(57)【要約】  機関と、第一回転電機と、第二回転電機と、第一差動機構と、第二差動機構と、切替装置とを備え、第一差動機構と第二差動機構とは出力回転要素を介して接続され、機関、第一回転電機及び第二回転電機は、第一差動機構及び第二差動機構の回転要素のうち互いに異なる回転要素にそれぞれ接続され、切替装置は、第一差動機構と第二差動機構とが互いに独立して差動回転する独立モードと、第一差動機構の一の回転要素と第二差動機構の一の回転要素とが連結された４要素モードとを切り替え、４要素モードは、機関に接続された回転要素と、第一回転電機に接続された回転要素と、第二回転電機に接続された回転要素と、出力回転要素とが差動回転し、４要素モードの共線図で、機関に接続された回転要素（Ｓ１）と出力回転要素（Ｃ１，Ｓ２）との間に、第一回転電機に接続された回転要素（Ｒ１）あるいは第二回転電機に接続された回転要素（Ｃ２）のいずれかが位置する。
2013145193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関と、第一回転電機と、第二回転電機と、第一差動機構と、第二差動機構と、切替装置とを備え、
前記第一差動機構と前記第二差動機構とは出力回転要素を介して接続され、
前記機関、前記第一回転電機および前記第二回転電機は、前記第一差動機構および前記第二差動機構の回転要素のうち互いに異なる回転要素にそれぞれ接続され、
前記切替装置は、前記第一差動機構と前記第二差動機構とが互いに独立して差動回転する独立モードと、前記第一差動機構の一の回転要素と前記第二差動機構の一の回転要素とが連結された４要素モードとを切り替え、
前記４要素モードは、前記機関に接続された回転要素と、前記第一回転電機に接続された回転要素と、前記第二回転電機に接続された回転要素と、前記出力回転要素とが差動回転し、
前記４要素モードにおける共線図において、前記機関に接続された回転要素と前記出力回転要素との間に、前記第一回転電機に接続された回転要素あるいは前記第二回転電機に接続された回転要素のいずれかが位置する
ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項２】
前記４要素モードにおける共線図において、前記回転要素の並び順は、前記第一回転電機に接続された回転要素、前記出力回転要素、前記第二回転電機に接続された回転要素、前記機関に接続された回転要素の順である
請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項３】
前記４要素モードにおける共線図において、前記回転要素の並び順は、前記第一回転電機に接続された回転要素、前記機関に接続された回転要素、前記第二回転電機に接続された回転要素、前記出力回転要素の順である
請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項４】
前記第一差動機構としての第一遊星歯車機構と、
前記第二差動機構としての第二遊星歯車機構と、
前記切替装置としてのクラッチと、
ブレーキとを備え、
前記機関に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のサンギアであり、
前記第一回転電機に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のリングギアであり、
前記第二回転電機に接続された回転要素は、前記第二遊星歯車機構のキャリアであり、
前記出力回転要素は、前記第一遊星歯車機構のキャリアおよび前記第二遊星歯車機構のサンギアであり、
前記第二遊星歯車機構のリングギアは、前記クラッチを介して前記第一遊星歯車機構のサンギアおよび前記機関と接続されており、
前記ブレーキは、前記第二遊星歯車機構のリングギアの回転を規制する
請求項１または２に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項５】
前記第一差動機構としての第一遊星歯車機構と、
前記第二差動機構としての第二遊星歯車機構と、
前記切替装置としてのクラッチと、
ブレーキとを備え、
前記機関に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のサンギアであり、
前記第一回転電機に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のリングギアであり、
前記第二回転電機に接続された回転要素は、前記第二遊星歯車機構のキャリアであり、
前記出力回転要素は、前記第一回転電機のキャリアおよび前記第二遊星歯車機構のリングギアであり、
前記第二遊星歯車機構のサンギアは、前記クラッチを介して前記第一遊星歯車機構のサンギアおよび前記機関と接続されており、
前記ブレーキは、前記第二遊星歯車機構のサンギアの回転を規制する
請求項１または２に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項６】
前記第一差動機構としての第一遊星歯車機構と、
前記第二差動機構としての第二遊星歯車機構と、
前記切替装置としてのクラッチと、
ブレーキとを備え、
前記機関に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のキャリアであり、
前記第一回転電機に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のリングギアであり、
前記第二回転電機に接続された回転要素は、前記第二遊星歯車機構のキャリアであり、
前記出力回転要素は、前記第一遊星歯車機構のサンギアおよび前記第二遊星歯車機構のサンギアであり、
前記第二遊星歯車機構のリングギアは、前記クラッチを介して前記第一遊星歯車機構のキャリアおよび前記機関と接続されており、
前記ブレーキは、前記第二遊星歯車機構のリングギアの回転を規制する
請求項１または３に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項７】
前記第一差動機構としての第一遊星歯車機構と、
前記第二差動機構としての第二遊星歯車機構と、
前記切替装置としてのクラッチと、
ブレーキとを備え、
前記機関に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のキャリアであり、
前記第一回転電機に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のリングギアであり、
前記第二回転電機に接続された回転要素は、前記第二遊星歯車機構のキャリアであり、
前記出力回転要素は、前記第一遊星歯車機構のサンギアおよび前記第二遊星歯車機構のリングギアであり、
前記第二遊星歯車機構のサンギアは、前記クラッチを介して前記第一遊星歯車機構のキャリアおよび前記機関と接続されており、
前記ブレーキは、前記第二遊星歯車機構のサンギアの回転を規制する
請求項１または３に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハイブリッド車両用駆動装置が知られている。例えば、特許文献１には、入力スプリットモードと混合スプリットモードの２つのモードに切り替え可能なパワートレーンの技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６４７８７０５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
高効率なハイブリッド車両用駆動装置が望まれている。例えば、リバース走行時の効率を向上できることが好ましい。【０００５】
本発明の目的は、高効率なハイブリッド車両用駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド車両用駆動装置は、機関と、第一回転電機と、第二回転電機と、第一差動機構と、第二差動機構と、切替装置とを備え、前記第一差動機構と前記第二差動機構とは出力回転要素を介して接続され、前記機関、前記第一回転電機および前記第二回転電機は、前記第一差動機構および前記第二差動機構の回転要素のうち互いに異なる回転要素にそれぞれ接続され、前記切替装置は、前記第一差動機構と前記第二差動機構とが互いに独立して差動回転する独立モードと、前記第一差動機構の一の回転要素と前記第二差動機構の一の回転要素とが連結された４要素モードとを切り替え、前記４要素モードは、前記機関に接続された回転要素と、前記第一回転電機に接続された回転要素と、前記第二回転電機に接続された回転要素と、前記出力回転要素とが差動回転し、前記４要素モードにおける共線図において、前記機関に接続された回転要素と前記出力回転要素との間に、前記第一回転電機に接続された回転要素あるいは前記第二回転電機に接続された回転要素のいずれかが位置することを特徴とする。【０００７】
