および出力軸４２の間で切り替えるので、（１）ドライバの要求駆動力（アクセル開度θ）に応じたモータ６の接続先の切り替えが可能となる。これにより、効率的なモータ走行を行い得るので、燃費が向上する利点がある。また、（２）モータ６の接続先の切り替え時に発生するトルク抜けに起因したドライバへの違和感が、緩和される。これにより、ドライバビリティが向上する利点がある。
【００５４】
なお、モータ６と変速機４の入力軸４１とを接続する場合と、モータ６と変速機４の出力軸４２とを接続する場合とでは、例えば、変速比や機械抵抗の相異により、モータ走行時の燃費やドライバビリティが相異する。
【００５５】
また、この車両用駆動システム１では、接続切替装置７が、変速機４の出力軸４２に対する接続部（出力側接続部７２）に、変速機４の最下段（変速比が最も大きい前進段４３）の変速比よりも小さい変速比を有する変速段を備える（図１参照）。かかる構成では、例えば、ドライバの要求トルクが小さいときに（ステップＳＴ１３およびステップＳＴ１４の少なくとも一方の肯定判定）、モータ６の接続先を小さい変速比の方（出力軸４２側）に切り替えて走行できる。これにより、効率的なモータ走行を行い得るので、燃費が向上する利点がある。
【００５６】
例えば、この実施の形態では、制御装置９は、モータ６と変速機４の入力軸４１とを接続したモータ走行中にて（ステップＳＴ０９、ステップＳＴ１０およびステップＳＴ１２、または、ステップＳＴ１８〜ステップＳＴ２０の肯定判定）、アクセル開度θが上記の条件を満たすときに、接続切替装置７を駆動制御してモータ６の接続先を変速機４の入力軸４１から出力軸４２に切り替えている（ステップＳＴ１６）（図２参照）。
【００５７】
また、この車両用駆動システム１では、制御装置９は、モータ走行での発進時にて（ステップＳＴ０１の肯定判定）、路面の下り勾配Ｇの絶対値｜Ｇ｜が所定の閾値ｋ１以上であるときに（ステップＳＴ０２の肯定判定）、接続切替装置７を駆動してモータ６の接続先を変速機４の出力軸４２に設定する（図２参照）。路面の下り勾配Ｇが急な場合には、車両発進時に必要となる駆動トルクが平地よりも小さい。したがって、モータ６を変速機４の出力軸４２に接続した状態でも、車両発進時に必要な駆動トルクを適正に確保できる。そして、モータ６を小さい変速比の方（出力軸４２側）に接続して走行することにより、効率的なモータ走行を行い得る利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、この発明にかかる車両用駆動システムは、モータ走行時における燃費を向上できる点で有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１ 車両用駆動システム、２ エンジン、２１ 出力軸、３ クラッチ、３１ 入力側回転部、３２ 出力側回転部、４ 変速機、４１ 入力軸、４２ 出力軸、４３〜４６ 前進段、４７ 後進段、５ 減速差動装置、５１ 入力軸、５２ 減速機構、５３ 差動機構、６ モータ、６１ 出力軸、７ 接続切替装置、７１ 入力側接続部、７２ 出力側接続部、７３ 油圧機構、８ センサユニット、８１ アクセルペダルセンサ、８２ アクセル開度センサ、８３ ブレーキペダルセンサ、８４ クラッチセンサ、８５ 車速センサ、８６ エンジン回転数センサ、８７ モータ回転数センサ、８８ 勾配センサ、９ 制御装置、９１ モータ接続切替制御部、９２ エンジン制御部、９３ クラッチ制御部、９４ 変速機制御部、９５ モータ制御部、９６ 接続切替装置制御部、９７ 記憶部、１１Ｒ、１１Ｌ 車輪、１２ 車軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、モータと、入力軸および出力軸の間の変速比を変更できる変速機と、前記エンジンおよび前記変速機の入力軸の間に配置されるクラッチと、前記モータの接続先を前記変速機の入力軸および出力軸の間で切り替える接続切替装置と、前記接続切替装置を駆動制御する制御装置とを備え、且つ、前記エンジンを動力源とするエンジン走行と前記モータを動力源とするモータ走行とを切り替え得る車両用駆動システムであって、
前記制御装置は、モータ走行中におけるアクセル開度が所定の条件を満たすときに、前記接続切替装置を駆動制御して前記モータの接続先を前記変速機の入力軸および出力軸の間で切り替えることを特徴とする車両用駆動システム。
【請求項２】
前記接続切替装置が、前記変速機の出力軸に対する接続部に、前記変速機の最下段の変速比よりも小さい変速比を有する変速段を備える請求項１に記載の車両用駆動システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記モータと前記変速機の入力軸とを接続したモータ走行中にて、アクセル開度が前記条件を満たすときに、前記接続切替装置を駆動制御して前記モータの接続先を前記変速機の入力軸から出力軸に切り替える請求項２に記載の車両用駆動システム。
【請求項４】
前記制御装置は、モータ走行での発進時にて、路面の下り勾配の絶対値が所定の閾値以上であるときに、前記接続切替装置を駆動して前記モータの接続先を前記変速機の出力軸に設定する請求項２または３に記載の車両用駆動システム。
【請求項１】
エンジンと、モータと、入力軸および出力軸の間の変速比を変更できる変速機と、前記エンジンおよび前記変速機の入力軸の間に配置されるクラッチと、前記モータの接続先を前記変速機の入力軸および出力軸の間で切り替える接続切替装置と、前記接続切替装置を駆動制御する制御装置とを備え、且つ、前記エンジンを動力源とするエンジン走行と前記モータを動力源とするモータ走行とを切り替え得る車両用駆動システムであって、
前記制御装置は、モータ走行中におけるアクセル開度が所定の条件を満たすときに、前記接続切替装置を駆動制御して前記モータの接続先を前記変速機の入力軸および出力軸の間で切り替えることを特徴とする車両用駆動システム。
【請求項２】
前記接続切替装置が、前記変速機の出力軸に対する接続部に、前記変速機の最下段の変速比よりも小さい変速比を有する変速段を備える請求項１に記載の車両用駆動システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記モータと前記変速機の入力軸とを接続したモータ走行中にて、アクセル開度が前記条件を満たすときに、前記接続切替装置を駆動制御して前記モータの接続先を前記変速機の入力軸から出力軸に切り替える請求項２に記載の車両用駆動システム。
【請求項４】
前記制御装置は、モータ走行での発進時にて、路面の下り勾配の絶対値が所定の閾値以上であるときに、前記接続切替装置を駆動して前記モータの接続先を前記変速機の出力軸に設定する請求項２または３に記載の車両用駆動システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１２１４９６（Ｐ２０１２−１２１４９６Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７４９８８（Ｐ２０１０−２７４９８８）
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]