(57)【要約】【課題】変速比変化幅の設計に関する自由度が高いハイブリッド変速機を提供する。【解決手段】ピニオンＰ１を共有するダブルピニオン遊星歯車組２，３により５要素２自由度の差動装置を構成する。サンギヤＳｓ、リングギヤＲｓ、キャリアＣ、リングギヤＲｄ、サンギヤＳｄの回転速度順に、モータ／ジェネレータＭＧ１（外側ロータ４ｒｏ）、エンジン５からの入力（Ｉｎ）、車輪駆動系への出力（Ｏｕｔ）、発進時に締結すべきフォワードブレーキＦ／Ｂ、モータ／ジェネレータＭＧ２（内側ロータ４ｒｉ）を結合し、サンギヤＳｓには更に、オーバードライブ走行時に締結すべきオーバードライブブレーキＯＤ／Ｂをも結合する。ダブルピニオン遊星歯車組２，３はピニオンのピッチ円径を変えてもギヤ比に影響が及ばず、ピニオンのピッチ円直径を変えることでサンギヤＳｓ，Ｓｄのピッチ円径を自由に変更して変速機の変速幅に関する設計上の自由度を高めることができる。【選択図】        図１
2004183801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共線図上に配置される回転メンバとして４個以上の回転メンバを有し、これら回転メンバのうち２個のメンバの回転状態を決定すると他のメンバの回転状態が決まる２自由度の差動装置を具え、この差動装置を介してモータ／ジェネレータの制御により無段変速を行い得るハイブリッド変速機において、
前記差動装置を一対の同軸配置したダブルピニオン遊星歯車組により構成すると共に、該差動装置の一端側に原動機を、また、他端側に２個のモータ／ジェネレータの同心二重軸をそれぞれ同軸配置し、
共線図上における回転速度順第１位の回転メンバである原動機側ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤを前記二重軸の中心軸を介して対応するモータ／ジェネレータに結合すると共に、共線図上における回転速度順最下位の回転メンバであるモータ／ジェネレータ側ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤを前記二重軸の外套軸を介して対応するモータ／ジェネレータに結合し、
共線図上における回転速度順第２位の回転メンバに前記原動機からの入力を、また、共線図上における回転速度順第３位の回転メンバに車輪駆動系への出力をそれぞれ結合したことを特徴とするハイブリッド変速機。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド変速機において、前記一対のダブルピニオン遊星歯車組が、一方のダブルピニオン遊星歯車組の径方向内方におけるピニオンと、他方のダブルピニオン遊星歯車組の径方向外方におけるピニオンとを一体化させた構成であることを特徴とするハイブリッド変速機。
【請求項３】
請求項１または２に記載のハイブリッド変速機において、前記原動機側ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤを固定するブレーキをオーバードライブブレーキとして、前記二重軸の中心軸に係わるモータ／ジェネレータのロータ外周に配置したことを特徴とするハイブリッド変速機。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のハイブリッド変速機において、前記回転速度順最下位のモータ／ジェネレータ側ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤよりも、前記回転速度順第１位の原動機側ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤの歯車ピッチ円径を小さくし、該原動機側ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤに噛合するピニオンと噛み合う径方向外方のピニオンを、前記モータ／ジェネレータ側ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤに噛合する径方向内方のピニオンに一体化したことを特徴とするハイブリッド変速機。