(57)【要約】【課題】ハイブリッド駆動機能の他に、前進５段以上の自動変速機としての変速比を得て、燃費をよくする。【解決手段】第１、第２遊星歯車組１４、１６と、入力メンバー４０、出力メンバー４８、固定メンバー４２を有する第１減速遊星歯車組１８と、第２減速遊星歯車組１９と、第１モータ６２と、第２モータ６４を備え、入力軸１０は第１キャリア２８と連結されるとともに入力メンバー４０および第２リングギヤ３２と連結可能であり、出力軸１２は第２キャリア３８と連結可能であるとともに出力メンバー４２と第２減速遊星歯車組１９を介して連結可能であり、第１サンギヤ２０と固定メンバー４８とは一体的に連結されるとともに第１モータ６２と連結され、第１リングギヤ２２は第２サンギヤ３０と一体的に連結され、出力メンバー４２は第２モータ６４と連結され、第２遊星歯車組１６を一体にするクラッチ６８を備えた。【選択図】図１
2010032019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸と、
出力軸と、
前記入力軸と同軸に配置され、第１サンギヤ、第１リングギヤ、該第１リングギヤおよび前記第１サンギヤに噛み合った第１ピニオン、該第１ピニオンを回転自在に軸支する第１キャリアを有する第１遊星歯車組と、
第２サンギヤ、第２リングギヤ、該第２リングギヤおよび前記第２サンギヤに噛み合った第２ピニオン、該第２ピニオンを回転自在に軸支する第２キャリアを有する第２遊星歯車組と、
入力メンバー、出力メンバー、および固定メンバーを有する第１減速遊星歯車組と、
第２減速遊星歯車組と、
第１モータと、
第２モータと、を備え、
前記入力軸は、前記第１キャリアと連結されるとともに互いに一体的に連結された前記入力メンバーおよび前記第２リングギヤと連結可能であり、
前記出力軸は、前記第２キャリアと連結可能であるとともに前記出力メンバーと前記第２減速遊星歯車組を介して連結可能であり、
前記第１サンギヤと前記固定メンバーとは一体的に連結されるとともに前記第１モータと連結され、
前記第１リングギヤは、前記第２サンギヤと一体的に連結され、
前記出力メンバーは、前記第２モータと連結され、
前記第２遊星歯車組は、この回転メンバーがクラッチにより一体にすることが可能であることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
前記第１減速遊星歯車組は、第３サンギヤ、第３リングギヤ、該第３リングギヤおよび前記第３サンギヤに噛み合った第３ピニオン、該第３ピニオンを回転自在に軸支する第３キャリアを備え、前記第３サンギヤが前記入力メンバーを、前記第３キャリアが前記出力メンバーを、前記第３リングギヤが前記固定メンバーをそれぞれ構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記第１減速遊星歯車組は、第３サンギヤ、第３リングギヤ、該第３リングギヤに噛み合ったアウターピニオン、該アウターピニオンおよび前記第３サンギヤと噛み合ったインナーピニオン、該アウターピニオンおよびインナーピニオンを回転自在に軸支する第３キャリアを備え、前記第３サンギヤおよび前記第３キャリアのうち、いずれか一方が前記入力メンバーを他方が前記固定メンバーを構成し、前記第３リングギヤが前記出力メンバーをそれぞれ構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記第２減速遊星歯車組は、第４サンギヤ、第４リングギヤ、該第４リングギヤおよび前記第４サンギヤに噛み合った第４ピニオン、該第４ピニオンを回転自在に軸支する第４キャリアを備えた遊星歯車組で、前記第４サンギヤが前記出力メンバーと連結し、前記第４キャリアが前記出力軸と連結し、前記第４リングギヤが静止部に固定可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの一つに記載の車両用駆動装置。
【請求項５】
