(57)【要約】  駆動装置（１Ａ）は、内燃機関（２）と、第１モータ・ジェネレータ（３）と、車両の駆動輪（Ｄｗ）に動力を伝達するための出力部（４）と、第２モータ・ジェネレータ（５）と、サンギア（Ｓ１１）、リングギア（Ｒ１１）及びキャリア（Ｃ１１）を有する第１差動機構（６Ａ）と、サンギア（Ｓ１２）、リングギア（Ｒ１２）及びキャリア（Ｃ１２）を有する第２差動機構（７Ａ）と、サンギア（Ｓ１１）とリングギア（Ｒ１２）とを連結する連結部材（２８）と、サンギア（Ｓ１１）及びリングギアをケース（１０）に対して拘束する固定状態とその拘束を解放する解放状態とを切り替え可能なブレーキ（２９）とを備えている。
2011128998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、第１回転電機と、車両の駆動輪に動力を伝達するための出力部と、第２回転電機と、相互に差動回転可能な３つの回転要素を持ち前記３つの回転要素のいずれか一つの第１回転要素に前記内燃機関が、前記３つの回転要素の他の一つの第２回転要素に前記第１回転電機がそれぞれ連結された第１差動機構と、相互に差動回転可能な３つの回転要素を持ち前記３つの回転要素のいずれか一つの第１回転要素に前記出力部が、前記３つの回転要素の他の一つの第２回転要素に前記第２回転電機がそれぞれ連結された第２差動機構と、前記第１差動機構の前記３つの回転要素の残りの第３回転要素と、前記第２差動機構の前記３つの回転要素の残りの第３回転要素とを一体回転できるように連結する連結部材と、前記連結部材にて互いに連結された前記第１差動機構の前記第３回転要素及び前記第２差動機構の前記第３回転要素を固定部材に対して拘束する固定状態と、その拘束を解放する解放状態とを切り替え可能な係合手段と、を備える車両の駆動装置。
【請求項２】
前記係合手段にて前記固定状態に切り替えられている場合に、前記第２回転電機の回転数が前記出力部の回転数よりも高回転になるように前記第２差動機構が構成されている請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第１差動機構の前記第１回転要素又は前記第２回転要素のいずれか一つの回転要素と、前記第２差動機構の前記第１回転要素又は前記第２回転要素のいずれか一つの回転要素との間に介在し、これら回転要素を一体回転可能に連結する連結状態と、その連結を解放する解放状態とを切り替え可能なクラッチを更に備える請求項１又は２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第１差動機構は前記３つの回転要素としてサンギア、リングギア及びキャリアが設けられたシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成され、かつ前記第２差動機構は、前記３つの回転要素としてサンギア、リングギア及びキャリアが設けられたシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されており、
前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアであるか、前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記リングギアであるか、又は前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記リングギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記リングギアである請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアであり、
前記係合手段は、前記第１回転電機、前記第１差動機構、前記第２差動機構、前記第２回転電機及び前記出力部の各構成要素を挟んで、前記内燃機関の反対側に配置されている請求項４に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記リングギアである請求項４に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源として内燃機関及び回転電機が設けられた車両の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
遊星歯車機構である差動機構のキャリアに内燃機関が、サンギアに第１モータ・ジェネレータが、リングギアに駆動輪に動力を伝達する出力軸がそれぞれ連結されるとともに、出力軸に第２モータ・ジェネレータが連結された車両の駆動装置であって、差動機構と第２モータ・ジェネレータとの間に介在して出力軸の動力伝達を断続させるクラッチと、出力軸に連結されるリングギアの固定とその解放とを切り替え可能なブレーキとを備えたものが知られている（特許文献１）。この駆動装置は、クラッチ及びブレーキを適宜操作することにより、内燃機関の動力の全てを第１モータ・ジェネレータで電力に変換して第２モータ・ジェネレータを駆動するシリーズハイブリッドモードと、内燃機関の動力を差動機構にて２つに分割し、一方の動力を第１モータ・ジェネレータで電力に変換して第２モータ・ジェネレータを駆動するとともに、他方の動力を出力軸に伝達するシリーズパラレルハイブリッドモードとの間で駆動モードを切り替えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３７３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の駆動装置は、出力軸と第２モータ・ジェネレータとが一定のギア比で結合されているため、これらの回転速度比が駆動モードの切替前後で不変である。このため、低速域から高速域に亘って一定の回転速度比で第２モータ・ジェネレータを動作させる必要があるので、第２モータ・ジェネレータに必要な最大トルクが増大する。これにより、第２モータ・ジェネレータが大型化するおそれがある。【０００５】
そこで、本発明は、第２回転電機の大型化を抑制できる車両の駆動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】
本発明の駆動装置は、内燃機関と、第１回転電機と、車両の駆動輪に動力を伝達するための出力部と、第２回転電機と、相互に差動回転可能な３つの回転要素を持ち前記３つの回転要素のいずれか一つの第１回転要素に前記内燃機関が、前記３つの回転要素の他の一つの第２回転要素に前記第１回転電機がそれぞれ連結された第１差動機構と、相互に差動回転可能な３つの回転要素を持ち前記３つの回転要素のいずれか一つの第１回転要素に前記出力部が、前記３つの回転要素の他の一つの第２回転要素に前記第２回転電機がそれぞれ連結された第２差動機構と、前記第１差動機構の前記３つの回転要素の残りの第３回転要素と、前記第２差動機構の前記３つの回転要素の残りの第３回転要素とを一体回転できるように連結する連結部材と、前記連結部材にて互いに連結された前記第１差動機構の前記第３回転要素及び前記第２差動機構の前記第３回転要素を固定部材に対して拘束する固定状態と、その拘束を解放する解放状態とを切り替え可能な係合手段と、を備えるものである。【０００７】
この駆動装置によれば、第１差動機構の第３回転要素と第２差動機構の第３回転要素とが互いに連結されていて、かつ互いに連結されたこれらの回転要素の固定部材に対する拘束と解放とが係合手段にて切り替えられる。そのため、係合手段にて固定状態に切り替えられることにより、第１差動機構の第３回転要素が固定されるため、内燃機関の動力が第１差動機構を介して第１回転電機に伝達されて全て電力に変換される。第２回転電機はその変換された電力にて駆動され、第２回転電機の駆動力は第２差動機構を介して出力部へ出力される。即ち、係合手段にて固定状態へ切り替えられることにより、シリーズハイブリッドモードを実現できる。一方、係合手段にて解放状態に切り替えられることにより、内燃機関の動力が第１差動機構にて２つに分割され、一方の動力が第１回転電機に伝達され、他方の動力は第２差動機構に伝達される。第１回転電機に伝達された一方の動力は第１回転電機にて電力に変換され、その変換された電力にて第２回転電機が駆動される。第２回転電機の駆動力と第２差動機構に伝達された他方の動力とが第２差動機構にて合成されて出力部４へ伝達される。即ち、係合手段にて解放状態へ切り替えられることにより、シリーズパラレルハイブリッドモードを実現できる。【０００８】