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のハイブリッド変速機において、前記回転速度順第１位の原動機側ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤよりも、前記回転速度順最下位のモータ／ジェネレータ側ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤの歯車ピッチ円径を小さくし、該モータ／ジェネレータ側ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤに噛合するピニオンと噛み合う径方向外方のピニオンを、前記原動機側ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤに噛合する径方向内方のピニオンに一体化したことを特徴とするハイブリッド変速機。
【請求項６】
請求項３乃至５のいずれか１項に記載のハイブリッド変速機において、前記オーバードライブブレーキにより原動機側ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤを固定する時、前記一対のモータ／ジェネレータのトルクを０にするよう構成したことを特徴とするハイブリッド変速機。
【請求項７】
請求項３乃至６のいずれか１項に記載のハイブリッド変速機において、前記原動機を運転させないモータ／ジェネレータのみによる電気走行中の停車時は前記オーバードライブブレーキにより原動機側ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤを固定するよう構成したことを特徴とするハイブリッド変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンやモータ等の動力源を複数搭載したハイブリッド車両に適するハイブリッド変速機に関し、特に遊星歯車機構等で構成した差動装置を介してモータにより無段変速を行わせることが可能なハイブリッド変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の差動装置を用いたハイブリッド変速機としては従来、例えば特許文献１に記載されているごとく、単純遊星歯車組を２個同軸に具え、これら遊星歯車組のリングギヤにエンジン回転を分配して入力するように成す一方、両遊星歯車組のキャリアに車輪駆動系への出力を結合し、両遊星歯車組のサンギヤにそれぞれモータ／ジェネレータを結合し、エンジン回転を０にして両リングギヤを固定可能なブレーキを設けた構成のハイブリッド変速機が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３０１２９１号公報（図１１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記のような従来のハイブリッド変速機では、単純遊星歯車組の組み合わせで差動装置を構成するため、これら単純遊星歯車組の可能ギヤ比の制約で共線図上のレバー比（変速比）の変化幅（変速範囲）を大きくすることができず、変速範囲の設計に関して自由度が低いという問題があった。
【０００５】
本発明は、差動装置を２個のダブルピニオン遊星歯車組で構成する場合、当該構成のためにこれらダブルピニオン遊星歯車組の一方のピニオン同士を一体化して共通なものとするなどにより相関させる時、ピニオンのピッチ円直径の大きさがダブルピニオン遊星歯車組のギヤ比に影響を与えないことから、当該共通なピニオンでない他方のピニオンのピッチ円直径を変えることで両ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤのピッチ円直径を自由に変更することができて変速範囲の設計上の自由度が増すとの着想に基づき、この着想を具体化して上記の問題を解消し得るようにしたハイブリッド変速機を提案することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明によるハイブリッド変速機は請求項１に記載のごとく、先ず差動装置を一対の同軸配置したダブルピニオン遊星歯車組により構成し、共線図上に配置される回転メンバとして４個以上の回転メンバを有する２自由度の差動装置となす。
