JP2000309226A - 発電電動ユニット - Google Patents

発電電動ユニット

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JP2000309226A
JP2000309226A JP11118136A JP11813699A JP2000309226A JP 2000309226 A JP2000309226 A JP 2000309226A JP 11118136 A JP11118136 A JP 11118136A JP 11813699 A JP11813699 A JP 11813699A JP 2000309226 A JP2000309226 A JP 2000309226A
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JP
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engine
generator
generator motor
output shaft
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Kyugo Hamai
九五 浜井
Osamu Yanai
理 谷内
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
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Unisia Jecs Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存の車両におけるスタータ及びオルタネー
タを廃止し、既存のパワートレーンを利用可能であると
ともに既存の生産ラインを利用可能な安価な構成とする
ことができ、かつ、発電容量の向上および回生能力の向
上により発電電動機の小型化を図ることができるととも
に、角速度変化を抑えて制御性の向上を図ることができ
る、新規な発電電動ユニットを提供すること。 【解決手段】 エンジンと変速装置の間に設けられ、ク
ラッチｃと発電電動機ｂを有する発電電動ユニットａに
おいて、エンジンの出力軸と前記発電電動機ｂとの間
に、出力軸の曲げ振動を吸収する吸収プレートｄが設け
られ、前記クラッチｃの締結面よりも変速装置側の部材
と変速装置の入力軸との間に、捻り振動を吸収するダン
パｅ２が設けられていることとした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンと変速機
との間に介在されたクラッチの回転要素との間でトルク
を授受可能に構成された発電電動機を有した発電電動ユ
ニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車において環境および有限資
源に対する考慮から燃費の向上が望まれている。この燃
費向上を図る技術の１つとして、エンジンの駆動力伝達
系に発電電動機を設け、例えば、走行エネルギを電力と
して取り出す回生を行ったり、電動機の出力トルクによ
りエンジントルクをアシストなどする技術が提案されて
いる。
【０００３】このような従来技術として、例えば、特開
平７−１２３５０９号公報記載の技術や、特開平１０−
２２５０５８号公報記載の技術が知られている。前者の
従来技術は、エンジンの出力軸とトルクを授受可能に発
電電動機が設けられており、バッテリ残量に余裕がある
場合には、発電電動機をモータとして機能させてエンジ
ンの駆動力をアシストし、また、制動時には、発電電動
機を発電機として機能させてバッテリ容量を超えない範
囲で走行エネルギを電力として回生するものである。こ
れにより、従来のパワートレーンを用いながら燃費の向
上を図ることができる。
【０００４】後者の従来技術は、いわゆるハイブリッド
カーと呼ばれる技術であって、これはエンジンとクラッ
チモータとアシストモータとを備え、これらの駆動を制
御することにより、走行エネルギの発生、走行中の発
電、制動時の回生を効率よく行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来技術にあっては、以下に述べるような解決すべき課
題を有していた。すなわち、前者の従来技術にあって
は、既存のパワートレーンに対する変更は少ないもの
の、変速装置として手動変速機が用いられており、変速
装置として現在主流となっているトルクコンバータを有
した自動変速機を適用した場合、減速時にあっては、変
速装置の入力軸に接続されるタービンランナと、エンジ
ンの出力軸に接続されるコンバータカバーとの間で駆動
輪側からの入力トルクの伝達がなされず、回生を行うこ
とができない。また、この前者の従来技術にあっては、
発電電動機に対してエンジンの出力軸から直接回転力を
伝達するため、エンジンのクランク軸等の振動や、駆動
輪側からの入力に伴うトルク変動等に対して安定した回
転を得られず、そのため発電電動機のロータとステータ
が干渉しないように、両者の間隔を広くとらなくてはな
らず、これにより発電電動機の大型化を招くという問題
があった。また、制御時においてもエンジン側もしくは
駆動輪側からのトルクの入力時にトルク変動が発生する
が、それにより発電電動機の角速度が大きく変動し、駆
動アシストもしくは回生時に、この角速度変動による制
御精度の低下などの問題があった。さらに、近年のハイ
テク化により車両に搭載される電装部品が急激に増加し
ているとともに、燃費の向上を図るために従来エンジン
のクランク軸にベルト等を介して動力を得ていたエアコ
ンやパワーステアリング等においても、電動アクチュエ
ータによって作動させる提案がなされており、バッテリ
の負荷が大きくなる傾向にあり、これに対応するために
バッテリ電圧を１２Ｖから４２Ｖ程度の高電圧に高める
ことが予期されている。このためオルタネータの容量を
大きくする必要があるが、発電電動機と別途オルタネー
タの容量を大きくすることは非合理的であり、かつ、大
容量のオルタネータを常時エンジンで作動させると、燃
費の悪化を招くという問題があった。
【０００６】上記のような前者の従来技術の問題に対し
て、後者の従来技術にあっては、エンジンとクラッチモ
ータとアシストモータの運転を制御することにより、モ
ータ駆動による走行およびエンジンアシスト・回生・発
電を効率よく行うことができる。しかしながら、この後
者の従来技術は、既存のエンジンと変速装置とを有した
パワートレーンとは全く異なる構成であって、既存のパ
ワートレーンを利用したり、既存の生産ラインを利用す
るすることができないため、非常に高価になってしまう
という問題を有している。
【０００７】本発明は上述の従来の問題点に着目してな
されたもので、既存の車両におけるスタータ及びオルタ
ネータを廃止し、既存のパワートレーンを利用可能であ
るとともに既存の生産ラインを利用可能な安価な構成と
することができ、かつ、発電容量の向上および回生能力
の向上により発電電動機の小型化を図ることができると
ともに、角速度変化を抑えて制御性の向上を図ることが
できる、新規な発電電動ユニットを提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、図１のクレーム対応図
に示すように、エンジンの出力軸と、ニュートラル状態
及び前後進状態を切り替え可能であるとともに変速比を
変更可能な変速装置の入力軸と、の間に介在される発電
電動ユニットであって、前記エンジンの出力軸と変速装
置の入力軸との間で駆動力の切断及び伝達を行うクラッ
チｃと、前記クラッチｃよりも前記エンジンの出力軸側
に設けられ、前記エンジン出力軸との間でトルクを授受
可能に設けられた発電電動機ｂと、を備え、前記エンジ
ンの出力軸と前記発電電動機ｂとの間に、出力軸の曲げ
振動を吸収する吸収プレートｄが設けられ、前記クラッ
チｃの締結面よりも変速装置側の部材と変速装置の入力
軸との間に、捻り振動を吸収するダンパｅ２が設けられ
ていることとした。
【０００９】したがって、エンジンが停止しているとき
に、発電電動機ｂをスタータとして機能させることがで
きる。また、エンジンが駆動している時に、発電電動機
ｂを発電機として機能させればオルタネータとして使用
でき、また、電動機として機能させれば、エンジンの駆
動力をアシストすることができる。
【００１０】また、前記クラッチｃを直結状態とした時
