(57)【要約】【課題】ハイブリッド車に関し、不要な場合は電動機を停止させることができるとともに、電動モータは可能な限り低速で作動させることができるようにする。【解決手段】内燃機関と、該内燃機関の回転軸と同軸上に設けられた電動機４と、内燃機関及び電動機４の回転軸と同軸上に設けられ、サンギヤ２１，リングギヤ２５及びプラネタリピニオンを枢支するキャリア２４を有するプラネタリギヤ機構２と、プラネタリギヤ機構２を介して内燃機関又は電動機からの動力を伝達される入力軸６１，及び駆動輪９Ｌ，９Ｒに接続された出力軸６５を有する変速機６とをそなえたハイブリッド車であって、電動機４のロータ４１の回転を適宜規制する回転規制手段５４をそなえるように構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
該内燃機関の回転軸と同軸上に設けられた電動機と、
該内燃機関及び該電動機の回転軸と同軸上に設けられ、サンギヤ，リングギヤ及びプラネタリピニオンを枢支するキャリアを有するプラネタリギヤ機構と、
該プラネタリギヤ機構を介して該内燃機関又は該電動機からの動力を伝達される入力軸，及び駆動輪に接続された出力軸を有する変速機とをそなえたハイブリッド車であって、
該電動機のロータの回転を適宜規制する回転規制手段をそなえている
ことを特徴とする、ハイブリッド車。
【請求項２】
内燃機関と、
該内燃機関の回転軸と同軸上に設けられた電動機と、
サンギヤ，プラネタリピニオン，リングギヤ，及び該プラネタリピニオンを枢支するキャリアを有するプラネタリギヤ機構と、
該プラネタリギヤ機構を介して該内燃機関又は該電動機からの動力を伝達される入力軸，及び駆動輪に接続された出力軸を有する変速機とをそなえたハイブリッド車であって、
該サンギヤに該内燃機関の回転軸が接続され、該キャリア及び該リングギヤのうちの一方に該電動機のロータが接続されるとともに、
該キャリアと該変速機の入力軸との間で動力伝達を断接する第１の断接手段と、
該リングギヤと該変速機の入力軸との間で動力伝達を断接する第２の断接手段と、
該キャリア及び該リングギヤのうちの他方の回転を適宜規制する第１の回転規制手段と、
該ロータの回転を適宜規制する第２の回転規制手段とをそなえている
ことを特徴とする、ハイブリッド車。
【請求項３】
該プラネタリギヤ機構は、該プラネタリピニオンとして、該サンギヤと噛合するインナピニオンと該リングギヤ及び該リングギヤと噛合するアウタピニオンとをそなえたダブルピニオン式に構成され、
該キャリアに該電動機のロータが接続されるとともに、
該第１の回転規制手段が該リングギヤの回転を適宜規制する
ことを特徴とする、請求項２記載のハイブリッド車。
【請求項４】
該プラネタリギヤ機構は、該プラネタリピニオンが該サンギヤ及び該リングギヤに共に噛合するシングルピニオン式に構成され、
該リングギヤに該電動機のロータが接続されるとともに、
該第１の回転規制手段が該キャリアの回転を適宜規制する
ことを特徴とする、請求項２記載のハイブリッド車。
【請求項５】
該変速機は無段変速機である
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車。
【請求項６】
上記の第１及び第２の断接手段及び上記の第１及び第２の回転規制手段の状態を制御する制御手段を備え、
該制御手段は該内燃機関の出力のみにより該駆動輪を駆動させる際には、該電動機のロータを停止させるように該第２の回転規制手段を制御する
ことを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車。
【請求項７】
車両の中高速走行時には、該内燃機関の出力のみにより該駆動輪を駆動させる
ことを特徴とする、請求項６記載のハイブリッド車。
【請求項８】
該制御手段は、該内燃機関の出力のみにより該駆動輪を駆動させる状態で回生制動条件が成立すると、該電動機が発電機として作動させるべく該電動機のロータの回転規制を解除させるように該第２の回転規制停止手段を制御する
ことを特徴とする、請求項６又は７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】
本発明は、車両を駆動するために内燃機関と電動機とを共に装備したハイブリッド車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両を駆動するために内燃機関（以下、エンジンという）と電動機（以下、電動モータ又は単にモータという）とを共に装備したハイブリッド車の開発が進められている。
特に、エンジン及び電動モータと変速機との間にエンジンや電動モータの回転を吸収しうるプラネタリギヤ機構を介装してトルクコンバータを省略することでトランスミッション部分の全長を短縮できるようにしたり、ハイブリッド車に変速機として無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を採用、ハイブリッド車にＣＶＴを組み合わせることにより、エンジンとモータとを効率良く運転して、燃費の向上と走行性能の向上とを両立できるようにしたりするものが開発されている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
【０００３】
図７は特許文献２に開示された従来技術のハイブリッド車の駆動系（主としてトランスミッション）を示すスケルトン図である。図７に示すように、トランスミッション１の入口部分にはプラネタリギヤ機構２がそなえられている。このプラネタリギヤ機構２は、ダブルピニオンタイプに構成され、サンギヤ２１と、サンギヤ２１と噛合するインナピニオン２２及びインナピニオン２２と噛合するアウタピニオン２３と、ピニオン２２，２３を支持するキャリア２４と、アウタピニオン２３と噛合するリングギヤ２５とをそなえている。
【０００４】
サンギヤ２１はエンジン３の回転軸３ａに接続され、キャリア２４に電動モータ４のロータ（回転子）４１が接続されている。また、この一方で、キャリア２４はキャリアクラッチ５１を介して、リングギヤ２５はリングギヤクラッチ５２を介して、ＣＶＴ６の入力軸６１に接続可能になっている。また、トランスミッションケーシング１１とリングギヤ２５との間にはリングギヤブレーキ５３が介装されている。さらに、トランスミッションケーシング１１には、ロータ４１と対向するように電動モータ４のステ−タ４２が設けられている。
【０００５】