かかる差動装置の一端側に原動機を、また、他端側に２個のモータ／ジェネレータの同心二重軸をそれぞれ同軸配置する。
そして、共線図上における回転速度順第１位の回転メンバである原動機側ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤを上記二重軸の中心軸を介して対応するモータ／ジェネレータに結合すると共に、共線図上における回転速度順最下位の回転メンバであるモータ／ジェネレータ側ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤを上記二重軸の外套軸を介して対応するモータ／ジェネレータに結合する。
また、共線図上における回転速度順第２位の回転メンバに原動機からの入力を、また、共線図上における回転速度順第３位の回転メンバに車輪駆動系への出力をそれぞれ結合したものである。
【０００７】
【発明の効果】
かかる本発明の構成によれば、差動装置を上記のように一対の同軸配置したダブルピニオン遊星歯車組により構成するから、これら遊星歯車組におけるピニオンのピッチ円直径を変えても遊星歯車組のギヤ比には影響が及ばず、ギヤ比への影響を考慮することなくピニオンのピッチ円直径を自由に変えることができる。
これがため、ピニオンのピッチ円直径を変えることで両ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤのピッチ円直径を自由に変更して、ハイブリッド変速機の変速範囲の設計上の自由度を高めることができ、前記した従来のハイブリッド変速機における問題を解消することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明の一実施の形態になるハイブリッド変速機を示し、これを本実施の形態においては前輪駆動車（ＦＦ車）用のトランスアクスルとして構成する。
【０００９】
図において１は変速機ケースを示し、該変速機ケース１の軸線方向（図の左右方向）右側に一対の同軸配置したダブルピニオン遊星歯車組２，３を、また図の左側に例えば複合電流２層モータ４を可とするモータ／ジェネレータ組を内蔵する。
ダブルピニオン遊星歯車組２，３の更に右側にはエンジン（原動機）５（クランクシャフトのみが見えている）を配置する。
これらダブルピニオン遊星歯車組２，３、複合電流２層モータ４、およびエンジン５は変速機ケース１の主軸線上に同軸に配置するが、この主軸線からオフセットさせて平行に配置したカウンターシャフト６およびディファレンシャルギヤ装置７をも変速機ケース１内に内蔵させる。
【００１０】
ダブルピニオン遊星歯車組２，３はロングピニオンＰ１を共有する。
エンジン５に近いダブルピニオン遊星歯車組２は、共通なピニオンＰ１を径方向外方のピニオンとして用い、これがためピニオンＰ１をリングギヤＲｓに噛合させると共に径方向内方のショートピニオンＰｓに噛合させ、ショートピニオンＰｓをサンギヤＳｓに噛合させる。
モータ４に近いダブルピニオン遊星歯車組３は、共通なピニオンＰ１を径方向内方のピニオンとして用い、これがためピニオンＰ１をサンギヤＳｄに噛合させると共に径方向外方のショートピニオンＰｄに噛合させ、ショートピニオンＰｄをリングギヤＲｄに噛合させる。
そしてダブルピニオン遊星歯車組２，３のピニオンＰ１，Ｐｓ，Ｐｄを全て、共通なキャリアＣにより回転自在に支持する。
【００１１】
以上の構成になるダブルピニオン遊星歯車組２，３の組み合わせ構造は、サンギヤＳｓ、サンギヤＳｄ、リングギヤＲｓ、リングギヤＲｄおよびキャリアＣの５個の回転メンバを具え、これら回転メンバのうち２個のメンバの回転速度を決定すると他のメンバの回転速度が決まる２自由度の差動装置を構成する。
これら回転メンバの回転速度順は、図１（ｂ）の共線図に示すごとく、サンギヤＳｓ、リングギヤＲｓ、キャリアＣ、リングギヤＲｄ、サンギヤＳｄの順番である。
【００１２】
複合電流２層モータ４は、内側ロータ４ｒｉと、これを包囲する環状の外側ロータ４ｒｏとを、変速機ケース１内に同軸に回転自在に支持して具え、これら内側ロータ４ｒｉおよび外側ロータ４ｒｏ間における環状空間に同軸に配置した環状コイル（ステータ）４ｓを変速機ケース１に固設して構成する。
