(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンおよび第１のモータ・ジェネレータおよび第２のモータ・ジェネレータと、前記エンジンおよび前記第２のモータ・ジェネレータの動力を合成して車輪に伝達する機能、および前記エンジンの動力を前記第１のモータ・ジェネレータに伝達する機能を有する遊星歯車機構とを有し、この遊星歯車機構が３つの回転要素を有し、前記エンジンおよび第１のモータ・ジェネレータならびに第２のモータ・ジェネレータと、前記３つの回転要素とが別々に動力伝達可能に連結されている構成のハイブリッド車において、
前記第２のモータ・ジェネレータから出力された動力を前記車輪に伝達する経路であって、前記エンジンの動力を前記車輪に伝達する経路以外の経路に、変速比を変更可能な変速機構が設けられているとともに、この変速機構の変速比を変更する場合は、エンジン出力が増加される構成であることを特徴とするハイブリッド車。
【請求項２】
前記変速機構の変速比を制御する状態として、前記第２のモータ・ジェネレータの回転速度を減速して動力を伝達するロー状態を選択可能であることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車。
【請求項３】
前記変速機構の変速比を制御する状態として、前記第２のモータ・ジェネレータの回転速度をそのままの回転速度として動力を伝達する第１のハイ状態を選択可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車。
【請求項４】
前記変速機構の変速比を制御する状態として、前記第２のモータ・ジェネレータの回転速度を増速して動力を伝達する第２のハイ状態を選択可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車。
【請求項５】
前記第１のモータ・ジェネレータおよび第２のモータ・ジェネレータが内部に設けられたケーシングを有し、前記第１のモータ・ジェネレータは前記ケーシングに固定された第１のステータを有し、前記第２のモータ・ジェネレータは前記ケーシングに固定された第２のステータを有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項６】
前記車輪に伝達する要求トルクに基づいて、前記変速機構の変速比が制御される構成であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項７】
車速およびアクセル開度に基づいて、前記変速機構の変速比が制御される構成であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項８】
車速およびアクセル開度に基づいて、車輪に伝達する要求トルクが算出され、その算出結果に基づいて、前記変速機構の変速比が制御される構成であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項９】
車速およびアクセル開度ならびに要求トルクに基づいて、前記変速機構の変速比が制御される構成であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項１０】
前記要求トルクが大きい場合は、前記ロー状態が選択されることを特徴とする請求項６または８または９のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項１１】
車両が発進する場合は、前記ロー状態が選択されることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車。
【請求項１２】
車両が発進する場合のように要求トルクが大きい場合は、前記ロー状態が選択されることを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車。
【請求項１３】
前記要求トルクが低下し、かつ、車速が上昇した際に前記ハイ状態が選択されることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか、または、請求項６ないし１２のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項１４】
前記エンジンと第１のモータ・ジェネレータと第２のモータ・ジェネレータとが同心状に配置されているとともに、
前記遊星歯車機構は３つの回転要素として第１のサンギヤと、第１のリングギヤと、第１のサンギヤおよび第１のリングギヤに噛合する第１のピニオンギヤを保持した第１のキャリヤとを有し、前記第１のキャリヤと前記エンジンとが動力伝達可能に連結され、前記第１のサンギヤと前記第１のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結され、前記第１のリングギヤと前記第２のモータ・ジェネレータおよび車輪とが動力伝達可能に連結されているとともに、
前記第２のモータ・ジェネレータから前記第１のリングギヤに至る動力伝達経路に前記変速機構が配置され、この変速機構は、遊星歯車式変速機構および切り換え機構を有し、この遊星歯車式変速機構は、第２のサンギヤと、第２のリングギヤと、第２のサンギヤおよび第２のリングギヤに噛合する第２のピニオンギヤを保持した第２のキャリヤとを有し、第２のサンギヤと第２のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結され、第２のリングギヤがケーシングに固定されているとともに、
前記切り換え機構は、前記第１のリングギヤと、第２のサンギヤまたは第２のキャリヤとを選択的に連結することにより、前記変速機構の変速比を変更するハブスリーブを有していることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項１５】
前記エンジンと第１のモータ・ジェネレータと第２のモータ・ジェネレータとが同心状に配置されているとともに、
前記遊星歯車装置は３つの回転要素として第１のサンギヤと、第１のリングギヤと、第１のサンギヤおよび第１のリングギヤに噛合する第１のピニオンギヤを保持した第１のキャリヤとを有し、前記第１のキャリヤと前記エンジンとが動力伝達可能に連結され、前記第１のサンギヤと前記第１のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結され、前記第１のリングギヤと前記第２のモータ・ジェネレータおよび車輪とが動力伝達可能に連結されているとともに、
前記第２のモータ・ジェネレータから前記第１のリングギヤに至る動力伝達経路に前記変速機構が配置され、この変速機構は遊星歯車式変速機構を有し、この遊星歯車式変速機構は、第２のサンギヤと、第２のリングギヤと、第２のサンギヤおよび第２のリングギヤに噛合する第２のピニオンギヤを保持した第２のキャリヤとを有し、第２のサンギヤと第２のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結されているとともに、
前記第２のリングギヤの回転・停止を制御するために解放・係合されるブレーキと、前記第２のキャリヤと第２のサンギヤとを係合・解放するクラッチとが設けられていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項１６】
前記エンジンと第１のモータ・ジェネレータとが同心状に配置され、前記エンジンおよび第１のモータ・ジェネレータと、第２のモータ・ジェネレータとが非同心状に配置されているとともに、
前記遊星歯車機構は３つの回転要素として第１のサンギヤと、第１のリングギヤと、第１のサンギヤおよび第１のリングギヤに噛合する第１のピニオンギヤを保持した第１のキャリヤとを有し、前記第１のキャリヤと前記エンジンとが動力伝達可能に連結され、前記第１のサンギヤと前記第１のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結され、前記第１のリングギヤと前記第２のモータ・ジェネレータおよび車輪とが動力伝達可能に連結されているとともに、
前記第２のモータ・ジェネレータから前記第１のリングギヤに至る動力伝達経路に前記変速機構が配置され、この変速機構は、遊星歯車式変速機構および切り換え機構を有し、遊星歯車式変速機構は、第２のサンギヤと、第２のリングギヤと、第２のサンギヤおよび第２のリングギヤに噛合する第２のピニオンギヤを保持した第２のキャリヤとを有し、第２のサンギヤと第２のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結され、第２のリングギヤがケーシングに固定されているとともに、
前記切り換え機構は、前記第１のリングギヤと、第２のサンギヤまたは第２のキャリヤとを選択的に連結することにより、前記変速機構の変速比を変更するハブスリーブを有していることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項１７】
前記エンジンと第１のモータ・ジェネレータとが同心状に配置され、前記エンジンおよび第１のモータ・ジェネレータと、第２のモータ・ジェネレータとが非同心状に配置されているとともに、
前記遊星歯車機構は３つの回転要素として第１のサンギヤと、第１のリングギヤと、第１のサンギヤおよび第１のリングギヤに噛合する第１のピニオンギヤを保持した第１のキャリヤとを有し、前記第１のキャリヤと前記エンジンとが動力伝達可能に連結され、前記第１のサンギヤと前記第１のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結され、前記第１のリングギヤと前記第２のモータ・ジェネレータおよび車輪とが動力伝達可能に連結されているとともに、
前記第２のモータ・ジェネレータから前記第１のリングギヤに至る動力伝達経路に前記変速機構が配置され、この変速機構は遊星歯車式変速機構を有し、この遊星歯車式変速機構は、第２のサンギヤと、第２のリングギヤと、第２のサンギヤおよび第２のリングギヤに噛合する第２のピニオンギヤを保持した第２のキャリヤとを有し、第２のサンギヤと第２のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結されているとともに、
前記第２のリングギヤの回転・停止を制御するために解放・係合されるブレーキと、前記第２のキャリヤと第２のサンギヤとを係合・解放するクラッチとが設けられていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項１８】
前記エンジンと第１のモータ・ジェネレータとが同心状に配置され、前記エンジンおよび第１のモータ・ジェネレータと、第２のモータ・ジェネレータとが非同心状に配置されているとともに、
