JP2017171101A - ハイブリッド車両用トランスミッション - Google Patents

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Abstract

【課題】、軽量かつコンパクトで、安価なハイブリッド車両用トランスミッションを実現する。
【解決手段】このトランスミッションは、入力軸１と、出力軸２と、複数の入力ギアＧｉ１〜Ｇｉ４と、複数の出力ギアＧｏ１〜Ｇｏ４と、モータギアＧｍと、入力側及び出力側のシンクロ機構１２，１３と、を備えている。複数の入力ギアは、それぞれ入力軸１に支持されている。複数の出力ギアは、それぞれ出力軸２に支持され、対応する入力ギアからのトルクが伝達される。モータギアＧｍは、モータＭのトルクを複数の入力ギアのいずれかに伝達する。入力側のシンクロ機構１２は、モータギアＧｍに噛み合うハイブリッド入力ギアと、入力軸１と、の間を連結及び連結解除する。出力側のシンクロ機構１３は、ハイブリッド入力ギアからトルクが伝達される出力ギアと、出力軸２と、の間を連結及び連結解除する。
【選択図】図１

Description

本発明は、トランスミッション、特に、複数の変速段を有し、エンジン及び電動モータの回転速度を変速して出力するハイブリッド車両用トランスミッションに関する。
エンジンと電動モータを動力源とするハイブリッド車両が既に提供されており、ハイブリッド車両用の電力伝達制御装置（トランスミッション）として特許文献１に示されたものがある。この特許文献１に示された装置は、複数のエンジン側の変速段と、複数の電動モータ側の変速段と、備えている。そして、エンジン側の変速段及び電動モータ側の変速段の両方に変速要求があり、その変速要求の組み合わせが特定の組み合わせの場合に特殊な制御が行われるようになっている。そして、この特殊な制御によって、途切れのないトルクアシストを実現している。
特開２０１４−１３６４９５号公報
特許文献１のトランスミッションでは、全体の構成が複雑であるために装置が大型化し、また安価に構成することが困難である。
本発明の課題は、軽量かつコンパクトで、安価なハイブリッド車両用トランスミッションを実現することにある。
（１）本発明の一側面に係るハイブリッド車両用トランスミッションは、複数の変速段を有し、エンジン及び電動モータの回転速度を変速して出力する。このトランスミッションは、エンジンからのトルクが入力される入力軸と、入力軸と平行に配置された出力軸と、複数の入力ギアと、複数の出力ギアと、モータトルク伝達部材と、入力側連結手段と、出力側連結手段と、を備えている。複数の入力ギアは、複数の変速段に対応して設けられ、それぞれ入力軸に支持されている。複数の出力ギアは、複数の変速段に対応して設けられ、それぞれ出力軸に支持され、複数の入力ギアからのトルクが伝達される。モータトルク伝達部材は、電動モータのトルクを複数の入力ギアのいずれかに伝達する。入力側連結手段は、モータトルク伝達部材によりトルクが伝達されるハイブリッド入力ギアと、入力軸と、の間を連結及び連結解除する。出力側連結手段は、ハイブリッド入力ギアからトルクが伝達される出力ギアと、出力軸と、の間を連結及び連結解除する。
このトランスミッションでは、エンジンからのトルクは、入力軸→入力ギア及び出力ギアの対→出力軸の経路で伝達される。
また、電動モータからのトルクは、ハイブリッド入力ギアからトルクが伝達される出力ギアが出力側連結手段によって出力軸に連結され、以下の経路で伝達される。
（ａ）ハイブリッド入力ギアが入力側連結手段によって入力軸に連結される場合は、モータトルク伝達部材→ハイブリッド入力ギア→入力軸→他の入力ギア及び出力ギアの対→出力軸の経路で伝達される。
（ｂ）ハイブリッド入力ギアが入力軸に連結されない場合は、モータトルク伝達部材→ハイブリッド入力ギア及び対応する出力ギアの対→出力軸の経路で伝達される。
ここでは、装置全体の構成を簡単に実現でき、軽量かつコンパクトで、安価な装置を実現できる。
（２）本発明の別の側面に係るハイブリッド車両用トランスミッションでは、ハイブリッド入力ギアは、複数の変速段のうちの最高速段よりも低速側の変速段用の入力ギアである。
（３）本発明のさらに別の側面に係るハイブリッド車両用トランスミッションでは、入力側連結手段は、ハイブリッド入力ギア及びハイブリッド入力ギアより１段高速側の変速段用入力ギアのうちのいずれかと、入力軸と、を選択的に連結及び連結解除する。
（４）本発明のさらに別の側面に係るハイブリッド車両用トランスミッションでは、ハイブリッド入力ギアは、複数の変速段のうちの最低速段以外の高速段側の変速段用の入力ギアである。
（５）本発明のさらに別の側面に係るハイブリッド車両用トランスミッションでは、ハイブリッド入力ギアは、複数の変速段のうちの最高速段の１段低速側であってかつ３速用以上の変速段用の入力ギアである。
