(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンからの出力を出力部に伝達すると共に、該出力部に第２の電気モータからの出力を入力してなるハイブリッド駆動装置において、
第１の電気モータと、動力分配用プラネタリギヤと、を備え、
前記動力分配用プラネタリギヤは、内燃エンジンからの出力が伝達される第１の回転要素と、前記第１の電気モータに連動する第２の回転要素と、前記出力部に連動する第３の回転要素と、を有し、
前記第２の電気モータと前記出力部との間に、変速装置を介在し、
前記変速装置は、ケースに収納され、かつ一軸上に配置されたプラネタリギヤユニットと、少なくとも２個の摩擦係合要素とを有し、これら摩擦係合要素の作動を選択することにより、前記プラネタリギヤユニットの伝動経路を切換えてなり、
前記摩擦係合要素は、前記プラネタリギヤユニットの異なる２要素と前記ケースとの間に介在する第２のブレーキ及び第１のブレーキであり、
これらブレーキを、前記プラネタリギヤユニットの外径側に囲むように配置してなる、
ことを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
内燃エンジンからの出力を出力部に伝達すると共に、該出力部に第２の電気モータからの出力を入力してなるハイブリッド駆動装置において、
第１の電気モータと、動力分配用プラネタリギヤと、を備え、
前記動力分配用プラネタリギヤは、内燃エンジンからの出力が伝達される第１の回転要素と、前記第１の電気モータに連動する第２の回転要素と、前記出力部に連動する第３の回転要素と、を有し、
前記第２の電気モータと前記出力部との間に、変速装置を介在し、
前記内燃エンジンの出力軸と前記出力部とが一軸上に配置され、前記内燃エンジンから前記一軸上に順次、前記第１の電気モータ、前記動力分配用プラネタリギヤ、前記第２の電気モータそして前記変速装置が順次に配置されてなる、
ことを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
前記変速装置は、伝動経路の異なる複数の変速段からなる自動変速装置である、
請求項１又は２記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項４】
前記変速装置は、異なる減速比からなる複数の減速回転を出力する自動変速装置である、
請求項１又は２記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項５】
前記変速装置は、一軸上に配置されたプラネタリギヤユニットを有する、
請求項２記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項６】
前記プラネタリギヤユニットは、ラビニョタイプである、
請求項１又は５記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項７】
前記変速装置は、少なくとも２個の摩擦係合要素を有し、これら摩擦係合要素の作動を選択することにより、前記プラネタリギヤユニットの伝動経路を切換えてなる、
請求項６記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項８】
前記変速装置は、ケースに収納され、
前記摩擦係合要素は、前記プラネタリギヤユニットの異なる２要素と前記ケースとの間に介在する第２のブレーキ及び第１のブレーキであり、
これらブレーキを、前記プラネタリギヤユニットの外径側に囲むように配置してなる、
請求項７記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項９】
前記ケースは、前記第２の電気モータを収納するモータケースと、エクステンションハウジングであり、
前記モータケースの後端面と前記エクステンションハウジングの前端面とを接合したケース空間内に前記変速装置を収納し、
前記モータケースに前記第１及び第２のブレーキのいずれか一方を、前記エクステンションハウジングに前記第１及び第２のブレーキのいずれか他方を配置してなる、
請求項１又は８記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１０】
前記ケースは、前記第２の電気モータのロータ又は前記出力部を回転自在に支持する支持部を有し、該支持部に、前記第２又は１ブレーキを作動するアクチュエータを配置してなる、
請求項８又は９記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１１】
前記モータケースは、前記第２の電気モータのロータを支持するベアリングを装着した前記支持部である隔壁を有し、
該隔壁に、前記ベアリングと軸方向にオーバラップして前記アクチュエータを配置してなる、
請求項１０記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１２】
前記アクチュエータは、油圧アクチュエータであり、
前記モータケースの隔壁に配置された油圧アクチュエータにて作動される前記第１のブレーキは、トルク容量の大きい構造とし、
前記エクステンションハウジングにおける前記出力部を回転自在に支持する支持部に配置される油圧アクチュエータをダブルピストン構造とし、かつ該油圧アクチュエータにて作動される前記第２のブレーキは、前記第１のブレーキに比して、トルク容量の小さい構造からなる、
請求項１１記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１３】
前記プラネタリギヤユニットは、ロングピニオン及びショートピニオンを支持する共通キャリヤを有し、前記ロングピニオンは大径ギヤと小径ギヤとを有し、前記ショートピニオンを前記小径ギヤ、第１のサンギヤ及び第１のリングギヤに噛合し、前記大径ギヤを第２のサンギヤに噛合してなり、
前記第１のサンギヤを前記電気モータのロータに連結し、前記共通キャリヤを前記出力部に連結し、前記第１のリングギヤを前記第２のブレーキに連結し、前記第２のサンギヤを前記第１のブレーキに連結してなる、
請求項８ないし１２のいずれか記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１４】
前記第１のブレーキを、前記第２のサンギヤ及び前記大径ギヤの外径側に配置してなる、
請求項１３記載のハイブリッド駆動装置。
【請求項１５】
内燃エンジンと、駆動車輪と、請求項１ないし１４のいずれか記載のハイブリッド駆動装置と、を備え、
前記出力部からの出力を前記駆動車輪に伝達してなる、
自動車。
【請求項１６】
内燃エンジンと、駆動車輪と、ハイブリッド駆動装置と、
を備え、
前記ハイブリッド駆動装置は、第１の電気モータと、動力分配用プラネタリギヤと、第２の電気モータと、変速装置と、を有し、
前記動力分配用プラネタリギヤは、内燃エンジンからの出力が伝達される第１の回転要素と、前記第１の電気モータに連動する第２の回転要素と、前記出力部に連動する第３の回転要素と、を有し、
前記第２の電気モータと前記出力部との間に、前記変速装置を介在してなり、
車体の前方部分に前記内燃エンジンを、その出力軸が前記車体の前後方向に向くように配置し、
前記内燃エンジンの後部分に、一軸上にかつ該内燃エンジンから順次後方に向けて、前記第１の電気モータ、前記動力分配用プラネタリギヤ、前記第２の電気モータ、前記変速装置を配置し、
前記出力部に連動する駆動車輪が後車輪である、
ことを特徴とする自動車。
【請求項１７】
内燃エンジンと、駆動車輪と、ハイブリッド駆動装置と、を備え、
前記ハイブリッド駆動装置は、第１の電気モータと、動力分配用プラネタリギヤと、第２の電気モータと、変速装置と、を有し、
前記動力分配用プラネタリギヤは、内燃エンジンからの出力が伝達される第１の回転要素と、前記第１の電気モータに連動する第２の回転要素と、前記出力部に連動する第３の回転要素と、を有し、
