特許 5953199 ハイブリッド車の動力伝達装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5953199

(24)【登録日】2016年6月17日

(45)【発行日】2016年7月20日

(54)【発明の名称】ハイブリッド車の動力伝達装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 6/36 20071001AFI20160707BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20160707BHJP

   B60K 6/547 20071001ALI20160707BHJP

   B60K 17/08 20060101ALI20160707BHJP

   F16H 3/093 20060101ALI20160707BHJP

【ＦＩ】

   B60K6/36ZHV

   B60K6/48

   B60K6/547

   B60K17/08 H

   F16H3/093

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-217998(P2012-217998)

(22)【出願日】2012年9月28日

(65)【公開番号】特開2014-69727(P2014-69727A)

(43)【公開日】2014年4月21日

【審査請求日】2015年5月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】592058315

【氏名又は名称】アイシン・エーアイ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】アイシン精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081776

【弁理士】

【氏名又は名称】大川 宏

(72)【発明者】

【氏名】林 陽介

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 環

(72)【発明者】

【氏名】翠 高宏

【審査官】 立花 啓

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２４６０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０５６５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９０７６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ６／２０ − ６／５４７

Ｆ１６Ｈ ３／０９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

動力源として内燃機関及び電動発電機と、
前記電動発電機の出力軸と同期回転する少なくとも２つの電動発電機用ギヤをもつ電動発電機用軸と、
前記内燃機関の出力及び前記電動発電機の出力が入力される入力軸と、
前記入力軸に並列に配置される第１出力軸及び第２出力軸と、
を有し、
前記入力軸に、前記入力軸と同期回転する変速のための複数の入力軸変速ギヤと、前記入力軸に対して遊転する変速のための少なくとも２つの遊転入力軸変速ギヤと、前記入力軸と同期回転し前記遊転入力軸変速ギヤの何れか１つと同期回転可能に接続する第３接続手段と、が配置され、
前記第１出力軸に、前記第１出力軸と同期回転し駆動輪へと動力を伝達する最終ギヤに常時噛合する第１出力ギヤと、前記第１出力軸に対して遊転し前記複数の入力軸変速ギヤに各々常時噛合する変速のための複数の第１出力軸変速ギヤと、前記第１出力軸と同期回転し前記複数の第１出力軸変速ギヤの何れか１つと同期回転可能に接続する第１接続手段と、が配置され、
前記第２出力軸に、前記第２出力軸と同期回転し前記最終ギヤに常時噛合する第２出力ギヤと、前記第２出力軸に対して遊転し全ての前記電動発電機用ギヤと各々常時噛合し且つ前記遊転入力軸変速ギヤとも各々常時噛合する少なくとも２つの共用ギヤと、前記第２出力軸と同期回転し前記共用ギヤの何れか１つと同期回転可能に接続する第２接続手段と、が配置されることを特徴とするハイブリッド車の動力伝達装置。

【請求項2】

前記電動発電機及び前記第２出力軸は、重力方向で前記入力軸及び前記第１出力軸より上方に位置する請求項１に記載のハイブリッド車の動力伝達装置。

【請求項3】

前記共用ギヤと常時噛合する前記遊転入力軸変速ギヤは、複数の変速段うち、最高段となる変速段以外に設けられる請求項１又は２に記載のハイブリッド車の動力伝達装置。

【請求項4】

前記共用ギヤと常時噛合する前記遊転入力軸変速ギヤは、複数の変速段うち、最低段及び最高段を除いた連続しない変速段に設けられる請求項１〜３の何れか１項に記載のハイブリッド車の動力伝達装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動力源として内燃機関及び電動発電機を有するハイブリッド車の動力伝達装置に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、内燃機関と電動発電機（以下、「ＭＧ」と略称する。）とを動力源とするいわゆるハイブリッド車が様々開発され、開示されている。動力源として内燃機関とは別にＭＧを設けることのメリットのうち、ＭＧの接続位置によって異なるメリットがある。ＭＧを車輪側、つまり変速機の出力側に接続する配置では、変速機を介さない走行、ＭＧによる発進、制動時のエネルギーをＭＧによって回収するなどがある。ＭＧを内燃機関側、つまり変速機の入力側に接続する配置では、ＭＧによる内燃機関の始動、内燃機関によるＭＧを用いた発電などがある。

【0003】

実際に、変速機の入力側と出力側とのそれぞれにＭＧを搭載する構成のハイブリッド車がある。しかし、２つのＭＧを搭載するのは重量、搭載スペース、コストなどが増加する。そこで、ＭＧは１つで、変速機の入力側と出力側とに接続が切り替えられる構成のハイブリッド車が考案されている。例えば、特許文献１である。

【0004】

特許文献１に開示されているハイブリッド車は、変速段毎に対応する減速比の歯車の組み合わせを選択する変速機を用いており、変速段を切り替える変速時に発生する内燃機関の出力が遮断してしまうトルク遮断をＭＧでアシストして回避することができる。しかし、ＭＧでアシストする際のギヤが固定されているため、高速走行に対応する高速変速段の変速時、ＭＧの許容回転をオーバーしてしまい、アシストができない場合がある。そこで、アシストするためのギヤを高速変速段に対応できる構成とした場合は、今度は低速変速段の変速時にＭＧによるアシストのためのトルクが不足し、トルク遮断が発生してしまう。