かくして、環状コイル４ｓと外側ロータ４ｒｏとで外側のモータ／ジェネレータである第１のモータ／ジェネレータＭＧ１が構成され、環状コイル４ｓと内側ロータ４ｒｉとで内側のモータ／ジェネレータである第２のモータ／ジェネレータＭＧ２が構成される。
ここでモータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２はそれぞれ、  複合電流をモータ側が負荷として供給される時は供給電流に応じた個々の方向の、また供給電流に応じた個々の速度（停止を含む）の回転を出力するモータとして機能し、複合電流を発電機側が負荷として印加した時は外力による回転に応じた電力を発生する発電機として機能する。
【００１３】
ダブルピニオン遊星歯車組２，３の組み合わせになる差動装置の回転メンバには、回転速度順に、つまり図１（ｂ）の共線図にも示したがサンギヤＳｓ、リングギヤＲｓ、キャリアＣ、リングギヤＲｄ、サンギヤＳｄの順に、モータ／ジェネレータＭＧ１（外側ロータ４ｒｏ）、原動機であるエンジン５からの入力（Ｉｎ）、車輪駆動系への出力（Ｏｕｔ）、発進時に締結すべきフォワードブレーキＦ／Ｂ、モータ／ジェネレータＭＧ２（内側ロータ４ｒｉ）を結合し、
回転速度順第１位のサンギヤＳｓには更に、オーバードライブ走行時に締結すべきオーバードライブブレーキＯＤ／Ｂをも結合する。
【００１４】
上記の結合を図１（ａ）に基づき詳述するに、リングギヤＲｓを上記の通りエンジン回転が入力される入力要素とするため、このリングギヤＲｓを変速機入力軸８およびクラッチ９を介してエンジン（クランクシャフト）５に結合する。
他方のリングギヤＲｄを上記の通りフォワードブレーキＦ／Ｂにより固定可能にするため、このリングギヤＲｄおよび変速機ケース１間にフォワードブレーキＦ／Ｂを設ける。
サンギヤＳｄは外套軸１０を介してモータ／ジェネレータＭＧ２（内側ロータ４ｒｉ）に結合し、このモータ／ジェネレータＭＧ２および外套軸１０に遊嵌されて外套軸１０とにより二重軸を構成する中心軸１１を介してサンギヤＳｓをモータ／ジェネレータＭＧ１（外側ロータ４ｒｏ）に結合する。
なお外側ロータ４ｒｏの外周には、サンギヤＳｓを固定するためのバンドブレーキ形式としたオーバードライブブレーキＯＤ／Ｂを配置する。
【００１５】
そして、キャリアＣを前記のごとく、車輪駆動系へ回転を出力する出力要素とするため、このキャリアＣに中空のコネクティングメンバ１２を介して出力歯車１３を結合し、これをダブルピニオン遊星歯車組２，３および複合電流２層モータ４間に配置して変速機ケース１に回転自在に支持すると共にカウンターシャフト５上のカウンター歯車１４に噛合させる。
カウンターシャフト５には別にファイナルドライブピニオン１５を一体的に設け、これを、ディファレンシャルギヤ装置６に設けたファイナルドライブリングギヤ１６に噛合させる。
出力歯車１３からの変速機出力回転は、カウンター歯車１４を経由し、その後ファイナルドライブピニオン１６およびファイナルドライブリングギヤ１７により構成されるファイナルドライブギヤ組を経てディファレンシャルギヤ装置６に至り、このディファレンシャルギヤ装置により図示せざる左右駆動輪に分配されるものとし、これらで車輪駆動系を構成する。
【００１６】
本実施の形態になるハイブリッド変速機は、図１（ｂ）の共線図により示すような変速動作を以下のごとくに行う。
先ず前進（正）回転出力状態の時の変速動作を説明するに、発進に際しては図１（ｂ）の共線図上にレバーＳ／Ｔで示すように、フォワードブレーキＦ／Ｂの締結によりリングギヤＲｄを固定した状態で、モータ／ジェネレータＭＧ１を正回転出力方向に駆動すると共にモータ／ジェネレータＭＧ２を逆回転出力方向に駆動することにより出力Ｏｕｔの正回転を生起させる。
かかる電気走行による前発進時は、レバーＳ／ＴがリングギヤＲｄを支点とし、サンギヤＳｓ，Ｓｄを力点とし、キャリアＣを作用点とするレバー比でモータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力トルクを増幅して出力Ｏｕｔに向かわせることができ、大きな前進トルクによる前発進を可能にすることから、モータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の大型化に頼ることなく電気走行時に要求される車輪駆動トルクの実現が可能になる。
【００１７】
