车辆用驱动装置 【技术领域】
本发明涉及在作为原动机而具备内燃机和电机的车辆中使用的驱动装置，详细来说，涉及能够通过变速机构将来自内燃机和电机的机械动力变速而传递至与驱动轮接合的车辆传动轴的驱动装置。
背景技术
在车辆用的变速器中，近年来已经如下的所谓的双离合器式变速器，该双离合器式变速器为了消除变速时的机械动力的传递的中断，具备由奇数档的变速档构成的第一变速机构的输入轴(以下，记为第一输入轴)、能够与内燃机的输出轴(以下，记为内燃机输出轴)接合的第一离合器、由偶数档的变速档构成的第二变速机构的输入轴(以下，记为第二输入轴)、以及能够与内燃机输出轴接合的第二离合器，通过交替接合这两个离合器，从而进行变速(例如，参照专利文献1～3)。
双离合器式变速器例如在从奇数档向偶数档变速时，预先使偶数档的齿轮啮合，将在奇数档传递机械动力的第一离合器设为断开状态，并且将在偶数档传递机械动力的第二离合器设为接合状态，由此抑制变速时的动力传递的中断。
此外，在下述的专利文献1中，公开了如上所述具备两个变速机构、且具备与一方的变速机构(第二齿轮部)的输入轴(第二输入轴)接合的电动机(第二驱动单元)的双离合器式变速器(双离合器齿轮装置)。在专利文献1中，记载了如下内容：将第二离合器设为接合状态，使从第二驱动单元输出到第二输入轴的机械动力从第二离合器传递至发动机，由此进行起转(cranking)来启动内燃机。此外，在专利文献1中，记载了如下内容：将第一离合器和第二离合器设为非接合状态(非缔结状态)，经由第二变速机构(第二齿轮部)输出来自第二驱动单元的机械动力，从而使汽车进行行驶。
此外，在下述的专利文献2、3中公开了在双离合器式变速器的第一输入轴和第二输入轴上分别连接有第一电机和第二电机的汽车。提出了通过按每个输入轴具备电机从而减小电机所要求的最大转矩的方案。
专利文献1：日本特开2006-312445号公报
专利文献2：日本特开2003-79005号公报
专利文献3：美国专利申请公开第2002/0189397号说明书
【发明内容】
如专利文献1所记载的技术那样，在使从第二驱动单元(电动机)输出至第二输入轴的机械动力从第二离合器传递至内燃机输出轴(发动机)来进行起转的情况下，为了内燃机输出轴和第二输入轴的转速变为相同，第二驱动单元需要产生内燃机的起转所需的较高的转矩。但是，为了利用作为原动机而使用的电动机(例如，永磁体式交流同步电动机)来产生这样的起转所需要的转矩，在电动机需要采用转子的表面积等的尺寸较大、最大输出转矩较大这样的电动机。
此外，以往以来，已知利用安装在内燃机且接合于内燃机输出轴的有刷DC电机、即所谓的启动电机，使旋转驱动内燃机输出轴来进行起转。但是，这样的内燃机用启动电机具有刷，因此启动次数有限。在具备内燃机和电机来作为原动机的混合动力车辆中，为了确保电机行驶期间的内燃机的启动、制动器负压，需要频繁地进行起转，因此仅使用该启动电机来进行所有这些起转，在启动电机的耐久性方面存在问题。
因此，在作为原动机而具备内燃机和电机的车辆中使用的、能够通过变速机构将来自内燃机和电机地机械动力变速而传递至接合于驱动轮的车辆传动轴的车辆用驱动装置中，要求如下技术：能够在变速机构变速时抑制从内燃机向车辆传动轴的机械动力的传递被切断，抑制作为原动机而设置的电机输出的转矩，能够使用该电机来良好地进行内燃机的起转。
本发明是鉴于上述内容而做出的，其目的在于提供一种能够抑制作为原动机而设置的电机的输出转矩、能够使用该电机来良好地进行内燃机的起转的车辆用驱动装置。
为了实现上述目的，本发明的车辆用驱动装置是被用于作为原动机而具备内燃机和电机的车辆、能够通过变速机构将来自内燃机和电机的机械动力变速而传递到与驱动轮接合的车辆传动轴的车辆用驱动装置，其特征在于，具有：第一变速机构，其能够由第一输入轴接受来自内燃机输出轴的机械动力，利用多个变速档中的某一档进行变速而传递到车辆传动轴；第二变速机构，其能够由第二输入轴接受来自内燃机输出轴和电机的机械动力，利用多个变速档中的某一档进行变速而传递到车辆传动轴；第一离合器，其能够使内燃机输出轴和第一输入轴接合；第二离合器，其能够使内燃机输出轴和第二输入轴接合；以及控制单元，其能够对第一变速机构及第二变速机构的变速档的选择、和第一离合器及第二离合器的接合状态进行控制，其中，控制单元，在进行内燃机的起转时，为了将第二输入轴接受到的机械动力减速而传递到第一输入轴，对第一变速机构和第二变速机构的变速档进行选择，并且使第一离合器成为接合状态。对从电机输出到第二输入轴的机械动力，通过第二变速机构和第一变速机构使之减速，从第一输入轴经由第一离合器而传递至内燃机输出轴。
本发明的车辆用驱动装置中，可以为：内燃机的起转是在仅将电机用作了原动机的车辆行驶、即电机行驶中进行的，控制单元对第一变速机构的变速档进行选择，使得进行起转时的内燃机转速变为预先设定的必要转速以上的最低转速。
本发明的车辆用驱动装置中，可以为，控制单元具备：第一离合器接合时转速推定单元，其能够对选择了第一变速机构的各变速档的情况，推定使第一离合器成为了接合状态的情况下的内燃机转速、即第一离合器接合时转速；转速判定单元，其判定第一离合器接合时转速是否超过预先设定的必要转速；以及变速档选择单元，其在第一离合器接合时转速超过了必要转速的情况下，在第一变速机构中选择作为算出该第一离合器接合时转速的基础的变速档，其中，转速判定单元，对最高速侧的变速档、即最高速档，判定第一离合器接合时转速是否超过必要转速，在判定为处于必要转速以下的情况下，对最高速档的低速侧的变速档进行判定。
本发明的车辆用驱动装置中，可以为：控制单元，具有第二离合器接合时转速推定单元，该第二离合器接合时转速推定单元推定使第二离合器成为了接合状态的情况下的内燃机转速、即第二离合器接合时转速，在第二离合器接合时转速超过必要转速、且低于第一离合器接合时转速的情况下，使第二离合器成为接合状态，使来自电机的机械动力从第二离合器传递到内燃机。
本发明的车辆用驱动装置中，可以为，具有：动力合并机构，其能够合并来自第二变速机构和第一变速机构的机械动力来将其传递到车辆传动轴；和动力切断机构，其能够切断动力合并机构和驱动轮之间的机械动力的传递，其中，控制单元，在车辆停止中进行内燃机的起转时，控制动力切断机构，切断动力合并机构和驱动轮之间的机械动力的传递。
本发明的车辆用驱动装置中，可以为：控制单元，选择第二变速机构的变速档中的最低速侧的变速档，并且选择第一变速机构的变速档中的最高速侧的变速档。
本发明的车辆用驱动装置中，可以为：动力切断机构是能够使结合于动力合并机构的驱动装置输出轴和车辆传动轴接合的离合机构。
本发明的车辆用驱动装置中，可以为：动力切断机构是能够使动力合并机构和车辆传动轴接合的耦合机构。
根据本发明，控制单元在进行内燃机的起转时，选择第一变速机构和第二变速机构的变速档，并且将第一离合器设为接合状态，使得将第二输入轴接受到的机械动力减速而传递至第一输入轴，从而通过第二变速机构和第一变速机构进行减速使转矩增大，使从电机输出至第二输入轴的机械动力，从第一输入轴经由第一离合器传递至内燃机输出轴。由此，能够增大作为原动机而设置的电机的输出转矩来对内燃机输出轴进行旋转驱动，能够抑制电机的输出转矩，同时良好地进行内燃机的起转。
