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JP2003079005A - 自動車の動力伝達装置 - Google Patents

自動車の動力伝達装置

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JP2003079005A
JP2003079005A JP2001383289A JP2001383289A JP2003079005A JP 2003079005 A JP2003079005 A JP 2003079005A JP 2001383289 A JP2001383289 A JP 2001383289A JP 2001383289 A JP2001383289 A JP 2001383289A JP 2003079005 A JP2003079005 A JP 2003079005A
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gear
input shaft
engine
power
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Toshimichi Minowa
利通 箕輪
Takashi Okada
岡田  隆
Mitsuo Kayano
光男 萱野
Tatsuya Ochi
辰哉 越智
Masahiko Ibamoto
正彦 射場本
Hiroshi Kuroiwa
弘 黒岩
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン,歯車式変速機及び複数のモータを
備えた自動車の動力伝達装置において、変速中に要求さ
れるモータのトルクを小さくしてモータの小型化を図
り、燃費低減と運転性能の両立を図る。 【解決手段】 歯車式変速機100は、エンジン1から
第1摩擦クラッチ25を介して動力が伝達される第1入
力軸23と、エンジン1から第2摩擦クラッチ26を介
して動力が伝達される第2入力軸24と、第1入力軸2
3と出力軸27との間及び第2入力軸24と出力軸27
との間に複数の歯車列を有する。第1入力軸23と第2
入力軸24にはそれぞれ第1モータ29と第2モータ3
0が接続されており、上記2つのモータから複数の歯車
列を介して出力軸27に動力が伝達される。よって、前
記歯車列に設けられた噛み合いクラッチを切り換える際
に、要求されるモータの最大トルクを小さくすることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン,モータ
及び歯車式変速機から成る動力伝達系の構造に関し、動
力伝達系の小型、軽量化による燃費低減と運転性能の両
立を図る自動車の動力伝達装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】動力伝達系の伝達効率向上を図り、かつ
運転性能の向上を図る動力伝達装置を用いた公知例とし
て特開平11−313404号公報に記載されたものが
ある。
【0003】この公報には、歯車式変速機の入力軸に発
電機が接続され、かつ出力軸にモータが接続される自動
車の動力伝達装置が記載されている。前記動力伝達装置
では、エンジン,発電機,モータ及び歯車式変速機の総
合制御により種々の運転モードが実現できるため、燃費
低減が図れる。
【0004】また、噛み合いクラッチにより歯車列を切
り換えて変速を行う際、前記モータにより歯車列切り換
え時の駆動力低下分を補正することが可能となるため、
運転性能の向上が図れる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記動力伝達装置で
は、運転者が要求する加減速感を満足させつつ、エンジ
ン及びモータを高効率域で運転するようにエンジン、モ
ータ及び発電機を総合制御し、燃費低減を図る必要があ
る。そのため、歯車式変速機の出力軸にモータが接続さ
れ、前記モータにより変速中の駆動力低下分を補正する
構成となっている。
【0006】しかし、前記動力伝達装置のような構成で
は、変速中に要求される前記モータのトルクが大きくな
るため、モータの大型化が避けられず燃費低減が困難で
あった。
【0007】上記に鑑み本発明は、種々の運転モードを
実現し、かつ前記モータの小型化により、動力伝達装置
の小型、軽量化による燃費低減と運転性能の両立を図る
ことを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題は、エンジン
と、前記エンジンから第1摩擦クラッチを介して動力が
伝達される第1入力軸と、前記エンジンから第2摩擦ク
ラッチを介して動力が伝達される第2入力軸と、前記第
1入力軸と出力軸との間及び前記第2入力軸と出力軸と
の間に設けられた複数の歯車列と、前記歯車列に設けら
れた噛み合いクラッチとを有する歯車式変速機と、前記
第1入力軸に接続された第1モータと、前記第2入力軸
に接続された第2モータとを備えた自動車の動力伝達装
置であって、前記噛み合いクラッチにより前記歯車列を
切り換えて変速を行う際、前記出力軸のトルク低下分を
補正するように前記第1モータまたは前記第2モータを
駆動する自動車の動力伝達装置により解決される。
【0009】また、エンジンと、前記エンジンから第1
摩擦クラッチを介して動力が伝達される第1入力軸と、
前記エンジンから第2摩擦クラッチを介して動力が伝達
される第2入力軸と、前記第1入力軸と出力軸との間及
び前記第2入力軸と出力軸との間に設けられた複数の歯
車列と、前記歯車列に設けられた噛み合いクラッチとを
有する歯車式変速機と、前記第1入力軸に接続された第
1モータと、前記第2入力軸に接続された第2モータと
を備えた自動車の動力伝達装置であって、前記第1摩擦
クラッチと前記第2摩擦クラッチの切り換えにより変速
を行う際、前記出力軸のトルク変動を抑制するように前
記第1モータまたは前記第2モータを駆動する自動車の
動力伝達装置により解決される。
【0010】好ましくは、前記噛み合いクラッチにより
前記歯車列を切り換える際、前記第1入力軸または前記
第2入力軸の回転数を制御して前記噛み合いクラッチの
摩耗を軽減するように前記第1モータまたは前記第2モ
ータを駆動する自動車の動力伝達装置である。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づき詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に係
る自動車システムの構成である。エンジン1では、吸気
管(図示せず)に設けられた電子制御スロットル43に
より吸入空気量が制御され、前記空気量に見合う燃料量
が燃料噴射装置(図示せず)から噴射される。
【0012】また、前記空気量及び燃料量から決定され
る空燃比,エンジン回転数センサ44から計測されるエ
ンジン回転数Ne等の信号から点火時期が決定され、点
火装置(図示せず)により点火される。
【0013】前記燃料噴射装置には、燃料が吸気ポート
に噴射される吸気ポート噴射方式、あるいはシリンダ内
に直接噴射される筒内噴射方式があるが、エンジン1に
要求される運転域(エンジントルク,エンジン回転数に
より決定される領域)を比較して燃費が低減でき、かつ
排気性能が良い方式のエンジン1を選択することが望ま
しい。
【0014】エンジン出力軸19には、図1に示すよう
に、ギア20が前記エンジン出力軸19と一体回転する
ように取付けられており、ギア21,ギア22はそれぞ
れギア20と常時噛合している。それぞれの歯車列(ギ
ア20とギア21,ギア20とギア22)のギア比は1
と仮定する。
【0015】また、前記エンジン出力軸19と歯車式変
速機100の第1入力軸23の間には、図1に示すよう
に、第1摩擦クラッチ25を設け、エンジン1の動力を
第1入力軸23に伝達可能にする。
【0016】前記第1摩擦クラッチ25には湿式多板方
式のものを用い、前記第1摩擦クラッチ25の押付け力
の制御には油圧やモータ等で駆動するアクチュエータを
使用し、前記第1摩擦クラッチ25の押付け力を調節す
ることによって、前記エンジン出力軸19から前記第1
入力軸23へ伝達されるトルクを調整することができ
る。同様に、前記エンジン出力軸19と歯車式変速機1
00の第2入力軸24の間には第2摩擦クラッチ26を
設け、エンジン1の動力を第2入力軸24に伝達可能に
する。
【0017】前記第2摩擦クラッチ26には湿式多板方
式のものを用い、前記第2摩擦クラッチ26の押付け力
の制御には油圧やモータ等で駆動するアクチュエータを
使用し、前記第2摩擦クラッチ26の押付け力を調節す
ることによって、前記エンジン出力軸19から前記第2
入力軸24へ伝達されるトルクを調整することができ
る。
【0018】なお、前記第1摩擦クラッチ25及び前記
第2摩擦クラッチ26には湿式多板方式の他に乾式単板
クラッチや乾式多板クラッチ,電磁クラッチ等すべての
摩擦クラッチを適用することができ、前記電磁クラッチ
を適用した場合のクラッチの押付け力の制御には電磁力
で駆動するアクチュエータを使用する。
【0019】前記第1入力軸23には、図1に示すよう
に、第1モータ29と、噛み合い歯車5とシンクロナイ
ザ4を備えたギア31と、噛み合い歯車11とシンクロ
ナイザ10を備えたギア35と、噛み合い歯車13とシ
ンクロナイザ12を備えたギア39と、前記第1入力軸
23とギア31とを直結するハブスリーブ3と、前記第
1入力軸23とギア35あるいはギア39とを直結する
ハブスリーブ9が前記第1入力軸23に対して回転自在
に取付けられている。ギア31,ギア35及びギア39
には前記第1入力軸23の軸方向に移動しないようにス
トッパー(図示せず)を設けている。
【0020】また、前記ハブスリーブ3及びハブスリー
ブ9の内側には前記第1入力軸23の複数の溝(図示せ
ず)と噛み合う溝(図示せず)を設けることにより、前
記ハブスリーブ3及びハブスリーブ9は、前記第1入力
軸23の軸方向には相対移動を可能にするが、回転方向
への移動は制限するように第1入力軸23に係合してい
る。したがって、前記第1入力軸23のトルクは前記ハ
ブスリーブ3及びハブスリーブ9に伝達される。
【0021】前記ハブスリーブ3からのトルクをギア3
1に伝達するためには、前記ハブスリーブ3を前記第1
入力軸23の軸方向に移動させ、シンクロナイザ4,噛
み合い歯車5を介して前記ハブスリーブ3とギア31と
を直結する必要がある。同様に、前記ハブスリーブ9か
らのトルクをギア35あるいはギア39に伝達するため
には、前記ハブスリーブ9を前記第1入力軸23の軸方
向に移動させ、シンクロナイザ10,噛み合い歯車11
あるいはシンクロナイザ12,噛み合い歯車13を介し
て前記ハブスリーブ9とギア35あるいはギア39とを
直結する必要がある。前記ハブスリーブ3及びハブスリ
ーブ9の移動には、油圧やモータで駆動するアクチュエ
ータを用いる。
【0022】前記ハブスリーブ3は、前記第1入力軸2
3の回転数Ni1検出器としても利用し、センサ45に
よってハブスリーブ3の回転を検出することにより、第
1入力軸23の回転数Ni1を検出可能にする。
【0023】前記第2入力軸24には、図1に示すよう
に、1第2モータ30と、噛み合い歯車8とシンクロナ
イザ7を備えたギア33と、噛み合い歯車16とシンク
ロナイザ15を備えたギア37と、噛み合い歯車18と
シンクロナイザ17を備えたギア41と、前記第2入力
軸24とギア33とを直結するハブスリーブ6と、前記
第2入力軸24とギア37あるいはギア41とを直結す
るハブスリーブ14が前記第2入力軸24に対して回転
自在に取付けられている。ギア33,ギア37及びギア
41には前記第2入力軸24の軸方向に移動しないよう
にストッパー(図示せず)を設けている。
【0024】また、前記ハブスリーブ6及びハブスリー
ブ14の内側には前記第2入力軸24の複数の溝(図示
せず)と噛み合う溝(図示せず)を設けることにより、
前記ハブスリーブ6及びハブスリーブ14は、前記第2
入力軸24の軸方向には相対移動を可能にするが、回転
方向への移動は制限するように第2入力軸24に係合し
ている。したがって、前記第2入力軸24のトルクは前
記ハブスリーブ6及びハブスリーブ14に伝達される。
【0025】前記ハブスリーブ6からのトルクをギア3
3に伝達するためには、前記ハブスリーブ6を前記第2
入力軸24の軸方向に移動させ、シンクロナイザ7,噛
み合い歯車8を介して前記ハブスリーブ6とギア33と
を直結する必要がある。
【0026】同様に、前記ハブスリーブ14からのトル
クをギア37あるいはギア41に伝達するためには、前
記ハブスリーブ14を前記第2入力軸24の軸方向に移
動させ、シンクロナイザ15,噛み合い歯車16あるい
はシンクロナイザ17,噛み合い歯車18を介して前記
ハブスリーブ14とギア37あるいはギア41とを直結
する必要がある。前記ハブスリーブ6及びハブスリーブ
14の移動には、油圧やモータで駆動するアクチュエー
タを用いる。
【0027】前記ハブスリーブ14は、前記第2入力軸