に、エンジン側と変速装置側とから曲げ振動や捻じれ振
動が前記クラッチｃに入力されても、これらの振動を吸
収プレートｄとダンパｅ２により吸収することができ
る。よって、前記発電電動機ｂに入力される回転力が安
定することで軸直交方向の相対変位が生じ難くなり、こ
れにより発電電動機ｂの入出力効率を向上させることが
できる。
【００１１】請求項２に記載の発明においては、エンジ
ンの出力軸と、ニュートラル状態及び前後進状態を切り
替え可能であるとともに変速比を変更可能な変速装置の
入力軸と、の間に介在される発電電動ユニットであっ
て、前記エンジンの出力軸と変速装置の入力軸との間で
駆動力の切断及び伝達を行うクラッチｃと、前記クラッ
チｃよりも前記エンジンの出力軸側に設けられ、前記エ
ンジン出力軸との間でトルクを授受可能に設けられた発
電電動機ｂと、を備え、前記エンジンの出力軸と前記発
電電動機ｂとの間に、出力軸の曲げ振動を吸収する吸収
プレートｄが設けられ、前記クラッチｃの締結面よりも
エンジン側の部材に捻り振動を吸収するダンパｅ１が設
けられていることとした。
【００１２】したがって、エンジンが停止しているとき
に、発電電動機ｂをスタータとして機能させることがで
きる。また、エンジンが駆動している時に、発電電動機
ｂを発電機として機能させればオルタネータとして使用
でき、また、電動機として機能させれば、エンジンの駆
動力をアシストすることができる。
【００１３】また、前記クラッチを直結状態とした時
に、エンジン側と変速装置側とから曲げ振動や捻じれ振
動が前記クラッチｃに入力されても、これらの振動を吸
収プレートｄとダンパｅ１により吸収することができ
る。よって、前記発電電動機ｂに安定した回転が入力さ
れることにより、軸直交方向の相対変位が生じ難くな
り、これにより発電電動機ｂの入出力効率を向上させる
ことができる。
【００１４】また、エンジン出力トルクの変動や、前記
クラッチｃの締結によるトルク変動等が発生した場合に
おいても前記ダンパｅ１が前記発電電動機ｂと直接つな
がるように設けられているため、前記発電電動機ｂの角
速度変動をより吸収し、これにより、安定した制御動作
を行うことが可能となる。
【００１５】請求項３に記載の発明においては、前記発
電電動機が、前記発電電動ユニットを覆う外側ハウジン
グの内周面に設けられたステータｂ１及びコイルと、前
記クラッチｃを覆うクラッチケースの外周面に設けられ
たロータｂ２とで構成されていることとした。
【００１６】したがって、発電電動機ｂの容量を大きく
する場合、ロータｂ２の径方向長さ及び軸方向長さを確
保する必要があるが、ロータｂ２を支持する部材等を設
けることなく、ロータｂ２の径方向長さ及び軸方向長さ
を確保することが可能となり、発電能力及び駆動力の両
方を大きくすることができる。
【００１７】請求項４に記載の発明においては、前記ク
ラッチｃとして電磁クラッチが設けられていることとし
た。
【００１８】したがって、油圧等の条件に拘束されるこ
となく任意の状態でエンジンと駆動軸を締結もしくは解
除をすることが可能となる。
【００１９】請求項５に記載の発明においは、記クラッ
チｃとして油圧クラッチが設けられていることとした。
【００２０】請求項６に記載の発明においては、前記発
電電動ユニットにトルクコンバータが設けられ、前記ク
ラッチｃが、このトルクコンバータのロックアップ状態
を形成可能に設けられたロックアップクラッチであるこ
ととした。
【００２１】したがって、エンジンの出力が小さな車両
においても、発進トルク等を十分発生することが可能と
なり、また、回生作動時には、前記ロックアップクラッ
チの締結により、駆動輪側からトルクコンバータに入力
される駆動トルクにより発電電動機のロータが回転され
て回生エネルギを得ることができる。また、別途クラッ
チを設けることが不要となる。
【００２２】請求項７に記載の発明においては、前記外
側ハウジングにおいて発電電動機ｂのステータｂ１の固
定面に冷媒が通るジャケットが設けられていることとし
た。
【００２３】したがって、発電電動機ｂのステータが冷
却されて発電電動機ｂの熱による機能低下を防止でき
る。
【００２４】請求項８に記載の発明においては、前記発
電電動ユニットに油圧クラッチの締結力を供給するオイ
ルポンプが内蔵されていることとした。
【００２５】したがって、外部にオイルポンプを設ける
必要がなく、構成をコンパクトにすることができる。
【００２６】請求項９に記載の発明においては、前記発
電電動ユニットの外部に、前記油圧クラッチの締結力及
び前記変速装置の制御圧を供給する電動オイルポンプを
備えていることとした。
【００２７】したがって、エンジン停止時においても常
に油圧を発生することが可能となり、油圧クラッチを任
意のタイミングで接続することができる。
【００２８】
【実施の形態】以下本願発明における各実施の形態をよ
り詳しく説明する。 （実施の形態１）図２は、本発明の実施の形態１の発電
電動ユニット１０２を示す断面図である。この発電電動
ユニット１０２は、エンジン２３の出力軸１３と変速装
置１０５の入力軸１０５ａとの間に介在されている。
【００２９】前記エンジン２３はガソリンにより運転さ
れ、このエンジン２３のクランク軸１８から出力される
回転力がエンジン出力軸１３を介してエンジン２３の側
面に固定された発電電動ユニット１０２に出力される。
また、変速装置１０５は、周知の無段変速装置であり、
プラネタリギヤから構成された前後進切換部１０３とベ
ルト・プーリ式の変速機構部１０４とから構成されてい
る。
【００３０】発電電動ユニット１０２は、外側ハウジン
グ５及びコンバータケース３により独立した２室に構成
され、外側ハウジング５とコンバータケース３によって
区画されたモータ室３２には、電動機及び発電機として
機能する発電電動機（後述のフローチャートではＳＴＲ
／ＡＬＴと表記する。）１０２ｂが設けられており、コ
ンバータケース３内にはトルクコンバータ１０２ａが設
けられ、トルクコンバータ１０２ａには、ロックアップ
用の電磁クラッチ１０２ｄが設けられている。このトル
クコンバータ１０２ａのコンバータケース３は、内部に
隔壁３ｄが構成され、これにより２室構成となってい
る。この２室はそれぞれ油室であるトルクコンバータ部
分と、乾燥室である電磁クラッチ部分とからなる。な
お、電磁クラッチ１０２ｄは、４２Ｖ電磁ロックアップ
クラッチ用端子１９からスリップリング１９ａを介して
コイル１６ｂに対する通電および通電カットにより締結
および締結解除作動を行うよう構成されている。
【００３１】前記コンバータカバー３はオイルポンプ駆
動軸３ａに連結されており、コンバータカバー３の回転
によってオイルポンプ駆動軸３ａに回転力が入力され内
蔵オイルポンプ４を駆動し油圧を発生する。この時コン
バータカバー３と外側ハウジング５とにより区画される
空間は、コンバータカバー３の回転を妨げないために乾
燥室としてあり、オイルポンプケース３０ａとオイルポ
ンプ駆動軸３ａの間にはオイルシール７が設けられてい
る。
【００３２】外側ハウジング５は、エンジン２３に固定
支持されており、オイルポンプケース３０ａ及びステー
タ固定軸３０ｂにより構成されている。ステータ固定軸
３０ｂは中空軸構造を取っており、この中空軸内には駆
動軸１７が貫通支持されている。また、前記ステータ固
定軸３０ｂには前記オイルポンプ駆動軸３ａが回転可能
に支持されると共に、ステータブレード１１がワンウェ
イクラッチ９を介して固定支持されている。このワンウ
ェイクラッチ９はステータブレード１１がコンバータカ
バー３の回転方向と同じ方向には回転しないが、反対方
向に油圧によるトルクが発生したときは、ステータブレ
ード１１がその方向に回転可能に支持するものである。
【００３３】前記ステータ固定軸３０ｂに貫通支持され
た駆動軸１７には、タービンランナ１２及びロックアッ
プピストン１６が結合されている。また、駆動軸１７は
前記隔壁３ｄを貫通しているが、電磁クラッチ１０２ｄ
は乾燥室内に構成されているため、隔壁３ｄと駆動軸１
７の間にはオイルシール７ａが構成されている。前記ロ
ックアップピストン１６は駆動軸１７上をスライド可能
なセレーション結合されている。また、駆動軸１７内に
は油路２２が設けてあり、この油路２２がトルクコンバ
ータ１０２ａのトルコン作動圧を供給している。また、
駆動軸１７は出力軸１３に設けられた位置決め孔７０に
