JP2018001974A - 自動車用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
１個のモーター・ジェネレーターを備えたＡＭＴからなるハイブリッド自動車用駆動装置において、全ての変速段においてＥＶモードと歯車変速モードでの駆動を可能にする。
【解決手段】
自動車用駆動装置は、モーター・ジェネレーター２０と、入力軸１０と、出力軸１２と中間軸１４とを備え、入力軸１０と出力軸１２との間にあって、複数の変速比を得る第１変速機構ＦＧと、モーター・ジェネレーター２０と連結した中間軸１４と出力軸１２との間にあって、複数の変速比を得る第２変速機構ＳＧと、入力軸１０と中間軸１４とを連結する係合手段１０ｃを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用駆動装置に関し、動力源として内燃機関（エンジン）と１つのモーター・ジェネレーター（以下、「ＭＧ」という）を備えた、いわゆるハイブリッド自動車用駆動装置に関するものである。

従来、この種の自動車用駆動装置としては、１つのＭＧを、マニュアル・トランスミッションをベースにクラッチペダル・レスおよびシフトの自動化を図ったオートメイテッド・マニュアル・トランスミッション（以下、「ＡＭＴ」という）の入力軸および出力軸に選択的に連結可能とした例（たとえば、特許文献１参照）が知られている。

特開２０１４−１３６４９５号公報

しかしながら、上記従来の自動車用駆動装置にあっては、ＡＭＴの全ての変速ポジションを使ってＭＧ駆動で走行することができないという問題があった。
すなわち、ＥＶ走行モードにおいて「Ｌｏｗ」と「Ｈｉｇｈ」の２段の変速比を有するのみであり、ＭＧ回転速度の低い状態で高速走行することができず、この結果、ＭＧを高速回転させるロスが大きいので、その分、燃費が悪化してしまうという問題がある。

解決しようとする問題点は、特にＥＶ走行において全ての変速ポジションを使うことができないため、特に高速走行や低負荷の走行においてＥＶ駆動できる走行条件が限られてしまうので、燃費のいい走行が困難という点である。
本発明の目的は、ＡＭＴの全ての変速ポジションを駆使してＥＶ走行できるようにして、特に高速走行や低負荷走行の条件における燃費を良くすることを可能にすることにある。

本発明の自動車用駆動装置は、モーター・ジェネレーターを備えた自動車用駆動装置において、エンジンからクラッチを介して動力を受け入れ可能な入力軸と、出力軸と、中間軸と、入力軸と出力軸との間に配置されて、複数の変速比を得る第１変速機構と、モーター・ジェネレーターと連結した中間軸と出力軸との間に配置されて、複数の変速比を得る第２変速機構と、入力軸と中間軸とを連結する係合手段とを備えたことを特徴とする。

本発明の自動車用駆動装置は、ＥＶ走行においてＡＭＴの全ての変速ポジションを活用した走行ができるので、特に燃費に有利な動力伝達効率の高いＡＭＴの良さを生かした、ハイブリッド自動車の普及に貢献することができる。

本発明の実施例１に係る自動車用駆動装置の主要部を示したスケルトン図である。 本発明の実施例２に係る自動車用駆動装置の主要部を示したスケルトン図である。 本発明の実施例３に係る自動車用駆動装置の主要部を示したスケルトン図である。

以下、本発明の実施の形態に係る自動車用駆動装置を、実施例に基づき図とともに説明する。なお、図中の各スケルトンで軸上の○で示すものは、符号を付して説明しないが、それぞれ軸受を示す。

図１は、本発明の実施例１に係る自動車用駆動装置における主要部のスケルトン図である。
実施例１の自動車用駆動装置は、エンジン１のクランク軸２からクラッチ３を介して動力を受け入れる入力軸１０と、これと平行に配置した出力軸１２および中間軸１４を備え、入力軸１０および出力軸１２の間と、中間軸１４および出力軸の間には、後述するような複数の変速比を得る歯車が設けられている。
なお、中間軸１４は、中空になっており、この内部を貫通する、後述の１速駆動歯車２１ａが端部に設けられた軸上に回転自在に支持されている。
また、入力軸１０と平行に配置した後進軸１６を備えている。
さらに、入力軸１０と平行してＭＧ２０が設けられている。ＭＧ２０は、回転子２０ａとケース（静止部）４８に固定された固定子２０ｂからなり、モーターとしての駆動とジェネレーターとしての発電の、両方の機能を有する。