【0005】

また、特許文献１に開示されているハイブリッド車では、高速域のＭＧによる走行時に、ＭＧの過回転を防止するため、ＭＧを入力軸（変速機の入力側）に接続する必要がある。そのために、特許文献１に開示されているハイブリッド車では、ＭＧのみで走行する際、入力軸及び出力軸上の必要のないギヤも回転（連れ回り）し、いわゆる引きずり損失や撹拌損失が大きい。

【0006】

更に、特許文献１に開示されているハイブリッド車では、ＭＧから差動機構までのギヤの噛合する回数が４回と多い。噛合回数が多いと、噛合損失の悪化、ギヤノイズや歯打ち音の悪化につながる。特に、内燃機関が停止した状態のＭＧのみで走行する場合、ＭＧの駆動音は小さいため、内燃機関も駆動している場合と比べて、ギヤノイズや歯打ち音が内燃機関の駆動音にかき消されない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特表２００２−５２６３２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、変速時のトルク遮断にも対応が可能であり、電動発電機のみの走行時に効率良く走行が行え、静かなハイブリッド車の動力伝達装置を提供することを解決すべき課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するための請求項１に係る発明の構成上の特徴は、動力源として内燃機関及び電動発電機と、
前記電動発電機の出力軸と同期回転する少なくとも２つの電動発電機用ギヤをもつ電動発電機用軸と、
前記内燃機関の出力及び前記電動発電機の出力が入力される入力軸と、
前記入力軸に並列に配置される第１出力軸及び第２出力軸と、
を有し、
前記入力軸に、前記入力軸と同期回転する変速のための複数の入力軸変速ギヤと、前記入力軸に対して遊転する変速のための少なくとも２つの遊転入力軸変速ギヤと、前記入力軸と同期回転し前記遊転入力軸変速ギヤの何れか１つと同期回転可能に接続する第３接続手段と、が配置され、
前記第１出力軸に、前記第１出力軸と同期回転し駆動輪へと動力を伝達する最終ギヤに常時噛合する第１出力ギヤと、前記第１出力軸に対して遊転し前記複数の入力軸変速ギヤに各々常時噛合する変速のための複数の第１出力軸変速ギヤと、前記第１出力軸と同期回転し前記複数の第１出力軸変速ギヤの何れか１つと同期回転可能に接続する第１接続手段と、が配置され、
前記第２出力軸に、前記第２出力軸と同期回転し前記最終ギヤに常時噛合する第２出力ギヤと、前記第２出力軸に対して遊転し全ての前記電動発電機用ギヤと各々常時噛合し且つ前記遊転入力軸変速ギヤとも各々常時噛合する少なくとも２つの共用ギヤと、前記第２出力軸と同期回転し前記共用ギヤの何れか１つと同期回転可能に接続する第２接続手段と、が配置されることである。

【0010】

また請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記電動発電機及び前記第２出力軸が、重力方向で前記入力軸及び前記第１出力軸より上方に位置することである。

【0011】

また請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、前記共用ギヤと常時噛合する前記遊転入力軸変速ギヤが、複数の変速段うち、最高段となる変速段以外に設けられることである。

【0012】

また請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１〜３の何れか１項において、前記共用ギヤと常時噛合する前記遊転入力軸変速ギヤが、複数の変速段うち、最低段及び最高段を除いた連続しない変速段に設けられることである。

【発明の効果】

【0013】

請求項１に係る発明は、入力軸が１つ、出力軸が２つ、そして、電動発電機用軸が１つの構成である。電動発電機用軸上に電動発電機の出力軸と同期回転する電動発電機用ギヤが少なくとも２つ配置され、電動発電機用ギヤと常時噛合する共用ギヤが第２出力軸上に配置されている。この常時噛合するギヤ対を異なるギヤ比とすることで、電動発電機の出力を少なくとも２つのギヤ比で減速することができる。２つのギヤ比を低速変速段用と高速変速段用とに設定することで、低高速段に関係なく変速時にアシストとして電動発電機を使用することができ、トルク遮断を回避することができる。

【0014】

また、請求項１に係る発明は、第２出力軸上の共用ギヤの何れかを第２出力軸と同期回転可能に第２接続手段で接続し、第１接続手段及び第３接続手段を何れのギヤとも接続しない状態（ニュートラル状態）とすることで、電動発電機の出力が第２出力軸上の第２出力ギアから最終ギヤに伝達できるため電動発電機のみで走行できる。その際、第１接続手段及び第３接続手段がニュートラル状態となり、入力軸と同期回転する入力軸変速ギヤ及び入力軸変速ギヤに常時噛合する第１出力軸変速ギヤが回転しないので、引きずり損失（撹拌損失）が抑制される。特に、第２接続手段が選択できるギヤ対を低速域と高速域とに対応させることで、高速域であっても引きずり損失を抑制することができる。