相対回転可能に支持されているが、ベアリング等を介し
た固定ではなく、エンジンのクランクシャフト等の振動
が伝達されない構造となっている。
【００３４】図３にセレーション結合された結合部の拡
大断面図を示す。前記ロックアップピストン１６は入力
プレート４０及び出力プレート４１から構成され、この
２つのプレート４０，４１はトーションスプリング１５
を介して結合されている。また、この２つのプレート４
０，４１は捻り振動を吸収するために相対回動する。相
対回動時に捻りヒストルクを発生させるために、皿ばね
３８及び摩擦プレート３７が設けてある。
【００３５】これにより２つのプレート４０，４１を連
結するトーションスプリング１５の伸縮方向が規定さ
れ、急激なトルク変動を正確に吸収している。出力プレ
ート４１は駆動軸１７にセレーション結合されており、
通常時はスプリング３９によりロックアップ解除の状態
を保持するよう構成されている。
【００３６】駆動軸１７は外側ハウジング５のステータ
固定軸３０ｂを貫通し、モータ室３２へと出力されてい
る。この時、モータ室３２はロータ８の回転を妨げない
ために乾燥室となっている。また、このロータ８に対向
して発電電動機１０２ｂのステータ１が外側ハウジング
５に固定されている。コンバータケース３の外側にロー
タ８を構成することにより、ロータ８の径方向長さを確
保し、ユニット全体の軸方向長さを全く延長することな
くロータ８の軸方向長さを確保することが可能となり、
発電電動機１０２ｂの電動機および発電機としての能力
を高く設定することができる。
【００３７】外側ハウジング５外側には、発電電動機１
０２ｂに電源を供給、または回収するための電源部４４
が設置されている。ステータ１及びコイル２がこのハウ
ジング５内周面に沿って固定されている。また、外側ハ
ウジング５とステータ１の固定接触面には水冷却もしく
は冷媒封入のヒートパイプ冷却を行うためのジャケット
が設けられており、電源部４４及びステータ１近傍の冷
却を同時に行うことができるよう構成されている。駆動
軸１７は外側ハウジング５を貫通し、変速装置１０５の
入力軸１０５ａと一体に連結されている。
【００３８】前後進切換機構部１０３は、プラネタリギ
ヤにより構成されているものでリングギヤ２５とこのリ
ングギヤ２５内に設けられたクラッチ２９と、ピニオン
ギヤ２６及びこのピニオンギヤ２６を固定するためのク
ラッチ２８と、回転軸３３に連結されたサンギヤ２７か
ら構成されており、駆動軸１７から伝達された駆動力は
リングギヤ２５に伝達される。ここでクラッチ２８，２
９の接続パターンによって後進状態、ニュートラル状
態、前進状態を決定し、回転軸３３を介して変速機構部
１０４へと駆動力を伝達する。本実施の形態１では変速
機構部１０４として無段変速機を用いており、プライマ
リープーリ３４に伝達された駆動力は、ベルト３６を介
してセカンダリープーリ３５へ伝達され、図外のアイド
ラギヤ、ファイナルギヤ、デファレンシャルギヤを介し
て駆動輪へと伝達され、車輪を駆動する。
【００３９】図４には、本発明の実施の形態１における
コントロールユニットＣ１を示す。このコントロールユ
ニットＣ１は、イグニッションスイッチＳ１に接続さ
れ、車速センサＳ２、ブレーキＳＷＳ３、アクセル開度
センサＳ４、ＡＴポジションセンサＳ５、電圧計Ｓ６、
エンジン回転数センサＳ７、の各センサ信号が入力さ
れ、このセンサ信号を元に、各種演算を行い、電磁クラ
ッチ１０２ｄの電磁クラッチ部分、発電電動機１０２
ｂ、電磁弁４３、エンジンコントロールユニットＣ２に
制御信号を出力する。なお、エンジンコントロールユニ
ットＣ２は、エンジン２３の駆動をコントロールするも
のであり、本実施の形態では、前記コントロールユニッ
トＣ１からの信号を元に、後述する可変動弁機構部Ａ
１、燃料噴射装置Ａ２、点火装置Ａ３等に制御信号を出
力する。
【００４０】次に、実施の形態１のコントロールユニッ
トＣ１による制御の内容についてフローチャートに基づ
いて説明する。図５には、本発明の実施の形態１におけ
る停車状態からのエンジン始動処理４００のフローチャ
ートを示す。ステップ４０１で車速が０ｋｍ／ｈである
かどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ４０２に進
み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ４０２
でイグニッションがＯＮであるかどうかを判断し、ＹＥ
Ｓであればステップ４０３に進み、ＮＯであればこの処
理を終了する。ステップ４０３でブレーキがＯＮである
かどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ４０４に進
み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ４０４
でアクセルがＯＦＦであるかどうかを判断し、ＹＥＳで
あればステップ４０５に進み、ＮＯであればこの処理を
終了する。ステップ４０５でＡＴポジションがＰレンジ
にあるかどうかを確認し、Ｐレンジであればステップ４
０６に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステッ
プ４０６で発電電動機１０２ｂを電動機として作動させ
る。ステップ４０７でエンジン始動完了を確認する。ス
テップ４０８で発電電動機１０２ｂの電動機としての作
動を停止する。ステップ４１０で電磁クラッチ１０２ｄ
の締結を解除する。
【００４１】すなわち、このエンジン始動制御にあって
は、車速が０ｋｍ／ｈで、イグニッションがＯＮ、ブレ
ーキがＯＮ、アクセルはＯＦＦ、ＡＴのポジションがパ
ーキング位置にあることを確認し、発電電動機１０２ｂ
を電動機として駆動させる。この駆動によりエンジン２
３の出力軸１３が回転してエンジン２３が始動する。エ
ンジン始動完了を確認した後、発電電動機１０２ｂを停
止する。
【００４２】なお、ここで作動についても説明すると、
エンジン２３がアイドリング状態となると、エンジン２
３の出力軸１３から出力される駆動力は、発電電動ユニ
ット１０２に設けられたトルクコンバータ１０２ａのコ
ンバータカバー３にクランク軸曲げ振動を抑制するため
に設けられたフレキプレート１４を介して伝達され、コ
ンバータカバー３を回転駆動する。コンバータカバー３
にはオイルポンプ駆動軸３ａが連結されているため、オ
イルポンプ４が油圧を発生する。
【００４３】同時に、コンバータカバー３内部に固定さ
れたポンプインペラ１０が回転駆動され、コンバータカ
バー３内のオイルを撹拌する。このオイルはステータブ
レード１１にぶつかり流れる方向が変更される。この変
更されたオイルの流れには、エンジントルクとステータ
ブレード１１の反力が合計されることによるトルク増大
作用があり、この増大されたトルクはタービンランナ１
２を介して駆動軸１７に駆動力として伝達される。
【００４４】出力軸１３の回転によりエンジン始動時は
スタータとして作用したモータ部分であるロータ８及び
コンバータカバー３は、エンジンからの駆動力により回
転駆動されることでジェネレータとして機能することが
できる。また、駆動軸１７の駆動力により前後進切換機
構部１０３のリングギヤ２５が駆動される。この時、ク
ラッチ２８，２９を開放していると変速装置１０４に駆
動力が伝達されることはない。
【００４５】図６にはエンジンクリープ処理５００のフ
ローチャートを示す。ステップ５０１でＡＴポジション
がＤレンジにあるかどうかを判断し、ＹＥＳであればス
テップ５０２に進み、ＮＯであればこの処理を終了す
る。ステップ５０２でブレーキがＯＦＦかどうかを判断
し、ＹＥＳであればステップ５０３に進み、ＮＯであれ
ばこの処理を終了する。ステップ５０３でアクセルがＯ
ＦＦかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ５０４
に進み、ＮＯであれば通常のアクセル加速処理を行う。
ステップ５０４で通常のエンジンクリープ動作を行う。
このエンジンクリープとは、エンジン２３を駆動させて
トルクコンバータ１０２ａによるクリープ力により、僅
かに駆動力を出力するものである。なお、Ｄレンジでは
クラッチ２９が締結される。
【００４６】前進する場合には、運転者はブレーキを踏
み、セレクトレバーをＤレンジに入れる。この時、前後
進切換機構部１０３のクラッチ２９が接続される。運転
者はブレーキを踏んでいるので、駆動軸１７は固定さ