入力軸１０と中間軸１４は、入力軸１０上に回転自在でかつ入力軸１０と連結可能な駆動歯車１０ａと、中間軸１４と一体の被動歯車１４ａと、駆動歯車１０ａおよび被動歯車１４ａと噛み合った中間歯車１１とで連結可能である。
すなわち、入力軸１０と一体の６−Ｍハブ１０ｂには、これと回転方向は一体で軸方向に移動可能な６−Ｍスリーブ１０ｃが装着され、該６−Ｍスリーブ１０ｃは図１に示す位置にあっては中立であるが、軸方向右側へ移動することでその内歯（図示せず）が駆動歯車１０ａのドッグ歯１０ｄと噛み合って、入力軸１０と駆動歯車１０ａとを連結し、これにより入力軸１０と中間軸１４を連結することができる。
ここで、６−Ｍスリーブ１０ｃは本発明の係合手段を構成する。
なお、図１では駆動歯車１０ａと中間歯車１１を便宜上離して描いているが、実際には鎖線で示すように両者は噛み合っている。

また、ここでは駆動歯車１０ａと被動歯車１４ａの歯数を同じとし、互いに平行な入力軸１０と出力軸１２との軸間距離が、出力軸１２と中間軸１４との軸間距離より大きいものとする。これらは後述する各変速ポジションの変速比との関係である。
また、前述のＭＧ２０の回転子２０ａと一体のＭＧ駆動歯車６６は、中間歯車１１と噛み合っており、該中間歯車１１を介して中間軸１４とＭＧ２０は連結している。
したがって、６−Ｍスリーブ１０ｃにより入力軸１０と中間軸１４を連結した場合は、入力軸１０はＭＧ２０と連結する一方、中間軸１４はクラッチ３を介してエンジン１と連結可能である。

はじめに、複数の変速比（入力軸１０または中間軸１４の回転速度／出力軸１２の回転速度）を得る歯車を備えた本発明の第１変速機構ＦＧおよび第２変速機構ＳＧについて説明する。
はじめに偶数段の変速を行う第１変速機構ＦＧは、入力軸１０と出力軸１２との間に、入力軸１０上に回転自在で、かつそれぞれ入力軸１０と連結可能な２速駆動歯車２２ａ、４速駆動歯車２４ａ、６速駆動歯車２６ａを有しており、２速駆動歯車２２ａと噛み合い出力軸１２上に回転自在の１速被動歯車２１ｂと、出力軸１２と一体で４速駆動歯車２４ａと噛み合った３速被動歯車２３ｂと、出力軸１２と一体で６速駆動歯車２６ａと噛み合った５速被動歯車２５ｂと、を有する。

また、奇数段の変速を行う第２変速機構ＳＧは、中間軸１４と出力軸１２の間に、中間軸１４と同軸心上に回転自在に設けられ、かつそれぞれ中間軸１４と連結可能な１速駆動歯車２１ａ、３速駆動歯車２３ａ、５速駆動歯車２５ａと、を有しており、１速駆動歯車２１ａは１速被動歯車２１ｂと、３速駆動歯車２３ａは３速被動歯車２３ｂと、５速駆動歯車２５ａは５速被動歯車２５ｂと、それぞれ噛み合っている。
さらに、入力軸１０と後進軸１６と出力軸１２の間には、１速被動歯車２１ｂと噛み合い後進軸１６上に回転自在の第１後進歯車３１と、後進軸１６と一体で４速駆動歯車２４ａと噛み合った第２後進歯車１６ａと、を有する。なお、図１では１速被動歯車２１ｂと第１後進歯車３１を便宜上離して描いてあるが、実際には鎖線で示すように両者は噛み合っている。

入力軸１０、出力軸１２、中間軸１４および後進軸１６の各軸上にあって回転自在の各歯車は、それぞれの軸と以下のように連結可能である。
すなわち、１速被動歯車２１ｂと一体の１−２ハブ３２には、これと回転方向は一体で軸方向に移動可能な１−２スリーブ３４が装着され、該１−２スリーブ３４は図１に示す位置にあっては中立であるが、軸方向右側へ移動することでその内歯が出力軸１２のドッグ歯１２ｃと噛み合って、１速被動歯車２１ｂと出力軸１２とを連結する。

また、入力軸１０と一体の２−４ハブ４０には、これと回転方向は一体で軸方向に移動可能な２−４スリーブ４２が装着され、該２−４スリーブ４２は図１に示す位置にあっては中立であるが、軸方向左側へ移動することでその内歯が２速駆動歯車２２ａのドッグ歯２２ｃと噛み合って、２速駆動歯車２２ａと入力軸１０とを連結し、右側へ移動することでその内歯が４速駆動歯車２４ａのドッグ歯２４ｃと噛み合って４速駆動歯車２４ａと入力軸１０とを連結する。
さらに、前述の６−Ｍスリーブ１０ｃを軸方向左側へ移動することでその内歯が６速駆動歯車２６ａのドッグ歯２６ｃと噛み合って、６速駆動歯車２６ａと入力軸１０とを連結する。なお、６−Ｍスリーブ１０ｃを軸方向右側へ移動する場合については、既に説明したように、入力軸１０と駆動歯車１０ａとを連結して、これにより入力軸１０と中間軸１４を連結する。

