(57)【要約】【課題】エンジンと電動機の動力を高効率で合成することが可能なハイブリッド車両用動力伝達装置を提供する。【解決手段】主クラッチＣＭによって選択的に、エンジン２の出力軸２ａと連結される第１主入力軸１１と、主入力軸１１と同軸心に配置され、それぞれクラッチＣ１,Ｃ２によって選択的に主入力軸１１と連結される第１、第２副入力軸１２，１３と、第１、第２副入力軸１２，１３とそれぞれギヤ対１５，１６を介して結合され、カウンタ軸１７を介して駆動輪４，４に動力を出力する出力軸１４と、主入力軸１１に接続されたサンギヤ９ｓ、電動機３に接続されたリングギヤ９ｒ、及び第１副入力軸１２に接続されたキャリア９ｃを互いに差動回転可能に構成し、キャリア９ｃを介して出力軸１４に合成動力を伝達する動力合成機構９とを備える。【選択図】図１
2010179868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、
前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、
前記内燃機関出力軸と平行に配置され、主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、
前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第１断接装置によって選択的に、前記第１主入力軸と連結される第１副入力軸と、
前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第２断接装置によって選択的に、前記第１主入力軸と連結される第２副入力軸と、
前記第１主入力軸と平行に配置され、前記第１副入力軸及び前記第２副入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、
第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構とを備え、
前記第１回転要素は前記第１主入力軸に接続され、
前記第２回転要素は前記第１副入力軸に接続され、
前記第３回転要素は前記電動機に接続され、
前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第１副入力軸を介して前記出力軸に伝達することを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項２】
前記第１断接装置と前記第２断接装置とは前記主入力軸に軸心方向に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項３】
前記第１断接装置及び前記第２断接装置は湿式クラッチであることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項４】
前記第１主入力軸と平行に配置され、前記第１主入力軸と常時接続される第２主入力軸と、
前記第２主入力軸と同軸心に配置され、第３断接装置によって選択的に、該第２主入力軸と連結される第３副入力軸と、
前記第２主入力軸と同軸心に配置され、第４断接装置によって選択的に、該第２主入力軸と連結される第４副入力軸とを備え、
前記出力軸に固定され、該出力軸と前記第１副入力軸及び前記第２副入力軸とそれぞれ結合するギヤ対を構成する複数のギヤと、前記第３副入力軸及び前記第４副入力軸に固定されたギヤが結合することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項５】
内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、
前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、
前記内燃機関出力軸と平行に配置され、主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、
前記第１主入力軸と同軸心に配置される第１副入力軸と、
前記第１副入力軸上に配置され、第１同期装置を介して該第１副入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第１ギヤ群と、
前記第１主入力軸と平行に配置され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、
前記出力軸に固定され前記第１ギヤ群のギヤと噛合する複数のギヤよりなる第２ギヤ群と、
第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構とを備え、
前記第１回転要素は前記第１主入力軸に接続され、
前記第２回転要素は前記第１副入力軸に接続され、
前記第３回転要素は前記電動機に接続され、
前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第１副入力軸を介して前記出力軸に伝達することを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項６】
前記第１主入力軸と平行に配置され、前記第１主入力軸と常時接続される第２主入力軸と、
前記第２主入力軸と同軸心に配置される第３副入力軸と、
前記第３副入力軸上に配置され、第２同期装置を介して該第３副入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第３ギヤ群とを備え、
前記第２ギヤ群を構成するギヤと前記第３ギヤ群を構成するギヤとが噛合することを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項７】
内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、
前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、
前記内燃機関出力軸と平行に配置され、第１主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、
前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第２主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第２主入力軸と、
前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第１断接装置によって選択的に、前記第１主入力軸と連結される第１副入力軸と、
前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第２断接装置によって選択的に、前記第１主入力軸と連結される第２副入力軸と、
前記第１主入力軸と平行に配置され、前記第１副入力軸及び前記第２副入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合される中間軸と、
前記第１主入力軸と平行に配置される第３主入力軸と、
前記第３主入力軸と同軸心に配置され、第３断接装置によって選択的に、前記第２主入力軸と連結される第３副入力軸と、
前記第３主入力軸と同軸心に配置され、第４断接装置によって選択的に、前記第２主入力軸と連結される第４副入力軸と、
前記第１主入力軸と平行に配置され、前記中間軸及び前記第３主入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、
第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構とを備え、
前記第１回転要素は前記第１主入力軸に接続され、
前記第２回転要素は前記第１副入力軸に接続され、
前記第３回転要素は前記電動機に接続され、
前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第１副入力軸及び前記中間軸を介して前記出力軸に伝達することを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項８】
内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、
前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、
前記内燃機関出力軸と平行に配置され、第１主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、
前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第２主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第２主入力軸と、
前記第１主入力軸と同軸心に配置される第１副入力軸と、
前記第１副入力軸上に配置され、第１同期装置を介して該第１副入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第１ギヤ群と、
前記第１主入力軸と平行に配置され、前記第１副入力軸及び前記第２副入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合される中間軸と、
前記中間軸に固定され前記第１ギヤ群のギヤと噛合する複数のギヤよりなる第２ギヤ群と、
前記第１主入力軸と平行に配置される第３主入力軸と、
前記第３主入力軸上に配置され、第２同期装置を介して該第３主入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第３ギヤ群と、
前記第２主入力軸に固定され前記第３ギヤ群のギヤと噛合する複数のギヤよりなる第４ギヤ群と、
前記第１主入力軸と平行に配置され、前記中間軸及び前記第３主入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、
第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構とを備え、
前記第１回転要素は前記第１主入力軸に接続され、
前記第２回転要素は前記第１副入力軸に接続され、
前記第３回転要素は前記電動機に接続され、
前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第１副入力軸及び前記第１中間軸を介して前記出力軸に伝達することを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項９】
内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、
前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、
前記内燃機関出力軸と平行に配置され、第１主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、
前記内燃機関出力軸と同軸心に配置され、第２主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第２主入力軸と、
前記第１主入力軸と平行に配置され、該第１主入力軸と減速ギヤ対を介して結合される第３主入力軸と、
前記第１主入力軸と平行に配置され、該第１主入力軸と増速ギヤ対を介して結合される第４主入力軸と、
前記第３主入力軸と同軸心に配置され、第１断接装置によって選択的に、該第３主入力軸と連結される第１副入力軸と、
前記第３主入力軸と同軸心に配置され、第２断接装置によって選択的に、該第３主入力軸と連結される第２副入力軸と、
前記第４主入力軸と同軸心に配置され、第３断接装置によって選択的に、該第４主入力軸と連結される第３副入力軸と、
前記第４主入力軸と同軸心に配置され、第４断接装置によって選択的に、該第４主入力軸と連結される第４副入力軸と、
前記内燃機関出力軸と平行に配置され、前記第１副入力軸、前記第２副入力軸、前記第３副入力軸及び前記第４副入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、
第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構とを備え、
前記第１回転要素は前記第１主入力軸又は前記第２主入力軸に接続され、
前記第２回転要素は前記出力軸に接続され、
前記第３回転要素は前記電動機に接続され、
前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第出力軸に伝達することを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項１０】
内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、
前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、
前記内燃機関出力軸と平行に配置され、第１主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、
前記内燃機関出力軸と同軸心に配置され、第２主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第２主入力軸と、
前記第１主入力軸と平行に配置され、該第１主入力軸と減速ギヤ対を介して結合される第３主入力軸と、
前記第１主入力軸と平行に配置され、該第１主入力軸と増速ギヤ対を介して結合される第４主入力軸と、
前記第３主入力軸と同軸心に配置される第１副入力軸と、
前記第１副入力軸上に配置され、第１同期装置を介して該第１副入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第１ギヤ群と、
前記第３主入力軸と同軸心に配置される第２副入力軸と、
前記第２副入力軸上に配置され、第２同期装置を介して該第２副入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第２ギヤ群と、
前記第１主入力軸と同軸心に配置され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、
前記出力軸に固定され、前記第１ギヤ郡のギヤ及び前記第２ギヤ郡のギヤが共有して噛合する複数のギヤよりなる第３ギヤ群と、
第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構とを備え、
前記第１回転要素は前記第１主入力軸又は前記第２主入力軸に接続され、
前記第２回転要素は前記出力軸に接続され、
前記第３回転要素は前記電動機に接続され、
前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第出力軸に伝達することを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項１１】