れ、エンジン出力軸１３から伝達された駆動力は、コン
バータカバー３内のポンプインペラ１０を回転すること
で、トルクコンバータ１０２ａ内にクリープ力として蓄
積される。よって、運転者がブレーキを放すと、このク
リープ力により僅かに推進される。
【００４７】図７には、定常走行処理６００のフローチ
ャートを示す。ステップ６０１でＡＴポジションがＤレ
ンジにあるかどうかを確認する。ステップ６０２ではブ
レーキがＯＦＦかどうかを判断し、ＹＥＳであればステ
ップ６０３に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。
ステップ６０３ではアクセル開度が定常状態であるかど
うかを判断し、定常であればステップ６０４へ進み、加
速であればステップ７００へ進んで加速処理を行う。ス
テップ６０４ではエンジン回転数が１０００〜３０００
ｒｐｍの間にあるかどうかを判断し、ＹＥＳであればス
テップ６０５へ進み、ＮＯであればステップ６０６に進
む。ステップ６０５では、ＳＯＣ（バッテリの充電状態
を表す量、例えばバッテリ出力電圧等）が設定値内かど
うかを判断し、ＹＥＳであれば、ステップ６０７へ進
み、ＮＯであればステップ６０６へ進む。ステップ６０
６では、発電電動機１０２ｂの発電を停止する。ステッ
プ６０７では、発電電動機１０２ｂの発電を作動する。
ステップ６０８では、電子制御スロットルによる発電分
減速補正を行う。
【００４８】すなわち、定常走行時、すなわち、アクセ
ル開度が定常状態であると判定した場合には、エンジン
回転数が１０００〜３０００ｒｐｍの範囲で、ＳＯＣが
設定値内であれば、発電電動機１０２ｂをオルタネータ
として発電作動させ、この発電作動により損失したトル
クを電子制御スロットルにより減速補正することで運転
者に違和感を与えることなく発電動作を行う。
【００４９】図８には、定常走行からの加速処理時のフ
ローチャートを示す。ステップ７０１では、発電電動機
１０２ｂの発電を停止する。
【００５０】定常走行時にアクセル開度から加速要求と
判断された場合、直ちに発電電動機１０２ｂによる発電
動作を停止し、通常のエンジンによる加速動作に移る。
これによりエンジン出力等が小さい場合においても、運
転者の要求を損なうことなく加速動作を行うことができ
る。
【００５１】図９には、可変動弁機構（以下、ＶＥＬと
表記する）６０がエンジン２３に備えられている場合の
定常走行処理のフローチャートを示す。ここでまず、Ｖ
ＥＬ６０の構成を図１２により説明する。図において５
１は吸気弁であって（実際には吸気弁の上端部を示して
いる）、この吸気弁５１は図外のスプリングからバルブ
リフタ５０に入力される付勢力により閉弁方向に付勢さ
れている。また、図において５２はカムシャフトで、こ
のカムシャフト５２が回転すると、カムシャフト５２に
一体に設けられたカム４９が回転する。このカム４９が
回転すると、これに伴って揺動アーム４７の図中左側端
部が上下し、揺動アーム４７は、図中右側端部がこれと
は逆に上下するように制御軸４５を中心に振り子運動を
繰り返す。そして、これに伴って揺動カム４８の上端部
が上下する。したがって、揺動カム４８が下方に変位し
た時に、バルブリフタ５０が下方に押されて吸気弁５１
が開弁する。なお、図中５３は揺動カム４８を反時計回
り方向に揺動付勢する捻りスプリングである。
【００５２】前記制御軸４５は、図中Ｐ２で示す点を軸
心として回動可能に支持され、この回動を図４に示した
ＶＥＬアクチュエータ（電磁アクチュエータ）Ａ１によ
り行うように構成されている。すなわち、ＶＥＬアクチ
ュエータＡ１により制御軸４５を回動させて圧肉部が移
動すると揺動アーム４７による揺動カム４８の押し下げ
量が変更されることによって、動弁機構の開閉時期とバ
ルブリフト量を変更している。これにより、機関低速低
負荷時における燃費の改善や安定した運転性、並びに高
速高負荷時における吸気の充填効率の向上による十分な
出力を確保する等のために、吸気・排気バルブの開閉時
期とバルブリフト量を機関運転状態に応じて可変制御す
るものである。本実施の形態１では、いわゆるアトキン
ソンサイクルとすることにより燃焼効率の向上を図って
いる。
【００５３】さらに、本実施の形態１にあっては、上記
のＶＥＬアクチュエータＡ１の駆動に基づいて吸気弁５
１が全く開弁しない状態、すなわち弁停止状態を形成可
能に構成されている。このように弁停止させた場合、エ
ンジン２３のシリンダ内の空気が密閉されて気体の流入
流出に伴う移動エネルギの損失が無くなる。
【００５４】以下に、図９のフローチャートについて説
明する。ステップ８０１ではＡＴポジションがＤレンジ
にあるかどうかを確認する。ステップ８０２ではブレー
キがＯＦＦかどうかを判断し、ＹＥＳであればステップ
８０３に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステ
ップ８０３ではアクセル開度が定常状態であるかどうか
を判断し、定常であればステップ８０４へ進み、加速で
あればステップ７００へ進んで加速処理を行う。ステッ
プ８０４ではエンジン回転数が１０００〜３０００ｒｐ
ｍの間にあるかどうかを判断し、ＹＥＳであればステッ
プ８０５へ進み、ＮＯであればステップ８０６へ進む。
ステップ８０５では、ＳＯＣが設定値内かどうかを判断
し、ＹＥＳであればステップ８０７へ進み、ＮＯであれ
ばステップ８０６へ進む。ステップ８０６では、発電電
動機１０２ｂの発電を停止する。ステップ８０７では、
発電電動機１０２ｂの発電を作動する。ステップ８０８
では、ＶＥＬによる吸排気弁位相制御によりアトキンソ
ンサイクルにする。
【００５５】この定常走行処理にあっては基本的な制御
フローは前述の図７における制御と同じであるが、本制
御では、電子制御スロットルによる回生分減速補正を行
うのではなく、ＶＥＬ６０により、吸排気弁位相をアト
キンソンサイクルにすることによって、燃焼効率の向上
を図り、その燃焼効率向上分を発電するようにしている
点で異なる。
【００５６】図１０（ａ）には、エンジン再始動処理９
００のフローチャートを示す。なお、後述する他の実施
の形態についても基本的に同様の処理を行うが、ステッ
プ９０６においては各実施の形態ごとに異なる処理を行
うため、処理Ｓと記されたステップ９０６に関しては、
同じく図１０（ｂ）に示してある表を参照されたい。ス
テップ９０１では、車速を判断し、０ｋｍ／ｈであれば
ステップ９０２へ進み、０ｋｍ／ｈ以外であれば、この
処理を終了する。
【００５７】ステップ９０２では、ブレーキがＯＦＦか
どうかを判断し、ＹＥＳであればステップ９０３に進
み、ＮＯであればこの処理を終了する。ステップ９０３
では、アクセルがＯＮかどうかを判断し、ＹＥＳであれ
ばステップ９０４に進み、ＮＯであればこの処理を終了
する。ステップ９０４では、ＳＯＣが設定値以上かどう
かを判断し、ＹＥＳであればステップ９０５に進み、Ｎ
Ｏであればこの処理を終了する。
【００５８】ステップ９０５では、アクセル開度から緩
加速か急加速かどうかを判断し、緩加速であればステッ
プ９０６へ進み、急加速であればステップ９１２へ進
む。ステップ９０６では、前後進切換機構部１０３にお
いてＮレンジに切替る信号を出力する。ステップ９０７
では、発電電動機１０２ｂを電動機として作動させる。
ステップ９０８では、エンジン回転数からエンジン始動
を確認する。ステップ９０９では、発電電動機１０２ｂ
の電動機としての作動を停止させる。ステップ９１０で
は、前後進切換機構部１０３においてＤレンジに切替る
信号を出力する。
【００５９】すなわち、エンジン再始動処理を行う場
合、すなわち、走行中にエンジン２３を停止してからエ
ンジン２３を再始動する場合は、次の２つの状況があ
る。１つめは、ＡＴポジションがＤレンジで、エンジン
２３が停止しており、かつ車速０ｋｍ／ｈの場合であ
り、この時は、ブレーキがＯＦＦであることを確認する
と、アクセルがＯＮ、ＳＯＣ＞設定値である時は、アク
セル開度から緩加速か急加速かを判定し、急加速であれ
ば、発電電動機１０２ｂのモータとしての駆動回転数を
上昇させて、車速を上昇させ、さらに、この回転数が１
４００ｒｐｍ以上になると、スタータとして駆動し、エ
ンジン回転数からエンジン始動を確認後、発電電動機１
０２ｂの電動機としての作動を停止する。
【００６０】緩加速であれば、前後進切換機構部１０３
に対してＤレンジからＮレンジに切替る信号を出力し、