【附图说明】
图1是表示具备实施例1的驱动装置的车辆的概略结构的示意图。
图2是对实施例1的驱动装置的双离合器机构的构造进行说明的示意图。
图3是对实施例1的驱动装置的其他方式的双离合器机构的构造进行说明的示意图。
图4是表示实施例1的驱动装置的控制单元(ECU)执行的电机行驶期间起转控制的流程图。
图5是表示在实施例1的驱动装置的控制单元(ECU)执行的电机行驶期间起转控制中，表示在第一变速机构中确定应该选择的变速档的变速档确定程序的流程图。
图6是表示具备实施例2的驱动装置的车辆的概略结构的示意图。
图7是表示实施例2的驱动装置的控制单元(ECU)执行的电机停止期间起转控制的流程图。
图8是表示在实施例2的驱动装置中具备其他方式的动力切断机构的车辆的概略结构的示意图。
符号的说明
1、1B车辆；5内燃机；8内燃机输出轴；10、10B驱动装置；20双离合器机构；21第一离合器；22第二离合器；27第一输入轴；28第二输入轴；30第一变速机构；31、33、35、38齿轮级(变速档)；37：第一输出轴；48第二输出轴；40第二变速机构；42、44、46齿轮级(变速档)；50电机(电动发电机)；52转子；58、58c动力合并齿轮(动力合并机构)；58a驱动装置输出轴；58e耦合机构；66车辆传动轴；70终减速装置；80驱动轴；88驱动轮；90输出侧离合器(动力切断机构)；100、100B电子控制装置(ECU、控制单元、第一离合器接合时转速推定单元、第二离合器接合时转速推定单元、转速判定单元、变速档选择单元)
【具体实施方式】
以下，基于附图对本发明的实施例进行详细说明。本发明并不限定于该实施例。
实施例1
首先，使用图1对本实施例的驱动装置适用的混合动力车辆以及驱动装置的概略结构进行说明。图1是表示具备驱动装置的车辆的概略结构的示意图。
本实施例的车辆1是作为用于旋转驱动驱动轮88的原动机而具备内燃机5和电机50的所谓的混合动力车辆。电机50被包含在将来自内燃机5的机械动力变速而传递至车辆传动轴66的驱动装置10中。内燃机5与具备电机50的驱动装置10相结合，被搭载于车辆中。
内燃机5具备未图示的燃料喷射装置、点火装置以及节气门装置。这些装置由作为后述的控制驱动装置10的控制单元而设置的电子控制装置100(以下，记为ECU)来控制。内燃机5产生的机械动力，从输出轴(曲轴)8输出。在内燃机5的输出轴8(以下，记为内燃机输出轴)上，结合有后述的驱动装置10的离合器机构20的输入侧、例如离合器壳14a(参照图2)。ECU100能够调整从内燃机5的输出轴8(以下，记为内燃机输出轴)输出的机械动力。在内燃机5上设有检测内燃机输出轴8的转角位置(以下，记为曲轴角)的未图示的曲轴角传感器，将与曲轴角相关的信号发送到ECU100。
在内燃机5上，为了旋转驱动内燃机输出轴8而安装有启动电机(未图示)。启动电机由有刷DC电机构成，由ECU100来控制。ECU100在车辆停止时、冷启动时，能够利用启动电机旋转驱动内燃机输出轴8来进行起转。
此外，在车辆1上，作为将来自作为原动机的内燃机5和电机50的机械动力变速而传递至驱动轮88的动力传递装置，设有：驱动装置10，其能够将来自内燃机输出轴8和电机50的机械动力变速而使转矩变换后传递至车辆传动轴66；终减速装置70，其对从原动机传递至车辆传动轴66的机械动力进行减速，并且分配到与驱动轮88接合的左右驱动轴80上。
驱动装置10具有：双离合器机构20，其使用第一离合器21和第二离合器22的任一个将来自内燃机5的机械动力传递至后述的变速机构；第一变速机构30，其能够以第一输入轴27接受来自从内燃机5经由第一离合器21传递来的机械动力，利用第一组变速档中的任一档进行变速后将其从第一输出轴37传递至车辆传动轴66；以及第二变速机构40，其能够以第二输入轴28接受从内燃机5经由第二离合器22传递来的机械动力，利用第二组变速档中的任一档进行变速后将其从第二输出轴48传递至车辆传动轴66。
第一变速机构30和第二变速机构40，在前进方面具有从第一速齿轮级31到第六速齿轮级46的六个变速档，在后退方面具有一个变速档39。作为前进的变速档的第一速～第六速齿轮级31～46的减速比，被设定为按第一速齿轮级31、第二速齿轮级42、第三速齿轮级33、第四速齿轮级44、第五速齿轮级35、第六速齿轮级46的顺序变小。
第一变速机构30作为具有多个齿轮对的平行轴齿轮装置而被构成，第一组变速档除了奇数档、即第一速齿轮级31、第三速齿轮级33、第五速齿轮级35之外，还由后退齿轮级39构成。在第一变速机构30的前进的变速档31、33、35中，第五速齿轮级35为最高速侧的变速档(最高速档)。
第一速齿轮级31具有：结合于第一输入轴27的第一速主齿轮31a；被设为能够以第一输出轴37为中心而旋转、与第一速主齿轮31a啮合的第一速副齿轮(counter gear)31c；以及能够使第一速副齿轮31c与第一输出轴37接合的第一速耦合(coupling)机构31e。
ECU100选择第一速齿轮级31，即将第一速耦合机构31e设为接合状态，使第一速副齿轮31c与第一输出轴37接合，由此来自第一输入轴27的机械动力，经由第一速主齿轮31a和第一速副齿轮31c被传递至第一输出轴37。由此，第一变速机构30能够通过第一速齿轮级31进行变速，使转矩变化而将从第一输入轴27接受到的机械动力传递至第一输出轴37。
第三速齿轮级33与第一速齿轮级31同样地，具有：结合于第一输入轴27的第三速主齿轮33a；被设为能够以第一输出轴37为中心而旋转、与第三速主齿轮33a啮合的第三速副齿轮32c；以及能够使第三速副齿轮33c与第一输出轴37接合的第三速耦合机构33e。
ECU100选择第三速齿轮级33，即将第三速耦合机构33e设为接合状态，使第三速副齿轮33c与第一输出轴37接合，由此，第一变速机构30能够通过第三速齿轮级33进行变速，使转矩变化而将从第一输入轴27接受到的机械动力传递至第一输出轴37。
此外，第五速齿轮级35具有：结合于第一输入轴27的第五速主齿轮35a；被设为能够以第一输出轴37为中心而旋转、与第五速主齿轮35a啮合的第五速副齿轮35c；以及能够使第五速副齿轮35c与第一输出轴37接合的第五速耦合机构35e。
ECU100选择第五速齿轮级35，即将第五速耦合机构35e设为接合状态，使第五速副齿轮35c与第一输出轴37接合，由此，第一变速机构30能够通过第五速齿轮级35进行变速，使转矩变化而将从第一输入轴27接受到的机械动力传递至第一输出轴37。
此外，后退齿轮级39具有：结合于第一输入轴27的后退主齿轮39a；与后退主齿轮39a啮合的后退中间齿轮39b；与后退中间齿轮39b啮合、被设为能够以第一输出轴37为中心而旋转的后退副齿轮39c；以及能够使后退副齿轮39c与第一输出轴37接合的后退耦合机构39e。
ECU100选择后退齿轮级39，即将后退耦合机构39e设为接合状态，使后退副齿轮39c与第一输出轴37接合，由此，第一变速机构30能够通过后退齿轮级39使旋转方向变为反向并且进行变速，使转矩变化而将从第一输入轴27接受到的机械动力传递至第一输出轴37。