前発進後は、フォワードブレーキＦ  ／Ｂの解放によりリングギヤＲｄの固定を解除し、エンジン５の適宜始動によりエンジン出力によっても車輪の駆動を可能にする。
その後モータ／ジェネレータＭＧ２のモータ駆動を停止しておくことで、変速状態は図１（ｂ）の共線図上にレバーＳ／Ｔで示す変速状態から同図にレバーＭＡＸで示す変速状態に向けて変化し、モータ／ジェネレータＭＧ２の回転が０になるまでの間はモータ／ジェネレータＭＧ２がジェネレータとして発電を行い、これからの発電力をモータ／ジェネレータＭＧ１の駆動に供することにより電力収支が釣り合った状態での走行が可能である。
なお、前進走行中において大きなエンジンブレーキが必要な減速時は、フォワードブレーキＦ  ／Ｂの再締結によりリングギヤＲｄを介してエンジン５の回転を強制的に低下させることにより、フォワードブレーキＦ／Ｂの再締結度合いに応じて要求通りに大きなエンジンブレーキを得ることができる。
【００１８】
オーバードライブ状態での走行に当たっては、図１（ｂ）の共線図上に急勾配なレバーＯ／Ｄで示すように、オーバードライブブレーキＯＤ／Ｂの締結によりサンギヤＳｓを固定した状態で、エンジン５（Ｉｎ）からの出力により車輪をオーバードライブ変速比で駆動することができる。
なお、オーバードライブ走行を希望しないでオーバードライブブレーキＯＤ／Ｂを解放している状態では、モータ／ジェネレータＭＧ１またはＭＧ２の回転が０となる入力回転数と出力回転数の比（変速比）が２種あり、これらのポイントでは電気的に動力を伝達することなく運転することができる。
また、これらの２つのポイント間の変速比では変速機として伝達する動力に対して、機械的な伝達よりも効率の低い電気的な動力伝達の割合を小さくできるので伝動効率を向上させることができる。
【００１９】
エンジン５からの動力に全く依存しないでモータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２からの動力のみにより走行する電気（ＥＶ）走行時は、図１（ｂ）の共線図上にレバーＥＶで示すように、モータ／ジェネレータＭＧ２を正回転出力方向に駆動すると共にモータ／ジェネレータＭＧ１を逆回転出力方向に駆動することにより出力Ｏｕｔの正回転を生起させて前進ＥＶ走行が可能である。
なお、図示しなかったが変速機の入力軸８がワンウェイクラッチでエンジン５に結合されている場合は、当該ＥＶ走行中の停止時にフォワードブレーキＦ／ＢおよびオーバードライブブレーキＯＤ／Ｂのどちらかを締結することで共線図上の２点が後退方向に動かないように固定されることから、ＥＶ走行中に登坂路で停車した後の発進が容易となる。
【００２０】
次に後進（逆）回転出力状態の時の変速動作を説明するに、後進に際しては図１（ｂ）の共線図上にレバーＲＥＶで示すように、モータ／ジェネレータＭＧ２を逆回転出力方向に駆動すると共にモータ／ジェネレータＭＧ１を正回転出力方向に駆動することにより出力Ｏｕｔの逆回転を生起させることができる。
【００２１】
本実施の形態によれば、特に以下に説明するような利点がある。
図１（ｂ）の共線図には、エンジン５（Ｉｎ）から出力Ｏｕｔまでのギヤ比を１とした場合におけるエンジン５（Ｉｎ）およびモータ／ジェネレータＭＧ１（オーバードライブブレーキＯＤ／Ｂ）間のギヤ比をαで、また、出力Ｏｕｔおよびモータ／ジェネレータＭＧ２間のギヤ比をβで、更に、出力ＯｕｔおよびフォワードブレーキＦ／Ｂ間のギヤ比をγでそれぞれ示す。
ここでα，β，γはそれぞれ、各ギヤの歯数（便宜上ギヤと同符号で示した）を用いて次式のように表せる。
α＝（Ｒｓ／Ｓｓ）−１  ……（１）
β＝（Ｒｓ／Ｓｄ）      ……（２）
γ＝（Ｒｓ／Ｒｄ）      ……（３）
【００２２】
ここで比較のため、図１（ａ）におけるダブルピニオン遊星歯車組２，３よりなる差動装置を、ラビニョオ型プラネタリギヤセットよりなる差動装置に置換した場合の構成例を図５に示す。
図５において、図１（ａ）におけると同一の符号は同様の機能を果たすものである
ラビニョオ型プラネタリギヤセットはシングルピニオン遊星歯車組２１およびダブルピニオン遊星歯車組２２で構成し、シングルピニオン遊星歯車組２１をダブルピニオン遊星歯車組２２に対しエンジン５に近い側に配置する。