24の回転数Ni2検出器としても利用し、センサ46
によってハブスリーブ14の回転を検出することによ
り、第2入力軸24の回転数Ni2を検出可能にする。
【0028】これらハブスリーブと、噛み合い歯車及び
シンクロナイザから成るトルク伝達手段としての噛み合
いクラッチ機構をドッグクラッチと称し、これらの機構
は前記第1入力軸23及び前記第2入力軸24のトルク
を高効率で出力軸27に伝達することを可能にして燃費
低減を支援する。
【0029】前記出力軸27には、図1に示すように、
ギア32,ギア34,ギア36,及びギア38,ギア4
0,ギア42が前記出力軸27と一体回転するように取
付けられており、それぞれギア31,ギア33,ギア3
5,及びギア37,ギア39,ギア41と常時噛合して
いる。前記ギア42は前記出力軸27の回転数No検出
器としても利用し、センサ47によってギア42の回転
を検出することにより、出力軸27の回転数Noを検出
可能にする。
【0030】また、前記出力軸27には、図1に示すよ
うに、差動装置28が接続されており、前記出力軸27
のトルクは差動装置28,車両駆動軸2を介してタイヤ
48まで伝達される。
【0031】図1に示す本発明の実施例では、ギア3
1,ギア32から成る歯車列を1速、ギア33,ギア3
4から成る歯車列を2速、ギア35,ギア36から成る
歯車列を3速、ギア37,ギア38から成る歯車列を4
速、ギア39,ギア40から成る歯車列を5速、ギア4
1,ギア42から成る歯車列を6速の変速段とする。
【0032】また、図1に示す本発明の実施例では、前
記第2摩擦クラッチ26のアクチュエータに、ラック6
1,ラック61と第2摩擦クラッチ26を接続するクラ
ッチレバー56,ラック61と噛み合う小歯車59及び
ステッピングモータ53から成るリニアアクチュエータ
が用いられている。
【0033】前記ステッピングモータ53は、予め設定
されたステップ数により回転角度が認識できるため、前
記ラック61の移動距離、すなわち前記第2摩擦クラッ
チ26のストロークが計測でき、前記第2摩擦クラッチ
26の伝達トルクを高精度に予測することが可能であ
る。
【0034】また、前述のアクチュエータ機構は第1摩
擦クラッチ25のアクチュエータ(図示せず)としても
適用される。
【0035】一方、前記ハブスリーブ6の移動には、ラ
ック62,ラック62と噛み合う小歯車60及び直流モ
ータ54から成るリニアアクチュエータが用いられてい
る。また、前記ハブスリーブ6の外周部は前記第2入力
軸24の回転方向にはフリーになっており、前記ハブス
リーブ6の回転に対して回転しないレバー57が設けら
れている。
【0036】前記直流モータ54は電流あるいは電圧に
よりトルクを制御する仕様となっており、前記ハブスリ
ーブ6が軸方向へ移動する際の加速度を制御することが
可能な構成となっている。
【0037】また、前述のアクチュエータ機構は前記ハ
ブスリーブ3のアクチュエータ(図示せず)にも適用さ
れる。同様に、前記ハブスリーブ14の移動には、ラッ
ク63,ラック63と噛み合う小歯車61及び直流モー
タ55から成るリニアアクチュエータが用いられてい
る。
【0038】また、前記ハブスリーブ14の外周部は前
記第2入力軸24の回転方向にはフリーになっており、
前記ハブスリーブ14の回転に対して回転しないレバー
58が設けられている。
【0039】前記直流モータ55は電流あるいは電圧に
よりトルクを制御する仕様となっており、前記ハブスリ
ーブ14が軸方向へ移動する際の加速度を制御すること
が可能な構成となっている。
【0040】また、前述のアクチュエータ機構は前記ハ
ブスリーブ9のアクチュエータ(図示せず)にも適用さ
れる。
【0041】次に、前記エンジン1,前記第1モータ2
9,前記第2モータ30及び前記歯車式変速機100の
制御装置について図2の制御ブロック図、図3の目標駆
動軸トルク特性及び図4の変速指令特性を用いて説明す
る。
【0042】まず、図1のパワートレイン制御ユニット
50には、アクセルペダル踏込量α,ブレーキ踏力β,
シフトレバー位置Ii,バッテリ49から検出されたバ
ッテリ容量Vb,エンジン回転数センサ44から検出さ
れたエンジン回転数Ne,センサ45から検出された第
1入力軸23の回転数Ni1,センサ46から検出され
た第2入力軸24の回転数Ni2及びセンサ47から検
出された出力軸27の回転数Noが入力される。
【0043】そして、前記パワートレイン制御ユニット
50では、前記エンジン1のトルクが演算され、通信手
段であるLANによりエンジン制御ユニット51に送信
される。
【0044】前記エンジン制御ユニット51では、送信
された前記エンジン1のトルクを達成するスロットルバ
ルブ開度,燃料量及び点火時期が演算され、それぞれの
アクチュエータが制御される。
【0045】前記モータ制御ユニット52では、前記第
1モータ29及び前記第2モータ30から得られた電力
をバッテリ49に充電したり、前記第1モータ29,前
記第2モータ30,前記ステッピングモータ53,前記
直流モータ54及び前記直流モータ55等を駆動するた
め、前記バッテリ49から電力を供給したりする。
【0046】図2において、前記パワートレイン制御ユ
ニット50では、まず、処理201で、出力軸27の回
転数Noから車速Vspが関数fにより演算される。
【0047】次に、処理202では、前記車速Vsp,
アクセルペダル踏込量α,ブレーキ踏力β,シフトレバ
ー位置Iiから運転者が意図する目標駆動軸トルクTT
qOutが演算される。
【0048】そして、処理203では、前記目標駆動軸
トルクTTqOutと前記車速Vspから変速指令Ss
が演算され、所定の変速段が選択される。
【0049】最後に、処理204では、前記目標駆動軸
トルクTTqOut,前記車速Vsp,バッテリ容量V
b,エンジン回転数Ne,第1入力軸23の回転数Ni
1及び第2入力軸24の回転数Ni2から各アクチュエ
ータのトルク(エンジントルクTe,第1モータ29の
トルクTm1,第2モータ30のトルクTm2,各直流
モータ54,55のトルク)及び各ステッピングモータ
53のステップ数が演算されて出力される。
【0050】図3は目標駆動軸トルク特性を示してお
り、横軸は車速Vsp,縦軸は目標駆動軸トルクTTq
Outである。前記2つの軸の交点より上側を前記目標
駆動軸トルクTTqOutの正方向とし、下側を負方向
とする。また、前記交点より右側が前進、左側が後退を
表す。実線が前記アクセルペダル踏込量α、点線がブレ
ーキ踏力βである。
【0051】前記アクセルペダル踏込量α(%表示)が
大きいほど運転者は大きな加速感を要求するため、前記
目標駆動軸トルクTTqOutが大きくなる。ここで、
後退の場合は、前進走行ほど車速を上昇させる必要がな
いため、前記目標駆動軸トルクTTqOutが小さくな
っている。
【0052】前記ブレーキ踏力βは、図3の下に行くほ
ど大きな値を示し、運転者が大きな減速度を要求してい
ることを示している。
【0053】また、前記アクセルペダル踏込量αが0%
の低車速では、トルクコンバータ付AT車と同様にクリ
ープトルクを発生するように前記目標駆動軸トルクTT
qOutを正にし、前記バッテリ49の残存容量が所定
値よりも大きい時は前記第1モータ29及び前記第2モ
ータ30の駆動力により走行する。
【0054】また、前記バッテリ49の残存容量が所定
値よりも小さい時は前記エンジン1の駆動力により走行
する。
【0055】次に、前記エンジン1と前記第1モータ2
9及び前記第2モータ30の適用運転域について説明す
る。図3において、網掛け領域がモータ駆動域、斜線領
域がエンジン駆動あるいはエンジン,モータ併用駆動領
域である。通常、前進時の低車速域や後退時等の目標駆
動軸トルクTTqOutが小さい領域では、乗り心地や
応答性等の運転性能の点で、前記第1モータ29及び前
記第2モータ30を使用してモータのみの駆動とする必
要がある。
【0056】また、前記目標駆動軸トルクTTqOut
が負の場合は、前記第1モータ29及び前記第2モータ
30による回生運転を実行し、運転者が要求する減速度
とエネルギー回収による燃費低減を両立させる。
【0057】図4では、前記エンジン1,前記第1モー
タ29及び前記第2モータ30の運転域をさらに高効率
とするため、前記歯車式変速機100への変速指令Ss
の特性を示している。
【0058】図4において、実線がアップシフト(例,
1速→2速)線、破線がダウンシフト(例,2速→1
速)線を示しており、前記変速指令Ssは、前記車速V
sp及び前記目標駆動軸トルクTTqOutにより決定
される。
【0059】前記変速指令Ssは、予め実験あるいはシ
ミュレーションにより全運転域の中で前記エンジン1,
前記第1モータ29及び前記第2モータ30が高効率に
なる値が求められ、前記パワートレイン制御ユニット5
0内の記憶手段(図示せず)に記憶されている。
【0060】図5から図10の図面を用いて、図1に示
したシステム構成の動作原理を説明する。図5はモータ
走行モード、図6はオルタネータモード、図7は停車時
充電モード及びシリーズモードの動作原理を示してお
り、図8はパラレルモード、図9及び図10はシリーズ
/パラレル併用モードの動作原理を示している。
【0061】図5において、モータ走行モードとは、前
記バッテリ49の放電出力により前記第1モータ29及
び前記第2モータ30の少なくとも一方を駆動して走行
するモードである。この場合、前記第1摩擦クラッチ2
5を解放し、かつハブスリーブ3をギア31に直結して
歯車式変速機100の変速比を1速に設定し、前記第1
モータ29の駆動力により走行する。
【0062】この時、第1モータ29のトルク伝達経路
は、図5の実線矢印で示すように、第1入力軸23→ハ
ブスリーブ3→ギア31→ギア32→出力軸27となっ
ている。
【0063】なお、前記ハブスリーブ9をギア35ある
いはギア39に直結し、歯車式変速機100の変速比を
3速あるいは5速に設定して走行しても良い。
【0064】また、前記第2摩擦クラッチ26を解放
し、かつハブスリーブ6をギア33に直結して歯車式変
速機100の変速比を2速に設定し、前記第2モータ3
0の駆動力により走行することも可能である。
【0065】この時、第2モータ30のトルク伝達経路
は、図5の点線矢印で示すように、第2入力軸24→ハ
ブスリーブ6→ギア33→ギア34→出力軸27となっ
ている。
【0066】なお、前記ハブスリーブ14をギア37あ
るいはギア41に直結し、歯車式変速機100の変速比
を4速あるいは6速に設定して走行しても良い。
【0067】さらに、目標駆動軸トルクTTqOutが
大きい場合には、前記第1モータ29と前記第2モータ
30を同時に駆動して走行することが可能である。
【0068】この時、前記第1モータ29と前記第2モ
ータ30の双方のトルクが干渉しないように、前記第1
摩擦クラッチ25,前記第2摩擦クラッチ26を共に解
放状態にしておく。
【0069】また、何れか一方のモータで走行する場
合、例えば、第1モータ29で走行する場合には、前記
第2摩擦クラッチ26を解放するか、前記ハブスリーブ
6,前記ハブスリーブ14を共に中立状態とし、エンジ
ン1を切り離すことによって、前記バッテリ49の消費
電力を低減することが望ましい。
【0070】図6において、オルタネータモードとは、
前記エンジン1の駆動力で走行中に、前記エンジン1の
動力の一部で前記第1モータ29及び前記第2モータ3
0の少なくとも一方を駆動して発電を行い、モータの発
電出力により前記バッテリ49を充電するモードであ
る。
【0071】まず、第1入力軸23を介して前記エンジ
ン1のトルクを伝達している場合について説明する。こ
の場合、前記第1摩擦クラッチ25を締結し、前記第2
摩擦クラッチ26を解放し、前記ハブスリーブ3をギア
31に直結して歯車式変速機100の変速比を1速に設
定し、前記エンジン1の駆動力で走行する。
【0072】この時、エンジン1のトルク伝達経路は、
図6の実線矢印で示すように、エンジン出力軸19→ギ
ア20→ギア21→第1摩擦クラッチ25→第1入力軸
23→ハブスリーブ3→ギア31→ギア32→出力軸2
7となるので、図6の点線矢印で示すように、前記エン
ジン1の駆動力の一部を利用して前記第1モータ29を
発電駆動することが可能である。
【0073】さらに、前記ハブスリーブ6をギア33と
直結するか、前記ハブスリーブ14をギア37あるいは
ギア41と直結することで、図6の一点鎖線で示すよう
に、前記第2モータ30を発電駆動することも可能であ
る。
【0074】また、前記第1モータ29のみを発電駆動
する場合には、前記ハブスリーブ6,前記ハブスリーブ
14を共に中立状態とし、前記第2モータ30を切り離
すことによってエンジン1の消費燃料を低減することが
望ましい。
【0075】なお、前述のオルタネータモードは、前記
ハブスリーブ9をギア35あるいはギア39に直結して
歯車式変速機100の変速比を3速あるいは5速に設定
してエンジン1の駆動力で走行している場合も同様に実
現できる。
【0076】次に、前記第2入力軸24を介して前記エ