第一变速机构30中的各耦合机构31e、33e、35e、39e的接合状态与非接合状态(断开状态)的切换，经由未图示的致动器而由ECU100来控制。ECU100在第一变速机构30的各变速档31、33、35、39之中选择任一变速档，将与选择的变速档对应的耦合机构设为接合状态。由此，第一变速机构30能够在各变速档(奇数档)31、33、35、39之中利用任一档进行变速，使转矩变化而从第一输出轴37输出第一输入轴27从内燃机5的内燃机输出轴8接受到的机械动力。
在第一变速机构30中，在第一输出轴37上结合有第一传动轴驱动齿轮37c，该齿轮37c与结合于车辆传动轴66的动力合并齿轮58啮合。由此，第一变速机构30能够将从第一输入轴27传递至第一输出轴37的机械动力，经由动力合并齿轮58从第一传动轴驱动齿轮37c传递至车辆传动轴66。
另一方面，第二变速机构40与第一变速机构30同样地，作为具有多个齿轮对的平行轴齿轮装置而被构成，第二组变速档由偶数档、即第二速齿轮级42、第四速齿轮级44、第六速齿轮级46构成。在第二变速机构40的变速档42、44、46之中，第二速齿轮级42为最低速侧的变速档。
第二速齿轮级42具有：结合于第二输入轴28的第二速主齿轮42a；被设为能够以第二输出轴48为中心而旋转、与第二速主齿轮42a啮合的第二速副齿轮42c；以及能够使第二速副齿轮42c与第二输出轴48接合的第二速耦合机构42e。
ECU100选择第二速齿轮级42，即将第二速耦合机构42e设为接合状态，使第二速副齿轮42c与第二输出轴48接合，由此来自第二输入轴28的机械动力，经由第二速主齿轮42a和第二速副齿轮42c被传递至第二输出轴48。由此，第二变速机构40能够通过第二速齿轮级42进行变速，使转矩变化而将从第二输入轴28接受到的机械动力传递至第二输出轴48。
第四速齿轮级44具有：结合于第二输入轴28的第四速主齿轮44a；被设为能够以第二输出轴48为中心而旋转、与第四速主齿轮44a啮合的第四速副齿轮44c；以及能够使第四速副齿轮44c与第二输出轴48接合的第四速耦合机构44e。
ECU100选择第四速齿轮级44，即将第四速耦合机构44e设为接合状态，使第四速副齿轮44c与第二输出轴48接合，由此，第二变速机构40能够通过第四速齿轮级44进行变速，使转矩变化而将从第二输入轴28接受到的机械动力传递至第二输出轴48。
此外，第六速齿轮级46具有：结合于第二输入轴28的第六速主齿轮46a；被设为能够以第二输出轴48为中心而旋转、与第六速主齿轮46a啮合的第六速副齿轮46c；以及能够使第六速副齿轮46c与第二输出轴48接合的第六速耦合机构46e。
ECU100选择第六速齿轮级46，即将第六速耦合机构46e设为接合状态，使第六速副齿轮46c与第二输出轴48接合，由此，第二变速机构40能够通过第六速齿轮级46进行变速，使转矩变化而将从第二输入轴28接受到的机械动力传递至第二输出轴48。
第二变速机构40中的各耦合机构42e、44e、46e的接合状态与非接合状态(断开状态)的切换，经由未图示的致动器而由ECU100来控制。ECU100，在第二变速机构40的各变速档42、44、46之中选择任一变速档，将与选择的变速档对应的耦合机构42e、44e、46e设为接合状态。由此，第二变速机构40能够在变速档(偶数档)42、44、46中利用任一档进行变速，使转矩变化而从第二输出轴48输出来自内燃机5的内燃机输出轴8及电机50的转子52的机械动力、从第二输入轴28接受到的机械动力。
在第二输出轴48上结合有第二传动轴驱动齿轮48c，第二传动轴驱动齿轮48c与结合于车辆传动轴66的动力合并齿轮58啮合。第一变速机构30能够将从第二输入轴28传递至第二输出轴48的机械动力，经由动力合并齿轮58而从第二传动轴驱动齿轮48c传递至车辆传动轴66。第二变速机构40从第二输出轴48输出的机械动力，与第一变速机构30从第一输出轴37输出的机械动力，在动力合并齿轮58中进行合并，被传递至车辆传动轴66。
此外，在驱动装置10设有作为原动机的电机50。电机50是兼有作为将供给的电力变换为机械动力而进行输出的电动机的功能、和作为将输入的机械动力变换为电力的发电机的功能的旋转电机、即所谓的电动发电机。电机50由永磁体式交流同步电动机构成，具有：定子54，其从后述的变换器(inverter，逆变器)110接受(三相)交流电力的供给来形成旋转磁场；和转子52，其在旋转磁场的牵引下进行旋转。转子52与第二输入轴28相结合，电机50产生的机械动力被输出到第二变速机构40的第二输入轴28。此外，电机50也能够将从第二输出轴48传递至电机52的机械动力变换为交流电力。电机50经由后述的变换器110而由ECU来控制。
此外，在驱动装置10上，作为向电机50供给交流电力的电力供给装置而设有变换器110。变换器110被构成为能够将从二次电池120供给的直流电力变换为交流电力来供给至电机50。此外，变换器110也被构成为能够将来自电机50的交流电力变换为直流电力而回收到二次电池120。这样的从变换器110向电机50的电力供给和来自电机50电力回收，由ECU100控制。
ECU100能够经由变换器110，来调整电机50的作为电动机/发电机的功能的切换、和从电机50的转子52输出至第二变速机构40的第二输入轴28的转矩。在以下的说明中，将从电机50的转子52输出机械动力(转矩)的情况记为“动力运转”。即，电机50的动力运转由ECU100控制。
此外，在驱动装置10上，作为将来自内燃机5的内燃机输出轴8的机械动力传递至第一变速机构30和第二变速机构40中的任一方的动力传递单元，设有双离合器机构20。双离合器机构20具有：第一离合器21，其能够使内燃机输出轴8与第一变速机构30的第一输入轴27接合；第二离合器22，其能够使内燃机输出轴8与第二变速机构40的第二输入轴28接合。
第一离合器21由具有圆板状的摩擦板、利用摩擦板的摩擦力来传递机械动力的摩擦式盘形离合器等构成。第一离合器21被构成为能够使内燃机5的内燃机输出轴8与第一变速机构30的第一输入轴27接合。能够通过将第一离合器21设为接合状态，从而使内燃机输出轴8与第一输入轴27接合来一体旋转。
第二离合器22与第一离合器21同样地，由摩擦式盘形离合器等构成，被构成为能够使内燃机5的内燃机输出轴8与第二变速机构40的第二输入轴28接合。能够通过将第二离合器22设为接合状态，从而使内燃机输出轴8与第二输入轴28接合来一体旋转。能够在第一离合器21和第二离合器22使用湿式多板离合器、干式单板离合器。
第一离合器21和第二离合器22的接合状态与非接合状态(断开状态)的切换，经由未图示的致动器而由ECU100来控制。ECU100在双离合器20中，在第一离合器21或第二离合器22中将任一方设为接合状态，将另一方设为断开状态，由此能够经由第一变速机构30和第二变速机构40的任一方，将来自内燃机5的机械动力传递至车辆传动轴66。
在此，使用图2及图3对由第一离合器21和第二离合器22构成的双离合器机构20进行说明。图2是说明双离合器机构的结构的示意图。图3是说明其他方式的双离合器机构的结构的示意图。