シングルピニオン遊星歯車組２１はサンギヤＳ２およびリングギヤＲ２にそれぞれ共有ロングピニオンＰ２を噛合させた構造とし、
ダブルピニオン遊星歯車組２２は上記の共有ロングピニオンＰ２のほかに、サンギヤＳ１およびリングギヤＲ１とピニオンＰ３とを有し、ピニオンＰ３をサンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛合させると共に共有ロングピニオンＰ２にも噛合させた構造とする。
そして遊星歯車組２１，２２のピニオンＰ２，Ｐ３を全て、共通なキャリアＣにより回転自在に支持する。
【００２３】
かかるラビニョオ型プラネタリギヤセットは、リングギヤＲ２をエンジン５に結合し、キャリアＣを出力歯車１３に結合し、サンギヤＳ２を中心軸１１によりモータ／ジェネレータＭＧ１に結合し、サンギヤＳ１を外套軸１０によりモータ／ジェネレータＭＧ２に結合し、リングギヤＲ１をフォワードブレーキＦ／Ｂにより固定可能とし、サンギヤＳ１をオーバードライブブレーキＯＤ／Ｂにより固定可能とする。
ところで、サンギヤＳ１を固定するオーバードライブブレーキＯＤ／Ｂは、サンギヤＳ１が内側のモータ／ジェネレータＭＧ２に結合されているから、複合電流２層モータ４の外周に配置することができず、遊星歯車組２１，２２よりなるラビニョオ型プラネタリギヤセットと、複合電流２層モータ４との間に配置せざるを得ず、その分だけハイブリッド変速機が軸線方向に大型になる。
これに対し本実施の形態によれば図１（ａ）から明かなように、オーバードライブブレーキＯＤ／Ｂにより固定されるサンギヤＳｓが外側のモータ／ジェネレータＭＧ１に結合されているから、オーバードライブブレーキＯＤ／Ｂを複合電流２層モータ４の外周に配置することができ、ハイブリッド変速機が軸線方向に大型になるのを回避することができる。
【００２４】
図５の構成を共線図により表すと図６に示すごとくになり、エンジン５（Ｉｎ）から出力Ｏｕｔまでのギヤ比を１とした場合におけるエンジン５（Ｉｎ）およびモータ／ジェネレータＭＧ２（オーバードライブブレーキＯＤ／Ｂ）間のギヤ比α、出力Ｏｕｔおよびモータ／ジェネレータＭＧ１間のギヤ比β、出力ＯｕｔおよびフォワードブレーキＦ／Ｂ間のギヤ比γはそれぞれ、各ギヤの歯数（便宜上ギヤと同符号で示した）を用いて次式のように表せる。
α＝（Ｒ２／Ｓ１）−１  ……（４）
β＝（Ｒ２／Ｓ２）      ……（５）
γ＝（Ｒ２／Ｒ１）      ……（６）
【００２５】
図１においては、次の条件が成り立つ。
Ｓｓ＜Ｓｄ    ……（７）
Ｒｓ＜Ｒｄ    ……（８）
また、図５および図６においては、次の条件が成り立つ。
Ｓ１＜Ｓ２    ……（９）
Ｒ２＜Ｒ１    ……（１０）
【００２６】
ここで図１と、図５および図６とを比較する。
いま図１と、図５および図６とで同じモータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２  を使用することを考えると、内側のモータ／ジェネレータＭＧ２  に係わる外套軸１０に結合される図１のサンギヤＳｄ  と図５および図６のサンギヤＳ１  の最小径は等しくなり、これによりＳｓ  とＳ２  の関係は式（７）  および式（９）  より次の式（１１）  のように表される。
Ｓｓ＜Ｓｄ＝  Ｓ１＜Ｓ２    ……（１１）
また最大外径を規定すると、
Ｒｄ＝Ｒ１    ……（１２）
である。
Ｒｓ  とＲ２  の最小値はＳｄ  とＳ１  により決まるので簡単化のため、Ｒｓ  とＲ２  の最小値はほぼ等しい
Ｒｓ≒Ｒ２    ……（１３）
と仮定する。
【００２７】
これらによりギヤ比βとγはほぼ等しい値となる。
この時、式（１）および式（４）よりギヤ比αはサンギヤＳｓとサンギヤＳ１の大きさにより決まるので、式（１１）からギヤ比αの取れる範囲は図１（ｂ）におけるギヤ比αの方が、図６におけるギヤ比αよりも広い。
以上の説明から明らかなように、ダブルピニオン遊星歯車組２，３により差動装置を構成した図１に示す本実施の形態によれば、モータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の特性に目標性能を近づけることや、希望する性能を得ることが容易となる。
【００２８】