前記動力合成機構は、シングルピニオン型の３つの回転要素として、サンギヤと、リングギヤと、前記サンギヤ及び前記リングギヤの間で当該両ギヤに噛合された複数のプラネタリギヤを回転自在に支持するキャリアとを同軸心に備えた遊星歯車装置であり、
前記第１回転要素は前記キャリアであり、前記第２回転要素は前記サンギヤであり、前記第３回転要素は前記リングギヤであるであることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項１２】
前記出力軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、
該要求動力設定手段が設定した要求動力に応じて、前記内燃機関及び前記電動機の運転を行う制御手段とを備えることを特徴とする請求項１から１１の何れか１項に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記内燃機関がストール領域から最高回転まで範囲内で運転を行うように、前記電動機の運転を制御することを特徴とする請求項１２に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記内燃機関の適正運転領域内で前記内燃機関の運転を行い、
前記第１回転要素から前記第２回転要素に伝達される前記内燃機関の動力と前記要求動力を比較し、前記内燃機関の動力が前記要求動力に満たないときは、前記電動機が力行運転を行い、前記内燃機関の動力が前記要求動力を超えるときは、前記電動機が回生運転を行うように制御することを特徴とする請求項１２又は１３に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記電動機が定格出力又は最高回転数を超えて運転するとき、該電動機を定格出力又は最高回転数で運転を行うように制御することを特徴とする請求項１２から１４の何れか１項に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【請求項１６】
前記第１主入力軸に補機を連結し、該補機を前記第１主入力軸の駆動力によって駆動可能に構成したことを特徴とする請求項１から１５の何れか１項に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両用動力伝達装置として、内燃機関と電動機とからそれぞれ出力された動力を合成して駆動輪に伝達可能であると共に、電動機で回生運転を行うことが可能なものがある。このようなものとして、内燃機関の出力から入力された動力を、内燃機関の出力軸と同軸心に配置された複数の軸を介して、該複数の軸と選択的に接続され、内燃機関の出力軸に平行な出力軸から出力する方式が、従来から知られている。例えば、特許文献１に記載の動力伝達装置は、内燃機関の出力軸と同軸心に３本の軸が配置されている。その１の軸（以下、第１軸という）は、端部にクラッチを介して内燃機関が接続されている。他の１の軸（以下、第２軸という）は、ギヤ対を介して出力軸に結合されると共に、端部に電動機が接続されている。さらに他の１の軸（以下、第３軸という）は、複数のギヤ対を介して選択的に出力軸に接続されている。そして、第２軸又は第３軸を選択的に第１軸に連結する同期装置が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１１４０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の動力伝達装置においては、内燃機関と電動機の動力を合成するためには、同期装置を第２軸と第１軸を接続するように動作させる必要があるため、伝達効率が劣るという不都合がある。
【０００５】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置において、エンジンと電動機の動力を高効率で合成することが可能なハイブリッド車両用動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の動力伝達装置は、かかる目的を達成するために、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、前記内燃機関出力軸と平行に配置され、主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第１断接装置によって選択的に、前記第１主入力軸と連結される第１副入力軸と、前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第２断接装置によって選択的に、前記第１主入力軸と連結される第２副入力軸と、前記第１主入力軸と平行に配置され、前記第１副入力軸及び前記第２副入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構とを備え、前記第１回転要素は前記第１主入力軸に接続され、前記第２回転要素は前記第１副入力軸に接続され、前記第３回転要素は前記電動機に接続され、前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第１副入力軸を介して前記出力軸に伝達することを特徴とする（第１発明）。
【０００７】
かかる第１発明によれば、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構は、第１副入力軸又は第２副入力軸を介して内燃機関に接続される第１回転要素から伝達される動力と、電動機に接続される第３回転要素から伝達される動力とを合成し、出力軸から被駆動部に動力を出力する。そのため、特許文献１に記載の動力伝達装置のように、同期装置で燃機関と電動機の動力を合成する場合に比べて、動力を高効率で合成することが可能となる。
【０００８】
さらに、主断接装置によって内燃機関出力軸に第１主入力軸を連結させると共に、第１断接装置によって該第１主入力軸に第１副入力軸を連結させた状態で、内燃機関から動力を内燃機関出力軸に入力すると共に、第３回転要素が回転するように電動機を力行運転させる。このとき、動力合成機構の第２回転要素は、内燃機関から第１主入力軸及び第１副入力軸を介して第１回転要素に伝達される動力と、電動機から第３回転要素に伝達される動力とを合成して出力軸に伝達し、この合成動力が被駆動部に出力される。
【０００９】
さらに、前記状態で、内燃機関から第１回転要素に伝達された動力を、第２回転要素と第３回転要素に分配することも可能である。このとき、第２回転要素を介して被駆動部に動力が出力されると共に、第３回転要素を介して電動機で回生運転が行われる。このように、第１発明においては、電動機で回生運転を行いながら、走行することができる。
【００１０】
また、第１発明において、前記第１断接装置と前記第２断接装置とは前記主入力軸に軸心方向に隣接して配置されていることが好ましい。
【００１１】
この場合、第１断接装置と第２断接装置がその接合面を共有することにより、動力伝達装置を小型化することが可能となる。また、第１断接装置と第２断接装置の駆動源を共有することにより、動力伝達装置を小型化、低コスト化することが可能となる。
【００１２】
また、第１発明において、前記第１断接装置及び前記第２断接装置は湿式クラッチであることが好ましい。
【００１３】
この場合、第１断接装置及び第２断接装置は、湿式クラッチであるので、第１主入力軸と第１副入力軸又は第２副入力軸との接続状態と遮断状態を、動力の伝達が途絶えることなく切り替えることができる。そのため、第１断接装置と第２断接装置との間で素早く断続なく切り替えることが可能となる。
【００１４】
また、第１発明において、前記第１主入力軸と平行に配置され、前記第１主入力軸と常時接続される第２主入力軸と、前記第２主入力軸と同軸心に配置され、第３断接装置によって選択的に、該第２主入力軸と連結される第３副入力軸と、前記第２主入力軸と同軸心に配置され、第４断接装置によって選択的に、該第２主入力軸と連結される第４副入力軸とを備え、前記出力軸に固定され、該出力軸と前記第１副入力軸及び前記第２副入力軸とそれぞれ結合するギヤ対を構成する複数のギヤと、前記第３副入力軸及び前記第４副入力軸に固定されたギヤが結合することが好ましい。
【００１５】
この場合、第１主入力軸の軸心方向の長さを保ちながら、変速段を増加させることが可能となる。
【００１６】
また、本発明の動力伝達装置は、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、前記内燃機関出力軸と平行に配置され、主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、前記第１主入力軸と同軸心に配置される第１副入力軸と、前記第１副入力軸上に配置され、第１同期装置を介して該第１副入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第１ギヤ群と、前記第１主入力軸と平行に配置され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、前記出力軸に固定され前記第１ギヤ群のギヤと噛合する複数のギヤよりなる第２ギヤ群と、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構とを備え、前記第１回転要素は前記第１主入力軸に接続され、前記第２回転要素は前記第１副入力軸に接続され、前記第３回転要素は前記電動機に接続され、前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第１副入力軸を介して前記出力軸に伝達することを特徴とする（第２発明）。
【００１７】
かかる第２発明によれば、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構は、第１副入力軸を介して内燃機関に接続される第１回転要素から伝達される動力と、電動機に接続される第３回転要素から伝達される動力とを合成し、出力軸から被駆動部に動力を出力する。そのため、特許文献１に記載の動力伝達装置のように、同期装置で燃機関と電動機の動力を合成する場合に比べて、動力を高効率で合成することが可能となる。また、出力軸に固定されたギヤと結合するギヤを第１副入力軸と連結する際に同期装置を用いているので、第１発明と比べてコンパクト化することが可能となる。
【００１８】
さらに、主断接装置によって内燃機関出力軸に第１主入力軸を連結させると共に、同期装置によって該第１主入力軸に第１副入力軸をギヤ対により結合させた状態で、内燃機関から動力を内燃機関出力軸に入力すると共に、第３回転要素が回転するように電動機を力行運転させる。このとき、動力合成機構の第２回転要素は、内燃機関から第１主入力軸及び第１副入力軸を介して第１回転要素に伝達される動力と、電動機から第３回転要素に伝達される動力とを合成して出力軸に伝達し、この合成動力が被駆動部に出力される。
【００１９】
さらに、前記状態で、内燃機関から第１回転要素に伝達された動力を、第２回転要素と第３回転要素に分配することも可能である。このとき、第２回転要素を介して被駆動部に動力が出力されると共に、第３回転要素を介して電動機で回生運転が行われる。このように、第２発明においては、電動機で回生運転を行いながら、走行することができる。
【００２０】
また、第２発明において、前記第１主入力軸と平行に配置され、前記第１主入力軸と常時接続される第２主入力軸と、前記第２主入力軸と同軸心に配置される第３副入力軸と、前記第３副入力軸上に配置され、第２同期装置を介して該第３副入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第３ギヤ群とを備え、前記第２ギヤ群を構成するギヤと前記第３ギヤ群を構成するギヤとが噛合することが好ましい。
【００２１】
この場合、第１主入力軸の軸心方向の長さを保ちながら、変速段を増加させることが可能となる。
【００２２】
また、本発明の動力伝達装置は、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、前記内燃機関出力軸と平行に配置され、第１主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第２主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第２主入力軸と、前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第１断接装置によって選択的に、前記第１主入力軸と連結される第１副入力軸と、前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第２断接装置によって選択的に、前記第１主入力軸と連結される第２副入力軸と、前記第１主入力軸と平行に配置され、前記第１副入力軸及び前記第２副入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合される中間軸と、前記第１主入力軸と平行に配置される第３主入力軸と、前記第３主入力軸と同軸心に配置され、第３断接装置によって選択的に、前記第２主入力軸と連結される第３副入力軸と、前記第３主入力軸と同軸心に配置され、第４断接装置によって選択的に、前記第２主入力軸と連結される第４副入力軸と、前記第１主入力軸と平行に配置され、前記中間軸及び前記第３主入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構とを備え、前記第１回転要素は前記第１主入力軸に接続され、前記第２回転要素は前記第１副入力軸に接続され、前記第３回転要素は前記電動機に接続され、前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第１副入力軸及び前記中間軸を介して前記出力軸に伝達することを特徴とする（第２発明）。
【００２３】
かかる第３発明によれば、第１発明と同様に、特許文献１に記載の動力伝達装置のように、同期装置で燃機関と電動機の動力を合成する場合に比べて、動力を高効率で合成することが可能となる。さらに、第１発明と同様に、動力合成機構は、内燃機関から伝達される動力と、電動機から伝達される動力とを合成して出力軸に伝達することできると共に、内燃機関から伝達された動力を分配して、電動機で回生運転を行うことができる。
【００２４】