前記第２減速遊星歯車組は、第４サンギヤ、第４リングギヤ、該第４リングギヤに噛み合ったアウターピニオン、該アウターピニオンおよび前記第４サンギヤと噛み合ったインナーピニオン、該アウターピニオンおよびインナーピニオンを回転自在に軸支する第４キャリアを備えた遊星歯車組で、前記第４サンギヤおよび前記第４キャリアのうち、いずれか一方が前記出力メンバーと連結し、他方が静止部に固定可能であり、前記第４リングギヤが前記出力軸と連結したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの一つに記載の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と電気モータとの２種類の動力源を有する、いわゆるハイブリッド自動車の駆動装置に関し、特にエンジンより入力される駆動力を、複数のモータと複数の遊星歯車組とを介して出力軸へ伝達し、ハイブリッド自動車の駆動装置としての機能の他に、一般的な自動変速機としての機能も有する車両用駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド自動車の駆動装置としての機能の他に、一般的な自動変速機としての機能も有する自動車用駆動装置としては、４セットの遊星歯車組と５個の摩擦要素と２個のモータを有して、前進４段後進１段の自動変速機としての機能を有するものがある。（特許文献１を参照）。
【０００３】
しかし、上記従来の車両用駆動装置は、ハイブリッド自動車としての駆動機能の他は、前進４段の変速比の自動変速機能を有するだけであり、変速段数が少ないため幅広い走行条件に応じて適切な変速比を選択するという面で不十分であり、自動車の燃費を向上する効果が少ないという問題があった。
【特許文献１】特開２００８−１４３４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、ハイブリッド自動車としての駆動機能の他に自動変速機能を有する自動変速機としての変速段数が、前進４段と少ない点である。
本発明の目的は、ハイブリッド自動車としての駆動機能の他に、前進５段以上の変速比を得ることが可能な自動変速機能を得て、幅広い走行条件に応じて適切な変速比を選択できるようにして、自動車の燃費を改善可能な車両用駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両用駆動装置は、入力軸と、出力軸と、入力軸と同軸に配置され、第１サンギヤ、・第１リングギヤ、・該第１リングギヤおよび第１サンギヤに噛み合った第１ピニオン、・該第１ピニオンを回転自在に軸支する第１キャリアを有する第１遊星歯車組と、第２サンギヤ、・第２リングギヤ、・該第２リングギヤおよび第２サンギヤに噛み合った第２ピニオン、・該第２ピニオンを回転自在に軸支する第２キャリアを有する第２遊星歯車組と、入力メンバー、・出力メンバー、・および固定メンバーを有する第１減速遊星歯車組と、第２減速遊星歯車組と、第１モータと、第２モータとを備え、入力軸は第１キャリアと連結されるとともに互いに一体的に連結された入力メンバーおよび第２リングギヤと連結可能であり、出力軸は第２キャリアと連結可能であるとともに出力メンバーと第２減速遊星歯車組を介して連結可能であり、第１サンギヤと固定メンバーとは一体的に連結されるとともに第１モータと連結され、第１リングギヤは第２サンギヤと一体的に連結され、出力メンバーは第２モータと連結され、第２遊星歯車組は、この回転メンバーがクラッチにより一体にすることが可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の車両用駆動装置は、上記のように構成したため、ハイブリッド自動車としての駆動機能を有する他に、前進５段以上の自動車等用の変速機にとって好ましい変速比を得られるので、燃費の改善が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態に係る車両用駆動装置を、実施例に基づき図とともに説明する。
【実施例１】
【０００８】
図１は、本発明の実施例１の車両用駆動装置を表すスケルトン図である。