（６）本発明のさらに別の側面に係るハイブリッド車両用トランスミッションでは、複数の入力ギアは、それぞれ入力軸に回転自在に支持された１速用入力ギア、２速用入力ギア、３速用入力ギア、及び４速用入力ギアを含む。また、複数の出力ギアは、それぞれ出力軸に固定された１速用出力ギア、２速用出力ギア、及び４速用出力ギアと、出力軸に回転自在に支持された３速用出力ギアを含む。そして、ハイブリッド入力ギアは、３速用入力ギアである。
（７）本発明のさらに別の側面に係るハイブリッド車両用トランスミッションでは、モータトルク伝達部材は、電動モータの出力軸に連結され、ハイブリッド入力ギアに噛み合うモータ用ギアである。
以上のような本発明では、軽量かつコンパクトで、安価なハイブリッド車両用トランスミッションを実現することができる。
本発明の一実施形態によるトランスミッションの構成を示す模式図。 変速パターンの一例を示す図。 変速パターン１のトルクフローを示す図。 変速パターン２のトルクフローを示す図。 変速パターン３のトルクフローを示す図。 変速パターン４のトルクフローを示す図。 変速パターン５のトルクフローを示す図。 変速パターン６のトルクフローを示す図。 変速パターン７のトルクフローを示す図。 変速パターン８のトルクフローを示す図。 変速パターン９のトルクフローを示す図。 変速パターン１０のトルクフローを示す図。 変速パターン１１のトルクフローを示す図。 本発明の他の実施形態によるトランスミッションの構成を示す模式図。 図１５のトランスミッションの変速パターンの一例を示す図。 変速パターン１のトルクフローを示す図。 変速パターン２のトルクフローを示す図。 変速パターン３のトルクフローを示す図。 変速パターン４のトルクフローを示す図。 変速パターン５のトルクフローを示す図。 変速パターン６のトルクフローを示す図。 変速パターン７のトルクフローを示す図。 変速パターン８のトルクフローを示す図。 変速パターン９のトルクフローを示す図。
Ｉ．第１実施形
［全体構成］
図１に、本発明の第１実施形態によるハイブリッド車両用トランスミッションの概略構成を示している。このトランスミッション１０は、４段の変速段を有し、エンジン（図示せず）及び電動モータ（以下、単に「モータ」と記す）Ｍの回転速度を変速して車軸に出力するものである。
トランスミッション１０は、入力軸１と、出力軸２と、アイドラ軸３と、入力軸１に支持された入力ギア列４と、出力軸２に支持された出力ギア列５と、第１〜第３シンクロ機構（連結手段の一例）１１，１２，１３と、モータ用ギア（モータトルク伝達部材の一例）Ｇｍと、を有している。また、トランスミッション１０は、ファイナルギア列１５と、ディファレンシャルギア１６と、リバース用ギア列１７と、を有している。
［入力軸１］
入力軸１の先端は、クラッチ装置７の出力部に連結されている。エンジンからのトルクは、クラッチ装置７を介して入力軸１に入力される。なお、入力軸１は、図示しないトランスミッションケースに回転自在に支持されている。
［出力軸２］
出力軸２は、入力軸１と平行に配置され、図示しないトランスミッションケースに回転自在に支持されている。
［アイドラ軸３］
アイドラ軸３は、入力軸１及び出力軸２と平行に配置され、図示しないトランスミッションケースに回転自在に支持されている。
［入力ギア列４］
入力ギア列４は、エンジン側から順に、１速用入力ギアＧｉ１と、２速用入力ギアＧｉ２と、４速用入力ギアＧｉ４と、３速用入力ギア（ハイブリッド入力ギアの一例）Ｇｉ３と、を有している。各入力ギアＧｉ１〜Ｇｉ４は入力軸１に対して回転自在に支持されている。また、各入力ギアＧｉ１〜Ｇｉ４の歯数は、１速用入力ギアＧｉ１がもっとも小さく、高速段側にいくにしたがって大きくなっている。
［出力ギア列５］
出力ギア列５は、エンジン側から順に、１速用Ｇｏ１と、２速用出力ギアＧｏ２と、４速用出力ギアＧｏ４と、３速用出力ギアＧｏ３と、を有している。各出力ギアＧｏ１〜Ｇｏ４の歯数は、１速用出力ギアＧｏ１がもっとも大きく、高速段側にいくにしたがって小さくなっている。
１速用出力ギアＧｏ１は、出力軸２に回転不能に支持され、１速用入力ギアＧｉ１に噛み合っている。２速用出力ギアＧｏ２は、出力軸２に回転不能に支持され、２速用入力ギアＧｉ２に噛み合っている。３速用出力ギアＧｏ３は、出力軸２に回転自在に支持され、３速用入力ギアＧｉ３に噛み合っている。４速用出力ギアＧｏ４は、出力軸２に回転不能に支持され、４速用入力ギアＧｉ４に噛み合っている。
［リバース用ギア列１７］
リバース用ギア列１７は、リバース用入力ギアＧｉｂと、リバース用アイドラギアＧａｂと、リバース用出力ギアＧｏｂと、を有している。リバース用入力ギアＧｉｂは入力軸１に回転不能に支持されている。リバース用出力ギアＧｏｂは出力軸に回転自在に支持されている。そして、リバース用アイドラギアＧａｂは、アイドラ軸３に回転不能に支持され、リバース用入力ギアＧｉｂ及びリバース用出力ギアＧｏｂに噛み合っている。
［シンクロ機構１１〜１３］
第１シンクロ機構１１は入力軸１に配置されている。第１シンクロ機構１１は、１速用入力ギアＧｉ１及び２速用入力ギアＧｉ２のいずれかを選択的に入力軸１に連結し、またその連結を解除する。