また、本発明の動力伝達装置は、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、前記内燃機関出力軸と平行に配置され、第１主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第２主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第２主入力軸と、前記第１主入力軸と同軸心に配置される第１副入力軸と、前記第１副入力軸上に配置され、第１同期装置を介して該第１副入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第１ギヤ群と、前記第１主入力軸と平行に配置され、前記第１副入力軸及び前記第２副入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合される中間軸と、前記中間軸に固定され前記第１ギヤ群のギヤと噛合する複数のギヤよりなる第２ギヤ群と、前記第１主入力軸と平行に配置される第３主入力軸と、前記第３主入力軸上に配置され、第２同期装置を介して該第３主入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第３ギヤ群と、前記第２主入力軸に固定され前記第３ギヤ群のギヤと噛合する複数のギヤよりなる第４ギヤ群と、前記第１主入力軸と平行に配置され、前記中間軸及び前記第３主入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構とを備え、前記第１回転要素は前記第１主入力軸に接続され、前記第２回転要素は前記第１副入力軸に接続され、前記第３回転要素は前記電動機に接続され、前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第１副入力軸及び前記第１中間軸を介して前記出力軸に伝達することを特徴とする（第４発明）。
【００２５】
かかる第４発明によれば、第２発明と同様に、特許文献１に記載の動力伝達装置のように、同期装置で燃機関と電動機の動力を合成する場合に比べて、動力を高効率で合成することが可能となる。さらに、第１発明と同様に、動力合成機構は、内燃機関から伝達される動力と、電動機から伝達される動力とを合成して出力軸に伝達することできると共に、内燃機関から伝達された動力を分配して、電動機で回生運転を行うことができる。
【００２６】
また、本発明の動力伝達装置は、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、前記内燃機関出力軸と平行に配置され、第１主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、前記内燃機関出力軸と同軸心に配置され、第２主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第２主入力軸と、前記第１主入力軸と平行に配置され、該第１主入力軸と減速ギヤ対を介して結合される第３主入力軸と、前記第１主入力軸と平行に配置され、該第１主入力軸と増速ギヤ対を介して結合される第４主入力軸と、前記第３主入力軸と同軸心に配置され、第１断接装置によって選択的に、該第３主入力軸と連結される第１副入力軸と、前記第３主入力軸と同軸心に配置され、第２断接装置によって選択的に、該第３主入力軸と連結される第２副入力軸と、前記第４主入力軸と同軸心に配置され、第３断接装置によって選択的に、該第４主入力軸と連結される第３副入力軸と、前記第４主入力軸と同軸心に配置され、第４断接装置によって選択的に、該第４主入力軸と連結される第４副入力軸と、前記内燃機関出力軸と平行に配置され、前記第１副入力軸、前記第２副入力軸、前記第３副入力軸及び前記第４副入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構とを備え、前記第１回転要素は前記第１主入力軸又は前記第２主入力軸に接続され、前記第２回転要素は前記出力軸に接続され、前記第３回転要素は前記電動機に接続され、前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第出力軸に伝達することを特徴とする（第５発明）。
【００２７】
かかる第５発明によれば、第１発明と同様に、特許文献１に記載の動力伝達装置のように、同期装置で燃機関と電動機の動力を合成する場合に比べて、動力を高効率で合成することが可能となる。さらに、第１発明と同様に、動力合成機構は、内燃機関から伝達される動力と、電動機から伝達される動力とを合成して出力軸に伝達することできると共に、内燃機関から伝達された動力を分配して、電動機で回生運転を行うことができる。
【００２８】
また、本発明の動力伝達装置は、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、前記内燃機関出力軸と平行に配置され、第１主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、前記内燃機関出力軸と同軸心に配置され、第２主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第２主入力軸と、前記第１主入力軸と平行に配置され、該第１主入力軸と減速ギヤ対を介して結合される第３主入力軸と、前記第１主入力軸と平行に配置され、該第１主入力軸と増速ギヤ対を介して結合される第４主入力軸と、前記第３主入力軸と同軸心に配置される第１副入力軸と、前記第１副入力軸上に配置され、第１同期装置を介して該第１副入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第１ギヤ群と、前記第３主入力軸と同軸心に配置される第２副入力軸と、前記第２副入力軸上に配置され、第２同期装置を介して該第２副入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第２ギヤ群と、前記第１主入力軸と同軸心に配置され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、前記出力軸に固定され、前記第１ギヤ郡のギヤ及び前記第２ギヤ郡のギヤが共有して噛合する複数のギヤよりなる第３ギヤ群と、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構とを備え、前記第１回転要素は前記第１主入力軸又は前記第２主入力軸に接続され、前記第２回転要素は前記出力軸に接続され、前記第３回転要素は前記電動機に接続され、前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第出力軸に伝達することを特徴とする（第６発明）。
【００２９】
かかる第６発明によれば、第６発明と同様に、特許文献１に記載の動力伝達装置のように、同期装置で燃機関と電動機の動力を合成する場合に比べて、動力を高効率で合成することが可能となる。さらに、第１発明と同様に、動力合成機構は、内燃機関から伝達される動力と、電動機から伝達される動力とを合成して出力軸に伝達することできると共に、内燃機関から伝達された動力を分配して、電動機で回生運転を行うことができる。
【００３０】
また、第１発明乃至第６発明において、前記動力合成機構は、シングルピニオン型の３つの回転要素として、サンギヤと、リングギヤと、前記サンギヤ及び前記リングギヤの間で当該両ギヤに噛合された複数のプラネタリギヤを回転自在に支持するキャリアとを同軸心に備えた遊星歯車装置であり、前記第１回転要素は前記キャリアであり、前記第２回転要素は前記サンギヤであり、前記第３回転要素は前記リングギヤであるであることが好ましい。
【００３１】
この場合、動力合成機構を簡易な構成とすることができ、コンパクト化、低コスト化が可能となる。さらに、動力を分配することも可能となる。また、伝達効率を高効率化することが可能となる。
【００３２】
また、第１発明乃至第６発明において、前記出力軸に要求される要求動力を設定する要求動力設定手段と、該要求動力設定手段が設定した要求動力に応じて、前記内燃機関及び前記電動機の運転を行う制御手段とを備えることが好ましい。
【００３３】
この場合、制御手段により内燃機関及び前記電動機の運転が好適に行われ、要求される要求動力を出力軸から出力することができる。
【００３４】
また、第１発明乃至第６発明において、前記制御手段は、前記内燃機関がストール領域から最高回転まで範囲内で運転を行うように、前記電動機の運転を制御することが好ましい。
【００３５】
この場合、内燃機関がストール領域から最高回転まで範囲内でのみ運転を行うので、内燃機関を好適に使用することができ、内燃機関の燃料消費や寿命等が良好なものとなる。
【００３６】
また、第１発明乃至第６発明において、前記制御手段は、前記内燃機関の適正運転領域内で前記内燃機関の運転を行い、
前記第１回転要素から前記第２回転要素に伝達される前記内燃機関の動力と前記要求動力を比較し、前記内燃機関の動力が前記要求動力に満たないときは、前記電動機が力行運転を行い、前記内燃機関の動力が前記要求動力を超えるときは、前記電動機が回生運転を行うように制御することが好ましい。
【００３７】
この場合、内燃機関が適正運転領域内で運転を行うので、内燃機関を好適に使用することができ、内燃機関の燃料消費や寿命等が良好なものとなる。さらに、内燃機関の動力と要求動力との差分の正負に応じて、電動機が力行運転又は回生運転を行うので、常に要求動力を出力軸から出力することができる。
【００３８】
また、第１発明乃至第６発明において、前記制御手段は、前記電動機が定格出力又は最高回転数を超えて運転するとき、該電動機を定格出力又は最高回転数で運転を行うように制御することが好ましい。
【００３９】
この場合、電動機が定格出力以下及び最高回転数以下で運転を行うので、電動機を好適に使用することができ、電動機の寿命等が良好なものとなる。
【００４０】
また、第１発明乃至第６発明において、前記第１主入力軸に補機を連結し、該補機を前記第１主入力軸の駆動力によって駆動可能に構成するが好ましい。
【００４１】
この場合、補機用の駆動装置を設けることなく、補機が駆動可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置１を備えた車両の全体構成を概略的に示す図。
【図２】動力伝達装置１のＥＶ走行モードの高速段における動作状態を示す図。
【図３】動力伝達装置１のエンジン走行モードの高速段における動作状態を示す図。
【図４】動力伝達装置１の合成走行モードの高速段における動作状態を示す図。
【図５】動力伝達装置１のエンジン走行モードの低速段における動作状態を示す図。
【図６】動力伝達装置１の超低速段における動作状態を示す図。
【図７】動力合成機構の動作を説明する共線図。
【図８】本発明の第２実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置４１を備えた車両の全体構成を概略的に示す図。
【図９】動力伝達装置４１のＥＶ走行モードの高速段における動作状態を示す図。
【図１０】動力伝達装置４１の合成走行モードの低速段における動作状態を示す図。
【図１１】本発明の第３実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置５１を備えた車両の全体構成を概略的に示す図。
【図１２】動力伝達装置５１のエンジン走行モードの２速段における動作状態を示す図。
【図１３】動力伝達装置５１の合成走行モードの２速段における動作状態を示す図。
【図１４】本発明の第４実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置６１を備えた車両の全体構成を概略的に示す図。
【図１５】本発明の第５実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置７１を備えた車両の全体構成を概略的に示す図。
【図１６】動力伝達装置７１のエンジン走行モードの２速段における動作状態を示す図。
【図１７】動力伝達装置７１の合成走行モードの２速段における動作状態を示す図。
【図１８】本発明の第６実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置７１Ａを備えた車両の全体構成を概略的に示す図。
【図１９】本発明の第７実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置９１を備えた車両の全体構成を概略的に示す図。
【図２０】動力伝達装置９１の合成走行モードの５速段における動作状態を示す図。
【図２１】動力伝達装置９１の合成走行モードの２速段における動作状態を示す図。
【図２２】動力伝達装置９１のエンジン走行モードの３速段における動作状態を示す図。
【図２３】本発明の第８実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置９１Ａを備えた車両の全体構成を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置１を図１乃至図７を参照して説明する。
【００４４】
まず、図１を参照して動力伝達装置１の構成を説明する。動力伝達装置１は、ハイブリッド車両に搭載され、動力発生源として、内燃機関であるエンジン２と電動機３とを備えている。そして、動力伝達装置１は、エンジン（内燃機関）２又は／及び電動機（モータ・ジェネレータ）３の動力（駆動力）を被駆動部である一対の駆動輪４，４に伝達して、該駆動輪４，４を駆動し得るように構成されている。さらに、動力伝達装置１は、エンジン２又は／及び電動機３の動力を、駆動輪４，４だけでなく、車両に搭載された補機５に伝達して、該補機５を駆動し得るように構成されている。補機５は、例えばエアコンのコンプレッサ、ウォータポンプ、オイルポンプなどである。
【００４５】
エンジン２は、ガソリン、軽油、アルコールなどの燃料を燃焼させることにより動力（トルク）を発生する内燃機関であり、発生した動力を外部に出力するための出力軸２ａを有する。このエンジン２は、通常の自動車のエンジンと同様に、図示しない吸気路に備えたスロットル弁の開度を制御する（エンジン２の吸入空気量を制御する）ことによって、該エンジン２が出力軸２ａを介して出力する動力が調整される。また、エンジン２に代えて、燃料電池を使用してもよい。
【００４６】
電動機３は、本実施形態では３相のＤＣブラシレスモータであり、そのハウジング（図示省略）内に回転自在に支承された中空のロータ（回転体）３ａと、該ロータ３ａの周囲でハウジングに固定されたステータ（固定子）３ｂとを有する。ロータ３ａには、複数の永久磁石が装着され、ステータ３ｂには、３相分のコイル（電機子巻線）３ｂａが装着されている。なお、電動機３のステータ３ｂは、動力伝達装置１の外装ケース等、車体に対して静止した不動部に設けられたハウジングに固設されている。
【００４７】
この電動機３のコイル３ｂａは、インバータ回路を含む駆動回路であるパワー・ドライブ・ユニット（以下、ＰＤＵという）６を介して直流電源としてのバッテリ（二次電池）７に電気的に接続されている。また、ＰＤＵ６は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）８に電気的に接続されている。