更に本実施の形態においては、一対のダブルピニオン遊星歯車組２，３が、一方のダブルピニオン遊星歯車組３の径方向内方におけるピニオンＰ１と、他方のダブルピニオン遊星歯車組２の径方向外方におけるピニオンＰ１とを一体化させて相関するものであるから、
トルク負担の少ない方のブレーキＯＤ／Ｂをオーバードライブブレーキとして採用することが可能となり、従ってユニットサイズを小さくしつつ、フォワードブレーキＦ／Ｂによる前記した発進性能の向上と、モータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の大型化に頼ることなしにオーバードライブブレーキＯＤ／Ｂによる高速走行時の燃費の向上とを両立させることができる。
【００２９】
図２（ａ），（ｂ）は、本発明の他の実施の形態を示し、本実施の形態においては、図２（ａ）に示すようにダブルピニオン遊星歯車組３をエンジン５に近い側に、また、ダブルピニオン遊星歯車組２を複合電流２相モータ４に近い側に配置して差動装置を構成する。
かかる差動装置を具えたハイブリッド変速機は、共線図を図２（ｂ）に示すように表され、回転メンバの回転速度順はサンギヤＳｄ、リングギヤＲｄ、キャリアＣ、リングギヤＲｓ、サンギヤＳｓの順となる。
これらサンギヤＳｄ、リングギヤＲｄ、キャリアＣ、リングギヤＲｓ、サンギヤＳｓには順次、モータ／ジェネレータＭＧ１（外側ロータ４ｒｏ）、エンジン５からの入力（Ｉｎ）、車輪駆動系への出力（Ｏｕｔ）、発進時に締結すべきフォワードブレーキＦ／Ｂ、モータ／ジェネレータＭＧ２（内側ロータ４ｒｉ）を結合し、
回転速度順第１位のサンギヤＳｄには更に、オーバードライブ走行時に締結すべきオーバードライブブレーキＯＤ／Ｂをも結合する。
【００３０】
かかるハイブリッド変速機も、図２（ｂ）にレバーＳ／Ｔ，ＭＡＸ，Ｏ／Ｄ，ＥＶ，ＲＥＶで示すように、前記した実施の形態におけると同様の変速作用を行うことができ、同様な効果を奏することができる。
また、図２（ａ）から明かなように、オーバードライブブレーキＯＤ／Ｂにより固定されるサンギヤＳｄが外側のモータ／ジェネレータＭＧ１に結合されているから、オーバードライブブレーキＯＤ／Ｂを複合電流２層モータ４の外周に配置することができ、ハイブリッド変速機が軸線方向に大型になるのを回避することができる。
【００３１】
ここで、本実施の形態においても変速比幅の選択範囲が、図５に示すラビニョオ型プラネタリギヤセットを用いたハイブリッド変速機よりも広いことを証明する。
図２（ｂ）の共線図に示したギヤ比、つまり、エンジン５（Ｉｎ）から出力Ｏｕｔまでのギヤ比を１とした場合におけるエンジン５（Ｉｎ）およびモータ／ジェネレータＭＧ１（オーバードライブブレーキＯＤ／Ｂ）間のギヤ比α、出力Ｏｕｔおよびモータ／ジェネレータＭＧ２間のギヤ比β、出力ＯｕｔおよびフォワードブレーキＦ／Ｂ間のギヤ比γはそれぞれ、各ギヤの歯数（便宜上ギヤと同符号で示した）を用いて次式のように表せる。
α＝（Ｒｄ／Ｓｄ）−１  ……（１４）
β＝（Ｒｄ／Ｓｓ）      ……（１５）
γ＝（Ｒｄ／Ｒｓ）      ……（１６）
【００３２】
ここで図２と、  図５および図６とを比較する。
いま図２と、  図５および図６とで同じモータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２  を使用することを考えると、内側のモータ／ジェネレータＭＧ２  に係わる外套軸１０に結合される図２のサンギヤＳｓ  と図５および図６のサンギヤＳ１  の最小径は等しくなる。
Ｓｓ＝  Ｓ１    ……（１７）
この時サンギヤＳｓ  とサンギヤＳ１  の最大径はサンギヤＳｄ  とサンギヤＳ２  の大きさに依存するが、ピニオンの大きさはギヤ比に影響を与えないので
Ｓｄ≒Ｓ２    ……（１８）
となり、最大外径を規定すると、
Ｒｄ＝Ｒ１    ……（１９）
となる。
リングギヤＲｓ  とリングギヤＲ２  の最小径はサンギヤＳｄ  とサンギヤＳ１  により決まるので、簡単化のためリングギヤＲｓ  とＲ２  の最小径がほぼ等しいと仮定する。
Ｒｓ≒Ｒ２    ……（２０）
【００３３】
これらによりαとγはほぼ等しい値となる。
この時、式（１５）および式（５）よりαはＳｓとＳ２の大きさにより決まるので、式（７），式（９），式（１７）からＳｓとＳ２の関係は次式のようになる。