第２シンクロ機構１２は入力軸１に配置されている。第２シンクロ機構１２は、３速用入力ギアＧｉ３及び４速用入力ギアＧｉ４のいずれかを選択的に入力軸１に連結し、またその連結を解除する。
第３シンクロ機構１３は出力軸２に配置されている。第３シンクロ機構１３は、３速用出力ギアＧｏ３及びリバース用出力ギアＧｏｂのいずれかを選択的に出力軸２に連結し、またその連結を解除する。
［モータ用ギアＧｍ］
モータ用ギアＧｍは、モータＭの出力軸１８に連結されている。モータ用ギアＧｍは３速用入力ギアＧｉ３に噛み合っている。したがって、モータＭのトルクは３速用入力ギアＧｉ３に入力される。
[ファイナルギア列１５]
ファイナルギア列１５は、ファイナルドライブギアＧｆｉと、ファイナルドリブンギアＧｆｏと、を有している。ファイナルドライブギアＧｆｉは出力軸２に回転不能に支持されている。ファイナルドリブンギアＧｆｏは、ディファレンシャルギア１６の入力軸（車軸）１９に固定され、ファイナルドライブギアＧｆｉに噛み合っている。
［変速パターン］
図２に、変速パターンの一例、及び各変速パターンを選択するためのシンクロ機構１１〜１３の作動と、各変速パターンの変速比と、を示している。
なお、図において、「ｓｙｎ１・・○」は、１速用入力ギアＧｉ１と入力軸１とを連結するように第１シンクロ機構１１を作動させることを示している。同様に、「ｓｙｎ２・・○」は２速用入力ギアＧｉ２と入力軸１とを連結するように第１シンクロ機構１１を作動させることを示し、「ｓｙｎ３・・○」は３速用入力ギアＧｉ３と入力軸１とを連結するように第２シンクロ機構１２を作動させることを示し、「ｓｙｎ４・・○」は４速用入力ギアＧｉ４と入力軸１とを連結するように第２シンクロ機構１２を作動させることを示している。また、「Ｄｎ−ｓｙｎ・・○」は３速用出力ギアＧｏ３と出力軸２とを連結するように第３シンクロ機構１３を作動させることを示し、「Ｒ−ｓｙｎ・・○」はリバース用出力ギアＧｏｂと出力軸２とを連結するように第３シンクロ機構１３を作動させることを示している。
変速比（「ギア」、「ｅｘ．ギア比」）の欄において、「１・・３．５」は、１速用変速比（１速用出力ギアＧｏ１の歯数／１速用入力ギアＧｉ１の歯数）が「３．５」であることを示し、以下同様に、２〜４速用変速比が、「２．４」、「１．２」、「「０．８」であることを示している。「ｅ・・２」は「３速用入力ギアＧｉ３の歯数／モータ用ギアＧｍの歯数」が「２」であることを示し、［Ｆ・・３」はファイナルギア列１５の変速比が「３」であることを示している。また、「Ｒｅｖ・・４」はリバース時の変速比（リバース用出力ギアＧｏｂの歯数／リバース用入力ギアＧｉｂの歯数）が「４」であることを示している。なお、各変速比は一例であって、これらの変速比に限定されるものではない。
＜変速パターン１（ＥＬ）＞
変速パターン１（ＥＬ）は超低速の変速段である。変速パターン１では、第１シンクロ機構１１により、１速用入力ギアＧｉ１が入力軸１に連結される。また、第２シンクロ機構１２により、３速用入力ギアＧｉ３が入力軸１に連結される。
この場合は、エンジンのトルクは、図３の実線で示すように、
エンジン→入力軸１→１速用入力ギアＧｉ１→１速用出力ギアＧｏ１→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギア１：３．５）×（ギアＦ：３）＝１０．５
である。
また、モータＭのトルクは、図３の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→３速用入力ギアＧｉ３→入力軸１→１速用入力ギアＧｉ１→１速用出力ギアＧｏ１→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達され、出力をアシストする。この経路の変速比は
（ギアｅ：２）×（ギア１：３．５）×（ギアＦ：３）＝２１
であり、エンジンのトルクフローの変速比よりも大きくなる。
したがって、発進時等の回転数の低い条件で、モータの最大トルクに大きな変速比を掛けあわせ、大きな出力トルクを得ることができる。
＜変速パターン２（１ｓｔ）＞
変速パターン２では、第１シンクロ機構１１により、１速用入力ギアＧｉ１が入力軸１に連結される。また、第３シンクロ機構１３により、３速出力ギアＧｏ３が出力軸２に連結される。
この場合は、エンジンのトルクは、変速パターン１と同様であり、図４の実線で示すように、
エンジン→入力軸１→１速用入力ギアＧｉ１→１速用出力ギアＧｏ１→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギア１：３．５）×（ギアＦ：３）＝１０．５
である。
また、モータＭのトルクは、図４の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→３速用入力ギアＧｉ３→３速用出力ギアＧｏ３→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で、直接出力軸２に伝達されて出力をアシストする。この経路の変速比は