【0015】

また、請求項１に係る発明は、電動発電機のみで走行する際、電動発電機の出力は電動発電機用ギヤから共用ギヤ、第２出力軸の第２出力ギヤから最終ギヤへと伝達され、噛合回数が２回である。

【0016】

よって、請求項１に係る発明は、変速時のトルク遮断にも対応が可能であり、電動発電機のみの走行時に効率良く走行が行え、静かなハイブリッド車の動力伝達装置である。

【0017】

請求項２に係る発明は、電動発電機のみで走行する際、電動発電機の走行に必要のないギヤが配置されている入力軸及び第１出力軸が、電動発電機の走行に必要なギヤが配置されている電動発電機用軸及び第２出力軸よりも重力方向で低い。これらギヤが配置されているハウジング内には潤滑油が貯油されており、重力方向下方のギヤは潤滑油を撹拌するため、走行に必要のないギヤは回転しないのが望ましい。よって、請求項２に係る発明によれば、電動発電機のみの走行時には、撹拌損失を抑制することができる。

【0018】

請求項３に係る発明は、共用ギヤと常時噛合する遊転入力軸変速ギヤとのギヤ対に対応する変速段は、最高段となる変速段以外に設けられる。共用ギヤは、内燃機関及び電動発電機のどちらの動力によっても回転する。そのため、内燃機関での駆動では、いわゆる燃費ギヤと言われる最高段となる変速段を共用ギヤに対応させると、電動発電機の出力軸が回転することになる。電動発電機は通常、高速の変速段よりも低速の変速段での走行に対して燃費がよいためである。

【0019】

請求項４に係る発明は、共用ギヤと常時噛合する遊転入力軸変速ギヤとのギヤ対に対応する変速段は、最低段及び最高段を除いた連続しない変速段に設けられる。変速段が連続すると連続している変速段の変速切り替え時に、電動発電機の出力も切り替えることとなり、変速時のトルク遮断のアシストができない。そして、最低段及び最高段以外を対応させることで、最低速の変速段から最高速の変速段までの全ての変速時に電動発電機の出力を対応させることができる。よって、共用ギヤが対応する変速段を最低段及び最高段を除いた連続しない変速段に設けられることで、より確実に全変速段の変速時に電動発電機によってトルク遮断のアシストが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】実施形態１のハイブリッド車の動力伝達装置の構成を示すスケルトン図である。

【図2】実施形態１のハイブリッド車の動力伝達装置の一部拡大図である。

【図3】実施形態２のハイブリッド車の動力伝達装置の構成を示すスケルトン図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明の代表的な実施形態を図１及び図２を参照して説明する。本実施形態に係るハイブリッド車の動力伝達装置（以下、「動力伝達装置」と称する。）は、車両に搭載される。

【0022】

（実施形態１）
本実施形態１の動力伝達装置は、図１に示されるように、内燃機関１１と、ＭＧ（電動発電機）２と、ＭＧ用軸（電動発電機用軸）２２と、入力軸３と、第１出力軸４と、第２出力軸５と、制御手段６とを有する。

【0023】

内燃機関１１及びＭＧ２は異なる動力源として、以下に説明するように配置されている。

【0024】

内燃機関１１は、その出力軸１１１がクラッチ１２によって入力軸３と断続可能に配置されている。

【0025】

ＭＧ２は、駆動・発電手段６１を介してバッテリー６２と接続している。駆動・発電手段６１は後述する制御手段６によって制御されてＭＧ２を停止、駆動用、発電用に切り替える。駆動の場合、ＭＧ２は駆動・発電手段６１を介してバッテリ−６２から駆動のための電力が供給され、発電の場合、ＭＧ２によって発電された電力を駆動・発電手段６１を介してバッテリ−６２に充電する。ＭＧ２は、駆動した出力を出力軸２１に出力し、出力軸２１から発電のための動力が入力される。出力軸２１はＭＧ用軸（電動発電機用軸）２２と同期回転可能に結合している。ＭＧ用軸２２には、ＭＧ用軸２２と同期回転する２つのＭＧ用ギヤ（電動発電機用ギヤ）２２１、２２２が配置されている。なお、ＭＧ用軸２２と出力軸２１とは同期回転可能に結合しているため、出力軸２１を延長して出力軸２１上にＭＧ用ギヤ２２１、２２２を配置し、出力軸２１とＭＧ用ギヤ２２１、２２２とが同期回転する構成でもよい。