シリーズハイブリッドモードの場合は固定状態にあるので、第２差動機構の第３回転要素は固定されている。従って、第２回転電機と出力部との回転速度比は第２差動機構で定まる速度比で固定される。係合手段にて固定状態から解放状態へ切り替えられてシリーズハイブリッドモードからシリーズパラレルハイブリッドモードへ移行すると、第２差動機構の第３回転要素は第１差動機構の第３回転要素と同一回転速度で回転できる。従って、内燃機関及び第１回転電機の動作を制御することによって、第２回転電機と出力部との回転速度比を無段階に変化させることが可能になる。これにより、速度域に応じて駆動モードを使い分けることで第２回転電機に必要な最大トルクを抑えることが可能になるので、第２回転電機の大型化を抑制できる。なお、本発明において、回転電機とは、電動機、発電機及びこれらの機能を兼備するモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念である。【０００９】
本発明の駆動装置の一態様において、前記係合手段にて前記固定状態に切り替えられている場合に、前記第２回転電機の回転数が前記出力部の回転数よりも高回転になるように前記第２差動機構が構成されていてもよい。この態様によれば、第２回転電機の回転が第２差動機構にて減速されるため、第２回転電機の駆動力を第２差動機構にて増幅することができる。従って、第２回転電機の大型化をより一層低減できる。【００１０】
本発明の駆動装置の一態様において、前記第１差動機構の前記第１回転要素又は前記第２回転要素のいずれか一つの回転要素と、前記第２差動機構の前記第１回転要素又は前記第２回転要素のいずれか一つの回転要素との間に介在し、これら回転要素を一体回転可能に連結する連結状態と、その連結を解放する解放状態とを切り替え可能なクラッチを更に備えてもよい。この態様によれば、係合手段が解放状態に切り替えられたシリーズパラレルハイブリッドモード時にクラッチを連結状態とすることにより、第１差動機構及び第２差動機構の各回転要素のうちの２要素が同一の回転速度となるので、第１差動機構の共線図と第２差動機構の共線図とが一直線上に重なる。従って、各共線図が一直線上に重ならない場合に比べて制御対象の数が限定されるので制御が容易になる利点がある。【００１１】
本発明の駆動装置の一態様において、前記第１差動機構は前記３つの回転要素としてサンギア、リングギア及びキャリアが設けられたシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成され、かつ前記第２差動機構は、前記３つの回転要素としてサンギア、リングギア及びキャリアが設けられたシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されており、前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアであるか、前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記リングギアであるか、又は前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記リングギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記リングギアであってもよい。この態様によれば、第１差動機構及び第２差動機構の各共線図の端部に位置する回転要素同士が同一回転速度となる。従って、係合手段が固定状態のシリーズハイブリッドモード時に第１回転電機及び第２回転電機のそれぞれが同一方向に回転するので、第１回転電機及び第２回転電機が互いに逆方向に回転する場合と比べてシリーズハイブリッドモードからシリーズパラレルハイブリッドモードへ切り替えを容易に行うことができる。【００１２】
この態様においては、前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアであり、前記係合手段は、前記第１回転電機、前記第１差動機構、前記第２差動機構、前記第２回転電機及び前記出力部の各構成要素を挟んで、前記内燃機関の反対側に配置されていてもよい。この場合には、係合手段が各構成要素を挟んで内燃機関の反対側に配置されているため、各構成要素の外周に配置される場合に比べて係合手段の外径を小さくできる。これにより、駆動装置の径方向の小型化に貢献できる。【００１３】
また、この態様においては、前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記リングギアであってもよい。この場合には、第２差動機構の共線図において第３回転要素から第２回転要素までの距離が、他の要素を連結する場合に比べて離れていないので、第２回転電機の減速比を適正にすることができ、かつ第１回転電機の過回転を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の形態に係る駆動装置の全体構成を概略的に示したスケルトン図。
【図２】ブレーキ及びクラッチの作動係合表を示した図。
【図３】第１の形態に係る第１差動機構及び第２差動機構の各共線図を示した図。
【図４】第２の形態に係る駆動装置の全体構成を概略的に示したスケルトン図。
【図５】第２の形態に係る第１差動機構及び第２差動機構の各共線図を示した図。
【図６】第３の形態に係る駆動装置の全体構成を概略的に示したスケルトン図。
【図７】第３の形態に係る第１差動機構及び第２差動機構の各共線図を示した図。
【図８】第４の形態に係る駆動装置の全体構成を概略的に示したスケルトン図。
【図９】第４の形態に係る第１差動機構及び第２差動機構の各共線図を示した図。
【図１０Ａ】Ｖ結合型の第１変形例に係る共線図を示した図。
【図１０Ｂ】Ｖ結合型の第２変形例に係る共線図を示した図。
【図１０Ｃ】Ｖ結合型の第３変形例に係る共線図を示した図。
【図１０Ｄ】Ｖ結合型の第４変形例に係る共線図を示した図。
【図１０Ｅ】Ｖ結合型の第５変形例に係る共線図を示した図。
【図１０Ｆ】Ｖ結合型の第６変形例に係る共線図を示した図。
【図１１Ａ】Ｔ結合型の第１変形例に係る共線図を示した図。
【図１１Ｂ】Ｔ結合型の第２変形例に係る共線図を示した図。
【図１１Ｃ】Ｔ結合型の第３変形例に係る共線図を示した図。
【図１１Ｄ】Ｔ結合型の第４変形例に係る共線図を示した図。
【図１１Ｅ】Ｔ結合型の第５変形例に係る共線図を示した図。
【図１１Ｆ】Ｔ結合型の第６変形例に係る共線図を示した図。
【図１１Ｇ】Ｔ結合型の第７変形例に係る共線図を示した図。
【図１２Ａ】Ｘ結合型の第１変形例に係る共線図を示した図。
【図１２Ｂ】Ｘ結合型の第２変形例に係る共線図を示した図。
【図１２Ｃ】Ｘ結合型の第３変形例に係る共線図を示した図。
【図１２Ｄ】Ｘ結合型の第４変形例に係る共線図を示した図。
【図１２Ｅ】Ｘ結合型の第５変形例に係る共線図を示した図。
【図１２Ｆ】Ｘ結合型の第６変形例に係る共線図を示した図。
【図１２Ｇ】Ｘ結合型の第７変形例に係る共線図を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の形態）
図１は本発明の第１の形態に係る駆動装置の全体構成を概略的に示したスケルトン図である。駆動装置１Ａは車両に搭載されて使用される。駆動装置１Ａが搭載された車両は内燃機関を走行用の駆動力源として備え、かつ電動機を他の走行用の駆動力源として備えたハイブリッド車両として機能する。駆動装置１Ａは駆動輪と駆動力源とが車両前部に位置するＦＦレイアウトの車両への搭載に適している。
【００１６】
駆動装置１Ａは、内燃機関２と、第１回転電機としての第１モータ・ジェネレータ３と、車両の駆動輪Ｄｗに動力を伝達するための出力部４と、第２回転電機としての第２モータ・ジェネレータ５と、内燃機関３及び第１モータ・ジェネレータ３がそれぞれ連結された第１差動機構６Ａと、出力部４及び第２モータ・ジェネレータ５がそれぞれ連結された第２差動機構７Ａとを備えている。
【００１７】
内燃機関２は、火花点火型の多気筒内燃機関として構成されており、その動力は入力軸９を介して第１差動機構６Ａに伝達される。入力軸９と内燃機関２との間には不図示のダンパが介在しており、そのダンパにより内燃機関２のトルク変動が吸収される。
【００１８】
第１モータ・ジェネレータ３と第２モータ・ジェネレータ５とは同様の構成を持っていて、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えている。第１モータ・ジェネレータ３は、ケース１０に固定されたステータ１２と、そのステータ１２の内周側に同軸に配置されたロータ１３とを備えている。第２モータ・ジェネレータ５も同様に、ケース１０に固定されたステータ１４と、そのステータ１４の内周側に同軸に配置されたロータ１５とを備えている。第１モータ・ジェネレータ３と第２モータ・ジェネレータ５とは不図示のバッテリやインバータ等の電気機器を介して電気的に接続されている。
【００１９】
出力部４は、第２差動機構７Ａから出力された動力を駆動輪Ｄｗに伝達するため、第２差動機構７Ａに連結された出力ギア１８と、動力を左右の駆動輪Ｄｗに分配する差動装置１９と、出力ギア１８の動力を差動装置１９に伝達するギア列２０とを有する。ギア列２０は出力ギア１８に噛み合う大径ギア２１と、その大径ギア２１と同軸でかつ大径ギア２１よりも歯数が少ない小径ギア２２とを含んでいる。小径ギア２２は差動装置１９のケースに設けられたリングギア２３に噛み合っている。
【００２０】