（ギアｅ：２）×（ギア３：１．２）×（ギアＦ：３）＝７．２
である。
＜変速パターン３（２Ｌ）＞
変速パターン３では、第１シンクロ機構１１により、２速用入力ギアＧｉ２が入力軸１に連結される。また、第２シンクロ機構１２により、３速用入力ギアＧｉ３が入力軸１に連結される。
この場合は、エンジンのトルクは、図５の実線で示すように、
エンジン→入力軸１→２速用入力ギアＧｉ２→２速用出力ギアＧｏ２→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギア２：２．４）×（ギアＦ：３）＝７．２
である。
また、モータＭのトルクは、図５の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→３速用入力ギアＧｉ３→入力軸１→２速用入力ギアＧｉ２→２速用出力ギアＧｏ２→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達され、出力をアシストする。この経路の変速比は
（ギアｅ：２）×（ギア２：２．４）×（ギアＦ：３）＝１４．４
である。
したがって、モータＭを比較的大きな変速比で作動させることによって、中速で比較的大きいトルクの変速段を得ることができる。
＜変速パターン４（２ｎｄ）＞
変速パターン４では、第１シンクロ機構１１により、２速用入力ギアＧｉ１が入力軸１に連結される。また、第３シンクロ機構１３により、３速出力ギアＧｏ３が出力軸２に連結される。
この場合は、エンジンのトルクは、図６の実線で示すように、
エンジン→入力軸１→２速用入力ギアＧｉ２→２速用出力ギアＧｏ２→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギア２：２．４）×（ギアＦ：３）＝７．２
である。
また、モータＭのトルクは、図６の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→３速用入力ギアＧｉ３→３速用出力ギアＧｏ３→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で、直接出力軸２に伝達されて出力をアシストする。この経路の変速比は
（ギアｅ：２）×（ギア３：１．２）×（ギアＦ：３）＝７．２
である。
＜変速パターン５（３ｒｄ）＞
変速パターン５では、第２シンクロ機構１２により、３速用入力ギアＧｉ３が入力軸１に連結される。また、第３シンクロ機構１３により、３速用出力ギアＧｏ３が出力軸２に連結される。
この場合は、エンジンのトルクは、図７の実線で示すように、
エンジン→入力軸１→３速用入力ギアＧｉ３→３速用出力ギアＧｏ３→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギア３：１．２）×（ギアＦ：３）＝３．６
である。
また、モータＭのトルクは、変速パターン４と同様であり、図７の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→３速用入力ギアＧｉ３→３速用出力ギアＧｏ３→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で、出力軸２に直接伝達され、出力をアシストする。この経路の変速比は
（ギアｅ：２）×（ギア３：１．２）×（ギアＦ：３）＝７．２
である。
＜変速パターン６（４ｔｈ）＞
変速パターン６では、第２シンクロ機構１２により、４速用入力ギアＧｉ４が入力軸１に連結される。また、第３シンクロ機構１３により、３速用出力ギアＧｏ３が出力軸２に連結される。
この場合は、エンジンのトルクは、図８の実線で示すように、
エンジン→入力軸１→４速用入力ギアＧｉ４→４速用出力ギアＧｏ４→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギア４：０．８）×（ギアＦ：３）＝２．４
である。
また、モータＭのトルクは、変速パターン４及び５と同様であり、図８の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→３速用入力ギアＧｉ３→３速用出力ギアＧｏ３→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で、出力軸２に直接伝達されて出力をアシストする。この経路の変速比は
（ギアｅ：２）×（ギア３：１．２）×（ギアＦ：３）＝７．２
である。
＜変速パターン７（後進：Ｒｅｖ）＞
変速パターン７はエンジン及びモータＭの駆動によって後進する場合に使用される。この変速パターン７では、第２シンクロ機構１２により、３速用入力ギアＧｉ３が入力軸１に連結される。また、第３シンクロ機構１３により、リバース用出力ギアＧｏｂが出力軸２に連結される。
この場合は、エンジンのトルクは、図９の実線で示すように、
エンジン→入力軸１→リバース用入力ギアＧｉｂ→リバース用アイドラギアＧｉａ→リバース用出力ギアＧｏｂ→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギアＲｅｖ：４）×（ギアＦ：３）＝１２