そして、中間軸１４と一体の１−３ハブ３６には、これと回転方向は一体で軸方向に移動可能な１−３スリーブ３８が装着され、該１−３スリーブ３８は図１に示す位置にあっては中立であるが、軸方向左側へ移動することでその内歯が１速駆動歯車２１ａのドッグ歯２１ｃと噛み合って１速駆動歯車２１ａと中間軸１４とを連結し、右側へ移動することでその内歯が３速駆動歯車２３ａのドッグ歯２３ｃと噛み合って３速駆動歯車２３ａと中間軸１４とを連結する。
さらに、中間軸１４と一体の５速ハブ２８には、これと回転方向は一体で軸方向に移動可能な５速スリーブ３０が装着され、該５速スリーブ３０は図１に示す位置にあっては中立であるが、軸方向左側へ移動することでその内歯が５速駆動歯車２５ａのドッグ歯２５ｃと噛み合って５速駆動歯車２５ａと中間軸１４とを連結する。

そして、第１後進歯車３１と一体の後進ハブ４４には、これと回転方向は一体で軸方向に移動可能な後進スリーブ４６が装着され、該後進スリーブ４６は図１に示す位置にあっては中立であるが、軸方向右側へ移動することでその内歯が後進軸１６のドッグ歯１６ｃと噛み合って、第１後進歯車３１と第２後進歯車１６ａとを連結する。

これら１−２スリーブ３４、１−３スリーブ３８、２−４スリーブ４６、５速スリーブ３０、後進スリーブ４６および６−Ｍスリーブ１０ｃは、図示を省略したシフトフォークにより、それぞれ軸方向の移動が可能なようになっている。
また、図示を省略したが、１−２スリーブ３４、１−３スリーブ３８、２−４スリーブ４６、５速スリーブ３０、後進スリーブ４６および６−Ｍスリーブ１０ｃの各スリーブと、それぞれが連結する相手歯車などとの間に、それぞれ同期装置を設けることができる。

出力軸１２と一体の出力歯車１２ａは、図示しない相手歯車を介して自動車の車輪を駆動可能である。
上記した第１変速機構ＦＧおよび第２変速機構ＳＧは機械的駆動を行うものであって、一般的なマニュアル・トランスミッションと基本的に同様の構成・作用を有していて、これらは周知であるので以下の説明において作動の詳細を省略する場合がある。

また、図示は省略するが、図１に示した自動車用駆動装置は、これを作動させるため必要に応じてバッテリー、各種センサ、コントローラー、アクチュエーターなどを備えており、以下の作動はコントローラーの指示に基づいて行われる。

つぎに、図１に示した実施例１の自動車用駆動装置の作用を説明する。
なお、以下の説明において「正転」とはエンジン１と同じ回転方向か、または車両を前進させる方向の回転を意味し、「逆転」はその逆である。

はじめに、車両の停止状態におけるエンジン１の始動は以下のように行う。
６−Ｍスリーブ１０ｃにより駆動歯車１０ａと入力軸１０を連結したうえで、クラッチ３を接続するとＭＧ２０とエンジン１が連結されるので、ＭＧ２０に電力を供給してエンジン１を正転させ、エンジン１への燃料供給と点火操作で始動することができる。
また、この連結状態のまま引き続いてエンジン１の動力でＭＧ２０に発電させてバッテリーに充電することも可能である。
つぎに、図１に示した自動車用駆動装置は、以下のようにＥＶモード、歯車変速モードの、２種類の駆動モードで駆動して自動車を走行させることができる。

はじめに発進から順次変速しながら速度を上げて走行する作用を説明する。
発進は、一般にエンジン１が停止した状態のＥＶモードで行う。１−２スリーブ３４を右方へ移動して１速被動歯車２１ｂと出力軸１２を連結するとともに、１−３スリーブ３８を左方へ移動して１速駆動歯車２１ａと中間軸１４を連結すると、ＭＧ２０と出力軸１２とは１速の変速比で連結され、ＭＧ２０に電力を供給することでＥＶモードの１速にて自動車を発進させることができる。

自動車を発進させた後、低負荷の走行であればＥＶモードのままで走行するが、高負荷になったらエンジン１を始動して歯車変速モードに切り替える。すなわち、ＥＶモードの１速で走行中に６−Ｍスリーブ１０ｃにより駆動歯車１０ａと入力軸１０を連結すると、入力軸１０と出力軸１２とは１速の変速比で連結される。ここで、クラッチ３を接続するとエンジン１が正転して、これを始動することができる。
エンジン１が始動したらＭＧ２０への通電をやめれば歯車変速モードの１速に切り替わる。
むろん、エンジン１とともに引き続いてＭＧ２０にも駆動させて走ることもできるし、逆に歯車変速モードの１速で走行しながらＭＧ２０に発電させてバッテリーを充電することもできる。これは、以降の各変速ポジションにおいても共通である。