第１差動機構６Ａは相互に差動回転可能な３つの回転要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。第１差動機構６Ａは外歯歯車であるサンギアＳ１１と、そのサンギアＳ１１に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲ１１と、これらのギアＳ１１、Ｒ１１に噛み合うピニオンＰ１１を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ１１とを備えている。本形態では、内燃機関２が入力軸９を介してキャリアＣ１１に、第１モータ・ジェネレータ３がリングギアＲ１１にそれぞれ連結されている。従って、キャリアＣ１１は本発明に係る第１回転要素に、リングギアＲ１１は本発明に係る第２回転要素にそれぞれ相当し、残りの回転要素であるサンギアＳ１１は本発明に係る第３回転要素に相当する。
【００２１】
第２差動機構７Ａは相互に差動回転可能な３つの回転要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。第２差動機構７Ａは外歯歯車であるサンギアＳ１２と、そのサンギアＳ１２に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲ１２と、これらのギアＳ１２、Ｒ１２に噛み合うピニオンＰ１２を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ１２とを備えている。本形態では、出力部４がキャリアＣ１２に、第２モータ・ジェネレータ５がサンギアＳ１２にそれぞれ連結されている。従って、キャリアＣ１２は本発明に係る第１回転要素に、サンギアＳ１２は本発明に係る第２回転要素にそれぞれ相当し、残りの回転要素であるリングギアＲ１２は本発明に係る第３回転要素に相当する。
【００２２】
駆動装置１Ａには、第１差動機構６ＡのサンギアＳ１１と、第２差動機構７ＡのリングギアＲ１２とを一体回転できるように互いに連結する連結部材２８と、第１差動機構６ＡのサンギアＳ１１及び第２差動機構７ＡのリングギアＲ１２を固定部材であるケース１０に拘束する固定状態とその拘束を解放する解放状態とを切り替える係合手段としてのブレーキ２９とがそれぞれ設けられている。また、駆動装置１Ａには、第１差動機構６ＡのキャリアＣ１１と第２差動機構７ＡのサンギアＳ１２との間に介在し、これらの要素を一体回転可能に連結する連結状態と、その連結を解放する解放状態とを切り替えるクラッチ３０が設けられている。
【００２３】
駆動装置１Ａは、ブレーキ２９及びクラッチ３０を操作することにより、シリーズハイブリッドモードとシリーズパラレルハイブリッドモードとの間で駆動モードを切り替えている。これらの駆動モードは、ブレーキ２９及びクラッチ３０を図２の作動係合表に示した状態に操作することにより実現される。なお、図２の「ＯＮ」はブレーキ２９及びクラッチ３０の各操作状態が係合状態（作動状態）であることを意味し、「ＯＦＦ」はブレーキ２９及びクラッチ３０の各操作状態が解放状態（非作動状態）であることを意味する。
【００２４】
図２に示したように、シリーズハイブリッドモードは、ブレーキ２９がＯＮに、クラッチ２９がＯＦＦにそれぞれ操作されることにより実現される。ブレーキ２９がＯＮにされると、第１差動機構６ＡのサンギアＳ１１が固定される。そして、クラッチ３０がＯＦＦにされると、第１差動機構６ＡのキャリアＣ１１から第２差動機構７ＡのサンギアＳ１２への動力伝達が遮断される。これにより、内燃機関２の動力が第１差動機構６Ａを介して第１モータ・ジェネレータ３に伝達されて、第１モータ・ジェネレータ３にて全て電力に変換される。正確には、内燃機関２の動力から噛み合い損失や変換損失等の各種損失を除いたものが第１モータ・ジェネレータ３にて電力に変換される。第２モータ・ジェネレータ５はその変換された電力にて駆動され、その駆動力は第２差動機構７Ａを介して出力部４へ出力される。こうして、シリーズハイブリッドモードが実現される。
【００２５】
一方、シリーズパラレルハイブリッドモードは、ブレーキ２９がＯＦＦに、クラッチ３０がＯＮにそれぞれ操作されることにより実現される。ブレーキ２９がＯＦＦにされると、第１差動機構６ＡのサンギアＳ１１と第２差動機構７ＡのリングギアＲ１２とが一体回転可能となるので、内燃機関２の動力は第１差動機構６Ａによって２つに分割され、一方の動力が第１モータ・ジェネレータ３に伝達され、他方の動力が第２差動機構７Ａに伝達される。第１モータ・ジェネレータ３に伝達された一方の動力は第１モータ・ジェネレータ３にて電力に変換され、その変換された電力にて第２モータ・ジェネレータ５が駆動される。第２モータ・ジェネレータ５の駆動力と第２差動機構７Ａに伝達された他方の動力とが第２差動機構７Ａにて合成されて出力部４へ伝達される。こうして、シリーズパラレルハイブリッドモードが実現される。
【００２６】
駆動モードが切り替えられる切り替え過渡時には、ブレーキ２９及びクラッチ３０の両方がＯＦＦに操作される。従って、シリーズハイブリッドモードからシリーズパラレルハイブリッドモードへ切り替えられる場合は、まずブレーキ２９がＯＮからＯＦＦに操作されて過渡状態に移行し、その後クラッチ３０がＯＦＦからＯＮに操作されてシリーズパラレルハイブリッドモードへ移行する。反対に、シリーズパラレルハイブリッドモードからシリーズハイブリッドモードへ切り替えられる場合は、まずクラッチ３０がＯＮからＯＦＦに操作されて過渡状態に移行し、その後ブレーキ２９がＯＦＦからＯＮに操作されてシリーズハイブリッドモードへ移行する。なお、過渡状態の場合は、シリーズパラレルハイブリッドモードと同様に内燃機関１の動力の一部が電気的に変換されずに第２差動機構７Ａに伝達されるため、この状態をシリーズパラレルハイブリッドモードとして活用することも可能である。
【００２７】
図３は、第１差動機構６Ａ及び第２差動機構７Ａの各共線図を示している。なお、図中の「Ｅｎｇ」は内燃機関２を、「ＭＧ１」は第１モータ・ジェネレータ３を、「ＭＧ２」は第２モータ・ジェネレータ５を、「Ｏｕｔ」は出力部４（出力ギア１８）をそれぞれ意味する。以下、特に断わりがない限り共線図に示された符号の意味は上記に従う。駆動装置１Ａは第１差動機構６ＡのサンギアＳ１１と第２差動機構７ＡのリングギアＲ１２とが連結されている。このため、図３から明らかなように、各共線図の端部に位置する回転要素同士が同一回転速度となる。シリーズハイブリッドモードの場合はブレーキ２９にてサンギアＳ１１及びリングギアＲ１２がケース１０に拘束されるため、これらの回転速度が０となる。一方、シリーズパラレルハイブリッドモードの場合はサンギアＳ１１及びリングギアＲ１２の拘束が解放されてクラッチ３０がＯＮされるので、第１差動機構６ＡのキャリアＣ１１と第２差動機構７ＡのサンギアＳ１２と結合されて同一回転速度となる。そのため、各共線図が一直線上に重なることとなる。そのため、各共線図が一直線上に重ならない場合に比べて制御対象の数が限定されるので制御が容易になる利点がある。
【００２８】
図３を参照すれば理解できるように、シリーズハイブリッドモードの場合は第２差動機構７ＡのリングギアＲ１２の回転速度が０となるため、第２モータ・ジェネレータ５と出力部４（出力ギア１８）との回転速度比は第２差動機構７Ａで定まる速度比で固定される。シリーズハイブリッドモードからシリーズパラレルハイブリッドモードへ移行すると、第２差動機構７ＡのリングギアＲ１２は第１差動機構６ＡのサンギアＳ１１と同一回転速度で回転できるので、内燃機関２及び第１モータ・ジェネレータ３の動作を制御することによって、第２モータ・ジェネレータ５と出力部４との回転速度比を無段階に変化させることが可能になる。これにより、速度域に応じて駆動モードを使い分けることで第２モータ・ジェネレータ５に必要な最大トルクを抑えることが可能になるので、第２モータ・ジェネレータ５の大型化を抑制できる。
【００２９】
また、シリーズハイブリッドモードにおいては、第２モータ・ジェネレータ５の回転数が出力部４の回転数よりも常に高回転になる。つまり、第２モータ・ジェネレータ５の回転が第２差動機構７Ａにて減速されるため、第２モータ・ジェネレータ５の駆動力を第２差動機構７Ａにて増幅できる。従って、第２モータ・ジェネレータ５の大型化を一層低減できる。更に、シリーズハイブリッドモード時には各共線図の端部に位置するサンギアＳ１１及びリングギアＲ１２の回転速度が０となるため、第１モータ・ジェネレータ３及び第２モータ・ジェネレータ５のそれぞれが同一方向に回転する。従って、第１モータ・ジェネレータ３及び第２モータ・ジェネレータ５が互いに逆方向に回転する場合と比べてシリーズハイブリッドモードからシリーズパラレルハイブリッドモードへ切り替えを容易に行うことができる。更に、サンギアＳ１１とリングギアＲ１２とが連結されるため、第２差動機構７Ａの共線図において、リングギアＲ１２とキャリアＣ１２との距離が他の要素を連結する場合に比べて離れていないので、つまり当該距離がサンギアＳ１２とキャリアＣ１２との距離を１とした場合に１よりも小さくなるので、第２モータ・ジェネレータ５の減速比を適正にすることができ、かつ第１モータ・ジェネレータ３の過回転を抑制することができる。