前記第２の電気モータと前記出力部との間に、前記変速装置を介在し、
前記動力分配用プラネタリギヤにて、前記内燃エンジンの出力を前記第１の電気モータを制御して出力部に出力し、
更に該出力部に、前記第２の電気モータの出力を前記変速装置にて複数段に変速して入力し、かつ該出力部を前記駆動車輪に連動してなり、
車体の前方部分に前記内燃エンジンを、その出力軸が前記車体の前後方向に向くように配置し、
前記内燃エンジンの後部分に、一軸上にかつ該内燃エンジンから順次後方に向けて、前記第１の電気モータ、前記動力分配用プラネタリギヤ、前記第２の電気モータ、前記変速装置を配置し、
前記出力部に連動する駆動車輪が後車輪である、
ことを特徴とする自動車。
【請求項１８】
前記内燃エンジンの出力軸と前記出力部とが一軸上に配置され、前記第１の電気モータ、前記動力分配用プラネタリギヤ、前記第２の電気モータ及び前記変速装置が前記一軸上に配置されてなる、
請求項１６又は１７記載の自動車。
【請求項１９】
内燃エンジンからの出力を出力部に伝達すると共に、該出力部に第２の電気モータからの出力を入力してなるハイブリッド駆動装置において、
第１の電気モータと、動力分配用プラネタリギヤと、を備え、
前記内燃エンジンからの出力を前記第１の電気モータを制御して前記出力部に出力し、
前記第２の電気モータと前記出力部との間に、変速装置を介在し、
前記内燃エンジンのクランク軸と前記出力部とが一軸上に配置され、前記内燃エンジンから前記一軸上に順次、前記第１の電気モータ、前記動力分配用プラネタリギヤ、前記第２の電気モータそして前記変速装置が配置されてなる、
ことを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項２０】
内燃エンジンと、駆動車輪と、ハイブリッド駆動装置と、を備え、
前記ハイブリッド駆動装置は、第１の電気モータと、動力分配用プラネタリギヤと、第２の電気モータと、変速装置と、を有し、前記動力分配用プラネタリギヤにて、前記内燃エンジンの出力を前記第１の電気モータを制御して出力部に出力し、
更に該出力部に、前記第２の電気モータの出力を前記変速装置にて複数段に変速して入力し、かつ該出力部を前記駆動車輪に連動し、
車体の前方部分に前記内燃エンジンを、そのクランク軸が前記車体の前後方向に向くように配置し、
前記内燃エンジンの後部分に、一軸上にかつ該内燃エンジンから順次後方に向けて、前記第１の電気モータ、前記動力分配用プラネタリギヤ、前記第２の電気モータ、前記変速装置を配置し、
前記出力部に連動する駆動車輪が後車輪である、
ことを特徴とする自動車。
【請求項２１】
内燃エンジンと、駆動車輪と、ハイブリッド駆動装置と、を備え、
前記ハイブリッド駆動装置は、第１の電気モータと、動力分配用プラネタリギヤと、第２の電気モータと、変速装置と、を有し、
前記動力分配用プラネタリギヤは、内燃エンジンからの出力が伝達される第１の回転要素と、前記第１の電気モータに連動する第２の回転要素と、前記出力部に連動する第３の回転要素と、を有し、
前記第２の電気モータと前記出力部との間に、前記変速装置を介在してなり、
車体の前方部分に前記内燃エンジンを、そのクランク軸が前記車体の前後方向に向くように配置し、
前記内燃エンジンの後部分に、一軸上にかつ該内燃エンジンから順次後方に向けて、前記第１の電気モータ、前記動力分配用プラネタリギヤ、前記第２の電気モータ、前記変速装置を配置し、
前記出力部に連動する駆動車輪が後車輪である、
ことを特徴とする自動車。
【請求項２２】
前記内燃エンジンのクランク軸と前記出力部とが一軸上に配置され、前記第１の電気モータ、前記動力分配用プラネタリギヤ、前記第２の電気モータ及び前記変速装置が前記一軸上に配置されてなる、
請求項２０又は２１記載の自動車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車に搭載されるハイブリッド駆動装置並びに該ハイブリッド駆動装置を搭載した自動車に係り、詳しくは駆動（アシスト）用電気モータからの出力構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハイブリッド駆動装置として、エンジンからの出力を、プラネタリギヤにて制御用モータと走行出力側に分配して、該モータを主にジェネレータとして制御することにより、上記プラネタリギヤの出力トルクを無段に制御し、更に必要に応じて他の駆動（アシスト）用電気モータのトルクが、上記プラネタリギヤ出力トルクと合成して出力軸に出力する、いわゆる機械分配方式（スプリットタイプ又は２モータタイプ）のものが自動車（登録商標名プリウス）に搭載されて実用に供されている。
【０００３】
上記機械分配方式のハイブリッド駆動装置は、例えば特開平８−１８３３４７号公報に示すように、ＦＦ（フロントエンジン、フロントドライブ）用のものがあるが、ＦＲタイプも考えられる。該ＦＲタイプのハイブリッド駆動装置の一例を図９に示す。
【０００４】
ハイブリッド駆動装置を搭載した自動車１は、図９に示すように、車体２の前方、概ね前輪３，３の間部分にガソリンエンジン等の内燃エンジン５が、そのクランク軸を前後方向にして配置されており、更に該エンジン５の後方には、上記２モータタイプのハイブリッド駆動装置６が隣接して配置されている。該ハイブリッド駆動装置６は、上記クランク軸と軸方向に略々整列されて、エンジン側から順次、第１のモータ（制御用電気モータ）７、動力分配用プラネタリギヤ９、第２のモータ（駆動用電気モータ）１０が配置されている。
【０００５】
上記ハイブリッド駆動装置６は、エンジンクランク軸の後方突出部からなる出力軸５ａにダンパ装置８を介して入力軸１２が連結されており、該入力軸の外径側に同軸状に第１のモータ７が配置されている。該第１のモータ７は、交流永久磁石同期型（ブラシレスＤＣモータ）からなり、ケースに固定されたステータ１３と、該ステータの内径側にて所定エアギャップを存して回転自在に支持されるロータ１５と、を有している。
【０００６】
前記動力分配用プラネタリギヤ９は、上記入力軸１２に同軸状に配置されたシンプルプラネタリギヤからなり、前記入力軸１２に連結されかつ複数のプラネタリピニオンＰ１を支持するキャリヤＣＲ１と、前記ロータ１５に連結しているサンギヤＳ１と、走行出力部となるリングギヤＲ１と、を有している。該リングギヤＲ１は、上記入力軸１２と同一軸線上にて、後方に延びている出力軸１６に連結している。
【０００７】
第２のモータ１０は、同様なブラシレスＤＣモータでかつ前記モータ７より大型のモータからなり、上記出力軸１６に同軸状にかつその外径側に配置されており、ケースに固定されたステータ１７と、その内径側にて所定エアギャップを存して回転自在に支持されるロータ１９と、を有している。
【０００８】
上記出力軸１６は、上記ケースから突出して更に後方に延び、フレキシブルカップリング２０及び公知のプロペラシャフト２１（省略して示してあるが、実際にはユニバーサルジョイント、センタベアリング等を有する）を介してディファレンシャル装置２２に連結されており、更に該ディファレンシャル装置から左右駆動軸２３ｌ，２３ｒを介して後車輪２５，２５に伝達されている。
【０００９】
本ハイブリッド駆動装置６を搭載したＦＲタイプの自動車１は、エンジン５の出力がダンパ装置８及び入力軸１２を介して動力分配用プラネタリギヤ９のキャリヤＣＲ１に伝達される。該プラネタリギヤ９にて、上記エンジン出力は、そのサンギヤＳ１から第１のモータ（制御用モータ）７と、リングギヤＲ１から走行用軸１６とに分配して伝達される。ここで、上記第１のモータ７を制御することにより、出力軸１６への出力トルク及び回転を無段に調整して出力する。そして、発進時等の大トルクを必要とする場合、第２のモータ（駆動用モータ）１０が駆動されて、該モータトルクが、上記出力軸１６のトルクをアシストしてプロペラシャフト２１に伝達され、更にディファレンシャル装置２２及び左右駆動軸２３ｌ，２３ｒを介して後車輪２５に伝達される。