如图2所示，在双离合器机构20中，在内燃机输出轴8上结合有双离合器机构20的离合器壳14a。即，离合器壳14a与内燃机输出轴8一体旋转。离合器壳14a被构成为能够容纳后述的摩擦板27a、28a。与此相对，第一变换机构30的第一输入轴27和第二变速机构40的第二输入轴28以同轴的方式配置，成为双重轴结构。具体而言，第一输入轴27作为中空轴而被构成，第二输入轴28在第一输入轴27内延伸。作为内侧的轴的第二输入轴28被构成为比作为外侧的轴的第一输入轴27长。按照从内燃机输出轴8侧向车辆传动轴66侧，首先配设有第一变速机构30的各变速档的主齿轮31a、33a、35a、39a，接着配设有第二变速机构40的各变速档的主齿轮42a、44a、46a。
在第一输入轴27的端部结合有圆板状的摩擦板27a，另一方面，在第二输入轴28的端部也同样结合有摩擦板28a。这些摩擦板27a、28a被收容在上述的离合器壳14a内。第一离合器21具有与摩擦板27a相对设置的摩擦对象板(未图示)、和驱动摩擦对象板的致动器(未图示)。摩擦对象板将摩擦板27a顶在离合器壳14a，由此第一离合器21能够使内燃机输出轴8和第一变速机构30的第一输入轴27接合。
与此同样地，第二离合器22的与摩擦板28a相对设置的摩擦对象板(未图示)将摩擦板28a顶在离合器壳14a，由此能够使内燃机输出轴8和第二变速机构40的第二输入轴28接合。分别与双离合器机构20中的第一和第二离合器21、22对应设置的摩擦对象板的驱动，由ECU100控制。
此外，在本实施例的其他方式的双离合器机构20中，如图3所示，在内燃机输出轴8的端部结合有驱动齿轮14c。在驱动齿轮14c上啮合有第一齿轮16和第二齿轮18，第一齿轮16结合于第一离合器21，第二齿轮18结合于第二离合器22。第一离合器21被构成为能够使第一变速机构30的第一输入轴27、和与内燃机输出轴8接合的第一齿轮16接合。另一方面，第二离合器22被构成为能够使第二变速机构40的第二输入轴28、和与内燃机输出轴8接合的第二齿轮18接合。
第一和第二离合器21、22分别能够由圆板状的摩擦式离合器等任意的离合器构成。在第一离合器21和第二离合器22中交替地切换接合状态与断开状态，由此从内燃机输出轴8输出的内燃机5的机械动力，从驱动齿轮14被传递至第一变速机构30的第一输入轴27或第二变速机构40的第二输入轴28的任一方。
在如上所述构成的双离合器机构20中，如图1所示，当ECU100将第一离合器21设为接合状态并且将第二离合器22设为断开状态时，内燃机输出轴8与第一输入轴27、第一输出轴37、动力合并齿轮58、车辆传动轴66接合。由此，驱动装置10能够在第一变速机构30的变速档31、33、35、39之中利用任一变速档进行变速，将来自内燃机5的机械动力传递至车辆传动轴66。
另一方面，当ECU100将第二离合器22设为接合状态并且将第一离合器21设为断开状态时，内燃机输出轴8与第二输入轴28、第二输出轴48以及车辆传动轴66接合。由此，驱动装置10能够在第二变速机构40的变速档42、44、46之中利用任一变速档进行变速，将来自内燃机5的机械动力传递至车辆传动轴66。
此外，在车辆1上设置有终减速装置70，该终减速装置70对从原动机传递至车辆传动轴66的机械动力进行减速，并且分配到与驱动轮88接合的左右的驱动轴80上。终减速装置70具有：结合于车辆传动轴66的驱动小齿轮68；与驱动小齿轮68正交啮合的齿圈72；和固定在齿圈72上的差动机构74。终减速装置70能够利用驱动小齿轮68和齿圈72进行减速，利用差动机构74将从原动机即内燃机和电机50中的任一方传递至车辆传动轴66的机械动力分配到左右的驱动轴80上，从而旋转驱动驱动轮88。如此，车辆传动轴66经由终减速装置70与驱动轮88接合，与车辆1的速度相应地进行旋转。
此外，在车辆1上，作为控制驱动装置10的控制单元，设置有上述的电子控制装置(ECU)100。ECU100被构成为能够根据以下说明的各种信号、和根据该信号算出的各种控制变量，与内燃机5协调地控制第一变速机构30和第二变速机构40中的变速档的选择、第一离合器21和第二离合器22的接合状态、以及电机50输出的机械动力。
ECU100能够检测与来自内燃机5的曲轴角传感器的曲轴角相关的信号、与来自空气流量计(未图示)的内燃机5的吸入空气量相关的信号、以及与来自加速踏板位置传感器的由驾驶者进行的加速踏板的操作量(以下，记为加速器操作量)相关的信号。此外，ECU100能够检测与二次电池120的蓄电状态(电能剩余容量、SOC)相关的信号、与用于车辆1的用于制动器倍力装置的负压(以下，记为制动器负压)相关的信号、与驱动轮88的转速相关的信号、以及与电机50的转子52的转速相关的信号。进一步，ECU100能够检测与在第一变速机构30和第二变速机构40中选择的变速档、即耦合机构31e～46e的接合状态相关的信号、以及与第一离合器21和第二离合器的接合状态或断开状态相关的信号。
ECU100根据与检测出的曲轴角相关的信号，来算出内燃机5的内燃机输出轴8的转速(以下，记为内燃机转速)。此外，ECU100根据算出的内燃机转速和与检测出的吸入空气量相关的信号，来算出内燃机5从内燃机输出轴8输出的转矩(以下，记为内燃机负荷)。此外，ECU100根据与检测出的加速器操作量相关的信号，来算出车辆1所要求的车轮驱动力。进一步，ECU100根据检测出的驱动轮88的转速来算出车辆1的行驶速度(以下，记为车速)。ECU100也能够根据与检测出的转子52的转速相关的信号、和与在第二变速机构40中选择的变速档即各耦合机构42e、44e、46e的接合状态相关的信息，来算出车辆1的行驶速度(以下，记为车速)。
如上所述构成的车辆1，通过交替地交替接合第一离合器21和第二离合器22，从而在变速时抑制在内燃机输出轴8与车辆传动轴66之间的电力传递的中断，以下，对其进行说明。
首先，ECU100在第一及第二变速机构30、40的变速档31～46之中选择任一变速档。例如，在选择的变速档是第一变速机构30的第一组(奇数档)变速档31～39中的第一速齿轮级31的情况下，ECU100将与第一速齿轮级31对应的第一速耦合机构31e设为接合状态，并且将耦合机构33e、35e设为断开状态。与此同时，ECU100将第一离合器21设为接合状态并且将第二离合器22设为断开状态。由此，驱动装置10能够以第一输入轴27接受来自内燃机5的机械动力，在第一组(奇数档)的变速档31～39之中利用选择出的变速档即第一速齿轮级31进行变速，从第一输出轴37将动力传递至车辆传动轴66，从而旋转驱动驱动轮88。
此时，ECU100在第二变速机构40的第二组(偶数档)的变速档42、44、46之中，将与比在第一变速机构30中选择的第一速齿轮级31高一级的高速(High Gear)侧的变速档、即第二速齿轮级42对应的第二速耦合机构42e设为接合状态，由此使第二变速机构40的第二输入轴28空转，对向下个第二速齿轮级42的变速(up shift，升档)时的第二离合器22的接合动作进行准备。