【００３０】
（第２の形態）
次に、本発明の第２の形態を図４及び図５を参照しながら説明する。なお、以下においては、第１の形態と共通の構成には同一の参照符号を図面に付して説明を省略する。図４は第２の形態に係る駆動装置の全体構成を概略的に示したスケルトン図である。駆動装置１Ｂは第１差動機構６Ｂと第２差動機構７Ｂとを備えている。
【００３１】
第１差動機構６Ｂは相互に差動回転可能な３つの回転要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。第１差動機構６Ｂは外歯歯車であるサンギアＳ２１と、そのサンギアＳ２１に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲ２１と、これらのギアＳ２１、Ｒ２１に噛み合うピニオンＰ２１を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ２１とを備えている。本形態では、内燃機関２が入力軸９を介してキャリアＣ２１に、第１モータ・ジェネレータ３がリングギアＲ２１にそれぞれ連結されている。従って、キャリアＣ２１は本発明に係る第１回転要素に、リングギアＲ２１は本発明に係る第２回転要素にそれぞれ相当し、残りの回転要素であるサンギアＳ２１は本発明に係る第３回転要素に相当する。
【００３２】
第２差動機構７Ｂは相互に差動回転可能な３つの回転要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。第２差動機構７Ｂは外歯歯車であるサンギアＳ２２と、そのサンギアＳ２２に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲ２２と、これらのギアＳ２２、Ｒ２２に噛み合うピニオンＰ２２を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ２２とを備えている。本形態では、出力部４がキャリアＣ２２に、第２モータ・ジェネレータ５がリングギアＲ２２にそれぞれ連結されている。従って、キャリアＣ２２は本発明に係る第１回転要素に、リングギアＲ２２は本発明に係る第２回転要素にそれぞれ相当し、残りの回転要素であるサンギアＳ２２は本発明に係る第３回転要素に相当する。
【００３３】
駆動装置１Ｂには、第１差動機構６ＢのサンギアＳ２１と、第２差動機構７ＢのサンギアＳ２２とを一体回転できるように連結する連結部材３４が設けられている。連結部材３４は、入力軸９の軸線上に延びており、第２モータ・ジェネレータ５及び出力部４を貫いている。連結部材３４の端部３４ａには係合手段としてのブレーキ３５が設けられている。ブレーキ３５は連結部材３４のケース１０への拘束とその解除とを切り替えることができる。即ちブレーキ３５は第１差動機構６ＢのサンギアＳ２１及び第２差動機構７ＢのサンギアＳ２２をケース１０に拘束する固定状態とその拘束を解放する解放状態とを切り替えることができる。図４から明らかなように、ブレーキ３５は第１モータ・ジェネレータ３、第１差動機構６Ｂ、第２差動機構７Ｂ、第２モータ・ジェネレータ５及び出力部４の各構成要素を挟んで、内燃機関２の反対側に配置されている。そのため、図１に示した第１の形態のブレーキ２９のように構成要素の外周に配置される場合に比べて、ブレーキ３５の外径を小さくすることができる。これにより、駆動装置１Ｂの径方向の小型化に貢献できる。
【００３４】
駆動装置１Ｂには、第１差動機構６ＢのキャリアＣ２１と第２差動機構７ＢのリングギアＲ２２との間に介在し、これらの要素を一体回転可能に連結する連結状態と、その連結を解放する解放状態とを切り替えるクラッチ３６が設けられている。
【００３５】
駆動装置１Ｂは、第１の形態と同様に、ブレーキ３５及びクラッチ３６を図２の作動係合表に示された状態に操作することで、シリーズハイブリッドモードとシリーズパラレルハイブリッドモードとの間で駆動モードを切り替えることができる。図５は第１差動機構６Ｂ及び第２差動機構７Ｂの各共線図を示している。
【００３６】
図５から明らかなように、駆動装置１Ｂは、（１）シリーズパラレルハイブリッドモード時に各共線図が一直線上に重なる点、（２）シリーズパラレルハイブリッドモード時に第２モータジェネレータ５と出力部４との回転速度比を無段階に変化できる点、（３）シリーズハイブリッドモード時に第２モータ・ジェネレータ５の回転が第２差動機構７Ｂにて常に減速される点、（４）シリーズハイブリッドモード時に各共線図の端部に位置するサンギアＳ２１及びサンギアＳ２２の回転速度が０となることにより第１モータ・ジェネレータ３及び第２モータ・ジェネレータ５のそれぞれが同一方向に回転する点に関して第１の形態に係る駆動装置１Ａと共通し、これらの共通点に関する限り駆動装置１Ａと同一の効果を得ることができる。
【００３７】
（第３の形態）
次に、本発明の第３の形態を図６及び図７を参照しながら説明する。なお、以下においては、第１の形態と共通の構成には同一の参照符号を図面に付して説明を省略する。図６は第３の形態に係る駆動装置の全体構成を概略的に示したスケルトン図である。駆動装置１Ｃは第１差動機構６Ｃと第２差動機構７Ｃとを備えている。
【００３８】
第１差動機構６Ｃは相互に差動回転可能な３つの回転要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。第１差動機構６Ｃは外歯歯車であるサンギアＳ３１と、そのサンギアＳ３１に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲ３１と、これらのギアＳ３１、Ｒ３１に噛み合うピニオンＰ３１を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ３１とを備えている。本形態では、内燃機関２が入力軸９を介してキャリアＣ３１に、第１モータ・ジェネレータ３がサンギアＳ３１にそれぞれ連結されている。従って、キャリアＣ３１は本発明に係る第１回転要素に、サンギアＳ３１は本発明に係る第２回転要素にそれぞれ相当し、残りの回転要素であるリングギアＲ３１は本発明に係る第３回転要素に相当する。
【００３９】
第２差動機構７Ｃは相互に差動回転可能な３つの回転要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。第２差動機構７Ｃは外歯歯車であるサンギアＳ３２と、そのサンギアＳ３２に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲ３２と、これらのギアＳ３２、Ｒ３２に噛み合うピニオンＰ３２を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ３２とを備えている。本形態では、出力部４がリングギアＲ３２に、第２モータ・ジェネレータ５がサンギアＳ３２にそれぞれ連結されている。従って、リングギアＲ３２は本発明に係る第１回転要素に、サンギアＳ３２は本発明に係る第２回転要素にそれぞれ相当し、残りの回転要素であるキャリアＣ３２は本発明に係る第３回転要素に相当する。
【００４０】
駆動装置１Ｃには、第１差動機構６ＣのリングギアＲ３１と、第２差動機構７ＣのキャリアＣ３２とを一体回転できるように連結する連結部材４４と、第１差動機構６ＣのリングギアＲ３１及び第２差動機構７ＣのキャリアＣ３２をケース１０に拘束する固定状態とその拘束を解放する解放状態とを切り替え可能なブレーキ４５と、第１差動機構６ＣのサンギアＳ３１と第２差動機構７ＣのリングギアＲ３２との間に介在し、これらの要素を一体回転可能に連結する連結状態とその連結を解放する解放状態とを切り替えるクラッチ４６が設けられている。
【００４１】
駆動装置１Ｃは、上記各形態と同様に、ブレーキ４５及びクラッチ４６を図２の作動係合表に示された状態に操作することで、シリーズハイブリッドモードとシリーズパラレルハイブリッドモードとの間で駆動モードを切り替えることができる。図７は第１差動機構６Ｃ及び第２差動機構７Ｃの各共線図を示している。この図から明らかなように、駆動装置１Ｃは、（１）シリーズパラレルハイブリッドモード時に各共線図が一直線上に重なる点、（２）シリーズパラレルハイブリッドモード時に第２モータジェネレータ５と出力部４との回転速度比を無段階に変化できる点、及び（３）シリーズハイブリッドモード時に第２モータ・ジェネレータ５の回転が第２差動機構７Ｃにて常に減速される点に関して第１の形態に係る駆動装置１Ａと共通し、これらの共通点に関する限り駆動装置１Ａと同一の効果を得ることができる。
【００４２】
（第４の形態）
次に、本発明の第４の形態を図８及び図９を参照しながら説明する。なお、以下においては、第１の形態と共通の構成には同一の参照符号を図面に付して説明を省略する。図８は第４の形態に係る駆動装置の全体構成を概略的に示したスケルトン図である。駆動装置１Ｄは第１差動機構６Ｄと第２差動機構７Ｄとを備えている。