前記遊星歯車機構は３つの回転要素としてサンギヤと、リングギヤと、サンギヤおよびリングギヤに噛合するピニオンギヤを保持したキャリヤとを有し、前記キャリヤと前記エンジンとが動力伝達可能に連結され、前記サンギヤと前記第１のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結され、前記リングギヤと前記第２のモータ・ジェネレータおよび車輪とが動力伝達可能に連結されているとともに、
前記第２のモータ・ジェネレータから前記リングギヤに至る動力伝達経路に前記変速機構が配置され、この変速機構は、相互に噛合するロー用ドライブギヤおよびロー用ドリブンギヤと、相互に噛合するハイ用ドライブギヤおよびハイ用ドリブンギヤと、前記第２のモータ・ジェネレータと前記ロー用ドライブギヤまたはハイ用ドライブギヤとを選択的に連結するハブスリーブとを有していることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項１９】
前記エンジンと第２のモータ・ジェネレータとが非同心状に配置されていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項２０】
前記エンジンと第２のモータ・ジェネレータとが同心状に配置されていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項２１】
前記変速機構は、３つの回転要素同士を半径方向に配置した遊星歯車式変速機構を備えているとともに、この遊星歯車式変速機構の３つの回転要素の回転・停止を制御することにより、前記変速機構の変速比が変更される構成であることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項２２】
前記変速機構は、変速比の異なる複数のギヤ列を有する選択歯車式変速機構を備えているとともに、前記複数のギヤ列のいずれかを動力伝達可能に制御することにより、前記選択歯車式変速機構の変速比が変更されるものであることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項２３】
前記変速機構は、変速比を２段階以上に切り換え可能に構成されていることを特徴とする請求項１ないし２２のいずれかに記載のハイブリッド車。
【請求項２４】
前記変速機構は、変速比を無段階に変更することのできる無段変速機であることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか、または請求項１９または請求項２０に記載のハイブリッド車。
【請求項２５】
前記エンジントルクにより前記第１のモータ・ジェネレータを発電機として機能させた場合に、発生した電力が充電される蓄電装置が設けられており、この蓄電装置の電力により前記第２のモータ・ジェネレータを駆動することができる構成であることを特徴とする請求項１ないし２４のいずれかに記載のハイブリッド車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複数の駆動力源を有するハイブリッド車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両の駆動力源として、燃料の燃焼により動力を出力するエンジンと、電力の供給により動力を出力する電動機とを搭載したハイブリッド車が提案されている。このハイブリッド車においては、各種の条件に基づいて、エンジンおよび電動機の駆動・停止を制御することにより、燃費の向上および騒音の低減ならびに排気ガスの低減を図ることができるものとされている。
【０００３】
このように、複数の駆動力源を搭載したハイブリッド車の一例が、特開２０００−２３２７号公報に記載されている。この公報に記載されたハイブリッド車は、エンジンおよび電動機ならびに発電機を有し、これらがそれぞれ動力伝達経路に連結されている。動力伝達経路には、遊星歯車機構からなる合成分配機構が設けられており、エンジンと遊星歯車機構のキャリヤとが連結され、発電機と遊星歯車機構のサンギヤとが連結され、電動機と遊星歯車機構のリングギヤとが連結されている。リングギヤにはドライブスプロケットが形成されている。
【０００４】
一方、前記合成分配機構に隣接して変速機が設けられている。この変速機は、入力軸および出力軸を備えているとともに、入力軸にはドリブンスプロケットが設けられている。また、入力軸には、低速段ドライブギヤおよび高速段ドライブギヤが、入力軸と相対回転可能に取り付けられている。さらに、入力軸と低速段ドライブギヤまたは高速段ドライブギヤとを選択的に連結する同期連結機構が設けられている。そして、ドリブンスプロケットとドライブスプロケットにはチェーンが巻き掛けられている。前記出力軸には、低速段ドリブンギヤおよび高速段ドリブンギヤが形成されており、低速段ドライブギヤと低速段ドリブンギヤとが噛合され、高速段ドライブギヤと高速段ドリブンギヤとが噛合されている。なお、変速機の出力軸のトルクがデファレンシャルに伝達されるように構成されている。
【０００５】
そして、上記公報に記載されたハイブリッド車においては、エンジンから出力された動力と電動機から出力された動力とを、合成分配機構で合成するとともに、合成された動力をリングギヤおよびチェーンを介して入力軸に伝達することができる。一方、同期連結機構を制御することにより、入力軸と出力軸との間の変速比が切り換えられる。すなわち、同期連結機構の動作により、低速段ドライブギヤと入力軸とが連結された状態、または高速段ドライブギヤと入力軸とが連結された状態に変更することにより、その変速比をロー・ハイの二段に切り換えることができる。すなわち、同期連結機構を制御することにより、電動機から車輪に至る動力伝達経路に設けられている入力軸と出力軸との間の動力伝達状態、すなわち、変速比が２段階に切り換えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記公報に記載されたハイブリッド車においては、エンジンおよび電動機の動力が、いずれも変速機を経由してデファレンシャルに伝達されるように構成されている。したがって、同期連結機構を制御して、変速機の変速比を切り換える際には、車輪に対してトルクが伝達されない状態が過渡的に生じる。その結果、駆動力の抜けが生じて運転者に違和感を与えるという問題があった。
【０００７】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであり、所定の駆動力源から車輪に至る動力の伝達経路に設けられている２つの回転部材の間の動力伝達状態を変更する場合に、車両の駆動力の低下を抑制することのできるハイブリッド車を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、エンジンおよび第１のモータ・ジェネレータおよび第２のモータ・ジェネレータと、前記エンジンおよび前記第２のモータ・ジェネレータの動力を合成して車輪に伝達する機能、および前記エンジンの動力を前記第１のモータ・ジェネレータに伝達する機能を有する遊星歯車機構とを有し、この遊星歯車機構が３つの回転要素を有し、前記エンジンおよび第１のモータ・ジェネレータならびに第２のモータ・ジェネレータと、前記３つの回転要素とが別々に動力伝達可能に連結されている構成のハイブリッド車において、前記第２のモータ・ジェネレータから出力された動力を前記車輪に伝達する経路であって、前記エンジンの動力を前記車輪に伝達する経路以外の経路に、変速機構が設けられているとともに、この変速機構の変速比を変更する場合は、エンジン出力が増加される構成であることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１の発明によれば、エンジントルクが遊星歯車機構を経由して車輪に伝達され、駆動力が発生する。また、エンジントルクが遊星歯車機構に伝達された場合に、第１のモータ・ジェネレータを発電機として機能させることも可能である。さらに、第２のモータ・ジェネレータの動力を車輪に伝達するにあたり、変速機構の変速比を制御する場合でも、エンジンの動力が車輪に伝達され、車輪に伝達されるトルクの低下が抑制される。また、変速機構の変速比を変更する場合は、エンジン出力が増加される。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記変速機構の変速比を制御する状態として、前記第２のモータ・ジェネレータの回転速度を減速して動力を伝達するロー状態を選択可能であることを特徴とするものである。請求項２の発明においても、請求項１の発明と同様の作用が生じる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記変速機構の変速比を制御する状態として、前記第２のモータ・ジェネレータの回転速度をそのままの回転速度として動力を伝達するハイ状態を選択可能であることを特徴とするものである。請求項３の発明においても、請求項１または２の発明と同様の作用が生じる。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記変速機構の変速比を制御する状態として、前記第２のモータ・ジェネレータの回転速度を増速して動力を伝達する第２のハイ状態を選択可能であることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項４の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の作用が生じる。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの構成に加えて、前記第１のモータ・ジェネレータおよび第２のモータ・ジェネレータが内部に設けられたケーシングを有し、前記第１のモータ・ジェネレータは前記ケーシングに固定された第１のステータを有し、前記第２のモータ・ジェネレータは前記ケーシングに固定された第２のステータを有していることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項５の発明によれば、請求項１ないし４のいずれかの発明と同様の作用が生じる。
【００１７】
請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの構成に加えて、前記車輪に伝達する要求トルクに基づいて、前記変速機構の変速比が制御される構成であることを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかの発明と同様の作用が生じる他に、車輪に伝達する要求トルクに基づいて、前記変速機構の変速比が制御される。
【００１９】
請求項７の発明は、請求項１ないし５のいずれかの構成に加えて、車速およびアクセル開度に基づいて、前記変速機構の変速比が制御される構成であることを特徴とする。
【００２０】