【００４８】
ＥＣＵ８は、ＰＤＵ６の他に、図示しないがエンジン２等に電気的に接続されており、エンジン２を含む動力伝達装置１の動作制御を行う。ＥＣＵ８は、車速やエンジン２の回転数等から駆動輪４，４に伝達することが要求される動力を設定する要求動力設定手段として機能すると共に、該要求動力設定手段が設定した要求動力に応じて、エンジン２や電動機３を駆動させる制御手段として機能する。ＥＣＵ８により、ＰＤＵ６を介してコイル３ｂａに流れる電流を制御することによって、電動機３がロータ３ａから出力する動力（トルク）が調整される。この場合、ＰＤＵ６を制御することによって、電動機３は、バッテリ７から供給される電力によってロータ３ａに力行トルクを発生する力行運転を行い、モータとして機能する。即ち、ステータ３ｂに供給された電力が、動力に変換され、ロータ３ａに出力される。また、ＰＤＵ６を制御することによって、電動機３は、外部からロータ３ａに与えられる回転エネルギーによって発電し、その発電エネルギーをバッテリ７に充電しつつ、ロータ３ａに回生トルクを発生する回生運転を行い、ジェネレータとして機能する。即ち、ロータ３ａに入力された動力が、ステータ３ｂで電力に変換される。
【００４９】
なお、ＥＣＵ８は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インターフェイス回路等を含む電子回路ユニットであり、あらかじめ実装されたプログラムにより規定される制御処理を実行することで、動力伝達装置１の動作制御を行う。この場合、ＥＣＵ８の制御処理により実現される機能として、電動機３の運転をＰＤＵ６を介して制御する機能の他、エンジン２の運転を図示しないスロットル弁用のアクチェエータ等のエンジン制御用のアクチュエータを介して制御する機能と、後述する第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、補機用クラッチ３１、第１同期装置Ｓ１、第２同期装置Ｓ２及び後退同期装置ＳＲのスリーブの動作を図示しないアクチュエータもしくは駆動回路を介して制御する機能とが含まれる。
【００５０】
動力伝達装置１は、エンジン２の駆動力と電動機３との駆動力を合成するための動力合成機構として遊星歯車装置９を備える。
【００５１】
エンジン２の出力軸２ａには、該出力軸２ａに平行に配置され、エンジン２からの動力が主クラッチＣＭを介して入力される主入力軸１１が連結されている。主入力軸１１は、エンジン２側から電動機３側に亘って延在している。主入力軸１１は、主クラッチＣＭにより、エンジン２の出力軸２ａと接続、遮断される。
【００５２】
主クラッチＣＭは、ＥＣＵ８の制御の下で、エンジン２の出力軸２ａが主入力軸１１と接続又は遮断するように動作するクラッチ機構（接続状態と遮断状態とに選択的に動作可能なクラッチ機構）である。主クラッチＣＭを接続状態に動作させると、主入力軸１１が出力軸２ａと結合され、出力軸２ａから主入力軸１１への動力伝達が可能となる。また、主クラッチＣＭを遮断状態に動作させると、主入力軸１１と出力軸２ａとの接続が遮断され、出力軸２ａから主入力軸１１への動力伝達が遮断される。
【００５３】
主入力軸１１に対して、２本の副軸、すなわち第１副入力軸１２及び第２副入力軸１３がそれぞれ同軸心に配置されている。そして、主入力軸１１と第１副入力軸１２とは、第１クラッチ（第１断接装置）Ｃ１を介して連結、又はプラネタリギヤを介して伝達可能に配置されている。また、主入力軸１１と第２副入力軸１３とは、第２クラッチ（第２断接装置）Ｃ２を介して連結されている。なお、主入力軸１１のエンジン２側部と第１副入力軸１２は、それぞれ図示しない軸受に回転自在に支持されている。
【００５４】
第１クラッチＣ１は、ＥＣＵ８の制御の下で、主入力軸１１が第１副入力軸１２と接続又は遮断するように動作するクラッチ機構である。第２クラッチＣ２は、ＥＣＵ８の制御の下で、主入力軸１１が第２副入力軸１３と接続又は遮断するように動作するクラッチ機構である。この場合、第１クラッチＣ１を接続状態に動作させると、第１副入力軸１２が主入力軸１１と接続される。この状態では、主入力軸１１から第１副入力軸１２への動力伝達のみが可能となり、主入力軸１１から第２副入力軸１３へ動力伝達は遮断される。また、第２クラッチＣ２を接続状態に動作させると、第２副入力軸１３が主入力軸１１と接続される。この状態では、主入力軸１１から第２副入力軸１３へ動力伝達が可能となり、主入力軸１１から第１副入力軸１２へは動力伝達は抑制される。なお、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２が共に接続状態に動作することはなく、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２の何れか一方のみが選択的に接続状態に動作する。
【００５５】
主入力軸１１に対して平行に出力軸１４が配置されている。そして、出力軸１４と第１副入力軸１２とは、低速段ギヤ対１５を介して結合されている。この低速段ギヤ対１５は、出力軸１４上に固定された低速ギヤ１４ａと第１副入力軸１２上に固定された低速ギヤ１２ａとが噛合して構成されている。また、出力軸１４と第２副入力軸１３とは、高速段ギヤ対１６を介して結合されている。この高速段ギヤ対１６は、出力軸１４上に固定された高速ギヤ１４ｂと第２副入力軸１３上に固定された高速ギヤ１３ａとが噛合して構成されている。そして、出力軸１４上にはファイナルギヤとしてのギヤ１４ｃが固定されている。なお、出力軸１４の両端部は、それぞれ図示しない軸受に回転自在に支持されている。
【００５６】
動力合成機構９は、電動機３の内側に設けられている。なお、電動機３を構成するロータ３ａ、ステータ３ｂ及びコイル３ｂａの一部又は全部を、主入力軸１１の軸線方向と直交する方向（周方向）に動力合成機構９と重なるように配置することにより、動力伝達装置１の小型化を図ることが可能となり、好ましい。
【００５７】
動力合成機構９は、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能な差動装置により構成されている。動力合成機構９を構成する差動装置は、本実施形態では、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、３つの回転要素として、サンギヤ（第１要素）９ｓと、リングギヤ（第３要素）９ｒと、これらのサンギヤ９ｓ及びリングギヤ９ｒの間で当該両ギヤ９ｒ，９ｓに噛合された複数のプラネタリギヤ９ｐを回転自在に支持するキャリア（第２要素）９ｃとを同軸心に備えている。これらの３つの回転要素９ｓ，９ｒ，９ｃは、周知のように、互いの間で動力を伝達可能であると共に、それぞれの回転数（回転速度）の間の関係を一定の共線関係に保ちつつ回転する。
【００５８】
サンギヤ９ｓは、主入力軸１１と連動して回転するように、該主入力軸１１の電動機３側の一端部に固定され、該主入力軸１１に連結されている。リングギヤ９ｒは、電動機３のロータ３ａと連動して回転するように該ロータ３ａの内側に連結されている。キャリア９ｃは、第１副入力軸１２と連動して回転するように、該第１副入力軸１２の電動機３側の一端部に固定され、該第１副入力軸１２に連結されている。
【００５９】
なお、ファイナルギヤとしてのギヤ１４ｃ以降の構成として、例えば、主入力軸１１、ひいては出力軸１４に対して、カウンタ軸１７が平行に配置されている。そして、出力軸１４とカウンタ軸１７とは、カウンタギヤ対１８を介して結合されている。このカウンタギヤ対１８は、出力軸１４上に固定された前記ギヤ１４ｃとカウンタ軸１７上に固定されたギヤ１７ａとが噛合して構成されている。
【００６０】
カウンタ軸１７は、駆動輪４，４の間の差動歯車ユニット１９を介して該駆動輪４，４に連結されている。差動歯車ユニット１９は、駆動輪４，４にそれぞれ車軸２０，２０を介して連結された図示しないサイドギヤを内蔵するギヤケース１９ａと、このギヤケース１９ａの外周に固定されたギヤ１９ｂとを備える。そして、該差動歯車ユニット１９のギヤ１９ｂに、カウンタ軸１７上に固定されたギヤ１７ｂが噛合されている。これにより、カウンタ軸１７は、駆動輪４，４と連動して回転するように、差動歯車ユニット１９を介して駆動輪４，４に連結されている。また、カウンタ軸１７上には、図示しないパーキング機構のギヤと噛合するパーキングギヤ１７ｃも固定されている。なお、カウンタ軸１７の両端部は、それぞれ図示しない軸受に回転自在に支持されている。
【００６１】
さらに、主入力軸１１に対して、補機５の入力軸５ａが平行に配置されている。そして、主入力軸１１と補機５の入力軸５ａとは、ベルト機構２１を介して結合されている。このベルト機構２１は、主入力軸１１上に固定されたギヤ１１ａと入力軸５ａ上に固定されたギヤ５ｂとがベルト２１ａを介して連結されて構成されている。補機５の入力軸５ａには、補機用クラッチ２２が介設されており、ギヤ５ｂと補機５の入力軸５ａとが補機用クラッチ２２を介して同軸心に連結されている。
【００６２】
補機用クラッチ２２は、ＥＣＵ８の制御の下で、ギヤ５ｂと補機５の入力軸５ａとの間を接続又は遮断するように動作するクラッチである。この場合、補機用クラッチ２２を接続状態に動作させると、ギヤ５ｂと補機５の入力軸５ａとが互いに一体に回転するように補機用クラッチ２２を介して結合される。また、エアコンディショナーなどを駆動させない状態がある場合に、補機用クラッチ２２を遮断状態に動作させると、該補機用クラッチ２２によるギヤ５ｂと補機５の入力軸５ａとの間の結合が解除される。この状態では、主入力軸１１と補機５の入力軸５ａへの動力伝達が遮断される。また、図示しないが、蓄圧装置に蓄圧しておけば、駆動不可能である場合にも、オイルポンプとして役割を果たすことが可能となる。
【００６３】
以上のように構成された動力伝達装置１において、エンジン２の出力軸２ａから出力された動力は、主入力軸１１から第１副入力軸１２、低速段ギヤ対１５を介して出力軸１４に伝達される第１の動力伝達経路と、主入力軸１１から第２副入力軸１３、高速段ギヤ対１６を介して出力軸１４に伝達される第２の動力伝達経路との何れかを経由して、駆動輪４，４に伝達される。
【００６４】
また、エンジン２の出力軸２ａから出力された動力は、主入力軸１１からサンギヤ９ｓに、又は／及び第１副入力軸１２を介してキャリア９ｃに伝達されて動力合成機構９に入力される。電動機３から出力された動力は、リングギヤ９ｒに伝達されて動力合成機構９に入力される。そして、動力合成機構９でこれらの入力された動力が合成されて、出力軸１４を介して駆動４，４に伝達され、エンジン２から動力合成機構９を介することなく出力軸１４に伝達される動力を補助（アシスト）する。なお、リングギヤ９ｒが逆転するときは、電動機３で回生運転が行われることになる。
【００６５】
次に、本実施形態の動力伝達装置１の動作を説明する。動力伝達装置１の動作モードは、種々様々の動作モードを有する。図２乃至図６等は、これらの各種類の動作モードにおける動力伝達装置１の動作状態を視覚的に示している。これらの図では、主クラッチＣＭ、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、及び補機用クラッチ２２の動作状態を、接続状態（以降、ＯＮ状態という）となる場合には、各クラッチＣＭ，Ｃ１，Ｃ２，３１を太線で示し、遮断状態（以降、ＯＦＦ状態という）となる場合に、各クラッチＣＭ，Ｃ１，Ｃ２，３１を通常の実線で示している。また、各種類の動作モードにおいて、他の構成要素と連結して回転する動力伝達装置１の構成要素を太線で示している。
【００６６】
本実施形態では、車両の主要な走行モードとして、エンジン２のみを車両の動力発生として走行するエンジン走行モードと、電動機３のみを車両の動力発生として走行するＥＶ走行モードと、エンジン２と電動機３との双方を運転して走行する合成走行モードとがある。合成走行モードには、エンジン２と電動機３とから出力される動力を合成して走行するアシスト走行モードと、エンジン２の出力を電動機３に分配して電動機３が回生運転を行いながら走行する回生走行モードとがある。回生走行モードでは、電動機３の回生運転によりバッテリ７が充電を行われる。ＥＶ走行モードでは、バッテリ７に蓄積された電気エネルギーを消費して電動機３が動力を出力する。
【００６７】
そして、本実施形態では、ＥＣＵ８が車両のアクセル操作量や車速等から所定のマップ等を用いて車両の要求動力（要求駆動力）を設定し、この要求動力に応じて、各走行モードや変速段を選択する。さらに、ＥＣＵ８は、選択した走行モードや変速段等に応じて、動力伝達装置１を制御する。
【００６８】
例えば、ＥＣＵ８は、エンジン２を適正運転領域、例えば燃費が良好となる領域で運転させたときに該エンジン２から出力され動力合成機構９に入力される動力（以下、適正運転動力という）が要求動力に満たないとき、アシスト走行モードを選択する。このとき、ＥＣＵ８は、要求動力に対する不足分をバッテリ７から電力が供給されるように制御する。ただし、不足分を補うために、定格出力又は最高回転数を超えて電動機３を運転させる必要が生じる場合、電動機３を定格出力又は最高回転数で運転させ、エンジン２の出力を増加させる。また、ＥＣＵ８は、適正運転動力が要求動力を超えるとき、回生走行モードを選択し、ギヤ等による伝達ロスを除いた差分の動力（エネルギー）をバッテリ７に充電させる。ＥＣＵ８は、バッテリ７の充電レベル（ＳＯＣ）が小さいときも、バッテリ７の充電を促進するために、回生走行モードを選択し、エンジン２の出力を増加させる。
【００６９】
［ＥＶ走行モード、高速段］
図２はＥＶ走行モードの高速段における動力伝達装置１の動作状態を示している。ＥＶ走行モードの高速段では、ＥＣＵ８は、主クラッチＣＭ及び第１クラッチＣ１をＯＦＦ状態に、第２クラッチＣ２をＯＮ状態に、電動機３をロータ３ａが正転するように設定する。これにより、ロータ３ａに伴ってリングギヤ９ｒが正転すると、このリングギヤ９ｒから回転トルクを受けるキャリア９ｃが正転しようとする。さらに、このキャリア９ｃは、第１副入力軸１２、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び主入力軸１１を介してサンギヤ９ｓに接続されており、このサンギヤ９ｓが正転しようとする。これにより、キャリア９ｃは正転し、その回転トルクは、第１副入力軸１２、低速段ギヤ対１５、出力軸１４、カウンタギヤ対１８、カウンタ軸２４、ギヤ２４ｂ、差動歯車ユニット２６及び車軸２７，２７を介して駆動輪４，４に伝達される。これにより、電動機３の動力のみによって駆動輪４，４が車両の前進方向に回転する。このとき、エンジン２の出力軸２ａは、主入力軸１１との接続が遮断されているので、ＥＶ走行モードにおいては、エンジン２の出力軸２ａに電動機３からの動力が伝達されず、エンジン２の引きずりがない。なお、主入力軸１１が正転するので、ベルト機構２１及び補機用クラッチ２２を介して補機５の入力軸５ａに動力が伝達される。さらに、図示しないが、ＥＶ走行モードの低速段に設定させた状態で車両が停止しているとき、ＥＣＵ８が、主クラッチＣＭをＯＮ状態に設定することにより、エンジン２を始動させることができる。