【００４３】
第１差動機構６Ｄは相互に差動回転可能な３つの回転要素を持つダブルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。第１差動機構６Ｄは外歯歯車であるサンギアＳ４１と、そのサンギアＳ４１に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲ４１と、サンギアＳ４１に噛み合う第１ピニオンＰ４１ａとリングギアＲ４１に噛み合う第２ピニオンＰ４１ｂとを互いに噛み合わせた状態で自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ４１とを備えている。本形態では、内燃機関２が入力軸９を介してキャリアＣ４１に、第１モータ・ジェネレータ３がサンギアＳ４１にそれぞれ連結されている。従って、キャリアＣ４１は本発明に係る第１回転要素に、サンギアＳ４１は本発明に係る第２回転要素にそれぞれ相当し、残りの回転要素であるリングギアＲ４１は本発明に係る第３回転要素に相当する。
【００４４】
第２差動機構７Ｄは相互に差動回転可能な３つの回転要素を持つシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されている。第２差動機構７Ｄは外歯歯車であるサンギアＳ４２と、そのサンギアＳ４２に対して同軸的に配置された内歯歯車であるリングギアＲ４２と、これらのギアＳ４２、Ｒ４２に噛み合うピニオンＰ４２を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ４２とを備えている。本形態では、出力部４がリングギアＲ４２に、第２モータ・ジェネレータ５がサンギアＳ４２にそれぞれ連結されている。従って、リングギアＲ４２は本発明に係る第１回転要素に、サンギアＳ４２は本発明に係る第２回転要素にそれぞれ相当し、残りの回転要素であるキャリアＣ４２は本発明に係る第３回転要素に相当する。
【００４５】
駆動装置１Ｄには、第１差動機構６ＤのリングギアＲ４１と第２差動機構７ＤのキャリアＣ４２とを一体回転できるように連結する連結部材５４が設けられている。第２差動機構７ＤのキャリアＣ４２には入力軸９の軸線上に延びて第２モータ・ジェネレータ５を貫いている延長部材５３が結合されている。延長部材５３の端部５３ａには係合手段としてのブレーキ５５が設けられている。ブレーキ５５は延長部材５３のケース１０への拘束とその解除とを切り替えることができる。即ちブレーキ５５は第１差動機構６ＤのリングギアＲ４１及び第２差動機構６ＤのキャリアＣ４２をケース１０に拘束する固定状態とその拘束を解放する解放状態とを切り替えることができる。図８から明らかなように、ブレーキ５５は第１モータ・ジェネレータ３、第１差動機構６Ｄ、第２差動機構７Ｄ、第２モータ・ジェネレータ５及び出力部４の各構成要素を挟んで、内燃機関２の反対側に配置されている。そのため、第２の形態と同様に、ブレーキ５５の外径を小さくできるので駆動装置１Ｄの径方向の小型化に貢献できる。
【００４６】
駆動装置１Ｄには、第１差動機構６ＤのサンギアＳ４１と第２差動機構７ＤのリングギアＲ４２との間に介在し、これらの要素を一体回転可能に連結する連結状態とその連結を解放する解放状態とを切り替えるクラッチ５６が設けられている。
【００４７】
駆動装置１Ｄは、上記各形態と同様に、ブレーキ５５及びクラッチ５６を図２の作動係合表に示された状態に操作することで、シリーズハイブリッドモードとシリーズパラレルハイブリッドモードとの間で駆動モードを切り替えることができる。図９は第１差動機構６Ｃ及び第２差動機構７Ｃの各共線図を示している。この図から明らかなように、駆動装置１Ｄは、（１）シリーズパラレルハイブリッドモード時に各共線図が一直線上に重なる点、（２）シリーズパラレルハイブリッドモード時に第２モータジェネレータ５と出力部４との回転速度比を無段階に変化できる点、及び（３）シリーズハイブリッドモード時に第２モータ・ジェネレータ５の回転が第２差動機構７Ｄにて常に減速される点に関して第１の形態に係る駆動装置１Ａと共通し、これらの共通点に関する限り駆動装置１Ａと同一の効果を得ることができる。また、駆動装置１Ｄは、各駆動モード及びメカニカルポイントにおける内燃機関１及び第２モータ・ジェネレータ５の各減速比が適正となるように各差動機構６Ｄ、７Ｄを構成することが容易であるので実用性が高い。なお、メカニカルポイントとはブレーキ５５及びクラッチ５６がそれぞれＯＦＦに操作された際に第１モータ・ジェネレータ３の回転速度が０となる運転状態のことである。
【００４８】
（変形例）
本発明は上記各形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内において種々の形態にて実施できる。第１差動機構及び第２差動機構の各回転要素と内燃機関や出力部等の要素との連結形態や第１差動機構と第２差動機構との連結形態は上記各形態に示されたものに限られず、これら連結形態には多数のバリエーションが存在する。第１の形態及び第２の形態は図３及び図５に示したように各共線図の端部に位置する回転要素同士が連結されているので２本の共線図がＶ字状に結合する。そこで、この連結形態をＶ結合型と呼ぶこととする。また、第３の形態は図７に示したように一方の共線図の中央部に位置する回転要素と他方の共線図の端部に位置する回転要素とが連結されているので２本の共線図がＴ字状に結合する。そこで、この連結形態をＴ結合型と呼ぶこととする。また、第４の形態は図９に示したように各共線図の中央部に位置する回転要素同士が連結されているので２本の共線図がＸ字状に結合する。そこで、この連結形態をＸ結合型と呼ぶこととする。
【００４９】
以下、第１差動機構と第２差動機構との連結形態の多数の変形例について、Ｖ結合型、Ｔ結合型及びＸ結合型に分類して説明する。なお、説明を簡略化するため各変形例は共線図のみで説明することとする。各図において、符号の添え字「１」は第１差動機構の回転要素を意味し、添え字「２」は第２差動機構の回転要素を意味する。
【００５０】
（Ｖ結合型）
図１０Ａ〜図１０ＦはＶ結合型の変形例に係る共線図を示している。図１０ＡはＶ結合型の第１変形例に係る共線図を示している。第１変形例は、第１差動機構のリングギアＲ１と第２差動機構のリングギアＲ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のキャリアＣ１と第２差動機構のサンギアＳ２との間にクラッチが設けられる。第１変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が短い。第１変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ１と、第２回転要素としてのサンギアＳ１と、第３回転要素としてのリングギアＲ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ２と、第２回転要素としてのサンギアＳ２と、第３回転要素としてのリングギアＲ２とを有する。
【００５１】
図１０ＢはＶ結合型の第２変形例に係る共線図を示している。第２変形例は、第１差動機構のリングギアＲ１と第２差動機構のリングギアＲ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のサンギアＳ１と第２差動機構のキャリアＣ２との間にクラッチが設けられる。第２変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が長い。第２変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ１と、第２回転要素としてのサンギアＳ１と、第３回転要素としてのリングギアＲ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ２と、第２回転要素としてのサンギアＳ２と、第３回転要素としてのリングギアＲ２とを有する。
【００５２】
図１０ＣはＶ結合型の第３変形例に係る共線図を示している。第３変形例は、第１差動機構のサンギアＳ１と第２差動機構のリングギアＲ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のリングギアＲ１と第２差動機構のキャリアＣ２との間にクラッチが設けられる。第３変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が長い。第３変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ１と、第２回転要素としてのリングギアＲ１と、第３回転要素としてのサンギアＳ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ２と、第２回転要素としてのサンギアＳ２と、第３回転要素としてのリングギアＲ２とを有する。