【００１０】
なお、上記第２のモータ１０は、上記第１のモータ７の発電をエネルギとすると共に、該発電エネルギでは不足する場合、上記専らジェネレータとして機能する第１のモータ７にて蓄えられているバッテリからのエネルギも使用して駆動され、更にブレーキ作用時には、回生ジェネレータとして機能する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したハイブリッド駆動装置６は、一般に、第１のモータ７を制御することにより、動力分配用プラネタリギヤ９は、比較的高いギヤ比（オーバドライブ状態）相当に保たれ、エンジン５は、高い効率で排ガスの少ない状態になるように（一般に最適燃費特性に沿うよう）制御されており、発進時等の加速が要求される場合、専ら第２のモータ（駆動用モータ）１０を出力することにより対応している。従って、該ハイブリッド駆動装置は、高いエネルギ効率による燃費向上及び排気ガスの減少等の優れた効果が得られるが、車輌重量及び要求加速性能等により第２のモータ（駆動用モータ）１０のサイズが規定される。
【００１２】
このため、車輌重量が大きくかつ所定加速性能が要求される排気量の大きなエンジンを搭載した自動車に上記ハイブリッド駆動装置を適用する場合、上記第２のモータ（駆動用電気モータ）のサイズが大きくなり、車輌搭載性、特にＦＲタイプの車輌に対する搭載性に問題を生ずる虞れがある。
【００１３】
そこで、本発明は、駆動用の電気モータと出力部との間に変速装置を介在することにより、上記車輌の所定要求に対応しつつ該電気モータの小型化を可能とし、もって上述課題を解決したハイブリッド駆動装置並びにそれを搭載した自動車を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、内燃エンジン（５）からの出力を出力部（１６，２１）に伝達すると共に、該出力部に第２の（駆動用）電気モータ（１０…）からの出力を入力してなるハイブリッド駆動装置（６1 〜６4 ）において、
第１の（制御用）電気モータ（７）と、動力分配用プラネタリギヤ（９）と、を備え、
前記動力分配用プラネタリギヤ（９）は、内燃エンジン（５）からの出力が伝達される第１の回転要素（ＣＲ１）と、前記第１の電気モータ（７）に連動する第２の回転要素（Ｓ１）と、前記出力部（１６）に連動する第３の回転要素（Ｒ１）と、を有し（これにより例えば前記第１の回転要素（ＣＲ１）に入力された前記内燃エンジン（５）の出力を、前記第２の要素（Ｓ１）に連動する制御用電気モータ（７）を制御することより、前記第３の回転要素（Ｒ１）に無段に変速して出力してなり）、
前記第２の電気モータ（１０…）と前記出力部（１６）との間に、変速装置（３０…）を介在してなる、
ことを特徴とするハイブリッド駆動装置を基礎とするものである。
一実施態様として、前記内燃エンジンの出力軸（５ａ）と前記出力部（１６）とが一軸上に配置され、前記内燃エンジンから前記一軸上に順次、前記第１の電気モータ（７）、前記動力分配用プラネタリギヤ（７）、前記第２の電気モータ（１０）そして前記変速装置（３０…）が配置されてなる。
【００１５】
なお、上記出力部は、ハイブリッド駆動装置（６…）の出力軸（１６）は勿論、該出力軸に連動して駆動車輌に動力伝達するプロペラシャフト等の動力伝達系を含む概略である。また、上記変速装置は、第２の電気モータとプロペラシャフト等の出力部との間の動力伝達経路（例えば出力軸）に介在すると好ましい。
【００１６】
前記変速装置は、伝動経路の異なる複数の変速段からなる自動変速装置（３０1 〜３０5 ）であると好ましい。
【００１７】
一実施態様として、前記変速装置は、異なる減速比からなる複数の減速回転を出力する自動変速装置（３０1 〜３０5 ）である。
【００１８】
一実施態様として、前記変速装置（３０1 〜３０4 ）は、一軸上に配置されたプラネタリギヤユニットを有する。
【００１９】
前記プラネタリギヤユニットは、ラビニョタイプ（３０1 ，３０3 ，３０4 参照）であると好ましい。
【００２０】
一実施態様として、（例えば図７参照；以下請求項１３まで同様）、前記変速装置（３０３）は、少なくとも２個の摩擦係合要素（Ｂ２，Ｂ１）を有し、これら摩擦係合要素の作動を選択することにより、前記プラネタリギヤユニットの伝動経路を切換えてなる。
【００２１】
更に、前記変速装置（３０3 ）は、ケース（３５，３６）に収納され、
前記摩擦係合要素は、前記プラネタリギヤユニットの異なる２要素（Ｒ２，Ｓ２）と前記ケース（３５，３６）との間に介在する第２のブレーキ（Ｂ２）及び第１のブレーキ（Ｂ１）であり、
これらブレーキ（Ｂ２，Ｂ１）を、前記プラネタリギヤユニット（ＰＵ）の外径側に囲むように配置してなる。
【００２２】
前記ケースは、前記第２の電気モータ（１０1 ）を収納するモータケース（３５）と、エクステンションハウジング（３６）であり、
前記モータケースの後端面と前記エクステンションハウジングの前端面とを接合（Ｈ）したケース空間（Ｇ）内に前記変速装置（３０3 ）を収納し、
前記モータケース（３５）に前記第１及び第２のブレーキのいずれか一方（Ｂ１）を、前記エクステンションハウジング（３６）に前記第１及び第２のブレーキのいずれか他方（Ｂ２）を配置してなると好ましい。
【００２３】
前記ケースは、前記第２のモータ（１０１）の電気ロータ（１９）又は前記出力部（１６）を回転自在に支持する支持部（３５ｂ）（３６ａ）を有し、該支持部に、前記第２又は第１のブレーキ（Ｂ２，Ｂ１）を作動するアクチュエータ（例えば油圧アクチュエータ）（４９，５２）を配置してなると好ましい。
【００２４】
前記モータケース（３５）は、前記第２の電気モータ（１０1 ）のロータ（１９）を支持するベアリング（３７）を装着した前記支持部である隔壁（３５ｂ）を有し、
該隔壁に、前記ベアリング（３７）と軸方向にオーバラップして前記アクチュエータ（例えば油圧アクチュエータ）（４９）を配置してなると好ましい。
【００２５】
前記アクチュエータは、油圧アクチュエータ（４９，５２）であり、前記モータケース（３５）の隔壁（３５ｂ）に配置された油圧アクチュエータ（４９）にて作動される前記第１のブレーキ（Ｂ１）は、トルク容量の大きい構造とし、
前記エクステンションハウジング（３６）における前記出力部（１６）を回転自在に支持する前記支持部（３６ａ）に配置される油圧アク
チュエータ（５２）をダブルピストン構造（５５，５６，５７）とし、かつ該油圧アクチュエータ（５２）にて作動される前記第２のブレーキ（Ｂ２）は、前記第１のブレーキ（Ｂ１）に比して、トルク容量の小さい構造からなると好ましい。
【００２６】
前記プラネタリギヤユニット（ＰＵ）は、ロングピニオン（Ｐ２）及びショートピニオン（Ｐ３）を支持する共通キャリヤ（ＣＲ２）を有し、前記ロングピニオン（Ｐ２）は大径ギヤ（Ｐ２ａ）と小径ギヤ（Ｐ２ｂ）とを有し、前記ショートピニオン（Ｐ３）を前記小径ギヤ（Ｐ２ｂ）、第１のサンギヤ（Ｓ２）及び第１のリングギヤ（Ｒ２）に噛合し、前記大径ギヤ（Ｐ２ａ）を第２のサンギヤ（Ｓ３）に噛合してなり、
前記第１のサンギヤ（Ｓ２）を前記第２の電気モータ（１０1 ）のロータ（１９）に連結し、前記共通キャリヤ（ＣＲ２）を前記出力部（１６）に連結し、前記第１のリングギヤ（Ｒ２）を前記第２のブレーキ（Ｂ２）に連結し、前記第２のサンギヤ（Ｓ３）を前記第１のブレーキ（Ｂ１）に連結してなると好ましい。
【００２７】
前記第１のブレーキ（Ｂ１）を、前記第２のサンギヤ（Ｓ３）及び前記大径ギヤ（Ｐ２ａ）の外径側に配置してなると好ましい。
【００２８】
一実施の態様は、内燃エンジン（５）と、駆動車輪（２５）と、上記のハイブリッド駆動装置（６1 〜６4 ）と、を備え、
前記出力部（１６）からの出力を前記駆動車輪（２５）に伝達してなる、
自動車にある。
【００２９】
一実施態様は、内燃エンジンと、駆動車輪と、前記ハイブリッド駆動装置と、を備え、
前記出力部からの出力を前記駆動車輪に伝達してなる、