【００７０】
［エンジン走行モード、高速段］
図３はエンジン走行モードの高速段における動力伝達装置１の動作状態を示している。前記ＥＶ走行モードの低速段に設定させた状態でエンジン２を始動させた後、電動機３の運転を停止することにより、エンジン走行モードの高速段で車両を走行させることができる。エンジン走行モードの高速段では、ＥＣＵ８は、主クラッチＣＭ及び第２クラッチＣ２をＯＮ状態に、第１クラッチＣ１をＯＦＦ状態に設定する。これにより、エンジン２の出力軸２ａからの動力は、主クラッチＣＭ、主入力軸１１、第２クラッチＣ２、第２副入力軸１３、高速段ギヤ対１６、出力軸１４、カウンタギヤ対１８、カウンタ軸１７、ギヤ１７ｂ、差動歯車ユニット１９及び車軸２０，２０を介して駆動輪４，４に伝達される。このとき、主入力軸１１に伴ってサンギヤ９ｓは正転するが、キャリア９ｃ及びリングギヤ９ｒは動力を受けていないので、プラネタリギヤ９ｐは自転するためキャリア９ｃ及びリングギヤ９ｒは回転せず、電動機３は力行運転も回生運転も行わない。これにより、エンジン２の動力のみによって高速段の前進状態で駆動輪４，４が車両の前進方向に回転する。なお、主入力軸１１が正転するので、ベルト機構２１及び補機用クラッチ２２を介して補機５の入力軸５ａに動力が伝達される。
【００７１】
［合成走行モード、高速段］
図４は合成走行モードの高速段における動力伝達装置１の動作状態を示している。前記エンジン走行モードの高速段で車両を走行させた状態で電動機３を運転することにより、合成走行モードの高速段で車両を走行させることができる。ＥＣＵ８は、前記設定に加えて、電動機３をロータ３ａが正転するように設定する。これにより、ロータ３ａに伴ってリングギヤ９ｒが正転すると、このリングギヤ９ｒから回転トルクを受けるキャリア９ｃが正転しようとする。そのため、エンジン２からの動力と電動機３からの動力がキャリア９ｃで合成され、第１副入力軸１２、出力軸１４等を介して駆動輪４，４に伝達される。このように、エンジン２と電動機３との合成動力が駆動輪４，４に伝達され、駆動輪４，４が車両の前進方向に回転する。また、要求動力が適正運転動力に満たない場合等には、リングギヤ３ｒを逆転させて、電動機３に回生運転を行わせ、高速段の回生走行モードで車両を走行させることも可能である。
【００７２】
エンジン走行モードの高速段から合成走行モードの高速段への変更は、電動機３の運転を開始するだけで可能であり、逆への変更も、電動機３の運転を停止するだけで可能であるため、共に容易且つ迅速に変更することができる。そして、要求動力の変更に応じて変速段を変更することなく対応することが可能となる。このため、要求動力の変動を、エンジン２を適正運転領域で運転させながら、アシスト走行モードと回生走行モードを適宜切り替えて、電動機３の力行運転、回生運転を行うことによって吸収することができ、エンジン２における燃料消費を抑えることができる。
【００７３】
［エンジン走行モード、低速段］
図５はエンジン走行モードの低速段における動力伝達装置１の動作状態を示している。前記ＥＶ走行モードの低速段に設定させた状態でエンジン２を始動させた後、電動機３の運転を停止することにより、エンジン走行モードの高速段で車両を走行させることができる。エンジン走行モードの低速段では、ＥＣＵ８は、主クラッチＣＭ及び第１クラッチＣ１をＯＮ状態に、第２クラッチＣ２をＯＦＦ状態に設定する。これにより、エンジン２の出力軸２ａからの動力は、主クラッチＣＭ、主入力軸１１、第１クラッチＣ１、第１副入力軸１２、低速段ギヤ対１５、出力軸１４等を介して駆動輪４，４に伝達される。このとき、主入力軸１１に伴ってサンギヤ９ｓは正転するが、キャリア９ｃ及びリングギヤ９ｒは動力を受けていないので、プラネタリギヤ９ｐは自転するためキャリア９ｃ及びリングギヤ９ｒは回転せず、電動機３は力行運転も回生運転も行わない。これにより、エンジン２の動力のみによって低速段の前進状態で駆動輪４，４が車両の前進方向に回転する。なお、主入力軸１１が正転するので、ベルト機構２１及び補機用クラッチ２２を介して補機５の入力軸５ａに動力が伝達される。
【００７４】
［１速段相当発進、走行］
図６は低速段より低い変速段（以下、超低速段という）状態における動力伝達装置１の動作状態を示している。超低速段では、ＥＣＵ８は、主クラッチＣＭ及び第１クラッチＣ１をＯＮ状態に、第２クラッチＣ２をＯＦＦ状態に設定する。これにより、エンジン２の出力軸２ａからの動力（回転数Ｎｅ）は、主クラッチＣＭ及び主入力軸１１を介してサンギヤ９ｓに伝達される。このとき、出力軸１４は、カウンタ軸１７等を介して車軸２０，２０に接続されているので、駆動輪４，４が静止しているとその摩擦抵抗により、サンギヤ９ｓの正転によりキャリア９ｃが回転しようとしても、該キャリア９ｃは回転しない。そのため、図７に実線で示すように、リングギヤ９ｒは、回転数Ｎｍで逆転し、電動機３は回生運転を行い、バッテリ７を充電する。このように、エンジン２がアイドリング状態であり空転しているとき、電動機３が回生運転することによって、エンジン２が出力した動力をバッテリ７に電気エネルギーとして充電することができ、省エネルギーとなる。また、従来、クラッチにスベリ機構を設けてエンジン２が発生させた動力を吸収していたが、電動機３に回生運転させることによって、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２にスベリ機構を設ける必要がなくなり、これらのクラッチＣ１，Ｃ２を小型化できる。なお、図７は共線図であり、正転方向を「＋」で、逆転方向を「−」でそれぞれ表している。
【００７５】
この状態から、ＥＣＵ８は、電動機３のステータ３ｂにバッテリ７から電力を供給させ、ステータ３ｂで発生する回転磁界を正転させる。これにより、ステータ３ｂからロータ３ａを正転させるように作用するトルクが伝達され、リングギヤ９ｒを正転させる方向に動力が作用する。そして、エンジン２がサンギヤ９ｓを正転させる動力と電動機３がリングギヤ９ｒを正転させる動力により、プラネタリギヤ９ｐが正転し、図７に一点鎖線で示すように、前記摩擦抵抗に抗してキャリア９ｃが正転する。このキャリア９ｃの正転に連動して第１副入力軸１２が正転し、車軸２０，２０が正転する。これにより、エンジン２と電動機３の動力が合成された超低速段の前進状態で駆動輪４，４が車両の前進方向に回転する。このように、動力伝達装置１は、超低速段の合成走行モードで車両を発進、走行させることが可能である。
【００７６】
一方、前記状態から、エンジン２の出力軸２ａからの動力（回転数Ｎｅ）を上昇させると、図７に点線で示すように、リングギヤ９ｒが逆転したまま、前記摩擦抵抗に抗してキャリア９ｃが正転する。このキャリア９ｃの正転に連動して第１副入力軸１２が正転し、車軸２０，２０が正転する。このとき、リングギヤ９ｒは逆転するため、電動機２は回生駆動状態であり、バッテリ７で充電が行われている。これにより、電動機３が回生運転を行いながら、エンジン２の動力のみによって超低速段の前進状態で駆動輪４，４が車両の前進方向に回転する。このように、動力伝達装置１は、超低速段の回生走行モードで車両を発進、走行させることが可能である。
【００７７】
従って、動力伝達装置１は、合成走行モードと回生走行モードと異なる走行モードで、超低速段の発進、走行を行うことが可能となっている。よって、要求動力、バッテリ７の充電レベル等に応じて、発進時の走行モードを適宜使い分けることができる。なお、サンギヤ９ｓに伴い主入力軸１１が正転し、ベルト機構２１及び補機用クラッチ２２を介して補機５の入力軸５ａに動力が伝達される。
【００７８】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置４１を図８乃至図１０を参照して説明する。
【００７９】
まず、図８を参照して本実施形態の動力伝達装置４１の構成を説明する。動力伝達装置４１は、動力伝達装置１と類似するので、異なる構成についてのみ説明する。
【００８０】
エンジン２の出力軸２ａには、エンジン２からの駆動力が主クラッチＣＭを介して入力される主入力軸４２が連結されている。主入力軸４２は、主クラッチＣＭにより、エンジン２の出力軸２ａと接続、遮断される。主クラッチＣＭは、乾式クラッチが好ましいが、湿式クラッチでもよい。
【００８１】
主入力軸４２に対して、副入力軸４３が同軸心に配置されている。そして、主入力軸４２と副入力軸４３とは、同期装置Ｓを介して接続されている。同期装置Ｓは、副入力軸４３に設けられ、低速ギヤ４３ａ又は高速ギヤ４３ｂと副入力軸４３との接続、切断が切替可能に構成されている。同期装置Ｓは、シンクロクラッチなどの周知のものであり、図示しないアクチュエータ及びシフトフォークにより、スリーブを副入力軸４３の軸方向に移動させることによって、低速ギヤ４３ａ又は高速ギヤ４３ｂを副入力軸４３と選択的に連結させる。スリーブが図８中右側へ移動した場合、低速ギヤ４３ａと副入力軸４３とが連結される。一方、スリーブが図８中左側へ移動した場合、高速ギヤ４３ｂと副入力軸４３とが連結される。
【００８２】
主入力軸４２に対して平行に出力軸１４が配置されている。そして、出力軸１４と副入力軸４３とは、低速段ギヤ対４４を介して結合されている。この低速段ギヤ対４４は、出力軸１４上に固定された低速ギヤ１４ａと副入力軸４３上に固定された低速ギヤ４３ａとが噛合して構成されている。また、出力軸１４と副入力軸４３とは、高速段ギヤ対４５を介して結合されている。この高速段ギヤ対４５は、出力軸１４上に固定された高速ギヤ１４ｂと副入力軸４３上に固定された高速ギヤ４３ｂとが噛合して構成されている。
【００８３】
動力伝達装置１と同様に、動力合成機構９は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤ９ｓと、リングギヤ９ｒと、これらのサンギヤ９ｓ及びリングギヤ９ｒの間で当該両ギヤ９ｒ，９ｓに噛合された複数のプラネタリギヤ９ｐを回転自在に支持するキャリア９ｃとを同軸心に備えている。そして、サンギヤ９ｓは、主入力軸４２と連動して回転するように、該主入力軸４２の電動機３側の一端部に固定され、該主入力軸４２に連結されている。リングギヤ９ｒは、電動機３のロータ３ａの内側に連結されている。キャリア９ｃは、副入力軸４３の電動機３側の一端部に固定され、副入力軸４３に連結されている。
【００８４】
さらに、主入力軸４２と補機５の入力軸５ａとは、ベルト機構２１を介して結合されている。このベルト機構２１は、主入力軸４２上に固定されたギヤ４２ａと入力軸５ａ上に固定されたギヤ５ｂとがベルト２１ａを介して連結されて構成されている。補機用クラッチ２２を遮断状態に動作させると、主入力軸４２と補機５の入力軸５ａへの動力伝達が遮断される。
【００８５】
以上のように構成された動力伝達装置４１において、エンジン２の出力軸２ａから出力された動力は、主入力軸４２から低速段ギヤ対４４を介して出力軸１４に伝達される第１の動力伝達経路と、主入力軸４２から高速段ギヤ対４５を介して出力軸１４に伝達される第２の動力伝達経路との何れかを経由して、駆動輪４，４に伝達される。
【００８６】
また、エンジン２の出力軸２ａから出力された動力は、主入力軸４２からサンギヤ９ｓに、又は／及び副入力軸４３を介してキャリア９ｃに伝達されて動力合成機構９に入力される。電動機３から出力された動力は、リングギヤ９ｒに伝達されて動力合成機構９に入力される。そして、動力合成機構９でこれらの入力された動力が合成されて、出力軸１４を介して駆動４，４に伝達され、エンジン２から動力合成機構９を介することなく出力軸１４に伝達される動力を補助する。なお、リングギヤ９ｒが逆転するときは、電動機３で回生運転が行われることになる。
【００８７】
次に、本実施形態の動力伝達装置４１の動作を説明する。動力伝達装置１の動作は、動力伝達装置１と同様のであるため、その一部についてのみ説明する。
【００８８】
［ＥＶ走行モード、高速段］
図９はＥＶ走行モードの高速段における動力伝達装置４１の動作状態を示している。ＥＶ走行モードの高速段では、ＥＣＵ８は、主クラッチＣＭをＯＦＦ状態に、同期装置Ｓを高速段確立状態に、電動機３をロータ３ａが正転するように設定する。これにより、ＥＶ走行モードの高速段における動力伝達装置１と同様に、ロータ３ａに伴ってリングギヤ９ｒが正転すると、このリングギヤ９ｒから回転トルクを受けるキャリア９ｃが正転しようとする。さらに、このキャリア９ｃは、副入力軸４３、低速段ギヤ対４４、出力軸１４、高速段ギヤ対４５及び主入力軸４２を介してサンギヤ９ｓに接続されており、このサンギヤ９ｓが正転しようとする。これにより、キャリア９ｃは正転し、その回転トルクは、副入力軸４３、低速段ギヤ対４４、出力軸１４等を介して駆動輪４，４に伝達される。これにより、電動機３の動力のみによって駆動輪４，４が車両の前進方向に回転する。このとき、エンジン２の出力軸２ａは、主入力軸１１との接続が遮断されているので、ＥＶ走行モードにおいては、エンジン２の出力軸２ａに電動機３から動力が伝達されず、エンジン２の引きずりがない。なお、主入力軸４２が正転するので、ベルト機構２１及び補機用クラッチ２２を介して補機５の入力軸５ａに動力が伝達される。さらに、図示しないが、ＥＶ走行モードの低速段に設定させた状態で車両が停止しているとき、ＥＣＵ８が、主クラッチＣＭをＯＮ状態に設定することにより、エンジン２を始動させることができる。
【００８９】
［合成走行モード、低速段］
図１０は合成走行モードの低速段における動力伝達装置１の動作状態を示している。合成走行モードの低速段では、ＥＣＵ８は、主クラッチＣＭをＯＮ状態に、同期装置Ｓを高速段確立状態に、電動機３をロータ３ａが正転するように設定する。これにより、エンジン２の出力軸２ａからの動力は、主クラッチＣＭ、主入力軸４２、低速段ギヤ対４３、出力軸１４等を介して駆動輪４，４に伝達される。また、ロータ３ａに伴ってリングギヤ９ｒが正転すると、このリングギヤ９ｒから回転トルクを受けるキャリア９ｃが正転しようとする。そのため、エンジン２からの動力と電動機３からの動力がキャリア９ｃで合成され、副入力軸４３、低速段ギヤ対４３、出力軸１４等を介して駆動輪４，４に伝達される。このように、エンジン２と電動機３との合成動力が駆動輪４，４に伝達され、駆動輪４，４が車両の前進方向に回転する。また、要求動力が適正運転動力に満たない場合等には、リングギヤ３ｒを逆転させて、電動機３に回生運転を行わせ、高速段の回生走行モードで車両を走行させることも可能である。
【００９０】
エンジン走行モードの高速段から合成走行モードの高速段への変更は、電動機３の運転を開始するだけで可能であり、逆への変更も、電動機３の運転を停止するだけで可能であるため、共に容易且つ迅速に変更することができる。そして、要求動力の変更に応じて変速段を変更することなく対応することが可能となる。このため、要求動力の変動を、エンジン２を適正運転領域で運転させながら、アシスト走行モードと回生走行モードを適宜切り替えて、電動機３の力行運転、回生運転を行うことによって吸収することができ、エンジン２における燃料消費を抑えることができる。