ＣＶＴ６は、入力軸６１に連結されたプライマリプーリ６２と、プライマリプーリ６２にベルト６３を介して接続されたセカンダリプーリ６４とをそなえ、セカンダリプーリ６４にＣＶＴ６の出力軸６５が連結されている。なお、プライマリプーリ６２及びセカンダリプーリ６４は、可動シーブ６２ａ，６４ａ及び固定シーブ６２ｂ，６４ｂからなる。
【０００６】
さらに、出力軸６５の回転は、出力軸６５に固設されたギヤ６６及びカウンタシャフト７に固設されたカウンタギヤ７１からカウンタギヤ７２を介してリングギヤ８１からデファレンシャルギヤ８に伝達され、これにより、デファレンシャルギヤ８を介して左右の車輪軸（車輪駆動軸）９Ｌ，９Ｒが回転駆動されるようになっている。
【０００７】
上記のキャリアクラッチ５１，リングギヤクラッチ５２，リングギヤブレーキ５３は、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる湿式多板式の油圧式摩擦係合装置であって、油圧制御回路（図示略）から供給される作動油によって摩擦係合するようになっている。表１に示すように、これらのクラッチ５１，５２及びブレーキ５３を適宜係脱することで、図８の共線図に示すような様々な動力伝達状態が達成される。
【０００８】
【表１】
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つまり、電動モータ４でエンジン３を始動する場合、リングギヤブレーキ５３のみ接続状態として、キャリアクラッチ５１及びリングギヤクラッチ５２は開放状態（切り離し状態）にする（表１（ａ）参照）。そして、図８（ａ）に示すように、電動モータ４を十分な速度まで回転させればエンジン３を始動させることができる。なお、このときのモータ４の回転は、エンジン３とは逆回転となる。また、もちろん、このときには、キャリアクラッチ５１もリングギヤクラッチ５２も開放されているので、駆動輪には動力は伝わらない。
【０００９】
また、車両停止中に電動モータ４を発電機として駆動して充電を行なう場合にも、リングギヤブレーキ５３のみ接続状態として、キャリアクラッチ５１及びリングギヤクラッチ５２は開放状態とする（表１（ｂ）参照）。そして、図８（ｂ）に示すように、エンジン３で電動モータ４を回転させれば電動モータ４が発電機として機能して発電が行なわれ充電を行なうことができる。このときのモータ４の回転も、エンジン３とは逆回転となる。また、もちろん、このときにも駆動輪には動力は伝わらない。
【００１０】
電動モータ４のみで車両を走行させる場合には、キャリアクラッチ５１のみ接続状態として、リングギヤクラッチ５２及びリングギヤブレーキ５３は開放状態とする（表１（ｃ）参照）。そして、エンジン３からの入力はないもの（即ち、サンギヤ停止）とすれば、電動モータ４の回転が図８（ｃ）に太実線で示すように、電動モータ４をエンジン３とは逆方向に回転させることでＣＶＴ６に前進方向の回転力が入力され車両は前進し、図８（ｃ）に破線で示すように、電動モータ４をエンジン３と同方向に回転させることでＣＶＴ６に後退方向の回転力が入力され車両は後退する。
【００１１】
一方、エンジン３のみで車両を走行させる場合には、キャリアクラッチ５１及びリングギヤクラッチ５２を接続状態として、リングギヤブレーキ５３は開放状態とする（表１（ｄ）参照）。これにより、図８（ｄ）に示すように、サンギヤ２１とプラネタリキャリア２４とリングギヤ２５とＣＶＴ６への入力軸６１とが一体回転する直結状態となり、エンジン３のみを作動させると、エンジン３からＣＶＴ６に前進方向の回転力が入力され車両は前進する。
【００１２】
また、エンジン３と電動モータ４との両方を用いて車両を走行させる場合には、上記と同様に、キャリアクラッチ５１及びリングギヤクラッチ５２を接続状態として、リングギヤブレーキ５３は開放状態とする（表１（ｅ）参照）。これにより、図８（ｅ）に示すように、サンギヤ２１とプラネタリキャリア２４とリングギヤ２５とＣＶＴ６への入力軸６１とが一体回転する直結状態となり、エンジン３及び電動モータ４を作動させると、エンジン３及び電動モータ４からＣＶＴ６に前進方向の回転力が入力され車両は前進する。
【００１３】
さらに、走行中に電動モータ４により発電を行なう場合には、上記と同様に、キャリアクラッチ５１及びリングギヤクラッチ５２を接続状態として、リングギヤブレーキ５３は開放状態とする（表１（ｆ）参照）。これにより、図８（ｆ）に示すように、サンギヤ２１とプラネタリキャリア２４とリングギヤ２５とＣＶＴ６への入力軸６１とが一体回転する直結状態となり、エンジン３を作動させるとともに電動モータ４を発電機作動の状態とすれば、エンジン３の駆動力の一部が発電機としての電動モータ４を回転駆動すると共に、エンジン３の残りの駆動力がＣＶＴ６に前進方向の回転力として入力され車両は前進する。
【００１４】
また、バッテリ容量が少なくて電動モータ４による発進を回避したい場合や、極低車速高負荷発進（急登坂路発進）の場合などエンジン３トルクを増幅させたいときには、エンジン始動（表１（ａ），図８（ａ）参照）の後に、リングギヤブレーキ５３は開放状態としてリングギヤクラッチ５２を接続状態とし、キャリアクラッチ５１は開放状態のままとする（表１（ｇ）参照）。ここで、図８（ｇ）に破線で示すように、電動モータ４を発電状態とすると、電動モータ４がエンジントルク反力となってエンジントルクが増幅し、リングギヤ２５が正方向に回転するように電動モータ４とエンジン３とを制御して車両を発進させることができる。
【００１５】
この状態から、キャリアクラッチ５１を徐々に係合させていけば、この係合完了時には、図８（ｇ）に実線で示すように、通常走行状態、つまり、エンジン走行状態（図８（ｄ）参照）、又はエンジン３と電動モータ４との両方を用いた走行状態（図８（ｅ）参照）、又は電動モータ４により発電を行ないながらのエンジン走行状態（図８（ｆ）参照）に移行することができる。
【００１６】
また、車両が低速で（電動モータ４のみで）走行している際に回生制動条件（例えばアクセルオフ又はブレーキオン）が成立した場合には、キャリアクラッチ５１を接続状態として、リングギヤクラッチ５２及びリングギヤブレーキ５３は開放状態とする（表１（ｈ）参照）。そして、電動モータ４を発電状態とし、ＣＶＴ６をローギヤ側に制御すると、これにより、図８（ｈ）に示すように、ＣＶＴ６の入力軸６１の回転がプラネタリギヤ機構２を介して電動モータ４のロータ４１に伝達され、走行エネルギが発電エネルギ（電動モータ４を発電機として駆動するエネルギ）に変換される回生制動が行なわれる。
【００１７】