つづいて、加速中における歯車変速モードの１速から２速への切替えについて説明する。
まず、クラッチ３を解放し、エンジン１の出力を絞るとともにＭＧ２０に電力を供給して一時的にＥＶモードの１速の駆動に切り替えて、６−Ｍスリーブ１０ｃを中立に戻す。
つぎに、２−４スリーブ４２を左方へ移動して２速駆動歯車２２ａと入力軸１０とを連結し、ただちにクラッチ３を接続してエンジン１に動力を出させる一方、ＭＧ２０への電力供給をやめて、１−３スリーブ３８を中立にする。

これにより、歯車変速モードの１速から２速の駆動に切り替わる。前述したように、この１速から２速への変速操作の間、ＥＶモードの１速の駆動が行われているので、一般的なＡＭＴのように変速中に車輪に作用する駆動力が途切れることはない。
そして、以降に説明するＥＶモードへの切替えに供えて、２速に限らず歯車変速モードの偶数段での走行中も、６−Ｍスリーブ１０ｃにより駆動歯車１０ａと入力軸１０を連結しておく。
ここで説明した歯車変速モードの１速から２速への切替えは、以降の奇数段から偶数段へのアップシフト（変速比の小さいポジションへの切替え）についても同様である。

ここで、歯車変速モードの２速で走行中に走行条件が変化して、低負荷走行になってエンジン１の熱効率が低いゾーンになり、かつバッテリーの電力に余裕があるときには、ＥＶモードの２速の走行に切り替える。
そのときは、クラッチ３を解放してエンジン１を停止させるとともにＭＧ２０に電力を供給すればＥＶモードの２速の駆動に切り替わる。
むろん、そのＥＶモードの２速の駆動から再び歯車変速モードの２速への切替えは、その逆にクラッチ３を接続してエンジン１を正転させて始動するとともに、ＭＧ２０への電力供給をやめれば、歯車変速モードの２速へ切替わる。
これらの同一ポジションにける歯車変速モードとＥＶモード間の切替えも、以降の各変速ポジションにおいて共通である。

つぎに、加速中の歯車変速モードの２速から３速への切替えについて説明する。
ここではまず、６−Ｍスリーブ１０ｃによる駆動歯車１０ａと入力軸１０の連結を解除するとともに、１−３スリーブ３８を右方へ移動して３速駆動歯車２３ａと中間軸１４とを連結して、クラッチ３を解放するとともにエンジン１の出力を絞り、それとともにＭＧ２０に電力を供給して一足先にＥＶモードの３速の駆動を行う。
つづいて、２−４スリーブ４２を中立にしたうえで、再び６−Ｍスリーブ１０ｃによる駆動歯車１０ａと入力軸１０の連結を行い、クラッチ３を接続しつつエンジン１の出力を制御して駆動するように切替えながら、ＭＧ２０への電力供給をやめることで歯車変速モードの３速へ切替わる。
ここでも、変速の途中においてエンジン１での駆動ができない間は、先行してＥＶモードの３速での駆動を行うので、車輪に作用する駆動力が途切れることなく変速操作を行うことができる。
ここで説明した歯車変速モードの２速から３速への切替えは、以降の偶数段から奇数段へのアップシフトについても同様に行うことができるので、それらの説明を省略する。

また、歯車変速モードの３速で走行中にＥＶモードの３速との間で駆動モードを切替えることも、前述の２速での説明と同様に自由に行うことができる。
以降、６速に至るまで、奇数段から偶数段、偶数段から奇数段の各切替えも、上述したのと同様に行って加速を続けることができる。
なお、１−２スリーブ３４の出力軸１２との連結は、４速以上の高速段において解除し、逆に３速以下に切り替える場合に再び連結する。
また、４速は２−４スリーブ４２を右方へ、５速は５速スリーブ３０を左方へ、６速は６−Ｍスリーブ１０ｃを左方へ、それぞれ移動することで、上述のようにＥＶモード、歯車駆動モードを問わずに駆動することができる。
また、後進については、１−２スリーブ３４を中立にして、後進スリーブ４６により第１後進歯車３１と第２後進歯車１６ａとを連結することで、前述の１速と同様に駆動することができる。