請求項７の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかの発明と同様の作用が生じる他に、車速およびアクセル開度に基づいて、変速機構の変速比が制御される。
請求項８の発明は、請求項１ないし５のいずれかの構成に加えて、車速およびアクセル開度に基づいて、車輪に伝達する要求トルクが算出され、その算出結果に基づいて、前記変速機構の変速比が制御される構成であることを特徴とするものである。請求項８の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかの発明と同様の作用が生じる他に、車速およびアクセル開度に基づいて、車輪に伝達する要求トルクが算出され、その算出結果に基づいて、変速機構の変速比が制御される。
請求項９の発明は、請求項１ないし５のいずれかの構成に加えて、車速およびアクセル開度ならびに要求トルクに基づいて、前記変速機構の変速比が制御される構成であることを特徴とするものである。請求項９の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかの発明と同様の作用が生じる他に、車速およびアクセル開度ならびに要求トルクに基づいて、変速機構の変速比が制御される。
請求項１０の発明は、請求項６または８または９のいずれかの構成に加えて、前記要求トルクが大きい場合は、前記ロー状態が選択されることを特徴とするものである。請求項１０の発明によれば、請求項６または８または９のいずれかの発明と同様の作用が生じる他に、要求トルクが大きい場合はロー状態が選択される。
請求項１１の発明は、請求項２の構成に加えて、車両が発進する場合は、前記ロー状態が選択されることを特徴とするものである。請求項１１の発明によれば、請求項２の発明と同様の作用が生じる他に、車両が発進する場合はロー状態が選択される。
請求項１２の発明は、請求項２の構成に加えて、車両が発進する場合のように要求トルクが大きい場合は、前記ロー状態が選択されることを特徴とするものである。請求項１２の発明によれば、請求項２の発明と同様の作用が生じる他に、車両が発進する場合のように要求トルクが大きい場合は、ロー状態が選択される。
請求項１３の発明は、請求項２ないし４のいずれか、または、請求項６ないし１２のいずれかの構成に加えて、前記要求トルクが低下し、かつ、車速が上昇した際に前記ハイ状態が選択されることを特徴とするものである。請求項１３の発明によれば、請求項２ないし４のいずれか、または、請求項６ないし１２のいずれかの発明と同様の作用が生じる他に、要求トルクが低下し、かつ、車速が上昇した際にハイ状態が選択される。
請求項１４の発明は、請求項１ないし１３のいずれかの構成に加えて、前記エンジンと第１のモータ・ジェネレータと第２のモータ・ジェネレータとが同心状に配置されているとともに、前記遊星歯車機構は３つの回転要素として第１のサンギヤと、第１のリングギヤと、第１のサンギヤおよび第１のリングギヤに噛合する第１のピニオンギヤを保持した第１のキャリヤとを有し、前記第１のキャリヤと前記エンジンとが動力伝達可能に連結され、前記第１のサンギヤと前記第１のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結され、前記第１のリングギヤと前記第２のモータ・ジェネレータおよび車輪とが動力伝達可能に連結されているとともに、前記第２のモータ・ジェネレータから前記第１のリングギヤに至る動力伝達経路に前記変速機構が配置され、この変速機構は、遊星歯車式変速機構および切り換え機構を有し、この遊星歯車式変速機構は、第２のサンギヤと、第２のリングギヤと、第２のサンギヤおよび第２のリングギヤに噛合する第２のピニオンギヤを保持した第２のキャリヤとを有し、第２のサンギヤと第２のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結され、第２のリングギヤがケーシングに固定されているとともに、前記切り換え機構は、前記第１のリングギヤと、第２のサンギヤまたは第２のキャリヤとを選択的に連結することにより、前記変速機構の変速比を変更するハブスリーブを有していることを特徴とするものである。請求項１４の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の作用が生じる。
請求項１５の発明は、請求項１ないし１３のいずれかの構成に加えて、前記エンジンと第１のモータ・ジェネレータと第２のモータ・ジェネレータとが同心状に配置されているとともに、前記遊星歯車装置は３つの回転要素として第１のサンギヤと、第１のリングギヤと、第１のサンギヤおよび第１のリングギヤに噛合する第１のピニオンギヤを保持した第１のキャリヤとを有し、前記第１のキャリヤと前記エンジンとが動力伝達可能に連結され、前記第１のサンギヤと前記第１のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結され、前記第１のリングギヤと前記第２のモータ・ジェネレータおよび車輪とが動力伝達可能に連結されているとともに、前記第２のモータ・ジェネレータから前記第１のリングギヤに至る動力伝達経路に前記変速機構が配置され、この変速機構は遊星歯車式変速機構を有し、この遊星歯車式変速機構は、第２のサンギヤと、第２のリングギヤと、第２のサンギヤおよび第２のリングギヤに噛合する第２のピニオンギヤを保持した第２のキャリヤとを有し、第２のサンギヤと第２のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結されているとともに、前記第２のリングギヤの回転・停止を制御するために解放・係合されるブレーキと、前記第２のキャリヤと第２のサンギヤとを係合・解放するクラッチとが設けられていることを特徴とするものである。請求項１５の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の作用が生じる。
請求項１６の発明は、請求項１ないし１３のいずれかの構成に加えて、前記エンジンと第１のモータ・ジェネレータとが同心状に配置され、前記エンジンおよび第１のモータ・ジェネレータと、第２のモータ・ジェネレータとが非同心状に配置されているとともに、前記遊星歯車機構は３つの回転要素として第１のサンギヤと、第１のリングギヤと、第１のサンギヤおよび第１のリングギヤに噛合する第１のピニオンギヤを保持した第１のキャリヤとを有し、前記第１のキャリヤと前記エンジンとが動力伝達可能に連結され、前記第１のサンギヤと前記第１のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結され、前記第１のリングギヤと前記第２のモータ・ジェネレータおよび車輪とが動力伝達可能に連結されているとともに、前記第２のモータ・ジェネレータから前記第１のリングギヤに至る動力伝達経路に前記変速機構が配置され、この変速機構は、遊星歯車式変速機構および切り換え機構を有し、遊星歯車式変速機構は、第２のサンギヤと、第２のリングギヤと、第２のサンギヤおよび第２のリングギヤに噛合する第２のピニオンギヤを保持した第２のキャリヤとを有し、第２のサンギヤと第２のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結され、第２のリングギヤがケーシングに固定されているとともに、前記切り換え機構は、前記第１のリングギヤと、第２のサンギヤまたは第２のキャリヤとを選択的に連結することにより、前記変速機構の変速比を変更するハブスリーブを有していることを特徴とするものである。請求項１６の発明によれば、請求項１ないし１３の発明と同様の作用が生じる。
請求項１７の発明は、請求項１ないし１３のいずれかの構成に加えて、前記エンジンと第１のモータ・ジェネレータとが同心状に配置され、前記エンジンおよび第１のモータ・ジェネレータと、第２のモータ・ジェネレータとが非同心状に配置されているとともに、前記遊星歯車機構は３つの回転要素として第１のサンギヤと、第１のリングギヤと、第１のサンギヤおよび第１のリングギヤに噛合する第１のピニオンギヤを保持した第１のキャリヤとを有し、前記第１のキャリヤと前記エンジンとが動力伝達可能に連結され、前記第１のサンギヤと前記第１のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結され、前記第１のリングギヤと前記第２のモータ・ジェネレータおよび車輪とが動力伝達可能に連結されているとともに、前記第２のモータ・ジェネレータから前記第１のリングギヤに至る動力伝達経路に前記変速機構が配置され、この変速機構は遊星歯車式変速機構を有し、この遊星歯車式変速機構は、第２のサンギヤと、第２のリングギヤと、第２のサンギヤおよび第２のリングギヤに噛合する第２のピニオンギヤを保持した第２のキャリヤとを有し、第２のサンギヤと第２のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結されているとともに、前記第２のリングギヤの回転・停止を制御するために解放・係合されるブレーキと、前記第２のキャリヤと第２のサンギヤとを係合・解放するクラッチとが設けられていることを特徴とするものである。請求項１７の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の作用が生じる。
請求項１８の発明は、請求項１ないし１３のいずれかの構成に加えて、前記エンジンと第１のモータ・ジェネレータとが同心状に配置され、前記エンジンおよび第１のモータ・ジェネレータと、第２のモータ・ジェネレータとが非同心状に配置されているとともに、前記遊星歯車機構は３つの回転要素としてサンギヤと、リングギヤと、サンギヤおよびリングギヤに噛合するピニオンギヤを保持したキャリヤとを有し、前記キャリヤと前記エンジンとが動力伝達可能に連結され、前記サンギヤと前記第１のモータ・ジェネレータとが動力伝達可能に連結され、前記リングギヤと前記第２のモータ・ジェネレータおよび車輪とが動力伝達可能に連結されているとともに、前記第２のモータ・ジェネレータから前記リングギヤに至る動力伝達経路に前記変速機構が配置され、この変速機構は、相互に噛合するロー用ドライブギヤおよびロー用ドリブンギヤと、相互に噛合するハイ用ドライブギヤおよびハイ用ドリブンギヤと、前記第２のモータ・ジェネレータと前記ロー用ドライブギヤまたはハイ用ドライブギヤとを選択的に連結するハブスリーブとを有していることを特徴とするものである。請求項１８の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の作用が生じる。
請求項１９の発明は、請求項１ないし１３のいずれかの構成に加えて、前記エンジンと第２のモータ・ジェネレータとが非同心状に配置されていることを特徴とするものである。請求項１９の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の作用が生じる他に、軸線方向において、第２のモータ・ジェネレータと他の機構との少なくとも一部同士の配置位置を重ならせることができる。