ンジン1のトルクを伝達している場合(図示せず)につ
いて説明する。この場合、前記第1摩擦クラッチ25を
解放し、前記第2摩擦クラッチ26を締結し、前記ハブ
スリーブ6をギア33に直結して歯車式変速機100の
変速比を2速に設定し、前記エンジン1の駆動力で走行
する。
【0077】この時、エンジン1のトルク伝達経路は、
エンジン出力軸19→ギア20→ギア22→第2摩擦ク
ラッチ26→第2入力軸24→ハブスリーブ6→ギア3
3→ギア34→出力軸27となるので、前記エンジン1
の駆動力の一部を利用して前記第2モータ30を発電駆
動することが可能である。
【0078】さらに、前記ハブスリーブ3をギア31と
直結するか、前記ハブスリーブ9をギア35あるいはギ
ア39と直結することで、前記第1モータ29を発電駆
動することも可能である。
【0079】また、前記第2モータ30のみを発電駆動
する場合には、前記ハブスリーブ3,前記ハブスリーブ
9を共に中立状態とし、前記第1モータ29を切り離す
ことによってエンジン1の消費燃料を低減することが望
ましい。
【0080】なお、前述のオルタネータモードは前記ハ
ブスリーブ14をギア37あるいはギア41に直結して
歯車式変速機100の変速比を4速あるいは6速に設定
してエンジン1の駆動力で走行している場合も同様に実
現できる。
【0081】このように、上述のオルタネータモードに
おいては、図6の点線で示すように、前記第1モータ2
9と前記第2モータ30を同時に発電駆動することがで
きるので、前記第1モータ29,前記第2モータ30の
運転域(モータ回転数,モータトルクで決定される領
域)に応じて発電効率の良い方を選択することができ
る。
【0082】図7において、停車時充電モードとは、車
両が停止している状態で、前記エンジン1により前記第
1モータ29及び前記第2モータ30の少なくとも一方
を駆動して発電を行うモードである。
【0083】また、シリーズモードとは、前記エンジン
1で前記第1モータ29または前記第2モータ30の何
れか一方のモータを駆動して得られた発電出力により他
方のモータを駆動して走行するモードである。
【0084】まず、停車時充電モードについて説明す
る。この場合、前記第1摩擦クラッチ25を解放し、前
記第2摩擦クラッチ26を締結し、前記ハブスリーブ
6,前記ハブスリーブ14を共に中立状態とする。
【0085】この時、エンジン1のトルク伝達経路は、
図7の実線矢印で示すように、エンジン出力軸19→ギ
ア20→ギア22→第2摩擦クラッチ26→第2入力軸
24→第2モータ30となっており、出力軸27へのト
ルク伝達が遮断されるため、車両が停止している状態
で、前記第2モータ30を発電駆動することが可能とな
る。
【0086】次に、シリーズモードについて説明する。
この場合、前記第1摩擦クラッチ25を解放し、前記第
2摩擦クラッチ26を締結する。
【0087】また、前記ハブスリーブ3をギア31に直
結し、前記ハブスリーブ9,前記ハブスリーブ6,前記
ハブスリーブ14をすべて中立状態とする。この時、エ
ンジン1のトルク伝達経路は、前述の停車時充電モード
と同様となっており、前記第2モータ30を発電駆動す
ることが可能である。
【0088】また、前記第2モータ30により得られた
発電出力により前記第1モータ29を駆動して走行する
ことが可能であり、この時の前記第1モータ29のトル
ク伝達経路は、図7の点線矢印で示すように、第1入力
軸23→ギア31→ギア32→出力軸27となってい
る。
【0089】このように、停車時充電モードにおいて、
運転者がアクセルペダルやブレーキを操作して、運転者
の発進意図が検出された場合には、第2モータ30を前
記エンジン1により発電駆動しながら前記第1モータ2
9を駆動して走行するシリーズモードを実現し、速やか
に、かつ滑らかに発進することが可能となる。
【0090】また、停車時充電モードにおいて、前記第
1摩擦クラッチ25を締結し、前記第2摩擦クラッチ2
6を解放し、かつ前記ハブスリーブ6をギア33に直結
し、前記ハブスリーブ3,前記ハブスリーブ9,前記ハ
ブスリーブ14をすべて中立状態とすれば、車両が停止
している状態で、前記第1モータ29を発電駆動する停
車時発電モードが可能となり、運転者の発進意図が検出
された場合には、前記第1モータ29により発電駆動し
ながら前記第2モータ30を駆動して走行するシリーズ
モードが可能となる。
【0091】なお、停車時充電モードにおいては、前記
第1摩擦クラッチ25,前記第2摩擦クラッチ26を共
に締結し、前記ハブスリーブ3,前記ハブスリーブ9,
前記ハブスリーブ6,前記ハブスリーブ14をすべて中
立状態として、車両が停止している状態で、前記第1モ
ータ29と前記第2モータ30を同時に発電駆動しても
良い。
【0092】図8において、パラレルモードとは、前記
エンジン1の駆動力で走行中に、前記バッテリ49の放
電出力により、前記第1モータ29または前記第2モー
タ30の何れか一方を駆動して加速アシストを行い、運
転性能を向上させるモードである。
【0093】まず、歯車式変速機100の変速比を1速
に設定し、前記エンジン1の駆動力で走行している場合
について説明する。前記第1摩擦クラッチ25を締結
し、前記第2摩擦クラッチ26を解放し、かつ前記ハブ
スリーブ3をギア31に直結し、前記ハブスリーブ9を
中立状態とする。
【0094】この時、前記エンジン1のトルク伝達経路
は、図8の実線矢印で示すように、エンジン出力軸19
→ギア20→ギア21→第1摩擦クラッチ25→第1入
力軸23→ハブスリーブ3→ギア31→ギア32→出力
軸27となる。
【0095】この状態で、運転者がアクセルペダルを踏
み込み、目標駆動軸トルクTTqOutが大きくなった
場合には、前記エンジン1のトルクに若干の応答遅れが
発生するため、比較的応答遅れの少ないモータの駆動力
により加速アシストを行うことが望ましい。
【0096】前記バッテリ49の放電出力により前記第
1モータ29を駆動した場合、前記第1モータ29のト
ルク伝達経路は、図8の点線矢印で示すように、第1入
力軸23→ハブスリーブ3→ギア31→ギア32→出力
軸27となり、加速アシストすることが可能となる。
【0097】また、前記ハブスリーブ6をギア33に直
結するか、前記ハブスリーブ14をギア37あるいはギ
ア41に直結することにより、前記第2モータ30を駆
動して加速アシストを行うことも可能である。
【0098】前記ハブスリーブ6をギア33に直結した
場合、前記第2モータ30のトルク伝達経路は、図8の
一点鎖線矢印で示すように、第2入力軸24→ハブスリ
ーブ6→ギア33→ギア34→出力軸27となってい
る。
【0099】なお、前述のパラレルモードは、前記ハブ
スリーブ3を中立状態とし、前記ハブスリーブ9をギア
35あるいはギア39に直結して歯車式変速機100の
変速比を3速あるいは5速に設定し、前記エンジン1の
駆動力で走行している場合についても実現可能である。
【0100】また、前記第1モータ29のみで加速アシ
ストを行う場合には、前記ハブスリーブ6,前記ハブス
リーブ14を共に中立状態とし、前記第2モータ30を
切り離すことにより、エンジン1の消費燃料及びバッテ
リ49の消費電力を低減することが望ましい。
【0101】次に、歯車式変速機100の変速比を2速
に設定し、前記エンジン1の駆動力で走行している場合
について説明する(図示せず)。前記第1摩擦クラッチ
25を解放し、前記第2摩擦クラッチ26を締結し、か
つ前記ハブスリーブ6をギア33に直結し、前記ハブス
リーブ14を中立状態とする。
【0102】この時、前記エンジン1のトルク伝達経路
は、エンジン出力軸19→ギア20→ギア22→第2摩
擦クラッチ26→第2入力軸24→ハブスリーブ6→ギ
ア33→ギア34→出力軸27となる。
【0103】この状態で、運転者がアクセルペダルを踏
み込み、目標駆動軸トルクTTqOutが大きくなった
場合には、前記エンジン1のトルクに若干の応答遅れが
発生するため、比較的応答遅れの少ないモータの駆動力
により加速アシストを行うことが望ましい。
【0104】前記バッテリ49の放電出力により前記第
2モータ30を駆動した場合、前記第2モータ30のト
ルク伝達経路は、第2入力軸24→ハブスリーブ6→ギ
ア33→ギア34→出力軸27となり、加速アシストす
ることが可能となる。
【0105】また、前記ハブスリーブ3をギア31に直
結するか、前記ハブスリーブ9をギア35あるいはギア
39に直結することにより、前記第1モータ29を駆動
して加速アシストを行うことも可能である。
【0106】前記ハブスリーブ3をギア31に直結した
場合、前記第1モータ29のトルク伝達経路は、第1入
力軸23→ハブスリーブ3→ギア31→ギア32→出力
軸27となっている。
【0107】なお、前述のパラレルモードは、前記ハブ
スリーブ6を中立状態とし、前記ハブスリーブ14をギ
ア37あるいはギア41に直結して歯車式変速機100
の変速比を4速あるいは6速に設定し、前記エンジン1
の駆動力で走行している場合についても実現可能であ
る。
【0108】また、前記第2モータ30のみで加速アシ
ストを行う場合には、前記ハブスリーブ3,前記ハブス
リーブ9を共に中立状態とし、前記第1モータ29を切
り離すことにより、エンジン1の消費燃料及びバッテリ
49の消費電力を低減することが望ましい。
【0109】図9において、シリーズ/パラレル併用モ
ードとは、前記エンジン1の駆動力で走行中に、前記エ
ンジン1の動力の一部で前記第1モータ29または前記
第2モータ30の何れか一方を駆動し、得られた発電出
力により他方のモータの駆動力により加速アシストを行
うモードである。まず、歯車式変速機100の変速比を
1速に設定し、前記エンジン1の駆動力で走行している
場合について説明する。前記第1摩擦クラッチ25,前
記第2摩擦クラッチ26を共に締結し、かつ前記ハブス
リーブ3をギア31に直結し、前記ハブスリーブ9を中
立状態とする。また、前記ハブスリーブ6,前記ハブス
リーブ14を共に中立状態とする。
【0110】この時、前記エンジン1のトルク伝達経路
は、図9の実線矢印で示すように、エンジン出力軸19
→ギア20→ギア21→第1摩擦クラッチ25→第1入
力軸23→ハブスリーブ3→ギア31→ギア32→出力
軸27となっている。
【0111】さらに、第2モータ30を発電駆動する場
合には、ギア20に伝達された前記エンジン1の動力の
一部が、図9の一点鎖線矢印で示すように、ギア22→
第2摩擦クラッチ26→第2入力軸24→第2モータ3
0という経路で伝達され、前記第2モータ30の発電出
力を用いて前記第1モータ29を駆動して加速アシスト
することが可能となる。
【0112】この時、前記第1モータ29のトルク伝達
経路は、第1入力軸23→ハブスリーブ3→ギア31→
ギア32→出力軸27となっている。
【0113】なお、前述のシリーズ/パラレル併用モー
ドは、前記ハブスリーブ3を中立状態とし、前記ハブス
リーブ9をギア35あるいはギア39に直結して歯車式
変速機100の変速比を3速あるいは5速に設定し、前
記エンジン1の駆動力で走行している場合についても実
現可能である。
【0114】次に、歯車式変速機100の変速比を2速
に設定し、前記エンジン1の駆動力で走行している場合
(図示せず)について説明する。前記第1摩擦クラッチ
25,前記第2摩擦クラッチ26を共に締結し、かつ前
記ハブスリーブ6をギア33に直結し、前記ハブスリー
ブ14を中立状態とする。また、前記ハブスリーブ3,
前記ハブスリーブ9を共に中立状態とする。
【0115】この時、前記エンジン1のトルク伝達経路
は、エンジン出力軸19→ギア20→ギア22→第2摩
擦クラッチ26→第2入力軸24→ハブスリーブ6→ギ
ア33→ギア34→出力軸27となっている。
【0116】さらに、第2モータ30を発電駆動する場
合には、ギア20まで伝達された前記エンジン1の動力
の一部が、ギア21→第1摩擦クラッチ25→第1入力
軸23→第1モータ29という経路で伝達され、前記第
1モータ29の発電出力を用いて前記第2モータ30を
駆動して加速アシストすることが可能となる。
【0117】この時、前記第2モータ30のトルク伝達
経路は、第2入力軸24→ハブスリーブ6→ギア33→
ギア34→出力軸27となっている。
【0118】なお、前述のシリーズ/パラレル併用モー
ドは、前記ハブスリーブ6を中立状態とし、前記ハブス
リーブ14をギア37あるいはギア41に直結して歯車
式変速機100の変速比を4速あるいは6速に設定し、
前記エンジン1の駆動力で走行している場合についても
実現可能である。
【0119】図10は、図9とは異なる動作原理で前述
のシリーズ/パラレル併用モードを実現する方法を示し
たものである。まず、歯車式変速機100の変速比を1
速に設定し、前記エンジン1の駆動力で走行している場
合について説明する。前記第1摩擦クラッチ25を締結
し、前記第2摩擦クラッチ26を解放し、かつ前記ハブ
スリーブ3をギア31に直結し、前記ハブスリーブ9を
中立状態とする。また、前記ハブスリーブ6をギア33
に直結し、前記ハブスリーブ14を中立状態とする。