つづいて、歯車変速モードの６速での走行から制動しながらダウンシフト（変速比の大きい方への変速）する場合について説明する。
自動車を制動する場合は、まず、駆動中の変速ポジションにおいて上記したようにＥＶモードに切り替えるのと同様の操作を行うとともに、ＭＧ２０に発電させて制動力を得て、発電した電力はバッテリーの充電にあてて、充電した電力は次にＥＶモードにて走行する際に使用する、いわゆるエネルギー回生を行う。これを回生ブレーキという。
また、バッテリーが満充電に近くなった場合は、同じ変速ポジションのまま、上記したように歯車変速モードに切り替えるのと同様の操作を行うとともに、エンジンを正転させるが燃料を供給せずに、いわゆるエンジンブレーキで制動力を得る。
むろん、これらによる制動中に再び加速する場合は、その逆の操作を行ってＥＶモードまたは歯車変速モードにて駆動することができる。

一方、さらに強い制動力を得る場合や、エンジンブレーキ中に車速が低下して制動力が不足する場合には、上記の６速での制動から５速の制動に切り替える。
ここでは、制動中における歯車変速モードの６速から５速への切替えについて説明する。
まず、上記のように歯車変速モードの６速にてエンジンブレーキで制動力を得ている間に、６−Ｍスリーブ１０ｃによる駆動歯車１０ａと入力軸１０の連結を解除し、つづいて５速スリーブ３０を左方へ移動して中間軸１４と連結し、ただちにＭＧ２０に発電させるとともにクラッチ３を解放して、一時的にエンジンブレーキから回生ブレーキに切り替える。
つづいて、６−Ｍスリーブ１０ｃを右方へ移動して、６速の連結を解除するとともに駆動歯車１０ａと入力軸１０を連結し、クラッチ３を接続してエンジン１を正転させつつＭＧ２０の発電をやめると、歯車変速モードの５速の制動に切り替わる。
この６速から５速の切替え操作は、以降の制動中の偶数段から奇数段への切替えにも同様に行うことができるので、それらの説明は省略する。
むろん、５速においても駆動モードの切替えは自由にできるし、制動と加速の切替えも同様である。

つぎに、制動中における歯車変速モードの５速から４速への切替えについて、奇数段から偶数段への切替えの代表例として説明する。
まず、５速のエンジンブレーキから同じ５速の回生ブレーキに切り替えるとともに、６−Ｍスリーブ１０ｃによる駆動歯車１０ａと入力軸１０の連結を解除するとともに、２−４スリーブ４２を右方へ移動して４速の連結関係にして、クラッチ３を接続してエンジン１を正転させつつＭＧ２０の発電をやめると、歯車モードの４速でのエンジンブレーキに切り替わる。
これらの操作も、前述したように制動中の奇数段から偶数段への切替えに共通するので、以降の説明を省略する。
以上、制動中の切替えについて説明したが、これらの変速操作中においても、常にエンジンブレーキまたは回生ブレーキのいずれかが作用するので、一般的なＡＭＴのように変速中に車輪に作用する制動力が途切れることがない。

以上が実施例１の作用の概要であるが、実施例１では以下のような効果を得ることができる。
ＥＶモードと動力伝達効率が高い歯車変速モードの、２種類の駆動モードを自在に切替えながら、燃費と環境面に適した走行モードを選択できる上、従来例で困難であった、同じ変速ポジションでのＥＶモードと歯車変速モードの切替えも自由にできるので、常に最適な駆動モードの選択が可能である。
これにより、幅広い速度域の低負荷走行におけるＥＶ駆動と、高速走行におけるＭＧ２０の低速回転域での駆動が可能となり、それらの走行での燃費が向上する。
また、各駆動モードおよび変速ポジションの切替えにおいて、変速中に車輪に作用する駆動力または制動力が途切れることがないので、ドライバーに違和感を与えずに変速を行うことができる。

図１は、いわゆるエンジン横置きの前輪駆動車に適した構成で説明したが、エンジンを車両後方に搭載した後輪駆動車にも、レイアウトを若干変更するだけで基本構成を変更することなく、適用可能である。

つぎに、本発明の実施例２の自動車用駆動装置につき説明する。
図２は、本発明の実施例２に係る自動車用駆動装置における主要部のスケルトン図である。
ここでは、実施例１と異なる部分を中心に説明し、実施例１と実質的に同じ部分については、同じ符号を付しそれらの説明を省略する。