自動車にある。
一実施態様は、内燃エンジン（５）と、駆動車輪（２５）と、ハイブリッド駆動装置（６１〜６４）と、
を備え、
前記ハイブリッド駆動装置は、第１の電気モータ（７）と、動力分配用プラネタリギヤ（９）と、第２の電気モータ（１０…）と、変速装置（３０１〜３０５）と、を有し、
前記動力分配用プラネタリギヤ（９）は、内燃エンジンからの出力が伝達される第１の回転要素（ＣＲ１）と、前記第１の電気モータ（７）に連動する第２の回転要素（Ｓ１）と、前記出力部（１６）に連動する第３の回転要素（Ｒ１）と、を有し、
前記第２の電気モータ（１０…）と前記出力部（１６）との間に、前記変速装置（３０１〜３０５）を介在してなり、
車体の前方部分に前記内燃エンジンを、その出力軸又はクランク軸（５ａ）が前記車体の前後方向に向くように配置し、
前記内燃エンジンの後部分に、一軸上にかつ該内燃エンジン（５）から順次後方に向けて、前記第１の電気モータ（７）、前記動力分配用プラネタリギヤ（９）、前記第２の電気モータ（１０…）、前記変速装置（３０１〜３０５）を配置し、
前記出力部に連動する駆動車輪が後車輪（２５）である、
ことを特徴とする自動車にある。
【００３０】
一実施態様は、内燃エンジン（５）と、駆動車輪（２５）と、ハイブリッド駆動装置（６１〜６４）と、
を備え、
前記ハイブリッド駆動装置は、第１の電気モータ（７）と、動力分配用プラネタリギヤ（９）と、第２の電気モータ（１０…）と、変速装置と、を有し、
前記動力分配用プラネタリギヤ（９）は、内燃エンジンからの出力が伝達される第１の回転要素（ＣＲ１）と、前記第１の電気モータ（７）に連動する第２の回転要素（Ｓ１）と、前記出力部（１６）に連動する第３の回転要素（Ｒ１）と、を有し、
前記第２の電気モータ（１０…）と前記出力部との間に、前記変速装置（３０１〜３０５）を介在し、
前記動力分配用プラネタリギヤ（９）にて、前記内燃エンジンの出力を前記第１の電気モータ（７）を制御して出力部（１６）に出力し、
更に該出力部に、前記第２の電気モータ（１０…）の出力を前記変速装置（３０１〜３０５）にて複数段に変速して入力し、かつ該出力部を前記駆動車輪に連動してなり、
車体の前方部分に前記内燃エンジン（５）を、その出力軸又はクランク軸（５ａ）が前記車体の前後方向に向くように配置し、
前記内燃エンジンの後部分に、一軸上にかつ該内燃エンジン（５）から順次後方に向けて、前記第１の電気モータ（７）、前記動力分配用プラネタリギヤ（９）、前記第２の電気モータ（１０…）、前記変速装置（３０…）を配置し、
前記出力部に連動する駆動車輪が後車輪（２５）である、
ことを特徴とする自動車にある。
【００３１】
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより請求項の構成に何等影響を及ぼすものではない。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１，２又は１９に係る本発明によると、第２の電気モータの出力を変速装置を介して変速して出力部に伝達するので、上記第２の電気モータは、出力部の低回転時にあっては変速装置をロー側にして大きなトルクを出力軸に出力し、高回転時にあっては変速装置をハイ側にして高い回転数を出力して、該第２の電気モータを大型化せずに必要とするトルク及び回転数を確保することができる。更に、上記変速装置は、上記第２の電気モータと出力部との間に配置したので、該変速装置の変速によっても、内燃エンジン及び該内燃エンジンの出力を無段に変速して出力部に伝達する装置の制御に影響を及ぼすことがなく、高い効率で燃費が小さくまた排ガスの排出が少ない適正な状態に内燃エンジンを保つ制御を、複雑な制御を必要とすることなく容易に行うことができる。
【００３３】
更に、動力分配用プラネタリギヤ及び第１の電気モータにて、内燃エンジンの出力を無段に変速して出力部に出力するので、内燃エンジンを適正な状態に保持して出力軸の回転を無段に変速することができ、駆動力の不足を専ら第２の電気モータに補い、小型な装置でもって最適な燃費特性等にて内燃エンジンを制御することが可能であると共に、上記第２の電気モータの小型化と相俟って、小型で高い燃費特性を有するハイブリッド駆動装置を提供することができる。
【００３４】
請求項３に係る本発明によると、変速装置が複数段の自動変速装置からなるので、適正な状態で変速装置を切換えて、駆動用電気モータの高い効率での出力を得ることができる。
【００３５】
請求項４に係る本発明によると、自動変速装置は、複数の減速回転を出力するので、電気モータ、特にブラシレスＤＣモータの特性に対応して適正な出力特性を得ることができる。
【００３６】
請求項１又は５に係る本発明によると、変速装置が一軸上に配置されたプラネタリギヤユニットからなるので、コンパクトな構成で適正なギヤ比を得ることができる。
【００３７】
請求項６に係る本発明によると、プラネタリギヤユニットがラビニョタイプからなるので、変速装置の小型化が可能になると共に、ロング（共通）ピニオンを歯数の異なる段差付きとする等により、所望のギヤ比を容易に得ることができる。
【００３８】
請求項１又は７に係る本発明によると、変速装置は、少なくとも２個の摩擦係合要素を選択作動することにより、容易に確実かつ素早く所望のギヤ化を得ることができる。
【００３９】
請求項１又は８に係る本発明によると、第１及び第２のブレーキを、ケースとの間においてプラネタリギヤを囲むように配置したので、変速装置のコンパクト化、特に軸方向にコンパクトに構成することができる。
請求項２に係る本発明によると、内燃エンジン出力軸と出力部との一軸上に、内燃エンジン側から順次、第１の電気モータ、動力分配用プラネタリギヤ、第２の電気モータ、変速装置を配置したので、ハイブリッド駆動装置をコンパクトに構成して、車載性能を向上することができる。
【００４０】
請求項９に係る本発明によると、変速装置は、モータケースとエクステンションハウジングとを接合したケース空間に収納され、かつ第１及び第２のブレーキを、モータケースとエクステンションハウジングにそれぞれ配置したので、各ブレーキをモータハウジング又はエクステンションハウジングに組付けた後に、これらを接合して一体ケースとすることにより、組立てが容易となる。
【００４１】
請求項１０に係る本発明によると、ケースの支持部にブレーキ用アクチュエータを配置したので、変速装置をケース空間内に合理的に配置して、変速装置をコンパクトに構成することができる。
【００４２】
請求項１１に係る本発明によると、モータケースのモータ収納部と変速装置収納部とを隔てる隔壁にベアリングを装着して電気モータのロータを正確に支持することができると共に、動力分配用プラネタリギヤの第３の回転要素から延びる出力部も、上記ベアリングを介して高い精度で確実に支持することができ、また上記ベアリングとアクチュエータとを、軸方向にオーバラップするように隔壁に配置したので、該アクチュエータ用の特別なスペースを必要とせず、コンパクトに構成することができる。
【００４３】
請求項１２に係る本発明によると、上記コンパクトに配置された油圧アクチュエータに作動される第１のブレーキは、例えばブレーキ板枚数の多いトルク容量の大きいものとして、上記油圧アクチュエータの押圧力が小さくても、所望のブレーキ力を確保でき、またスペースに余裕のあるエクステンションハウジングに配置される油圧アクチュエータをダブルピストン構造として、大きな押圧力を得て、例えばブレーキ板枚数の少ない小型な第２のブレーキを用いても所望のブレーキ力を確保することができ、全体でバランスのとれた合理的なレイアウト特に後方ほど次第に狭くなるＦＲタイプの変速機において合理的なレイアウトとなり、コンパクトに構成することができる。
【００４４】
請求項１３に係る本発明によると、大径ギヤ及び小型ギヤを有するロングピニオン及びショートピニオンを支持する共通キャリヤを有するプラネタリギヤユニットを用いて、コンパクトでかつ所望のギヤ比を得ることができる。