【0120】この時、前記エンジン1のトルク伝達経路
は、図10の実線矢印で示すように、エンジン出力軸1
9→ギア20→ギア21→第1摩擦クラッチ25→第1
入力軸23→ハブスリーブ3→ギア31→ギア32→出
力軸27となっている。
【0121】さらに、第2モータ30を発電駆動する場
合には、出力軸27に伝達された前記エンジン1の動力
の一部が、図10の一点鎖線矢印で示すように、ギア3
4→ギア33→第2入力軸24→第2モータ30という
経路で伝達され、前記第2モータ30の発電出力を用い
て前記第1モータ29を駆動して加速アシストすること
が可能となる。
【0122】この時、前記第1モータ29のトルク伝達
経路は、第1入力軸23→ハブスリーブ3→ギア31→
ギア32→出力軸27となっている。
【0123】なお、前述のシリーズ/パラレル併用モー
ドは、前記ハブスリーブ3を中立状態とし、前記ハブス
リーブ9をギア35あるいはギア39に直結して歯車式
変速機100の変速比を3速あるいは5速に設定した場
合についても実現可能であり、前記ハブスリーブ6を中
立状態とし、前記ハブスリーブ14をギア37あるいは
ギア41に直結して前記第2モータ30を発電駆動して
も良い。
【0124】次に、歯車式変速機100の変速比を2速
に設定し、前記エンジン1の駆動力で走行している場合
(図示せず)について説明する。前記第1摩擦クラッチ
25を解放し、前記第2摩擦クラッチ26を締結し、か
つ前記ハブスリーブ3をギア31に直結し、前記ハブス
リーブ9を中立状態とする。また、前記ハブスリーブ6
をギア33に直結し、前記ハブスリーブ14を中立状態
とする。
【0125】この時、前記エンジン1のトルク伝達経路
は、エンジン出力軸19→ギア20→ギア22→第2摩
擦クラッチ26→第2入力軸24→ハブスリーブ6→ギ
ア33→ギア34→出力軸27となっている。
【0126】さらに、第2モータ30を発電駆動する場
合には、出力軸27に伝達された前記エンジン1の動力
の一部が、ギア32→ギア31→第1入力軸23→第1
モータ29という経路で伝達され、前記第1モータ29
の発電出力を用いて前記第2モータ30を駆動して加速
アシストすることが可能となる。
【0127】この時、前記第2モータ30のトルク伝達
経路は、第2入力軸24→ハブスリーブ6→ギア33→
ギア34→出力軸27となっている。
【0128】なお、前述のシリーズ/パラレル併用モー
ドは、前記ハブスリーブ6を中立状態とし、前記ハブス
リーブ14をギア37あるいはギア41に直結して歯車
式変速機100の変速比を4速あるいは6速に設定した
場合についても実現可能であり、前記ハブスリーブ3を
中立状態とし、前記ハブスリーブ9をギア35あるいは
ギア39に直結して前記第1モータ29を発電駆動して
も良い。
【0129】次に、図1に示したシステムの変速時の動
作原理を、図11を用いて説明する。一例として、前記
エンジン1の駆動力で走行中に、1速から2速へ変速す
る場合について説明する。前述したように、前記歯車式
変速機100の変速比を1速に設定する場合は、前記第
1摩擦クラッチ25を締結し、前記第2摩擦クラッチ2
6を解放し、前記ハブスリーブ3をギア31に直結し、
前記ハブスリーブ9を中立状態とする。また、1速から
2速への変速を速やかに行うため、前記ハブスリーブ6
をギア33に直結し、前記ハブスリーブ14を中立状態
としておく。
【0130】1速状態における前記エンジン1のトルク
伝達経路は、図11の点線矢印で示すように、エンジン
出力軸19→ギア20→ギア21→第1摩擦クラッチ2
5→第1入力軸23→ハブスリーブ3→ギア31→ギア
32→出力軸27となっている。
【0131】1速から2速への変速は、前記第2摩擦ク
ラッチ26を徐々に締結し、かつ前記第1摩擦クラッチ
25を徐々に解放して前記エンジン1のトルク伝達経路
を切り換えることによって行われる。
【0132】2速状態における前記エンジン1のトルク
伝達経路は、図11の実線矢印で示すように、エンジン
出力軸19→ギア20→ギア22→第2摩擦クラッチ2
6→第2入力軸24→ハブスリーブ6→ギア33→ギア
34→出力軸27となっている。
【0133】このように、前記第1摩擦クラッチ25か
ら前記第2摩擦クラッチ26へ切り換える変速方式は、
一般にクラッチtoクラッチ変速と呼ばれており、変速
中に駆動軸トルクが遮断されないというメリットがある
ため、従来のトルクコンバータ付AT(AT:オートマ
ティック・トランスミッション)等の変速方式として広
く採用されている。しかし、前記クラッチtoクラッチ
変速においては、前記第1摩擦クラッチ25から前記第
2摩擦クラッチ26への切換の際、駆動軸トルクの引き
込みや突き上げといったトルク変動が発生し、変速性能
が悪化して乗員がトルクショックを感じるといった問題
がある。
【0134】本発明では、前記第1入力軸23に接続さ
れた前記第1モータ29及び前記第2入力軸24に接続
された前記第2モータ30を用いて、クラッチ切換時の
トルク変動を抑制する。一例として、クラッチ切換時に
おける前記第2モータ30のトルク伝達経路について説
明する。前記第2モータ30のトルク伝達経路は、図1
1の一点鎖線矢印で示すように、第2入力軸24→ハブ
スリーブ6→ギア33→ギア34→出力軸27となって
いるため、駆動軸トルク(出力軸27のトルクと等価)
を補正することが可能である。
【0135】図12は1速から2速へ変速する場合の制
御方法を示すタイムチャートである。図12は横軸時間
に対し、縦軸は変速指令Ss,アクセルペダル踏込量
α,ブレーキ踏力β,エンジントルクTe,エンジン回
転数Ne,車速Vsp,第1摩擦クラッチトルクTc
1,第2摩擦クラッチトルクTc2,第1モータトルク
Tm1,第2モータトルクTm2,出力軸トルクToが
示されている。
【0136】また、第1入力軸回転数Ni1を破線で、
第2入力軸回転数Ni2を一点鎖線でエンジン回転数N
eのチャートに重ねて示しており、第2モータトルクT
m2及び出力軸トルクToに関しては、モータによる制
御を行った場合を実線、モータによる制御を行わない場
合を点線で示している。走行条件は、前記アクセルペダ
ル踏込量α一定走行中、前記変速指令Ssが変化した場
合である。
【0137】前記変速指令Ssが変化(図12のa点)
した後、前記第2摩擦クラッチ26の押付け力を増加さ
せていくと、前記第2摩擦クラッチトルクTc2も徐々
に増加し、前記エンジン1のトルクTeが前記第2入力
軸24に徐々に伝達される。
【0138】図12のa点からb点までの間、前記第1
摩擦クラッチ25が締結状態であると仮定すれば、前記
第1摩擦クラッチ25を介して前記第1入力軸23に伝
達されるトルクはTe−Tc2となるので、図12のa
〜b間における出力軸トルクTo_aは(1)式で表現
できる。 To_a=G1×(Te−Tc2)+G2×Tc2・・・(1) ここで、G1は1速の変速比、G2は2速の変速比であ
る。
【0139】図12のb点において、第2摩擦クラッチ
トルクTc2が所定値に達し、前記第1摩擦クラッチ2
5が解放され、第1摩擦クラッチトルクTc1がゼロに
なる。
【0140】簡単のため、前記第1摩擦クラッチ25が
解放する際、第1摩擦クラッチトルクTc1をステップ
状に低下させているが、第1摩擦クラッチトルクTc1
を図12のa点から徐々に低下させても良い。
【0141】前記第1摩擦クラッチ25が解放される
と、前記エンジン1のトルクTeは前記第2摩擦クラッ
チ26によってのみ伝達され、エンジン回転数Neが第
1入力軸回転数Ni1から第2入力軸回転数Ni2に向
かって徐々に低下する。
【0142】この時、エンジン回転数Neが変化するた
め、図12のb〜c間における第2摩擦クラッチトルク
Tc2は(2)式となる。 Tc2=Te−Ie×(dNe/dt)・・・(2)
【0143】(2)式より、図12のb〜c間における
出力軸トルクTo_bは(3)式で表現できる。 To_b=G2×Tc2 =G2×{Te−Ie×(dNe/dt)}・・・(3) ここで、Ieはエンジン側のイナーシャである。
【0144】変速中は、図12の点線で示すように、
(3)式の第2項、すなわちエンジン側のイナーシャト
ルクが出力軸のトルク変動となって表われる。そこで、
変速中に第2モータ30を制御して前記トルク変動を抑
制する。
【0145】変速中の第2モータトルクTm2は(4)
式にしたがい設定する。 Tm2=Ie×(dNe/dt)・・・(4)
【0146】第2モータ30による制御を実行した場合
の、変速中の出力軸トルクToは、図12の実線で示す
ように、(5)式で表現できる。 To=G2×Tc2+G2×Tm2=G2×Te・・・(5)
【0147】図12のc点において、エンジン回転数N
eが第2入力軸回転数Ni2と同期し、前記第2摩擦ク
ラッチ26が完全に締結して変速は終了となる。
【0148】変速終了後の出力軸トルクTo_cは
(6)式で表される。 To_c=G2×Te・・・(6)
【0149】(5),(6)式からわかるように、変速
中に第2モータ30を制御することで、変速中のイナー
シャトルクによる出力軸トルクToの突き上げを抑制す
ることができ、滑らかな変速性能を実現することが可能
となる。
【0150】なお、前述の変速方式は前記第1モータ2
9を用いても同様に実現でき、クラッチtoクラッチ変
速を行うすべての変速パターンにおいても適用可能であ
る。
【0151】図13は1速から2速へ変速する場合の他
の制御方法を示すタイムチャートである。図13の横軸
及び縦軸は図12のタイムチャートと同様であり、走行
条件も図12で示した条件と同様である。前記変速指令
Ssが変化(図13のa点)した後、前記第2摩擦クラ
ッチ26の押付け力を増加させていくと、図12で説明
した場合と同様、図13のa〜b間の出力軸トルクTo
_aは(1)式で表現できる。
【0152】また、図13のa点における出力軸トルク
はG1×Teとなっていることから、図13のa〜b間
での出力軸トルクの引き込み量ΔTo_aは(7)式で
表現できる。 ΔTo_a=G1×Te−To_a =(G1−G2)×Tc2・・・(7)
【0153】図13のa〜b間において、前記ΔTo_
aを低減するためには、前記第2モータ30を制御して
出力軸27のトルクを補正する必要がある。
【0154】(7)式より、前記ΔTo_aを低減する
ための第2モータトルクTm2は、2速の歯車列(ギア
33,ギア34)を介していることから、(8)式で表
現できる。 Tm2=ΔTo_a/G2 =(G1−G2)×Tc2/G2・・・(8)
【0155】第2モータ30による制御を実行した場合
の、変速中の出力軸トルクToは、図13の実線で示す
ように、(9)式で表現できる。 To=G2×Tc2+G2×Tm2=G1×Te・・・(9) (9)式からわかるように、前記第2モータ30を制御
することで、図13のa〜b間における出力軸トルクの
引き込みを低減することができる。
【0156】図13のb点からc点までは、図12で説
明した場合と同様、出力軸トルクTo_bは(3)式で
表現できる。
【0157】また、図13のb点における出力軸トルク
はG1×Teとなっていることから、図13のb〜c間
での出力軸トルクの引き込み量ΔTo_bは(10)式
で表現できる。 ΔTo_b=G1×Te−To_b =(G1−G2)×Te+G2×Ie×(dNe/dt)・・・(10 )
【0158】図13のb〜c間において、前記出力軸ト
ルクの引き込み量ΔTo_bを低減するためには、前記
第2モータ30を制御して出力軸27のトルクを補正す
る必要がある。
【0159】(10)式より、前記出力軸トルクの引き
込み量ΔTo_bを低減するための第2モータトルクT
m2は、2速の歯車列(ギア33,ギア34)を介して
いることから、(11)式で表現できる。 Tm2=ΔTo_b/G2 =(G1−G2)×Te/G2+Ie×(dNe/dt)・・・(11 )
【0160】第2モータ30による制御を実行した場合
の、変速中の出力軸トルクToは、図13の実線で示す
ように、(12)式で表現できる。 To=G2×Tc2+G2×Tm2=G1×Te・・・(12) (12)式からわかるように、前記第2モータ30を制
御することで、図13のb〜c間における出力軸トルク
の引き込みを低減することができる。
【0161】このように、変速初期及び変速中に第2モ
ータ30を制御することで、クラッチtoクラッチ変速
による出力軸トルクの引き込みを抑制することができ、
滑らかな変速性能を実現することが可能となる。
【0162】なお、前述の変速方式は前記第1モータ2
9を用いても同様に実現でき、クラッチtoクラッチ変
速を行うすべての変速パターンにおいても適用可能であ
る。
【0163】図14は2速から3速へ変速する場合の変
速準備を行う方法を示すタイムチャートである。図14
は横軸時間に対し、縦軸は変速指令Ss,第1入力軸ド
ッグクラッチ位置DCPOS1,エンジントルクTe,
第1入力軸回転数Ni1,車速Vsp,第1摩擦クラッ
チトルクTc1,第2摩擦クラッチトルクTc2,第1
モータトルクTm1,第2モータトルクTm2,出力軸
トルクToが示されている。