また、車両が中速以上で（エンジン３のみで、又はエンジン３及び電動モータ４で）走行している際に回生制動条件（例えばアクセルオフ又はブレーキオン）が成立した場合には、キャリアクラッチ５１及びリングギヤクラッチ５２を接続状態として、リングギヤブレーキ５３は開放状態とする（表１（ｉ）参照）。そして、電動モータ４を発電状態とし、ＣＶＴ６をローギヤ側に制御しエンジン出力を下げると、これにより、図８（ｉ）に示すように、エンジン回転とＣＶＴ６の入力軸６１の回転とがプラネタリギヤ機構２を介して電動モータ４のロータ４１に伝達され、エンジン回転エネルギや走行エネルギが発電エネルギ（電動モータ４を発電機として駆動するエネルギ）に変換される回生制動が行なわれる。
【００１８】
さらに、エンジン３の出力によって車両を後退させる場合には、キャリアクラッチ５１を接続状態として、リングギヤクラッチ５２を開放状態とし、さらにリングギヤブレーキ５３を開放状態からフリクション係合状態とする（表１（ｊ）参照）。リングギヤブレーキ５３をフリクション係合していき、プラネタリキャリア２４が逆方向に回転するようにＣＶＴ６を制御することで、図８（ｊ）に鎖線で示す状態から実線で示す状態へと移行して、エンジン回転によってプラネタリキャリア２４が逆回転駆動されて車両を後退走行させることができる。
【００１９】
【特許文献１】
特開２００２−１１８９０３号公報
【特許文献２】
特開２００２−１７１６０１号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の従来技術では、電動モータ４を作動させない場合も含めて、モータ４のロータ４１は基本的に常時回転するようになっている。このため、エネルギ損失が生じるだけでなく、モータ４に熱が発生しやすくこの熱が周囲に悪影響を及ぼすことがある。また、回転しているモータを制御するときには逆起電力が作用する等によってモータ回転速度が速いほどモータの回転を制御するために高いバッテリ電圧が必要になる。
【００２１】
近年、ハイブリッド車のために高電圧バッテリが開発されているが、十分に高いバッテリ電圧を得るには、バッテリを複数直列接続することになり、車両のコスト増を招くとともに高電圧に対応するための配慮が必要にもなる。
もちろん、車両の走行を電動モータに頼る場合を多くすれば、相応のバッテリ容量が必要になり、車両の重量増やコスト増は避けられないが、エンジン３による走行を主体にして電動モータによる走行を補助的に用いるならば、より容量の小さなバッテリでもよくなる。したがって、このようなハイブリッド車を考えた場合にも、不要な場合は電動モータ４を停止させ、また、電動モータは可能な限り低回転で作動させるようにしたい。
【００２２】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、不要な場合は電動機を停止させることができるとともに、電動モータは可能な限り低回転で作動させることができるようにした、ハイブリッド車を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明のハイブリッド車（請求項１）は、内燃機関と、該内燃機関の回転軸と同軸上に設けられた電動機と、該内燃機関及び該電動機の回転軸と同軸上に設けられ、サンギヤ，リングギヤ及びプラネタリピニオンを枢支するキャリアを有するプラネタリギヤ機構と、該プラネタリギヤ機構を介して該内燃機関又は該電動機からの動力を伝達される入力軸，及び駆動輪に接続された出力軸を有する変速機とをそなえたハイブリッド車であって、該電動機のロータの回転を適宜規制する回転規制手段をそなえていることを特徴としている。
【００２４】
また、本発明のハイブリッド車（請求項２）は、内燃機関と、該内燃機関の回転軸と同軸上に設けられた電動機と、サンギヤ，プラネタリピニオン，リングギヤ，及び該プラネタリピニオンを枢支するキャリアを有するプラネタリギヤ機構と、該プラネタリギヤ機構を介して該内燃機関又は該電動機からの動力を伝達される入力軸，及び駆動輪に接続された出力軸を有する変速機とをそなえたハイブリッド車であって、該サンギヤに該内燃機関の回転軸が接続され、該キャリア及び該リングギヤのうちの一方に該電動機のロータが接続されるとともに、該キャリアと該変速機の入力軸との間で動力伝達を断接する第１の断接手段と、該リングギヤと該変速機の入力軸との間で動力伝達を断接する第２の断接手段と、該キャリア及び該リングギヤのうちの他方の回転を適宜規制する第１の回転規制手段と、該ロータの回転を適宜規制する第２の回転規制手段とをそなえていることを特徴としている。
【００２５】
これにより、本発明のハイブリッド車（請求項１，２）では、該内燃機関の出力のみにより該駆動輪を駆動させる際には、該電動機のロータを回転停止させることができ、不要なモータの回転を防止して、エネルギ損失を抑制して、モータの発熱を抑制することができる。また、モータの作動時の回転速度を抑えやすく、モータの回転を制御するためのバッテリの電圧を抑えることができる。
【００２６】
該プラネタリギヤ機構は、該プラネタリピニオンとして、該サンギヤと噛合するインナピニオンと該リングギヤ及び該リングギヤと噛合するアウタピニオンとをそなえたダブルピニオン式に構成される場合には、該キャリアに該電動機のロータが接続されるとともに、該第１の回転規制手段が該リングギヤの回転を適宜規制することが好ましい（請求項３）。
【００２７】
該プラネタリギヤ機構は、該プラネタリピニオンが該サンギヤ及び該リングギヤに共に噛合するシングルピニオン式に構成される場合には、該リングギヤに該電動機のロータが接続されるとともに、該第１の回転規制手段が該キャリアの回転を適宜規制することが好ましい（請求項４）。
該変速機は無段変速機であることが好ましい（請求項５）。
【００２８】
上記の第１及び第２の断接手段及び上記の第１及び第２の回転規制手段の状態を制御する制御手段を備え、該制御手段は該内燃機関の出力のみにより該駆動輪を駆動させる際には、該電動機のロータを停止させるように該第２の回転規制手段を制御することが好ましい（請求項６）。
車両の中高速走行時には、該内燃機関の出力のみにより該駆動輪を駆動させることが好ましい（請求項７）。
【００２９】
該制御手段は、該内燃機関の出力のみにより該駆動輪を駆動させる状態で回生制動条件が成立すると、該電動機のロータの回転拘束を解除して該電動機が発電機として作動するように該第２の回転規制手段を制御することが好ましい（請求項８）。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明すると、図１，図２は本発明の第１実施形態としてのハイブリッド車を示すもので、図１はその駆動系（主としてトランスミッション）を示すスケルトン図、図２はその駆動系におけるプラネタリギヤの各要素の共線図である。なお、図１において、図７と同符号は同様のもの又は相当するものを示す。