【００９１】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置５１を図１１乃至図１３を参照して説明する。なお、図１１乃至図１３では、カウンタ軸１７、差動歯車ユニット１９、車軸２０，２０及び駆動輪４，４を省略している。
まず、図１１を参照して本実施形態の動力伝達装置５１の構成を説明する。動力伝達装置５１は、動力伝達装置１と類似するので、異なる構成についてのみ説明する。
【００９２】
エンジン２の出力軸２ａには、エンジン２からの動力が主クラッチＣＭを介して入力される第１主入力軸５２が連結されている。第１主入力軸５２は、主クラッチＣＭにより、エンジン２の出力軸２ａと接続、遮断される。
【００９３】
第１主入力軸５２に対して、２本の副軸、すなわち第１副入力軸１２及び第２副入力軸１３がそれぞれ同軸心に配置されている。そして、第１主入力軸５２と第１副入力軸１２とは、第１クラッチＣ１を介して連結されている。また、第２主入力軸５２と第２副入力軸１３とは、第２クラッチＣ２を介して連結されている。
【００９４】
第１主入力軸５２に対して平行に出力軸１４が配置されている。そして、出力軸１４と第１副入力軸１２とは、３速段ギヤ対（低速段ギヤ対）１５を介して結合されている。また、出力軸１４と第２副入力軸１３とは、５速段ギヤ対（高速段ギヤ対）１６を介して結合されている。
【００９５】
第１主入力軸５２に対して平行に入力伝達軸５３が配置されている。そして、第１主入力軸５２と入力伝達軸５３とは、ギヤ対５４を介して結合されている。このギヤ対５４は、第１主入力軸５２上に固定されたギヤ５２ａと入力伝達軸５３上に固定されたギヤ５３ａとが噛合して構成されている。
【００９６】
入力伝達軸５３に対して、ひいては第１主入力軸５２に対して平行に第２主入力軸５５が配置されている。そして、第２主入力軸５５と入力伝達軸５３とは、ギヤ対５６を介して結合されている。このギヤ対５６は、第２主入力軸５５上に固定されたギヤ５５ａと入力伝達軸５３上に固定された前記ギヤ５３ａとが噛合して構成されている。
【００９７】
第２主入力軸５５に対して、２本の副軸、すなわち第３副入力軸５７及び第４副入力軸５８がそれぞれ同軸心に配置されている。そして、第２主入力軸５５と第３副入力軸５７とは、第３クラッチ（第３断接装置）Ｃ３を介して連結されている。また、第２主入力軸５５と第４副入力軸５８とは、第４クラッチ（第４断接装置）Ｃ４を介して連結されている。
【００９８】
そして、出力軸１４と第３副入力軸５７とは、２速段ギヤ対（低速段ギヤ対）５９を介して結合されている。この２速段ギヤ対５９は、出力軸１４上に固定された前記低速ギヤ１４ａと第３副入力軸５７上に固定された２速ギヤ５７ａとが噛合して構成されている。また、出力軸１４と第４副入力軸５８とは、４速段ギヤ対（高速段ギヤ対）６０を介して結合されている。この４速段ギヤ対６０は、出力軸１４上に固定された前記高速ギヤ１４ｂと第４副入力軸５８上に固定された４速ギヤ５８ａとが噛合して構成されている。
【００９９】
動力伝達装置１と同様に、動力合成機構９は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤ９ｓと、リングギヤ９ｒと、これらのサンギヤ９ｓ及びリングギヤ９ｒの間で当該両ギヤ９ｒ，９ｓに噛合された複数のプラネタリギヤ９ｐを回転自在に支持するキャリア９ｃとを同軸心に備えている。そして、サンギヤ９ｓは、第１主入力軸５２と連動して回転するように、該第１主入力軸５２の電動機３側の一端部に固定され、該第１主入力軸５２に連結されている。リングギヤ９ｒは、電動機３のロータ３ａの内側に連結されている。キャリア９ｃは、第１副入力軸１２の電動機３側の一端部に固定され、該第１副入力軸１２に連結されている。
【０１００】
さらに、主入力軸４２と補機５の入力軸５ａとは、ベルト機構２１を介して結合されている。このベルト機構２１は、第１主入力軸５２上に固定されたギヤ５２ａと入力軸５ａ上に固定されたギヤ５ｂとがベルト２１ａを介して連結されて構成されている。補機用クラッチ２２を遮断状態に動作させると、主入力軸４２と補機５の入力軸５ａへの動力伝達が遮断される。
【０１０１】
以上のように構成された動力伝達装置５１において、エンジン２の出力軸２ａから出力された動力は、第１主入力軸５２から３速段ギヤ対１５を介して出力軸１４に伝達される第１の動力伝達経路と、第１主入力軸５２から５速段ギヤ対１６を介して出力軸１４に伝達される第２の動力伝達経路と、第１主入力軸５２からギヤ対５４、入力伝達軸５３、ギヤ対５６、第２主入力軸５５及び２速段ギヤ対５９を介して出力軸１４に伝達される第３の動力伝達経路と、第１主入力軸５２からギヤ対５４、入力伝達軸５３、ギヤ対５６、第２主入力軸５５及び４速段ギヤ対６０を介して出力軸１４に伝達される第４の動力伝達経路との何れかを経由して、駆動輪４，４（図１１不図示）に伝達される。
【０１０２】
また、エンジン２の出力軸２ａから出力された動力は、第１主入力軸５２からサンギヤ９ｓに、又は／及び第１副入力軸１２を介してキャリア９ｃに伝達されて動力合成機構９に入力される。電動機３から出力された動力は、リングギヤ９ｒに伝達されて動力合成機構９に入力される。そして、動力合成機構９でこれらの入力された動力が合成されて、出力軸１４を介して駆動４，４に伝達され、エンジン２から動力合成機構９を介することなく出力軸１４に伝達される動力を補助する。なお、リングギヤ９ｒが逆転するときは、電動機３で回生運転が行われることになる。
【０１０３】
次に、本実施形態の動力伝達装置６１の動作を説明する。動力伝達装置１の動作は、動力伝達装置１と同様
であるため、その一部についてのみ説明する。
【０１０４】
［エンジン走行モード、２速段］
図１２はエンジン走行モードの２速段における動力伝達装置５１の動作状態を示している。エンジン走行モードの２速段では、ＥＣＵ８は、主クラッチＣＭ及び第３クラッチＣ３をＯＮ状態に、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第４クラッチＣ４をＯＦＦ状態に設定する。これにより、エンジン２の出力軸２ａからの動力は、主クラッチＣＭ、第１主入力軸５２、ギヤ対５４、入力伝達軸５３、ギヤ対５６、第２主入力軸５５及び２速段ギヤ対５９を介して出力軸１４に伝達される。このとき、第１主入力軸５２に伴ってサンギヤ９ｓは正転するが、キャリア９ｃ及びリングギヤ９ｒは動力を受けないため、プラネタリギヤ９ｐは自転するためキャリア９ｃ及びリングギヤ９ｒは回転せず、電動機３は力行運転も回生運転も行わない。これにより、エンジン２の動力のみによって車両が２速段で前進する。なお、第１主入力軸５２が正転するので、ベルト機構２１及び補機用クラッチ２２を介して補機５の入力軸５ａに動力が伝達される。
【０１０５】
［合成走行モード、２速段］
図１３は合成走行モードの２速段における動力伝達装置５１の動作状態を示している。合成走行モードの２速段では、ＥＣＵ８は、主クラッチＣＭ、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３をＯＮ状態に、第２クラッチＣ２及び第４クラッチをＯＦＦ状態に、電動機３をロータ３ａが正転するように設定する。これにより、エンジン２の出力軸２ａからの動力は、前記エンジン走行モードの２速段と同じ動力経路を介して出力軸１４に伝達される。また、ロータ３ａに伴ってリングギヤ９ｒが正転すると、このリングギヤ９ｒから回転トルクを受けるキャリア９ｃが正転しようとする。そのため、エンジン２からの動力と電動機３からの動力がキャリア９ｃで合成され、第１副入力軸１２、３速段ギヤ対１５を介して出力軸１４に伝達される。このように、エンジン２と電動機３との合成動力が出力軸１４に伝達され、車両が前進する。また、要求動力が適正運転動力に満たない場合等には、リングギヤ９ｒを逆転させて、電動機３に回生運転を行わせ、高速段の回生走行モードで車両を走行させることも可能である。
【０１０６】
エンジン走行モードの２速段から合成走行モードの２速段への変更は、電動機３の運転を開始するだけで可能であり、逆への変更も、電動機３の運転を停止するだけで可能であるため、共に容易且つ迅速に変更することができる。そして、要求動力の変更に応じて変速段を変更することなく対応することが可能となる。このため、要求動力の変動を、エンジン２を適正運転領域で運転させながら、アシスト走行モードと回生走行モードを適宜切り替えて、電動機３の力行運転、回生運転を行うことによって吸収することができ、エンジン２における燃料消費を抑えることができる。
【０１０７】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置６１を図１４を参照して説明する。動力伝達装置４１は、動力伝達装置４１と類似するので、異なる構成についてのみ説明する。なお、図１１乃至図１３では、カウンタ軸１７、差動歯車ユニット１９、車軸２０，２０及び駆動輪４，４を省略している。
【０１０８】
エンジン２の出力軸２ａには、エンジン２からの駆動力が主クラッチＣＭを介して入力される第１主入力軸６２が連結されている。第１主入力軸６２は、主クラッチＣＭにより、エンジン２の出力軸２ａと接続、遮断される。主クラッチＣＭは、乾式クラッチが好ましいが、湿式クラッチでもよい。
【０１０９】
第１主入力軸６２に対して、第１副軸（副軸）４３が同軸心に配置されている。そして、第１主入力軸４２と第１副入力軸４３とは、第１同期装置（同期装置）Ｓを介して結合されている。第１同期装置Ｓは、副入力軸４３に設けられ、３速ギヤ（低速ギヤ）４３ａ又は５速ギヤ（高速ギヤ）４３ｂと第１副入力軸４３との接続、遮断が切替可能に構成されている。
【０１１０】
第１主入力軸６２に対して平行に入力伝達軸６３が配置されている。そして、第１主入力軸６２と入力伝達軸６３とは、ギヤ対６４を介して結合されている。このギヤ対６４は、第１主入力軸６２上に固定されたギヤ６２ａと入力伝達軸６３上に固定されたギヤ６３ａとが噛合して構成されている。
【０１１１】
入力伝達軸６３に対して、ひいては第２主入力軸６２に対して平行に第２主入力軸６５が配置されている。そして、第２主入力軸６５と入力伝達軸６３とは、ギヤ対６６を介して結合されている。このギヤ対６６は、第２主入力軸６５上に固定されたギヤ６５ａと入力伝達軸６３上に固定された前記ギヤ６３ａとが噛合して構成されている。
【０１１２】
第２主入力軸６５に対して、第３副軸６７が同軸心に配置されている。そして、第２主入力軸６５と第３副軸６７とは、第２同期装置Ｓ２を介して結合されている。第２同期装置Ｓ２は、第３副軸６７に設けられ、２速ギヤ（低速ギヤ）６７ａ又は４速ギヤ（高速ギヤ）６７ｂと第３副軸６７との接続、遮断が切替可能に構成されている。
【０１１３】
出力軸１４と第１主入力軸６５とは、２速段ギヤ対（低速段ギヤ対）６８を介して結合されている。この２速段ギヤ対６８は、出力軸１４上に固定された低速ギヤ１４ａと第３副軸６７上に固定された２速ギヤ６７ａとが噛合して構成されている。また、出力軸１４と第３副軸６７とは、４速段ギヤ対（高速段ギヤ対）６９を介して結合されている。この４速段ギヤ対４５は、出力軸１４上に固定された高速ギヤ１４ｂと第３副軸６７上に固定された４速ギヤ６７ｂとが噛合して構成されている。
【０１１４】
動力伝達装置４１と同様に、本実施形態では、電動機３の内側に設けられた動力合成機構９は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤ９ｓと、リングギヤ９ｒと、これらのサンギヤ９ｓ及びリングギヤ９ｒの間で当該両ギヤ９ｒ，９ｓに噛合された複数のプラネタリギヤ９ｐを回転自在に支持するキャリア９ｃとを同軸心に備えている。そして、サンギヤ９ｓは、第１主入力軸６２と連動して回転するように、該第１主入力軸６２の電動機３側の一端部に固定され、該第１主入力軸６２に連結されている。リングギヤ９ｒは、電動機３のロータ３ａの内側に連結されている。キャリア９ｃは、第１副入力軸４３の電動機３側の一端部に固定され、該第１副入力軸４３に連結されている。
【０１１５】
さらに、第１主入力軸６２と補機５の入力軸５ａとは、ベルト機構２１を介して結合されている。このベルト機構２１は、第１主入力軸６２上に固定されたギヤ６２ａと入力軸５ａ上に固定されたギヤ５ｂとがベルト２１ａを介して連結されて構成されている。補機用クラッチ２２を遮断状態に動作させると、第１主入力軸６２と補機５の入力軸５ａへの動力伝達が遮断される。
【０１１６】
以上のように構成された動力伝達装置６１において、エンジン２の出力軸２ａから出力された動力は、第１主入力軸６２から３速段ギヤ対４４を介して出力軸１４に伝達される第１の動力伝達経路と、第１主入力軸６２から５速段ギヤ対４５を介して出力軸１４に伝達される第２の動力伝達経路と、第１主入力軸５２からギヤ対６４、入力伝達軸６３、ギヤ対６６、第２主入力軸６５及び２速段ギヤ対６８を介して出力軸１４に伝達される第３の動力伝達経路と、第１主入力軸５２からギヤ対６４、入力伝達軸６３、ギヤ対６６、第２主入力軸６５及び４速段ギヤ対６９を介して出力軸１４に伝達される第４の動力伝達経路との何れかを経由して、駆動輪４，４（図１４不図示）に伝達される。
【０１１７】
また、エンジン２の出力軸２ａから出力された動力は、第１主入力軸５２からサンギヤ９ｓに、又は／及び第１副入力軸４３を介してキャリア９ｃに伝達されて動力合成機構９に入力される。電動機３から出力された動力は、リングギヤ９ｒに伝達されて動力合成機構９に入力される。そして、動力合成機構９でこれらの入力された動力が合成されて、出力軸１４を介して駆動４，４に伝達され、エンジン２から動力合成機構９を介することなく出力軸１４に伝達される動力を補助する。なお、リングギヤ９ｒが逆転するときは、電動機３で回生運転が行われることになる。
【０１１８】
本実施形態の動力伝達装置６１の動作は、動力伝達装置５１の動作モードと同様であるため、その説明は省略する。
【０１１９】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置７１を図１５乃至図１７を参照して説明する。なお、図１５乃至図１７では、カウンタ軸１７、差動歯車ユニット１９、車軸２０，２０及び駆動輪４，４を省略している。
まず、図１５を参照して本実施形態の動力伝達装置７１の構成を説明する。動力伝達装置７１は、動力伝達装置５１と類似するので、異なる構成についてのみ説明する。
【０１２０】
エンジン２の出力軸２ａには、エンジン２からの動力が第１主クラッチＣＭ１を介して入力され、エンジン２の出力軸２ａに平行に配置される第１主入力軸７２が連結されている。第１主入力軸７２は、第１主クラッチＣＭ１により、エンジン２の出力軸２ａと接続、遮断される。第１主入力軸７２に対して同軸心に第２主入力軸７３が配置されている。第２主入力軸７３は、第２主クラッチＣＭ２により、エンジン２の出力軸２ａと接続、遮断される。