【0164】また、エンジン回転数Neを破線で、第2
入力軸回転数Ni2を一点鎖線で第1入力軸回転数Ni
1のチャートに重ねて示しており、第1モータトルクT
m1及び第1入力軸回転数Ni1に関しては、モータに
よる制御を行った場合を実線、モータによる制御を行わ
ない場合を点線で示している。アクセルペダル踏込量
α,ブレーキ踏力βは図12,13で示した場合と同様
である。
【0165】前記変速指令Ssが変化(図14のa点)
した時、ハブスリーブ3がギア31に締結し、ハブスリ
ーブ9が中立状態である場合には、ハブスリーブ3をギ
ア31から解放して中立状態とし(図14のb点)、ハ
ブスリーブ9をギア35に直結(図14のc点)して第
1入力軸23のドッグクラッチ位置DCPOS1を3速
に設定し、クラッチtoクラッチ変速の準備をする必要
がある。
【0166】しかしながら、前記ハブスリーブ9が前記
ギア35に直結する際、シンクロナイザ10により第1
入力軸回転数Ni1が急変する(図14のc〜d点)た
め、前記シンクロナイザ10が著しく摩耗するといった
問題がある。
【0167】そこで、本発明では、前記第1モータ29
により前記第1入力軸23の回転数Ni1を制御するこ
とで、前記ハブスリーブ9が前記ギア35に直結する際
のシンクロナイザ10の摩耗を防止する。
【0168】図14のb点で前記ハブスリーブ3がギア
31から解放されると、前記第1入力軸23の回転数N
i1が低下するように第1モータ29を制御する。
【0169】この時、第1モータトルクTm1は(1
3)式で設定する。 Tm1=(Ii1+Im1)×(ΔNi1/Δt)・・・(13) ここで、Ii1は第1入力軸23のイナーシャ、Im1
は第1モータ29のイナーシャであり、ΔNi1は第1
入力軸回転数Ni1の変更分、Δtは第1入力軸回転数
Ni1を制御する時間を示している。
【0170】図14のc点で第1入力軸回転数Ni1が
所定値に達し、前記ハブスリーブ9が前記ギア35に直
結(図14のd点)すると、2速から3速への変速する
際の変速準備は終了となる。
【0171】また、前記第1入力軸23の回転数制御の
目標値は(14)式のように設定することが望ましい。 Ni1_ref=No×G3・・・(14) ここで、Noは出力軸27の回転数、G3は3速の変速
比である。
【0172】(14)式のように設定することで、前記
ハブスリーブ9が前記ギア35に直結する際の第1入力
軸回転数Ni1の変化を抑制することができ、前記シン
クロナイザ10の摩耗を低減できる。
【0173】なお、前述の変速準備は前記第2入力軸2
4に備えられたハブスリーブ6,ハブスリーブ14を締
結する場合も第2モータ30を用いて同様に実現でき、
変速準備を必要とする変速パターンにはすべて適用可能
である。
【0174】次に、図1に示したシステムにおいて、前
述のクラッチtoクラッチ変速を行わない場合の変速時
の動作原理を、図15を用いて説明する。一例として、
前記エンジン1の駆動力で走行中に、3速から5速へ変
速する場合について説明する。前述したように、前記歯
車式変速機100の変速比を3速に設定する場合は、前
記第1摩擦クラッチ25を締結し、前記第2摩擦クラッ
チ26を解放し、前記ハブスリーブ9をギア35に直結
して前記ハブスリーブ3を中立状態とする。
【0175】3速状態における前記エンジン1のトルク
伝達経路は、図15の実線矢印で示すように、エンジン
出力軸19→ギア20→ギア21→第1摩擦クラッチ2
5→第1入力軸23→ハブスリーブ9→ギア35→ギア
36→出力軸27となっている。
【0176】3速から5速への変速は、前記第1摩擦ク
ラッチ25を解放し、前記第1摩擦クラッチ25が解放
された後、前記ハブスリーブ9をギア35から解放して
ギア39に直結する。
【0177】前記ハブスリーブ9がギア35に直結され
た後、前記第1摩擦クラッチ25を締結して変速は終了
となる。
【0178】5速状態における前記エンジン1のトルク
伝達経路は、図15の実線矢印で示すように、エンジン
出力軸19→ギア20→ギア21→第1摩擦クラッチ2
5→第1入力軸23→ハブスリーブ9→ギア39→ギア
40→出力軸27となっている。
【0179】このように、前記第1摩擦クラッチ25が
解放されている間に、前記ハブスリーブ9を一方の歯車
列(ギア35,ギア36)から他方の歯車列(ギア3
9,ギア40)へ切り換える変速方式は、従来のMT
(MT:マニュアル・トランスミッション)や自動MT
(自動化マニュアル・トランスミッション)の変速方式
と同様である。
【0180】しかしながら、前記ハブスリーブ9が前記
ギア39に直結する際、第1入力軸回転数Ni1が急変
し、図14で説明した場合と同様、前記シンクロナイザ
10が著しく摩耗するといった問題がある。
【0181】そこで、本発明では、前記第1モータ29
により前記第1入力軸23の回転数Ni1を制御するこ
とで、前記ハブスリーブ9が前記ギア39に直結する際
のシンクロナイザ10の摩耗を防止する。
【0182】図16は3速から5速へ変速する場合の制
御方法を示すタイムチャートである。図16は横軸時間
に対し、縦軸は変速指令Ss,アクセルペダル踏込量
α,第1入力軸ドッグクラッチ位置DCPOS1,エン
ジントルクTe,第1入力軸回転数Ni1,車速Vs
p,第1摩擦クラッチトルクTc1,第2摩擦クラッチ
トルクTc2,第1モータトルクTm1,第2モータト
ルクTm2,出力軸トルクToが示されている。
【0183】また、エンジン回転数Neを破線で、第2
入力軸回転数Ni2を一点鎖線で第1入力軸回転数Ni
1のチャートに重ねて示しており、第1モータトルクT
m1及び第1入力軸回転数Ni1に関しては、モータに
よる制御を行った場合を実線、モータによる制御を行わ
ない場合を点線で示している。
【0184】図16のa点において、アクセルペダル踏
込量αが低下し、目標駆動軸トルクTTqOutが低下
すると、前記変速指令Ssが変化し、3速から5速への
変速制御が開始され、第1摩擦クラッチトルクTc1及
びエンジントルクTeが徐々に低下する。
【0185】図16のb点において、第1摩擦クラッチ
トルクTc1がゼロになり、第1摩擦クラッチ25が解
放されると、ハブスリーブ9がギア35から解放され始
める。
【0186】図16のc点において、前記ハブスリーブ
9が完全に解放され、第1入力軸23のドッグクラッチ
位置DCPOS1が中立状態になると、図16の点線で
示すように、第1入力軸回転数Ni1が低下し始める。
この時、前記第1入力軸23はほぼ無負荷状態となって
いるため、前記第1入力軸回転数Ni1は緩やかに低下
する。
【0187】その後、図16のd点において、前記ハブ
スリーブ9がギア39に締結し始めると、前記シンクロ
ナイザ12により第1入力軸回転数Ni1が変化し、図
16のe点において、前記ハブスリーブ9がギア39に
完全に直結する。
【0188】前記ハブスリーブ9がギア39に直結した
後、解放された前記第1摩擦クラッチ25を徐々に締結
していき、図16のf点で変速制御は終了となる。
【0189】しかしながら、図14で説明した場合と同
様、前記ハブスリーブ9が前記ギア39に直結する際、
シンクロナイザ12により第1入力軸回転数Ni1が急
変し(図16のd〜e点)、前記シンクロナイザ12が
著しく摩耗するといった問題があるため、図16のc点
からd点までの間は前記第1モータ29により前記第1
入力軸23の回転数Ni1を制御する。
【0190】この時、第1モータトルクTm1は(1
5)式で設定する。 Tm1=(Ii1+Im1)×(ΔNi1/Δt)・・・(15) ここで、Ii1は第1入力軸23のイナーシャ、Im1
は第1モータ29のイナーシャであり、ΔNi1は第1
入力軸回転数Ni1の変更分、Δtは第1入力軸回転数
Ni1を制御する時間を示している。
【0191】図16のd点で第1入力軸回転数Ni1が
所定値に達し、前記ハブスリーブ9が前記ギア39に締
結し始め、図16のe点で完全に直結する。
【0192】また、前記第1入力軸23の回転数制御の
目標値は(16)式のように設定することが望ましい。 Ni1_ref=No×G5・・・(16) ここで、Noは出力軸27の回転数、G5は5速の変速
比である。(16)式のように設定することで、前記ハ
ブスリーブ9が前記ギア39に直結する際の第1入力軸
回転数Ni1の変化を抑制することができ、前記シンク
ロナイザ12の摩耗を低減できる。
【0193】なお、前述のモータによる回転数制御は前
記第2入力軸24の歯車列をハブスリーブ6,ハブスリ
ーブ14により切り換える場合も第2モータ30を用い
て同様に実現でき、クラッチtoクラッチ変速制御を行
わない変速パターンにはすべて適用可能である。
【0194】図17は3速から5速へ変速する場合の他
の制御方法を示すタイムチャートである。図17の横軸
及び縦軸は図16のタイムチャートと同様であり、走行
条件も図16で示した条件と同様である。
【0195】前記変速指令Ssが変化(図17のa点)
した後、前記第1摩擦クラッチ25の押付け力を低下さ
せていくと、図17の点線で示すように、a〜b間の出
力軸トルクTo_a’は(17)式で表現できる。 To_a’=G3×Tc1・・・(17)
【0196】目標駆動軸トルクTTqOutから推定し
た変速後のエンジントルクをTe’とすれば、変速後の
出力軸トルクTo_f’は(18)式となる。 To_f’=G5×Te’・・・(18)
【0197】よって、図17のa〜b間における第2モ
ータ30のトルクTm2は(19),(20)式のよう
に設定する。 (i) G3×Tc1>G5×Te’ の時 Tm2=0・・・(19) (ii) G3×Tc1≦G5×Te’ の時 Tm2=(To_a’−To_f’)/G2 =(G5×Te’−G3×Tc1)/G2・・・(20)
【0198】前記第1摩擦クラッチ25が解放される
と、図17の点線で示すように、前記エンジン1のトル
クは前記出力軸27に伝達されなくなるので、図17の
b〜e間においては、第2モータ30のトルクTm2を
(21)式のように設定する。 Tm2=G5×Te’/G2・・・(21)
【0199】さらに、解放された前記第1摩擦クラッチ
25が徐々に締結されるe〜f間では、図17の点線で
示すように、出力軸27のトルクTo_e’は(22)
式となる。 To_e’=G5×Tc1・・・(22)
【0200】よって、第2モータ30のトルクTm2は
(23)式のように設定して前記出力軸27のトルク低
下分を補正する。 Tm2=(To_f’−To_e’)/G2 =G5×(Te’−Tc1)/G2・・・(23)
【0201】(17)〜(23)式から、前記第2モー
タ30による制御を行った場合の出力軸トルクToは
(24),(25)式で表現できる。 (i) G3×Tc1>G5×Te’ の時 To=G3×Tc1・・・(24) (ii) G3×Tc1≧G5×Te’ の時 To=G3×Tc1+G2×Tm2 =G5×Te’・・・(25)
【0202】(24),(25)式からわかるように、
図17のa〜b間では、出力軸トルクToを滑らかに低
下させ、図17のb〜f間では、前記出力軸27のトル
ク低下分を補正することができる。
【0203】また、変速制御に使用するモータ(第2モ
ータ30)から出力軸27までの間に複数の変速段を介
しているため、前述の特開平11−313404号公報
に記載されている出力軸にモータを接続した場合と比較
して、モータの最大トルクを小さくでき、モータの小
型,軽量化が可能となり、燃費を低減することが可能と
なる。
【0204】なお、前述のモータによるトルク低下補正
制御は、前記第2入力軸24の歯車列をハブスリーブ
6,ハブスリーブ14により切り換える場合も第1モー
タ29を用いて同様に実現でき、クラッチtoクラッチ
変速制御を行わない変速パターンにはすべて適用可能で
ある。
【0205】図18は第1摩擦クラッチ25を解放せず
に3速から5速へ変速する場合の制御方法を示すタイム
チャートである。図18の横軸及び縦軸は図16,17
のタイムチャートと同様であり、走行条件も図16,1
7で示した条件と同様である。
【0206】前記変速指令Ssが変化(図18のa点)
した後、図17と同様に前記ハブスリーブ9をギア35
からギア39に切り換えて変速を行うため、一時的にエ
ンジントルクTeを減少させる。これは、前記ハブスリ
ーブ9へトルクが生じている場合、ギア35から前記ハ
ブスリーブ9を解放するのが困難なためである。
【0207】また、ギア35から前記ハブスリーブ9が
解放されると、第1モータトルクTm1を減少させ、図
16と同様に第1入力軸23の回転数Ni1を制御して
ギア39への変速を実行する。
【0208】上記変速時は、図18の点線で示すよう
に、前記エンジン1から前記出力軸27へのトルク伝達
が中断されるため、図18の実線で示すように、前記第
2モータ30のトルクTm2を増加させ、前記出力軸2
7のトルク低下分を補正する。この第2モータトルクT
m2の増加頻度は変速中のみであるため、燃費への影響
はごくわずかである。
【0209】図18のa〜b間においては、前記ハブス
リーブ9がギア35から解放される時間td3を考慮し