図１に示した実施例の車両用駆動装置では、エンジン１からダンパー２を介して駆動される入力軸１０と、出力軸１２が、エンジン１の出力軸１ａと同じ軸上にあり、出力軸１２が図示しない駆動輪を駆動する。
【０００９】
車両用駆動装置を構成する第１遊星歯車組１４と第２遊星歯車組１６と第３遊星歯車組１８と第４遊星歯車組１９とは、いずれも一般的にシングルピニオン型と呼ばれるものであり、それぞれが同じ構成になっている。
すなわち、第１遊星歯車組１４は、第１サンギヤ２０と、第１リングギヤ２２と、第１リングギヤ２２および第１サンギヤ２０に噛み合った複数の第１ピニオン２４と、第１ピニオン２４を回転自在に軸支する第１キャリア２８といった各回転メンバーで構成されている。
【００１０】
同様に、第２遊星歯車組１６は、第２サンギヤ３０、第２リングギヤ３２、複数の第２ピニオン３４、第２キャリア３８といった回転メンバーで構成されており、第３遊星歯車組１８は、第３サンギヤ４０、第３リングギヤ４２、複数の第３ピニオン４４、第３キャリア４８といった回転メンバーで構成されており、第４遊星歯車組１９は、第４サンギヤ５０、第４リングギヤ５２、複数の第４ピニオン５４、第４キャリア５８といった回転メンバーで構成されている。
【００１１】
また、駆動装置のケース６０には第１モータ６２と第２モータ６４を設けている。
第１モータ６２と第２モータ６４は、それぞれ固定子６２ａ、６４ａと回転子６２ｂ、６４ｂとを有しており、固定子６２ａ、６４ａがケース６０に固定されている。
続いて、入力軸１０、出力軸１２、第１遊星歯車組１４、第２遊星歯車組１６、第３遊星歯車組１８、第４遊星歯車組１９、第１モータ６２、および第２モータ６４間の連結関係につき、以下に説明する。
入力軸１０は、第１キャリア２８と連結されるとともに、第１クラッチ６６を介して互いに連結された第２リングギヤ３２および第３サンギヤ４０と連結可能である。
【００１２】
第１サンギヤ２０は、第３リングギヤ４２と一体的に連結されるとともに、第１モータ６２の回転子６２ｂと連結されている。
第１リングギヤ２２は、第２サンギヤ３０と連結されるとともに、第２クラッチ６８を介して互いに連結された第２リングギヤ３２および第３サンギヤ４０と連結可能である。
【００１３】
なお、第２クラッチ６８を締結すると第２サンギヤ３０と第２リングギヤ３２が連結されるため、第２遊星歯車組１６は一体になる（第２遊星歯車組１６の回転メンバが一体となって回転可能となる）。
第３キャリア４８は、第４サンギヤ５０と連結されるとともに、第２モータ６４の回転子６４ｂと連結されている。
第４リングギヤ５２は、第２ブレーキ７０によりケース６０に固定可能である。
出力軸１２は、第４キャリア５８と連結されるとともに、第３クラッチ７２を介して第２キャリア３８と連結可能である。
【００１４】
ここで、第３遊星歯車組１８は本発明の第１減速遊星歯車組を構成し、第３サンギヤ４０が本発明の入力メンバーを、第３キャリア４８が本発明の出力メンバーを、第３リングギヤ４２が本発明の固定メンバーを、それぞれ構成する。
すなわち、後述するように第１モータ６２により第３リングギヤ４２をケース６０に固定すると、第３遊星歯車組１８は第３サンギヤ４０からの入力を第３キャリア４８へ減速して出力する。
【００１５】
また、第４遊星歯車組１９が本発明の第２減速遊星歯車組を構成する。
すなわち、第２ブレーキ７０の締結により第４リングギヤ５２をケース６０に固定すると、第４サンギヤ５０への入力を出力軸１２へ第４キャリア５８を介して減速して出力する。
【００１６】
ここで、第１モータ６２および第２モータ６４の作用を説明する。
第１モータ６２および第２モータ６４は、いずれも一般的にモーター・ジェネレーターと呼ばれるもので、モータとしての機能と発電機としての機能を有しており、発電作用においてはそれぞれの回転子６２ｂ、６４ｂを停止させて、これらと連結された回転メンバーである第１サンギヤ２０、第３リングギヤ４２、第３キャリア４８、第４サンギヤ５０をケース６０に固定することも可能である。