上記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記４要素モードにおける共線図において、前記回転要素の並び順は、前記第一回転電機に接続された回転要素、前記出力回転要素、前記第二回転電機に接続された回転要素、前記機関に接続された回転要素の順であることが好ましい。【０００８】
上記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記４要素モードにおける共線図において、前記回転要素の並び順は、前記第一回転電機に接続された回転要素、前記機関に接続された回転要素、前記第二回転電機に接続された回転要素、前記出力回転要素の順であることが好ましい。【０００９】
上記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記第一差動機構としての第一遊星歯車機構と、前記第二差動機構としての第二遊星歯車機構と、前記切替装置としてのクラッチと、ブレーキとを備え、前記機関に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のサンギアであり、前記第一回転電機に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のリングギアであり、前記第二回転電機に接続された回転要素は、前記第二遊星歯車機構のキャリアであり、前記出力回転要素は、前記第一遊星歯車機構のキャリアおよび前記第二遊星歯車機構のサンギアであり、前記第二遊星歯車機構のリングギアは、前記クラッチを介して前記第一遊星歯車機構のサンギアおよび前記機関と接続されており、前記ブレーキは、前記第二遊星歯車機構のリングギアの回転を規制することが好ましい。【００１０】
上記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記第一差動機構としての第一遊星歯車機構と、前記第二差動機構としての第二遊星歯車機構と、前記切替装置としてのクラッチと、ブレーキとを備え、前記機関に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のサンギアであり、前記第一回転電機に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のリングギアであり、前記第二回転電機に接続された回転要素は、前記第二遊星歯車機構のキャリアであり、前記出力回転要素は、前記第一回転電機のキャリアおよび前記第二遊星歯車機構のリングギアであり、前記第二遊星歯車機構のサンギアは、前記クラッチを介して前記第一遊星歯車機構のサンギアおよび前記機関と接続されており、前記ブレーキは、前記第二遊星歯車機構のサンギアの回転を規制することが好ましい。【００１１】
上記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記第一差動機構としての第一遊星歯車機構と、前記第二差動機構としての第二遊星歯車機構と、前記切替装置としてのクラッチと、ブレーキとを備え、前記機関に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のキャリアであり、前記第一回転電機に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のリングギアであり、前記第二回転電機に接続された回転要素は、前記第二遊星歯車機構のキャリアであり、前記出力回転要素は、前記第一遊星歯車機構のサンギアおよび前記第二遊星歯車機構のサンギアであり、前記第二遊星歯車機構のリングギアは、前記クラッチを介して前記第一遊星歯車機構のキャリアおよび前記機関と接続されており、前記ブレーキは、前記第二遊星歯車機構のリングギアの回転を規制することが好ましい。【００１２】
上記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記第一差動機構としての第一遊星歯車機構と、前記第二差動機構としての第二遊星歯車機構と、前記切替装置としてのクラッチと、ブレーキとを備え、前記機関に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のキャリアであり、前記第一回転電機に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のリングギアであり、前記第二回転電機に接続された回転要素は、前記第二遊星歯車機構のキャリアであり、前記出力回転要素は、前記第一遊星歯車機構のサンギアおよび前記第二遊星歯車機構のリングギアであり、前記第二遊星歯車機構のサンギアは、前記クラッチを介して前記第一遊星歯車機構のキャリアおよび前記機関と接続されており、前記ブレーキは、前記第二遊星歯車機構のサンギアの回転を規制することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置は、機関と、第一回転電機と、第二回転電機と、第一差動機構と、第二差動機構と、切替装置とを備える。第一差動機構と第二差動機構とは出力回転要素を介して接続され、機関、第一回転電機および第二回転電機は、第一差動機構および第二差動機構の回転要素のうち互いに異なる回転要素にそれぞれ接続されている。切替装置は、第一差動機構と第二差動機構とが互いに独立して差動回転する独立モードと、第一差動機構の一の回転要素と第二差動機構の一の回転要素とが連結された４要素モードとを切り替える。【００１４】
４要素モードは、機関に接続された回転要素と、第一回転電機に接続された回転要素と、第二回転電機に接続された回転要素と、出力回転要素とが差動回転する。４要素モードにおける共線図において、機関に接続された回転要素と出力回転要素との間に、第一回転電機に接続された回転要素あるいは第二回転電機に接続された回転要素のいずれかが位置する。本発明に係るハイブリッド車両用駆動装置によれば、例えば、リバース走行時の実効駆動力の低下を抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、第１実施形態に係る車両のスケルトン図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の係合表を示す図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の４要素モードの共線図である。
【図４】図４は、ＨＶ−２モードのリバース走行時の共線図である。
【図５】図５は、ＨＶ−２モードの前進時の共線図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の理論伝達効率を示す図である。
【図７】図７は、第１実施形態の第１変形例に係る車両のスケルトン図である。
【図８】図８は、第１実施形態の第２変形例に係る車両のスケルトン図である。
【図９】図９は、第１実施形態の第２変形例に係るハイブリッド車両用駆動装置の４要素モードの共線図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態の第３変形例に係る車両のスケルトン図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態に係る車両のスケルトン図である。
【図１２】図１２は、第２実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の４要素モードの共線図である。
【図１３】図１３は、第２実施形態のＨＶ−２モードの前進時の共線図である。
【図１４】図１４は、第２実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の理論伝達効率を示す図である。
【図１５】図１５は、第２実施形態のＨＶ−２モードのリバース走行時の共線図である。
【図１６】図１６は、第２実施形態の第１変形例に係る車両のスケルトン図である。
【図１７】図１７は、第２実施形態の第２変形例に係る車両のスケルトン図である。
【図１８】図１８は、第２実施形態の第２変形例に係るハイブリッド車両用駆動装置の４要素モードの共線図である。
【図１９】図１９は、第２実施形態の第３変形例に係る車両のスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１７】
［第１実施形態］
図１から図６を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、ハイブリッド車両用駆動装置に関する。図１は、本発明の第１実施形態に係る車両のスケルトン図、図２は、第１実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の係合表を示す図である。