請求項２０の発明は、請求項１ないし１３のいずれかの構成に加えて、前記エンジンと第２のモータ・ジェネレータとが同心状に配置されていることを特徴とするものである。請求項２０の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の作用が生じる他に、エンジンおよび第２のモータ・ジェネレータの半径方向における配置スペースが狭められる。
請求項２１の発明は、請求項１ないし１３のいずれかの構成に加えて、前記変速機構は、３つの回転要素同士を半径方向に配置した遊星歯車式変速機構を備えているとともに、この遊星歯車式変速機構の３つの回転要素の回転・停止を制御することにより、前記変速機構の変速比が変更される構成であることを特徴とするものである。請求項２１の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の作用が生じる。
請求項２２の発明は、請求項１ないし１３のいずれかの構成に加えて、前記変速機構は、変速比の異なる複数のギヤ列を有する選択歯車式変速機構を備えているとともに、前記複数のギヤ列のいずれかを動力伝達可能に制御することにより、前記選択歯車式変速機構の変速比が変更されるものであることを特徴とするものである。請求項２２の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の作用が生じる他に、ギヤ列の数を増やすことにより、第２のモータ・ジェネレータから車輪に至る経路の変速比を調整する自由度が増す。
請求項２３の発明は、請求項１ないし２２のいずれかの構成に加えて、前記変速機構は、変速比を２段階以上に切り換え可能に構成されていることを特徴とするものである。請求項２３の発明によれば、請求項１ないし請求項２２のいずれかの発明と同様の作用が生じる。
請求項２４の発明は、請求項１ないし１３のいずれか、または請求項１９または請求項２０の構成に加えて、前記変速機構は、変速比を無段階に変更することのできる無段変速機であることを特徴とするものである。請求項２４の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれか、または請求項１９または請求項２０の発明と同様の作用が生じる。
請求項２５の発明は、請求項１ないし２４のいずれかの構成に加えて、前記エンジントルクにより前記第１のモータ・ジェネレータを発電機として機能させた場合に、発生した電力が充電される蓄電装置が設けられており、この蓄電装置の電力により前記第２のモータ・ジェネレータを駆動することができる構成であることを特徴とするものである。請求項２５の発明によれば、請求項１ないし２４のいずれかの発明と同様の作用が生じる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明を図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、この発明の一実施例であるＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ；エンジン前置き前輪駆動）形式のハイブリッド車の概略的なスケルトン図である。図１において、１はエンジンであり、このエンジン１としては内燃機関、具体的にはガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンまたはＬＰＧエンジンなどを用いることができる。この実施例においては、便宜上、エンジン１としてガソリンエンジンを用いた場合について説明する。エンジン１は、燃料の燃焼によりクランクシャフト２から動力を出力する装置であって、吸気装置、排気装置、燃料噴射装置、点火装置、冷却装置などを備えた公知のものである。クランクシャフト２は車両の幅方向に、かつ、水平に配置され、クランクシャフト２の後端部にはフライホイール３が形成されている。
【００２２】
このエンジン１に隣接して中空のケーシング４が設けられており、ケーシング４の内部には、インプットシャフト５、第１のモータ・ジェネレータ６、遊星歯車機構７、動力伝達状態制御装置８、第２のモータ・ジェネレータ９が設けられている。インプットシャフト５はクランクシャフト２と同心状に、かつ、回転可能に保持されており、インプットシャフト５におけるクランクシャフト２側の端部には、クラッチハブ１０がスプライン嵌合されている。
【００２３】
そして、クランクシャフト２とインプットシャフト５との動力伝達状態を制御するクラッチ１１が設けられている。このクラッチ１は、クラッチハブ１０の外周側にダンパ機構１２を介して取り付けられたクラッチディスク１３と、フライホイール３の外周側に連続された円筒状のクラッチカバー１４と、クラッチカバー１４内に配置され、かつ、インプットシャフト５の軸線方向に動作可能な環状のプレッシャープレート１５とを有し、フライホイール３とプレッシャープレート１５との間にクラッチディスク１３が配置されている。そして、後述するアクチュエータによりプレッシャープレート１５の動作を制御することにより、クラッチ１１が係合・解放されて、クランクシャフト２とインプットシャフト５との間における動力伝達状態が制御される。
【００２４】
前記第１のモータ・ジェネレータ６は、インプットシャフト５の外側において、エンジン１に近い方の位置に配置され、第２のモータ・ジェネレータ９は、インプットシャフト５の外側において、第１のモータ・ジェネレータ６よりもエンジン１から遠い位置に配置されている。第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９は、電力の供給により駆動する電動機としての機能（力行機能）と、機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えている。第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９としては、例えば、交流同期型のモータ・ジェネレータを用いることができる。この第１のモータ・ジェネレータ６は、ケーシング４側に固定されたステータ１６と、回転可能に配置されたロータ１７とを有している。このロータ１７はインプットシャフト５の外側に配置されている。また、第２のモータ・ジェネレータ９は、ケーシング４側に固定されたステータ１８と、回転可能に配置されたロータ１９とを有している。このロータ１９はインプットシャフト５の外側に配置されている。上記のように、エンジン１および第１のモータ・ジェネレータ６ならびに第２のモータ・ジェネレータ９が、いずれも同心状に、かつ、軸線方向に配置されている。
【００２５】
また、前記遊星歯車機構７は、第１のモータ・ジェネレータ６と第２のモータ・ジェネレータ９との間に設けられており、この遊星歯車機構７は、いわゆるシングルピニオン形式の構造を備えており、この遊星歯車機構７は、サンギヤ２０と、サンギヤ２０と同心状に配置され、かつ、コネクティングドラム２４に取り付けられたリングギヤ２１と、サンギヤ２０およびリングギヤ２１に噛合するピニオンギヤ２２を保持したキャリヤ２３とを有している。そして、サンギヤ２０と第１のモータ・ジェネレータ６のロータ１７とが中空シャフト５Ａを介して連結され、キャリヤ２３とインプットシャフト５とが連結されている。中空シャフト５Ａはインプットシャフト５の外側に配置されており、インプットシャフト６と中空シャフト５Ａとが相対回転可能に構成されている。なお、コネクティングドラム２４において、第１のモータ・ジェネレータ６側の端部にはドライブスプロケット２５が形成されている。さらに、コネクティングドラム２４において、第２のモータ・ジェネレータ９側の端部にはギヤ２６が形成されている。
【００２６】
前記インプットシャフト５の外周側には中空シャフト２７が取り付けられており、インプットシャフト５と中空シャフト２７とが相対回転可能に構成されている。そして、第２のモータ・ジェネレータ９のロータ１９が中空シャフト２７に連結されている。前記動力伝達状態制御装置８は、遊星歯車機構７と第２のモータ・ジェネレータ９との間に配置されており、この動力伝達状態制御装置８は、いわゆるシングルピニオン形式の遊星歯車式変速機構８Ａと切り換え機構３３とを有している。この遊星歯車式変速機構８Ａは、サンギヤ２８と、サンギヤ２８と同心状に配置され、かつ、ケーシング４側に固定されたリングギヤ２９と、サンギヤ２８およびリングギヤ２９に噛合するピニオンギヤ３０を保持したキャリヤ３１とを有している。なお、キャリヤ３１における遊星歯車機構７側の端部には、インナーギヤ３５が形成されている。そして、サンギヤ２８は中空シャフト２７に連結されている。中空シャフト２７における遊星歯車機構７と動力伝達状態制御装置８との間には、ギヤ３２が形成されている。
【００２７】
さらに、前記切り換え機構３３は、遊星歯車機構７と遊星歯車式変速機構８Ａとの間に設けられている。この切り換え機構３３は、公知の同期噛み合い機構などにより構成されており、インプットシャフト５の軸線方向に動作可能なハブスリーブ３４を有している。このハブスリーブ３４は、後述するアクチュエータによりその動作が制御されるものであり、ハブスリーブ３４の内歯（図示せず）とギヤ２６とが常時係合されている。そして、ハブスリーブ３４の動作により、ハブスリーブ３４とギヤ３２またはインナーギヤ３５とが選択的に係合される。
【００２８】
前記ケーシング４の内部には、インプットシャフト５と平行なカウンタードライブシャフト３６およびカウンタードリブンシャフト３７が設けられている。カウンタードライブシャフト３６には、ドリブンスプロケット３８およびカウンタードライブギヤ３９が形成されている。そして、前記ドライブスプロケット２５およびドリブンスプロケット３８にはチェーン４０が巻き掛けられている。カウンタードリブンシャフト３７には、カウンタードリブンギヤ４１およびファイナルドライブピニオンギヤ４２が形成されている。そして、カウンタードリブンギヤ４１とカウンタードライブギヤ３９とが噛合されている。
【００２９】
さらに、ケーシング４の内部にはデファレンシャル４３が設けられており、デファレンシャル４３は、デフケース４４の外周側に形成されたファイナルリングギヤ４５と、デフケース４４に対してピニオンシャフト４６を介して取り付けられた連結された複数のピニオンギヤ４７と、複数のピニオンギヤ４７に噛合されたサイドギヤ４８と、サイドギヤ４８に連結されたフロントドライブシャフト４９とを有している。フロントドライブシャフト４９には前輪４９Ａが連結されている。上記の構成により、前輪４９Ａとリングギヤ２１とが、デファレンシャル４３、カウンタドリブンシャフト３７、カウンタドライブシャフト３６、チェーン４０、ドライブスプロケット２５などを介して動力伝達可能に連結されている。
【００３０】