Ｓｓ＜Ｓ２    ……（２１）
式（１５）、式（５）からギヤ比βの取れる範囲は、図２（ｂ）におけるギヤ比βの方が、図６におけるギヤ比βよりも広い。
以上の説明から明らかなように、ダブルピニオン遊星歯車組２，３により差動装置を構成した図２に示す本実施の形態によれば、モータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の特性に目標性能を近づけることや、希望する性能を得ることが容易となる。
【００３４】
なお図１および図２に示した実施の形態においては、モータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を特に、共通な円環状ステータ４ｓと、その内外周にそれぞれ配置した内周ロータ４ｒｉおよび外周ロータ４ｒｏとより成る複合電流２層モータ４で構成したため、モータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を小型化、低コスト化、高効率化することができて、ハイブリッド変速機のレイアウト性や、低廉化や、燃費性能の向上を期待し得る。
【００３５】
しかしモータ／ジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、必ずしも複合電流２層モータ４で構成する必要はなく、図１（ａ）に対応する図３および図２（ａ）に対応する図４に示すごとく、モータ／ジェネレータＭＧ２を図１（ａ）および図２（ａ）におけるステータ４ｓと同様なステータ４ｓｉとインナーロータ４ｒｉとで構成するが、モータ／ジェネレータＭＧ１をモータ／ジェネレータＭＧ２からオフセットさせてこれに並置した構成にすることができる。
つまりモータ／ジェネレータＭＧ１を、変速機ケース１に固設した専用の中心ステータ４ｓｏと、これを包套するよう配して変速機ケース１に回転自在に支持したアウターロータ４ｒｏとで構成する。
かかる構成としたモータ／ジェネレータＭＧ１はモータ／ジェネレータＭＧ２からオフセットさせてこれに平行に並置し、アウターロータ４ｒｏを歯車組１７により中心軸１１に駆動結合する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になるハイブリッド変速機を示し、
（ａ）は、同ハイブリッド変速機の概略縦断側面図、
（ｂ）は、同ハイブリッド変速機の共線図である。
【図２】本発明の他の実施の形態になるハイブリッド変速機を示し、
（ａ）は、同ハイブリッド変速機の概略縦断側面図、
（ｂ）は、同ハイブリッド変速機の共線図である。
【図３】本発明の更に他の実施の形態になるハイブリッド変速機を示す概略縦断側面図である。
【図４】本発明の更に別の実施の形態になるハイブリッド変速機を示す概略縦断側面図である。
【図５】差動装置を図１〜図４とは異なるラビニョオ型プラネタリギヤセットで構成した場合のハイブリッド変速機を示す概略縦断側面図である。
【図６】図５に示すハイブリッド変速機の共線図である。
【符号の説明】
１  変速機ケース
２  ダブルピニオン遊星歯車組（差動装置）
３  ダブルピニオン遊星歯車組（差動装置）
４  複合電流２層モータ（モータ／ジェネレータ組）
５  エンジン（原動機）
６  カウンターシャフト
７  ディファレンシャルギヤ装置
８  変速機入力軸
１０  外套軸（二重軸）
１１  中心軸（二重軸）
１３  出力歯車
１４  カウンター歯車
１５  ファイナルドライブピニオン
１６  ファイナルドライブリングギヤ
１７  歯車組
Ｒｓ  リングギヤ（回転メンバ）
Ｓｓ  サンギヤ（回転メンバ）
Ｓｄ  サンギヤ（回転メンバ）
Ｒｄ  リングギヤ（回転メンバ）
Ｃ    キャリア（回転メンバ）
ＭＧ１  モータ／ジェネレータ
ＭＧ２  モータ／ジェネレータ
Ｉｎ    エンジンからの入力
Ｆ／Ｂ  フォワードブレーキ
Ｏｕｔ  車輪駆動系への出力
ＯＤ／Ｂ  オーバードライブブレーキ
【図１】
2004183801.tif 000003
【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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