【００１８】
図１に示す車両１００は、ハイブリッド車両であり、エンジン１、第一回転電機ＭＧ１、第二回転電機ＭＧ２、第一遊星歯車機構１０、第二遊星歯車機構２０、クラッチ３およびブレーキ４を含んで構成されている。また、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１は、エンジン１、第一回転電機ＭＧ１、第二回転電機ＭＧ２、第一遊星歯車機構１０、第二遊星歯車機構２０およびクラッチ３を含んで構成されている。ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、更に、ブレーキ４、ＥＣＵ５０を含んで構成されてもよい。
【００１９】
本実施形態では、第一遊星歯車機構１０が第一差動機構に対応し、第二遊星歯車機構２０が第二差動機構に対応し、クラッチ３が切替装置に対応している。なお、第一差動機構および第二差動機構は、遊星歯車機構１０，２０には限定されない。各差動機構は、例えば、ラビニヨ式の遊星歯車機構や、その他の公知の差動機構であってもよく、後述する独立モードと４要素モードとを切り替えできるものであればよい。また、切替装置は、クラッチ３には限定されない。
【００２０】
エンジン１は、燃料の燃焼エネルギーを回転軸２の回転運動に変換して出力する。エンジン１は、例えば、回転軸２が車幅方向に延在するように配置される。なお、エンジン１に代えて、他の公知の機関が車両１００に搭載されてもよい。回転軸２は、第一遊星歯車機構１０の第一サンギア１１と接続されている。つまり、第一サンギア１１は、エンジン１に接続された回転要素である。
【００２１】
第一遊星歯車機構１０は、シングルピニオン式であり、第一サンギア１１、第一ピニオンギア１２、第一リングギア１３および第一キャリア１４を有する。第一リングギア１３は、第一サンギア１１と同軸上であってかつ第一サンギア１１の径方向外側に配置されている。第一ピニオンギア１２は、第一サンギア１１と第一リングギア１３との間に配置されており、第一サンギア１１および第一リングギア１３とそれぞれ噛み合っている。第一ピニオンギア１２は、第一キャリア１４によって回転自在に支持されている。
【００２２】
第一キャリア１４は、回転軸２と同軸上に回転自在に支持されている。従って、第一ピニオンギア１２は、第一キャリア１４と共に回転軸２の中心軸線周りに回転（公転）可能であり、かつ第一キャリア１４によって支持されて第一ピニオンギア１２の中心軸線周りに回転（自転）可能である。
【００２３】
第一遊星歯車機構１０は、エンジン１の動力を出力側と第一回転電機ＭＧ１側とに分割する動力分割プラネタリとしての機能を有している。
【００２４】
第二遊星歯車機構２０は、第一遊星歯車機構１０と同軸上に配置されており、かつ第一遊星歯車機構１０に隣接して配置されている。回転軸２と同軸上には、エンジン１側から順に、第一回転電機ＭＧ１、第一遊星歯車機構１０、クラッチ３、出力ギア７、第二遊星歯車機構２０、第二回転電機ＭＧ２、ブレーキ４が配置されている。
【００２５】
第二遊星歯車機構２０は、シングルピニオン式であり、第二サンギア２１、第二ピニオンギア２２、第二リングギア２３および第二キャリア２４を有する。第二リングギア２３は、第二サンギア２１と同軸上であってかつ第二サンギア２１の径方向外側に配置されている。第二ピニオンギア２２は、第二サンギア２１と第二リングギア２３との間に配置されており、第二サンギア２１および第二リングギア２３とそれぞれ噛み合っている。第二ピニオンギア２２は、第二キャリア２４によって回転自在に支持されている。
【００２６】
第二キャリア２４は、第二回転電機ＭＧ２の回転軸３２と接続されている。回転軸３２は、回転軸２と同軸上に回転自在に支持されている。従って、第二ピニオンギア２２は、第二キャリア２４と共に回転軸２の中心軸線周りに回転（公転）可能であり、かつ第二キャリア２４によって支持されて第二ピニオンギア２２の中心軸線周りに回転（自転）可能である。本実施形態では、第二キャリア２４が第二回転電機ＭＧ２に接続された回転要素に対応している。
【００２７】
第一リングギア１３は、第一回転電機ＭＧ１の回転軸３１と接続されている。つまり、第一リングギア１３は、第一回転電機ＭＧ１に接続された回転要素である。第一キャリア１４は、接続部材６を介して第二サンギア２１と接続されている。接続部材６は、円筒形状であり、第二遊星歯車機構２０の径方向外側に配置されている。接続部材６の外周には、出力ギア７が設けられている。出力ギア７は、第一遊星歯車機構１０および第二遊星歯車機構２０の出力軸に配置されたギアであり、減速機構等を介して車両１００の駆動輪と接続されている。つまり、出力ギア７は、エンジン１、第一回転電機ＭＧ１、第二回転電機ＭＧ２の動力を駆動輪に対して出力するギアである。本実施形態では、第一キャリア１４および第二サンギア２１が出力回転要素に対応しており、出力回転要素を介して第一遊星歯車機構１０と第二遊星歯車機構２０とが接続されている。
【００２８】
以上説明したように、エンジン、第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２は、第一遊星歯車機構１０および第二遊星歯車機構２０の回転要素１１，１３，１４，２１，２３，２４のうち互いに異なる回転要素であって、かつ出力回転要素１４，２１とは異なる回転要素にそれぞれ接続されている。
【００２９】
第二リングギア２３は、回転軸５と接続されている。回転軸５は、回転軸２と同軸上であって回転軸２の延長線上に配置されている。クラッチ３は、回転軸２と回転軸５とを断接可能なクラッチ装置である。つまり、第二リングギア２３は、回転軸５およびクラッチ３を介して第一サンギア１１およびエンジン１と接続されている。
【００３０】
クラッチ３は、例えば、摩擦係合式や噛合い式のクラッチ装置である。クラッチ３は、回転軸２に連結された入力側係合部材と、回転軸５に連結された出力側係合部材とを有する。クラッチ３は、入力側係合部材と出力側係合部材とを係合させることで回転軸２と回転軸５とを接続する。また、クラッチ３は、入力側係合部材と出力側係合部材との係合を解除することにより、回転軸２と回転軸５との動力伝達を遮断する。
【００３１】
ブレーキ４は、第二リングギア２３の回転を規制する。具体的には、ブレーキ４は、回転軸５の係合部５ａの回転を規制する。係合部５ａは、回転軸５におけるエンジン側と反対側の端部に配置された円板である。ブレーキ４は、係合部５ａと係合することにより第二リングギア２３の回転を規制する。ブレーキ４は、例えば、摩擦係合式や噛合い式とすることができる。
【００３２】
クラッチ３およびブレーキ４を噛合い式のクラッチ、例えばドグ歯噛合い式とした場合、湿式摩擦材のクラッチと比較して、非係合時の引き摺り損失が小さく、高効率化が可能である。噛合い式クラッチのアクチュエータは、電磁式を用いることができる。この場合、油圧回路が不要となり、Ｔ／Ａの簡略化、軽量化が可能となる。
【００３３】
第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２は、それぞれモータ（電動機）としての機能と、発電機としての機能とを備えている。第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２は、インバータを介してバッテリと接続されている。第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２は、バッテリから供給される電力を機械的な動力に変換して出力することができると共に、入力される動力によって駆動されて機械的な動力を電力に変換することができる。回転電機ＭＧ１，ＭＧ２によって発電された電力は、バッテリに蓄電可能である。第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２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。
【００３４】
車両１００は、ＥＣＵ５０を備える。ＥＣＵ５０は、コンピュータを有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ５０は、車両１００の各部を制御する制御装置としての機能を有する。ＥＣＵ５０は、エンジン１、第一回転電機ＭＧ１、第二回転電機ＭＧ２、クラッチ３およびブレーキ４と接続されており、エンジン１、第一回転電機ＭＧ１、第二回転電機ＭＧ２、クラッチ３およびブレーキ４を制御することができる。
【００３５】