【００４５】
請求項１４に係る本発明によると、第１のブレーキを、第２のサンギヤ及びロングピニオンの大径ギヤの外径側に配置したので、リングギヤのない空間にトルク容量の大きな大型の第１のブレーキを合理的に配置することが可能となり、全体でコンパクト化を達成することができる。
【００４６】
請求項１５に係る本発明によると、上述したハイブリッド駆動装置を自動車に搭載して、燃費特性が優れかつ排ガスの少ない自動車を提供することができる。
【００４７】
請求項１６ないし２２に係る本発明によると、第１の電気モータ、動力分配用プラネタリギヤ及び第２の電気モータを有するハイブリッド駆動装置により、コンパクトな構成でもって優れた燃費及び排ガス特性を有するものに、更に第２の電気モータの出力を変速装置を介して出力部に伝達するので、該第２の電気モータの小型化が可能となり、更なる小型化が可能となると共に、自動車が要求する動力特性を、内燃エンジンを適正な状態に保持しつつ得ることが可能となり、かつ該内燃エンジンを、上記変速装置の変速に拘らず、容易かつ正確に制御することができる。
【００４８】
更に、ハイブリッド駆動装置を一軸上に配置すると共に、変速装置により第２の電気モータの小型化が可能となることが相俟って、本ハイブリッド駆動装置をＦＲタイプの自動車に適用することができ、上述した優れた燃費及び排ガス特性を有するハイブリッド駆動装置を、大きな排気量の内燃エンジンを搭載した自動車に適用する等の適用範囲の拡大を図ることができる。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明に係るハイブリッド駆動装置を搭載したＦＲタイプの自動車（第１の実施の形態）の概略を示す平面図であり、１1 は、ハイブリッド駆動装置６1 を搭載したＦＲタイプの自動車を示す。該自動車１1 の車体２は、左右前輪３，３及び左右後車輪２５，２５にて懸架されており、該車体２の前方部分にはクランク軸を前後方向にして内燃エンジン５がゴムマウントを介して搭載されている。
【００５０】
ハイブリッド駆動装置６1 は、前述と同様に、前記エンジン５側からクランク軸に整列した一軸上に順次配置される第１のモータ（制御用電気モータ）７と、動力分配用プラネタリギヤ９と、第２のモータ（駆動用電気モータ）１０1 と、を有しており、更に加えて該第２のモータ１０1 の後側に自動変速装置等の変速装置３０1 が配置されている。該ハイブリッド駆動装置６1 は、分割された各ケース部を一体に組付けられたケースに収納されており、該一体ケース２９は、前記エンジン５に固定されていると共に、上記第１及び第２の電気モータ７，１０1 を収納する第１及び第２のモータ収納部、動力分配用プラネタリギヤ９及び変速装置３０1 を収納する各収納部を有しており、更に上記両モータ収納部は隔壁で区画されており、かつ各ロータ軸がこれら隔壁により両持ち構造にて回転自在に支持されている。
【００５１】
上記内燃エンジン５のクランク軸の後方突出部からなる出力軸５ａに、前記ハイブリッド駆動装置６1 の入力軸１２がダンパ装置８を介して連結されており、該クランク軸と一軸上の入力軸１２の外径側に同軸状に第１のモータ７が配置されている。該第１のモータ７は、同様に、ブラシレスＤＣモータからなり、上記一体ケース２９に固定されたステータ１３と、該ステータの内径側にて所定エアギャップを存して回転自在に支持されるロータ１５と、を有している。前記動力分配用プラネタリギヤ９は、上記入力軸１２に同軸状に配置されたシンプルプラネタリギヤからなり、前記入力軸１２に連結されかつ複数のプラネタリピニオンＰ１を支持するキャリヤ（第１の回転要素）ＣＲ１と、前記ロータ１５に連結しているサンギヤ（第２の回転要素）Ｓ１と、走行出力部となるリングギヤ（第３の回転要素）Ｒ１と、を有している。該リングギヤＲ１は、上記入力軸１２と同一軸線上にて、後方に延びている出力軸（部）１６に連結している。
【００５２】
第２のモータ１０1 は、同様に、ブラシレスＤＣモータからなり、上記一体ケース２９に固定されたステータコア１７と、その内径側にて所定エアギャップを存して回転自在に支持されているロータ１９と、を有しており、該ロータ１９は、前記出力軸１６に相対回転自在に被嵌するスリーブ（中間）軸３１に固定されて、該スリーブ軸が前記変速装置３０1 の入力軸となっている。なお、該変速装置３０1 の出力部は前記出力軸１６に連結されており、従って第２のモータ１０1 は、変速装置３０1 を介して出力軸１６に連結されている。
【００５３】
本変速装置３０1 は、１個のデュアルプラネタリギヤと、該プラネタリギヤと共通するピニオン及びサンギヤを有するプラネタリギヤからなる、いわゆるラビニョタイプのプラネタリギヤユニットからなり、前記スリーブ軸３１に設けられた第１のサンギヤＳ２と、出力軸１６に連結するリングギヤＲ２と、それぞれサンギヤＳ２及びリングギヤＲ２に噛合するデュアルピニオンＰ２，Ｐ３を支持するキャリヤＣＲ２と、共通ピニオンとしてのロングピニオンからなる上記ピニオンＰ２に噛合する第２のサンギヤＳ３とを有する。更に、前記キャリヤＣＲ２は第２のブレーキＢ２に連結され、また第２のサンギヤＳ３は第１のブレーキＢ１に連結されており、該変速装置３０1 は、減速比の異なる２段の減速段に切換えられる。
【００５４】
なお、図９に示したものと同様に、図１中、２０はフレキシブルカップリング、２１はプロペラシャフトであり、２２はディファレンシャルギヤであり、プロペラシャフト２０等は、出力軸１６から駆動車輪に伝達する動力伝達系であり、上記出力軸１６と共に出力部を構成する。また、第１のモータ（制御用電気モータ）７は、専らジェネレータとして機能し、その発電量を制御することにより、動力分配用プラネタリギヤ９にて、内燃エンジン５からの出力を無段に変速して出力軸に伝達する。また、第２のモータ（駆動用電気モータ）１０1 は、主に自動車の駆動力をアシストするように駆動モータとして機能するが、ブレーキ時等にはジェネレータとして機能して、車輌慣性力を電気エネルギとして回生する。
【００５５】
本ハイブリッド駆動装置６1 を搭載した自動車１1 は、同様に、内燃エンジン５の出力がダンパ装置８及び入力軸１２を介して動力分配用プラネタリギヤ９に伝達され、該プラネタリギヤにより第１のモータ（制御用モータ）７と出力軸１６に分配され、更に該第１のモータ７を制御することにより、出力軸１６からの出力回転を無段に調整される。この際、上記内燃エンジン５は、燃費が小さくかつ排ガスの少ない、エンジンの燃焼効率の高い最適燃費曲線に沿うように制御される。
【００５６】
一方、第２の電気モータ（駆動用モータ）１０1 のロータ１９からの出力は、スリーブ（中間）軸３１を介して変速装置３０1 に伝達され、更に該変速装置３０1 により減速２段に変速されて出力軸１６に伝達される。そして、上記内燃エンジン５から動力分配用プラネタリギヤ９を介して出力軸１６に分配された動力に、上記第２の電気モータ１０1 から変速装置３０1 を介して変速された動力がアシストされ、更に該出力軸１６の動力は、フレキシブルカップリング２０、プロペラシャフト２１及びディファレンシャルギヤ２２を介して左右の駆動軸２３ｌ，２３ｒに伝達され、左右後車輪２５，２５を駆動する。
【００５７】
上記変速装置３０1 は、第２のモータ１０1 からの出力がスリーブ軸３１を介して第２のサンギヤＳ２に伝達される。ロー状態にあっては、第２のブレーキＢ２が係止し、かつ第１のブレーキＢ１が解放されており、従ってキャリヤＣＲ２が固定状態、第２のサンギヤＳ３がフリー回転状態にあり、上記第１のサンギヤＳ２の回転は、ピニオンＰ２，Ｐ３を介して大きく減速されてリングギヤＲ２に伝達され、該リングギヤＲ２の回転が出力軸１６に伝達される。
【００５８】