【００５３】
図１０ＤはＶ結合型の第４変形例に係る共線図を示している。第４変形例は、第１差動機構のリングギアＲ１と第２差動機構のサンギアＳ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のキャリアＣ１と第２差動機構のリングギアＲ２との間にクラッチが設けられる。第４変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が短い。第４変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ１と、第２回転要素としてのサンギアＳ１と、第３回転要素としてのリングギアＲ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ２と、第２回転要素としてのリングギアＲ２と、第３回転要素としてのサンギアＳ２とを有する。
【００５４】
図１０ＥはＶ結合型の第５変形例に係る共線図を示している。第５変形例は、第１差動機構のリングギアＲ１と第２差動機構のサンギアＳ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のサンギアＳ１と第２差動機構のキャリアＣ２との間にクラッチが設けられる。第５変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が長い。第５変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ１と、第２回転要素としてのサンギアＳ１と、第３回転要素としてのリングギアＲ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ２と、第２回転要素としてのリングギアＲ２と、第３回転要素としてのサンギアＳ２とを有する。
【００５５】
図１０ＦはＶ結合型の第６変形例に係る共線図を示している。第６変形例は、第１差動機構のサンギアＳ１と第２差動機構のサンギアＳ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のリングギアＲ１と第２差動機構のキャリアＣ２との間にクラッチが設けられる。第６変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が長い。第６変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ１と、第２回転要素としてのリングギアＲ１と、第３回転要素としてのサンギアＳ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ２と、第２回転要素としてのリングギアＲ２と、第３回転要素としてのサンギアＳ２とを有する。
【００５６】
図１０Ａ〜図１０Ｆに示されたＶ結合型の各変形例は、（１）シリーズパラレルハイブリッドモード時に各共線図が一直線上に重なる点、（２）シリーズパラレルハイブリッドモード時に第２モータジェネレータ５と出力部４との回転速度比を無段階に変化できる点、（３）シリーズハイブリッドモード時に第２モータ・ジェネレータ５の回転が第２差動機構にて常に減速される点、及び（４）シリーズハイブリッドモード時に各共線図の端部に位置する回転要素の回転速度が０となることにより第１モータ・ジェネレータ３及び第２モータ・ジェネレータ５のそれぞれが同一方向に回転する点に関して、Ｖ結合型である第１の形態及び第２の形態と共通し、その共通点に関する限り第１の形態及び第２の形態と同一の効果を得ることができる。
【００５７】
（Ｔ結合型）
図１１Ａ〜図１１ＧはＴ結合型の変形例に係る共線図を示している。図１１ＡはＴ結合型の第１変形例に係る共線図を示している。第１変形例は、第１差動機構のキャリアＣ１と第２差動機構のリングギアＲ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のサンギアＳ１と第２差動機構のサンギアＳ２との間にクラッチが設けられる。第１変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が短い。第１変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのサンギアＳ１と、第２回転要素としてのリングギアＲ１と、第３回転要素としてのキャリアＣ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ２と、第２回転要素としてのサンギアＳ２と、第３回転要素としてのリングギアＲ２とを有する。
【００５８】
図１１ＢはＴ結合型の第２変形例に係る共線図を示している。第２変形例は、第１差動機構のキャリアＣ１と第２差動機構のリングギアＲ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のリングギアＲ１と第２差動機構のサンギアＳ２との間にクラッチが設けられる。第２変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が短い。第２変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのリングギアＲ１と、第２回転要素としてのサンギアＳ１と、第３回転要素としてのキャリアＣ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ２と、第２回転要素としてのサンギアＳ２と、第３回転要素としてのリングギアＲ２とを有する。
【００５９】
図１１ＣはＴ結合型の第３変形例に係る共線図を示している。第３変形例は、第１差動機構のリングギアＲ１と第２差動機構のキャリアＣ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のサンギアＳ１と第２差動機構のサンギアＳ２との間にクラッチが設けられる。第３変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が長い。第３変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ１と、第２回転要素としてのサンギアＳ１と、第３回転要素としてのリングギアＲ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのサンギアＳ２と、第２回転要素としてのリングギアＲ２と、第３回転要素としてのキャリアＣ２とを有する。
【００６０】
図１１ＤはＴ結合型の第４変形例に係る共線図を示している。第４変形例は、第１差動機構のキャリアＣ１と第２差動機構のサンギアＳ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のサンギアＳ１と第２差動機構のリングギアＲ２との間にクラッチが設けられる。第４変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が短い。第４変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのサンギアＳ１と、第２回転要素としてのリングギアＲ１と、第３回転要素としてのキャリアＣ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ２と、第２回転要素としてのリングギアＲ２と、第３回転要素としてのサンギアＳ２とを有する。
【００６１】
図１１ＥはＴ結合型の第５変形例に係る共線図を示している。第５変形例は、第１差動機構のキャリアＣ１と第２差動機構のサンギアＳ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のリングギアＲ１と第２差動機構のリングギアＲ２との間にクラッチが設けられる。第５変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が短い。第５変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのリングギアＲ１と、第２回転要素としてのサンギアＳ１と、第３回転要素としてのキャリアＣ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ２と、第２回転要素としてのリングギアＲ２と、第３回転要素としてのサンギアＳ２とを有する。
【００６２】
図１１ＦはＴ結合型の第６変形例に係る共線図を示している。第６変形例は、第１差動機構のサンギアＳ１と第２差動機構のキャリアＣ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のリングギアＲ１と第２差動機構のサンギアＳ２との間にクラッチが設けられる。第６変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が長い。第６変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ１と、第２回転要素としてのリングギアＲ１と、第３回転要素としてのサンギアＳ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのサンギアＳ２と、第２回転要素としてのリングギアＲ２と、第３回転要素としてのキャリアＣ２とを有する。