一旦駆動軸１７と変速装置１０４との接続を解除する。
次に発電電動機１０２ｂをスタータとして作動（電動機
として作動）させ、エンジン２３を始動し、エンジン回
転数からエンジン始動を確認した後、発電電動機１０２
ｂのスタータとしての機能を停止させ、前後進切換機構
部１０３に対してＮレンジからＤレンジへ切替る信号を
出力し、駆動軸１７と変速装置１０４とを接続し、通常
のエンジン走行状態に移行する。ここで、エンジン始動
時に前後進切換機構部１０３においてＤ→Ｎ→Ｄと切替
るのは、エンジン始動のためのトルク等の変動が駆動輪
に伝達されることにより、運転者に違和感を与えること
がないよう配慮したためである。
【００６１】図１３には、前後進切換機構部１０３にお
いてＤ→Ｎ→Ｄ切替を行うシフトバルブ４２部分の構成
を示す。このシフトバルブ４２は図外のシフトレバーに
接続されており、このシフトレバーの操作に基づき、
Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，２，１の各ポジションに切り換わる。
シフトバルブ４２が、Ｄレンジに位置している時には図
中Ｄに示す油路にライン圧が供給され、また、Ｒレンジ
に位置している時には図中Ｒで示す油路にライン圧が供
給されて、この油圧信号を受けて、前後進切換機構部１
０３が前後進を切替るように構成されている。また、Ｎ
レンジの際にはどの油路にもライン圧が供給されない。
【００６２】また、Ｄの油路の途中には電磁弁４３が設
けられ、電磁弁４３の非駆動時にはＤの油路にライン圧
が供給されるが、電磁弁４３の駆動時にはこのＤの油路
が塞がれて前後進切換機構部１０３に対してはＮレンジ
の信号が出力されている状態となる。そこで、ステップ
９０６および９１０の処理により変速レンジをＤ→Ｎ→
Ｄに変更する場合、Ｄ→Ｎの切り換えは電磁弁４３を駆
動させ、Ｎ→Ｄの切り換えは電磁弁４３の駆動を停止さ
せることで行う。電磁弁４３を設けたことにより、応答
性の高いＤ→Ｎ→Ｄ切替が可能となる。
【００６３】２つめは、車速が０ｋｍ／ｈ以外の時で、
このときはこの処理を終了する。
【００６４】図１１（ａ）には、減速状態から加速状態
に切り替わる際の減速再加速処理のフローチャートを示
す。なお、後述する他の実施の形態についても基本的に
同様の処理を行うが、ステップ１０１１及びステップ１
０１５においては各実施の形態ごとに異なる処理を行う
ため、処理Ｓ１及び処理Ｓ２と記されたステップ１０１
１及び１０１５に関しては、同じく図１１（ｂ）に示し
てある表を参照されたい。ステップ１００１では、アク
セルがＯＦＦかどうかを判断し、ＹＥＳであればステッ
プ１００２に進み、ＮＯであればこの処理を終了する。
ステップ１００２では、エンジン２３への燃料噴射をカ
ットする。ステップ１００３では、ＶＥＬ６０による弁
停止を行う。ステップ１００５では、発電電動機１０２
ｂによる回生作動を行う。ステップ１００６では、ＳＯ
Ｃが設定値内かどうかを判断しＹＥＳであればステップ
１００６へ進み、ＮＯであればステップ１００７へ進
む。ステップ１００７では、発電電動機１０２ｂによる
回生作動を停止し、この処理を終了する。ステップ１０
０８では、アクセル開度から急加速か緩加速かを判断
し、急加速であればステップ１００９へ進み、緩加速で
あればステップ１０１３へ進み、踏み込みがなければこ
の処理を終了する。
【００６５】ステップ１００９では、発電電動機１０２
ｂによる回生動作を停止する。ステップ１０１０では、
エンジン２３の燃料噴射を再開する。ステップ１０１１
では、トルクコンバータによる駆動力の伝達に加え、電
磁クラッチを半クラッチからロックアップ状態まで制御
して接続する。ステップ１０１２では、通常のエンジン
によるアクセル加速を行う。ステップ１０１３では、発
電電動機１０２ｂによる回生作動を停止する。ステップ
１０１４では、エンジンへの燃料噴射を再開する。ステ
ップ１０１５では、電磁クラッチの接続を解除し、トル
クコンバータにより駆動力を伝達する。ステップ１０１
６では、通常のエンジン２３によるアクセル加速を行
う。
【００６６】すなわち、減速状態においてアクセルがＯ
ＦＦの時は、燃料噴射をカットし、ＶＥＬ６０による弁
停止、つまり吸気弁５１を塞ぐこととし、エンジン２３
のシリンダ内を密閉状態に保つ。それにより、いわゆる
エンジンブレーキ状態となって出力軸１３→クランク軸
１８と動力が伝達され、ピストンが駆動された際、シリ
ンダ内の空気の出入りがなくなるため、気体の移動によ
るエネルギ損失分がなくなって、エンジンブレーキ分の
制動力が低下する。その分を発電電動機１０２ｂにより
回生することにより、違和感なく回生を行うことができ
る。ＳＯＣが設定値内でなければ、発電電動機１０２ｂ
による回生動作は停止する。ＳＯＣが設定値内で、アク
セルがＯＮであるときは、つまり加速状態に移行する
と、このアクセル開度から急加速か緩加速かを判断し、
急加速であれば、回生動作を停止し、エンジン燃料噴射
を再開し、トルクコンバータによる駆動力の伝達に加え
て、電磁クラッチを半クラッチからロックアップ状態ま
で制御して接続し、通常のエンジン駆動時と同様アクセ
ルで加速する。
【００６７】緩加速であれば、発電電動機１０２ｂによ
る回生作動を停止し、エンジンの燃料噴射を再開し、電
磁クラッチ１０２ｄを接続することなく、トルクコンバ
ータ１０２ａによる駆動力の伝達を行い、通常のエンジ
ン駆動時と同様アクセルで加速する。
【００６８】なお、本実施の形態１においては、回生時
エンジンを停止させるものとし、この場合、変速装置１
０５等に必要な油圧は別途設けられた油圧発生手段によ
り供給されるものとし、エンジン停止を行わない場合
（フューエルカットにとどめる場合）においては、前記
油圧発生手段は不要である。
【００６９】以上説明したように、本発明の実施の形態
１では、トルクコンバータ１０２ａをロックアップ状態
とするクラッチとして電磁クラッチ１０２ｄを設け、ト
ルクコンバータ１０２ａの外側ハウジング５内に、発電
電動機１０２ｂを設けた構成としたため、発電電動機１
０２ｂをスタータ・オルタネータ・駆動アシスト・回生
手段のいずれの機能も発揮させることができ、しかも、
既存のパワートレーンの構成を大幅に変更することが不
要であるとともに、生産ラインも大幅な変更が不要で、
低コストの手段とすることができる。よって、スタータ
・オルタネータ・駆動アシスト・回生の機能を有した発
電電動ユニットを安価に提供することができる。さら
に、トルクコンバータ１０２ａのハウジングとして既存
品をそのまま用いることができるため、パワートレーン
として、既存のトルクコンバータ１０２ａをそのまま用
いる仕様と、本発明の発電電動ユニットを用いた仕様と
２通りの仕様の設定が可能となり、設計自由度の向上を
図ることができる。
【００７０】また、トルクコンバータ１０２ａをロック
アップ状態とした時に、エンジン側と変速機側とから曲
げ振動や捻じれ振動がトルクコンバータ１０２ａに入力
されても、これらの振動をフレキプレート１４とトーシ
ョンスプリング１５により吸収することができる。よっ
て、トルクコンバータ１０２ａから出力される駆動軸１
７に連結されたロータ８と外側ハウジング５との間で軸
直交方向の相対変位が生じ難くなり、これにより発電電
動機１０２ｂにおいてロータ８とステータ１との間隔を
狭くしても両者が干渉し難くなり、発電電動機１０２ｂ
の入出力効率を向上させることができる。また、ロータ
８をコンバータケース３外側に設けたことにより、発電
電動機１０２ｂの径方向及び軸方向の長さを確保でき、
駆動容量及び回生容量を大きくすることが可能となる。
また、外側ハウジング５には冷媒を流すジャケットを設
けているため、これによってもステータ１を冷却でき、
熱による機能低下を防止できる。また、内蔵オイルポン
プ４を設けたことにより、外部にオイルポンプ設ける必
要がなく、構成をコンパクトにすることができる。ま
た、ＶＥＬ６０による弁停止によりエンジン２３のエネ
ルギ損失を抑えた分だけエンジン側の抵抗を落として、
この抵抗を落とした分だけ回生することにより、違和感
なく回生を行うことができ、回生能力の向上を図ること
ができる。すなわち、従来、エンジン２３と発電電動機
１０２ｂ側とが直結された状態では、回生作動を行う
と、通常のエンジンブレーキ相当の制動力に加えて回生
分の制動力が発生するため、制動力が増して違和感を感