て、前記第2モータ30のトルクの立上り時間tm2_
uを(26)式のように関数gで設定し、前記第2モー
タ30のトルクを(27)式で示す値まで立ち上げる。 tm2_u=g(td3)・・・(26) Tm2=G5×Te’/G2・・・(27) ここで、Te’は目標駆動軸トルクTTqOutから推
定した変速後のエンジントルクであり、G5は5速の変
速比である。
【0210】図18のb〜c間においては、(27)式
で示した第2モータトルクTm2の値を保持し、変速中
の前記出力軸27のトルク低下分を補正する。
【0211】図18のc〜d間においては、前記ハブス
リーブ9がギア39へ締結する時間td5を考慮して、
前記第2モータ30のトルクの立ち下がり時間tm2_
dを(28)式のように関数hで設定し、前記第2モー
タ30のトルクをゼロまで低下させる。 tm2_d=h(td5)・・・(28)
【0212】以上説明したように、変速中は(26)〜
(28)式にしたがい、前記第2モータ30を制御する
ことで、変速中のトルク低下分を補正できる。
【0213】また、図17で説明した場合と同様、変速
制御に使用するモータ(第2モータ30)から出力軸2
7までの間に複数の変速段を介しているため、出力軸に
モータを接続した場合と比較して、モータの最大トルク
を小さくでき、モータの小型,軽量化が可能となり、燃
費を低減することが可能となる。
【0214】なお、前述のモータによるトルク低下補正
制御は前記第2入力軸24の歯車列をハブスリーブ6,
ハブスリーブ14により切り換える場合も第1モータ2
9を用いて同様に実現でき、クラッチtoクラッチ変速
制御を行わない変速パターンにはすべて適用可能であ
る。
【0215】図19は本発明の他の実施形態に係る自動
車システムの構成である。エンジン1には、図19に示
すように、吸入空気量を制御する電子制御スロットル4
3とエンジン回転数Neを計測するエンジン回転数セン
サ44が取付けられている。
【0216】エンジン出力軸19と歯車式変速機100
bの第1入力軸23の間には、図19に示すように、第
1摩擦クラッチ25を設け、エンジン1の動力を第1入
力軸23に伝達可能にする。
【0217】同様に、前記エンジン出力軸19と歯車式
変速機100bの第2入力軸24の間には、図19に示
すように、第2摩擦クラッチ26を設け、エンジン1の
動力を第2入力軸24に伝達可能にする。
【0218】また、前記第1入力軸23は中空構造にな
っており、前記第2入力軸24は前記第1入力軸23の
中空部を貫通する構成となっているため、前記第1入力
軸23は前記第2入力軸24に対して回転自在に支持さ
れている。
【0219】前記第1入力軸23には、図19に示すよ
うに、ギア1901,ギア31b,ギア35b及びギア
39bが一体となって取付けられており、前記ギア19
01は第1入力軸回転数Ni1検出器としても利用し、
センサ45bによってギア1901の回転を検出するこ
とにより第1入力軸23の回転数Ni1を検出可能にす
る。
【0220】また、前記第2入力軸24には、図19に
示すように、ギア1904,ギア33b,ギア37b及
びギア41bが一体となって取付けられており、前記ギ
ア1904は第2入力軸回転数Ni2検出器としても利
用し、センサ46bによってギア1904の回転を検出
することにより第2入力軸24の回転数Ni2を検出可
能にする。
【0221】第1モータ出力軸1903には、図19に
示すように、ギア1902が取付けられている。前記ギ
ア1902は前記ギア1901と常時噛合しており、第
1モータ29のトルクを前記第1入力軸23に伝達する
ことが可能である。
【0222】第2モータ出力軸1906には、図19に
示すように、ギア1905が取付けられている。前記ギ
ア1905は前記ギア1904と常時噛合しており、第
2モータ30のトルクを前記第2入力軸24に伝達する
ことが可能である。
【0223】出力軸27には、図19に示すように、ギ
ア1922と、噛み合い歯車1908とシンクロナイザ
1909を備えたギア32bと、噛み合い歯車1910
とシンクロナイザ1911を備えたギア36bと、噛み
合い歯車1913とシンクロナイザ1914を備えたギ
ア40bと、噛み合い歯車1915とシンクロナイザ1
916を備えたギア34bと、噛み合い歯車1918と
シンクロナイザ1919を備えたギア38bと、噛み合
い歯車1920とシンクロナイザ1921を備えたギア
42bと、前記出力軸27とギア32bあるいはギア3
6bとを直結するハブスリーブ1907と、前記出力軸
27とギア40bあるいはギア34bとを直結するハブ
スリーブ1912と、前記出力軸27とギア38bある
いはギア42bとを直結するハブスリーブ1917が前
記出力軸27に対して回転自在に取付けられている。
【0224】前記ギア1922は出力軸回転数No検出
器としても利用し、センサ47bによってギア1922
の回転を検出することにより出力軸27の回転数Noを
検出可能にする。ギア32b,ギア36b,ギア40
b,ギア34b,ギア38b及びギア42bには前記出
力軸27の軸方向に移動しないようにストッパー(図示
せず)を設けている。
【0225】また、前記ハブスリーブ1907,ハブス
リーブ1912及びハブスリーブ1917の内側には前
記出力軸27の複数の溝(図示せず)と噛み合う溝(図
示せず)を設けることにより、前記ハブスリーブ190
7,ハブスリーブ1912及びハブスリーブ1917
は、前記出力軸27の軸方向には相対移動を可能にする
が、回転方向への移動は制限するように出力軸27に係
合している。したがって、前記ハブスリーブ1907,
ハブスリーブ1912及びハブスリーブ1917に伝達
されたトルクは前記出力軸27に伝達される。
【0226】前記ギア32bあるいはギア36bからの
トルクを前記ハブスリーブ1907に伝達するために
は、前記ハブスリーブ1907を前記出力軸27の軸方
向に移動させ、シンクロナイザ1909,噛み合い歯車
1908あるいはシンクロナイザ1911,噛み合い歯
車1910を介して前記ハブスリーブ1907とギア3
2bあるいはギア36bとを直結する必要がある。
【0227】同様に、前記ギア40bあるいはギア34
bからのトルクを前記ハブスリーブ1912に伝達する
ためには、前記ハブスリーブ1912を前記出力軸27
の軸方向に移動させ、シンクロナイザ1914,噛み合
い歯車1913あるいはシンクロナイザ1916,噛み
合い歯車1915を介して前記ハブスリーブ1912と
ギア40bあるいはギア34bとを直結する必要があ
る。
【0228】また、前記ギア38bあるいはギア42b
からのトルクを前記ハブスリーブ1917に伝達するた
めには、前記ハブスリーブ1917を前記出力軸27の
軸方向に移動させ、シンクロナイザ1919,噛み合い
歯車1918あるいはシンクロナイザ1921,噛み合
い歯車1920を介して前記ハブスリーブ1917とギ
ア38bあるいはギア42bとを直結する必要がある。
【0229】前記出力軸27には、図19に示すよう
に、差動装置28が接続されており、前記出力軸27の
トルクは差動装置28,車両駆動軸2を介してタイヤ4
8まで伝達される。
【0230】図19に示す本発明の実施例では、ギア3
1b,ギア32bから成る歯車列を1速、ギア41b,
ギア42bから成る歯車列を2速、ギア35b,ギア3
6bから成る歯車列を3速、ギア37b,ギア38bか
ら成る歯車列を4速、ギア39b,ギア40bから成る
歯車列を5速、ギア33b,ギア34bから成る歯車列
を6速の変速段とする。
【0231】このように、2つの入力軸の一方を中空構
造とすることで、変速機の小型化が可能になる。また、
ドッグクラッチの数も低減することができ、動力伝達系
の低コスト化が図れる。
【0232】次に、図20を用いて図19で示したシス
テムの動作モードの一例を示す。図20にモータ走行モ
ードにおけるトルク伝達経路を示す。この場合、前記第
1摩擦クラッチ25を解放し、かつハブスリーブ190
7をギア32bに直結して歯車式変速機100bの変速
比を1速に設定し、前記第1モータ29の駆動力により
走行する。
【0233】この時、第1モータ29のトルク伝達経路
は、図20の実線矢印で示すように、第1モータ出力軸
1903→ギア1902→ギア1901→第1入力軸2
3→ギア31b→ギア32b→ハブスリーブ1907→
出力軸27となっている。
【0234】なお、前記ハブスリーブ1907をギア3
6bに直結するか、前記ハブスリーブ1912をギア4
0bに直結し、歯車式変速機100bの変速比を3速あ
るいは5速に設定して走行しても良い。
【0235】また、前記第2摩擦クラッチ26を解放
し、かつハブスリーブ1917をギア42bに直結して
歯車式変速機100の変速比を2速に設定し、前記第2
モータ30の駆動力により走行することも可能である。
【0236】この時、第2モータ30のトルク伝達経路
は、図20の点線矢印で示すように、第2モータ出力軸
1906→ギア1905→ギア1904→第2入力軸2
4→ギア41b→ギア42b→ハブスリーブ1917→
出力軸27となっている。
【0237】なお、前記ハブスリーブ1917をギア3
8bに直結するか、前記ハブスリーブ1912をギア3
4bに直結し、歯車式変速機100bの変速比を4速あ
るいは6速に設定して走行しても良い。
【0238】さらに、目標駆動軸トルクTTqOutが
大きい場合には、前記第1モータ29と前記第2モータ
30を同時に駆動して走行することが可能である。この
時、前記第1モータ29と前記第2モータ30の双方の
トルクが干渉しないように、前記第1摩擦クラッチ2
5,前記第2摩擦クラッチ26を共に解放状態にするこ
とが望ましい。
【0239】以上、図19で示したシステムの動作原理
の一例として、図20を用いてモータ走行モードを説明
したが、図6〜図10で示したオルタネータモード,停
車時充電モード,シリーズモード,パラレルモード,シ
リーズ/パラレル併用モードについても、図19のシス
テムで実現でき、図11〜図18で示した変速時及び変
速準備時におけるモータ制御に関しても同様に実現でき
る。
【0240】また、図6のオルタネータモードにおい
て、前記第1モータ29が発電駆動されている時、前記
バッテリ49の残存容量が多く、前記バッテリ49への
充電が困難な場合には、前記第1モータ29で発電した
電力により前記第2モータ30を駆動してトルクアシス
トを実行する。このように、電力を効率良く使用するこ
とで,前記エンジン1で発生したエネルギーの損失を抑
制することができ、燃費低減が可能となる。
【0241】次に、コースト状態から運転者がアクセル
ペダルを踏み込み、シフトダウンを行う場合(キックダ
ウン変速)について説明する。一例として、前記エンジ
ン1の駆動力で走行中に、2速から1速へ変速する場合
について、図21を用いて説明する。前述したように、
前記歯車式変速機100の変速比を2速に設定する場合
は、前記第2摩擦クラッチ26を締結し、前記第1摩擦
クラッチ25を解放し、前記ハブスリーブ6をギア33
に直結して前記ハブスリーブ14を中立状態とする。ま
た、2速から1速への変速を速やかに行うため、前記ハ
ブスリーブ3をギア31に直結し、前記ハブスリーブ9
を中立状態としておく。
【0242】2速状態における前記エンジン1のトルク
伝達経路は、図21の実線矢印で示すように、エンジン
出力軸19→ギア20→ギア22→第2摩擦クラッチ2
6→第2入力軸24→ハブスリーブ6→ギア33→ギア
34→出力軸27となっている。
【0243】2速から1速への変速は、前記第2摩擦ク
ラッチ26を徐々に解放し、かつ前記第1摩擦クラッチ
25を徐々に締結して前記エンジン1のトルク伝達経路
を切り換えることによって行われる。
【0244】1速状態における前記エンジン1のトルク
伝達経路は、図21の点線矢印で示すように、エンジン
出力軸19→ギア20→ギア21→第1摩擦クラッチ2
5→第1入力軸23→ハブスリーブ3→ギア31→ギア
32→出力軸27となっている。
【0245】本発明の制御方法では、2−1変速におい
ても、前記第1入力軸23に接続された前記第1モータ
29及び前記第2入力軸24に接続された前記第2モー
タ30を用いて、クラッチ切換時のトルク変動を抑制す
る。一例として、クラッチ切換時における前記第2モー
タ30のトルク伝達経路について説明する。前記第2モ
ータ30のトルク伝達経路は、図21の一点鎖線矢印で
示すように、第2入力軸24→ハブスリーブ6→ギア3
3→ギア34→出力軸27となっているため、駆動軸ト
ルク(出力軸27のトルクと等価)を補正することが可
能である。
【0246】図22は2速から1速へ変速する場合の制
御方法を示すタイムチャートである。図22は横軸時間
に対し、縦軸は変速指令Ss,アクセルペダル踏込量
α,ブレーキ踏力β,エンジントルクTe,エンジン回
転数Ne,車速Vsp,第1摩擦クラッチトルクTc
1,第2摩擦クラッチトルクTc2,第1モータトルク
Tm1,第2モータトルクTm2,出力軸トルクToが
示されている。
【0247】また、第2モータトルクTm2及び出力軸