図２は、ハイブリッド車の制御系統を示すブロック図である。まず、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御装置５０が設けられており、このハイブリッド用電子制御装置５０は、演算処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。以下、各種の電子制御装置が設けられているが、その構成はほぼ同じである。このハイブリッド用電子制御装置５０に対して、イグニッションスイッチ５１の信号、エンジン回転数センサ５２の信号、ブレーキスイッチ５３の信号、車速センサ５４の信号、アクセル開度センサ５５の信号、シフトポジションセンサ５６の信号などが入力されている。
【００３１】
ハイブリッド用電子制御装置５０には、エンジン用電子制御装置５７が相互に信号通信可能に接続されている。このエンジン用電子制御装置５７から、エンジン１の吸気装置に設けられた電子スロットルバルブ５８を制御する信号、燃料噴射装置５９を制御する信号、点火装置６０を制御する信号などが出力される。
【００３２】
また、ハイブリッド用電子制御装置５０には、モータ・ジェネレータ用電子制御装置６１が相互に信号通信可能に接続されている。モータ・ジェネレータ用電子制御装置６１にはインバータ６２が接続されており、インバータ６２には蓄電装置６３が接続されている。蓄電装置６３としては、例えば、バッテリまたはキャパシタなどを用いることができる。
【００３３】
そして、インバータ６２には、第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９が接続されている。そして、蓄電装置６３の電力により第１のモータ・ジェネレータ６および第２のモータ・ジェネレータ９を駆動することができる。さらに、第１のモータ・ジェネレータ６または第２のモータ・ジェネレータ９を発電機として機能させた場合に、その電力をインバータ６２を経由して蓄電装置６３に充電することができる。
【００３４】
さらに、ハイブリッド用電子制御装置５０には蓄電装置用電子制御装置６４が信号通信可能に接続され、蓄電装置６３の充電状態を示す信号が、蓄電装置用電子制御装置６４に入力される。さらにまた、ハイブリッド用電子制御装置５０の制御信号がアクチュエータ６５に入力され、アクチュエータ６５によりクラッチ１１が制御される。またハイブリッド用電子制御装置５０の制御信号が他のアクチュエータ６６に入力され、アクチュエータ６６により切り換え機構３３が制御される。アクチュエータ６６としては、例えば、油圧により切り換え機構３３を動作させるシステム、電磁力により切り換え機構３３を動作させるシステム、空気圧により切り換え機構３３を動作させるシステムを用いることができる。
【００３５】
ここで、図１に示す実施例の構成と、この発明の構成との対応関係について説明すれば、動力伝達状態制御装置８がこの発明の変速機構に相当し、サンギヤ２０およびリングギヤ２１ならびにキャリヤ２３が、この発明の遊星歯車機構の３つの回転要素に相当し、サンギヤ２０がこの発明の第１のサンギヤに相当し、リングギヤ２１がこの発明の第１のリングギヤに相当し、キャリヤ２３がこの発明の第１のキャリヤに相当し、ピニオンギヤ２２がこの発明の第１のピニオンギヤに相当し、サンギヤ２８およびリングギヤ２９およびキャリヤ３１が、この発明の遊星歯車式変速機構の３つの回転要素に相当し、サンギヤ２８がこの発明の第２のサンギヤに相当し、リングギヤ２９がこの発明の第２のリングギヤに相当し、キャリヤ３１がこの発明の第２のキャリヤに相当し、ピニオンギヤ３０がこの発明の第２のピニオンギヤに相当し、ステータ１６がこの発明の第１のステータに相当し、ステータ１８がこの発明の第２のステータに相当し、前輪４９Ａがこの発明の車輪に相当する。
【００３６】
図１および図２の実施例においては、車速およびアクセル開度などの条件に基づいて、前輪に伝達するべき要求トルクが算出され、その算出結果に基づいて、エンジン１、クラッチ１１、第１のモータ・ジェネレータ６、第２のモータ・ジェネレータ９、動力伝達状態制御装置８が制御され、エンジン１または第２のモータ・ジェネレータ９の少なくとも一方の動力（言い換えればトルク）を前輪４９Ａに伝達することができる。
【００３７】
まず、エンジン１から出力されるトルクを前輪４９Ａに伝達する場合は、クラッチ１１が係合される。すると、クランクシャフト２のトルクがインプットシャフト５を介してキャリヤ２３に伝達される。キャリヤ２３に伝達されたトルクは、コネクティングドラム２４、ドライブスプロケット２５、チェーン４０、カウンタドライブシャフト３６、カウンタドリブンシャフト３７、デファレンシャル４３を介してを介して前輪４９Ａに伝達され、駆動力が発生する。また、エンジン１のトルクをキャリヤ２３に伝達する際に、第１のモータ・ジェネレータ６を発電機として機能させ、発生した電力を蓄電装置６３に充電できる。
【００３８】
さらに、第２のモータ・ジェネレータ９を電動機として駆動させ、そのトルクを前輪４９Ａに伝達する場合は、車速およびアクセル開度ならびに要求トルクなどに基づいて、動力伝達状態制御装置８が制御される。まず、車両の発進などのように、要求トルクが比較的大きい場合は、切り換え機構３３のハブスリーブ３４が、図１の上側に示す位置に制御され、インナーギヤ３５とギヤ２６とがハブスリーブ３４により連結される。インナーギヤ３５とギヤ２６とがハブスリーブ３４により連結された状態を、ロー状態と呼ぶ。すると、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクは、中空シャフト２７、サンギヤ２８を介してピニオンギヤ３０に伝達されるとともに、リングギヤ２９が反力要素となってキャリヤ３１が回転し、そのトルクがハブスリーブ３４、ギヤ２６を介してコネクティングドラム２１に伝達される。このようにして、第２のモータ・ジェネレータ９の回転速度が、動力伝達状態制御装置８により減速されて、コネクティングドラム２１に伝達される。
【００３９】
これに対して、要求トルクが低下し、かつ、車速が上昇した際に、前記動力伝達状態制御装置３４がロー状態に制御されていると、第２のモータ・ジェネレータ９が高速回転することになる。そこで、このような場合は、同期噛み合い機構３３のハブスリーブ３４が、図１の下側に示す位置に制御され、ギヤ３２とギヤ２６とがハブスリーブ３４により連結される。ギヤ３２とギヤ２６とがハブスリーブ３４により連結された状態を、ハイ状態と呼ぶ。すると、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクは、中空シャフト２７、ギヤ３２、ハブスリーブ３４、ギヤ２６を介してコネクティングドラム２４に伝達される。このようにして、第２のモータ・ジェネレータ９の回転速度が、そのままの回転速度でコネクティングドラム２４に伝達される。
【００４０】
さらにまた、エンジン１のトルクと第２のモータ・ジェネレータ９のトルクとを、遊星歯車機構７により合成して前輪４９Ａに伝達することができる。また、動力伝達状態制御装置８を、ロー状態もしくはハイ状態の２段階で選択的に制御することにより、第２のモータ・ジェネレータ９から遊星歯車機構７に入力されるトルクを増減することができる。なお、車両の減速時、言い換えれば、惰力走行時において、前輪４９Ａからデファレンシャル４３、カウンタドリブンシャフト３７、カウンタドライブギヤ３６、遊星歯車機構７に入力される動力（運動エネルギー）を、第２のモータ・ジェネレータ９に伝達するとともに、第２のモータ・ジェネレータ９を発電機として機能させ、発生する電力を蓄電装置６３に充電する制御、いわゆる回生制動制御をおこなうこともできる。
【００４１】
そして、図１の実施例においては、動力伝達状態制御装置８が、エンジン１から前輪４９Ａに至る動力伝達経路以外の経路に配置されている。言い換えれば、エンジン１の動力を、動力伝達状態制御装置８を経由させることなく、前輪４９Ａに伝達することができる。このため、動力伝達状態制御装置８をロー状態とハイ状態とに切り換えることにより、中空シャフト２７とギヤ２６との間の変速比および動力の伝達経路を変更する場合に、その変更途中で、第２のモータ・ジェネレータ９の動力が前輪４９Ａに伝達されない状態が過渡的に生じたとしても、エンジントルクを前輪４９Ａに伝達することができる。したがって、車両の駆動力の低下を抑制することができ、運転者が違和感を持つことを回避できるとともに、車両の走行性能の低下を抑制することができる。
【００４２】
なお、動力伝達状態制御装置８をロー状態とハイ状態とで相互に切り換え制御する場合に、前輪４９Ａに伝達されるトルクの不足分を補うように、エンジン出力を増加する制御をおこなうこともできる。例えば、吸入空気量、燃料噴射量、点火時期のうち、少なくとも一つを制御することにより、エンジン出力を増加することができる。
【００４３】
また、図１の実施例においては、要求トルクに応じて動力伝達状態制御装置８の変速比を２段階に制御することができるため、車速が上昇した場合でも、第２のモータ・ジェネレータ９を高速回転化する必要がない。したがって、動力伝達状態制御装置８の減速比分に対応して、第２のモータ・ジェネレータ９の定格などの特性を高めるような設計が不要となり、第２のモータ・ジェネレータ９の製造コストの上昇を抑制し、かつ、第２のモータ・ジェネレータ９の質量が増加することを抑制できる。
【００４４】
また、図１の実施例においては、車速が上昇した場合でも、第２のモータ・ジェネレータ９を高速回転化することを抑制できる。したがって、第２のモータ・ジェネレータ９の回転要素のフリクションを低減することができ、かつ、回転要素に必要な強度の上昇を図る必要もなく、さらには、回転要素を保持する軸受などの潤滑および冷却性能を高める必要もない。なお、図１の実施例においては、動力伝達状態制御装置８が、エンジン１から前輪４９Ａに至る動力伝達経路以外の経路に設けられており、要求トルクの増加に対応するために、第２のモータ・ジェネレータ９の体格をそのままにして、デファレンシャル４３の減速比を調整する構成を採用していない。したがって、デファレンシャル４３の減速比を調整する構成を採用する場合のように、第２のモータ・ジェネレータ９が高回転化することを未然に回避できる。
【００４５】
また、図１の実施例においては、切り換え機構３３のハブスリーブ３４の動作を、軸線方向の２つの停止位置に制御することにより、変速がおこなわれるように構成されているため、図２に示すアクチュエータ６６として、油圧により切り換え機構３３を動作させるシステムではなく、ハブスリーブ３４の２つの停止位置を確実に設定するシステム、例えば、電磁力を用いたシステム、または空気圧を用いたシステムを用いることもできる。このように構成すれば、油圧システムを用いた場合のような引き摺りが発生することもなく、車両停止中に駆動力源に代わり、オイルポンプを駆動するための電動機等を設ける必要もない。
【００４６】