また、上記変速装置３０1 のハイ状態では、第１のブレーキＢ１が係止し、かつ第２のブレーキＢ２が解放状態にあり、従って第２のサンギヤＳ３が固定状態にある。この状態では、第１のサンギヤＳ２の回転は、ショートピニオンＰ３に伝達され、かつロングピニオンＰ２が停止状態の第２のサンギヤＳ３に噛合して、キャリヤＣＲ２が規制された所定回転で公転しつつ、リングギヤＲ２に小さな減速比による回転が伝達される。該比較的に小さく減速されたリングギヤＲ２の回転が出力軸１６に伝達される。
【００５９】
直流分巻モータ等のハイブリッド駆動装置に用いられる電気モータ、特にブラシレスＤＣモータにあっては、トルクは回転数の増加と共に低下するが、回転数が所定値以下となってもトルクが増大せずに一定となる最大トルク値となる。即ち、最大トルクや最高回転速度等の出力特性は、総磁束、巻線数等の電気モータの大きさにより規定される。また、バッテリの出力、第１のモータ７の発電出力、熱性能により回転数に対しての出力の制限が規定される。
【００６０】
一方、上記第１のモータ７により制御される動力分配用プラネタリギヤ９は、通常、比較的高いギヤ比（オーバドライブ相当）に相当するように設定され、かつ内燃エンジン５からの出力軸１６に出力される駆動力（トルク）が略々一定となるように制御される。従って、自動車発進時等の大きな駆動力（トルク）を必要とする場合、大部分の必要駆動力は、主に第２のモータ（駆動用モータ）１０1 に頼ることになる。
【００６１】
そして、上述したように、第２のモータ１０1 の出力は、上述したように、変速装置３０1 により減速比の異なる２段に切換えられて出力軸１６に出力するため、発進時等の大きな駆動力を必要とする場合、変速装置３０1 をロー状態として、第２のモータ１０1 を大きく減速して出力軸１６に伝達して、該モータの最大トルク値以上のトルク（駆動力）にて出力軸１６をアシストし、また高速走行等の定常走行状態にあっては、変速装置３０1 をハイ状態に切換えて、第２の電気モータ１０1 の（最大）回転数が自動車（最高）の速度に対応するようにする。これにより、第２のモータ１０1 を大型化することなく、かつ内燃エンジン５の出力を最適燃費曲線等の適正な出力となるように維持しつつ、自動車が必要とする駆動力及び車速を確保することができる。
【００６２】
ついで、図５に沿って、更に具体的に説明する。図５は、内燃エンジン５から出力軸１６に伝達される駆動力、変速装置３０1 がロー状態及びハイ状態における第２の電気モータ１０1 が出力軸１６に伝達する駆動力（駆動車輪半径を乗じればトルクとなり、駆動力とトルクは実質的に同意）の変化を車速に関連して示す駆動力線図である。内燃エンジン５及び動力分配用プラネタリギヤ９のギヤ比を司る第１の電気モータ７は、内燃エンジンから出力軸に伝達する最大駆動力線Ａが各車速に対して略々一定（低速域では変化する）となるように制御されている。変速装置３０1 がハイ状態における第２の電気モータ１０1 が出力軸１６に出力する最大駆動力を線Ｂで示し、同じくロー状態における第２の電気モータ１０1 の最大駆動力を線Ｃで示す。そして、上記ハイ状態の電気モータ駆動力線Ｂと内燃エンジン駆動力線Ａとを合成したものが、ハイ状態駆動力Ｄ（Ｄ1 ，Ｄ2 ）であり、上記ロー状態の電気モータ駆動力線Ｃと内燃エンジン駆動力線Ａとを合成したものが、ロー状態駆動力線Ｅ（Ｅ1 ，Ｅ2 ）である。
【００６３】
図５から明らかなように、エンジン駆動力線Ａが、エンジン出力が最適燃費曲線等に沿うように、適正な出力特性となるように内燃エンジン５及び第１の電気モータ７を制御しつつ、低速域にあっては、変速装置３０1 をロー状態としてロー状態駆動力線Ｅ1 を保持し、かつ高速域にあっては、Ｘ近傍でハイ状態に切換えられて、ハイ状態駆動力線Ｄ2 を保持する。なお、ハイ状態駆動力線の低速域部分Ｄ1 及びロー状態駆動力線の高速域部分Ｅ2 は、通常は使われない。これにより、ハイブリッド駆動装置６1 の出力軸１６は、低速域にあってはロー状態駆動力線Ｅ1 が最大駆動力線となり、例えば従前の自動変速機（ＡＴ）の１速、２速及び３速をその範囲内に略々納め、そしてＸ近傍にてロー状態からハイ状態に滑らかに切換えられて、高速域にあってはハイ状態駆動力線Ｄ2 が最大駆動力線となり、例えば自動変速機の４速、５速、６速がその範囲内に納められる。
【００６４】
即ち、電気モータのみで自動変速機のすべての変速段に対応するものに比し、変速装置３０1 を用いることにより第２の電気モータ１０1 の小型化を図ることが可能となる。
【００６５】
この際、変速装置３０1 は、第２の電気モータ１０1 からの出力のみを変速するものであって、内燃エンジン５及び動力分配用プラネタリギヤ９の制御に影響を及ぼすことはなく、これら内燃エンジン５及び動力分配用プラネタリギヤ９は、変速装置３０1 を用いない従来のもの（大型の第２のモータを必要とするが）と同様な制御で足りる。即ち、図６（ａ）に示すように、出力軸１６の回転数Ｎｏは、第１の電気モータ（制御用モータ）７の回転数ＮM とエンジン５の回転数ＮE にて一義的に定まり、これは、従来のものも、本発明のものと同様である。
【００６６】
なお、第２のモータ１０1 のロータ１９を出力軸１６に連結し、該出力軸の伝動後流側に変速装置を配置して、全体を変速することも考えられる。この場合、図６（ｂ）に示すように、例えば変速装置をハイ状態とした場合、エンジンが最適燃費曲線に沿うように出力するように設定すると、上記出力軸後流側の変速装置をロー状態に切換えると、変速装置入力回転数Ｎ1 がＮ1 １からＮ1 ２に高くなり、この際第１の電気モータ７の回転数を瞬間的に追従制御することは困難であるため、エンジン回転数ＮE はＮE １からＮE ２に上昇して最適燃費曲線から外れてしまう。また、エンジン回転数ＮE を最適燃費曲線ＮE １に戻すためには、第１の電気モータ７の回転数ＮM をＮM １からＮM ２に低下する複雑な制御が必要となる。
【００６７】
ついで、図２ないし図４に沿って、変速装置を一部変更した他の実施の形態について説明する。なお、これら他の実施の形態において、変速装置以外は先（第１）の実施の形態と同様なので、同一符号を付して説明を省略する。
【００６８】
図２に示すハイブリッド駆動装置６2 の変速装置３０2 （第２の実施の形態）は、互いのキャリヤとリングギヤを連結した２個のシンプルプラネタリギヤからなり、前記変速装置の入力軸となるスリーブ軸３１に第１のサンギヤＳ２が連結し、互いに連結している第１のキャリヤＣＲ２と第２のリングギヤＲ３とが出力軸１６に連結している。更に、互いに連結している第１のリングギヤＲ２と第２のキャリヤＣＲ３とが第２のブレーキＢ２に連結しており、また第２のサンギヤＳ３が第１のブレーキＢ１に連結している。
【００６９】
本変速装置３０2 は、異なる減速比の２段の変速を行うものであって、ロー状態では第２のブレーキＢ２が係止し、かつ第１のブレーキＢ１が解放状態にある。この状態では、第２の電気モータ（駆動用モータ）１０1 の出力がスリーブ軸３１を介して第１のサンギヤＳ２に伝達され、上記第２のブレーキＢ２によりリングギヤＲ２が停止状態にあることに基づき、第１のキャリヤＣＲ２が減速回転され、該大きく減速された回転が出力軸１６に伝達される。なお、該第１のキャリヤＣＲ２の回転は、第２のリングギヤＲ３に伝達されるが、停止状態にある第２のキャリヤＣＲ３のピニオンＰ２を介してサンギヤＳ３を空転するだけで、伝動に関係しない。
【００７０】
ハイ状態にあっては、第１のブレーキＢ１を係止すると共に、第２のブレーキＢ２を解放する。この状態では、第２のサンギヤＳ３が停止状態にあり、第２の電気モータ１０1 からの第１のサンギヤＳ２の回転は、第１のキャリヤＣＲ２及び第１のリングギヤＲ２を介してそれぞれ第２のリングギヤＲ３及び第２のキャリヤＣＲ３に伝達され、そして上記第２のサンギヤＳ３が停止状態にあることにより、一体に連結されている第２のリングギヤＲ３及び第１のキャリヤＣＲ２が減速回転し、該減速回転が出力軸１６に伝達される。
【００７１】