【００３１】
本ハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、従来技術のもの（図７参照）にモータブレーキ（第２の回転規制手段）５４を追加した構成になっている。
つまり、トランスミッション１の入口部分にはプラネタリギヤ機構２Ａがそなえられている。このプラネタリギヤ機構２Ａは、ダブルピニオンタイプに構成され、サンギヤ２１と、サンギヤ２１と噛合するインナピニオン２２及びインナピニオン２２と噛合するアウタピニオン２３と、ピニオン２２，２３を支持するプラネタリキャリア（単に、キャリアともいう）２４と、アウタピニオン２３と噛合するリングギヤ２５とをそなえている。
【００３２】
サンギヤ２１はエンジン（内燃機関）３の回転軸３に接続され、キャリア２４に電動機（以下、電動モータ又は単にモータという）４のロータ（回転子）４１が接続されている。また、この一方で、キャリア２４はキャリアクラッチ（第１の断接手段）５１を介して、リングギヤ２５はリングギヤクラッチ（第２の断接手段）５２を介して、ＣＶＴ６の入力軸６１に接続可能になっている。また、トランスミッションケーシング１１とリングギヤ２５との間にはリングギヤブレーキ（第１の回転規制手段）５３が介装されている。さらに、トランスミッションケーシング１１には、ロータ４１と対向するように電動モータ４のステ−タ４２が設けられている。
【００３３】
そして、電動モータ４のロータ４１とトランスミッションケーシング１１との間にはモータブレーキ５４が介装されている。
なお、ＣＶＴ６は、入力軸６１に連結されたプライマリプーリ６２と、プライマリプーリ６２にベルト６３を介して接続されたセカンダリプーリ６４とをそなえ、セカンダリプーリ６４にＣＶＴ６の出力軸６５が連結されている。なお、プライマリプーリ６２及びセカンダリプーリ６４は、可動シーブ６２ａ，６４ａ及び固定シーブ６２ｂ，６４ｂからなる。
【００３４】
さらに、出力軸６５の回転は、出力軸６５に固設されたギヤ６６及びカウンタシャフト７に固設されたカウンタギヤ７１からカウンタギヤ７２を介してリングギヤ８１からデファレンシャルギヤ８に伝達され、これにより、デファレンシャルギヤ８を介して左右の車輪軸（車輪駆動軸）９Ｌ，９Ｒが回転駆動されるようになっている。
【００３５】
上記のキャリアクラッチ５１，リングギヤクラッチ５２，リングギヤブレーキ５３，モータブレーキ５４は、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる湿式多板式の油圧式摩擦係合装置であって、油圧制御回路（図示略）から供給される作動油によって摩擦係合するようになっている。表２に示すように、これらのクラッチ５１，５２及びブレーキ５３，５４を適宜係脱することで、図２の共線図に示すような様々な動力伝達状態が達成される。
【００３６】
【表２】
2004248382.tif 000004
本実施形態では、従来技術（表１及び図８参照）と同様にクラッチ５１，５２，ブレーキ５３，５４が制御される場合と、従来技術（表１及び図８参照）とは異なる態様によりクラッチ５１，５２，ブレーキ５３，５４が制御される場合とがある。
【００３７】
つまり、電動モータ４でエンジン３を始動する場合には、従来技術と同様に、リングギヤブレーキ５３のみ接続状態として、キャリアクラッチ５１及びリングギヤクラッチ５２は開放状態（切り離し状態）にし、もちろん、モータブレーキ５４も開放状態とする（表２（ａ）参照）。そして、図２（ａ）に示すように、電動モータ４を十分な速度まで回転させればエンジン３を始動させることができる。なお、このときのモータ４の回転は、エンジン３とは逆回転となる。また、もちろん、このときには、キャリアクラッチ５１もリングギヤクラッチ５２も開放されているので、駆動輪には動力は伝わらない。
【００３８】
また、車両停止中に電動モータ４を発電機として駆動して充電を行なう場合にも、従来技術と同様に、リングギヤブレーキ５３のみ接続状態として、キャリアクラッチ５１及びリングギヤクラッチ５２は開放状態とし、もちろん、モータブレーキ５４も開放状態とする（表２（ｂ）参照）。そして、図２（ｂ）に示すように、エンジン３で電動モータ４を回転させれば電動モータ４が発電機として機能して発電が行なわれ充電を行なうことができる。このときのモータ４の回転も、エンジン３とは逆回転となる。また、もちろん、このとき、キャリアクラッチ５１もリングギヤクラッチ５２も開放され、駆動輪には動力は伝わらない。
【００３９】
電動モータ４のみで車両を走行させる場合にも、従来技術と同様に、キャリアクラッチ５１のみ接続状態として、リングギヤクラッチ５２及びリングギヤブレーキ５３は開放状態とし、もちろん、モータブレーキ５４も開放状態とする（表２（ｃ）参照）。そして、エンジン３からの入力はないもの（即ち、サンギヤ停止）とすれば、電動モータ４の回転が図２（ｃ）に太実線で示すように、電動モータ４をエンジン３とは逆方向に回転させることでＣＶＴ６に前進方向の回転力が入力され車両は前進し、図２（ｃ）に破線で示すように、電動モータ４をエンジン３と同方向に回転させることでＣＶＴ６に後退方向の回転力が入力され車両は後退する。この電動モータ４のみで車両を走行させるモードは、車両の低速時に実施するようになっている。
【００４０】
一方、エンジン３のみで車両を走行させる場合には、従来技術とは異なり、リングギヤクラッチ５２を接続状態として、さらにモータブレーキ５４も接続状態として、キャリアクラッチ５１及びリングギヤブレーキ５３は開放状態とする（表２（ｄ）参照）。これにより、図２（ｄ）に示すように、エンジン回転とともにサンギヤ２１が回転し、サンギヤ２１に応じてリングギヤ２５が回転してＣＶＴ６への入力軸６１が回転駆動され、エンジン３のみを作動させると、エンジン３からＣＶＴ６に前進方向の回転力が入力され車両は前進する。この時には、モータ４のロータ４１はモータブレーキ５４により停止される。
【００４１】
このときのサンギヤ２１とリングギヤ２５との回転比（エンジン出力軸３ａとＣＶＴ入力軸との回転速度比）は、図２（ｄ）に示すように、１：（１未満）となる。
また、このエンジン３のみで車両を走行させるモードは、車両の中高速時、或いは電動モータ４の電源であるバッテリ（図示略）の残存容量が基準値以下に減少した場合での車両の低速時に実施するようになっている。
【００４２】