じる。しかしながら、この実施の形態１では、この直結
状態において、エンジン２３のエネルギ損失を抑えてエ
ンジンブレーキの制動力を低下させ、この低下分を回生
するからトータルの制動力はエンジンブレーキ分となっ
て違和感が生じない。
【００７１】（実施の形態２）図１４は、本願発明の実
施の形態２を示す断面図である。この実施の形態２は、
発電電動機１０２の構成が実施の形態１と異なるだけで
基本的構成は実施の形態１と同じであるので、同じ構成
には同じ符号を付けることで説明を省略し、相違点のみ
を説明する。
【００７２】発電電動ユニット１０２は、外側ハウジン
グ５及びクラッチケース３ａにより独立した２室に構成
され、外側ハウジング５とクラッチケース３ａによって
区画されたモータ室３２には、電動機及び発電機として
機能する発電電動機１０２ｂが設けられており、クラッ
チケース３ａ内には油圧クラッチ１０２ｃのみが設けら
れている。なお、油圧クラッチ１０２ｃは、ロックアッ
プピストン１６が油圧により締結および締結解除作動を
行う。
【００７３】また、クラッチケース３ａには、オイルポ
ンプ駆動軸３０ｂが連結されており、このクラッチケー
ス３ａの回転により、内蔵オイルポンプ４を駆動し油圧
を発生する。また、オイルポンプ駆動軸３０ｂと、外側
ハウジング５との間には、モータ室３２を乾燥室として
保つために、オイルシール７が設けられている。前記オ
イルポンプ駆動軸３０ｂに貫通支持された駆動軸１７に
は、ロックアップピストン１６が駆動軸１７上をスライ
ド可能にセレーション結合されている。このセレーショ
ン結合部の説明は、前記実施の形態１と同じであるので
省略する。また、駆動軸１７内には油路２２が設けてあ
り、この油路２２が油圧室２１の油圧を調整可能として
いる。これにより油圧クラッチ１０２ｃとしての締結力
を発生する。図１５には、本発明の実施の形態１におけ
るコントロールユニットＣ１を示す。このコントロール
ユニットＣ１は、イグニッションスイッチＳ１に接続さ
れ、車速センサＳ２、ブレーキＳＷＳ３、アクセル開度
センサＳ４、ＡＴポジションセンサＳ５、電圧計Ｓ６、
エンジン回転数センサＳ７、の各センサ信号が入力さ
れ、このセンサ信号を元に、各種演算を行い、油圧クラ
ッチ１０２ｃ、発電電動機１０２ｂ、電磁弁４３、エン
ジンコントロールユニットＣ２に制御信号を出力する。
なお、エンジンコントロールユニットＣ２は、エンジン
２３の駆動をコントロールするものであり、本実施の形
態では、前記コントロールユニットＣ１からの信号を元
に、後述する可変動弁機構部Ａ１、燃料噴射装置Ａ２、
点火装置Ａ３等に制御信号を出力する。実施の形態１で
は、電磁クラッチへの制御信号が出力されていたが、本
実施の形態２には電磁クラッチではなく、油圧クラッチ
１０２ｃへの出力信号により半クラッチからロックアッ
プ状態までの制御を行う。
【００７４】次に、実施の形態２のコントロールユニッ
トＣ１による制御の内容について説明する。本発明の実
施の形態２における制御フローは、実施の形態１と同様
エンジン出力軸１３と駆動軸１７との間に設けられた油
圧クラッチ１０２ｃと、エンジン２３との間に発電電動
機１０２ｂを設けた点で、基本的に実施の形態１と同じ
制御をすることが可能となる。ただし、実施の形態１に
おいて設けられていた、トルクコンバータがないため、
図１１に示す減速再加速処理１０００における、加速時
の制御が異なる。以下、この相違点について詳述する。
【００７５】図１１のステップ１０１１において、アク
セル開度から急加速と判断され、発電電動機１０２ｂの
回生作動を停止し、エンジン燃料の噴射を再開した後、
油圧クラッチ１０２ｃを半クラッチからロックアップ状
態まで制御して接続する。これにより、小さなエンジン
トルクでもスムーズな発進トルクを得ることが可能とな
る。また、運転者に違和感を与えることなく、再度エン
ジントルクを駆動軸１７に伝達する事が可能となる。
【００７６】次に、ステップ１０１５においても、前述
の半クラッチからロックアップ状態まで制御すること
で、同様にスムーズにトルクを伝達することが可能とな
る。
【００７７】以上説明したように、本発明の実施の形態
２では、クラッチとして油圧クラッチ１０２ｃを設け、
エンジン２３と油圧クラッチ１０２ｃの間に発電電動機
１０２ｂを設けた構成としたため、発電電動機１０２ｂ
をスタータ・オルタネータ・駆動アシスト・回生手段の
いずれの機能も発揮させることができ、しかも、既存の
パワートレーンの構成を大幅に変更することが不要であ
るとともに、生産ラインも大幅な変更が不要で、低コス
トの手段とすることができる。また、トルクコンバータ
を持たないため、さらに低コスト化することができる。
また、構成をさらにコンパクトにすることが可能となる
ため、適用可能な車種の範囲を広げることができる。
【００７８】（実施の形態３）図１６は、本願発明の実
施の形態３を示す断面図である。この実施の形態３は、
発電電動ユニット１０２の構成が実施の形態１と異なる
だけで基本的構成は実施の形態１と同じであるので、同
じ構成には同じ符号を付けることで説明を省略し、相違
点のみを説明する。
【００７９】発電電動ユニット１０２は、外側ハウジン
グ５及びコンバータケース３により独立した２室に構成
され、外側ハウジング５とコンバータケース３によって
区画されたモータ室３２には、電動機及び発電機として
機能する発電電動機１０２ｂが設けられており、コンバ
ータケース３内にはトルクコンバータ１０２ａが設けら
れている。このトルクコンバータ１０２ａは油圧クラッ
チ１０２ｃを備えており、これによりロックアップ状態
を形成することができる。また、この油圧クラッチ１０
２ｃは、駆動軸１７に対してスライド可能にセレーショ
ン結合されており、このセレーション結合は実施の形態
１において、図３に示した結合と同じものである。
【００８０】前記コンバータケース３のエンジン側には
入力軸９０が設けられており、この入力軸９０上にはロ
ータ支持部材８ａが連結されている。このロータ支持部
材８ａの構造は、実施の形態１におけるロックアップピ
ストン１６の構造（図３参照）と同じであるが、入力軸
９０とこのロータ支持部材８ａの関係は、実施の形態１
においてセレーション結合されていたものとは異なり、
スライド不可能な形で連結されている。前記ロータ支持
部材８ａには、ロータ８が設けられており、外側ハウジ
ング５の内周面に設けられたステータ１及びコイル２と
ともに、発電電動機１０２ｂを構成している。
【００８１】また、この発電電動ユニット１０２外側に
モータにより油圧を発生する電動オイルポンプ８０が設
けられており、イグニッションスイッチと同時にこの電
動オイルポンプ８０から必要な油圧が変速装置１０５、
油圧クラッチ１０２ｃ及びトルクコンバータ１０２ａ等
に供給される。このため、エンジンの停止・始動に関わ
らず、常に必要な油圧を供給することができる。
【００８２】上記構成により、エンジン２３のクランク
軸１８から出力される回転力がエンジン出力軸１３を介
してエンジン２３の側面に固定された発電電動ユニット
１０２に出力される。この回転力はクランク軸曲げ振動
を抑制するために設けられたフレキプレート１４を介し
て伝達され、ロータ支持部材８ａを回転する。これによ
りロータ８が回転し、この回転力は急激トルク変動捻り
角吸収ヒステリシスを持ったロータ支持部材８ａを介し
て入力軸９０に入力され、コンバータケース３を回転す
る。コンバータケース３に固定されたポンプインペラ１
０の回転により、タービンランナ１２が回転し、この回
転により駆動軸１７が回転駆動される。
【００８３】本発明の実施の形態３のコントロールユニ
ットは、実施の形態２と同じであるため図１５を参照さ
れたい。
【００８４】次に、実施の形態３における制御フローを
説明する。この制御フローも、実施の形態１との相違点
のみ説明する。図１０におけるエンジン再始動処理９０
０において、アクセル開度から緩加速と判断した場合、
外部に電動オイルポンプ８０が設けられているため、常
に油圧は供給されており、前後進切り替え装置に対して
ライン圧を供給し、Ｎレンジに切り替えることでＤ→Ｎ
→Ｄ切り替えを行う。
【００８５】図１１における減速再加速処理１０００に
おいて、減速から加速に移行し、アクセル開度から急加
速と判定された場合、発電電動機１０２ｂの回生作動を
停止し、エンジン燃料の噴射を再開し、ステップ１０１
１において、トルクコンバータ１０２ａによるトルク伝