然后，当选择向作为第二变速机构40的第二组(偶数档)的变速档的第二速齿轮级42的变速(up shift，升档)时，ECU100将第一离合器21设为断开状态，同时将第二离合器设为接合状态，由此驱动装置10进行切换第一离合器21和第二离合器22的动作、即所谓的“离合器到离合器(clutch to clutch)”。通过该动作，驱动装置10使从内燃机输出轴8的动力传递路径逐渐从第一变速机构30的第一输入轴27移至第二变速机构40的第二输入轴28，完成向第二速齿轮级42的变速。
这样，驱动装置10能够在从奇数档的第一速齿轮级31向偶数档的第二速齿轮级42的变速时，在从内燃机输出轴8向车辆传动轴66的动力传递上不产生中断地进行变速。
此外，如上所述构成的车辆1是能够并用或者选择使用内燃机5和电机50来作为原动机的所谓的“混合动力车辆”，能够实现各种车辆行驶(行驶模式)。例如，包括仅选择使用内燃机5来作为原动机的“发动机行驶”、将内燃机5和电机50并用作原动机的“HV行驶”、仅选择使用电机50来作为原动机的“电机行驶”等。这些车辆行驶能根据驾驶者要求的车辆驱动力、存储向电机50供给的电力的二次电池120的蓄电状态，由ECU100逐次、自动地进行切换。以下，对各行驶模式中的ECU100的控制、内燃机5、第一离合器21及第二离合器22、第一变速机构30及第二变速机构40、以及电机50的动作进行一并说明。
ECU100将第一离合器21设为接合状态并且将第二离合器22设为断开状态，由此驱动装置10能够以第一输入轴27接受来自内燃机5的内燃机输出轴8的机械动力，利用第一变速机构30的变速档31、33、35、39的任一档进行变速，从第一输出轴37传递至车辆传动轴66来旋转驱动驱动轮88。这样，车辆1能够实现仅旋转使用内燃机来作为原动机的“发动机行驶”。
在该情况下，在车辆传动轴66上经由动力合并齿轮58接合有第二输出轴48，因此在第二变速机构40的耦合机构42e、44e、46e的任一个处于接合状态的情况下，第二输入轴28和与其接合的转子52，与车辆1的行驶速度(以下，记为车速)相应地进行旋转。
此时，ECU100使电机50动力运转，从转子52向第二输入轴28传递输出转矩，由此驱动装置10能够分别利用第一变速机构30和第二变速机构40进行变速，由动力合并齿轮58合并来自内燃机5的机械动力和来自电机50的机械动力而传递至车辆传动轴66。这样，车辆1能够实现并用内燃机5和电机50来作为原动机的“HV行驶”。
此外，ECU100将第一离合器21设为断开状态并且将第二离合器22设为接合状态，由此驱动装置10能够以第二输入轴28接受来自内燃机输出轴8的机械动力，利用第二变速机构40的变速档42、44、46的任一个进行变速，将其从第二输出轴48传递至车辆传动轴66来旋转驱动驱动轮88，车辆1能够实现仅选择使用内燃机5来作为原动机的“发动机行驶”。
在该情况下，在车辆传动轴66上经由动力合并齿轮58接合有第一输出轴37，因此在第一变速机构30的耦合机构31e、33e、35e、39e的任一个处于接合状态的情况下，第一输入轴27与车辆1的行驶速度(以下，记为车速)相应地进行旋转。
此时，ECU100使电机50动力运转，从转子52向第二输入轴28传递输出转矩，由此驱动装置10能够在第二输入轴28合并来自内燃机5的机械动力和来自电机50的机械动力，利用第二变速机构40进行变速，经由动力合并齿轮58而传递至车辆传动轴66，车辆1能够实现并用内燃机5和电机50来作为原动机的“HV行驶”。
另一方面，在使车辆1进行电机行驶的情况下，上述的发动机行驶和HV行驶的控制不同，ECU100将第一离合器21和第二离合器22都控制为断开状态，使电机50动力运转。ECU100在第二变速机构40的变速档42、44、46之中，选择任一变速档，将与该变速档对应的耦合机构设为接合状态。驱动装置10以第二输入轴28接受来自电机50的机械动力，通过第二变速机构40的变速档42、44、46中的选择的变速档进行变速，从第二输出轴48传递至车辆传动轴66。
在这样的车辆1的电机行驶中，ECU100将第一及第二离合器21、22双方设为断开状态，因此通过电机50的动力运转，旋转驱动处于非工作状态的内燃机5的内燃机输出轴8，防止会产生内燃机5的泵送损耗(pumpingloss)等的动力损失。
如上所述，本实施例的车辆1作为原动机具备内燃机5和电机50，能够并用或选择使用内燃机5和电机50来推进车辆1。车辆1通过旋转驱动处于非工作状态的内燃机5的内燃机输出轴8，从而能够进行燃烧循环(firering，点火)来启动内燃机5、或不进行燃烧循环而由内燃机5产生用于制动器倍力装置等的负压。在以下的说明中，将使用外部动力来旋转驱动处于非工作状态的内燃机5的内燃机输出轴8的情况记为“起转”。
这样的车辆1有时使内燃机5为非工作状态来进行车辆行驶，所以与作为原动机仅具备内燃机5的所谓的“通常的车辆”相比，启动内燃机5的次数较多，进行起转的频率较高。此外，混合动力式车辆1在车辆1进行行驶的时间中，内燃机5处于工作状态的时间较短，所以与通常的车辆不同，为了确保用于制动器倍力装置等的负压，有时不进行内燃机5的燃烧循环而进行起转。
这样，当在车辆1中进行内燃机5的起转的频率高时，使用安装于内燃机5的有刷DC电机、即所谓的启动电机来在车辆行驶中进行了内燃机5的起转，有可能在启动电机的耐久性方面产生问题。此外，车辆行驶期间的内燃机5的起转是自动进行的，对于车辆乘员是无法预料的，所以当在车辆行驶期间利用启动电机进行起转时，也存在启动电机的工作声音使车辆乘员感到听觉不适的问题。
因此，在车辆行驶中，要求：不使用有刷DC电机即启动电机，而利用来自为了旋转驱动车辆传动轴66而与第二变速机构40的第二输入轴28结合的电机50的机械动力来进行内燃机5的起转。然而，该电机50是用于旋转驱动车辆传动轴66的电动发电机，由永磁体式交流同步电机等构成。电机50不是如有刷DC电机(启动电机)那样在短时间内输出高转矩的电机。
为了从第二输入轴28经由第二离合器22使电机50输出的机械动力传递至内燃机输出轴8来进行起转，需要使电机50输出高转矩。为了实现上述内容，需要在电机50使用转子52的表面积较大、即尺寸较大的旋转电机。因此，在作为原动机具备内燃机5和电机50的混合动力式的车辆1中，期望如下技术：通过使转矩增大而将来自电机50的机械动力传递至内燃机输出轴8，从而能够在车辆行驶期间良好地进行内燃机5的起转。
于是，在本实施例的驱动装置中，作为控制单元的ECU的特征在于，在车辆行驶期间进行内燃机的起转时，利用第二变速机构和第一变速机构使转速减速，将来自电机的机械动力从第一离合器传递至内燃机输出轴。以下，使用图1、图4及图5，对在车辆进行电机行驶的情况下ECU执行的内燃机的起转相关的控制处理(以下，记为电机行驶期间起转控制)进行说明。图4是表示ECU执行的电机行驶期间起转控制的流程图。图5表示在电机行驶期间起转控制中，确定在第一变速机构中应该选择的变速档的变速档确定程序的流程图。