また、エンジン３と電動モータ４との両方を用いて車両を走行させる場合には、従来技術と異なり、リングギヤクラッチ５２を接続状態として、キャリアクラッチ５１及びリングギヤブレーキ５３は開放状態とし、もちろん、モータブレーキ５４も開放状態とする（表２（ｅ）参照）。そして、エンジン３を作動させるとともに、モータ４をエンジン３とは逆方向に且つエンジン３に対して比較的低回転（低速回転）で駆動することにより、図２（ｅ）に示すように、リングギヤ２５が正転駆動され、エンジン３及び電動モータ４のトルクがリングギヤ２５からＣＶＴ６に前進方向の回転力として入力され車両は前進する。このエンジン３と電動モータ４との両方を用いて車両を走行させるモードは、車両の発進時や低速高負荷時に実施するようになっている。
【００４３】
さらに、走行中に電動モータ４により発電を行なう場合には、従来技術と同様に、キャリアクラッチ５１及びリングギヤクラッチ５２を接続状態として、リングギヤブレーキ５３は開放状態とし、もちろん、モータブレーキ５４も開放状態とする（表２（ｆ）参照）。これにより、図２（ｆ）に示すように、サンギヤ２１とプラネタリキャリア２４とリングギヤ２５とＣＶＴ６への入力軸６１とが一体回転する直結状態となり、エンジン３を作動させるとともに電動モータ４を発電機作動の状態とすれば、エンジン３の駆動力の一部が発電機としての電動モータ４を回転駆動すると共に、エンジン３の残りの駆動力がＣＶＴ６に前進方向の回転力として入力され車両は前進する。
【００４４】
また、バッテリ容量が少なくて電動モータ４による発進を回避したい場合や、極低車速高負荷発進（急登坂路発進）の場合など大きなエンジントルクを出力させたいときには、エンジン始動（リングギヤブレーキ５３は接続、キャリアクラッチ５１，リングギヤクラッチ５２，モータブレーキ５４は開放、表２（ａ），図２（ａ）参照）の後に、リングギヤブレーキ５３を開放に切り替え、リングギヤクラッチ５２を接続に切り替え、キャリアクラッチ５１，モータブレーキ５４は開放状態のままとする（表２（ｇ）参照）。ここで、図２（ｇ）に破線で示すように、大きなエンジントルクを出力できるエンジン回転数に上げた後、電動モータ４を発電状態とすると、通常よりも大きなエンジントルクで車両を発進させることができる。
【００４５】
この状態から、電動モータ４のロータ４１の回転が０付近になった時点でモータブレーキ５４を徐々に係合させていけば、この係合完了時には、図２（ｇ）に実線で示すように、通常走行状態、つまり、エンジン走行状態（図２（ｄ）参照）に移行することができる。
また、リングギヤクラッチ５２，モータブレーキ５４が接続状態でキャリアクラッチ５１，リングギヤブレーキ５３が開放状態とされて、車両がエンジン３のみで走行している際に、緩減速回生制動条件（例えばアクセルオフ）が成立した場合には、モータブレーキ５４を接続状態から開放状態にし、リングギヤクラッチ５２は接続状態を維持し、キャリアクラッチ５１，リングギヤブレーキ５３は開放状態を維持する（表２（ｈ）参照）。そして、電動モータ４を発電状態とし、ＣＶＴ６をローギヤ側に制御しエンジン出力を下げる。これにより、図２（ｈ）に示すように、ＣＶＴ６の入力軸６１の回転がプラネタリギヤ機構２（つまり、リングギヤ２５，プラネタリピニオン２３，キャリア２４）を介して電動モータ４のロータ４１に伝達され、走行エネルギが発電エネルギ（電動モータ４を発電機として駆動するエネルギ）に変換されるエンジンブレーキ相当の緩やかな回生制動が行なわれる。
【００４６】
さらに、車両がエンジン３のみで走行している際（リングギヤクラッチ５２，モータブレーキ５４が接続状態でキャリアクラッチ５１，リングギヤブレーキ５３が開放状態）に、急減速回生制動条件（例えばブレーキオン）が成立した場合には、モータブレーキ５４を接続状態から開放状態にし、リングギヤクラッチ５２は接続状態を、キャリアクラッチ５１，リングギヤブレーキ５３は開放を維持した状態とする（表２（ｉ）参照）。もちろん、このときにも、電動モータ４を発電状態とし、ＣＶＴ６をローギヤ側に制御しエンジン出力を下げる。そして、キャリア２４とリングギヤ２５とが等速回転となった時点で、キャリアクラッチ５１を接続し、リングギヤクラッチ５２を開放する（表２（ｉ）参照）。これにより、図２（ｉ）に示すように、電動モータ４のロータ４１は、より高負荷になって、ＣＶＴ６の入力軸６１の回転がプラネタリギヤ機構２（つまり、リングギヤ２５，プラネタリピニオン２３，キャリア２４）を介して走行エネルギがより速やかに発電エネルギ（電動モータ４を発電機として駆動するエネルギ）に変換され、エンジンブレーキ以上の大きな回生制動力が発生する。このとき、車体の減速に寄与する制動力は、このモータ負荷分のみとなり、エンジンブレーキ分は寄与しない。
【００４７】
さらに、エンジン３の出力によって車両を後退させる場合には、従来技術と同様に、キャリアクラッチ５１を接続状態として、リングギヤクラッチ５２を開放状態とし、さらにリングギヤブレーキ５３を開放状態からフリクション係合状態とする（表２（ｊ）参照）。リングギヤブレーキ５３をフリクション係合していき、プラネタリキャリア２４が逆方向に回転するようにリングギヤブレーキ５３のブレーキ力を制御することで、図２（ｊ）に鎖線で示す状態から実線で示す状態へと移行して、エンジン回転によってプラネタリキャリア２４が逆回転駆動されて車両を後退走行させることができる。
【００４８】
本発明の第１実施形態としてのハイブリッド車は、上述のように構成されているので、車両の走行用駆動源としてモータ４を用いずにエンジン３のみを用いる場合（表２（ｄ），図２（ｄ）参照）には、モータ４のローラ４１を停止させるので、不要なモータの回転を防止して、エネルギ損失を抑制することができ、モータの発熱を抑制することができる。これにより、モータ周囲への熱影響を抑制することができる。
【００４９】
また、中高速走行時はモータ４を用いずにエンジン３のみを用いて車両を駆動し、モータ４は比較的低回転で用いるようにしているので、モータの作動時の回転速度を抑えやすく、モータの回転を制御するためのバッテリの必要電圧を抑えることができる。したがって、モータの回転を制御するためのバッテリ電圧は低いものでよく、バッテリにかかるコストを削減することや、バッテリの重量を削減することが可能になり、ひいては車両の重量やコストを抑えることができ、ハイブリッド車の実用性を高めることができる。
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明すると、図３，図４は本発明の第２実施形態としてのハイブリッド車を示すもので、図３はその駆動系（主としてトランスミッション）を示すスケルトン図、図４はその駆動系におけるプラネタリギヤの各要素の共線図である。なお、図３において、図１，図７と同符号は同様のもの又は相当するものを示す。