である。
また、モータＭのトルクは、図９の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→３速用入力ギアＧｉ３→入力軸１→リバース用入力ギアＧｉｂ→リバース用アイドラギアＧｉａ→リバース用出力ギアＧｏｂ→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で出力軸２に伝達され、出力をアシストする。この経路の変速比は
（ギアｅ：２）×（ギアＲｅｖ：４）×（ギアＦ：３）＝２４
である。
＜変速パターン８（ＥＶｍａｘ）＞
変速パターン８では、クラッチ装置７は連結されていない。すなわち、モータＭのみのトルクで駆動される。この変速パターン８では、第１シンクロ機構１１により、１速用入力ギアＧｉ１が入力軸１に連結される。また、第２シンクロ機構１２により、３速用入力ギアギアＧｉ３が入力軸１に連結される。
この場合は、モータＭのトルクは、図１０の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→３速用入力ギアＧｉ３→入力軸１→１速用入力ギアＧｉ１→１速用出力ギアＧｏ１→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギアｅ：２）×（ギア１：３．５）×（ギアＦ：３）＝２１
である。
＜変速パターン９（ＥＶｍｉｎ）＞
変速パターン９では、クラッチ装置７は連結されていても、連結が解除されていてもよい。いずれにしても、エンジンのトルクは出力側に伝達されない。この変速パターン９では、第３シンクロ機構１３のみが作動し、３速用出力ギアＧｏ３が出力軸２に連結される。
この場合は、モータＭのトルクは、図１１の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→３速用入力ギアＧｉ３→３速用出力ギアＧｏ３→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギアｅ：２）×（ギア３：１．２）×（ギアＦ：３）＝７．２
である。
＜変速パターン１０（ＥＶＲｅｖ）＞
変速パターン１０は、モータＭの駆動のみによって後進する場合に使用される。この場合、クラッチ装置７は連結が解除されている。また、この変速パターン１０では、第２シンクロ機構１２により、３速用入力ギアＧｉ３が入力軸１に連結される。また、第３シンクロ機構１３により、リバース用出力ギアＧｏｂが出力軸２に連結される。
この場合は、モータＭのトルクは、図１２の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→３速用入力ギアＧｉ３→入力軸１→リバース用入力ギアＧｉｂ→リバース用アイドラギアＧｉａ→リバース用出力ギアＧｏｂ→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギアｅ：２）×（ギアＲｅｖ：４）×（ギアＦ：３）＝２４
である。
＜変速パターン１１（始動）＞
変速パターン１１は、エンジン始動時に使用される。この場合は、第２シンクロ機構１２のみが作動し、３速用入力ギアＧｉ３が入力軸１に連結される。また、クラッチ装置７は連結されている。この状態でモータＭを作動させると、モータＭのトルクは、図１３の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→３速用入力ギアＧｉ３→入力軸１→クラッチ装置７→エンジン
に伝達され、エンジンを回転させて始動することができる。
［回生及び発電］
以上の各変速パターンにおける逆経路で、すなわち、車輪側から、ディファレンシャルギア１６→ファイナルギア列１５→出力ギア列５→入力ギア列４→モータ用ギアＧｍの経路でモータＭを回転させることによって回生を行うことができる。
また、エンジンからのトルクを、入力軸１、３速用入力ギアＧｉ３、及びモータ用ギアＧｍを介してモータＭに伝達し、モータＭを回転させることによって、発電を行うことができる。
ＩＩ．第２実施形
［全体構成］
図１４に、本発明の第２実施形態によるハイブリッド車両用トランスミッションの概略構成を示している。第１実施形態と同様に、このトランスミッション２０は、４段の変速段を有し、エンジン（図示せず）及びモータＭのトルクを変速して車軸に出力するものである。なお、このトランスミッション２０では、リバース用のギア列を設けていないが、モータＭの駆動のみ（逆回転駆動）によって後進することが可能である。後進についての説明はここでは省略する。
トランスミッション２０は、入力軸２１と、出力軸２２と、入力軸２１に支持された入力ギア列２４と、出力軸２２に支持された出力ギア列２５と、第１〜第３シンクロ機構（連結手段の一例）３１，３２，３３と、モータ用ギア（モータトルク伝達部材の一例）Ｇｍと、を有している。また、トランスミッション２０は、第１実施形態と同様の構成のファイナルギア列１５と、ディファレンシャルギア１６と、を有している。