【0026】

入力軸３は、一端がクラッチ１２に接続し、クラッチ１２が接続状態で内燃機関１１の出力軸１１１と同期回転し、クラッチ１２が切断状態で出力軸１１１と相対回転する。入力軸３には、入力軸変速ギヤ３１〜３３と遊転入力軸変速ギヤ３４、３５と第３接続手段とが配置されている。入力軸変速ギヤ３１〜３３は、入力軸３と同期回転するように入力軸３に一体結合している。遊転入力軸変速ギヤ３４、３５は、ベアリング（図示略）を介して入力軸３の外周を相対回転可能に配置されている。以下、軸と相対回転可能あるいは軸に対して遊転する部材は、軸との間にベアリングが配置されているとする。第３接続手段は、図２に示すように第３スリーブ３６とアクチュエータ１３とを有する。第３スリーブ３６は、入力軸３と同期回転し、アクチュエータ１３によって入力軸３の軸方向に摺動可能である。図１に戻って、第３スリーブ３６は軸方向において、遊転入力軸変速ギヤ３４、３５の間に位置している。遊転入力軸変速ギヤ３４、３５は、第３スリーブ３６とそれぞれ接続すると、それぞれ入力軸３と同期回転できる。そして、第３スリーブ３６がどちらかのギヤと接続する接続状態と、どちらのギヤとも接続しないニュートラル状態とを有する。なお、第３スリーブ３６と遊転入力軸変速ギヤ３４、３５との間には同期手段３６１、３６２が配置されている。入力軸３（第３スリーブ３６）と遊転入力軸変速ギヤ３４、３５とが接続するには相対回転している互いの回転が同期する必要がある。同期手段３６１、３６２によって回転が同期してから、第３スリーブ３６と遊転入力軸変速ギヤ３４、３５とが接続する。

【0027】

第１出力軸４には、第１出力ギヤ４４と第１出力軸変速ギヤ４１〜４３と、第１接続手段とが配置されている。第１出力ギヤ４４は、第１出力軸４と同期回転し、駆動輪（図示略）へと動力を伝達する最終ギヤ７１と常時噛合する。第１出力軸変速ギヤ４１〜４３は、第１出力軸４と相対回転可能に第１出力軸４に配置されており、入力軸３の対応する入力軸変速ギヤ３１〜３３の何れかとそれぞれ常時噛合する。常時噛合する１つのギヤ対が１つの変速段に対応する。本実施形態１の動力伝達装置では、第１出力軸変速ギヤ４１と入力軸変速ギヤ３１とで第１速の変速段、第１出力軸変速ギヤ４２と入力軸変速ギヤ３２とで第５速の変速段、第１出力軸変速ギヤ４３と入力軸変速ギヤ３３とで第３速の変速段、となる。第１接続手段は、図２に示すように２つの第１スリーブ４５、４６と２つのアクチュエータ１４、１５とを有する。１つの第１スリーブに１つのアクチュエータが対応する。第１スリーブ４５、４６は、第１出力軸４と同期回転し、アクチュエータ１４、１５によって第１出力軸４の軸方向に摺動可能である。図１に戻って、２つの第１スリーブのうち第１スリーブ４５は、第１出力軸変速ギヤ４１と接続可能であり、第１出力軸変速ギヤ４１の軸方向の一方に位置する。第１出力軸変速ギヤ４１は第１スリーブ４５と接続すると第１出力軸４と同期回転できる。もう１つの第１スリーブ４６は、軸方向において、第１出力軸変速ギヤ４２、４３の間に位置している。接続するスリーブとギヤとの間には、相対回転するスリーブとギヤとの回転を同期させる同期手段４５１、４６１、４６２が配置されている。第１出力軸変速ギヤ４２、４３は第１スリーブ４６と接続すると第１出力軸４と同期回転できる。そして、第１スリーブ４５、４６は、対応するギヤと接続する接続状態と、対応する何れのギヤとも接続しないニュートラル状態とを有する。なお、２つの第１スリーブ４５、４６は、２つが同時に接続状態になることはない。

【0028】

更に、第１出力軸４には、後進段ギヤ４７と後進段接続手段とパーキングロック用ギヤ４９とが配置されている。後進段ギヤ４７は、第１出力軸４と相対回転可能に第１出力軸４に配置されている。後進段接続手段は、図２に示すように後進段スリーブ４８とアクチュエータ１６とを有する。後進段スリーブ４８は、第１出力軸４と同期回転し、アクチュエータ１６によって第１出力軸４の軸方向に摺動可能である。図１に戻って、本実施形態１の動力伝達装置を搭載する車両が後進する際は、後進段スリーブ４８が軸方向に摺動し、後進段ギヤ４７と同期回転可能に接続する。後進段スリーブ４８と後進段ギヤ４７との間には、２つの回転を同期する同期手段４８１が配置されている。なお、後進段が選択される際の車両はほぼ停止していることがほとんどであるため、後進段スリーブ４８と後進段ギヤ４７とは相対回転しておらず互いにほぼ回転していないことが多いことが想定されるため、小さいサイズの同期手段４８１を配置するか、同期手段４８１自体を配置しない構成でもよい。

【0029】

パーキングロック用ギヤ４９は、第１出力軸４と同期回転する。パーキングロック用ギヤ４９は、回転できないように固定されることで、車両を停止するために用いられる。パーキングロック用ギヤ４９が回転できないように固定する方法としては、例えば、パーキングロック用ギヤ４９の歯（図示略）と歯（図示略）との間に固定用の部材（図示略）を嵌合させるなど、公知技術を採用することができる。