例えば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の燃料噴射制御や点火制御、電子スロットル制御等によってエンジン１のトルクや回転数を制御することができる。また、ＥＣＵ５０は、第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２の回転数やトルクを制御することができる。また、ＥＣＵ５０は、図示しない油圧制御装置からクラッチ３およびブレーキ４に対する供給油圧を制御することによってクラッチ３およびブレーキ４の係合／開放状態を制御することができる。
【００３６】
ＥＣＵ５０には、車速、アクセル開度、第一回転電機ＭＧ１の回転数（以下、単に「ＭＧ１回転数」とも記載する。）、第二回転電機ＭＧ２の回転数（以下、単に「ＭＧ２回転数」とも記載する。）、出力軸回転数、バッテリの状態等を検出するセンサが接続されている。ＥＣＵ５０は、各センサから取得する情報に基づいて、車両１００に対する要求出力を算出し、エンジン１、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２、クラッチ３、ブレーキ４等を制御することができる。
【００３７】
図２に示すように、車両１００は、ＥＶ−１モード、ＥＶ−２モードの２つのＥＶ走行モードと、ＨＶ−１モード、ＨＶ−２モードの２つのＨＶ走行モードとを有する。図２の係合表において、ＢＫはブレーキ４を示し、ＣＬはクラッチ３を示す。各欄において、○印は係合を示し、空欄は開放を示す。ＥＶ走行は、第一回転電機ＭＧ１あるいは第二回転電機ＭＧ２の少なくともいずれか一方を動力源として車両１００を走行させる走行モードである。ＥＶ走行モードでは、エンジン１の運転を停止して車両１００を走行させることができる。
【００３８】
ＨＶ走行は、少なくともエンジン１を動力源として車両１００を走行させる走行モードである。ＨＶ走行モードでは、エンジン１に加えて、第一回転電機ＭＧ１あるいは第二回転電機ＭＧ２の少なくともいずれか一方を動力源とすることが可能である。
【００３９】
クラッチ３は、独立モードと４要素モードとを切り替えることができる。本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１では、クラッチ３を開放することにより、第一遊星歯車機構１０および第二遊星歯車機構２０を独立モードで機能させることができる。独立モードは、第一遊星歯車機構１０と第二遊星歯車機構２０とが互いに独立して差動回転するモードである。独立モードでは、第一キャリア１４と第二サンギア２１とが同じ回転数で回転しつつ、第一遊星歯車機構１０と第二遊星歯車機構２０とは独立して差動回転することができる。
【００４０】
また、ハイブリッド車両用駆動装置１−１では、クラッチ３を係合することにより、第一遊星歯車機構１０および第二遊星歯車機構２０を４要素モードの差動機構として機能させることができる。４要素モードは、第一遊星歯車機構１０の一の回転要素と第二遊星歯車機構２０の一の回転要素とが連結されたモードである。
【００４１】
４要素モードでは、出力回転要素によって第一遊星歯車機構１０と第二遊星歯車機構２０とが連結されることに加えて、第一遊星歯車機構１０における出力回転要素以外の一の回転要素と、第二遊星歯車機構２０における出力回転要素以外の一の回転要素とが連結される。これにより、第一遊星歯車機構１０と第二遊星歯車機構２０とが独立して差動回転することが規制される。第一遊星歯車機構１０および第二遊星歯車機構２０は、２つの回転要素を介して互いに連結された状態で４つの回転要素を有する一つの差動機構として機能する。４要素モードにおいて互いに連結される回転要素の一方は、エンジン１に接続された回転要素であることが好ましく、他方は、ブレーキ４に接続された回転要素であることが好ましい。
【００４２】
図３は、第１実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の４要素モードの共線図である。クラッチ３が係合することにより、第一サンギア１１と第二リングギア２３とが接続される。これにより、第一サンギア１１と第二リングギア２３とは一体回転する一つの回転要素となる。
【００４３】
この場合、第一遊星歯車機構１０および第二遊星歯車機構２０は、エンジン１に接続された第一サンギア１１および第二リングギア２３と、第一回転電機ＭＧ１に接続された第一リングギア１３と、第二回転電機ＭＧ２に接続された第二キャリア２４と、出力回転要素としての第一キャリア１４および第二サンギア２１とが差動回転する４要素モードとなる。４要素モードでは、４つの回転要素が差動回転しながら動力を伝達することができる。
【００４４】
図３に示すように、４要素モードでは、４つの回転要素の回転数が直線状に並ぶ。すなわち、第一リングギア１３および第一回転電機ＭＧ１の回転数と、出力回転要素である第一キャリア１４および第二サンギア２１の回転数と、第二キャリア２４および第二回転電機ＭＧ２の回転数と、エンジン１、第一サンギア１１および第二リングギア２３の回転数とが同一の直線上に位置する。なお、符号Ｓ１は第一サンギア１１、Ｃ１は第一キャリア１４、Ｒ１は第一リングギア１３、Ｓ２は第二サンギア２１、Ｃ２は第二キャリア２４、Ｒ２は第二リングギア２３を示す。
【００４５】
図２に示すように、ＥＣＵ５０は、ＥＶ−２モードとＨＶ−２モードにおいてクラッチ３を係合する。つまり、ＥＶ−２モードとＨＶ−２モードにおいて、差動機構を４要素モードとした走行が行われる。
【００４６】
（ＥＶ−１モード）
ＥＣＵ５０は、ＥＶ−１モードでは、ブレーキ４を係合し、かつクラッチ３を開放する。ブレーキ４が係合することで、第二リングギア２３の回転が規制される。従って、第二回転電機ＭＧ２の出力トルク（以下、「ＭＧ２トルク」とも記載する。）に対して第二リングギア２３が反力受けとなり、第二サンギア２１から出力ギア７に動力を出力させることができる。つまり、ＥＶ−１モードでは、第二回転電機ＭＧ２を動力源として車両１００を走行させることができる。ＥＶ−１モードでは、第二回転電機ＭＧ２の回転方向を切り替えることにより、車両１００の前進・後進ともに可能である。
【００４７】
（ＥＶ−２モード）
ＥＣＵ５０は、ＥＶ−２モードでは、ブレーキ４およびクラッチ３を共に係合する。ブレーキ４が係合することで、第二リングギア２３の回転が規制される。更に、クラッチ３が係合することで、第一サンギア１１およびエンジン１と第二リングギア２３とが接続される。従って、ＥＶ−２モードでは、第二リングギア２３、第一サンギア１１およびエンジン１の回転が規制される。
【００４８】
回転が規制された第一サンギア１１は、第一回転電機ＭＧ１のトルク（以下、「ＭＧ１トルク」とも記載する。）に対する反力受けとなり、第一キャリア１４から出力ギア７に動力を出力させることができる。また、回転が規制された第二リングギア２３は、ＭＧ２トルクに対する反力受けとなり、第二サンギア２１から出力ギア７に動力を出力させることができる。つまり、ＥＶ−２モードでは、第一回転電機ＭＧ１あるいは第二回転電機ＭＧ２のいずれか一方を動力源として車両１００を走行させることも、第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２を動力源として車両１００を走行させることも可能である。また、ＥＶ−２モードでは、第一回転電機ＭＧ１、第二回転電機ＭＧ２の回転方向を切り替えることにより、車両１００の前進・後進ともに可能である。
【００４９】
（ＨＶ−１モード）
ＥＣＵ５０は、ＨＶ−１モードでは、ブレーキ４を係合し、かつクラッチ３を開放する。ブレーキ４が係合することで、第二リングギア２３の回転が規制される。従って、第二リングギア２３は、ＭＧ２トルクに対する反力受けとなり、第二サンギア２１から出力ギア７に動力を出力させることができる。
【００５０】
また、第一回転電機ＭＧ１は、エンジントルクに対する反力受けとなり、第一キャリア１４から出力ギア７に動力を出力させることができる。あるいは、第一回転電機ＭＧ１は、力行してアシストトルクを出力することもできる。
【００５１】
（ＨＶ−２モード）
ＥＣＵ５０は、ＨＶ−２モードでは、ブレーキ４を開放し、かつクラッチ３を係合する。クラッチ３が係合することで、第一遊星歯車機構１０および第二遊星歯車機構２０は、４要素モードの差動機構として機能する。図４は、ＨＶ−２モードのリバース走行時の共線図、図５は、ＨＶ−２モードの前進時の共線図である。
【００５２】
４要素モードにおける共線図において、各回転要素の並び順は、第一リングギア１３、第一キャリア１４および第二サンギア２１、第二キャリア２４、第一サンギア１１および第二リングギア２３の順である。つまり、４要素モードの共線図において、エンジン１と接続された回転要素（第一サンギア１１）と出力回転要素（第一キャリア１４および第二サンギア２１）との間に第二回転電機ＭＧ２に接続された回転要素（第二キャリア２４）が位置している。
【００５３】