［入力軸２１、出力軸２２、及び入力ギア列２４］
入力軸２１、出力軸２２，及び入力ギア列２４の構成は、第１実施形態と同様である。すなわち、入力軸２１にはエンジンからのトルクが入力される。また、出力軸２２は、入力軸２１と平行に配置されている。入力ギア列２４は、１速用入力ギア（ハイブリッド入力ギアの一例）Ｇｉ１、２速用入力ギアＧｉ２、３速用入力ギアＧｉ３、及び４速用入力ギアＧｉ４を有している。
［出力ギア列２５］
出力ギア列２５は、エンジン側から順に、１速用出力ギアＧｏ１、２速用出力ギアＧｏ２、３速用出力ギアＧｏ３、及び４速用出力ギアＧｏ４を有している。各出力ギアＧｏ１〜Ｇｏ４は、対応する入力ギアＧｉ１〜Ｇｉ４に噛み合っている。１速用出力ギアＧｉ１は、出力軸２２に回転自在に支持され、２速用出力ギアＧｏ２、３速用出力ギアＧｏ３、及び４速用出力ギアＧｏ４は、出力軸２に回転不能に支持されている。
［シンクロ機構３１〜３３］
第１シンクロ機構３１は入力軸２１に配置されている。第１シンクロ機構３１は、１速用入力ギアＧｉ１及び２速用入力ギアＧｉ２のいずれかを選択的に入力軸１に連結し、またその連結を解除する。
第２シンクロ機構３２は入力軸２１に配置されている。第２シンクロ機構３２は、３速用入力ギアＧｉ３及び４速用入力ギアＧｉ４のいずれかを選択的に入力軸１に連結し、またその連結を解除する。
第３シンクロ機構３３は出力軸２２に配置されている。第３シンクロ機構３３は、１速用出力ギアＧｏ１を出力軸２２に連結し、またその連結を解除する。
［モータ用ギアＧｍ］
モータ用ギアＧｍは、モータＭの出力軸３８に連結されている。モータ用ギアＧｍは１速用入力ギアＧｉ１に噛み合っている。したがって、モータＭのトルクは、１速用入力ギアＧｉ１に入力される。
［変速パターン］
図１５に、変速パターンの一例と、各変速パターンを選択するためのシンクロ機構３１〜３３の作動と、各変速パターンの変速比（一例）と、を示している。図において示す記号等は、第１実施形態と同様である。
＜変速パターン１（ＥＬ−１ｓｔ）＞
変速パターン１では、第１シンクロ機構３１により、１速用入力ギアＧｉ１が入力軸２１に連結される。また、第３シンクロ機構３３により、１速用出力ギアＧｏ１が出力軸２２に連結される。
この場合は、エンジンのトルクは、図１６の実線で示すように、
エンジン→入力軸２１→１速用入力ギアＧｉ１→１速用出力ギアＧｉ１→出力軸２２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギア１：３．５）×（ギアＦ：３）＝１０．５
である。
また、モータＭのトルクは、図１６の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→１速用入力ギアＧｉ１→１速用出力ギアＧｉ１→出力軸２２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達され、出力をアシストする。この経路の変速比は
（ギアｅ：１．２）×（ギア１：３．５）×（ギアＦ：３）＝１２．６
である。
＜変速パターン２（２ｎｄ）＞
変速パターン２では、第１シンクロ機構３１により、２速用入力ギアＧｉ１が入力軸２１に連結される。また、第３シンクロ機構３３により、１速用出力ギアＧｏ１が出力軸２２に連結される
この場合は、エンジンのトルクは、図１７の実線で示すように、
エンジン→入力軸２１→２速用入力ギアＧｉ２→２速用出力ギアＧｏ２→出力軸２２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギア２：２．４）×（ギアＦ：３）＝７．２
である。
また。モータＭのトルクは、変速パターンと同様であり、図１７の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→１速用入力ギアＧｉ１→１速用出力ギアＧｏ１→出力軸２２→ファイナルギア列１５
の経路で、直接出力軸２に伝達されて出力をアシストする。この経路の変速比は
（ギアｅ：１．２）×（ギア１：３．５）×（ギアＦ：３）＝１２．６
である。
＜変速パターン３（３ｒｄ）＞
変速パターン３では、第２シンクロ機構３２により、３速用入力ギアＧｉ３が入力軸２１に連結される。また、第３シンクロ機構３３により、１速用出力ギアＧｏ１が出力軸２２に連結される。
この場合は、エンジンのトルクは、図１８の実線で示すように、
エンジン→入力軸２１→３速用入力ギアＧｉ３→３速用出力ギアＧｏ３→出力軸２２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギア３：１．２）×（ギアＦ：３）＝３．６
である。
また、モータＭのトルクは、変速パターン１と同様であり、図１８の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→１速用入力ギアＧｉ１→１速用出力ギアＧｏ１→出力軸２２→ファイナルギア列１５
の経路で、直接出力軸２に伝達されて出力をアシストする。この経路の変速比は