そこで、以後の説明において、第１モータ６２を第１ブレーキ（Ｂ−１）として扱う場合がある。
【００１７】
また、図１に示した実施例の駆動装置は、図示しない油圧ポンプを有している。この油圧ポンプはエンジン１以外の動力（電気モータ等）によって駆動可能であることが望ましい。
さらに、図１の駆動装置は、図示しないコントローラーやバッテリーなどと連結しており、これらは、第１クラッチ６６、第２クラッチ６８、第３クラッチ７２、第２ブレーキ７０、第１モータ６２、および第２モータ６４を制御・作動させる。
【００１８】
つぎに、図１に示した実施例の駆動装置の作動を、図２に示した作動表を参考にしながら説明する。
本発明の駆動装置は以下の３種類の駆動モードを有している。
すなわち、第１に、図示しないバッテリーのみを動力源とする、いわゆる電気自動車のような駆動モードであり、これを「ＥＶモード」と呼ぶ。そして、エンジン１のみを動力源として、一般的な自動変速機として機械的に駆動するモードを「ＡＴモード」と呼び、機械的な駆動と電気的な駆動を併用する駆動モードを「ＨＶモード」と呼ぶことにする。
【００１９】
図２の作動表はＨＶモードとＡＴモードとしての作動を表すものである。
以下の説明では、クラッチやブレーキを摩擦要素と呼ぶ。
また、エンジン１の回転方向と同じ回転方向を「正転」、その逆方向を「逆転」と呼んで説明する。
図２の作動表において、横方向の欄にはクラッチやブレーキが割り当ててあり、Ｃ−１は第１クラッチ６６を、Ｂ−１は第１モータ６２を、といった具合に、それぞれ表す。なお、これらの記号と各摩擦要素の符号との対応関係は、図１に記してある。
【００２０】
作動表の縦方向の欄には、図示しない操作レバーの「Ｐ」「Ｒ」「Ｎ」「Ｄ」「Ｌ」などのレンジのうち「Ｄレンジ」「Ｒレンジ」を取り上げて、Ｄレンジは前進第１速（１ｓｔ）乃至第８速（８ｔｈ）の各変速段を、またＲレンジは後進の、各変速段をそれぞれ割り当ててある。
図２の作動表中、○印は各締結要素の締結を、空欄は各締結要素の解放を、それぞれ表す。
また、括弧でくくった○印は、ＨＶモードにおいて発電し、ＡＴモードにおいて前述のように、第１モータ６２が第１サンギヤ２０および第３リングギヤ４２をケース６０に固定することを表す。
【００２１】
ここで、特にＡＴモードでの変速比に関係する各遊星歯車組の歯数比を、リングギヤの歯数（Ｚｒ）に対するサンギヤの歯数（Ｚｓ）の比（Ｚｓ／Ｚｒ）をαで表現し、第１遊星歯車組１４ではα１、第２遊星歯車組１６ではα２、第３遊星歯車組１８ではα３、第４遊星歯車組１９ではα４として説明する。
【００２２】
ここでは、各変速比の計算に用いるそれぞれの歯数比を、α１を０．６０、α２を０．６０、α３を０．６０、α４を０．５５とした場合について例示する。
なお、変速比は入力軸１０の回転速度と出力軸１２の回転速度の比（入力軸１０の回転速度／出力軸１２の回転速度）で表す。
また、以下の説明において出力軸１２の駆動トルクを表す数値は、入力軸１０のトルクを１とした場合である。
ここで、計算式を簡素化するため、α１・α２（１＋α３）／（１＋α２）をＡとして説明する。
上記した歯数比においては、Ａが０．３６０になる。
【００２３】
はじめに、ＥＶモードとして車両を発進させる場合は、図示しない油圧ポンプにより第２ブレーキ７０を締結して第４リングギヤ５２をケース６０に固定して、第２モータ６４に電力を供給して行う。
すなわち、第２モータ６４の出力は第４サンギヤ５０に作用し、第４遊星歯車組１９によって減速して出力軸１２を駆動する。
このときの減速比は（１＋α４）／α４であり、上記した歯数比では２．８１８になる。
つまり、出力軸１２は第２モータ６４の出力トルクの２．８１８倍のトルクで駆動されて車両を発進させるとともに、第２モータ６４のみの駆動力で車両を走行させることができる。
【００２４】
つぎに、エンジン１の始動について説明する。
まず、第２クラッチ６８と第３クラッチ７２を締結して、第１モータ６２と第２モータ６４に電力を供給して駆動させることで、エンジン１を回転させて始動することができる。