如图1所示，首先，在车辆1的电机行驶期间，驱动装置10使电机50动力运转，在第二变速机构40的变速档42、44、46之中选择任一变速档，将与其对应的耦合机构42e、44e、46e设为接合状态。从电机50输出到第二输入轴28的机械动力，通过第二变速机构40的任一变速档变速而被从第二输出轴48传递至车辆传动轴66。此时，ECU100将第一离合器21和第二离合器22双方都控制为断开状态，内燃机输出轴8静止。
并且，ECU100在根据如上所述检测出的二次电池120的蓄电状态、制动器负压、或加速器操作量，判断为为了内燃机5的启动、为了确保制动器负压等，需要内燃机5的起转的情况下，执行以下说明的电机行驶时起转控制。
如图4所示，在步骤S100中，ECU100取得各种控制变量。在控制变量中包括：当前在第一变速机构30及第二变速机构40中选择的变速档的的信息、驱动轮88的转速、或电机50的转子52的转速。由此，ECU100能够把握车速、第一输入轴27及第二输入轴28的转速。
然后，在步骤S102中，ECU100执行确定在第一变速机构30中应该选择的变速档的控制处理(以下，简单记为“变速档确定程序”)。以下，使用图5对第一变速机构30的变速档确定控制进行说明。
首先，在步骤S202中，在选择了第五速齿轮级35的情况下，算出选择第一离合器21并设为接合状态时的内燃机5的内燃机输出轴8的转速(内燃机转速)。同样地，在选择了第三速齿轮级33的情况下、在选择了第一速齿轮级31的情况下，也算出选择第一离合器21并设为接合状态的情况下的内燃机转速。在以下的说明中，将在第一变速机构30的变速档31、33、35之中选择任一变速档，将第一离合器21设为接合状态的情况下的内燃机转速C1记为“第一离合器接合时转速”。
然后，在步骤S206中，ECU100在选择了第五速齿轮级35的情况下，判定第一离合器接合时转速C1是否变为预先设定的必要转速以上。必要转速是使内燃机5启动所需要的内燃机转速的下限值，例如，被设定为200rpm。也就是说，ECU100在使来自电机50的机械动力从第一离合器21传递至内燃机输出轴8来进行起转的情况下，以第五速齿轮级35进行变速，由此判定是否能够确保必要转速。
必要转速是通过内燃机5的规格、适当的实验等而预先求出的，作为控制常数而被存储于ECU100的ROM(未图示)中。在进行用于确保制动器负压的起转的情况下，与进行用于启动内燃机5的起转的情况不同，可以将必要转速设定为200～400rpm。
在判定为选择了第五速齿轮级35的情况下的第一离合器接合时转速C1为必要转速以上(“是”)的情况下，在使来自电机50的机械动力从第一离合器21传递至内燃机输出轴8的情况下，当在第一变速机构30中以第五速齿轮级35进行变速时，判断为内燃机输出轴8变为必要转速以上且能够以尽量低的转速进行起转，ECU100在步骤S208中，暂时定为在第一变速机构30中选择第五速齿轮级35。ECU100将选择了第五速齿轮级35的情况下的第一离合器接合时转速C1存储于RAM(未图示)中。并且，结束第一变速机构30的变速档确定程序，返回到电机行驶期间起转控制的步骤S102。
另一方面，在判定为选择了第五速齿轮级35的情况下的第一离合器接合时转速C1低于必要转速(“否”)的情况下，ECU100在步骤S210中，判定选择了第三速齿轮级33的情况下的第一离合器接合时转速C1是否为必要转速以上。
在判定为在选择了第三速齿轮级33的情况下的第一离合器接合时转速C1为必要转速以上(“是”)的情况下，在使来自电机50的机械动力从第一离合器21传递至内燃机输出轴8的情况下，当在第一变速机构30中以第三速齿轮级33进行变速时，则判断为内燃机输出轴8变为必要转速以上且能够以尽量低的转速进行起转，ECU100在步骤S212中，暂时定为在第一变速机构30中选择第三速齿轮级33。ECU100将选择了第三速齿轮级33的情况下的第一离合器接合时转速C1存储于RAM(未图示)中。并且，结束第一变速机构30的变速档确定程序，返回到电机行驶期间起转控制的步骤S102。
另一方面，在判定为在选择了第三速齿轮级33的情况下的第一离合器接合时转速C1低于必要转速以上(“否”)的情况下，在使来自电机50的机械动力从第一离合器21传递至内燃机输出轴8的情况下，当在第一变速机构30中以第一速齿轮级31进行变速时，则判断为内燃机输出轴8变为必要转速以上且能够以尽量低的转速进行起转，ECU100在步骤S214中，暂时定为在第一变速机构30中选择第一速齿轮级31。ECU100将选择了第一速齿轮级31的情况下的第一离合器接合时转速C1存储于RAM(未图示)中。并且，结束第一变速机构30的变速档确定程序，返回到电机行驶期间起转控制的步骤S102。
并且，在图4所示的电机行驶期间起转控制的步骤S106中，ECU100算出在第二变速机构40的变速档42、44、46中以当前选择的变速档将第二离合器22设为接合状态的情况下的内燃机转速C2(以下，记为第二离合器接合时转速)。
然后，在步骤S110中，ECU100判定算出的第二离合器接合时转速C2是否超过必要转速、且低于在第一变速机构的变速档确定程序中暂时确定的变速档的第一离合器接合时转速C1。也就是说，判断对从电机50输出到第二输入轴28的机械动力，使用第二变速机构40和第一变速机构30进行变速，使转矩从第一离合器21传递至内燃机输出轴8，与上述相比，直接从第二离合器22传递至内燃机输出轴8的情况，是否能够以必要转速以上、且低于第一离合器接合时转速C1的转速进行起转。
在步骤S110中，在判定为第二离合器接合时转速C2超过必要转速、且低于在第一变速机构30的变速档确定程序中暂时确定的变速档的第一离合器接合时转速C1(“是”)的情况下，ECU100判断为使来自电机50的机械动力从第二离合器22传递至内燃机输出轴8的情况能够以低于第一离合器接合时转速C1的转速进行起转，从而选择第二离合器22(S112)。具体而言，将第二离合器22设为接合状态并且将第一离合器21设为断开状态，将从电机50输出到第二输入轴28的机械动力直接从第二离合器22传递至内燃机输出轴8，来进行起转。
此时，ECU100为了维持第二输入轴28即转子52的转速，使从电机50输出至第二输入轴28的转矩(以下，记为输出转矩)增大(S114)。上述内容能够通过如下方式来实现：检测第二输入轴28或转子52的转速，进行增大电机50的输出转矩的反馈控制，使得该转速变为恒定。
电机50的输出转矩的增大也能够通过如下方式来实现：首先，对内燃机输出轴8的每个转速，预先求出起转所需要的转矩(以下，记为起转必要转矩)，ECU100将第二离合器22设为接合状态、并且进行使电机50的输出转矩增大起转所需要的转矩部分的反馈控制。
另一方面，在步骤S110中，在判定为第二离合器接合时转速C2为必要转速以下、或者为第一变速机构30的变速档确定程序中暂时确定的变速档的第一离合器接合时转速C1以上的情况下，ECU100判断为利用第二变速机构40和第一变速机构30进行变速，将来自电机50的机械动力从第一离合器21传递至内燃机输出轴8的情况，与从第二离合器22传递至内燃机输出轴8相比，能够更加良好地进行起转，从而选择第一离合器21(S116)。具体而言，将第一离合器21设为接合状态并且将第二离合器22设为断开状态，使从电机50输出到第二输入轴28的机械动力，利用第二变速机构40和第一变速机构30进行变速，从第一离合器21传递至内燃机输出轴8，来进行起转。此时，电机50的输出转矩通过第二变速机构40和第一变速机构30进行减速而使转矩增大，被传递至内燃机输出轴8。