達に加えて、油圧クラッチ１０２ｃを半クラッチからロ
ックアップ状態まで制御することでより確実にトルクを
伝達する。また、緩加速と判定された場合は、発電電動
機１０２ｂの回生作動を停止し、エンジンの燃料噴射を
再開し、ステップ１０１５において、油圧クラッチ１０
２ｃを接続せず、トルクコンバータ１０２ａのみによる
トルク伝達を行う。
【００８６】これにより、運転者に違和感を与えること
なくスムーズに要求に応えることができる。
【００８７】以上説明したように、本発明の実施の形態
３では、トルクコンバータ１０２ａのロックアップクラ
ッチとして、油圧クラッチ１０２ｃを設け、発電電動ユ
ニット１０２の外部に電動オイルポンプ８０を設けたこ
とにより、油圧クラッチ１０２ｃに対して常に油圧を供
給することが可能となり、任意のタイミングで接続を可
能としており、この点で、実施の形態１における電磁ク
ラッチとの動作的な差は生じない。しかしながら、トル
クコンバータ１０２ａ内を実施の形態１では油室と乾燥
室に分割していたのに対し、本実施の形態３においては
油室のみで構成することが可能となり、この点でトルク
コンバータ１０２ａ内にオイルシール等を設ける必要が
なく、構成を簡略化することが可能となる。
【００８８】また、ロータ支持部材８ａに急激トルク変
動捻り角吸収ヒステリシスを持ったダンパ機構を設けた
ことにより、トルク変動による角速度変動を極力抑える
ことが可能となり、ロータ８の安定した回転を達成する
ことができる。
【００８９】（実施の形態４）図１７は、本願発明の実
施の形態４を示す断面図である。この実施の形態４は、
発電電動ユニット１０２の構成が実施の形態１と異なる
だけで基本的構成は実施の形態１と同じであるので、同
じ構成には同じ符号を付けることで説明を省略し、相違
点のみを説明する。
【００９０】発電電動ユニット１０２は、外側ハウジン
グ５及びコンバータケース３により独立した２室に構成
され、外側ハウジング５とコンバータケース３によって
区画されたモータ室３２には、電動機及び発電機として
機能する発電電動機１０２ｂが設けられており、コンバ
ータケース３内にはトルクコンバータ１０２ａが設けら
れている。このトルクコンバータ１０２ａは油圧クラッ
チ１０２ｃを備えており、これによりロックアップ状態
を形成することができる。
【００９１】前記コンバータケース３外側には、ロータ
８が設けられており、外側ハウジング５の内周面に設け
られたステータ１及びコイル２とともに、発電電動機１
０２ｂを構成している。
【００９２】また、この発電電動ユニット１０２外側に
モータにより油圧を発生する電動オイルポンプ８０が設
けられており、イグニッションスイッチと同時にこの電
動オイルポンプ８０から必要な油圧が変速装置１０５、
油圧クラッチ１０２ｃ及びトルクコンバータ１０２ａ等
に供給される。このため、エンジンの停止・始動に関わ
らず、常に必要な油圧を供給することができる。
【００９３】上記構成により、エンジン２３のクランク
軸１８から出力される回転力がエンジン出力軸１３を介
してエンジン２３の側面に固定された発電電動ユニット
１０２に出力される。この回転力はクランク軸曲げ振動
を抑制するために設けられたフレキプレート１４を介し
て伝達され、コンバータケース３を回転する。これによ
りロータ８が回転し、ジェネレータとして機能すること
ができる。コンバータケース３に固定されたポンプイン
ペラ１０の回転により、タービンランナ１２が回転し、
この回転により駆動軸１７が回転駆動される。
【００９４】本発明の実施の形態４のコントロールユニ
ットは、実施の形態２と同じであるため図１５を参照さ
れたい。
【００９５】次に、実施の形態３における制御フローを
説明する。この制御フローも、実施の形態１との相違点
のみ説明する。図１０におけるエンジン再始動処理９０
０において、アクセル開度から緩加速と判断した場合、
外部に電動オイルポンプ８０が設けられているため、常
に油圧は供給されており、前後進切り替え装置に対して
ライン圧を供給し、Ｎレンジに切り替えることでＤ→Ｎ
→Ｄ切り替えを行う。
【００９６】図１１における減速再加速処理１０００に
おいて、減速から加速に移行し、アクセル開度から急加
速と判定された場合、発電電動機１０２ｂの回生作動を
停止し、エンジン燃料の噴射を再開し、ステップ１０１
１において、トルクコンバータ１０２ａによるトルク伝
達に加えて、油圧クラッチ１０２ｃを半クラッチからロ
ックアップ状態まで制御することでより確実にトルクを
伝達する。また、緩加速と判定された場合は、発電電動
機１０２ｂの回生作動を停止し、エンジン燃料の噴射を
再開し、ステップ１０１５において、油圧クラッチ１０
２ｃを接続せず、トルクコンバータ１０２ａのみによる
トルク伝達を行う。
【００９７】これにより、運転者に違和感を与えること
なくスムーズに要求に応えることができる。
【００９８】以上説明したように、本実施の形態４の構
成をとったことにより、従来の油圧ロックアップクラッ
チ付きトルクコンバータをそのまま適用し、このトルク
コンバータ１０２ａの外周に発電電動機１０２ｂを構成
したため、軸方向長さを全く延長することなく、発電電
動ユニット１０２を構成することが可能となり、従来の
車両に何ら設計の変更なく適用することができる。ま
た、発電電動ユニット１０２の外部にモータにより油圧
を発生する電動オイルポンプ８０を用いたことにより、
エンジンの駆動状態に関わらず任意のタイミングで油圧
クラッチ１０２ｃの断接を可能としている。
【００９９】
【発明の効果】以上説明してきたように、本願請求項１
に記載の発明によれば、エンジンと変速装置の間にクラ
ッチを設け、このエンジンの出力軸と発電電動機との間
に、出力軸の曲げ振動を吸収する吸収プレートを設け、
前記クラッチの締結面よりも変速装置側の部材と変速装
置の入力軸との間に、捻り振動を吸収するダンパを設け
る構成としたことにより、前記クラッチを直結状態とし
たときに、エンジン側と変速装置側とから曲げ振動や捻
れ振動が前記発電電動機に入力されてもこれらの振動を
吸収プレートとダンパにより吸収することができる。よ
って、前記発電電動機に安定した回転を入力することに
より、軸直行方向の相対変位が生じにくくなり、これに
より発電電動機の入出力効率を向上させることができ
る。
【０１００】請求項２に記載の発明によれば、曲げ振動
を吸収する吸収プレート及び捻り振動を吸収するダンパ
が発電電動機と直接つながるように設けられているた
め、発電電動機の角速度変動をより吸収し、これによ
り、安定した制御動作を行うことができる。
【０１０１】請求項３に記載の発明によれば、発電電動
機の容量を大きくする場合、ロータの径方向長さ及び軸
方向長さを確保する必要があるが、ロータを支持する部
材等を設けることなく、ロータの径方向長さを確保する
ことが可能となり、発電能力及び駆動力の両方を大きく
することができる。
【０１０２】請求項４に記載の発明によれば、油圧等の
条件に拘束されることなく任意の状態でエンジンと駆動
軸を締結もしくは解除をすることが可能となる。
【０１０３】請求項６に記載の発明によれば、エンジン
の出力が小さな車両においても、発進トルク等を十分発
生することが可能となり、また、回生作動時には、前記
ロックアップクラッチの締結により、駆動輪側からトル
クコンバータに入力される駆動トルクにより発電電動機
のロータが回転されて回生エネルギを得ることができ
る。
【０１０４】請求項７に記載の発明によれば、ロータが
回転するのに伴ってハウジング内に空気の流れが生じて
発電電動機が冷却され、熱による発電電動機の機能低下
を防止できる。
【０１０５】請求項８に記載の発明によれば、発電電動
機のステータが冷却されて発電電動機の熱による機能低
下を防止できる。
【０１０６】請求項９に記載の発明によれば、外部にオ
イルポンプ設ける必要がなく、構成をコンパクトにする
ことができる。
【０１０７】請求項１０に記載の発明によれば、エンジ
ンの状態に関わらず、常に油圧を供給することが可能と
なり、これにより、油圧クラッチに電磁クラッチと同じ
働きをさせることが可能になり、しかも、変速装置等に
常に必要な油圧を供給することが可能なため、他の油圧
発生手段を設ける必要がないため、構成を簡略化するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を示すクレーム対応図を示す。