さらに、図１の実施例においては、クランクシャフト２と中空シャフト２７とが同心状に配置されているため、クランクシャフト２および中空シャフト２７の半径方向において、エンジン１および第２のモータ・ジェネレータ９の配置スペースが抑制され、車載性が向上する。さらにまた、図１の実施例においては、動力伝達状態制御装置８が、サンギヤ２８およびリングギヤ２９ならびにキャリヤ３１を相互に半径方向に配置した遊星歯車式変速機構８Ａを備えているため、中空シャフト２７の軸線方向における動力伝達状態制御装置８の配置スペースが狭められ、車載性が向上する。
【００４７】
図３は、他の実施例を示すスケルトン図であり、この図３の実施例と図１の実施例とを比較すると、動力伝達状態制御装置８の構成が異なる。図３の実施例においては、動力伝達状態制御装置８側のキャリヤ３１と、遊星歯車機構７側のコネクティングドラム２４とが連結されている。また、動力伝達状態制御装置８は、キャリヤ３１と中空シャフト２７とを選択的に係合・解放するクラッチ６７を有している。さらに、遊星歯車式変速機構８Ａのリングギヤ２９はインプットシャフト５の外側に回転・停止自在に配置され、リングギヤ２９の回転・停止を制御するブレーキ６８が設けられている。
【００４８】
なお、図３の実施例において、図１の実施例と同様の構成については、図１の実施例と同じ符号を付してその説明を省略する。さらに、図３の実施例に対しても、図２の制御系統を適用することができる。ここで、図３の実施例の構成と、この発明の構成との対応関係は、図１の構成と、この発明の構成との対応関係と同様である。
【００４９】
つぎに、図３の実施例の作用を説明する。図３の実施例においても、車速およびアクセル開度などの条件に基づいて、前輪に伝達するべき要求トルクが算出され、その算出結果に基づいて、エンジン１、クラッチ１１、第１のモータ・ジェネレータ６、第２のモータ・ジェネレータ９、動力伝達状態制御装置８が制御される。エンジン１から出力されるトルクを前輪４９Ａに伝達する場合のクラッチ１１の制御および動力の伝達経路は、図１の実施例と同様である。
【００５０】
さらに、図３の実施例においても、第２のモータ・ジェネレータ９を電動機として駆動させ、そのトルクを合成分割機構７を経由させて前輪４９Ａに伝達することができる。第２のモータ・ジェネレータ９を電動機として駆動させる場合は、車速およびアクセル開度ならびに要求トルクなどに基づいて、動力伝達状態制御装置８が制御される。まず、要求トルクが比較的大きい場合は、ブレーキが６８が係合され、かつ、クラッチ６７が解放される。
【００５１】
すると、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクは、中空シャフト２７、サンギヤ２８を介してピニオンギヤ３０に伝達されるとともに、リングギヤ２９が反力要素となってキャリヤ３１が回転し、そのトルクがコネクティングドラム２４に伝達される。このようにして、第２のモータ・ジェネレータ９の回転速度が、動力伝達状態制御装置８により減速されて、コネクティングドラム２４に伝達される。このように、第２のモータ・ジェネレータ９の回転速度が、動力伝達状態制御装置８により減速されて、コネクティングドラム２４に伝達される状態を、ロー状態と呼ぶ。
【００５２】
これに対して、要求トルクが低下し、かつ、車速が上昇した際に、動力伝達状態制御装置８がロー状態に制御されていると、第２のモータ・ジェネレータ９が高速回転することになる。そこで、このような場合はブレーキ６８が解放され、かつ、クラッチ６７が係合される。すると、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクは、中空シャフト２７、キャリヤ３１を介してコネクティングドラム２４に伝達される。このようにして、第２のモータ・ジェネレータ９の回転速度が、そのままの回転速度でコネクティングドラム２４に伝達される状態をハイ状態と呼ぶ。
【００５３】
上記のように、図３の実施例においても、エンジン１のトルクと第２のモータ・ジェネレータ９のトルクとを、遊星歯車機構７により合成して前輪４９Ａに伝達することができる。また、動力伝達状態制御装置８を、ロー状態もしくはハイ状態の２段階で選択的に制御することにより、第２のモータ・ジェネレータ９から遊星歯車機構７に入力されるトルクを増減することができる。
【００５４】
そして、図３の実施例においても、第２のモータ・ジェネレータ９の動力を前輪４９Ａに伝達するにあたり、中空シャフト２７とコネクティングドラム２４との間の変速比および動力伝達経路を変更する動力伝達状態制御装置８が、エンジン１から前輪４９Ａに至る動力伝達経路以外の経路に配置されている。このため、図３の実施例においても、図１の実施例と同様の効果を得られる。なお、図３の実施例において、図１の実施例の構成と同じ構成部分については、図１の実施例と同様の作用効果を得られる。
【００５５】
図４は、他の実施例を示すスケルトン図であり、図４の実施例においては、インプットシャフト５の軸線方向において、クラッチ１１と第１のモータ・ジェネレータ６との間に、遊星歯車機構７が配置されている。
【００５６】
また、エンジン１のクランクシャフト２と、第２のモータ・ジェネレータ９のシャフト６９とが非同心状に配置されている。このため、第２のモータ・ジェネレータ９と第１のモータ・ジェネレータ６とを、その軸線方向における配置スペースの少なくとも一部を重ならせることができる。そして、第２のモータ・ジェネレータ９のロータ１９がシャフト６９の外周に連結されており、シャフト６９は車両の幅方向に、かつ水平に配置されている。
【００５７】
また、動力伝達状態制御装置８がシャフト６９の周囲に配置されており、動力伝達状態制御装置８のサンギヤ２８はシャフト６９の外周に連結されている。さらにシャフト６９にはギヤ７０が形成されている。一方、シャフト６９と同心状に別のシャフト７１が配置されており、シャフト７１にはギヤ７２，７３が形成されている。これら、ギヤ５０，７０，７２およびハブスリーブ３４などの構成により切り換え機構３３が構成されている。そして、ハブスリーブ３４をシャフト６９，７０の軸線方向に動作させることにより、ギヤ７２とインナーギヤ３５またはギヤ７０とが、ハブスリーブ３４により選択的に連結される。
【００５８】
さらにまた、図４の実施例においては、遊星歯車機構７の一部を構成するコネクティングドラム２４に、カウンタドライブギヤ７６が形成されている。また、前記インプットシャフト５と平行なカウンタドリブンシャフト７７が設けられている。このカウンタドリブンシャフト７７には、カウンタドリブンギヤ７８およびファイナルドライブピニオンギヤ７９ならびにギヤ７４が形成されている。そして、カウンタドライブギヤ７６とカウンタドリブンギヤ７８とが噛合されているとともに、前記ギヤ７３とギヤ７４とが噛合されている。さらに、ファイナルドライブピニオンギヤ７９とファイナルリングギヤ４５とが直接噛合されている。
【００５９】
なお、図４の実施例において、図１の実施例と同様の構成については、図１の実施例と同じ符号を付してその説明を省略する。さらに、図４の実施例に対しても、図２の制御系統を適用することができる。ここで、図４に示す構成とこの発明の構成との対応関係は、図１の構成とこの発明の構成との対応関係と同様である。
【００６０】
つぎに、図４の実施例の作用を説明する。図４の実施例においても、車速およびアクセル開度などの条件に基づいて、前輪４９Ａに伝達するべき要求トルクが算出され、その算出結果に基づいて、エンジン１、クラッチ１１、第１のモータ・ジェネレータ６、第２のモータ・ジェネレータ９、動力伝達状態制御装置８が制御され、エンジン１または第２のモータ・ジェネレータ９の少なくとも一方のトルクを、車輪４９Ａに伝達することができる。
【００６１】
まず、エンジン１から出力されたトルクが遊星歯車機構７のカウンタドライブギヤ７６に伝達されると、このトルクは、カウンタドリブンギヤ７８、ファイナルドライブピニオンギヤ７９、デファレンシャル４３を経由して前輪４９Ａに伝達される。
【００６２】
また、第２のモータ・ジェネレータ９を電動機として駆動させ、そのトルクを前輪４９Ａに伝達することができる。まず、車両の発進などのように、要求トルクが比較的大きい場合について説明する。この場合は、切り換え機構３３のハブスリーブ３４が、図４の上側に示す位置に制御され、インナーギヤ３５とギヤ７２とがハブスリーブ３４により連結される。インナーギヤ３５とギヤ７２とがハブスリーブ３４により連結される状態を、ロー状態と呼ぶ。
【００６３】
動力伝達状態制御装置８がロー状態に制御されると、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクは、シャフト６９、サンギヤ２８を介してピニオンギヤ３０に伝達されるとともに、リングギヤ２９が反力要素となってキャリヤ３１が回転し、そのトルクがハブスリーブ３４、ギヤ７２を介してシャフト７１に伝達される。このようにして、第２のモータ・ジェネレータ９の回転速度が、動力伝達状態制御装置８により減速されて、その動力がシャフト７１に伝達される。シャフト７１のトルクは、ギヤ７３およびギヤ７４を経由してカウンタドリブンシャフト７７に伝達され、カウンタドリブンシャフト７７のトルクはデファレンシャル４３を経由して前輪４９Ａに伝達される。
【００６４】
つぎに、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクを車輪４９Ａに伝達するにあたり、要求トルクが低下し、かつ、車速が上昇した場合について説明する。この場合は、動力伝達状態制御装置８がロー状態に制御されていると、第２のモータ・ジェネレータ９が高速回転することになる。そこで、このような場合は、切り換え機構３３のハブスリーブ３４が、図４の下側に示す位置に制御され、ギヤ７０とギヤ７２とがハブスリーブ３４により連結される。ギヤ７０とギヤ７２とがハブスリーブ３４により連結された状態を、ハイ状態と呼ぶ。動力伝達状態制御装置８がハイ状態に制御されると、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクは、シャフト６９、ギヤ７０、ハブスリーブ３４、ギヤ７２を介してシャフト７１に伝達される。
【００６５】
このようにして、第２のモータ・ジェネレータ９の回転速度が、そのままの回転速度でシャフト７１に伝達される。なお、シャフト７１に伝達されたトルクは、前述と同様の経路を介して前輪４９Ａに伝達される。そして、動力伝達状態制御装置８を、ロー状態もしくはハイ状態の２段階で選択的に制御することにより、第２のモータ・ジェネレータ９からカウンタドリブンシャフト７７に伝達されるトルクを増減することができる。
【００６６】
さらにまた、エンジン１から出力された動力、および第２のモータ・ジェネレータ９から出力された動力を、遊星歯車機構７、より具体的には、カウンタドリブンシャフト７７で合成するとともに、合成された動力をデファレンシャル４３を経由して前輪４９Ａに伝達することもできる。