【0030】

第２出力軸５には、第２出力ギヤ５１と共用ギヤ５２、５３と第２接続手段とが配置されている。第２出力ギヤ５１は、第２出力軸５と同期回転し、駆動輪（図示略）へと動力を伝達する最終ギヤ７１と常時噛合する。共用ギヤ５２、５３は、第２出力軸５と相対回転可能に配置され、ＭＧ用軸２２の対応するＭＧ用ギヤ２２１、２２２とそれぞれ常時噛合し且つ入力軸３の対応する遊転入力軸変速ギヤ３４、３５とそれぞれ常時噛合する。常時噛合する１つの共用ギヤと１つの遊転入力軸変速ギヤとが１つのギヤ対となり、１つの変速段に対応する。本実施形態１の動力伝達装置では、共用ギヤ５２と遊転入力軸変速ギヤ３４とで第２速の変速段、共用ギヤ５３と遊転入力軸変速ギヤ３５とで第４速の変速段となる。第２接続手段は、図２に示すように第２スリーブ５４とアクチュエータ１７とを有する。第２スリーブ５４は、第２出力軸５と同期回転し、アクチュエータ１７によって第２出力軸５の軸方向に摺動可能である。図１に戻って、第２スリーブ５４は、軸方向において、共用ギヤ５２、５３の間に位置している。第２スリーブ５４と共用ギヤ５２，５３との間には、相対回転する第２スリーブ５４と共用ギヤ５２（５３）との回転を同期させる同期手段５４１（５４２）が配置されている。共用ギヤ５２、５３は第２スリーブ５４と接続すると第２出力軸５と同期回転できる。そして、第２スリーブ５４は、共用ギヤ５２、５３のどちらかと接続する接続状態と、どちらとも接続しないニュートラル状態とを有する。

【0031】

共用ギヤ５２、５３は、それぞれ入力軸３上の遊転入力軸変速ギヤ３４、３５と常時噛合し、更に、ＭＧ用軸２２上のＭＧ用ギヤ２２１、２２３とも常時噛合している。２つの共用ギヤのうち第２速の変速段に対応する共用ギヤ５２はＭＧ用ギヤ２２１、第４速の変速段に対応する共用ギヤ５３はＭＧ用ギヤ２２２、にそれぞれ常時噛合する。本実施形態１の動力伝達装置では、共用ギヤとＭＧ用ギヤとのギヤ対が２つある。ＭＧ２の出力を２つの異なる減速比の何れかを経由させて駆動輪へと伝達することができる。よって、共用ギヤ５２、５３は、内燃機関１１の出力を減速するギヤ対の一方と、ＭＧ２の出力を減速するギヤ対の一方となっている共用されるギヤである。ここでは、第２速に対応する共用ギヤ５２とＭＧ用ギヤ２２１とによるギヤ対の減速比が、第４速に対応する共用ギヤ５３とＭＧ用ギヤ２２２とによるギヤ対の減速比より大きく、ＭＧ用ギヤ２２１がＭＧ２の出力に対するＬｏギヤとなり、ＭＧ用ギヤ２２２がＭＧ２の出力に対するＨｉギヤとなる。

【0032】

そして、本実施形態１の動力伝達装置では、２つの出力軸、第１出力軸４と第２出力軸５とを有する構成であり、駆動輪へと動力を伝達する最終ギヤ７１に常時噛合する、それぞれの出力軸と同期回転するギヤが配置されている。つまり、最終ギヤ７１は、第１出力軸４上の第１出力ギヤ４４及び第２出力軸５上の第２出力ギヤ５１と常時噛合しているため、どちらかの出力軸に動力が伝達されれば、駆動輪へと動力が伝達される。

【0033】

更に、本実施形態１の動力伝達装置では、第１出力軸４上の後進段用ギヤ４７が共用ギヤの１つ、共用ギヤ５２と常時噛合している。共用ギヤ５２は、更に、後進段用ギヤ４７のアイドラギヤとしても利用される構成である。

【0034】

次に、制御手段６は、内燃機関１１及び駆動・発電手段６１、クラッチ１２、全スリーブ（後進段スリーブ４８を含む）の接続及び切断を制御する。よって、説明中に「駆動、停止、接続、及び切断」と表現されている場合は、制御手段６によって制御されているとする。

【0035】

本実施形態１の動力伝達装置は、ＭＧ２を入力軸３側と第２出力軸５側とに接続切り替えできる。入力軸３側は、内燃機関１１の動力が変速されず入力される位置で、第２出力軸５側は、内燃機関１１の動力が変速されて出力される位置である。

【0036】

（ａ）ＭＧ２を入力軸３側に接続
ＭＧ２を入力軸３側に接続するには、第２スリーブ５４をニュートラル状態、第３スリーブ３６を接続状態にする。ＭＧ２が動力を出力する場合、出力軸２１が回転し同期回転するＭＧ用軸２２が回転する。そして、２つのＭＧ用ギヤ２２１、２２２が回転し、これらにそれぞれ常時噛合している共用ギヤ５２、５３の２つのギヤが回転する。次に、２つの共用ギヤ５２、５３にそれぞれ常時噛合している遊転入力軸変速ギヤ３４、３５が回転する。第３スリーブ３６は、接続しているどちからの遊転入力軸変速ギヤ３４、３５と同期回転して、入力軸３が回転する。