このとき、第１モータ６２と第２モータ６４の回転速度を制御することにより、車両が停止している状態でエンジン１を始動することができるし、車両を発進させながら始動することもできる。
【００２５】
このように車両の発進とともにエンジン１を始動する作用は、第１モータ６２と第２モータ６４の回転速度次第で変化し、車両を前進させながら、あるいは後進させながらもできる。
したがって、エンジン１の始動と車両の発進を同時に行う場合は、第２ブレーキ７０を締結する必要はない。
むろん、前述のＥＶモードで走行中においてエンジン１を始動することも可能である。第２モータ６４での駆動に加えて第１モータ６２の回転速度を制御することで行う。
【００２６】
つづいて、エンジン１が始動した後の走行について説明する。なお、エンジン１が回転している場合の駆動はＨＶモードまたはＡＴモードになる。
はじめにＨＶモードにおける前進第１速（１ｓｔ）は、作動表のように第１クラッチ（Ｃ−１）６６とブレーキ（Ｂ−２）７０を締結して、駆動する。
このとき、第１モータ６２は逆転しながら発電し、この電力を図示しないコントローラーを介して第２モータ６４に供給してこれを正転駆動させる。
【００２７】
このＨＶモードの前進第１速は、エンジン１が遊星歯車列を介して機械的に駆動するトルクと、第１モータ６２、第２モータ６４を介して電気的に駆動するトルクの両者で出力軸１２を駆動するもので、車両が停止している状態から発進させ、続いて走行させることができる。
このときの機械的に駆動する分の出力軸１２の駆動トルクは、（１＋α３）（１＋α４）／（α３・α４）になり、上記の値に設定した歯数比においては７．５１５である。ＨＶモードにおいてはこの機械的な駆動トルクに加えて第２モータ６４により電気的な駆動トルクが付加され、この場合の合計駆動トルクは前述のＥＶモードと同様に第２モータ６４の出力トルクの２．８１８倍である。
【００２８】
ＨＶモードの第１速で車両の速度が上昇すると第１モータ６２の回転速度は徐々に低下して、やがて停止するに至る。
このとき、第１モータ６２を停止させてこれをケース６０に固定して保持すると、エンジン１の出力トルクは全てが遊星歯車列を通って出力軸１２を駆動するのでＡＴモードになる。
このときの変速比は上記の（１＋α３）（１＋α４）／（α３・α４）である。
むろん、この場合もバッテリーから第２モータ６４に電力を供給して、エンジン１による機械的な駆動に電気的に加勢することもできるし、逆に第１モータ６２および第２モータ６４の一方または両方に発電させてバッテリーを充電することも可能である。これらの切り替えは走行条件やバッテリーの状態などに応じて制御する。
【００２９】
また、車両を制動（減速）する場合や、下り坂における走行において、いわゆるエンジンブレーキを作用させる場合に、第２モータ６４に発電させて制動力を得るとともに、その回生制動で得た電力をバッテリーに充電して、その電力を次の加速において使うエネルギ回生を行うこともできる。
このような電気的な駆動力の加勢や、電気的な制動およびエネルギ回生の作用は、以下の第２速以降においても行うことができるが、上記説明と同様なので個別の説明は省略する。
【００３０】
つぎに、ＨＶモードの第２速（２ｎｄ）への変速は、第１速での第１クラッチ６６の締結を解除して、第２クラッチ６８（Ｃ−２）を締結することで行われる。
このときに、第１モータ６２の回転速度を制御して適切に変化させながら変速すると、いわゆる変速ショックの発生を抑えることができる。
【００３１】
ＨＶモードの第２速も第１速と同様に、第１モータ６２は逆転しながら発電し、この電力を第２モータ６４に供給して駆動させるものであり、第２速も車両が停止している状態から発進させ、続いて走行させることができる。
第２速において機械的に駆動する分の出力軸１２の駆動トルクは、（１＋α３）（１＋α４）／｛α３・α４（１＋α１）｝になり、上記した歯数比においては４．６９７である。第１速で説明したのと同様に、第１モータ６２で第１サンギヤ２０および第３リングギヤ４２をケース６０に固定させると、ＡＴモードの第２速になり、変速比は（１＋α３）（１＋α４）／｛α３・α４（１＋α１）｝である。