【００６７】
そして、図４の実施例においても、第２のモータ・ジェネレータ９の動力を前輪４９Ａに伝達するにあたり、シャフト６９とシャフト７９との間における変速比および動力の伝達経路を変更する動力伝達状態制御装置８が、エンジン１から前輪４９Ａに至る動力伝達経路以外の経路に配置されている。したがって、図４の実施例においても、図１の実施例と同様の効果を得られる。また、図４の実施例においては、第２のモータ・ジェネレータ９と、その他の機構、例えば、第１のモータ・ジェネレータ６または遊星歯車機構７の少なくとも一方とを、その軸線方向における配置スペースの少なくとも一部を重ならせることができる。その結果、軸線方向における各機構の配置スペースを狭めることができ、車載性が向上する。
【００６８】
なお、軸線方向において、第２のモータ・ジェネレータ９の配置スペースと、その他の機構の配置スペースとの全部を異なる状態に設定すれば、第１のモータ・ジェネレータ６およびその他の機構の半径方向の体格を、相互に接触することなく任意に設定できるという他の効果もある。さらに、図４の実施例において、図１の実施例と同様の構成部分については、図１の実施例と同様の作用効果を得られる。
【００６９】
図５は、他の実施例を示すスケルトン図であり、この図５の実施例と図４の実施例とを比較すると、動力伝達状態制御装置８の構成が異なる。すなわち、図５の実施例においては、動力伝達状態制御装置８が、図３の実施例と同様の遊星歯車式変速機構８Ａを有しており、遊星歯車式変速機構８Ａのサンギヤ２８がシャフト６９に連結され、遊星歯車式変速機構８Ａのキャリヤ３１とシャフト６９とのトルク伝達状態を制御するクラッチ６７が設けられている。さらに、遊星歯車式変速機構８Ａのキャリヤ３１とシャフト７１とが連結されている。なお、図５の実施例のその他の構成において、図１の実施例、図３の実施例、図４の実施例と同様の構成については、図１および図３ならびに図４の実施例と同じ符号を付してその説明を省略する。また、図５の実施例に対しても、図２の制御回路を適用することができる。ここで、図５の実施例の構成とこの発明の構成との対応関係は、図１の実施例の構成とこの発明の構成との対応関係と同様である。
【００７０】
つぎに、図５の実施例の動作を説明する。図５の実施例においても、車速およびアクセル開度などの条件に基づいて、前輪４９Ａに伝達するべき要求トルクが算出され、その算出結果に基づいて、エンジン１、クラッチ１１、第１のモータ・ジェネレータ６、第２のモータ・ジェネレータ９、動力伝達状態制御装置８が制御され、エンジン１または第２のモータ・ジェネレータ９の少なくとも一方のトルクを、車輪４９Ａに伝達することができる。
【００７１】
まず、エンジン１から出力されたトルクが遊星歯車機構７のカウンタドライブギヤ７６に伝達されると、このトルクは、カウンタドリブンギヤ７８、ファイナルドライブピニオンギヤ７９、デファレンシャル４３を経由して前輪４９Ａに伝達される。
【００７２】
また、第２のモータ・ジェネレータ９を電動機として駆動させ、そのトルクを前輪４９Ａに伝達することができる。まず、車両の発進などのように、要求トルクが比較的大きい場合は、ブレーキが６８が係合され、かつ、クラッチ６７が解放される。すると、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクは、シャフト６９、サンギヤ２８を介してピニオンギヤ３０に伝達されるとともに、リングギヤ２９が反力要素となってキャリヤ３１およびシャフト７１が一体回転する。このようにして、第２のモータ・ジェネレータ９の回転速度が、動力伝達状態制御装置８により減速されて、そのトルクがシャフト７１に伝達される。このように、第２のモータ・ジェネレータ９の回転速度が、動力伝達状態制御装置８により減速されて、そのトルクがシャフト７１に伝達される状態を、ロー状態と呼ぶ。
【００７３】
これに対して、要求トルクが低下し、かつ、車速が上昇した際に、動力伝達状態制御装置８がロー状態に制御されていると、第２のモータ・ジェネレータ９が高速回転することになる。そこで、このような場合は、ブレーキ６８が解放され、かつ、クラッチ６７が係合されて、シャフト６９とシャフト７１とが直結状態となる。そして、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクは、シャフト６９、キャリヤ３１を介してシャフト７１に伝達される。このようにして、第２のモータ・ジェネレータ９の回転速度が変化することなく、そのトルクがシャフト７１に伝達される状態をハイ状態と呼ぶ。なお、動力伝達状態制御装置８がロー状態またはハイ状態のいずれに制御された場合でも、シャフト７１のトルクが前輪４９Ａに伝達される経路は、図４の実施例と同様である。
【００７４】
さらにまた、エンジン１から出力された動力および第２のモータ・ジェネレータ９から出力された動力をカウンタドリブンシャフト７７で合成するとともに、合成された動力をデファレンシャル４３を経由して前輪４９Ａに伝達することもできる。
【００７５】
そして、図５の実施例においても、第２のモータ・ジェネレータ９の動力を前輪４９Ａに伝達するにあたり、シャフト６９とシャフト７１との間の変速比および動力の伝達経路を変更する動力伝達状態制御装置８が、エンジン１から前輪４９Ａに至る動力伝達経路以外の経路に配置されている。したがって、図５の実施例においても、図１の実施例と同様の効果を得られる。なお、図５において、図１および図３ならびに図４と同様の構成部分においては、図１および図３ならびに図４の実施例と同様の作用効果を得られる。
【００７６】
図６は、他の実施例を示すスケルトン図であり、この図６の実施例の構成は、図４の実施例の構成とほぼ同様であり、図６と図４とを比較すると、動力伝達状態制御装置８の構成が異なる。以下、図６の実施例の動力伝達状態制御装置８の構成を説明する。
【００７７】
まず、シャフト６９にはギヤ８０が形成されており、シャフト６９の外周におけるギヤ８０の両側には、中空シャフト８１，８２が取り付けられている。中空シャフト８１，８２とシャフト６９とは相対回転可能に構成されており、一方の中空シャフト８１には、ハイ用ドライブギヤ８３とギヤ８４とが形成されている。また、他方の中空シャフト８１には、ロー用ドライブギヤ８５とギヤ８６とが形成されている。また、切り換え機構３３が設けられており、切り換え機構３３はシャフト６９の軸線方向に動作するハブスリーブ３４を有している。このハブスリーブ３４の動作により、ギヤ８０とギヤ８４またはギヤ８６とが選択的に連結される。
【００７８】
一方、カウンタドリブンシャフト７７には、図４の実施例と同様にカウンタドリブンギヤ７８およびファイナルドライブピニオンギヤ７９が形成されている他に、ハイ用ドリブンギヤ８７およびロー用ドリブンギヤ８８が形成されている。そして、ハイ用ドライブギヤ８３とハイ用ドリブンギヤ８７とが噛合され、ロー用ドライブギヤ８５とロー用ドリブンギヤ８８とが噛合されている。ここで、ハイ用ドライブギヤ８３とハイ用ドリブンギヤ８７との間の変速比よりも、ロー用ドライブギヤ８５とロー用ドリブンギヤ８８との間の変速比の方が大きく設定されている。なお、図６の実施例のその他の構成は、図１および図４の実施例と同様であるため、図６においても図１および図４と同様の符号を付してその説明を省略する。
【００７９】
ここで、図６の実施例の構成とこの発明の構成との対応関係を説明すれば、ハイ用ドライブギヤ８３およびハイ用ドリブンギヤ８７と、ロー用ドライブギヤ８５およびロー用ドリブンギヤ８８とが、この発明の複数のギヤ列に相当し、ギヤ８０、ハイ用ドライブギヤ８３、ハイ用ドリブンギヤ８７、ロー用ドライブギヤ８５、ロー用ドリブンギヤ８８、切り換え機構３３などにより、この発明の選択歯車式変速機構９１が構成されている。なお、図６において、図１と同様の構成部分と、この発明の構成との対応関係は、図１の構成と、この発明の構成との対応関係と同様である。
【００８０】
つぎに、図６の実施例の作用を説明する。図６の実施例においても、車速およびアクセル開度などの条件に基づいて、前輪４９Ａに伝達するべき要求トルクが算出され、その算出結果に基づいて、エンジン１、クラッチ１１、第１のモータ・ジェネレータ６、第２のモータ・ジェネレータ９、動力伝達状態制御装置８が制御され、エンジン１または第２のモータ・ジェネレータ９の少なくとも一方のトルクを、車輪４９Ａに伝達することができる。まず、エンジン１から出力されたトルクが前輪４９Ａに伝達される経路は、図４の実施例と同様である。
【００８１】
また、第２のモータ・ジェネレータ９を電動機として駆動させ、そのトルクを前輪４９Ａに伝達する場合の作用および動力の伝達経路を説明する。まず、車両の発進などのように、要求トルクが比較的大きい場合について説明する。この場合は、切り換え機構３３のハブスリーブ３４が、図６の下側に示す位置に制御され、ギヤ８０とギヤ８６とがハブスリーブ３４により連結される。ギヤ８０とギヤ８６とがハブスリーブ３４により連結される状態を、ロー状態と呼ぶ。動力伝達状態制御装置８がロー状態に制御されると、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクは、シャフト６９、ギヤ８０，８６、中空シャフト８２を介してロー用ドライブギヤ８５に伝達される。そして、ロー用ドライブギヤ８５のトルクが、ロー用ドリブンギヤ８８およびカウンタドリブンシャフト７７に伝達される際に、その回転速度が減速され、かつ、トルクが増幅される。
【００８２】
つぎに、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクを車輪４９Ａに伝達するにあたり、要求トルクが低下し、かつ、車速が上昇した場合について説明する。この場合は、動力伝達状態制御装置８がロー状態に制御されていると、第２のモータ・ジェネレータ９が高速回転することになる。そこで、このような場合は、切り換え機構３３のハブスリーブ３４が、図６の上側に示す位置に制御され、ギヤ８０とギヤ８４とがハブスリーブ３４により連結される。ギヤ８０とギヤ８４とがハブスリーブ３４により連結された状態を、ハイ状態と呼ぶ。動力伝達状態制御装置８がハイ状態に制御されると、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクは、シャフト６９、ギヤ８０，８４、中空シャフト８２を介してハイ用ドライブギヤ８３に伝達される。そして、ハイ用ドライブギヤ８３のトルクが、ハイ用ドリブンギヤ８７およびカウンタドリブンシャフト７７に伝達される際に、その回転速度が増速され、かつ、トルクが減少する。
【００８３】
なお、動力伝達状態制御装置８をロー状態またはハイ状態のいずれに制御した場合においても、第２のモータ・ジェネレータ９のトルクが、カウンタドリブンシャフト７７を経由して前輪４９Ａに伝達される場合における動力伝達経路は、図４の実施例と同様である。
【００８４】