此时，ECU100与步骤S114同样地，为了维持第二输入轴28的转速，使从电机50输出到第二输入轴28的输出转矩增大(S118)。这能够通过如下方式来实现：检测第二输入轴28或转子52的转速，进行使电机50的输出转矩增大的反馈控制，使得使该转速恒定。
如此一来，驱动装置10不改变第二输入轴28的转速、即车辆传动轴66及与其接合的驱动轮88的转速，而能够利用第二变速机构40和第一变速机构30进行减速，使电机50的输出转矩增加，将来自电机50的机械动力从第一离合器21传递至内燃机输出轴8，从而进行起转。因为利用第二变速机构40和第一变速机构30使电机50的输出转矩增大而传递至内燃机输出轴8，所以电机50能够以与使输出转矩从第二离合器22传递至内燃机输出轴8的情况相比更小的输出转矩来良好地进行内燃机5的起转。
在如以上说明的本实施例中，具有：第一变速机构30，其能够以第一输入轴27接受来自内燃机输出轴8的机械动力，在多个变速档31、33、35、39之中利用任一档进行变速而传递至车辆传动轴66；第二变速机构40，其能够以第二输入轴28接受来自内燃机输出轴8和电机50的机械动力，在多个变速档42、44、46中利用任一当进行变速而将其传递至车辆传动轴66；第一离合器21，其能够使内燃机输出轴8和第一输入轴27接合；第二离合器22，其能够使内燃机输出轴8和第二输入轴28接合；作为控制单元的ECU100，其能够控制第一变速机构30和第二变速机构40的变速档的选择、和第一离合器21或第二离合器22的选择。
ECU100在进行内燃机5的起转时，为了将第二输入轴28接受到的机械动力减速而传递至第一输入轴27，选择第一变速机构30和第二变速机构40的变速档，并且将第一离合器21设为接合状态。通过第二变速机构40和第一变速机构30进行减速而使转矩增加，使从电机50输出到第二输入轴27的机械动力从第一输入轴27经由第一离合器21传递至内燃机输出轴8。由此，能够使作为原动机而设置的电机50的输出转矩增大来旋转驱动内燃机输出轴8，能够抑制电机50的输出转矩，同时良好地进行内燃机5的起转。
此外，在本实施例中，ECU100为了使进行起转时的内燃机转速变为预先设定的必要转速以上的最低转速，选择第一变速机构30的变速档。选择为了确保内燃机5的启动、制动器负压而设定的必要转速(例如，200rpm)以上、且最低的变速档，由此能够极力抑制电机50的输出转矩，同时能够良好地进行用于启动内燃机5、确保制动器负压的起转。
此外，在本实施例中，ECU100具有：第一离合器接合时转速推定单元(S202)，其针对选择了第一变速机构30的各变速档31、33、35的情况下，推定将第一离合器21设为接合状态的情况下的内燃机转速即第一接合时转速C1；转速判定单元(S206、S210)，其判定第一离合器接合时转速C1是否超过预先设定的必要转速；以及变速档选择单元(S208、S212、S214)，其在第一离合器接合时转速C1超过了必要转速的情况下，在第一变速机构30中选择成为该第一离合器接合时转速C1的算出的基础的变速档。ECU100的转速判定单元针对最高速侧的变速档即最高速档35，判定第一离合器接合时转速C1是否超过必要转速，在判定为是必要转速以下的情况下，针对最高速当35的低速侧的变速档33、31进行判定。
在第一变速机构30中，能够高效地实现选择第一变速机构30的变速档，使得进行起转时的内燃机转速变为预先设定的必要转速以上的最低转速。
此外，在本实施例中，ECU100具有推定在将第二离合器22设为接合状态的情况下的内燃机转速即第二离合器接合时转速C2的第二离合器接合时转速推定单元(S106)，在第二离合器接合时转速C2超过必要转速、且低于第一离合器接合时转速C1的情况下，使第二离合器22接合，使来自电机50的机械动力从第二离合器22传递至内燃机5。
利用第二变速机构40和第一变速机构30进行变速，使从电机50输出到第二输入轴28的机械动力从第一离合器21传递至内燃机输出轴8，与上述相比，使输出到第二输入轴28的机械动力直接从第二离合器2传递至内燃机输出轴8，更能以低于第一离合器接合时转速C1的转速、且为必要转速以上的转速进行起转的情况下，通过将从电机50输出到第二输入轴28的机械动力，直接从第二离合器22传递至内燃机输出轴8，从而与选择第一离合器21相比，能够更加良好地进行起转。
实施例2
使用图6～图8对本实施例的驱动装置的结构进行说明。图6是表示具备驱动装置的车辆的概略结构的示意图。图7是表示CPU执行的车辆停止期间起转控制的流程图。图8是表示具备具有其他方式的动力切断机构的驱动装置的车辆的概略结构的示意图。本实施例的驱动装置具有：作为动力合并机构的动力合并齿轮，其能够对来自第一变速机构和第二变速机构的机械动力进行合并，将其传递至车辆传动轴；和动力切断机构，其能够切断动力合并齿轮与驱动轮之间的机械动力的传递，作为控制单元的ECU在车辆停止期间进行内燃机的起转时，将动力切断机构设为切断状态，切断动力合并机构与驱动轮之间的机械动力的传递，在这一点上与第一实施例不同，以下进行详细说明。对与实施例1大致相同的结构标记相同的符号并省略说明。
如图6所示，在驱动装置10B中，动力合并齿轮58与结合于第一变速机构30的第一输出轴37的第一传动轴驱动齿轮37c、和结合于第二变速机构40的第二输出轴48的第二传动轴驱动齿轮48c的双方相啮合。在动力合并齿轮58上结合有驱动装置输出轴58a。驱动装置10B能够将从第一输出轴37和第二输出轴48输出的机械动力，通过动力合并齿轮58进行合并，将其从驱动装置输出轴58c向车辆传动轴66输出。
在驱动装置输出轴58c与车辆传动轴66之间，作为能够切断驱动装置10B的动力合并齿轮58与驱动轮88之间的机械动力的传递的动力切断机构，设有能够使驱动装置输出轴58与车辆传动轴66接合的离合器机构90(以下，记为输出侧离合器)。输出侧离合器90能够由圆板状的摩擦式离合器等任意的离合器机构而构成。输出侧离合器90的接合状态与非接合状态(断开状态)的切换，经由未图示的致动器等而由ECU100B来控制。
ECU100B将输出侧离合器90设为断开状态，切断动力合并齿轮58与驱动轮88之间的机械动力的传递，由此驱动装置10B在驱动轮88处于静止状态、即车辆1B的停止期间(以下，记为车辆停止期间)，也能够使电机50动力运转，利用第二变换机构40和第一变速机构30进行变速，将从电机50输出到第二输入轴28的机械动力，从第一离合器21传递至内燃机输出轴8，从而进行起转。也能够将从电机50输出到第二输入轴28的机械动力，直接从第二离合器传递至内燃机输出轴8，从而进行起转。
在如此构成的车辆1B中，ECU100B在二次电池120的蓄电状态(SOC)降低为预定值以下的情况下等、判断为在车辆停止期间需要启动内燃机的情况下、为了确保制动器负压等而判断为在车辆停止期间需要内燃机5的起转的情况下，执行以下的车辆停止期间的起转控制处理(以下，记为车辆停止期间起转控制)。