【００３２】
つぎに、以下の第３速乃至第６速の駆動は、ＡＴモードのみとなる。
すなわち、第３速（３ｒｄ）への変速は、第２速での第１モータ６２による第１ブレーキの作用を解除して再び第１クラッチ６６を締結することで行われる。
変速比は、（１＋α４）／α４になる。
上記した歯数比においては２．８１８である。
【００３３】
つぎに、第４速（４ｔｈ）への変速は、第３速での第１クラッチ６６の締結を解除して、第３クラッチ７２（Ｃ−３）を締結することで行われる。
第４速の変速比は、｛α４（１＋α１）＋α１（１＋α３）｝／｛α４（１＋α１）｝になる。上記した歯数比においては２．０９１である。
【００３４】
つぎに、第５速（５ｔｈ）への変速は、第４速での第２クラッチ６８の締結を解除して、再び第１クラッチ６６を締結することで行われる。
第５速の変速比は、｛α４（１＋Ａ）＋Ａ｝／｛α４（１＋Ａ）｝になる。上記した歯数比においては１．４８１である。
【００３５】
つぎに、第６速（６ｔｈ）への変速は、第５速までにおける第２ブレーキ７０の締結を解除して、第２クラッチ６８を締結することで行われる。
これにより、遊星歯車列の部分が一体になり、入力軸１０と出力軸１２とは直結されるので、第６速の変速比は歯数比に関係なく１になる。
【００３６】
つぎに、ＨＶモードの第７速（７ｔｈ）への変速は、第６速における第２クラッチ６８の締結を解除して、再び第１モータ６２に発電作用をさせることで行われる。
これにより、ＨＶモードで機械的に駆動される出力軸１２のトルクは、（１＋α３）／（１＋α３＋Ａ）になり、上記した歯数比においては０．８１６である。
また、第１速、第２速と同様に、第１モータ６２は発電し、この電力を第２モータ６４に供給して駆動させるＨＶモードから、第１モータ６２により第１サンギヤ２０をケース６０に固定してＡＴモードに移行することもできる。この場合は、変速比が（１＋α３）／（１＋α３＋Ａ）になり、入力軸１０より出力軸１２の回転速度が高い増速（オーバードライブ）である。
【００３７】
つぎに、ＨＶモードの第８速（８ｔｈ）への変速は、第７速における第１クラッチ６６の締結を解除して、再び第２クラッチ６８を締結することで行われる。
これにより、ＨＶモードでの機械的に駆動される出力軸１２のトルクは、１／（１＋α１）になり、上記した歯数比においては０．６２５である。
また、第１速、第２速と同様に、第１モータ６２は発電し、この電力を第２モータ６４に供給して駆動させるＨＶモードから、第１モータ６２により第１サンギヤ２０をケース６０に固定してＡＴモードに移行することもできる。この場合は、変速比が１／（１＋α１）の増速である。
【００３８】
つぎに、Ｒレンジの後進の駆動は、前述のように第２クラッチ６８と第３クラッチ７２を締結して、車両の発進とともにエンジン１を始動させ、第１モータ６２と第２モータ６４の回転速度を制御して後進させながらできるが、大きな駆動力を必要とする場合は、第３クラッチ７２と第２ブレーキ７０を締結することで後進駆動が行われる。
【００３９】
ＨＶモードの後進は、前進の第１速などと同様に、第１モータ６２に発電させて、第２モータ６４に駆動させて、発進からそれに続く走行を行うことができる。
このときの機械的に駆動する分の出力軸１２の駆動トルクは、（１＋α２）／｛α２（１＋α１）｝−（１＋α３）（１＋α４）／｛α２・α３・α４（１＋α１）｝になって、上記した歯数比においては−６．１６２である。
第１モータ６２により第１サンギヤ２０および第３リングギヤ４２をケース６０に固定させると、ＡＴモードの後進になり、変速比は（１＋α２）／｛α２（１＋α１）｝−（１＋α３）（１＋α４）／｛α２・α３・α４（１＋α１）｝である。
【００４０】
以上で説明した前進のＡＴモードの変速比を並べてみると以下になる。なお、左側の値が変速比であり、右側括弧内の値は当該変速比と１段上位の変速比との間の比（段間比）である。
第１速  ７．５１５    （１．６００）
第２速  ４．６９７    （１．６６７）