【０１２１】
第１主入力軸７２に対して、２本の副軸、すなわち第１副入力軸１２及び第２副入力軸１３がそれぞれ同軸心に配置されている。そして、第１主入力軸７２と第１副入力軸１２とは、第１クラッチＣ１（第１断接装置）を介して接続されている。また、第１主入力軸７２と第２副入力軸１３とは、第２クラッチＣ２（第２断接装置）を介して接続されている。
【０１２２】
第１主入力軸７２に対して平行に中間軸７４が配置されている。そして、中間軸７４と第１副入力軸１２とは、３速段ギヤ対７５を介して結合されている。この３速段ギヤ対７５は、中間軸７４上に固定された３速ギヤ７４ａと第１副入力軸１２上に固定された３速ギヤ１２ａとが噛合して構成されている。中間軸７４と第２副入力軸１３とは、５速段ギヤ対７６を介して結合されている。この５速段ギヤ対７６は、中間軸７４上に固定された５速ギヤ７４ｂと第２副入力軸１３上に固定された３速ギヤ１３ａとが噛合して構成されている。
【０１２３】
第２主入力軸７３に対して、ひいては第１主入力軸７２に対して平行に第３主入力軸７７が配置されている。第３主入力軸７７に対して、２本の副軸、すなわち第３副入力軸７８及び第４副入力軸７９がそれぞれ同軸心に配置されている。そして、第３主入力軸７７と第３副入力軸７８とは、第３クラッチ（第３断接装置）Ｃ３を介して接続されている。また、第１副入力軸７７と第４副入力軸７９とは、第４クラッチ（第４断接装置）Ｃ４を介して接続されている。
【０１２４】
そして、第２主入力軸７３と第３副入力軸７８とは、２速段ギヤ対８０を介して結合されている。この２速段ギヤ対８０は、第２主入力軸７３上に固定された２速ギヤ７３ａと第３副入力軸７８上に固定された２速ギヤ７８ａとが噛合して構成されている。第２主入力軸７３と第４副入力軸７９とは、４速段ギヤ対８１を介して結合されている。この４速段ギヤ対８１は、第２主入力軸７３上に固定された４速ギヤ７３ｂと第４副入力軸７９上に固定された４速ギヤ７９ａとが噛合して構成されている。
【０１２５】
第１主入力軸７２に対して平行に、且つ該第１主入力軸７２と電動機３を挟んで反対側に出力軸８２が配置されている。そして、出力軸８２と中間軸７４とは、ギヤ対８３を介して結合されている。このギヤ対８３は、出力軸８２上に固定されたギヤ８２ａと中間軸７４上に固定されたギヤ７４ｃとが噛合して構成されている。また、出力軸８２と第３主入力軸７７とは、ギヤ対８４を介して結合されている。このギヤ対８４は、出力軸８２上に固定された前記ギヤ８２ａと第３主入力軸７７上に固定されたギヤ７７ａとが噛合して構成されている。なお、出力軸８２の両端部は、それぞれ図示しない軸受に回転自在に支持されている。
【０１２６】
第１主入力軸７２、ひいては出力軸８２に対して、図１５には図示しないカウンタ軸１７（図１参照）が平行に配置されている。そして、出力軸８２とカウンタ軸１７とは、カウンタギヤ機構を介して結合されている。このカウンタギヤ機構は、出力軸８２上に固定されたファイナルギヤとしてのギヤ８２ｂとカウンタ軸１７上に固定されたギヤ１７ａとが噛合して構成されている。
【０１２７】
動力伝達装置４１と同様に、本実施形態では、電動機３の内側に設けられた動力合成機構９は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤ９ｓと、リングギヤ９ｒと、これらのサンギヤ９ｓ及びリングギヤ９ｒの間で当該両ギヤ９ｒ，９ｓに噛合された複数のプラネタリギヤ９ｐを回転自在に支持するキャリア９ｃとを同軸心に備えている。そして、サンギヤ９ｓは、第１主入力軸７２と連動して回転するように、該第１主入力軸７２の電動機３側の一端部に固定され、該第１主入力軸７２に連結されている。リングギヤ９ｒは、電動機３のロータ３ａの内側に連結されている。キャリア９ｃは、第１副入力軸１２の電動機３側の一端部に固定され、該第１副入力軸１２に連結されている。
【０１２８】
さらに、第３主入力軸７７と補機５の入力軸５ａとは、ベルト機構２１を介して結合されている。このベルト機構２１は、第３主入力軸７７上に固定されたギヤ７７ｂと入力軸５ａ上に固定されたギヤ５ｂとがベルト２１ａを介して連結されて構成されている。補機用クラッチ２２を遮断状態に動作させると、第３主入力軸７７と補機５の入力軸５ａへの動力伝達が遮断される。
【０１２９】
次に、本実施形態の動力伝達装置７１の動作を説明する。動力伝達装置７１の動作は、動力伝達装置５１と同様であるため、その一部についてのみ説明する。
【０１３０】
［エンジン走行モード、２速段］
図１６はエンジン走行モードの２速段における動力伝達装置７１の動作状態を示している。エンジン走行モードの２速段では、ＥＣＵ８は、第２主クラッチＣＭ２及び第３クラッチＣ３をＯＮ状態に、第１主クラッチＣＭ１、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第４クラッチＣ４をＯＦＦ状態に設定する。これにより、エンジン２の出力軸２ａからの動力は、第２主クラッチＣＭ２、第２主入力軸７３、２速段ギヤ対８０、第３主入力軸７７及びギヤ対８４を介して出力軸８４に伝達される。このとき、動力合成機構９のサンギヤ９ｓ、キャリア９ｃ及びリングギヤ９ｒは何れも動力を受けていないので、電動機３は力行運転も回生運転も行わない。これにより、エンジン２の動力のみによって車両が２速段で前進する。なお、第３主入力軸７７が正転するので、ベルト機構２１及び補機用クラッチ２２を介して補機５の入力軸５ａに動力が伝達される。
【０１３１】
［合成走行モード、２速段］
図１７は合成走行モードの２速段における動力伝達装置７１の動作状態を示している。合成走行モードの２速段では、ＥＣＵ８は、第２主クラッチＣＭ２、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３をＯＮ状態に、第１主クラッチＣＭ１、第２クラッチＣ２及び第４クラッチをＯＦＦ状態に、電動機３をロータ３ａが正転するように設定する。これにより、エンジン２の出力軸２ａからの動力は、前記エンジン走行モードの２速段と同じ動力経路を介して出力軸８４に伝達される。また、ロータ３ａに伴ってリングギヤ９ｒが正転すると、このリングギヤ９ｒから回転トルクを受けるキャリア９ｃが正転しようとする。そのため、エンジン２からの動力と電動機３からの動力がキャリア９ｃで合成され、第１副入力軸１２、３速段ギヤ対７５、中間軸７４及びギヤ対８３を介して出力軸８４に伝達される。このように、エンジン２と電動機３との合成動力が出力軸８４に伝達され、車両が前進する。また、要求動力が適正運転動力に満たない場合等には、リングギヤ３ｒを逆転させて、電動機３に回生運転を行わせ、高速段の回生走行モードで車両を走行させることも可能である。
【０１３２】
エンジン走行モードの２速段から合成走行モードの２速段への変更は、電動機３の運転を開始するだけで可能であり、逆への変更も、電動機３の運転を停止するだけで可能であるため、共に容易且つ迅速に変更することができる。そして、要求動力の変更に応じて変速段を変更することなく対応することが可能となる。このため、要求動力の変動を、エンジン２を適正運転領域で運転させながら、アシスト走行モードと回生走行モードを適宜切り替えて、電動機３の力行運転、回生運転を行うことによって吸収することができ、エンジン２における燃料消費を抑えることができる。
【０１３３】
［第６実施形態］
本発明の第６実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置７１Ａを図１８を参照して説明する。なお、図１８では、カウンタ軸１７、差動歯車ユニット１９、車軸２０，２０及び駆動輪４，４を省略している。
【０１３４】
本実施形態の動力伝達装置７１Ａは、動力伝達装置７１と類似する。動力伝達装置６１が、動力伝達装置５１の第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を第１同期装置Ｓ１に、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４を第２同期装置Ｓ２に置き換えたのと同様の置き換えを、動力伝達装置７１に対して行ったものが動力伝達装置７１Ａである。そして、動力伝達装置７１Ａの動作は、動力伝達装置７１の動作と同様であるため、その説明は省略する。
【０１３５】
［第７実施形態］
本発明の第７実施形態に係るハイブリッド車両用動力伝達装置９１を図１９乃至図２２を参照して説明する。なお、図１９乃至図２２では、差動歯車ユニット１９、車軸２０，２０、駆動輪４，４、補機５、ベルト機構２１及び補機用クラッチ２２を省略している。
まず、図１９を参照して本実施形態の動力伝達装置９１の構成を説明する。動力伝達装置９１は、動力伝達装置５１と類似するので、異なる構成についてのみ説明する。
【０１３６】
エンジン２の出力軸２ａには、エンジン２からの駆動力が第１主クラッチＣＭ１を介して入力され、エンジン２の出力軸２ａに平行に配置される第１主入力軸９２が連結されている。第１主入力軸９２は、第１主クラッチＣＭ１により、エンジン２の出力軸２ａと接続、遮断される。第１主入力軸９２に対して同軸心に第２主入力軸９３が配置されている。第２主入力軸９３は、第２主クラッチＣＭ２により、エンジン２の出力軸２ａと接続、遮断される。
【０１３７】
第１主入力軸９２及び第２主入力軸９３に対して、２本の副軸、すなわち第３主入力軸９４及び第４主入力軸９５がそれぞれ平行に配置されている。そして、第１主入力軸９２と第３主入力軸９４とは、減速ギヤ対９６を介して結合されている。この減速ギヤ対９６は、第１主入力軸９２上に固定されたギヤ９２ａと第３主入力軸９４上に固定されたギヤ９４ａとが噛合して構成されている。また、第２主入力軸９３と第４主入力軸９５とは、増速ギヤ対９７を介して結合されている。この増速ギヤ対９７は、第２主入力軸９３上に固定されたギヤ９３ａと第４主入力軸９５上に固定されたギヤ９５ａとが噛合して構成されている。なお、第３主入力軸９４、第４主入力軸９５の両端部は、それぞれ図示しない軸受に回転自在に支持されている。
【０１３８】
第３主入力軸９４に対して、２本の副軸、すなわち第１副入力軸９８及び第２副入力軸９９がそれぞれ同軸心に配置されている。そして、第３主入力軸９４と第１副入力軸９８とは、第１クラッチ（第１断接装置）Ｃ１を介して結合されている。また、第３主入力軸９４と第２副入力軸９９とは、第２クラッチ（第２断接装置）Ｃ２を介して結合されている。第４主入力軸９５に対して、２本の副軸、すなわち第３副入力軸１０１及び第４副入力軸１０２がそれぞれ同軸心に配置されている。そして、第４主入力軸９５と第３副入力軸１０１とは、第３クラッチ（第３断接装置）Ｃ３を介して結合されている。また、第２１副軸９５と第４副入力軸１０２とは、第４クラッチ（第４断接装置）Ｃ４を介して結合されている。
【０１３９】
第１主入力軸９２に対して同軸心に出力軸１０３が配置されている。そして、出力軸１０３と第１副入力軸９４とは、２速段ギヤ対１０４、４速段ギヤ対１０５を介して結合されている。２速段ギヤ対１０４は、出力軸１０３上に固定されたファイナルギヤとしての第１ギヤ１０３ａと第１副入力軸９８上に固定されたギヤ９８ａとが噛合して構成されている。４速段ギヤ対１０５は、出力軸１０３上に固定された第２ギヤ１０３ｂと第２副入力軸９９上に固定されたギヤ９９ａとが噛合して構成されている。また、出力軸１０３と第２副入力軸９５とは、３速段ギヤ対１０６、４速段ギヤ対１０７を介して結合されている。３速段ギヤ対１０６は、出力軸１０３上に固定された前記第１ギヤ１０３ａと第３副入力軸１０１上に固定されたギヤ１０１ａとが噛合して構成されている。４速段ギヤ対１０５は、出力軸１０３上に固定された前記第２ギヤ１０３ｂと第４副入力軸１０２上に固定されたギヤ１０２ａとが噛合して構成されている。
【０１４０】
動力伝達装置５１と同様に、本実施形態では、電動機３の内側に設けられた動力合成機構９は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤ９ｓと、リングギヤ９ｒと、これらのサンギヤ９ｓ及びリングギヤ９ｒの間で当該両ギヤ９ｒ，９ｓに噛合された複数のプラネタリギヤ９ｐを回転自在に支持するキャリア９ｃとを同軸心に備えている。そして、サンギヤ９ｓは、第１主入力軸９２と連動して回転するように、該第１主入力軸９２の電動機３側の一端部に固定され、該第１主入力軸９２に連結されている。リングギヤ９ｒは、電動機３のロータ３ａの内側に連結されている。キャリア９ｃは、出力軸１０３の電動機３側の一端部に固定され、該出力軸１０３に連結されている。
【０１４１】
次に、本実施形態の動力伝達装置９１の動作を説明する。動力伝達装置９１の動作は、動力伝達装置５１と同様であるため、その一部についてのみ説明する。
【０１４２】
［合成走行モード、５速段］
図２０は合成走行モードの５速段における動力伝達装置９１の動作状態を示している。合成走行モードの５速段では、ＥＣＵ８は、第２主クラッチＣＭ２及び第４クラッチＣ３をＯＮ状態に、第１主クラッチＣＭ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第４クラッチをＯＦＦ状態に、電動機３をロータ３ａが正転するように設定する。これにより、エンジン２の出力軸２ａからの動力は、第２主クラッチＣＭ２、第２主入力軸９３、増速ギヤ対９７、第２中間軸９５、５速段ギヤ対１０７及び出力軸１０３を介してカウンタ軸１７に伝達される。また、ロータ３ａに伴ってリングギヤ９ｒが正転すると、このリングギヤ９ｒから回転トルクを受けるキャリア９ｃが正転しようとする。そのため、エンジン２からの動力と電動機３からの動力がキャリア９ｃで合成され、出力軸１０３を介してカウンタ軸１７に伝達される。このように、エンジン２と電動機３との合成動力が出力軸１０３に伝達され、車両が前進する。また、要求動力が適正運転動力に満たない場合等には、リングギヤ３ｒを逆転させて、電動機３に回生運転を行わせ、高速段の回生走行モードで車両を走行させることも可能である。
【０１４３】
［合成走行モード、２速段］
図２１は合成走行モードの２速段における動力伝達装置９１の動作状態を示している。合成走行モードの５速段では、ＥＣＵ８は、第１主クラッチＣＭ１及び第１クラッチＣ１をＯＮ状態に、第２主クラッチＣＭ２、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第４クラッチをＯＦＦ状態に、電動機３をロータ３ａが正転するように設定する。これにより、エンジン２の出力軸２ａからの動力は、第２主クラッチＣＭ２、第２主入力軸９３、減速ギヤ対９６、第１中間軸９４、２速段ギヤ対１０６及び出力軸１０３を介してカウンタ軸１７に伝達される。また、ロータ３ａに伴ってリングギヤ９ｒが正転すると、このリングギヤ９ｒから回転トルクを受けるキャリア９ｃが正転しようとする。そのため、エンジン２からの動力と電動機３からの動力がキャリア９ｃで合成され、出力軸１０３を介してカウンタ軸１７に伝達される。このように、エンジン２と電動機３との合成動力が出力軸１０３に伝達され、車両が前進する。また、要求動力が適正運転動力に満たない場合等には、リングギヤ３ｒを逆転させて、電動機３に回生運転を行わせ、高速段の回生走行モードで車両を走行させることも可能である。