これにより、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１では、エンジン直達トルクによりリバース走行（後進）が可能となり、リバース走行時の駆動力が拡大可能となる。
【００５４】
図４に示すように、ＥＣＵ５０は、ＨＶ−２モードのリバース走行時に第二回転電機ＭＧ２をエンジン１の反力受けとして機能させる。第二回転電機ＭＧ２は、エンジントルクに対する反力トルクを出力し、出力ギア７に動力を出力させる。このときに、第二回転電機ＭＧ２は、負トルクを出力する。なお、負トルクは、負の回転方向のトルクである。負の回転方向は、車両１００の前進時の出力ギア７の回転方向を正の回転方向とした場合のこれと反対の回転方向である。リバース走行において第二回転電機ＭＧ２が正回転をするように制御すれば、第二回転電機ＭＧ２は発電により反力トルクを発生させることができる。
【００５５】
リバース走行時に、第一回転電機ＭＧ１は、アシストトルクを発生することも、発電を行うことも、力行も発電もせずに空転することも可能である。ＥＣＵ５０は、例えば、バッテリの充電状態ＳＯＣに基づいてリバース走行時の第一回転電機ＭＧ１の動作を決定することができる。
【００５６】
本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１では、ＨＶ−２モードにおいて、エンジン１の直達トルクにより車両１００をリバース走行させることができる。共線図において、エンジン１に接続された回転要素と出力回転要素との間に第二回転電機ＭＧ２に接続された回転要素が位置している。第二回転電機ＭＧ２を反力受けとすることによって、エンジン１の正回転正トルクを負回転負トルクに変換して出力回転要素から出力させることができる。よって、リバース走行時の駆動力が拡大可能となる。
【００５７】
例えば、ＨＶ−１モードにおいてエンジンがかかった状態でリバース走行すると、エンジン出力トルクが走行トルクに対して妨げとなる方向で働くため、実効駆動力が低下してしまう。これに対して、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１では、４要素モードによるＨＶ−２モードでリバース走行することで、リバース走行時の効率向上を図ることができる。ＥＣＵ５０は、例えば、リバース走行する場合やリバース走行が予測される場合にＨＶ−２モードを選択し、それ以外の場合には適宜ＨＶ−１モードあるいはＨＶ−２モードを選択することができる。これにより、例えば、走行状況に応じて高効率なＨＶモードを選択して走行することができる。
【００５８】
４要素モードが可能な駆動装置であっても、共線図における並び順によっては、リバース走行時にエンジントルクが走行トルクに対し妨げとなる方向に働くものがある。例えば、４要素モードの共線図において、第一回転電機ＭＧ１に接続された回転要素と、第二回転電機ＭＧ２に接続された回転要素との間に、エンジン１に接続された回転要素および出力回転要素が位置する場合、エンジン１がかかった状態でリバース走行すると、エンジントルクは、走行トルクに対して妨げとなる方向に働いてしまう。その結果、リバース走行時の実効駆動力が低下するといった問題がある。これに対して、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１によれば、エンジン１の直達トルクにより車両１００をリバース走行させることができる。よって、リバース走行時に十分な駆動力を確保することができ、リバース走行領域の拡大が可能である。
【００５９】
また、ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、第二回転電機ＭＧ２の回転数を低回転とすることにより、高効率でエンジントルクを出力回転要素に伝達することができる。例えば、第二回転電機ＭＧ２の回転数を０とすれば、電気パスが０となり、高効率で動作させることができる。また、ＨＶ−２モードのリバース走行では、第一回転電機ＭＧ１を動力源として力行させることが可能であり、リバース走行時の駆動力が拡大可能となる。
【００６０】
図５に示すように、ＥＣＵ５０は、ＨＶ−２モードの前進時に第一回転電機ＭＧ１をエンジン１の反力受けとして機能させる。第一回転電機ＭＧ１は、エンジントルクに対する反力トルクを出力し、出力ギア７に動力を出力させる。このときに、第一回転電機ＭＧ１は正トルクを出力する。つまり、第一回転電機ＭＧ１は、力行して反力トルクを出力することができる。
【００６１】
前進時に、第二回転電機ＭＧ２は、アシストトルクを発生することも、発電を行うことも、力行も発電もせずに空転することも可能である。ＥＣＵ５０は、例えば、バッテリの充電状態ＳＯＣを保持するように、第二回転電機ＭＧ２に発電を行わせてバッテリに充電することができる。
【００６２】
以下に説明するように、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１では、第一回転電機ＭＧ１でエンジン反力を受けるときのメカニカルポイントがローギヤ側に構成可能である。よって、低速時の効率に優れるハイブリッドシステムを構成することができる。図６は、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１の理論伝達効率を示す図である。
【００６３】
図６において、横軸は変速比、縦軸は理論伝達効率を示す。ここで、変速比は、第一遊星歯車機構１０および第二遊星歯車機構２０の出力側回転数に対する入力側回転数の比（減速比）であり、例えば、第一キャリア１４および第二サンギア２１の回転数に対する第一サンギア１１の回転数の比を示す。横軸において、左側が変速比の小さいハイギア側であり、右側が変速比の大きいローギア側となる。理論伝達効率は、遊星歯車機構１０，２０に入力される動力が電気パスを介さずに機械的な伝達によって全て出力ギア７に伝達される場合に最大効率１となる。
【００６４】
図６に示すように、理論伝達効率は、変速比γ１において最大効率となる。変速比γ１は、第一回転電機ＭＧ１（第一リングギア１３）の回転数が０となる変速比である。変速比γ１では、第一回転電機ＭＧ１が反力を受けることによる電気パスが発生せず、機械的な動力の伝達のみによってエンジン１から出力ギア７に動力を伝達することができる。変速比γ１は、アンダードライブ側の変速比、すなわち等速よりも大きな変速比である。従って、ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、出力回転要素の回転数がエンジン１に接続された回転要素の回転数よりも小さい走行状態において高効率で動作することができる。
【００６５】
なお、ハイブリッド車両用駆動装置１−１のもう一つのメカニカルポイントは、第二回転電機ＭＧ２でエンジン反力を受ける際のメカニカルポイントである。これは、上記のようにＨＶ−２モードでリバース走行する際に第二回転電機ＭＧ２の回転数が０となる動作点である。つまり、もう一つのメカニカルポイントは、リバース側、言い換えると負の変速比の領域に発生する。
【００６６】
本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１では、クラッチ３を開放した３要素モードでの走行時には、２つの遊星歯車機構１０，２０の回転数が出力回転要素のみで共通化されており、他の部位は個別の回転数を選択可能である。これにより、動力源のエンジン１等の原動機の回転数と、第二回転電機ＭＧ２の回転数とが関連なく選択できるため、それぞれに高効率な動作点を選択できる。
【００６７】
また、ハイブリッド車両用駆動装置１−１は、２つの回転電機ＭＧ１，ＭＧ２で駆動可能なＥＶ−２モードを備える。これにより、第一回転電機ＭＧ１あるいは第二回転電機ＭＧ２の一方または両方でトルクを分担して発生（または回生）することが可能となる。よって、効率の良い動作点での動作が可能となり、また、熱によるトルク制限等の制約を緩和できる可能性がある。
【００６８】
本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置１−１は、最外径に出力軸を構成できるため、多軸構成が必須のＦＦ構造に適用しやすい。
【００６９】
［第１実施形態の第１変形例］
第１実施形態の第１変形例について説明する。図７は、第１変形例に係る車両のスケルトン図である。本変形例に係るハイブリッド車両用駆動装置１−２において、上記第１実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１−１（図１）と異なる点は、各構成要素の軸方向の配置である。
【００７０】
図７に示すように、エンジン１の回転軸２と同軸上には、エンジン１側から順に、出力ギア７、第一遊星歯車機構１０、クラッチ３、第二遊星歯車機構２０、第一回転電機ＭＧ１、第二回転電機ＭＧ２、ブレーキ４が配置されている。エンジン１、第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２と遊星歯車機構１０，２０の回転要素との接続関係は、上記第１実施形態と同じである。