（ギアｅ：１．２）×（ギア１：３．５）×（ギアＦ：３）＝１２．６
である。
＜変速パターン４（３ｈｉｇｈ）＞
変速パターン４では、第１シンクロ機構３１により、１速用入力ギアＧｉ１が入力軸２１に連結される。また、第２シンクロ機構３２により、３速用入力ギアＧｉ３が入力軸２１に連結される。
この場合は、エンジンのトルクは、図１９の実線で示すように、
エンジン→入力軸２１→３速用入力ギアＧｉ３→３速用出力ギアＧｏ３→出力軸２２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギア３：１．２）×（ギアＦ：３）＝３．６
である。
また、モータＭのトルクは、図１９の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→１速用入力ギアＧｉ１→入力軸２１→３速用入力ギアＧｉ３→３速用出力ギアＧｏ３→出力軸２２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達され、出力をアシストする。この経路の変速比は
（ギアｅ：１．２）×（ギア３：１．２）×（ギアＦ：３）＝４．３２
である。
＜変速パターン５（４ｔｈ）＞
変速パターン５では、第２シンクロ機構３２により、４速用入力ギアＧｉ４が入力軸２１に連結される。また、第３シンクロ機構３３により、１速出力ギアＧｏ１が出力軸２２に連結される。
この場合は、エンジンのトルクは、図２０の実線で示すように、
エンジン→入力軸２１→４速用入力ギアＧｉ４→４速用出力ギアＧｏ４→出力軸２２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギア４：０．８）×（ギアＦ：３）＝２．４
である。
また、モータＭのトルクは、変速パターンと同様であり、図２０の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→１速用入力ギアＧｉ１→１速用出力ギアＧｏ１→出力軸２２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達され、出力をアシストする。この経路の変速比は
（ギアｅ：１．２）×（ギア１：３．５）×（ギアＦ：３）＝１２．６
である。
＜変速パターン６（４ｈｉｇｈ）＞
変速パターン６では、第１シンクロ機構３１により、１速用入力ギアＧｉ１が入力軸２１に連結される。また、第２シンクロ機構３２により、４速用入力ギアＧｉ４が入力軸２１に連結される。
この場合は、エンジンのトルクは、変速パターン５と同様であり、図２１の実線で示すように、
エンジン→入力軸２１→４速用入力ギアＧｉ４→４速用出力ギアＧｏ４→出力軸２２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギア４：０．８）×（ギアＦ：３）＝２．４
である。
また、モータＭのトルクは、図２１の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→１速用入力ギアＧｉ１→入力軸２１→４速用入力ギアＧｉ４→４速用出力ギアＧｏ４→出力軸２２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達され、アシストする。この経路の変速比は
（ギアｅ：１．２）×（ギア４：０．８）×（ギアＦ：３）＝２．８８
である。
＜変速パターン７（ＥＶｍａｘ）＞
変速パターン７では、クラッチ装置７は連結されていない。すなわち、モータＭのみのトルクで駆動される。この変速パターン７では、第１シンクロ機構１１により、１速用入力ギアＧｉ１が入力軸２１に連結される。また、第３シンクロ機構１３により、１速用出力ギアＧｏ１が出力軸２２に連結される。
この場合は、モータＭのトルクは、変速パターン１と同様であり、図２２の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→１速用入力ギアＧｉ１→１速用出力ギアＧｏ１→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギアｅ：１．２）×（ギア１：３．５）×（ギアＦ：３）＝１２．６
である。
＜変速パターン８（ＥＶｍｉｎ）＞
変速パターン８では、変速パターン７と同様に、クラッチ装置７は連結されておらず、モータＭのみのトルクで駆動される。この変速パターン８では、第１シンクロ機構３１により、１速用入力ギアＧｉ１が入力軸２１に連結される。また、第２シンクロ機構３２により、４速用入力ギアＧｉ４が入力軸に連結される。
この場合は、モータＭのトルクは、変速パターン６と同様であり、図２３の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→１速用入力ギアＧｉ１→入力軸２１→４速用入力ギアＧｉ４→４速用出力ギアＧｏ４→出力軸２→ファイナルギア列１５
の経路で伝達される。この経路の変速比は
（ギアｅ：１．２）×（ギア４：０．８）×（ギアＦ：３）＝２．８８