さらにまた、エンジン１から出力された動力、および第２のモータ・ジェネレータ９から出力された動力を、遊星歯車機構７、より具体的には、カウンタドリブンシャフト７７で合成するとともに、合成された動力をデファレンシャル４３を経由して前輪４９Ａに伝達することもできる。
【００８５】
そして、図６の実施例においても、第２のモータ・ジェネレータ９の動力を前輪４９Ａに伝達するにあたり、シャフト６９とカウンタドリブンシャフト７７との間の変速比および動力の伝達経路を変更する動力伝達状態制御装置８が、エンジン１から前輪４９Ａに至る動力伝達経路以外の経路に配置されている。したがって、図５の実施例においても、図１の実施例と同様の効果を得られる。また、図６の実施例においては、動力伝達状態制御装置８として選択歯車式変速機構９１を用いているため、そのギヤ列の数を増やすことにより、動力伝達状態制御装置８の変速比の変更自由度が増す。なお、図６の実施例のその他の作用効果は、図１および図４の実施例の作用効果と同じである。
【００８６】
このように、各実施例において、動力伝達状態制御装置８は、所定の動作部材（具体的にはクラッチ６７やブレーキ６８などの摩擦係合装置、またはハブスリーブ３４など）が動作することにより、２つの回転部材同士の間で、異なる変速比同士、および異なる動力伝達経路同士の切り換えおよび設定をおこなうように構成されている。このため、上記動作部材の動作中において、２つの回転部材同士の間で動力が伝達されない状態もしくは動力伝達効率が低下する状態が過渡的に生じて、車両の駆動力が低下する可能性があるが、各実施例においては、動力伝達状態制御装置８が、エンジン１から前輪４９Ａに至る動力伝達経路以外の経路に配置されているため、車両の駆動力の低下を抑制できるのである。
【００８７】
また、上記の各実施例においては、動力伝達状態制御装置８として、遊星歯車式変速機構または選択歯車式変速機構を用いており、その変速比が不連続的に２段階に切り換えられるように構成されているが、選択歯車式変速機構を用いた場合には、そのギヤ列の数を増加することにより、３段階以上に変速比を切り換えることもできる。さらに、動力伝達状態制御装置８として、２つの回転部材同士の間の変速比を無段階（連続的）に変更することのできる無段変速機を用いることもできる。この無段変速機としては、公知のベルト式無段変速機および公知のトロイダル型無段変速機が挙げられる。
【００８８】
さらにまた、各実施例においては、エンジン１の出力軸および第２のモータ・ジェネレータ９のおよび出力軸とが、車両の幅方向に配置されている車両について説明したが、エンジン１の出力軸および第２のモータ・ジェネレータ９のおよび出力軸とが、車両の前後方向に配置されている車両に対しても、この発明を適用することができる。すなわち、Ｆ・Ｒ車（フロントエンジン・リヤドライブ車；エンジン前置き後輪駆動車）または四輪駆動車に対しても、この発明を適用することができる。さらにまた、Ｒ・Ｒ車（リヤエンジン・リヤドライブ車；エンジンが後部搭載方式で後輪駆動車）に対しても、この発明を適用することもできる。このように、この発明をＦ・Ｒ車、Ｒ・Ｒ車、四輪駆動車などに用いた場合は、後輪もこの発明の車輪に含まれる。
【００８９】
また、この発明は、３つ以上の駆動力源を有するハイブリッド車に対して適用することもできる。また、ハイブリッド車に搭載する駆動力源としては、動力の発生形態の異なる複数種類の駆動力源、または動力の発生形態が同じ複数の駆動力源が挙げられる。また、この発明において、複数の駆動力源としては、エンジンとモータ・ジェネレータとの組合せの他に、エンジンとフライホイールシステムとの組合せ、電動機とフライホイールシステムとの組合せ、ガスタービンとフライホイールシステムとの組合せ、エンジンと燃料電池システムとの組合せなどを採用することもできる。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、エンジントルクが遊星歯車機構を経由して車輪に伝達され、駆動力が発生する。また、エンジントルクが遊星歯車機構に伝達された場合に、第１のモータ・ジェネレータを発電機として機能させることも可能である。さらに、第２のモータ・ジェネレータから出力された動力を変速機構を介して車輪に伝達する場合に、変速機構の変速比を制御する場合でも、エンジンの動力を車輪に伝達することができる。したがって、車両の駆動力の低下および車両の走行性能の低下を抑制することができるとともに、運転者が違和感を持つことを回避できる。また、変速機構の変速比を変更する場合は、エンジン出力を増加することができる。また、請求項２の発明においても、請求項１の発明と同様の効果を得られる。さらに、請求項３の発明においても、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる。さらに、請求項４の発明においても、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる。
【００９１】
請求項５の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる。また、請求項６の発明によれば、請求項１ないし５の発明と同様の効果を得られる他に、車輪に伝達する要求トルクに基づいて、変速機構の変速比を制御することができる。また、請求項７の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、車速およびアクセル開度に基づいて、前記変速機構の変速比を制御することができる。また、請求項８の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、車速およびアクセル開度に基づいて、車輪に伝達する要求トルクが算出され、その算出結果に基づいて、変速機構の変速比を制御することができる。また、請求項９の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、車速およびアクセル開度ならびに要求トルクに基づいて、変速機構の変速比を制御することができる。
【００９２】
請求項１０の発明によれば、請求項６または８または９のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、要求トルクが大きい場合はロー状態を選択することができる。また、請求項１１の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、車両が発進する場合はロー状態を選択することができる。また、請求項１２の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、車両が発進する場合のように要求トルクが大きい場合は、ロー状態を選択することができる。さらに、請求項１３の発明によれば、請求項２ないし４のいずれか、または、請求項６ないし１２のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、要求トルクが低下し、かつ、車速が上昇した際にハイ状態を選択することができる。
【００９３】
また、請求項１４の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、変速機構で変速比を変更する場合に、車輪に伝達されるトルクの不足分を補うことができる。また、請求項１５の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の効果を得られる。さらに、請求項１６の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の効果を得られる。さらに、請求項１７の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の効果を得られる。
【００９４】
請求項１８の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の効果を得られる。また、請求項１９の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、軸線方向において、第２のモータ・ジェネレータと他の機構との少なくとも一部同士の配置位置を重ならせることができる。したがって、車載性が向上する。また、請求項２０の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、エンジンおよび第２のモータ・ジェネレータの半径方向における配置スペースが狭められる。したがって、車載性が向上する。請求項２１の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の効果を得られる。請求項２２の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、ギヤ列の数を増やすことにより、第２のモータ・ジェネレータから車輪に至る経路の変速比を調整する自由度が増し、車両の駆動力を制御するための選択肢が増加して走行性能が向上する。また、請求項２３の発明によれば、請求項１ないし２２のいずれかの発明と同様の効果を得られる。また、請求項２４の発明によれば、請求項１ないし１３のいずれか、または請求項１９または請求項２０の発明と同様の効果を得られる。また、請求項２５の発明によれば、請求項１ないし２４のいずれかの発明と同様の効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のハイブリッド車の一例を示すスケルトン図である。
【図２】この発明のハイブリッド車に適用される制御回路の一例を示すブロック図である。
【図３】この発明のハイブリッド車の一例を示すスケルトン図である。
【図４】この発明のハイブリッド車の一例を示すスケルトン図である。
【図５】この発明のハイブリッド車の一例を示すスケルトン図である。
【図６】この発明のハイブリッド車の一例を示すスケルトン図である。
【符号の説明】
１…エンジン、  ２…クランクシャフト、  ６…第１のモータ・ジェネレータ、  ７…遊星歯車機構、  ８…動力伝達状態制御装置、  ８Ａ…遊星歯車式変速機構、  ９…第２のモータ・ジェネレータ、  ２０，２８…サンギヤ、  ２１，２９…リングギヤ、  ２３，３１…キャリヤ、  ２４…コネクティングドラム、２６…ギヤ、  ２７…中空シャフト、  ４９Ａ…前輪、  ６９…シャフト、  ７１…シャフト、  ７７…カウンタドリブンシャフト、  ８３…ハイ用ドライブギヤ、  ８５…ロー用ドライブギヤ、  ８７…ハイ用ドリブンギヤ、  ８８…ロー用ドリブンギヤ、  ９０…合成分配機構。
【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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