【０１４４】
［合成走行モード、３速段］
図２２はエンジン走行モードの３速段における動力伝達装置７１の動作状態を示している。エンジン走行モードの３速段では、ＥＣＵ８は、第２主クラッチＣＭ２及び第３クラッチＣ３をＯＮ状態に、第１主クラッチＣＭ１、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第４クラッチＣ４をＯＦＦ状態に設定する。これにより、エンジン２の出力軸２ａからの動力は、第２主クラッチＣＭ２、第２主入力軸７３、増速ギヤ対９７、第２中間軸９５、３速段ギヤ対１０６及び出力軸１０３を介してカウンタ軸１７に伝達される。また、ロータ３ａに伴ってリングギヤ９ｒが正転すると、このリングギヤ９ｒから回転トルクを受けるキャリア９ｃが正転しようとする。そのため、エンジン２からの動力と電動機３からの動力がキャリア９ｃで合成され、出力軸１０３を介してカウンタ軸１７に伝達される。このように、エンジン２と電動機３との合成動力が出力軸１０３に伝達され、車両が前進する。また、要求動力が適正運転動力に満たない場合等には、リングギヤ３ｒを逆転させて、電動機３に回生運転を行わせ、高速段の回生走行モードで車両を走行させることも可能である。
【０１４５】
なお、本発明に係る動力伝達装置は、上述したものに限定されない。例えば、前記各実施形態では、第１主入力軸５２，６２，７２，９２がサンギヤ９ｓに接続されている場合について説明した。しかし、第２主入力軸５５,６５,７３,９３をサンギヤ９ｓに接続してもよい。また、第１副入力軸１２に低速段用のギヤ１２ａ，１３ｃが、第２副入力軸１３に高速数段用のギヤ１３ａ，１４ｃが、それぞれ配置されている場合について説明した。しかし、第１副入力軸１２に高速段用のギヤを、第２副入力軸１３に低速段用のギヤをそれぞれ配置してもよい。また、第１副入力軸１２、第２副入力軸１３に奇数段用のギヤ１２ａ，１３ａが、第３副入力軸５７,７８、第４副入力軸５８,７９に偶数段用のギヤ５７ａ,５８ａ,７８ａ,７９ａが、それぞれ配置されている場合について説明した。しかし、第１副入力軸１２、第２副入力軸１３に偶数段用のギヤを、第３副入力軸５７,７８、第４副入力軸５８,７９に奇数段用のギヤをそれぞれ配置してもよい。
【０１４６】
また、動力合成機構９は、遊星歯車装置により構成する場合について説明したが、遊星歯車装置以外の差動装置を使用してもよい。また、サンギヤ９ｓに主入力軸１１,４２、第１主入力軸５２，６２，７２，９２を、キャリア９ｃに出力軸１4，８２，１０３を、リングギヤ９ｒに電動機３のロータ３ａをそれぞれ接続する場合について説明した。しかし、これらの接続は、これらに限定するものではなく、その接続を変更してもよい。連結するようにしたが、例えば、サンギヤ９ｓにエンジン２の出力軸２ａを連結し、リングギヤ９ｒに電動機３のロータ３ａを連結するようにしてもよい。また、動力合成機構９をダブルピニオン型の遊星歯車装置や電磁クラッチ式の差動装置を使用してもよい。
【符号の説明】
【０１４７】
１，４１，５１，６１，７１，７１Ａ…動力伝達装置、２…エンジン（内燃機関）、２ａ…エンジンの出力軸（内燃機関出力軸）、３…電動機、３ａ…ロータ（回転体）、３ｂ…ステータ（固定子）、３ｂａ…コイル（電機子巻線）、４…駆動輪（被駆動部）、５…補機、７…バッテリ、８…ＥＣＵ（要求動力設定手段、制御手段）、９…動力合成機構、９ｃ…キャリア（第２回転要素）、９ｐ…プラネタリギヤ、９ｒ…リングギヤ（第３回転要素）、９ｓ…サンギヤ（第１回転要素）、１１，４２…主入力軸（第１主入力軸）、１２，４３，９８…第１副入力軸、１３，９９…第２副入力軸、１４，８２，１０３…出力軸、１４ａ…低速ギヤ（第２のギヤ群）、１４ｂ…高速ギヤ（第２のギヤ群）、１５…低速段ギヤ対、３速段ギヤ対（ギヤ対）、１６…高速段ギヤ対、５速段ギヤ対（ギヤ対）、１９…差動歯車ユニット、２０…車軸、４３ａ…低速ギヤ（第１のギヤ群）、４３ｂ…高速ギヤ（第１のギヤ群）、５２，６２，７２，９２…第１主入力軸、５５，６５，７３，９３…第２主入力軸、５７，６７…第３副入力軸、５８…第４副入力軸、５９…低速段ギヤ対、２速段ギヤ対（ギヤ対）、６０…高速段ギヤ対、４速段ギヤ対（ギヤ対）、６７ａ…低速ギヤ、２速ギヤ（第３のギヤ群）、６７ｂ…高速ギヤ、４速ギヤ（第３のギヤ群）、７４…中間軸、７５，１０６…３速段ギヤ対（ギヤ対）、７６，１０７…５速段ギヤ対（ギヤ対）、７７，９４…第３主入力軸、７８，１０１…第３副入力軸、７９，１０２…第４副入力軸、８０，１０４…２速段ギヤ対（ギヤ対）、８１，１０５…４速段ギヤ対（ギヤ対）、９５…第４主入力軸、９６…減速ギヤ対、９７…増速ギヤ対、Ｃ１…第１クラッチ（第１断接装置）、Ｃ２…第２クラッチ（第２断接装置）、ＣＭ…主クラッチ（主断接装置）、ＣＭ１…第１主クラッチ（第１主断接装置）、ＣＭ２…第２主クラッチ（第２主断接装置）、Ｓ１…第１同期装置、Ｓ２…第２同期装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010179868.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年6月16日(2010.6.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記第１断接装置と前記第２断接装置とは前記第１主入力軸に軸心方向に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、
前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、
前記内燃機関出力軸と平行に配置され、主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、
前記第１主入力軸と同軸心に配置される第１副入力軸と、
前記第１主入力軸上に配置され、第１同期装置を介して該第１主入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第１ギヤ群と、
前記第１主入力軸と平行に配置され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、
前記出力軸に固定され前記第１ギヤ群のギヤと噛合する複数のギヤよりなる第２ギヤ群と、
第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力
合成機構とを備え、
前記第１主入力軸は前記動力合成機構を介することなく前記内燃機関出力軸に接続され、
前記第１回転要素は前記第１主入力軸に接続され、
前記第２回転要素は前記第１副入力軸に接続され、
前記第３回転要素は前記電動機に接続され、
前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第１副入力軸を介して前記出力軸に伝達することを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、
前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、
前記内燃機関出力軸と平行に配置され、第１主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、
前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第２主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第２主入力軸と、
前記第１主入力軸と同軸心に配置される第１副入力軸と、
前記第１副入力軸上に配置され、第１同期装置を介して該第１副入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第１ギヤ群と、
前記第１主入力軸と平行に配置され、前記第１副入力軸及び前記第２副入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合される中間軸と、
前記中間軸に固定され前記第１ギヤ群のギヤと噛合する複数のギヤよりなる第２ギヤ群と、
前記第１主入力軸と平行に配置される第３主入力軸と、
前記第３主入力軸上に配置され、第２同期装置を介して該第３主入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第３ギヤ群と、
前記第２主入力軸に固定され前記第３ギヤ群のギヤと噛合する複数のギヤよりなる第４ギヤ群と、
前記第１主入力軸と平行に配置され、前記中間軸及び前記第３主入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、
第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構とを備え、
前記第１回転要素は前記第１主入力軸に接続され、
前記第２回転要素は前記第１副入力軸に接続され、
前記第３回転要素は前記電動機に接続され、
前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第１副入力軸及び前記中間軸を介して前記出力軸に伝達することを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、第１発明において、前記第１断接装置と前記第２断接装置とは前記第１主入力軸に軸心方向に隣接して配置されていることが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明の動力伝達装置は、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、前記内燃機関出力軸と平行に配置され、主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、前記第１主入力軸と同軸心に配置される第１副入力軸と、前記第１副入力軸上に配置され、第１同期装置を介して該第１副入力軸に選択的に連結される複数のギヤよりなる第１ギヤ群と、前記第１主入力軸と平行に配置され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、前記出力軸に固定され前記第１ギヤ群のギヤと噛合する複数のギヤよりなる第２ギヤ群と、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構とを備え、前記第１主入力軸は前記動力合成機構を介することなく前記内燃機関出力軸に接続され、前記第１回転要素は前記第１主入力軸に接続され、前記第２回転要素は前記第１副入力軸に接続され、前記第３回転要素は前記電動機に接続され、前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第１副入力軸を介して前記出力軸に伝達することを特徴とする（第２発明）。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、本発明の動力伝達装置は、内燃機関と電動機とを備えるハイブリッド車両用動力伝達装置であって、前記内燃機関から動力が入力される内燃機関出力軸と、前記内燃機関出力軸と平行に配置され、第１主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第１主入力軸と、前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第２主断接装置によって選択的に、該内燃機関出力軸と連結される第２主入力軸と、前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第１断接装置によって選択的に、前記第１主入力軸と連結される第１副入力軸と、前記第１主入力軸と同軸心に配置され、第２断接装置によって選択的に、前記第１主入力軸と連結される第２副入力軸と、前記第１主入力軸と平行に配置され、前記第１副入力軸及び前記第２副入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合される中間軸と、前記第１主入力軸と平行に配置される第３主入力軸と、前記第３主入力軸と同軸心に配置され、第３断接装置によって選択的に、前記第２主入力軸と連結される第３副入力軸と、前記第３主入力軸と同軸心に配置され、第４断接装置によって選択的に、前記第２主入力軸と連結される第４副入力軸と、前記第１主入力軸と平行に配置され、前記中間軸及び前記第３主入力軸とそれぞれギヤ対を介して結合され、カウンタ軸を介して被駆動部に動力を出力する出力軸と、第１回転要素、第２回転要素、及び第３回転要素を互いに差動回転可能に構成した動力合成機構とを備え、前記第１回転要素は前記第１主入力軸に接続され、前記第２回転要素は前記第１副入力軸に接続され、前記第３回転要素は前記電動機に接続され、前記第２回転要素は、前記第１回転要素から伝達される動力と前記第３回転要素から伝達される動力とを合成し、前記第１副入力軸及び前記中間軸を介して前記出力軸に伝達することを特徴とする（第３発明）。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
主入力軸４２に対して、副入力軸４３が同軸心に配置されている。そして、主入力軸４２と副入力軸４３とは、同期装置Ｓを介して接続されている。同期装置Ｓは、副入力軸４３に設けられ、低速ギヤ４３ａ又は高速ギヤ４３ｂと副入力軸４３との接続、切断が切替可能に構成されている。同期装置Ｓは、シンクロクラッチなどの周知のものであり、図示しないアクチュエータ及びシフトフォークにより、スリーブを副入力軸４３の軸方向に移動させることによって、低速ギヤ４３ａ又は高速ギヤ４３ｂを第１主入力軸４２と選択的に連結させる。スリーブが図８中右側へ移動した場合、低速ギヤ４３ａと第１主入力軸４２とが連結される。一方、スリーブが図８中左側へ移動した場合、高速ギヤ４３ｂと副入力軸４３とが連結される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
第１主入力軸６２に対して、第１副軸（副軸）４３が同軸心に配置されている。そして、第１主入力軸４２と第１副入力軸４３とは、第１同期装置（同期装置）Ｓを介して結合されている。第１同期装置Ｓは、第１主入力軸６２に設けられ、３速ギヤ（低速ギヤ）４３ａ又は５速ギヤ（高速ギヤ）４３ｂと第１主入力軸６２との接続、遮断が切替可能に構成されている。