第１実施形態のプラネタリギヤ機構２Ａ（図１参照）がダブルピニオンタイプに構成されているのに対して、本実施形態のハイブリッド車の駆動系では、図３に示すように、プラネタリギヤ機構２Ｂがシングルピニオンタイプに構成されている。シングルピニオンタイプでは、サンギヤ，キャリア，リングギヤの回転関係がダブルピニオンタイプとは異なるので、本実施形態では、電動モータ４がリングギヤに取り付けられている。
【００５０】
つまり、トランスミッション１の入口部分にはシングルピニオンタイプのプラネタリギヤ機構２Ｂがそなえられている。このプラネタリギヤ機構２Ｂは、サンギヤ２１と、サンギヤ２１と噛合するピニオン２８と、ピニオン２８を支持するキャリア２７と、ピニオン２８と噛合するリングギヤ２５とをそなえている。
サンギヤ２１はエンジン（内燃機関）３の回転軸３ａに接続され、リングギヤに電動機（以下、電動モータ又は単にモータという）４のロータ（回転子）４１が接続されている。また、この一方で、キャリア２７はキャリアクラッチ（第１の断接手段）５１を介して、リングギヤ２５はリングギヤクラッチ（第２の断接手段）５２を介して、ＣＶＴ６の入力軸６１に接続可能になっている。また、トランスミッションケーシング１１とキャリア２７との間にはキャリアブレーキ（第１の回転規制手段）５５が介装されている。さらに、トランスミッションケーシング１１には、ロータ４１と対向するように電動モータ４のステ−タ４２が設けられている。
【００５１】
そして、電動モータ４のロータ４１とトランスミッションケーシング１１との間にはモータブレーキ（第２の回転規制手段）５４が介装されている。
なお、ＣＶＴ６は、第１実施形態と同様に、入力軸６１，プライマリプーリ６２，ベルト６３，セカンダリプーリ６４，出力軸６５をそなえ、プライマリプーリ６２及びセカンダリプーリ６４は、可動シーブ６２ａ，６４ａ及び固定シーブ６２ｂ，６４ｂからなる。さらに、第１実施形態と同様に、出力軸６５の回転は、ギヤ６６，カウンタギヤ７１，７２を介してリングギヤ８１からデファレンシャルギヤ８に伝達され、左右の車輪軸（車輪駆動軸）９Ｌ，９Ｒが回転駆動されるようになっている。
【００５２】
また、上記のキャリアクラッチ５１，リングギヤクラッチ５２，キャリアブレーキ５５，モータブレーキ５４は、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる湿式多板式の油圧式摩擦係合装置であって、油圧制御回路（図示略）から供給される作動油によって摩擦係合するようになっている。表３に示すように、これらのクラッチ５１，５２及びブレーキ５５，５４を適宜係脱することで、図４の共線図に示すような様々な動力伝達状態が達成される。
【００５３】
【表３】
2004248382.tif 000005
【００５４】
本実施形態では、プラネタリギヤ機構２Ｂがシングルピニオンタイプであって、モータ４がリングギヤ２５に接続され、キャリア２７にキャリアブレーキ５５が設けられているため、第１実施形態と同様な各動力伝達状態を第１実施形態とは一部異なる制御を行なって実現できるようになっている。
つまり、電動モータ４でエンジン３を始動する場合には、キャリアブレーキ５５のみ接続状態として、リングギヤクラッチ５２及びモータブレーキ５４は開放状態（切り離し状態）とする（表３（ａ）参照）。そして、図４（ａ）に示すように、電動モータ４を十分な速度まで回転させればエンジン３を始動させることができる。なお、このときのモータ４の回転は、エンジン３とは逆回転となる。また、もちろん、このときには、リングギヤクラッチ５２は開放されているので、駆動輪には動力は伝わらない。
【００５５】
また、車両停止中に電動モータ４を発電機として駆動して充電を行なう場合にも、キャリアブレーキ５３のみ接続状態として、リングギヤクラッチ５２及びモータブレーキ５４は開放状態とする（表３（ｂ）参照）。そして、図４（ｂ）に示すように、エンジン３で電動モータ４を回転させれば電動モータ４が発電機として機能して発電が行なわれ充電を行なうことができる。このときのモータ４の回転も、エンジン３とは逆回転となる。また、もちろん、このとき、リングギヤクラッチ５２は開放され、駆動輪には動力は伝わらない。
【００５６】
電動モータ４のみで車両を走行させる場合には、リングギヤクラッチ５２のみ接続状態として、キャリアクラッチ５１，キャリアリブレーキ５５及びモータブレーキ５４は開放状態とする（表３（ｃ）参照）。そして、エンジン３からの入力はないもの（即ち、サンギヤ停止）とすれば、電動モータ４の回転が図４（ｃ）に太実線で示すように、電動モータ４をエンジン３とは逆方向に回転させることでＣＶＴ６に前進方向の回転力が入力され車両は前進し、図４（ｃ）に破線で示すように、電動モータ４をエンジン３と同方向に回転させることでＣＶＴ６に後退方向の回転力が入力され車両は後退する。この電動モータ４のみで車両を走行させるモードは、車両の発進、後退及び低速時に実施するようになっている。
【００５７】
一方、エンジン３のみで車両を走行させる場合には、キャリアクラッチ５２を接続状態として、さらにモータブレーキ５４も接続状態として、リングギヤクラッチ５２及びキャリアブレーキ５５は開放状態とする（表３（ｄ）参照）。これにより、図４（ｄ）に示すように、エンジン回転とともにサンギヤ２１が回転し、サンギヤ２１に応じてプラネタリキャリア２７が回転してＣＶＴ６の入力軸６１が回転駆動され、エンジン３のみを作動させると、エンジン３からＣＶＴ６に前進方向の回転力が入力され車両は前進する。この時には、モータ４のロータ４１はモータブレーキ５４により停止される。
【００５８】
このときのサンギヤ２１とプラネタリキャリア２７との回転比（エンジン出力軸とＣＶＴ入力軸との回転速度比）は、図４（ｄ）に示すように、１：（１未満）となる。
また、この電動モータ４のみで車両を走行させるモードは、車両の中高速時、或いは電動モータ４の電源であるバッテリ（図示略）の残存容量が基準値以下に減少した場合での車両の低速時に実施するようになっている。
【００５９】