図３は、第３の実施の形態を示す図で、ハイブリッド駆動装置６3 の変速装置３０3 は、前述した第１の実施の形態（図１）と同様なラビニョタイプであり、本変速装置３０3 は、ロングピニオンＰ２が異なる歯数からなる段付き形状となっており、第２のサンギヤＳ３に噛合する部分Ｐ２ａが大径ギヤ、ショートピニオンＰ３に噛合する部分Ｐ２ｂが小径ギヤからなる。また、先の実施の形態では、キャリヤＣＲ２を第２のブレーキＢ２に連結して、リングギヤＲ２を出力軸１６に連結しているのに対し、本変速装置３０3 では、リングギヤＲ２を第２のブレーキＢ２に連結し、キャリヤＣＲ２を出力軸１６に連結している。
【００７２】
本変速装置３０3 は、異なる減速比からなる２段の変速を行うものであり、ロー状態にあっては第２のブレーキＢ２が係止し、第１のブレーキＢ１が解放状態にある。この状態では、第２の電気モータ（駆動用モータ）１０1 からスリーブ軸３１を介して第１のサンギヤＳ２に伝達される出力は、第２のブレーキＢ２により停止されているリングギヤＲ２に基づき、ショートピニオンＰ３を介してキャリヤＣＲ２に減速回転が伝達され、該大きく減速された回転が出力軸１６に伝達される。
【００７３】
ハイ状態では、第１のブレーキＢ１が係止し、かつ第２のブレーキＢ２が解放される。この状態では、第１のサンギヤＳ２の回転は、ショートピニオンＰ３に伝達され、かつロングピニオンＰ２が停止状態の第２のサンギヤＳ３に噛合して、キャリヤＣＲ２が減速回転し、該小さな減速比による減速回転が出力軸１６に伝達される。
【００７４】
なお、上記段差付きロングピニオンＰ２の各部分Ｐ２ａ，Ｐ２ｂの歯数は、必要減速により定められる設計的事項であり、段差のないロングピニオンを用いてもよい。
【００７５】
図４は、第４の実施の形態を示す図であり、該ハイブリッド駆動装置６4 の変速装置３０4 は、上述した第３の実施の形態による変速装置３０3 （図３参照）と同様なラビニョタイプのプラネタリギヤを用いるが、第２のサンギヤＳ３とキャリヤＣＲ２との間にクラッチＣを介在した点が異なる。
【００７６】
本変速装置３０4 は、ロー状態及びハイ状態では先の変速装置３０3 （図３）と同様に、第２のブレーキＢ２を係止しかつ第１のブレーキＢ１を解放して大きな減速比からなるロー（Ｌｏ）が得られ、第１のブレーキＢ１を係止しかつ第２のブレーキＢ２を解放することにより小さな減速比からなるハイ（Ｈｉ）が得られる。なお、ロー状態及びハイ状態にあっては、クラッチＣは解放している。
【００７７】
本変速装置３０4 は、更に直結状態が加えられ、３段の変速比が得られる。直結状態では、第２及び第１のブレーキＢ２，Ｂ１が共に解放され、クラッチＣが係合する。この状態では、第２のサンギヤＳ３とキャリヤＣＲ２が連結されることにより、ピニオンＰ２，Ｐ３の自転が阻止され、従って第２の電気モータ１０1 からの第１のサンギヤＳ２の回転は、そのままキャリヤＣＲ２に伝達され、該一体（直結）回転が出力軸１６に伝達される。
【００７８】
図７は、前述した図３に示す第３の実施の形態による変速装置３０3 を具体化した断面図を示すものである。本変速装置３０3 は、１個のデュアルプラネタリギヤ（Ｓ２，Ｒ２，ＣＲ２）と、該プラネタリギヤと共通するロングピニオンＰ２を有する共通キャリヤＣＲ２及びサンギヤＳ３を有するプラネタリギヤとからなる、いわゆるラビニョタイプのプラネタリギヤユニットＰＵからなり、かつ上記ロングピニオンＰ２は、歯数の異なる段付き形状からなる。即ち、上記デュアルプラネタリギヤは、第１のサンギヤＳ２、第１のリングギヤＲ２、及びショートピニオンＰ３及びロングピニオンＰ２を支持する共通キャリヤＣＲ２からなり、ショートピニオンＰ３がサンギヤＳ２及びリングギヤＲ２に噛合すると共に、ロングピニオンＰ２の小径ギヤＰ２ｂが上記ショートピニオンＰ３に噛合している。上記ロングピニオンＰ２の大径ギヤＰ２ａは第２のサンギヤＳ３に噛合している。
【００７９】
そして、第２の電気モータ１０1 のロータ１９にスプラインにより連結されているスリーブ軸（中間軸）３１に前記第１のサンギヤＳ２が一体に形成されており、該中間軸３１にブッシュ等を介して上記第２のサンギヤＳ３が回転自在に支持されている。共通キャリヤＣＲ２は、その後側板にて出力軸１６に一体に固定されており、該出力軸は前端側に中空部１６ａを有しており、該中空部１６ａに、動力分配用プラネタリギヤ９のリングギヤＲ１から延びている連結出力軸１６1 がスプライン係合している。
【００８０】
上記変速装置３０2 は、第２の電気モータ１０1 を収納するケース３５の後部分３５ａとエクステンションハウジング３６とが接合したケース空間Ｇに収納されている。上記モータケース３５の隔壁３５ｂには、ボールベアリング３７を介してロータ１９の後端部が回転自在に支持されており（前端部分も同様に支持されている）、該ベアリング部分にて、該ロータ１９、スリーブ軸３１及びブッシュを介して上記連結出力軸１６1 が支持されている。前記出力軸１６は、上記エクステンションハウジング３６のボス部３６ａに、所定間隔離れた２個のボールベアリング３９，４０を介して回転自在に支持されている。
【００８１】
前記第３のサンギヤＳ３の前端部分からキャリヤＣＲ２の前端側を通って外径方向に延びているハブ４１外周面と、上記モータケース後部３５ａの内周スプラインとの間には、多数枚のディスク及びフリクションプレート（ブレーキ板）からなる第１のブレーキＢ１が介在している。また、リングギヤＲ２の外周面とエクステンションハウジング３６の内周面スプラインとの間には、同様に湿式多板ブレーキからなる第２のブレーキＢ２が介在している。従って、モータケース３５とエクステンションハウジング３６との接合面Ｈは、上記第１のブレーキＢ１と第２のブレーキＢ２との間に配置されることになる。また、第２の電気モータ側（前側）に位置する第１のブレーキＢ１は、後側に位置する第２のブレーキＢ２に比して、多くのディスク及びフリクションプレートを有しており、小さな押圧力により大きなトルク容量を有するようになっている。
【００８２】
そして、上記第１のブレーキＢ１用のハブ４１の連結ディスク４１ａと、リングギヤＲ２の支持ディスク４２との間に、前記共通キャリヤＣＲ２が配置されており、その後端側に前記ボールベアリング３９に支持されて出力回転数検出用のパーキング４３が配置されている。該パーキング４３と、スリーブ軸３１にスナップリングで抜止め支持されているリング４５との間に、多数のスラストベアリングを介して前記ラビニョタイプのプラネタリギヤユニットＰＵが軸方向に位置決めされて配置されており、かつ該プラネタリギヤユニットの外径側を囲むように、前記第２及び第１のブレーキＢ２，Ｂ１が配置されて、前記空間Ｇに変速装置３０3 が収納されている。この際、第１のブレーキＢ１は、第２のサンギヤＳ３及びロングピニオンの大径ギヤＰ２ａの外径側に、これらとオーバラップして配置されている。
【００８３】
前記モータケース隔壁３５ｂにおけるボールベアリング３７の前側には、軸方向に並んでロータ１９の回転位置を検出するレゾルバ（回転位置検出手段）４７が配置されている。該ケース隔壁３５ｂにおける上記ボールベアリング３７の外径側には、前記第１のブレーキＢ１用の油圧アクチュエータ４９が配置されている。該アクチュエータは、上記隔壁に形成された環状の凹溝４９ｂと、該凹溝に油密状に嵌合するピストン４９ａとからなり、該ピストン４９ａは、その軸方向に突出した部分が前記ブレーキＢ１のディスクに当接し得、また上記隔壁に固定されたリテーナとの間にリターンスプリング５０が縮設されている。なお、上記アクチュエータ４９とボールベアリング３７とは軸方向にオーバラップして配置されている。
【００８４】
また、エクステンションハウジング３６の後部分、即ちボス部３６ａと上記変速装置を収納するケース部との間部分には、第２のブレーキＢ２用の油圧アクチュエータ５２が配置されている。該アクチュエータは、上記ハウジングに形成された凹溝５３と、該凹溝に油密状に嵌合するダブルピストンとを有する。該ダブルピストンは、上記凹溝の底部からなるシリンダ底部に配置された第１のピニオン５５と、該底部に一端が当接する反力板５６と、該反力板をシリンダ底部としかつ内径部分で上記第１のピストン５５に当接し得る第２のピストン５７と、からなる。また、上記ボス部３６ａに固定されたリテーナと第２のピストン５７との間に縮設されたリターンスプリング５９を有している。