第３速  ２．８１８    （１．３４８）
第４速  ２．０９１    （１．４１２）
第５速  １．４８１    （１．４８１）
第６速  １．０００    （１．２２５）
第７速  ０．８１６    （１．３０６）
第８速  ０．６２５
【００４１】
これを見ると、車両総重量の重い大型トラックまたはバス用の変速比として好ましい段間比の８段の変速比が得られるのが分かる。
【００４２】
このように、本発明の実施例１に係る多段遊星歯車列は、バッテリーのみを動力源とするＥＶモード、エンジン１のみを動力源として機械的な動力伝達と電気的な動力伝達を併用するＨＶモード、一般的な自動変速機と同様に機械的な動力伝達を行うＡＴモードという３種類の駆動モードを有し、さらに第２モータ６２に発電させる制動作用およびエネルギ回生など、多様な使い方ができ、またその場合、前進８速の変速比を得ることが可能な自動変速機としての機能を発揮できるのが特徴である。
特に、ＨＶモードは変速比が無段階に変化するので、電気的なＣＶＴとしての機能を有する。
これらの結果、常に最適な駆動モードを選択しながら、多段の自動変速による走行が可能な、燃費が優れる車両用駆動装置を得ることができる。
むろん、車両を発進する時点からＨＶモードの第２速で駆動することや、高速走行でＨＶモードの第７速を多用するような使い方も可能である。
【実施例２】
【００４３】
図３は、本発明における第２の実施例に係る車両用駆動装置のスケルトン図を表している。
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一の符号を付し、それらの説明を省略する。
【００４４】
実施例２における実施例１との違いは、本発明の第１減速遊星歯車組である第３遊星歯車組１８が、いわゆるダブルピニオン型になっていることである。
すなわち、第３遊星歯車組１８は、第３サンギヤ４０、第３リングギヤ４２、該第３リングギヤ４２に噛み合ったアウターピニオン４４、該アウターピニオン４４および第３サンギヤ４０と噛み合ったインナーピニオン４６、該アウターピニオン４４およびインナーピニオン４６を回転自在に軸支する第３キャリア４８からなり、第３サンギヤ４０が本発明の入力メンバーを、第３キャリア４８が本発明の固定メンバーを、第３リングギヤ４２が本発明の出力メンバーを構成する。
【００４５】
その他の構成および各メンバー間の連結関係は実施例１と同じであるので、詳細の説明を省略する。
つぎに、図３に示した実施例２の遊星歯車列の作動であるが、作動表は図２に示した実施例１と同じであるので、詳細な説明を省略する。
【００４６】
第３遊星歯車組１８がダブルピニオン型になったことにより、ＡＴモードの各変速比の計算式が以下のように変化する。
Ａ：α４｛α３（１＋α２）＋α１・α２｝
第１速：（１＋α４）／｛α４（１−α３）｝
第２速：（１＋α４）／｛α４（１＋α１）（１−α３）｝
第３速：（１＋α４）／α４
第４速：｛α３・α４（１−α１）＋α１｝／｛α３・α４（１＋α１）｝
第５速：（α１・α２＋Ａ）／Ａ
第６速：１
第７速：（１＋α２）／（１＋α２＋α１・α２）
第８速：１／（１＋α１）
後進：（１＋α２）／｛α２（１＋α１）｝−（１＋α４）／｛α２・α４（１＋α１）（１−α３）｝
【００４７】
これに、第１乃至第４遊星歯車組１４、１６、１８、１９の歯数比を、α１が０．４１０、α２が０．６２６、α３が０．４６０、α４が０．５４５とした場合、変速比は以下のようになる。なお、左側の値が変速比であり、右側括弧内の値は当該変速比と１段上位の変速比との間の比（段間比）である。
Ａ  ０．５４８
第１速  ５．２５０    （１．４１０）
第２速  ３．７２３    （１．３１３）
第３速  ２．８３５    （１．３１３）
第４速  ２．１６０    （１．４７１）
第５速  １．４６９    （１．４６９）
第６速  １．０００    （１．１５８）
第７速  ０．８６４    （１．２１９）
第８速  ０．７０９
後進  −４．１０５
【００４８】