トルクToに関しては、モータによる制御を行った場合
を実線、モータによる制御を行わない場合を点線で示し
ている。走行条件は、運転者がアクセルペダルを踏み込
み、前記アクセルペダル踏込量αが増加して、前記変速
指令Ssが変化した場合である。
【0248】前記変速指令Ssが変化(図22のa点)
した後、前記第2摩擦クラッチ26の押付け力を低下さ
せていくと、図22のb点で第2摩擦クラッチ26が滑
り始め、エンジン回転数Neが増加し始める。
【0249】前記エンジン回転数Neが1速相当の回転
数になり、前記第2摩擦クラッチ26を徐々に解放し、
前記第1摩擦クラッチ25を徐々に締結すると、第2摩
擦クラッチトルクTc2が徐々に減少し、第1摩擦クラ
ッチトルクTc1が徐々に増加して、前記エンジン1の
トルクが前記第1入力軸23に徐々に伝達される。
【0250】図22のd点で第1摩擦クラッチ25が完
全に締結し、第2摩擦クラッチ26が完全に解放される
と、前記エンジン1のトルクが前記第1入力軸23に完
全に伝達され、変速制御は終了となる。
【0251】この時、前記第2モータ30による制御を
行わない場合には、図22の点線で示すように、b〜c
間でエンジン1側のイナーシャトルクの影響により出力
軸27のトルクが変動する。
【0252】図22のb〜c間における出力軸27のト
ルクTo_bは(29)式で表される。 To_b=G2×Tc2 =G2×{Te−Ie×(dNe/dt)}・・・(29) ダウンシフトの場合は、dNe/dt>0となっている
ため、(29)式からわかるように、図22のb〜c間
で出力軸27のトルクが低下する。
【0253】このトルク低下分を前記第2モータ30で
補正することにより、図22の実線で示すように、2−
1変速時の出力軸27のトルク変動を抑制することがで
きる。
【0254】次に、コースト状態から運転者がアクセル
ペダルを踏み込み、前述のクラッチtoクラッチ変速を
行わないでシフトダウンを行う場合(キックダウン変
速)について説明する。一例として、前記エンジン1の
駆動力で走行中に、5速から3速へ変速する場合につい
て、図23を用いて説明する。前述したように、前記歯
車式変速機100の変速比を5速に設定する場合は、前
記第1摩擦クラッチ25を締結し、前記第2摩擦クラッ
チ26を解放し、前記ハブスリーブ9をギア39に直結
して前記ハブスリーブ3を中立状態とする。
【0255】5速状態における前記エンジン1のトルク
伝達経路は、図23の実線矢印で示すように、エンジン
出力軸19→ギア20→ギア21→第1摩擦クラッチ2
5→第1入力軸23→ハブスリーブ9→ギア39→ギア
40→出力軸27となっている。
【0256】5速から3速への変速は、前記第1摩擦ク
ラッチ25を解放し、前記第1摩擦クラッチ25が解放
された後、前記ハブスリーブ9をギア39から解放して
ギア35に直結する。前記ハブスリーブ9がギア35に
直結された後、前記第1摩擦クラッチ25を締結して変
速は終了となる。
【0257】3速状態における前記エンジン1のトルク
伝達経路は、図23の点線矢印で示すように、エンジン
出力軸19→ギア20→ギア21→第1摩擦クラッチ2
5→第1入力軸23→ハブスリーブ9→ギア35→ギア
36→出力軸27となっている。
【0258】このように、前記第1摩擦クラッチ25が
解放されている間に、前記ハブスリーブ9を一方の歯車
列(ギア39,ギア40)から他方の歯車列(ギア3
5,ギア36)へ切り換える変速方式は、従来のMT
(MT:マニュアル・トランスミッション)や自動MT
(自動化マニュアル・トランスミッション)の変速方式
と同様である。
【0259】しかしながら、前記ハブスリーブ9が前記
ギア35に直結する際、第1入力軸回転数Ni1が急変
し、前記シンクロナイザ10が著しく摩耗するといった
問題がある。
【0260】そこで、本発明では、前記第1モータ29
により前記第1入力軸23の回転数Ni1を制御するこ
とで、前記ハブスリーブ9が前記ギア35に直結する際
のシンクロナイザ10の摩耗を防止する。
【0261】図24は5速から3速へ変速する場合の制
御方法を示すタイムチャートである。図24は横軸時間
に対し、縦軸は変速指令Ss,アクセルペダル踏込量
α,第1入力軸ドッグクラッチ位置DCPOS1,エン
ジントルクTe,第1入力軸回転数Ni1,車速Vs
p,第1摩擦クラッチトルクTc1,第2摩擦クラッチ
トルクTc2,第1モータトルクTm1,第2モータト
ルクTm2,出力軸トルクToが示されている。
【0262】また、エンジン回転数Neを一点鎖線で第
1入力軸回転数Ni1のチャートに重ねて示しており、
モータによる制御を行った場合を実線、モータによる制
御を行わない場合を点線で示している。走行条件は、運
転者がアクセルペダルを踏み込み、前記アクセルペダル
踏込量αが増加して、前記変速指令Ssが変化した場合
である。
【0263】図24のa点において、前記変速指令Ss
が変化し、5速から3速への変速制御が開始され、第1
摩擦クラッチトルクTc1及びエンジントルクTeが徐
々に低下する。
【0264】図24のb点において、第1摩擦クラッチ
トルクTc1がゼロになり、第1摩擦クラッチ25が解
放されると、ハブスリーブ9がギア39から解放され始
める。
【0265】図24のc点において、前記ハブスリーブ
9が完全に解放され、第1入力軸23のドッグクラッチ
位置DCPOS1が中立状態になる。この時、前記第1
入力軸23はほぼ無負荷状態となっているため、前記第
1入力軸回転数Ni1は殆ど変化しないかあるいは緩や
かに低下する。
【0266】その後、図24のd点において、前記ハブ
スリーブ9がギア35に締結し始めると、前記シンクロ
ナイザ10により第1入力軸回転数Ni1が変化し、図
24のe点において、前記ハブスリーブ9がギア35に
完全に直結する。
【0267】前記ハブスリーブ9がギア35に直結した
後、解放された前記第1摩擦クラッチ25を徐々に締結
していき、図24のf点で変速制御は終了となる。
【0268】しかしながら、図22で説明した場合と同
様に、前記ハブスリーブ9が前記ギア35に直結する
際、シンクロナイザ10により第1入力軸回転数Ni1
が急変し(図24のd〜e点)、前記シンクロナイザ1
0が著しく摩耗するといった問題があるため、図24の
c点からd点までの間は前記第1モータ29により前記
第1入力軸23の回転数Ni1を制御する。
【0269】このように、前記第1モータ29を用い
て、前記ハブスリーブ9が前記ギア35に直結する際の
第1入力軸回転数Ni1の変化を抑制することができ、
前記シンクロナイザ10の摩耗を低減できる。また、前
記第2モータ30を用いて、5−3変速時の変速中のト
ルク低下分を補正することも可能である。
【0270】前記第1摩擦クラッチ25の押付け力を低
下させていくと、図24の点線で示すように、a〜b間
の出力軸トルクTo_a’は(30)式で表現できる。 To_a’=G5×Tc1・・・(30)
【0271】目標駆動軸トルクTTqOutから推定し
た変速後のエンジントルクをTe’とすれば、変速後の
出力軸トルクTo_f’は(31)式となる。 To_f’=G3×Te’・・・(31)
【0272】よって、図24のa〜b間における第2モ
ータ30のトルクTm2は(32),(33)式のよう
に設定する。 (i) G5×Tc1>G3× Te’の時 Tm2=0・・・(32) (ii) G5×Tc1≦G3× Te’の時 Tm2=(To_f’−To_a’)/G2 =(G3×Te’−G5×Tc1)/G2 ・・・(33)
【0273】また、前記第1摩擦クラッチ25が解放さ
れると、図24の点線で示すように、前記エンジン1の
トルクは前記出力軸27に伝達されなくなるので、図2
4のb〜e間においては、第2モータ30のトルクTm
2を(34)式のように設定する。 Tm2=G3×Te’/G2・・・(34)
【0274】さらに、解放された前記第1摩擦クラッチ
25が徐々に締結されるe〜f間では、図24の点線で
示すように、出力軸27のトルクは(35)式となる。 To_e’=G3×Tc1・・・(35)
【0275】よって、第2モータ30のトルクTm2は
(36)式のように設定して前記出力軸27のトルク低
下分を補正する。 Tm2=(To_f’−To_e’)/G2 =G3×(Te’−Tc1)/G2・・・(36)
【0276】(30)〜(36)式から、前記第2モー
タ30による制御を行った場合の出力軸トルクToは
(37),(38)式で表現できる。 (i) G5×Tc1>G3×Te’の時 To=G5×Tc1・・・(37) (ii) G5×Tc1’≦G3×Te’の時 To=G5×Tc1+G2×Tm2 =G3×Te’・・・(38)
【0277】(37),(38)式からわかるように、
図24のa〜b間では出力軸トルクToを滑らかに低下
させ、図24のb〜f間では前記出力軸27のトルク低
下分を補正することができる。
【0278】次に、本発明の一実施形態に係る自動車シ
ステムの一連の動作について、概略を説明する。まず、
運転者がイグニッションスイッチを入れると、バッテリ
49とパワートレイン制御ユニット50,エンジン制御
ユニット51,モータ制御ユニット52とが通電する。
【0279】この時、前記バッテリ49の残存容量が少
ない場合には、第1摩擦クラッチ25,第2摩擦クラッ
チ26及び各噛み合いクラッチを図7のシリーズモード
と同様に設定し、第2モータ30によりエンジン1を始
動し、停車時充電モードにより前記バッテリ49を充電
する。
【0280】また、前記バッテリ49の残存容量に余裕
がある場合には、前記エンジン1を始動せず、図5で説
明したモータ走行モードによる発進に対してスタンバイ
する。
【0281】次に、運転者がアクセルペダルを踏み込
み、発進する場合には図5で説明したモータ走行モード
により発進を行う。基本的には第1モータ29により発
進するが、アクセルペダル踏み込み量が大きく、急発進
を要求された場合には、第2モータ30も駆動して発進
する。
【0282】前記第1モータ29により発進した後、所
定の車速に達した場合、あるいは前記バッテリ49の残
存容量が少なくなった場合には、前記第2摩擦クラッチ
26を徐々に締結していき、前記第2モータ30により
エンジン1を始動する。
【0283】この時、第2入力軸24の噛み合いクラッ
チの何れかを締結した場合には、前記第1モータ29及
び前記第2モータ30を用いてエンジン1を押しがけす
ることになり、エンジン1始動時のトルク変動が出力軸
27に伝達するため、前記第2入力軸24の噛み合いク
ラッチはすべて中立状態にして前記エンジン1と前記出
力軸27を切り離しておくことが望ましい。
【0284】前記エンジン1が始動した後、前記第2摩
擦クラッチ26を解放し、前記第1摩擦クラッチ25を
徐々に締結してエンジン1による1速走行に遷移する。
そして、前記エンジン1による1速走行に遷移した後、
通常は1−2変速に備えてハブスリーブ6をギア33に
直結しておく。
【0285】また、エンジン1による走行中は、図6の
オルタネータモードで説明したように、エンジン1の動
力の一部で第1モータ29及び第2モータ30を発電駆
動して前記バッテリ49を充電することが可能である。
【0286】この時、図9あるいは図10で示すよう
に、前記第2モータ30で発電駆動した電力を用いて直
接前記第1モータ29を駆動して加速アシストすること
が可能である。この動作は前記バッテリ49を介さずに
前記第1モータ29を駆動できることから、前記エンジ
ン1のトルク,回転数によっては前記エンジン1の効率
が上がる領域があり、燃費低減に効果がある。
【0287】また、前記エンジン1による走行中に運転
者がアクセルペダルを踏み込み、さらなる加速を要求し
た場合には、図8で示すように、前記バッテリ49の残
存容量に応じてモータを用いて加速アシストを行った
り、図21から図24で示すように、シフトダウンして
要求された駆動力を達成する。
【0288】
【発明の効果】エンジンと、前記エンジンから第1摩擦
クラッチを介して動力が伝達される第1入力軸と、前記
エンジンから第2摩擦クラッチを介して動力が伝達され
る第2入力軸と、前記第1入力軸と出力軸との間及び前
記第2入力軸と出力軸との間に設けられた複数の歯車列
と、前記歯車列に設けられた噛み合いクラッチとを有す
る歯車式変速機と、前記第1入力軸に接続された第1モ
ータと、前記第2入力軸に接続された第2モータとを備
えた自動車の動力伝達装置により、種々の運転モードを
実現し、かつ前記モータの小型化が可能なため、動力伝
達装置の小型、軽量化による燃費低減と運転性能の両立
を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る自動車システムを示
す構成図。
【図2】図1の制御ブロック図。
【図3】図1の目標駆動軸トルク特性を示す図。
【図4】図1の変速指令特性を示す図。
【図5】図1のモータ走行モードでの動作原理図。
【図6】図1のオルタネータモードでの動作原理図。
【図7】図1の停車時充電モード及びシリーズモードで
の動作原理図。
【図8】図1のパラレルモードでの動作原理図。