【００６３】
図１１ＧはＴ結合型の第７変形例に係る共線図を示している。第７変形例は、第１差動機構のサンギアＳ１と第２差動機構のキャリアＣ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のリングギアＲ１と第２差動機構のリングギアＲ２との間にクラッチが設けられる。第７変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が長い。第７変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのキャリアＣ１と、第２回転要素としてのリングギアＲ１と、第３回転要素としてのサンギアＳ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのリングギアＲ２と、第２回転要素としてのサンギアＳ２と、第３回転要素としてのキャリアＣ２とを有する。
【００６４】
図１１Ａ〜図１１Ｇに示されたＴ結合型の各変形例は、（１）シリーズパラレルハイブリッドモード時に各共線図が一直線上に重なる点、及び（２）シリーズパラレルハイブリッドモード時に第２モータジェネレータ５と出力部４との回転速度比を無段階に変化できる点に関してＴ結合型である第３の形態と共通し、これらの共通点に関する限り第３の形態と同一の効果を得ることができる。
【００６５】
（Ｘ結合型）
図１２Ａ〜図１２ＧはＸ結合型の変形例に係る共線図を示している。図１２ＡはＸ結合型の第１変形例に係る共線図を示している。第１変形例は、第１差動機構のキャリアＣ１と第２差動機構のキャリアＣ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のサンギアＳ１と第２差動機構のサンギアＳ２との間にクラッチが設けられる。第１変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が短い。第１変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのリングギアＲ１と、第２回転要素としてのサンギアＳ１と、第３回転要素としてのキャリアＣ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのサンギアＳ２と、第２回転要素としてのリングギアＲ２と、第３回転要素としてのキャリアＣ２とを有する。
【００６６】
図１２ＢはＸ結合型の第２変形例に係る共線図を示している。第２変形例は、第１差動機構のキャリアＣ１と第２差動機構のキャリアＣ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のリングギアＲ１と第２差動機構のリングギアＲ２との間にクラッチが設けられる。第２変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が短い。第２変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのリングギアＲ１と、第２回転要素としてのサンギアＳ１と、第３回転要素としてのキャリアＣ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのサンギアＳ２と、第２回転要素としてのリングギアＲ２と、第３回転要素としてのキャリアＣ２とを有する。
【００６７】
図１２ＣはＸ結合型の第３変形例に係る共線図を示している。第３変形例は、第１差動機構のキャリアＣ１と第２差動機構のキャリアＣ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のサンギアＳ１と第２差動機構のリングギアＲ２との間にクラッチが設けられる。第３変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が長い。第３変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのサンギアＳ１と、第２回転要素としてのリングギアＲ１と、第３回転要素としてのキャリアＣ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのサンギアＳ２と、第２回転要素としてのリングギアＲ２と、第３回転要素としてのキャリアＣ２とを有する。
【００６８】
図１２ＤはＸ結合型の第４変形例に係る共線図を示している。第４変形例は、第１差動機構のキャリアＣ１と第２差動機構のキャリアＣ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のリングギアＲ１と第２差動機構のリングギアＲ２との間にクラッチが設けられる。第４変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が長い。第４変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのリングギアＲ１と、第２回転要素としてのサンギアＳ１と、第３回転要素としてのキャリアＣ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのサンギアＳ２と、第２回転要素としてのリングギアＲ２と、第３回転要素としてのキャリアＣ２とを有する。
【００６９】
図１２ＥはＸ結合型の第５変形例に係る共線図を示している。第５変形例は、第１差動機構のキャリアＣ１と第２差動機構のキャリアＣ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のリングギアＲ１と第２差動機構のリングギアＲ２との間にクラッチが設けられる。第５変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が短い。第５変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのサンギアＳ１と、第２回転要素としてのリングギアＲ１と、第３回転要素としてのキャリアＣ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのリングギアＲ２と、第２回転要素としてのサンギアＳ２と、第３回転要素としてのキャリアＣ２とを有する。
【００７０】
図１２ＦはＸ結合型の第６変形例に係る共線図を示している。第６変形例は、第１差動機構のキャリアＣ１と第２差動機構のキャリアＣ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のリングギアＲ１と第２差動機構のサンギアＳ２との間にクラッチが設けられる。第６変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が短い。第６変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのリングギアＲ１と、第２回転要素としてのサンギアＳ１と、第３回転要素としてのキャリアＣ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのリングギアＲ２と、第２回転要素としてのサンギアＳ２と、第３回転要素としてのキャリアＣ２とを有する。
【００７１】
図１２ＧはＸ結合型の第７変形例に係る共線図を示している。第７変形例は、第１差動機構のキャリアＣ１と第２差動機構のキャリアＣ２とが連結され、これらの回転要素に係合手段であるブレーキが設けられ、第１差動機構のサンギアＳ１と第２差動機構のリングギアＲ２との間にクラッチが設けられる。第７変形例は、第１差動機構の共線図よりも出力系の第２差動機構の共線図が長い。第７変形例において、第１差動機構は第１回転要素としてのリングギアＲ１と、第２回転要素としてのサンギアＳ１と、第３回転要素としてのキャリアＣ１とを有するとともに、第２差動機構は第１回転要素としてのリングギアＲ２と、第２回転要素としてのサンギアＳ２と、第３回転要素としてのキャリアＣ２とを有する。
【００７２】
図１２Ａ〜図１２Ｇに示されたＸ結合型の各変形例は、（１）シリーズパラレルハイブリッドモード時に各共線図が一直線上に重なる点、及び（２）シリーズパラレルハイブリッドモード時に第２モータジェネレータ５と出力部４との回転速度比を無段階に変化できる点に関してＸ結合型である第４の形態と共通し、これらの共通点に関する限り第４の形態と同一の効果を得ることができる。
【００７３】