また、エンジン３と電動モータ４との両方を用いて車両を走行させる場合には、キャリアクラッチ５１を接続状態として、リングギヤクラッチ５２，キャリアブレーキ５５及びモータブレーキ５４は開放状態とする（表３（ｅ）参照）。そして、エンジン３を作動させるとともに、モータ４をエンジン３とは逆方向に且つエンジン３に対して比較的低回転に駆動することにより、図４（ｅ）に示すように、プラネタリキャリア２７が正転駆動され、エンジン３及び電動モータ４のトルクがプラネタリキャリア２７からＣＶＴ６に前進方向の回転力として入力され車両は前進する。このエンジン３と電動モータ４との両方を用いて車両を走行させるモードは、車両の発進及び低速時に実施するようになっている。
【００６０】
さらに、走行中に電動モータ４により発電を行なう場合には、従来技術と同様に、キャリアクラッチ５１及びリングギヤクラッチ５２を接続状態として、リングギヤブレーキ５３及びモータブレーキ５４は開放状態とする（表３（ｆ）参照）。これにより、図４（ｆ）に示すように、サンギヤ２１とプラネタリキャリア２７とリングギヤ２５とＣＶＴ６への入力軸６１とが一体回転する直結状態となり、エンジン３を作動させるとともに電動モータ４を発電状態とすれば、エンジン３の駆動力の一部が発電機としての電動モータ４を回転駆動すると共に、エンジン３の残りの駆動力がＣＶＴ６に前進方向の回転力として入力され車両は前進する。
【００６１】
また、バッテリ容量が少なくて電動モータ４による発進を回避したい場合や、極低車速高負荷発進（急登坂路発進）の場合など大きなエンジントルクを出力させたいときには、エンジン始動（キャリアブレーキ５５のみ接続、キャリアクラッチ５１，リングギヤクラッチ５２，モータブレーキ５４は開放、表３（ａ），図４（ａ）参照）の後に、キャリアブレーキ５５は開放状態としてキャリアクラッチ５１を接続状態とし、リングギヤクラッチ５２，モータブレーキ５４は開放状態のままとする（表３（ｇ）参照）。ここで、図４（ｇ）に破線で示すように、大きなエンジントルクを出力できる回転数にエンジン回転数を上げた後に発電状態とすると、通常よりも大きなエンジントルクで車両を発進させることができる。
【００６２】
この状態から、電動モータ４のロータ４１の回転が０付近になった時点でモータブレーキ５４を徐々に係合させていけば、この係合完了時には、図４（ｇ）に実線で示すように、通常走行状態、つまり、エンジン走行状態（図４（ｄ）参照）に移行することができる。
また、キャリアクラッチ５１，モータブレーキ５４が接続状態でリングギヤクラッチ５２，キャリアブレーキ５５が開放状態とされて、車両がエンジン３のみで走行している際に、緩減速回生制動条件（例えばアクセルオフ）が成立した場合には、モータブレーキ５４を接続状態から開放状態にし、キャリアクラッチ５１は接続状態を維持し、リングギヤクラッチ５２，  キャリアブレーキ５５は開放状態を維持する（表３（ｈ）参照）。そして、電動モータ４を発電状態とし、ＣＶＴ６をローギヤ側に制御しエンジン出力を下げる。これにより、図４（ｈ）に示すように、ＣＶＴ６の入力軸６１の回転がプラネタリギヤ機構２（つまり、リングギヤ２５，プラネタリピニオン２３，キャリア２４）を介して電動モータ４のロータ４１に伝達され、走行エネルギが発電エネルギ（電動モータ４を発電機として駆動するエネルギ）に変換されるエンジンブレーキ相当の緩やかな回生制動が行なわれる。
【００６３】
さらに、車両がエンジン３のみで走行している際（キャリアクラッチ５１，モータブレーキ５４が接続状態でリングギヤクラッチ５２，キャリアブレーキ５５が開放状態）に、急減速回生制動条件（例えばブレーキオン）が成立した場合には、モータブレーキ５４を接続状態から開放状態にし、リングギヤクラッチ５２は接続状態を維持し、キャリアクラッチ５１，リングギヤブレーキ５３は開放状態を維持する（表３（ｉ）参照）。もちろん、このときにも、電動モータ４を発電状態とし、ＣＶＴ６をローギヤ側に制御しエンジン出力を下げる。そして、キャリア２４とリングギヤ２５とが等速回転となった時点で、リングギヤクラッチ５２を接続し、キャリアクラッチ５１を開放する（表３（ｉ）参照）。これにより、図４（ｉ）に示すように、電動モータ４のロータ４１は、より高負荷になって、ＣＶＴ６の入力軸６１の回転がプラネタリギヤ機構２（つまり、リングギヤ２５，プラネタリピニオン２３，キャリア２４）を介して走行エネルギがより速やかに発電エネルギ（電動モータ４を発電機として駆動するエネルギ）に変換され、エンジンブレーキ以上の大きな回生制動力が発生する。この時、車体の減速に寄与する制動力は、このモータ負荷分のみとなり、エンジンブレーキ分は寄与しない。
【００６４】
さらに、エンジン３の出力によって車両を後退させる場合には、リングギヤクラッチ５２を接続状態として、キャリアクラッチ５１を開放状態とし、さらにキャリアブレーキ５５を開放状態からフリクション係合状態とする（表３（ｊ）参照）。リングギヤブレーキ５３をフリクション係合していき、プラネタリキャリア２４が逆方向に回転するようにＣＶＴ６を制御することで、図４（ｊ）に鎖線で示す状態から実線で示す状態へと移行して、エンジン回転によってプラネタリキャリア２４が逆回転駆動されて車両を後退走行させることができる。
【００６５】
本発明の第２実施形態としてのハイブリッド車は、上述のように構成されているので、車両の走行用駆動源としてモータ４を用いずにエンジン３のみを用いる場合（表３（ｄ），図４（ｄ）参照）には、モータ４のローラ４１を停止させるので、不要なモータの回転を防止して、エネルギ損失を抑制することができ、モータの発熱を抑制することができ、モータ周囲への熱影響を抑制することができる。
【００６６】
また、中高速走行時はモータ４を用いずにエンジン３のみを用いて車両を駆動し、モータ４は比較的低速で用いるようにしているので、モータの作動時の回転速度を抑えやすく、モータの回転を制御するためのバッテリの必要電圧を抑えることができる。したがって、モータの回転を制御するためのバッテリ電圧は低いものでよく、バッテリにかかるコストやバッテリの重量を削減することが可能になり、ひいては車両の重量やコストを抑え、ハイブリッド車の実用性を高めることができる。
【００６７】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明すると、図５，図６は本発明の第３実施形態としてのハイブリッド車を示すもので、図５はその駆動系（主としてトランスミッション）を示すスケルトン図、図６はその駆動系におけるプラネタリギヤの各要素の共線図である。なお、図５において、図１，図３，図７と同符号は同様のもの又は相当するものを示す。
【００６８】
本ハイブリッド車の駆動系は、図５に示すように、エンジン（内燃機関）３と電動機（以下、電動モータ又は単にモータという）４とトランスミッション（変速機）６を含む動力伝達機構１とを組み合わせて構成されており、動力伝達機構１のケーシング１１はエンジン３のシリンダブロックに一体に固設されている。