【００８５】
従って、該ダブルピストンは、第１のピストン５５の受圧面積と、第２のピストンの受圧面積との和が受圧面積となり、径方向に小さい構造であっても大きな押圧力を第２のブレーキＢ２に作用することができる。これにより、第２のブレーキＢ２が、第１のブレーキＢ１に比してブレーキ板枚数の少ない軸方向にコンパクトな構造であっても、上記ダブルピストンからなる油圧アクチュエータ５２による大きな押圧力により必要トルク容量を確保することができる。反対に、第１のブレーキＢ１は、モータケース隔壁３５ｂに配置したコンパクトな構造の油圧アクチュエータ４９であっても、ブレーキ板枚数の多いブレーキ構造により、必要トルク容量を確保することができる。上記ダブルピストンが、シングルピストンであってもよいことは勿論である。
【００８６】
図８は、変速装置を、油圧アクチュエータ以外のアクチュエータで操作する実施の形態を示す図である。なお、第１の電気モータ７、動力分配用プラネタリギヤ９、第２のモータ１０1 は、先の実施の形態と同じであるので、概略図及び同一符号を付して説明を省略する。また、変速装置３０…は、どのようなものでもよいが、一応、第３の実施の形態（３０3 ）と同じプラネタリギヤユニットＰＵを示している。
【００８７】
変速装置３０5 のプラネタリギヤユニットＰＵは、ロングピニオンＰ２及びショートピニオンＰ３を支持する共通キャリヤＣＲを有し、前記ロングピニオンＰ２は大径ギヤＰ２ａと小径ギヤＰ２ｂとを有し、前記ショートピニオンＰ３を前記小径ギヤＰ２ｂ、第１のサンギヤＳ２及び第１のリングギヤＲ２に噛合し、前記大径ギヤＰ２ａを第２のサンギヤＳ３に噛合している。前記第１のサンギヤＳ２を前記電気モータ１０1 のロータ１９にスリーブ軸３１を介して連結し、前記共通キャリヤＣＲ２を前記出力軸１６に連結し、前記第１のリングギヤＲ２を第２のブレーキＢ２に連結し、前記第２のサンギヤＳ３を第１のブレーキＢ１に連結している。
【００８８】
第２のブレーキＢ２は、リングギヤＲ２に一体に形成された外周スプライン７０と、ケース（エクステンションハウジング）３６に形成された内周スプライン７１と、これら両スプラインに係合するスプラインを有するスリーブ７２とを有する。第１のブレーキＢ１も同様に、第２のサンギヤＳ３と一体のハブ４１に形成された外周スプライン７３と、ケース（モータケース）３５に形成された内周スプライン７５と、これら両スプラインに係合するスプラインを有するスリーブ７６とを有する。そして、上記スリーブ７２又は７６を、電動アクチュエータ又は手動操作により軸方向に移動することにより、外周スプライン７０又は７３と係脱することにより、いわゆる噛合い式（ドック）のブレーキを構成している。
【００８９】
即ち、スリーブ７２を両スプライン７０，７２に係合すると共に、スリーブ７６を内周スプライン７３から外した状態にあっては、第２のブレーキＢ２が係止すると共に第１のブレーキＢ１が解放したロー状態にある。また、電動アクチュエータ等によりスリーブ７２，７６を移動して、スリーブ７２を外周スプライン７０から外すと共に、スリーブ７６を両スプライン７３，７５に係合した状態にあっては、第１のブレーキＢ１が係止すると共に第２のブレーキＢ２が解放したハイ状態となる。
【００９０】
なお、第２及び第１のブレーキＢ２，Ｂ１は、上記噛合い式に限らず、先の実施の形態に示した湿式多板ブレーキ等の摩擦係合要素でもよく、この場合も、ボールネジ機構及び電気モータを用いた電動アクチュエータ、又はその他のアクチュエータを用いてもよい。
【００９１】
なお、上記変速装置は、上述した実施の形態に限らず、他の２段、３段又はそれ以上の段数の自動変速装置や増速段（Ｏ／Ｄ）を有する自動変速装置を用いてもよいことは勿論であり、更に無段変速装置（ＣＶＴ）を用いてもよい。更に、変速装置の出力は、出力軸１６に限らず、該出力軸から駆動車輪への動力伝達系のどこに連結してもよい。
【００９２】
また、上述した実施の形態では、ハイブリッド駆動装置をＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）タイプの自動車に搭載したものを説明したが、これに限らず、ハイブリッド駆動装置は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）タイプの自動車搭載用のものにも、同様に適用できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す平面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す平面図。
【図３】本発明の第３の実施の形態を示す平面図。
【図４】本発明の第４の実施の形態を示す平面図。
【図５】本発明に係る車速に対する駆動力の変化を示すハイブリッド駆動力線を示す図。
【図６】動力分配用プラネタリギヤの速度線図で、（ａ）は、従来の技術によるもの、（ｂ）は、変速装置を出力軸の後流側に配置したものを示す。
【図７】第３の実施の形態による変速装置を具体化した断面図。
【図８】油圧アクチュエータ以外のアクチュエータを用いた変速装置を有するハイブリッド駆動装置を示す該略図。
【図９】本発明に関連する技術によるハイブリッド駆動装置をＦＲ車輪に搭載した一例を示す平面図。
【符号の説明】
１1 〜１4     自動車
２            車体
３            前輪
５            内燃エンジン
６1 〜６4     ハイブリッド駆動装置
７            第１の電気モータ（制御用電気モータ）
９            動力分配用プラネタリギヤ
１０1           第２の電気モータ（駆動用電気モータ）
１５            ロータ
１６            出力部（出力軸）
１９            ロータ
２１            出力部（プロペラシャフト）
２５            駆動車輪
３０1 〜３０5     （自動）変速装置
３５            ケース（モータケース）
３５ｂ          隔壁
３６            ケース（エクステンションハウジング）
４９            第１のブレーキ用油圧アクチュエータ
５２            第２のブレーキ用油圧アクチュエータ
５５，５６，５７          ダブルピストン構造
ＰＵ            プラネタリギヤユニット
Ｇ              ケース空間
Ｈ              接合部
ＣＲ１          第１の回転要素
Ｓ１            第２の回転要素
Ｒ１            第３の回転要素
Ｓ２            第１のサンギヤ
Ｓ３            第２のサンギヤ
Ｒ２            第１のリングギヤ
ＣＲ２          共通キャリヤ
Ｐ２            ロングピニオン
Ｐ２ａ          大径ギヤ
Ｐ２ｂ          小径ギヤ
Ｐ３            ショートピニオン
Ｂ１            第１のブレーキ
Ｂ２            第２のブレーキ
【図１】
0003650089.tif 000002
【図２】
0003650089.tif 000003
【図３】
0003650089.tif 000004
【図４】
0003650089.tif 000005
【図５】
0003650089.tif 000006
【図６】
0003650089.tif 000007
【図７】
0003650089.tif 000008
【図８】
0003650089.tif 000009
【図９】
0003650089.tif 000010