第１差動機構及び第２差動機構を遊星歯車機構で構成することは一例にすぎず、例えば第１差動機構及び第２差動機構の少なくとも一方を歯車ではない摩擦車（ローラ）を回転要素として持つ遊星ローラ機構として構成して本発明を実施することも可能である。また、第１モータ・ジェネレータ３を発電機に置き換えて本発明を実施することもできる。更に、第２モータ・ジェネレータ５を電動機に置き換えて本発明を実施することもできる。
【図１】
2011128998.tif 000003
【図２】
2011128998.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011128998.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011128998.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
2011128998.tif 000012
【図１０Ｂ】
2011128998.tif 000013
【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１１Ｇ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
2011128998.tif 000028
【図１２Ｅ】
2011128998.tif 000029
【図１２Ｆ】
2011128998.tif 000030
【図１２Ｇ】
2011128998.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月3日(2012.7.3)
【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】
内燃機関と、第１回転電機と、車両の駆動輪に動力を伝達するための出力部と、第２回転電機と、相互に差動回転可能な３つの回転要素を持ち前記３つの回転要素のいずれか一つの第１回転要素に前記内燃機関が、前記３つの回転要素の他の一つの第２回転要素に前記第１回転電機がそれぞれ連結された第１差動機構と、相互に差動回転可能な３つの回転要素を持ち前記３つの回転要素のいずれか一つの第１回転要素に前記出力部が、前記３つの回転要素の他の一つの第２回転要素に前記第２回転電機がそれぞれ連結された第２差動機構と、前記第１差動機構の前記３つの回転要素の残りの第３回転要素と、前記第２差動機構の前記３つの回転要素の残りの第３回転要素とを一体回転できるように連結する連結部材と、前記連結部材にて互いに連結された前記第１差動機構の前記第３回転要素及び前記第２差動機構の前記第３回転要素を固定部材に対して拘束する固定状態と、その拘束を解放する解放状態とを切り替え可能な係合手段と、を備え、
前記第１差動機構は前記３つの回転要素としてサンギア、リングギア及びキャリアが設けられたシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成され、かつ前記第２差動機構は、前記３つの回転要素としてサンギア、リングギア及びキャリアが設けられたシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されており、
前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアであるか、前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記リングギアであるか、又は前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記リングギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記リングギアである、車両の駆動装置。
【請求項２】
前記係合手段にて前記固定状態に切り替えられている場合に、前記第２回転電機の回転数が前記出力部の回転数よりも高回転になるように前記第２差動機構が構成されている請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第１差動機構の前記第１回転要素又は前記第２回転要素のいずれか一つの回転要素と、前記第２差動機構の前記第１回転要素又は前記第２回転要素のいずれか一つの回転要素との間に介在し、これら回転要素を一体回転可能に連結する連結状態と、その連結を解放する解放状態とを切り替え可能なクラッチを更に備える請求項１又は２に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアであり、
前記係合手段は、前記第１回転電機、前記第１差動機構、前記第２差動機構、前記第２回転電機及び前記出力部の各構成要素を挟んで、前記内燃機関の反対側に配置されている請求項１に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記リングギアである請求項１に記載の駆動装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の駆動装置は、内燃機関と、第１回転電機と、車両の駆動輪に動力を伝達するための出力部と、第２回転電機と、相互に差動回転可能な３つの回転要素を持ち前記３つの回転要素のいずれか一つの第１回転要素に前記内燃機関が、前記３つの回転要素の他の一つの第２回転要素に前記第１回転電機がそれぞれ連結された第１差動機構と、相互に差動回転可能な３つの回転要素を持ち前記３つの回転要素のいずれか一つの第１回転要素に前記出力部が、前記３つの回転要素の他の一つの第２回転要素に前記第２回転電機がそれぞれ連結された第２差動機構と、前記第１差動機構の前記３つの回転要素の残りの第３回転要素と、前記第２差動機構の前記３つの回転要素の残りの第３回転要素とを一体回転できるように連結する連結部材と、前記連結部材にて互いに連結された前記第１差動機構の前記第３回転要素及び前記第２差動機構の前記第３回転要素を固定部材に対して拘束する固定状態と、その拘束を解放する解放状態とを切り替え可能な係合手段と、を備え、前記第１差動機構は前記３つの回転要素としてサンギア、リングギア及びキャリアが設けられたシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成され、かつ前記第２差動機構は、前記３つの回転要素としてサンギア、リングギア及びキャリアが設けられたシングルピニオン型の遊星歯車機構として構成されており、前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアであるか、前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記サンギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記リングギアであるか、又は前記第１差動機構の前記第３回転要素が前記リングギアで前記第２差動機構の前記第３回転要素が前記リングギアであるものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この駆動装置によれば、第１差動機構の第３回転要素と第２差動機構の第３回転要素とが互いに連結されていて、かつ互いに連結されたこれらの回転要素の固定部材に対する拘束と解放とが係合手段にて切り替えられる。そのため、係合手段にて固定状態に切り替えられることにより、第１差動機構の第３回転要素が固定されるため、内燃機関の動力が第１差動機構を介して第１回転電機に伝達されて全て電力に変換される。第２回転電機はその変換された電力にて駆動され、第２回転電機の駆動力は第２差動機構を介して出力部へ出力される。即ち、係合手段にて固定状態へ切り替えられることにより、シリーズハイブリッドモードを実現できる。一方、係合手段にて解放状態に切り替えられることにより、内燃機関の動力が第１差動機構にて２つに分割され、一方の動力が第１回転電機に伝達され、他方の動力は第２差動機構に伝達される。第１回転電機に伝達された一方の動力は第１回転電機にて電力に変換され、その変換された電力にて第２回転電機が駆動される。第２回転電機の駆動力と第２差動機構に伝達された他方の動力とが第２差動機構にて合成されて出力部４へ伝達される。即ち、係合手段にて解放状態へ切り替えられることにより、シリーズパラレルハイブリッドモードを実現できる。また、この駆動装置においては、第１差動機構及び第２差動機構の各共線図の端部に位置する回転要素同士が同一回転速度となる。従って、係合手段が固定状態のシリーズハイブリッドモード時に第１回転電機及び第２回転電機のそれぞれが同一方向に回転するので、第１回転電機及び第２回転電機が互いに逆方向に回転する場合と比べてシリーズハイブリッドモードからシリーズパラレルハイブリッドモードへ切り替えを容易に行うことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2011128998.tif 000032
2011128998.tif 000033
2011128998.tif 000034
2011128998.tif 000035