【0037】

（ｂ）ＭＧ２を第２出力軸５側に接続
ＭＧ２を第２出力軸５側に接続するには、第２スリーブ５４を接続状態にする。ＭＧ２が動力を出力する場合、出力軸２１が回転し同期回転するＭＧ用軸２２が回転する。そして、２つのＭＧ用ギヤ２２１、２２２が回転し、これらにそれぞれ常時噛合している共用ギヤ５２、５３の２つのギヤが回転する。第２スリーブ５４は、接続しているどちらかの共用ギヤ５２、５３と同期回転して、第２出力軸５が回転する。第２出力軸５には、最終ギヤ７に常時噛合している第２出力ギヤ５１が同期回転可能に配置されているので、結果、ＭＧ２の出力は入力軸３を介さずに最終ギヤ７へと伝達される。

【0038】

（ｃ）内燃機関１１とＭＧ２とで走行
車両が内燃機関１１のみで走行している際、上記（ａ）状態にすることで、内燃機関１１の出力をＭＧ２でアシストすることができる。ＭＧ２で内燃機関１１の出力をアシストする際、第１速〜第３速の間はＭＧ２の出力をＬｏギヤ（ＭＧ用ギヤ２２１）、第４速と第５速の間はＭＧ２の出力をＨｉギヤ（ＭＧ用ギヤ２２２）で減速するのが適しているようにＬｏギヤ及びＨｉギヤそれぞれのギヤ対のギヤ比が設定されているとする。

【0039】

（ｄ）変速時のＭＧ２アシスト
上記（ｃ）の状態で変速段を変更する変速時、第２スリーブ５４を接続状態を維持することで、クラッチ１２の切断によって内燃機関１１の出力が遮断（トルク遮断）されても、ＭＧ２の出力が最終ギヤ７１へと伝達されるので、トルク遮断を抑制するあるいはトルク遮断を回避することができる。ＭＧ２の出力の切り替え、つまりＬｏギヤとＨｉギヤの切り替えは、第３速で走行中に行う。

【0040】

（ｅ）ＭＧ２走行
また、車両がＭＧ２の出力のみで走行することもできる。上記（ｂ）の状態でクラッチ１２を切断状態とすればＭＧ２の出力のみでの走行になる。また、上記（ａ）の状態で、第１スリーブ４５、４６を何れかの第１出力軸変速ギヤ４１〜４３と接続状態とすることで、第１速、第３速、又は第５速での減速比でＭＧ２走行ができる。この時、第２スリーブ５４はニュートラル状態にする。また、第２速又は第４速の場合は、第１スリーブ４５、４６をニュートラル状態、第２スリーブ５４を接続状態にする。

【0041】

（ｆ）ＭＧ２で内燃機関１１を始動
その他に、内燃機関１１が停止しているときに、上記（ａ）の状態でクラッチ１２を接続状態とすると、内燃機関１１をＭＧ２によって始動することができる。スターターを削減できる。

【0042】

（ｇ）ＭＧ２を用いた発電
上記（ａ）の状態で、ＭＧ２を発電機として使用する。ＭＧ２の出力軸２１が内燃機関１１の出力によって回転し、発電できる。または、上記（ｃ）の状態の際、ＭＧ２を発電機として使用する。車両の走行中に走行のための動力でＭＧ２の出力軸２１を回転させるか、制動時に駆動輪からの動力で出力軸２１が回転することで発電する。

【0043】

（効果）
本実施形態１の動力伝達装置は、ＭＧ２を入力軸３側と第２出力軸５側とに接続切り替えを行うことができる。そのため、入力された動力を減速して出力する、いわゆる変速機の入力側につなぐ効果と、出力側につなぐ効果とを有する。

【0044】

そして、ＭＧ２の出力を２つのギヤ比で変減速することができるため、２つのギヤ比を低速変速段と高速変速段とにそれぞれ対応するギヤ比に設定することで、変速段に関係なく、全ての変速段の変速時に、ＭＧ２をアシストとして使用することができ、トルク遮断を回避することができる。

【0045】

また、上記（ｂ）の状態で、ＭＧ２のみで走行する際、ＭＧ用軸２２上のＭＧ用ギヤ２２１、２２２、第２出力軸５上の共用ギヤ５２、５３と第２出力ギヤ５１と第２スリーブ５４と、入力軸３上の遊転入力軸変速ギヤ３４、３５、第１出力軸４上の第１出力ギヤ４４、後進段ギヤ４７、後進段スリーブ４８、パーキングロック用ギヤ４９と、が回転する。一方、入力軸３、入力軸３上の入力軸変速ギヤ３１〜３３、第３スリーブ３６、第１出力軸４、及び第１出力軸４上の第１出力軸変速ギヤ４１〜４３が回転しない。よって、ＭＧ２を出力側に接続してＭＧ２だけで走行する際、回転しないギヤ等が特許文献１と比べると多くある。走行している際、変速や走行に直接関係のないギヤ等があまり多く回転するのは引きずり損失を上げてしまう原因となるので、少しでも回転しない構成が好ましい。本実施形態１の動力伝達装置において、入力軸３及び第１出力軸４を、ＭＧ用軸２２及び第２出力軸４よりも重力方向で下方に配置することで、ギヤの回転のためにハウジング内に貯留されている潤滑油の掻き上げによる撹拌損失を抑えれるので、より引きずり損失を抑制できる。