実施例２における実施例１との違いは、第１に各軸の配置が異なることである。
すなわち、中間軸１４が入力軸１０と同じ中心軸上にあり、入力軸１０と平行に配置した副軸７４があって、該副軸７４と一体の被動歯車７４ｂが駆動歯車１０ａと中間歯車１１とを介して入力軸１０と連結している。
これと関連して、第１変速機構ＦＧは副軸７４と出力軸１２との間に、第２変速機構ＳＧは中間軸１４出力軸１２との間に、それぞれ配置されている。
そして、入力軸１０と出力軸１２の間の軸間距離と、出力軸１２と副軸７４の間の軸間距離とは同じであるとともに、入力軸１０と副軸７４の間の３枚の歯車は、入力軸１０が減速して副軸７４を駆動するように設定している点も実施例１と異なる。
また、入力軸１０と平行に配置した１−Ｒ駆動軸２１を有しており、該１−Ｒ駆動軸２１は後述する１速の駆動と後進の駆動における減速を担う。
第２の違いは、ＭＧ２０の回転子２０ａが中間軸１４と直接連結されており、このためＭＧ２０は入力軸１０と同じ回転中心である。
その他、ハブおよびスリーブの名称が実施例１とやや異なるが、基本的に同じ機能を有するものには実施例１と同じ符号を用いている。

以下、実施例１と異なる部分の詳細を説明する。
はじめに第１変速機構ＦＧは、副軸７４上に回転自在に設けられた２速駆動歯車２２ａ、４速駆動歯車２４ａ、および６速駆動歯車２６ａと、出力軸１２とそれぞれ一体で、２速駆動歯車２２ａと噛み合った３速被動歯車２３ｂ、４速駆動歯車２４ａと噛み合った５速被動歯車２５ｂ、および６速駆動歯車２６ａと噛み合った６速被動歯車２６と、からなっている。

また、第２変速機構ＳＧは、中間軸１４上に回転自在に設けられた３速駆動歯車２３ａおよび５速駆動歯車２５ａと、３速駆動歯車２３ａ上に回転自在に設けられた１速被動歯車２１ｂと、前述した出力軸１２と一体で、３速駆動歯車２３ａと噛み合った３速被動歯車２３ｂおよび５速駆動歯車２５ａと噛み合った５速被動歯車２５ｂと、中間軸１４と一体の１速減速歯車１４ｂと、これに噛み合って１−Ｒ駆動軸２１と一体の１速減速歯車２１ｄの歯車対と、１−Ｒ駆動軸２１に回転自在に設けられ１速被動歯車２１ｂと噛み合った１速駆動歯車２１ａと、からなっている。
また、後進関係では、１−Ｒ駆動軸２１に回転自在に設けられ中間歯車１１と噛み合った後進歯車３１を有している。

そして、これらの歯車と各軸とを連結するハブおよびスリーブは以下のようになっている。
３速駆動歯車２３ａと一体の１速ハブ３６は１速被動歯車２１ｂと連結可能な１速スリーブ３８を係合しており、中間軸１４と一体の３−５ハブ２８は３速駆動歯車２３ａおよび５速駆動歯車２５ａと選択的に連結可能な３−５スリーブ３０を係合しており、副軸７４と一体の２−４ハブ４０は２速駆動歯車２２ａおよび４速駆動歯車２４ａと選択的に連結可能な２−４スリーブ４２と係合しており、副軸７４と一体の６速ハブ４３は６速駆動歯車２６ａと連結可能な６速スリーブ４５と係合しており、１−Ｒ駆動軸２１と一体の後進ハブ４４は後進歯車３１と連結可能な後進スリーブ４６と係合している。
さらに、中間軸１４と一体の連結ハブ１４ａは入力軸１０と連結可能なＭスリーブ１０ｃと係合している。Ｍスリーブ１０ｃは、中間軸１４と入力軸１０を連結可能な本発明の係合手段を構成する。

つぎに、図２に示した本発明の実施例２に係る自動車用駆動装置の作用であるが、ここでも、実施例１と異なる点を中心に説明する。
まず、第１変速機構ＦＧは、２−４スリーブ４２が左方へ移動して２速駆動歯車２２ａと連結すると２速の、右方へ移動して４速駆動歯車２４ａと連結すると４速の、それぞれ駆動を行い、６速スリーブ４５が右方へ移動して６速駆動歯車２６ａと連結すると６速の駆動を行う。

つぎに、第２変速機構ＳＧは、１速スリーブ３８が右方へ移動して１速被動歯車２１ｂと連結すると１速の駆動を行い、３−５スリーブ３０が左方へ移動して３速駆動歯車２３ａと連結すると３速の、右方へ移動して５速駆動歯車２５ａと連結すると５速の、それぞれ駆動を行う。
また、後進スリーブ４６が右方へ移動して後進歯車３１と連結すると後進の駆動を行う。
ここで、実施例１とやや異なるのは、１速の駆動経路である。すなわち、１速は中間軸１４と１−Ｒ駆動軸２１との間で、１速減速歯車１４ｂ、２１ｄの歯車対で１段目の減速を、また１−Ｒ駆動軸２１と３速駆動歯車２３ａとの間で１速駆動歯車２１ｂと１速被動歯車２１ｂで２段目の減速をまた、３速駆動歯車２３ａと３速被動歯車２３ｂで３段目の減速をそれぞれ行っているが、１速の変速比を得る機能そのものに違いはない。