如图7所示，在步骤S300中，ECU100B将作为动力切断机构的输出侧离合器90设为断开状态，由此切断驱动装置10B的动力合并齿轮58与驱动轮88之间的机械动力的传递。由此，能够与驱动轮88的静止、旋转无关地，使动力合并齿轮58以及与其接合的第一输出轴37和第二输出轴48旋转。
然后，在步骤S302中，ECU100B在第二变速机构40的变速档42、44、46之中选择最低速侧的变速档即第二速齿轮级42，将对应的第二速耦合机构42e设为接合状态。由此，能够极力对转速进行减速，将从电机50输出到第二输入轴28的机械动力传递至第二输出轴48。
并且，在步骤S304中，ECU100B在第一变速机构30的变速档31、33、35之中选择最高速侧的变速档即第五速齿轮级35，将对应的第五速耦合机构35e设为接合状态。由此，能够极力对转速进行减速，将从电机50经由第二输出轴48、第二传动轴驱动齿轮48c、动力合并齿轮58、第一传动轴驱动齿轮37c传递至第一输出轴37的机械动力传递至第一输入轴27。
并且，在步骤S306中，ECU100B选择第一离合器21，将第一离合器21设为接合状态并且将第二离合器22设为断开状态。能够将从电机50传递至第一输入轴27的机械动力，从第一离合器21传递至内燃机输出轴8。
然后，在步骤S308中，ECU100B使电机50动力运转，从而对从电机50输出至第二输入轴28的机械动力，通过第二变速机构40的第二速齿轮级42以及第一变速机构30的第五速齿轮级35分别对转速进行减速而增大转矩，使其从第一离合器21传递至内燃机输出轴8。由此，驱动装置10B即使在车辆停止期间，也能够利用第一及第二变速机构30、40使转矩增大，从电机50将机械动力传递至内燃机输出轴8，从而进行起转。
然后，ECU100B能够进行燃烧循环来启动内燃机5。由此，驱动装置10B在车辆停止期间，能够使启动了的内燃机5从内燃机输出轴8输出的机械动力传递至转子52，供电机50进行发电，能够对二次电池120进行充电。此外，驱动装置10B不进行燃烧循环而在预定期间继续进行内燃机5的起转，由此也能够生成制动器负压。
在本实施例中，作为能够切断作为动力合并机构的动力合并齿轮58与驱动轮88之间的机械动力的传递的动力切断机构，设置了能够使驱动装置输出轴58a与车辆传动轴66接合的离合器机构、即输出侧离合器90，但动力切断机构的方式并不限于此。
作为动力切断机构，例如如图8所示，可以设置能够使动力合并齿轮58与车辆传动轴66接合的输出侧耦合机构58e，构成为能够由ECU100B来控制输出侧耦合机构58e的接合状态与断开状态，所述动力合并机构58能够对来自第一输出轴37和第二输出轴48的机械动力进行合并。通过这样进行构成，与设置上述的输出侧离合器90同样地，能够实现能够切断动力合并机构(动力合并齿轮)与驱动轴88之间的机械动力的传递的动力切断机构。
在如以上说明的本实施例中，具有作为动力合并机构的动力合并齿轮58和能够切断动力合并齿轮(58；58c)与驱动轮88之间的机械动力的传递动力切断机构(90；58e)，所述动力合并机构能够对来自第一变速机构30和第二变速机构40的机械动力进行合并，将其传递至车辆传动轴66，ECU100B在车辆停止期间进行内燃机5的起转时，控制动力切断机构(90；58e)，切断动力合并齿轮58与驱动轮88之间的机械动力的传递。由此，驱动装置10B不从电机50使机械动力传递至驱动轮88来使车辆行驶，而能够在车辆停止期间进行内燃机5的起转。
此外，在本实施例中，ECU100B在第二变速机构40的变速档42、44、46之中选择最低速侧的变速档即第二速齿轮级42，并且在第一变速机构30的变速档31、33、35之中选择最高速侧的变速档即第五速齿轮级35，因此能够使从电机50输出至第二输入轴28的机械动力，在第二变速机构40和第一变速机构30的双方中极力对转速进行减速而使转矩增大，从第一离合器21传递至内燃机输出轴8，能够将电机50的输出转矩抑制在最小限，同时能够良好地进行用于启动内燃机5、确保制动器负压的起转。
此外，在本实施例中，动力切断机构是能够使结合于动力合并齿轮58的驱动装置输出轴58a与车辆传动轴66接合的离合器结构、即输出侧离合器90，因此能够通过离合器机构来实现动力切断机构，该动力切断机构能够切断对来自第二变速机构和第一变速机构的机械动力进行合并的动力合并机构与驱动轮之间的机械动力的传递。
此外，在本实施例中，动力切断机构是能够使作为动力合并机构的动力合并齿轮58c与车辆传动轴66接合的输出侧耦合机构58e，因此能够通过使传递动力的轴(shift)与以能够相对于轴进行旋转的方式设置的齿轮结合的耦合机构来实现动力切断机构，该动力切断机构能够切断对来自第二变速机构和第一变速机构的机械动力进行合并的动力合并机构与驱动轮之间的机械动力的传递。
在上述的各实施例中，驱动装置(10；10B)对来自内燃机5和电机50的机械动力进行合并，传递至车辆传动轴66，但本发明的车辆传动轴的方式并不限于此。驱动装置能够将机械动力传递至与驱动轮接合的车辆传动轴即可，例如，驱动装置可以是对来自内燃机和电机的机械动力进行合并，直接将其传递至以与驱动轮相同的转速进行旋转的车辆传动轴即驱动轴(drive shift)。
此外，在上述的各实施例中，作为原动机而设置于驱动装置(10；10B)的电机50，是兼有作为将供给的电力变换为机械动力来进行输出的电动机的功能、和作为将输入的机械动力变换为电力的发电机的功能的电动发电机，但本发明的电机并限于此。电机能够将机械动力输出至变速机构的输入轴即可，例如，可以作为仅具有将电力变换为机械动力来进行输出的功能的电动机来构成电机。
此外，在上述的各实施例中，驱动装置(10；10B)的第一变速机构30将以第一输入轴27接受到的机械动力从第一输出轴37传递至与驱动轮88接合的车辆传动轴66，第二变速机构40将以第二输入轴28接受到的机械动力从第二输出轴48传递至车辆传动轴66，但第一变速机构和第二变速机构的方式并不不限于此。第一变速机构和第二变速机构能够将以各自的输入轴接受到的机械动力向驱动轮传递即可，例如，可以为第一变速机构和第二变速机构将分别以第一输入轴或第二输入轴接受到的机械动力传递至与驱动轮接合的共同的输出轴。
此外，在上述的各实施例中，驱动装置(10；10B)通过第一变速机构30和第二变速机构40中的至少一方进行变速，将来自内燃机5的内燃机输出轴8和电机50的转子52的机械动力，从动力合并齿轮58经由传动轴66、终减速装置70的差动机构74传递至驱动轮88，但从第一变速机构和第二变速机构向驱动轮的动力传递的方式并不限于此。在驱动装置中，第一变速机构和第二变速机构能够将以各自的输入轴接受到的机械动力向驱动轮传递即可，例如，可以为动力合并齿轮或与该动力合并齿轮啮合的驱动齿轮直接与差动机构的齿圈相啮合。
如上所述，本实施例的驱动装置在具备内燃机和电机来作为原动机的混合动力车辆中是有用的，特别在具备双离合器式变速器的车辆中是有用的。