【００７１】
本変形例に係るハイブリッド車両用駆動装置１−２では、回転電気ＭＧ１，ＭＧ２等の電気系部品と、遊星歯車機構１０，２０やクラッチ３等の機械系部品をそれぞれまとめて配置することができる。これにより、製造上の利点が生じる。例えば、電気系部品と機械系部品とを別のケースにそれぞれ別の工場でアッセンブリ化することが可能となる。よって、輸送する部品のスペース、重量を低減することができる。また、それぞれの組付け後の検査や初期設定を部品の段階で別々に行うことができる。また、電気系部品搭載の際のクリーンルーム内に機械系部品を持ち込むことが不要となる。これにより、洗浄度をそれぞれの部品で任意に設定することができ、不必要な洗浄を行う必要がなくなるという利点がある。
【００７２】
［第１実施形態の第２変形例］
第１実施形態の第２変形例について説明する。図８は、第１実施形態の第２変形例に係る車両のスケルトン図である。本変形例に係るハイブリッド車両用駆動装置１−３において、上記第１実施形態の車両１００と異なる点は、第二遊星歯車機構２０において、ブレーキ４に接続された回転要素と出力回転要素とが入れ替わった点である。
【００７３】
図８に示すように、第二遊星歯車機構２０において、出力回転要素は、第二リングギア２３であり、ブレーキ４に接続された回転要素は、第二サンギア２１である。第二リングギア２３は、第一キャリア１４と接続されており、第一キャリア１４と一体回転する。第二サンギア２１は、回転軸５と接続されており、回転軸５と一体回転する。つまり、第二サンギア２１は、回転軸５およびクラッチ３を介して第一サンギア１１およびエンジン１と接続されている。
【００７４】
上記第１実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１−１と同様に、エンジン１に接続された回転要素は、第一サンギア１１であり、第一回転電機ＭＧ１に接続された回転要素は、第一リングギア１３であり、第二回転電機ＭＧ２に接続された回転要素は、第二キャリア２４である。上記第１実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１−１とは異なり、出力回転要素は、第一キャリア１４および第二リングギア２３であり、ブレーキ４は第二サンギア２１の回転を規制する。
【００７５】
図９は、本変形例に係るハイブリッド車両用駆動装置１−３の４要素モードの共線図である。上記第１実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１−１と同様に、４要素モードの共線図における各回転要素の並び順は、第一回転電機ＭＧ１に接続された回転要素、出力回転要素、第二回転電機ＭＧ２に接続された回転要素、エンジン１に接続された回転要素の順である。従って、本変形例に係るハイブリッド車両用駆動装置１−３は、上記第１実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１−１や上記第１変形例のハイブリッド車両用駆動装置１−２と同様の効果を奏することができる。
【００７６】
［第１実施形態の第３変形例］
第１実施形態の第３変形例について説明する。図１０は、第１実施形態の第３変形例に係る車両のスケルトン図である。本変形例に係るハイブリッド車両用駆動装置１−４において、上記第２変形例のハイブリッド車両用駆動装置１−３と異なる点は、各構成要素の軸方向の配置である。
【００７７】
図１０に示すように、エンジン１の回転軸２と同軸上には、エンジン１側から順に、出力ギア７、第一遊星歯車機構１０、クラッチ３、第二遊星歯車機構２０、第一回転電機ＭＧ１、第二回転電機ＭＧ２、ブレーキ４が配置されている。エンジン１、第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２と遊星歯車機構１０，２０の回転要素との接続関係は、上記第２変形例と同じである。本変形例に係るハイブリッド車両用駆動装置１−４では、回転電気ＭＧ１，ＭＧ２等の電気系部品と、遊星歯車機構１０，２０やクラッチ３等の機械系部品をそれぞれまとめて配置することができる。
【００７８】
［第２実施形態］
図１１から図１５を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図１１は、第２実施形態に係る車両のスケルトン図、図１２は、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置の４要素モードの共線図である。
【００７９】
本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置２−１において、上記第１実施形態および各変形例のハイブリッド車両用駆動装置１−１，１−２，１−３，１−４と異なる点は、４要素モードの共線図における各回転要素の並び順である。図１２に示すように、４要素モードの共線図における回転要素の並び順は、第一回転電機ＭＧ１に接続された回転要素、エンジン１に接続された回転要素、第二回転電機ＭＧ２に接続された回転要素、出力回転要素の順である。これにより、後述するように、等速よりもハイギア側にメカニカルポイントを構成することができる。
【００８０】
図１１に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置２−１では、第一キャリア１４がエンジン１の回転軸２と接続されている。つまり、第一キャリア１４が、エンジン１に接続された回転要素に対応する。第一リングギア１３は、第一回転電機ＭＧ１の回転軸３１に接続されている。つまり、第一リングギア１３は、第一回転電機ＭＧ１に接続された回転要素に対応する。第二キャリア２４は、第二回転電機ＭＧ２の回転軸３２に接続されている。つまり、第二キャリア２４は、第二回転電機ＭＧ２に接続された回転要素に対応する。また、第一サンギア１１および第二サンギア２１は、出力軸８に接続されている。出力軸８は、エンジン１の回転軸２と同軸上であってかつ回転軸２の延長線上に配置されている。本実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置２−１は、中央軸に出力軸を構成できるため、単軸構成が必要なＦＲ構造に適用しやすい。すなわち、ハイブリッド車両用駆動装置２−１は、ＦＦ車両およびＦＲ車両に適用可能である。
【００８１】
エンジン１の回転軸２と同軸上には、エンジン１側から順に、第一回転電機ＭＧ１、第一遊星歯車機構１０、クラッチ３３、第二遊星歯車機構２０およびブレーキ３４、第二回転電機ＭＧ２が配置されている。
【００８２】
出力軸８は、減速機構等を介して車両１００の駆動輪と接続されている。つまり、第一サンギア１１および第二サンギア２１は、第一遊星歯車機構１０および第二遊星歯車機構２０の出力軸に配置されたギアであり、エンジン１、第一回転電機ＭＧ１、第二回転電機ＭＧ２の動力を駆動輪に対して出力する出力回転要素に対応する。
【００８３】
第二リングギア２３は、クラッチ３３を介して第一キャリア１４およびエンジン１と接続されている。クラッチ３３は、上記第１実施形態のクラッチ３と同様のものとすることができる。ブレーキ３４は、第二リングギア２３の回転を規制する。ブレーキ３４は、上記第１実施形態のブレーキ４と同様のものとすることができる。ブレーキ３４は、第二リングギア２３に対して径方向外側に配置されている。第二リングギア２３の外周には、係合部２３ａが設けられている。ブレーキ３４は、係合部２３ａと係合することにより、第二リングギア２３の回転を規制する。
【００８４】
ＥＣＵ６０は、上記第１実施形態のＥＣＵ５０と同様に、エンジン１、第一回転電機ＭＧ１、第二回転電機ＭＧ２、クラッチ３３およびブレーキ３４を制御する機能を有している。
【００８５】
本実施形態のハイブリッド車両用駆動装置２−１の係合表は、上記第１実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１−１の係合表と同様である。従って、ハイブリッド車両用駆動装置２−１は、ＥＶ−１モード、ＥＶ−２モード、ＨＶ−１モードおよびＨＶ−２モードを実行可能である。
【００８６】
図１３は、第２実施形態のＨＶ−２モードの前進時の共線図、図１４は、第２実施形態に係るハイブリッド車両用駆動装置２−１の理論伝達効率を示す図、図１５は、第２実施形態のＨＶ−２モードのリバース走行時の共線図である。
【００８７】