以上のように、歯車や軸の配置は実施例１と異なるが、各スリーブ３０、３８、４２、４５、４６の操作で前進６段、後進１段の変速比を得るのは同じであり、Ｍスリーブ１０ｃの作用も実施例１と同じである。
詳細の説明は省略するが、１速から６速までと後進の各変速ポジションにおいて、ＥＶモードと歯車駆動モードの各作用は実施例１で説明したのと同様である。

実施例２でも、実施例１で説明したのと同様の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
すなわち、ＭＧ２０を扁平型にした構成が可能であるので、ＭＧ２０を含めた体格を特に入力軸１０を中心とした径方向で小さくすることができる。

つぎ次に、本発明の実施例３の自動車用駆動装置につき説明する。
図３は、本発明の実施例３に係る自動車用駆動装置における主要部のスケルトン図である。
ここでは、実施例１および実施例２と異なる部分を中心に説明し、実施例１と実質的に同じ部分については、同じ符号を付しそれらの説明を省略する。なお、一部のスリーブおよびハブは名称が実施例１と若干異なるが、基本的に同じ機能を有するものには同じ符号をつけている。

実施例３における実施例１との違いは、第１に各軸の配置が異なることである。
すなわち、入力軸１０と中間軸１４が同じ回転中心であるとともに、これらと平行な第１出力軸１２と第２出力軸１３とを有している。
第１出力軸１２は第１出力歯車１２ａと一体であり、第２出力軸１３は第２出力歯車１３ａと一体であり、第１出力歯車１２ａと第２出力歯車１３ａとは、図示しない同一の相手歯車を介して自動車の車輪を駆動可能であるが、第２出力歯車１３ａの歯数が第１出力歯車１２ａの歯数より大きな値に設定ある。
そして、後進軸１６が入力軸１０とおよび第２出力軸１３と平行に配置してある。
また、実施例２と同様に、ＭＧ２０は中間軸１４と直接連結してある。

以下、実施例１および実施例２と異なる部分の詳細を説明する。
はじめに第１変速機構ＦＧは、入力軸１０と一体の２速駆動歯車２２ａと、これに噛み合い第１出力軸１２上で回転自在の２速被動歯車２２ｂと、入力軸１０と一体の４速駆動歯車２４ａと、これに噛み合い第１出力軸１２上で回転自在の４速被動歯車２４ｂと、同じく４速駆動歯車２４ａと噛み合い第２出力軸１３上で回転自在の６速被動歯車２６ｂと、からなっている。

つぎに第２変速機構ＳＧは、中間軸１４と一体の１速駆動歯車２１ａと、これに噛み合い第１出力軸１２上で回転自在の１速被動歯車２１ｂと、中間軸１４と一体の３速駆動歯車２３ａと、これに噛み合い第１出力軸１２上で回転自在の３速被動歯車２３ｂと、同じく３速駆動歯車２３ａと噛み合い第２出力軸１３上で回転自在の５速被動歯車２５ｂと、からなっている。
また、後進軸１６と一体の第１後進歯車３１ａは１速駆動歯車２１ａと噛み合っており、同じく後進軸１６と一体の第２後進歯車１６ａは第２出力軸１３上で回転自在の第３後進歯車１８と噛み合っている。なお、１速駆動歯車２１ａと第１後進歯車３１ａは便宜上離して描いてあるが、実際には鎖線で示すように両者は噛み合っている。

そして、これらの歯車と各軸とを連結するハブおよびスリーブは以下のようになっている。
第１出力軸１２と一体の１−３速ハブ３６は、１速被動歯車２１ｂおよび３速被動歯車２３ｂと選択的に連結可能な１−３スリーブ３８と係合しており、同じく第１出力軸１２と一体の２−４速ハブ４０は、２速被動歯車２２ｂおよび４速被動歯車２４ｂと選択的に連結可能な２−４スリーブ４２と係合している。
また、第２出力軸１３と一体の５速ハブ２８は、５速被動歯車２５ｂと連結可能な５速スリーブ３０と係合しており、同じく第２出力軸１３と一体の６−Ｒハブ４３は、６速被動歯車２６ｂおよび第３後進歯車１８と選択的に連結可能な６−Ｒスリーブ４５と係合している。
さらに、中間軸１４と一体の連結ハブ１４ａは入力軸１０と連結可能なＭスリーブ１０ｃと係合している。Ｍスリーブ１０ｃは、中間軸１４と入力軸１０を連結可能な本発明の係合手段を構成する。