むろん、これらに加えてＥＶモードおよびＨＶモードで駆動できるのは実施例１と同様であるが、ＡＴモードにおける変速比および段間比を見ると、乗用車用として好ましい８段の変速比が得られるのが分かる。
【００４９】
このように、本発明の実施例２に係る車両用駆動装置も、ＥＶモード、ＨＶモード、ＡＴモードという３種類の駆動モードを駆使しながら、またその場合、前進８速の変速比を得ることが可能な自動変速機としての機能を発揮でき、常に最適な駆動モードを選択しながら多段の自動変速による走行が可能な、燃費が優れる車両用駆動装置を得ることができる。
【００５０】
また、本発明の第１減速遊星歯車組である第３遊星歯車組１８の連結を、実施例２から変更することも可能である。すなわち、第３サンギヤ４０と第３キャリア４８を入れ替えて連結しても、本発明の第１減速遊星歯車組としての機能を得ることができる。この場合は、第３キャリア４８が本発明の入力メンバーを、第３サンギヤ４０が本発明の固定メンバーを、第３リングギヤ４２が本発明の出力メンバーを、それぞれ構成する。
【００５１】
さらに、本発明の第２減速遊星歯車組である第４遊星歯車組１９を、実施例２の第３遊星歯車組１８と同様にダブルピニオン型の遊星歯車組に変更することも可能である。この場合は実施例１に対して変速比などが異なることになるが、図示および詳細な説明は省略する。
【００５２】
以上説明したように、本発明の各実施例に係る車両用駆動装置は、ＥＶモード、ＨＶモード、ＡＴモードという３種類の駆動モードを有し、さらに第２モータ６２に発電させる制動作用およびエネルギ回生など、多様な使い方ができるのが特徴である。
特に、ＨＶモードは車速が０の発進から変速比が無段階に変化するので、トルクコンバータなどの発進装置が不要であり、電気的なＣＶＴとしての機能を果たすことができる。
これらの結果、常に最適な駆動モードを選択しながら多段の自動変速による走行が可能な、燃費が優れる車両用駆動装置を得ることができる。
【００５３】
また、各遊星歯車組および各摩擦要素やモータの配列は、駆動装置のレイアウトに応じて適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
ＥＶモード、ＨＶモード、ＡＴモードという３種類の駆動モードを駆使して、常に最適な駆動モードを選択しながらの走行が可能で、燃費が優れるので、燃費が重視される小型乗用車から大型商用車などに幅広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の車両用駆動装置を示したスケルトン図である。（実施例１）
【図２】実施例１の車両用駆動装置の作動表を示す図である。
【図３】本発明の車両用駆動装置を示したスケルトン図である。（実施例２）
【符号の説明】
【００５６】
１      エンジン
２      ダンパー
１０    入力軸
１２    出力軸
１４    第１遊星歯車組
１６    第２遊星歯車組
１８    遊星歯車群
１８    第３遊星歯車組
１９    第４遊星歯車組
２０    第１サンギヤ
２２    第１リングギヤ
２４    第１ピニオン
２８    第１キャリア
３０    第２サンギヤ
３２    第２リングギヤ
３４    第２ピニオン
３８    第２キャリア
４０    第３サンギヤ
４２    第３リングギヤ
４４    第３ピニオン、アウターピニオン
４６    インナーピニオン
４８    第３キャリア
５０    第４サンギヤ
５２    第４リングギヤ
５４    第４ピニオン
５８    第４キャリア
６０    ケース
６２    第１モータ
６４    第２モータ
６６    第１クラッチ
６８    第２クラッチ
７０    第２ブレーキ
７２    第３クラッチ
【図１】
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【図２】
2010032019.tif 000004
【図３】
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