【0046】

そして、ＭＧ２のみで走行する際に、内燃機関１１が停止していると、車両の搭乗者には、ギヤノイズや歯打ち音などが内燃機関１１が駆動している場合に比べて耳につくことがある。そのため、噛合回数が多いと、より異音が発生しやすいため、噛合回数が少ない方が好ましい。また、噛合回数が多いと、噛合損失が悪化し、伝達効率などに影響を与えることも考えられる。しかし、本実施形態１の動力伝達装置では、上記（ｂ）の状態で、ＭＧ２のみで走行する際、ＭＧ２の出力が最終ギヤ７１伝達されるまでの間に、噛合回数が２回となる。ＭＧ用ギヤと共用ギヤ、第１出力軸と最終ギヤ７１、の２回である。

【0047】

本実施形態１の動力伝達装置は、上記したように、ＭＧ２を入力軸３（入力側）と第２出力軸５（出力側）とに接続切り替え可能で、低高速段に関係なくトルク遮断に対応可能な高機能であり、MG2のみの走行時に潤滑油の掻き上げによる撹拌損失が抑制され、噛合回数の減少による噛合損失の抑制されるなど高効率な走行が行え、静かでありながらギヤを共用するなどして重量増加やスペース増加が抑制された搭載性に優れたハイブリッド車の動力伝達装置である。

【0048】

その他に、本実施形態１の動力伝達装置では、共用ギヤ５２、５３と常時噛合する遊転入力軸変速ギヤ３１、３５とのギヤ対に対応する変速段が、最高速の変速段ではない第２速と第４速である。第２速又は第４速に変えて最高変速段の第５速を対応させた場合、高速域での燃費のいい内燃機関１１走行中であっても、ＭＧ２が一緒に回転し、燃費が悪くなることが想定される。また、ＭＧ２の出力を第２速のギヤ比でＬｏギヤ、第５速のギヤ比でＨｉギヤで変速した場合、第３速あるいは第４速の内燃機関１１の走行のアシストができなかったり、第３速から第４速の変速時のトルク遮断のアシストに対応できないかもしれない。第４速のギヤ比でＬｏギヤ、第５速のギヤ比でＨｉギヤで変速する構成であっても、Ｌｏギヤでは第１速での走行時のアシスト、第１速から第２速あるいは第２速から第３速の変速時のトルク遮断のアシストにも対応できないかもしれない。よって、全変速段のうち最高速の変速段は避けた方が、全変速段の走行及び変速時にＭＧ２をアシスト利用することができる。その上、２つの変速段は連続した変速段とならないのが望ましい。ＬｏギヤとＨｉギヤとに対応するギヤが連続した変速段に設定した場合、変速時にＭＧ２の出力もＬｏギヤとＨｉギヤとのどちらかに切り替えることとなり、変速時のトルク遮断のアシストができない。本実施形態１の動力伝達装置では、第２速と第４速と連続していない。

【0049】

（実施形態２）
本実施形態２の動力伝達装置は、基本的な構成は実施形態１の動力伝達装置と同じ構成及び作用効果を有する。以下では、異なる構成を中心に説明していく。

【0050】

本実施形態２の動力伝達装置は、図３に示すように、実施形態１の動力伝達装置よりも変速のためのギヤが１つ追加されている。第１出力軸４に配置されていた後進段ギヤ４７の位置に第５速の第１出力軸変速ギヤ４２を配置し、後進段ギヤ８１を入力軸３上に移動する。入力軸３上に移動した後進段ギヤ８１は、入力軸３と同期回転する。追加された第６速のための第１出力軸変速ギヤ８２は、第１速の第１出力軸変速ギヤ４１と第３速の第１出力軸変速ギヤ４３との間に配置する。後進段ギヤ４７の位置に第５速の第１出力軸変速ギヤ４２を配置することで、入力軸３上の第２速と第４速に対応する遊転入力軸変速ギヤ３４、３５は軸方向で入れ替える。入力軸３上の２つのギヤの入れ替えにともない、第２出力軸５上の２つの共用ギヤ５２、５３も軸方向で入れ替え、ＭＧ軸２２上のＭＧ用ギヤ２２１、２２２も軸方向で入れ替える。入力軸３上の遊転入力軸変速ギヤ３４、３５を入れ替えるのは、第５速に対応する第１出力軸変速ギヤ４２と入力軸３上の遊転入力軸変速ギヤ３５とを常時噛合するために、第１出力軸変速ギヤ４２とで第５速の変速比となるように遊転入力軸変速ギヤ３５を対応させるためである。なお、後進段ギヤ４７のあった位置にパーキングロック用ギヤ４９を移動させ、パーキングロック用ギヤ４９の位置に第５速の第１出力軸変速ギヤ４２を配置することで、入力軸３、第２出力軸５及びＭＧ軸２２上のそれぞれのギヤを入れ替えない配置も考えられる。