つぎに、図３に示した本発明の実施例３に係る自動車用駆動装置の作用であるが、
ここでも、実施例１および実施例２と異なる点を中心に説明する。
まず、第１変速機構ＦＧは、２−４スリーブ４２が右方へ移動して２速駆動歯車２２ａと連結すると２速の、また左方へ移動して４速駆動歯車２４ａと連結すると４速の、それぞれ駆動を行い、６−Ｒスリーブ４５が左方へ移動して６速駆動歯車２６ａと連結すると６速の駆動を行う。
つぎに、第２変速機構ＳＧは、１−３スリーブ３８が左方へ移動して１速被動歯車２１ｂと連結すると１速の駆動を行い、右方へ移動して３速駆動歯車２３ａと連結すると３速の駆動を行い、５速スリーブ３０が右方へ移動して５速駆動歯車２５ａと連結すると５速の駆動を行う。
また、６−Ｒスリーブ４５が右方へ移動して第３後進歯車１８と連結すると後進の駆動を行う。

以上のように、歯車や軸の配置は実施例１および実施例２と異なるが、各スリーブ３０、３８、４２、４５の操作で前進６段、後進１段の変速比を得るのは同じであり、Ｍスリーブ１０ｃの作用も実施例１と同じである。
詳細の説明は省略するが、１速から６速までと後進の各変速ポジションにおいて、ＥＶモードと歯車駆動モードの各作用は実施例１で説明したのと同様である。

実施例３でも、実施例１および実施例２で説明したのと同様の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
すなわち、スリーブの数が１個少ないので、図示しないシフトフォークなどの操作機構を含めて構造が簡単で製造コストが安い。
また、前進６段の全てが１対の歯車の噛み合いだけで動力を伝達する構成であるため、動力伝達効率や騒音の面でメリットがある。

以上の説明で分かるように、上記各実施例の自動車用駆動装置は、ＡＭＴの全ての変速ポジションにおいてＥＶモードと歯車駆動モードの両方にて駆動可能であり、両者間の切替えと変速段の切替えにおいて車輪に作用する駆動力または制動力が途切れることなくできるので、燃費や環境維持に最適な駆動モードを選択して走行することができる。
そのため、特に燃費や環境対応に有利な動力伝達効率の高いＡＭＴの良さを生かした、ハイブリッド自動車の普及に貢献することができる。
また、上記の各実施例は入力軸１０と中間軸１４とを連結可能な係合手段にドッグクラッチ（スリーブ）を使った例で説明したが、他の手段であってもよいことはいうまでもない。

本発明の自動車用駆動装置は、当業者の一般的な知識に基づいて、自動車の走行条件に応じて最適な駆動モードを選択して駆動を行うことや、ＧＰＳ（全地球測位システム）、カーナビゲーションシステムなどの情報を基に、長い坂道の走行時や高速道路において最適な制御を行うなどの工夫と合わせた態様で実施することができる。

本発明の自動車用駆動装置は、特に走行コストを重視し、環境負荷の低減を要求される乗用車などに適用することができるが、それらに限らず内燃機関およびモーター・ジェネレーターを利用したさまざまな車両に適用することができる。

１ エンジン
３ クラッチ
１０ 入力軸
１０ｃ 連結スリーブ
１２ 出力軸、第１出力軸
１３ 第２出力軸
１４ 中間軸
２０ ＭＧ
２１ａ １速駆動歯車
２２ａ ２速駆動歯車
２３ａ ３速駆動歯車
２４ａ ４速駆動歯車
２５ａ ５速駆動歯車
２６ａ ６速駆動歯車

Claims (3)

1. クランク軸から動力を出力可能なエンジン、モーター・ジェネレーターを備え、これらで駆動走行可能な自動車用駆動装置において、
   前記クランク軸からクラッチを介して動力を受け入れ可能な入力軸と、
   出力軸と、
   中間軸と、
   前記入力軸と前記出力軸との間に配置されて、複数の変速比を得る第１変速機構と、
   前記モーター・ジェネレーターと連結した中間軸と前記出力軸との間に配置されて、複数の変速比を得る第２変速機構と、
   前記入力軸と前記中間軸とを連結する係合手段とを備えたことを特徴とする自動車用駆動装置。
2. 前記第１変速機構が偶数段の変速を、前記第２変速機構が奇数段の変速を、それぞれ担うことを特徴とする請求項１に記載の自動車用駆動装置。
3. 前記入力軸と前記中間軸とを、前記入力軸上に回転自在かつ連結可能に設け駆動歯車と、前記前記中間軸と一体の被動歯車と、前記駆動歯車と前記被動歯車と噛み合う中間歯車とで連結可能とし、
   前記モーター・ジェネレーターは前記中間歯車を介して前記中間軸と連結したことを特徴とする請求項１または２項に記載の自動車用駆動装置。
   

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