である。
＜変速パターン９（始動）＞
変速パターン９は、エンジン始動時に使用される。この場合は、第１シンクロ機構３１のみが作動し、１速用入力ギアＧｉ１が入力軸２１に連結される。また、クラッチ装置７は連結されている。この状態でモータＭを作動させると、モータＭのトルクは、図２４の破線で示すように、
モータＭ→モータ用ギアＧｍ→１速用入力ギアＧｉ１→入力軸２１→クラッチ装置７→エンジン
に伝達され、エンジンを回転させて始動することができる。
［回生・発電］
回生及び発電については、第１実施形態とトルクの伝達経路が異なるだけで、基本的に同様の動作である。
［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
（ａ）前記実施形態の変速パターンは単なる一例であり、種々の変速パターンを実現することが可能である。
（ｂ）前記実施形態では、モータと入力ギアとをモータギアで連結したが、ギア列やベルト等、他のトルク伝達部材を用いてもよい。
（ｃ）前記実施形態では、ＡＭＴ（自動変速マニュアルトランスミッション）に本発明を適用したが、ＤＣＴ（デュアルクラッチトランスミッション）にも、本発明を同様に適用することができる。
（ｄ） モータのトルクが入力されるハイブリッド入力ギアとしては、第１実施形態のように、「４段変速のトランスミッションの３速用入力ギア」、すなわち、複数の変速段のうちの最高速段よりも低速側の変速段用の入力ギア（最低速段以外の高速段側の変速段用の入力ギア）が好ましい。しかし、第２実施形態のように、１速用入力ギアにモータのトルクを入力するようにしてもよく、特に限定されない。
（ｅ）前記実施形態では、トランスミッションを４段変速としたが、２段変速を含む他の多段変速のトランスミッションにも本発明を同様に適用することができる。
（ｆ）入力ギア列及び出力ギア列の各ギアの配列については、前記各実施形態に限定されない。
１，２１ 入力軸
２，２２ 出力軸
４，２４ 入力ギア列
５，２５ 出力ギア列
１０，２０ トランスミッション
１１〜１３，３１，３３ シンクロ機構（入力側、出力側連結手段）
Ｇｉ１〜Ｇｉ４ 変速用入力ギア
Ｇｏ１〜Ｇｏ４ 変速用出力ギア
Ｇｍ モータギア（モータトルク伝達部材）

Claims (7)

  1. 複数の変速段を有し、エンジン及び電動モータの回転速度を変速して出力するハイブリッド車両用トランスミッションであって、
    エンジンからのトルクが入力される入力軸と、
    前記入力軸と平行に配置された出力軸と、
    複数の変速段に対応して設けられ、それぞれ前記入力軸に支持された複数の入力ギアと、
    複数の変速段に対応して設けられ、それぞれ前記出力軸に支持され、前記複数の入力ギアからのトルクが伝達される複数の出力ギアと、
    前記電動モータのトルクを前記複数の入力ギアのいずれかに伝達するモータトルク伝達部材と、
    前記モータトルク伝達部材によりトルクが伝達されるハイブリッド入力ギアと、前記入力軸と、の間を連結及び連結解除するための入力側連結手段と、
    前記ハイブリッド入力ギアからトルクが伝達される出力ギアと、前記出力軸と、の間を連結及び連結解除するための出力側連結手段と、
    を備えたハイブリッド車両用トランスミッション。
  2. 前記ハイブリッド入力ギアは、前記複数の変速段のうちの最高速段よりも低速側の変速段用の入力ギアである、請求項１に記載のハイブリッド車両用トランスミッション。
  3. 前記入力側連結手段は、前記ハイブリッド入力ギア及び前記ハイブリッド入力ギアより１段高速側の変速段用入力ギアのうちのいずれかと、前記入力軸と、を選択的に連結及び連結解除する、請求項１又は２に記載のハイブリッド車両用トランスミッション。
  4. 前記ハイブリッド入力ギアは、前記複数の変速段のうちの最低速段以外の高速段側の変速段用の入力ギアである、請求項１から３のいずれかに記載のハイブリッド車両用トランスミッション。
  5. 前記ハイブリッド入力ギアは、前記複数の変速段のうちの最高速段の１段低速側であってかつ３速用以上の変速段用の入力ギアである、請求項４に記載のハイブリッド車両用トランスミッション。
  6. 前記複数の入力ギアは、それぞれ前記入力軸に回転自在に支持された１速用入力ギア、２速用入力ギア、３速用入力ギア、及び４速用入力ギアを含み、
    前記複数の出力ギアは、それぞれ前記出力軸に固定された１速用出力ギア、２速用出力ギア、及び４速用出力ギアと、前記出力軸に回転自在に支持された３速用出力ギアを含み、
    前記ハイブリッド入力ギアは、前記３速用入力ギアである、
    請求項５に記載のハイブリッド車両用トランスミッション。
  7. 前記モータトルク伝達部材は、前記電動モータの出力軸に連結され、前記ハイブリッド入力ギアに噛み合うモータ用ギアである、請求項１から６のいずれかに記載のハイブリッド車両用トランスミッション。
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