【0051】

変速段を１つ追加する構成によって、入力軸３上の第４速のための遊転入力軸変速ギヤ３５は、第２出力軸５側の共用ギヤ５３とで第４速の減速比のギヤ対となり、第１出力軸４側の第１出力軸変速ギヤ４２とで第５速の減速比のギヤ対となる。

【0052】

そして、入力軸３上の後進段ギヤ８１は、アイドラギヤ７３と常時噛合する。アイドラギヤ７３は、追加されたアイドラ軸７４と同期回転し、第１出力軸４上の第１スリーブ８３と選択的に噛合する。第１スリーブ８３は、実施形態１の動力伝達装置における第１スリーブ４５と同じ位置で、第１出力軸４と同期回転し、アクチュエータによって軸方向に摺動する。第１スリーブ８３は、軸方向で一方に摺動して第１速のための第１出力軸変速ギヤ４１と接続する。更に、第１スリーブ８３は、外周にスプライン歯８３１が形成されており、軸方向で他方に摺動して後進段のためのアイドラギヤ７３と噛合する。よって、変速段のうち第１速又は後進段を選択する場合は、第１スリーブ８３をニュートラル状態から軸方向に摺動して、どちらかに接続する。

【0053】

本実施形態２の動力伝達装置によれば、後進段のためのギヤを第１入力軸３に配置することで、第１出力軸４上に変速段のためのギヤを追加し、変速段が１つ増加できる。追加する変速段のために、入力軸３の遊転入力軸変速ギヤの一方を変速段のギヤ対として共用することで、軸方向の延長が抑制されている。また、後進段ギヤ８１については、アイドラギヤ７３及びアイドラ軸７４は径方向の延長となり、軸方向への延長はない。ただし、後進段を選択するための第１スリーブ８３が軸方向で摺動する距離分、延長を要する可能性はあるが、第１スリーブ８３が実施形態１の動力伝達装置でも用いられていた第１スリーブ４５に対応しており、スリーブを新たに追加する構成に比べて軸方向への延長が抑制される。

【0054】

（変形形態１）
本変形形態１の動力伝達装置は、基本的な構成は実施形態１の動力伝達装置と同じであり、同じ構成及び作用効果を有する。本変形形態１の動力伝達装置は、実施形態１の動力伝達装置の第１出力軸４に、第１出力軸４と相対回転可能なギヤが追加され、入力軸３に、第１出力軸４上に追加したギヤに常時噛合する、入力軸３と同期回転するギヤを追加されたものである。第１出力軸４上には、第１出力軸４と同期回転できるように接続するための第１スリーブも追加が必要であれば追加する。本変形形態１の動力伝達装置は、変速段を追加するために、対応する軸を軸方向に延長して、変速段を増やす（多段化の）ことができる。

【0055】

（その他の実施形態）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、ＭＧ用ギヤは２つで、ＭＧ２の出力をＬｏとＨｉとに切り替えることで、全変速段の走行及び変速時のトルクアシストに対応させているが、ＭＧ２の出力を３段階以上に切り替える構成でもよい。その場合は、変速段は全５速よりも多く、例えば８速や９速以上が望ましい。

【符号の説明】

【0056】

１１：内燃機関、１２：クラッチ、１３〜１７：アクチュエータ、
２：ＭＧ（電動発電機）、２１：出力軸、２２：ＭＧ用軸（電動発電機用軸）、
２２１：ＭＧ用ギヤ（電動発電機用ギヤ）、２２２：ＭＧ用ギヤ（電動発電機用ギヤ）、
３：入力軸、３１〜３３：入力軸変速ギヤ、 ３４：遊転入力軸変速ギヤ、
３５：遊転入力軸変速ギヤ、３６：第３スリーブ（第３接続手段）、
４：第１出力軸、４１〜４３：第１出力軸変速ギヤ、 ４４：第１出力ギヤ、
４５，４６：第１スリーブ（第１接続手段）、４７：後進段ギヤ、
４８：後進段スリーブ、４９：パーキングロック用ギヤ、
５：第２出力軸、５１：第２出力ギヤ、５２：共用ギヤ、５３：共用ギヤ、
５４：第２スリーブ（第２接続手段）、
６：制御手段、６１：駆動・発電手段、６２：バッテリー、
７１：最終ギヤ、７２：第１出力軸変速ギヤ、７３：アイドラギヤ、７４：アイドラ軸、
８１：後進段ギヤ、８２：第１出力軸変速ギヤ、８３：第１スリーブ。

【図1】

【図2】

【図3】