【図9】図1のシリーズ/パラレル併用モードでの動作
原理図。
【図10】図1のシリーズ/パラレル併用モードでの他
の動作原理図。
【図11】図1のクラッチtoクラッチ変速での動作原
理図。
【図12】図1のクラッチtoクラッチ変速における制
御方法のタイムチャート。
【図13】図1のクラッチtoクラッチ変速における他
の制御方法のタイムチャート。
【図14】図1の変速準備における制御方法のタイムチ
ャート。
【図15】図1のドッグクラッチ切換での動作原理図。
【図16】図1のドッグクラッチ切換時における回転数
制御のタイムチャート。
【図17】図1のドッグクラッチ切換時におけるトルク
補正制御のタイムチャート。
【図18】図1のドッグクラッチ切換時における他のト
ルク補正制御のタイムチャート。
【図19】本発明の他の実施形態に係る自動車システム
の構成図。
【図20】図19のモータ走行モードでの動作原理図。
【図21】図1のクラッチtoクラッチ変速(ダウンシ
フト)での動作原理図。
【図22】図1のクラッチtoクラッチ変速(ダウンシ
フト)における制御方法のタイムチャート。
【図23】図1のドッグクラッチ切換時(ダウンシフ
ト)での動作原理図。
【図24】図1のドッグクラッチ切換時(ダウンシフ
ト)における制御方法のタイムチャート。
【符号の説明】
1 エンジン 2 車両駆動軸 3 ハブスリーブ 4 シンクロナイザ 5 噛み合い歯車 6 ハブスリーブ 7 シンクロナイザ 8 噛み合い歯車 9 ハブスリーブ 10 シンクロナイザ 11 噛み合い歯車 12 シンクロナイザ 13 噛み合い歯車 14 ハブスリーブ 15 シンクロナイザ 16 噛み合い歯車 17 シンクロナイザ 18 噛み合い歯車 19 エンジン出力軸 20〜22 ギア 23 第1入力軸 24 第2入力軸 25 第1摩擦クラッチ 26 第2摩擦クラッチ 27 出力軸 28 差動装置 29 第1モータ 30 第2モータ 31〜42 ギア 31b〜42b ギア 43 電子制御スロットル 44 エンジン回転数センサ 45〜47 センサ 45b〜47b センサ 48 タイヤ 49 バッテリ 50 パワートレイン制御ユニット 51 エンジン制御ユニット 52 モータ制御ユニット 53 ステッピングモータ 54 直流モータ 55 直流モータ 56 クラッチレバー 57 レバー 58 レバー 59〜61 小歯車 62 ラック 63 ラック 100 歯車式変速機 100b 歯車式変速機 201 処理 202 処理 203 処理 204 処理 1901 ギア 1902 ギア 1903 第1モータ出力軸 1904 ギア 1905 ギア 1906 第2モータ出力軸 1907 ハブスリーブ 1908 噛み合い歯車 1909 シンクロナイザ 1910 噛み合い歯車 1911 シンクロナイザ 1912 ハブスリーブ 1913 噛み合い歯車 1914 シンクロナイザ 1915 噛み合い歯車 1916 シンクロナイザ 1917 ハブスリーブ 1918 噛み合い歯車 1919 シンクロナイザ 1920 噛み合い歯車 1921 シンクロナイザ 1922 ギア α アクセルペダル踏込量 β ブレーキ踏力 DCPOS1 第1入力軸ドッグクラッチ位置 f 関数 Ii シフトレバー位置 Ne エンジン回転数 No 回転数 Ni1 回転数 Ni2 回転数 Ss 変速指令 Te エンジントルク To 出力軸トルク Tm1 第1モータトルク Tm2 第2モータトルク Tc1 第1摩擦クラッチトルク Tc2 第2摩擦クラッチトルク TTqOut 目標駆動軸トルク Vb バッテリ容量 Vsp 車速
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 隆 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 萱野 光男 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 越智 辰哉 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 射場本 正彦 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 黒岩 弘 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 Fターム(参考) 3D039 AA00 AB02 AB27 AC03 AC37 AC77 3J028 EA25 EA27 EB62 EB63 FB12 FC32 FC42 HA12 HC15 3J552 MA04 MA05 MA13 NA01 NB01 PA67 QB07 RA02 SA26 SA30 SB38 SB39 5H115 PA12 PC06 PG04 PI16 PI22 PI29 PU01 PU22 PU24 PU25 PU26 PU27 PV01 QI04 QN03 RE03 RE05 RE06 RE20 SE04 SE05 SE06 SE08 SE09 TB01 TE02 TI01 TO21 TO30

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンと、前記エンジンから第1摩擦
    クラッチを介して動力が伝達される第1入力軸と、前記
    エンジンから第2摩擦クラッチを介して動力が伝達され
    る第2入力軸と、前記第1入力軸と出力軸との間及び前
    記第2入力軸と出力軸との間に設けられた複数の歯車列
    と、前記歯車列に設けられた噛み合いクラッチとを有す
    る歯車式変速機と、前記第1入力軸に接続された第1モ
    ータと、前記第2入力軸に接続された第2モータとを備
    えた自動車の動力伝達装置であって、 前記噛み合いクラッチにより前記歯車列を切り換えて変
    速を行う際、前記出力軸のトルク低下分を補正するよう
    に前記第1モータまたは前記第2モータを駆動すること
    を特徴とする自動車の動力伝達装置。
  2. 【請求項2】 エンジンと、前記エンジンから第1摩擦
    クラッチを介して動力が伝達される第1入力軸と、前記
    エンジンから第2摩擦クラッチを介して動力が伝達され
    る第2入力軸と、前記第1入力軸と出力軸との間及び前
    記第2入力軸と出力軸との間に設けられた複数の歯車列
    と、前記歯車列に設けられた噛み合いクラッチとを有す
    る歯車式変速機と、前記第1入力軸に接続された第1モ
    ータと、前記第2入力軸に接続された第2モータとを備
    えた自動車の動力伝達装置であって、 前記第1摩擦クラッチと前記第2摩擦クラッチの切り換
    えにより変速を行う際、前記出力軸のトルク変動を抑制
    するように前記第1モータまたは前記第2モータを駆動
    することを特徴とする自動車の動力伝達装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の自動車の動力
    伝達装置であって、前記噛み合いクラッチにより前記歯
    車列を切り換える際、前記第1入力軸または前記第2入
    力軸の回転数を制御して前記噛み合いクラッチの摩耗を
    軽減するように前記第1モータまたは前記第2モータを
    駆動することを特徴とする自動車の動力伝達装置。
  4. 【請求項4】 エンジンと、前記エンジンから第1摩擦
    クラッチを介して動力が伝達される第1入力軸と、前記
    エンジンから第2摩擦クラッチを介して動力が伝達され
    る第2入力軸と、前記第1入力軸と出力軸との間及び前
    記第2入力軸と出力軸との間に設けられた複数の歯車列
    と、前記歯車列に設けられた噛み合いクラッチとを有す
    る歯車式変速機と、前記第1入力軸に接続された第1モ
    ータと、前記第2入力軸に接続された第2モータと、前
    記第1モータまたは前記第2モータの発電出力により充
    電されるバッテリとを備えた自動車の動力伝達装置であ
    って、 前記バッテリの放電出力により前記第1モータまたは前
    記第2モータを駆動して走行することを特徴とする自動
    車の動力伝達装置。
  5. 【請求項5】 エンジンと、前記エンジンから第1摩擦
    クラッチを介して動力が伝達される第1入力軸と、前記
    エンジンから第2摩擦クラッチを介して動力が伝達され
    る第2入力軸と、前記第1入力軸と出力軸との間及び前
    記第2入力軸と出力軸との間に設けられた複数の歯車列
    と、前記歯車列に設けられた噛み合いクラッチとを有す
    る歯車式変速機と、前記第1入力軸に接続された第1モ
    ータと、前記第2入力軸に接続された第2モータと、前
    記第1モータまたは前記第2モータの発電出力により充
    電されるバッテリとを備えた自動車の動力伝達装置であ
    って、 前記エンジンの駆動力で走行中に、前記エンジンの動力
    の一部により前記第1モータまたは前記第2モータを駆
    動して発電を行い、前記発電により得られた発電出力に
    より前記バッテリの充電を行うことを特徴とする自動車
    の動力伝達装置。
  6. 【請求項6】 エンジンと、前記エンジンから第1摩擦
    クラッチを介して動力が伝達される第1入力軸と、前記
    エンジンから第2摩擦クラッチを介して動力が伝達され
    る第2入力軸と、前記第1入力軸と出力軸との間及び前
    記第2入力軸と出力軸との間に設けられた複数の歯車列
    と、前記歯車列に設けられた噛み合いクラッチとを有す
    る歯車式変速機と、前記第1入力軸に接続された第1モ
    ータと、前記第2入力軸に接続された第2モータと、前
    記第1モータまたは前記第2モータの発電出力により充
    電されるバッテリとを備えた自動車の動力伝達装置であ
    って、 車両が停止し、かつ前記バッテリの残存容量が所定値よ
    りも小さい時、前記エンジンにより前記第1モータまた
    は前記第2モータを駆動して発電を行い、前記発電によ
    り得られた発電出力により前記バッテリの充電を行うこ
    とを特徴とする自動車の動力伝達装置。
  7. 【請求項7】 エンジンと、前記エンジンから第1摩擦
    クラッチを介して動力が伝達される第1入力軸と、前記
    エンジンから第2摩擦クラッチを介して動力が伝達され
    る第2入力軸と、前記第1入力軸と出力軸との間及び前
    記第2入力軸と出力軸との間に設けられた複数の歯車列
    と、前記歯車列に設けられた噛み合いクラッチとを有す
    る歯車式変速機と、前記第1入力軸に接続された第1モ
    ータと、前記第2入力軸に接続された第2モータとを備
    えた自動車の動力伝達装置であって、 前記エンジンにより前記第1モータまたは前記第2モー
    タの何れか一方のモータを駆動して発電を行い、前記発
    電により得られた発電出力により他方のモータを駆動し
    て走行することを特徴とする自動車の動力伝達装置。
  8. 【請求項8】 エンジンと、前記エンジンから第1摩擦
    クラッチを介して動力が伝達される第1入力軸と、前記
    エンジンから第2摩擦クラッチを介して動力が伝達され
    る第2入力軸と、前記第1入力軸と出力軸との間及び前
    記第2入力軸と出力軸との間に設けられた複数の歯車列
    と、前記歯車列に設けられた噛み合いクラッチとを有す
    る歯車式変速機と、前記第1入力軸に接続された第1モ
    ータと、前記第2入力軸に接続された第2モータと、前
    記第1モータまたは前記第2モータの何れかの発電出力
    により充電されるバッテリとを備えた自動車の動力伝達
    装置であって、 前記エンジンの駆動力で走行中に、前記バッテリの放電
    出力により前記第1モータまたは前記第2モータを駆動
    して前記エンジンの駆動力をアシストすることを特徴と
    する自動車の動力伝達装置。
  9. 【請求項9】 エンジンと、前記エンジンから第1摩擦
    クラッチを介して動力が伝達される第1入力軸と、前記
    エンジンから第2摩擦クラッチを介して動力が伝達され
    る第2入力軸と、前記第1入力軸と出力軸との間及び前
    記第2入力軸と出力軸との間に設けられた複数の歯車列
    と、前記歯車列に設けられた噛み合いクラッチとを有す
    る歯車式変速機と、前記第1入力軸に接続された第1モ
    ータと、前記第2入力軸に接続された第2モータとを備
    えた自動車の動力伝達装置であって、 前記エンジンの駆動力で走行中に、前記エンジンの動力
    の一部により前記第1モータまたは前記第2モータの何
    れか一方のモータを駆動して発電を行い、前記発電によ
    り得られた発電出力により他方のモータを駆動して前記
    エンジンの駆動力をアシストすることを特徴とする自動
    車の動力伝達装置。
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