図１３に示すように、ＥＣＵ６０は、ＨＶ−２モードの前進時に第一回転電機ＭＧ１をエンジン１の反力受けとして機能させる。第一回転電機ＭＧ１は、正回転して負トルクを発生することにより、エンジン１の反力を受け、出力回転要素から出力軸８に動力を出力させることができる。図１３において、実線は、定常走行時や低負荷走行時等の巡航モードにおける共線図の一例である。また、図１３において、破線は、加速中や高負荷走行時等における共線図の一例である。
【００８８】
図１４に示すように、ハイブリッド車両用駆動装置２−１の理論伝達効率は、変速比γ２において最大効率となる。変速比γ２は、第一回転電機ＭＧ１（第一リングギア１３）の回転数が０となる変速比である。変速比γ２は、オーバードライブ側の変速比、すなわち等速よりも小さな変速比である。つまり、ハイブリッド車両用駆動装置２−１では、４要素モードにおいて第一回転電機ＭＧ１で反力を受ける際のメカニカルポイントがハイギア側に構成可能であり、高速時の効率に優れるハイブリッドシステムを構成することができる。
【００８９】
図１５に示すように、ＥＣＵ６０は、ＨＶ−２モードのリバース走行時に第二回転電機ＭＧ２をエンジン１の反力受けとして機能させる。第二回転電機ＭＧ２は、エンジントルクに対する反力トルクを出力し、出力軸８に動力を出力させる。このときに、第二回転電機ＭＧ２は、負トルクを出力する。リバース走行において第二回転電機ＭＧ２が正回転をするように制御すれば、第二回転電機ＭＧ２は発電により反力トルクを発生させることができる。
【００９０】
リバース走行時に、第一回転電機ＭＧ１は、アシストトルクを発生することも、発電を行うことも、力行も発電もせずに空転することも可能である。ＥＣＵ６０は、例えば、バッテリの充電状態ＳＯＣに基づいてリバース走行時の第一回転電機ＭＧ１の動作を決定することができる。ハイブリッド車両用駆動装置２−１は、上記第１実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１−１と同様に、第二回転電機ＭＧ２を反力受けとすることによって、エンジン１の正回転正トルクを負回転負トルクに変換して出力回転要素から出力させることができる。よって、リバース走行時の駆動力が拡大可能となる。
【００９１】
ＥＶ−２モードにおけるもう一つのメカニカルポイントは、上記第１実施形態と同様に、ＨＶ−２モードでリバース走行する際に第二回転電機ＭＧ２の回転数が０となる動作点である。つまり、もう一つのメカニカルポイントは、リバース側、言い換えると負の変速比の領域に発生する。
【００９２】
［第２実施形態の第１変形例］
第２実施形態の第１変形例について説明する。図１６は、第２実施形態の第１変形例に係る車両のスケルトン図である。本変形例のハイブリッド車両用駆動装置２−２において、上記第２実施形態のハイブリッド車両用駆動装置２−１と異なる点は、各構成要素の軸方向の配置である。
【００９３】
図１６に示すように、エンジン１の回転軸２と同軸上には、エンジン１側から順に、第一遊星歯車機構１０、クラッチ３３、第二遊星歯車機構２０、第一回転電機ＭＧ１、ブレーキ３４、第二回転電機ＭＧ２が配置されている。エンジン１、第一回転電機ＭＧ１および第二回転電機ＭＧ２と遊星歯車機構１０，２０との接続関係は、上記第２実施形態と同じである。
【００９４】
［第２実施形態の第２変形例］
第２実施形態の第２変形例について説明する。図１７は、第２実施形態の第２変形例に係る車両のスケルトン図である。本変形例に係るハイブリッド車両用駆動装置２−３において、上記第２実施形態のハイブリッド車両用駆動装置２−１と異なる点は、第二遊星歯車機構２０において、ブレーキ３４に接続された回転要素と出力回転要素とが入れ替わった点である。
【００９５】
図１７に示すように、第二遊星歯車機構２０において、出力回転要素は、第二リングギア２３であり、ブレーキ３４に接続された回転要素は、第二サンギア２１である。第二リングギア２３は、接続部材３５を介して第一サンギア１１と接続されている。接続部材３５は、第二遊星歯車機構２０の径方向外側に配置されている。接続部材３５の外周には、出力ギア７が配置されている。
【００９６】
第二サンギア２１は、回転軸５およびクラッチ３３を介して第一キャリア１４およびエンジン１と接続されている。ブレーキ３４は、第二サンギア２１の回転を規制する。具体的には、ブレーキ３４は、回転軸５の係合部５ａと係合することによって第二サンギア２１の回転を規制する。
【００９７】
上記第２実施形態のハイブリッド車両用駆動装置２−１と同様に、エンジン１に接続された回転要素は、第一キャリア１４であり、第一回転電機ＭＧ１に接続された回転要素は、第一リングギア１３であり、第二回転電機ＭＧ２に接続された回転要素は、第二キャリア２４である。上記第２実施形態のハイブリッド車両用駆動装置２−１とは異なり、出力回転要素は、第一サンギア１１および第二リングギア２３であり、ブレーキ３４は第二サンギア２１の回転を規制する。
【００９８】
図１８は、第２実施形態の第２変形例に係るハイブリッド車両用駆動装置２−３の４要素モードの共線図である。上記第２実施形態のハイブリッド車両用駆動装置２−１と同様に、４要素モードの共線図における各回転要素の並び順は、第一回転電機ＭＧ１に接続された回転要素、エンジン１に接続された回転要素、第二回転電機ＭＧ２に接続された回転要素、出力回転要素の順である。従って、本変形例に係るハイブリッド車両用駆動装置２−３は、上記第２実施形態のハイブリッド車両用駆動装置２−１や上記第２実施形態の第１変形例のハイブリッド車両用駆動装置２−２と同様の効果を奏することができる。
【００９９】
［第２実施形態の第３変形例］
第２実施形態の第３変形例について説明する。図１９は、第２実施形態の第３変形例に係る車両のスケルトン図である。本変形例に係るハイブリッド車両用駆動装置２−４において、上記第２実施形態の第２変形例のハイブリッド車両用駆動装置２−３と異なる点は、各構成要素の軸方向の配置である。
【０１００】
エンジン１の回転軸２と同軸上には、エンジン１に近い側から順に、第一遊星歯車機構１０、クラッチ３３、第二遊星歯車機構２０、第一回転電機ＭＧ１、出力ギア７、第二回転電機ＭＧ２、ブレーキ３４が配置されている。
【０１０１】
出力ギア７は、接続部材３６を介して第二リングギア２３と接続されている。接続部材３６は、円筒形状をなしており、回転軸５と同軸上であって、かつ第二回転電機ＭＧ２の回転軸３２に対して径方向外側に配置されている。第一回転電機ＭＧ１の回転軸３１は、接続部材３６に対して径方向外側に配置されている。
【０１０２】
［その他の変形例］
上記各実施形態のその他の変形例について説明する。上記各実施形態および各変形例のハイブリッド車両用駆動装置１−１，１−２，１−３，１−４，２−１，２−２，２−３，２−４において、ブレーキ４，３４と並列にワンウェイクラッチを設けるようにしてもよい。
【０１０３】
例えば、図１に示す上記第１実施形態のハイブリッド車両用駆動装置１−１の場合、係合部５ａに対してワンウェイクラッチを設けるようにすればよい。ワンウェイクラッチは、係合部５ａの正回転を許容し、負回転を規制する。これにより、ＥＶ−１モードでの発進時に、ブレーキ４を係合することなく発進することが可能となる。ＭＧ２トルクに対してワンウェイクラッチが係合して反力受けとして機能することにより、第二サンギア２１から出力ギア７に動力を伝達させて車両１００を発進させることができる。
【０１０４】
ＥＶ−１モードでの発進時にブレーキ４の係合が不要となるため、停車状態等での電動オイルポンプが不要となり、制御が簡便となると同時に電動オイルポンプ駆動に必要なエネルギーが低減可能となる。
【０１０５】
上記の各実施形態および変形例の遊星歯車機構１０，２０は、シングルピニオン式であるため、歯車の噛み合い回数が少なくなり、損失上有利となる可能性がある。ただし、遊星歯車機構１０，２０は、シングルピニオン式に限定されるものではなく、適宜ダブルピニオン式とされてもよい。
【０１０６】
上記の各実施形態および変形例では、４要素モードの共線図において、エンジン１に接続された回転要素と出力回転要素との間に第二回転電機ＭＧ２に接続された回転要素が位置していたが、これに代えて、第一回転電機ＭＧ１に接続された回転要素が位置していてもよい。
【０１０７】
また、上記の各実施形態および変形例では、差動機構のモードを切り替える切替装置が、クラッチ３とブレーキ４であったが、これには限定されない。切替装置として、他の装置が用いられてもよい。
【０１０８】
上記の各実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行されることができる。
【符号の説明】
【０１０９】
１−１，１−２，１−３，１−４，２−１，２−２，２−３，２−４  ハイブリッド車両用駆動装置
１  エンジン（機関）
３，３３  クラッチ
４，３４  ブレーキ
１０  第一遊星歯車機構
１１  第一サンギア（Ｓ１）
１３  第一リングギア（Ｒ１）
１４  第一キャリア（Ｃ１）