【図２】本発明の実施の形態１の構成を示す断面図であ
る。
【図３】本発明の実施の形態１のセレーション結合部の
拡大断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１のコントロールユニット
のブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態１のエンジン始動処理のフ
ローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１のエンジンクリープ処理
のフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１の定常走行処理のフロー
チャートである。
【図８】本発明の実施の形態１の加速処理のフローチャ
ートである。
【図９】本発明の実施の形態１の可変動弁機構がある場
合の定常走行処理のフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態１のエンジン再始動処理
のフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態１の減速再加速処理のフ
ローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態１の可変動弁機構の拡大
断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態１のシフトバルブを示す
断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２の構成を示す断面図で
ある。
【図１５】本発明の実施の形態２のコントロールユニッ
トのブロック図である。
【図１６】本発明の実施の形態３の構成を示す断面図で
ある。
【図１７】本発明の実施の形態４の構成を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
１ ステータ ２ コイル ３ コンバータカバー ３ａ オイルポンプ駆動軸 ３ｂ 隔壁 ３ｃ クラッチケース ４ 内蔵オイルポンプ ５ 外側ハウジング ６ フィン ７ オイルシール ８ ロータ ８ａ ロータ支持部材 ９ ワンウェイクラッチ １０ ポンプインペラ １０ａ インペラシェル １０ｂ インペラブレード １１ ステータブレード １２ タービンランナ １３ 出力軸 １４ フレキプレート １５ トーションスプリング １６ ロックアップピストン １６ａ 摩擦材 １６ｂ コイル １７ 駆動軸 １８ クランク軸 １９ ４２Ｖ電磁ロックアップクラッチ用端子 １９ａ スリップリング ２１ 油圧室 ２２ 油路 ２３ エンジン ２４ ミッションケース ２５ リングギヤ ２６ ピニオンギヤ ２７ サンギヤ ２８ クラッチ ２９ クラッチ ３０ 内側ハウジング ３０ａ オイルポンプケース ３０ｂ ステータ固定軸 ３１ ロックアップピストン結合部 ３２ モータ室 ３３ 回転軸 ３４ プライマリープーリ ３５ セカンダリプーリ ３６ ベルト ３７ 摩擦プレート ３８ 皿ばね ３９ スプリング ４０ 入力プレート ４１ 出力プレート ４２ シフトバルブ ４３ 電磁弁 ４４ 電源部 ４５ 制御軸 ４６ 制御カム ４７ 揺動アーム ４８ 揺動カム ４９ カム ５０ バルブリフター ５１ 吸気弁 ５２ カムシャフト ６０ 可変動弁機構 ７０ 位置決め孔 ８０ 電動オイルポンプ ９０ 入力軸 １０２ 発電電動ユニット １０２ａ トルクコンバータ １０２ｂ 発電電動機 １０２ｃ 油圧クラッチ １０２ｄ 電磁クラッチ １０３ 前後進切換機構部 １０４ 変速機構部 １０５ 変速装置 １０５ａ 入力軸 ａ 発電電動ユニット ｂ 発電電動機 ｃ クラッチ ｄ 吸収プレート ｅ１ ダンパ ｅ２ ダンパ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０２Ｋ 7/10 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ Ｆターム(参考） 3D039 AA02 AA31 AB01 AB27 AC03 AC07 AC15 AC34 AC45 AD01 AD06 AD53 5H115 PA01 PA08 PA11 PA12 PC06 PG04 PI16 PI29 PI30 PO02 PO17 PU01 PU23 PU25 PV01 QA10 QE01 QE02 QE10 QE13 QH08 QI04 QN03 RB08 RE02 RE03 RE05 RE06 RE07 SE04 SE05 SE08 SE09 TB01 TE02 TI02 TO13 TO21 TO23 TO30 5H607 AA04 BB01 BB02 BB14 BB26 CC03 CC09 DD03 EE02 EE03 EE04 EE33 FF24

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンの出力軸と、ニュートラル状態
    及び前後進状態を切り替え可能であるとともに変速比を
    変更可能な変速装置の入力軸と、の間に介在される発電
    電動ユニットであって、 前記エンジンの出力軸と変速装置の入力軸との間で駆動
    力の切断及び伝達を行うクラッチと、 前記クラッチよりも前記エンジンの出力軸側に設けら
    れ、このエンジン出力軸との間でトルクを授受可能に設
    けられた発電電動機と、 を備え、 前記エンジンの出力軸と前記発電電動機との間に、出力
    軸の曲げ振動を吸収する吸収プレートが設けられ、 前記クラッチの締結面よりも変速装置側の部材と変速装
    置の入力軸との間に、捻り振動を吸収するダンパが設け
    られていることを特徴とする発電電動ユニット。
  2. 【請求項２】 エンジンの出力軸と、ニュートラル状態
    及び前後進状態を切り替え可能であるとともに変速比を
    変更可能な変速装置の入力軸と、の間に介在される発電
    電動ユニットであって、 前記エンジンの出力軸と変速装置の入力軸との間で駆動
    力の切断及び伝達を行うクラッチと、 前記クラッチよりも前記エンジンの出力軸側に設けら
    れ、このエンジン出力軸との間でトルクを授受可能に設
    けられた発電電動機と、 を備え、 前記エンジンの出力軸と前記発電電動機との間に、出力
    軸の曲げ振動を吸収する吸収プレートが設けられ、 前記クラッチの締結面よりもエンジン側の部材に捻り振
    動を吸収するダンパが設けられていることを特徴とする
    発電電動ユニット。
  3. 【請求項３】 前記発電電動機が、 前記発電電動ユニットを覆う外側ハウジングの内周面に
    設けられたステータ及びコイルと、 前記クラッチを覆うクラッチケースの外周面に設けられ
    たロータとで構成されていることを特徴とする請求項１
    または２に記載の発電電動ユニット。
  4. 【請求項４】 前記クラッチとして電磁クラッチが設け
    られていることを特徴とする請求項１ないし３に記載の
    発電電動ユニット。
  5. 【請求項５】 前記クラッチとして油圧クラッチが設け
    られていることを特徴とする請求項１ないし３に記載の
    発電電動ユニット。
  6. 【請求項６】 前記発電電動ユニットにトルクコンバー
    タが設けられ、前記クラッチが、このトルクコンバータ
    のロックアップ状態を形成可能に設けられたロックアッ
    プクラッチであることを特徴とする請求項１ないし５に
    記載の発電電動ユニット。
  7. 【請求項７】 前記外側ハウジングにおいて発電電動機
    のステータの固定面に冷媒が通るジャケットが設けられ
    ていることを特徴とする請求項１ないし７に記載の発電
    電動ユニット。
  8. 【請求項８】 前記発電電動ユニットに油圧クラッチの
    締結力を供給するオイルポンプが内蔵されていることを
    特徴とする請求項１ないし８に記載の発電電動ユニッ
    ト。
  9. 【請求項９】 前記発電電動ユニットの外部に、前記油
    圧クラッチの締結力及び前記変速装置の制御圧を供給す
    る電動オイルポンプを備えていることを特徴とする請求
    項１ないし８に記載の発電電動ユニット。
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