２０  第二遊星歯車機構
２１  第二サンギア（Ｓ２）
２３  第二リングギア（Ｒ２）
２４  第二キャリア（Ｃ２）
５０，６０  ＥＣＵ
１００  車両
ＭＧ１  第一回転電機
ＭＧ２  第二回転電機
【図１】
2013145193.tif 000003
【図２】
2013145193.tif 000004
【図３】
2013145193.tif 000005
【図４】
2013145193.tif 000006
【図５】
2013145193.tif 000007
【図６】
2013145193.tif 000008
【図７】
2013145193.tif 000009
【図８】
2013145193.tif 000010
【図９】
2013145193.tif 000011
【図１０】
2013145193.tif 000012
【図１１】
2013145193.tif 000013
【図１２】
2013145193.tif 000014
【図１３】
2013145193.tif 000015
【図１４】
2013145193.tif 000016
【図１５】
2013145193.tif 000017
【図１６】
2013145193.tif 000018
【図１７】
2013145193.tif 000019
【図１８】
2013145193.tif 000020
【図１９】
2013145193.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月25日(2014.9.25)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関と、第一回転電機と、第二回転電機と、第一差動機構と、第二差動機構と、切替装置とを備え、
前記第一差動機構と前記第二差動機構とは出力回転要素を介して接続され、
前記機関、前記第一回転電機および前記第二回転電機は、前記第一差動機構および前記第二差動機構の回転要素のうち互いに異なる回転要素にそれぞれ接続され、
前記切替装置は、前記第一差動機構と前記第二差動機構とが互いに独立して差動回転する独立モードと、前記第一差動機構の一の回転要素と前記第二差動機構の一の回転要素とが連結された４要素モードとを切り替え、
前記４要素モードは、前記機関に接続された回転要素と、前記第一回転電機に接続された回転要素と、前記第二回転電機に接続された回転要素と、前記出力回転要素とが差動回転し、
前記４要素モードにおける共線図において、前記機関に接続された回転要素と前記出力回転要素との間に、前記第一回転電機に接続された回転要素あるいは前記第二回転電機に接続された回転要素のいずれかが位置する
ことを特徴とするハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項２】
前記４要素モードにおける共線図において、前記回転要素の並び順は、前記第一回転電機に接続された回転要素、前記出力回転要素、前記第二回転電機に接続された回転要素、前記機関に接続された回転要素の順である
請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項３】
前記４要素モードにおける共線図において、前記回転要素の並び順は、前記第一回転電機に接続された回転要素、前記機関に接続された回転要素、前記第二回転電機に接続された回転要素、前記出力回転要素の順である
請求項１に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項４】
前記第一差動機構としての第一遊星歯車機構と、
前記第二差動機構としての第二遊星歯車機構と、
前記切替装置としてのクラッチと、
ブレーキとを備え、
前記機関に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のサンギアであり、
前記第一回転電機に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のリングギアであり、
前記第二回転電機に接続された回転要素は、前記第二遊星歯車機構のキャリアであり、
前記出力回転要素は、前記第一遊星歯車機構のキャリアおよび前記第二遊星歯車機構のサンギアであり、
前記第二遊星歯車機構のリングギアは、前記クラッチを介して前記第一遊星歯車機構のサンギアおよび前記機関と接続されており、
前記ブレーキは、前記第二遊星歯車機構のリングギアの回転を規制する
請求項１または２に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項５】
前記第一差動機構としての第一遊星歯車機構と、
前記第二差動機構としての第二遊星歯車機構と、
前記切替装置としてのクラッチと、
ブレーキとを備え、
前記機関に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のサンギアであり、
前記第一回転電機に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のリングギアであり、
前記第二回転電機に接続された回転要素は、前記第二遊星歯車機構のキャリアであり、
前記出力回転要素は、前記第一遊星歯車機構のキャリアおよび前記第二遊星歯車機構のリングギアであり、
前記第二遊星歯車機構のサンギアは、前記クラッチを介して前記第一遊星歯車機構のサンギアおよび前記機関と接続されており、
前記ブレーキは、前記第二遊星歯車機構のサンギアの回転を規制する
請求項１または２に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項６】
前記第一差動機構としての第一遊星歯車機構と、
前記第二差動機構としての第二遊星歯車機構と、
前記切替装置としてのクラッチと、
ブレーキとを備え、
前記機関に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のキャリアであり、
前記第一回転電機に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のリングギアであり、
前記第二回転電機に接続された回転要素は、前記第二遊星歯車機構のキャリアであり、
前記出力回転要素は、前記第一遊星歯車機構のサンギアおよび前記第二遊星歯車機構のサンギアであり、
前記第二遊星歯車機構のリングギアは、前記クラッチを介して前記第一遊星歯車機構のキャリアおよび前記機関と接続されており、
前記ブレーキは、前記第二遊星歯車機構のリングギアの回転を規制する
請求項１または３に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【請求項７】
前記第一差動機構としての第一遊星歯車機構と、
前記第二差動機構としての第二遊星歯車機構と、
前記切替装置としてのクラッチと、
ブレーキとを備え、
前記機関に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のキャリアであり、
前記第一回転電機に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のリングギアであり、
前記第二回転電機に接続された回転要素は、前記第二遊星歯車機構のキャリアであり、
前記出力回転要素は、前記第一遊星歯車機構のサンギアおよび前記第二遊星歯車機構のリングギアであり、
前記第二遊星歯車機構のサンギアは、前記クラッチを介して前記第一遊星歯車機構のキャリアおよび前記機関と接続されており、
前記ブレーキは、前記第二遊星歯車機構のサンギアの回転を規制する
請求項１または３に記載のハイブリッド車両用駆動装置。
【手続補正２】
【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】
上記ハイブリッド車両用駆動装置において、前記第一差動機構としての第一遊星歯車機構と、前記第二差動機構としての第二遊星歯車機構と、前記切替装置としてのクラッチと、ブレーキとを備え、前記機関に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のサンギアであり、前記第一回転電機に接続された回転要素は、前記第一遊星歯車機構のリングギアであり、前記第二回転電機に接続された回転要素は、前記第二遊星歯車機構のキャリアであり、前記出力回転要素は、前記第一遊星歯車機構のキャリアおよび前記第二遊星歯車機構のリングギアであり、前記第二遊星歯車機構のサンギアは、前記クラッチを介して前記第一遊星歯車機構のサンギアおよび前記機関と接続されており、前記ブレーキは、前記第二遊星歯車機構のサンギアの回転を規制することが好ましい。
【国際調査報告】
2013145193.tif 000022
2013145193.tif 000023
2013145193.tif 000024