動力伝達機構１の入口部分にはプラネタリギヤ機構２Ａがそなえられ、動力伝達機構１の中間部には変速機として無段変速機（ＣＶＴ）６がそなえられている。そして、エンジン３，モータ４と動力伝達機構１のＣＶＴ６との間には、回転方向切替機構１２が配設されている。したがって、エンジン３，モータ４からそれぞれ入力される回転は、回転方向切替機構１２を介してＣＶＴ６に入力されるようになっている。
【００６９】
動力伝達機構１の入口部分にそなえられるプラネタリギヤ機構２Ａは、ダブルピニオンタイプに構成され、サンギヤ２１と、サンギヤ２１と噛合するインナピニオン２２及びインナピニオン２２と噛合するアウタピニオン２３と、ピニオン２２，２３を支持するプラネタリキャリア（単に、キャリアともいう）２４と、アウタピニオン２３と噛合するリングギヤ２５とをそなえている。
【００７０】
サンギヤ２１はエンジン回転軸３ａに接続される回転要素（第１入力回転要素）であり、リングギヤ２５は電動機（以下、電動モータ又は単にモータという）４のロータ（回転子）４１が接続される回転要素（第２入力回転要素）であり、キャリア２４は中間軸（プラネタリギヤ機構２Ａの出力軸）２６，回転方向切替機構１２を介してＣＶＴ６の入力軸６１に接続可能な回転要素（出力回転要素）である。
【００７１】
また、モータ４のロータ４１とトランスミッションケーシング１１との間にはモータブレーキ（回転規制手段）５４が介装されている。
回転方向切替機構１２は、従来例（図７）と同様に、サンギヤ１２ａ，プラネタリピニオン１２ｂａ，１２ｂｂ，キャリア１２ｃ，リングギヤ１２ｄを有するプラネタリギヤ機構１２Ａが採用されている。つまり、プラネタリギヤ機構１２Ａのサンギヤ１２ａには、プラネタリギヤ機構２Ａのキャリア２４と一体結合された中間軸２６が直結されている。また、ピニオンギヤ１２ｂａ，１２ｂｂを支持するキャリア１２ｃがフォワードクラッチ５６を介してプラネタリギヤ機構２Ａ側の中間軸２６と接続されている。また、回転方向切替機構１２のキャリア１２ｃは、一方で（無段変速機６側で）、無段変速機６のプライマリプーリ６２と同軸一体の入力軸６１に連結されている。さらに、リングギヤ１２ｄとケーシング１１との間には、リバースブレーキ５７が介装されている。
【００７２】
したがって、エンジン３の回転やモータ４の回転は、プラネタリギヤ機構２Ａのキャリア２４から中間軸２６を通じて回転方向切替機構１２のサンギヤ１２ａに伝達されるようになっている。フォワードクラッチ５６が結合されてリバースブレーキ５７が開放されていれば、回転方向切替機構１２では、サンギヤ１２ａとキャリア１２ｃとが直結されて、入力軸６１が中間軸２６と一体回転する。
【００７３】
一方、フォワードクラッチ５６が開放されてリバースブレーキ５７が結合されていれば、回転方向切替機構１２はダブルピニオンタイプのプラネタリギヤ機構であって、サンギヤ１２ａとキャリア１２ｃとが相対回転可能になって且つリングギヤ１２ｄが回転をロックされるので、キャリア１２ｃはサンギヤ１２ａと逆方向に回転する。
【００７４】
また、フォワードクラッチ５６とリバースブレーキ５７とがともに結合されていれば、入力軸６１及び中間軸２６はロック状態になって、プラネタリギヤ機構２Ａにおいてはキャリア２４が、ＣＶＴ６においては入力軸６１に連結されたプライマリプーリ６２が、それぞれ回転をロックされる。したがって、このときには、プラネタリギヤ機構２Ａにおいて、サンギヤ２１とリングギヤ２５とが連動する。すなわち、サンギヤ２１に連結されたエンジン３とリングギヤ２５に連結されたモータ４とが連動する。
【００７５】
このときのサンギヤ２１の回転速度ωＳとリングギヤ２５の回転速度ωＲとの比（ωＳ：ωＲ）は、サンギヤ２１の歯数をＺＳ，リングギヤ２５の歯数をＺＲとすると、（１／ＺＳ）：（１／ＺＲ）となり、ＺＳ＜ＺＲなので、リングギヤ２５の回転速度ωＲはサンギヤ２１の回転速度ωＳよりも低速になる。つまり、リングギヤ２５に連結されたモータ４はサンギヤ２１に連結されたエンジン３よりも低速になる。
【００７６】
なお、ＣＶＴ６は、入力軸６１に連結されたプライマリプーリ６２と、プライマリプーリ６２にベルト６３を介して接続されたセカンダリプーリ６４とをそなえ、セカンダリプーリ６４にＣＶＴ６の出力軸６５が連結されている。なお、プライマリプーリ６２及びセカンダリプーリ６４は、可動シーブ６２ａ，６４ａ及び固定シーブ６２ｂ，６４ｂからなる。
【００７７】
さらに、出力軸６５の回転は、出力軸６５に固設されたギヤ６６及びカウンタシャフト７に固設されたカウンタギヤ７１からカウンタギヤ７２を介してリングギヤ８１からデファレンシャルギヤ８に伝達され、これにより、デファレンシャルギヤ８を介して左右の車輪軸（車輪駆動軸）９Ｌ，９Ｒが回転駆動されるようになっている。
【００７８】
なお、ＣＶＴ６と車輪軸（車輪駆動軸）９Ｌ，９Ｒとの間にはカウンタシャフト７が介在するので、車輪軸（車輪駆動軸）９Ｌ，９ＲはＣＶＴ６のプライマリプーリ６２，ベルト６３，セカンダリプーリ６４と同方向に回転する。
上記のフォワードクラッチ５６，リバースブレーキ５７，モータブレーキ５４は、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合される湿式多板式の油圧式摩擦係合装置であって、油圧制御回路（図示略）から供給される作動油によって摩擦係合するようになっている。表４に示すように、これらのクラッチ５６及びブレーキ５７，５４を適宜係脱することで、図６の共線図に示すような様々な動力伝達状態が達成される。
【００７９】
【表４】
2004248382.tif 000006
つまり、モータ４でエンジン３を始動する場合には、フォワードクラッチ５６及びリバースブレーキ５７をともに結合してモータブレーキ５４は開放する［表４（ａ）参照］。これにより、モータ４やエンジン３が回転しても、ＣＶＴ６の入力軸６１にはこのモータ４やエンジン３の回転は伝達されない状態で、サンギヤ２１に連結されたエンジン３とリングギヤ２５に連結されたモータ４とが連動するようになる。そして、図６（ａ）に示すように、モータ４を回転させればエンジン３を始動させることができる。
【００８０】
なお、このときのモータ４の回転は、エンジン３と同方向であって、モータ４の回転速度に対してＺＲ／ＺＳ倍（ＺＳ＜ＺＲなので、ＺＲ／ＺＳ＞１）に増速されてエンジン３が回転する。
また、車両停止中にモータ４を発電機として駆動して充電を行なう場合にも、フォワードクラッチ５６及びリバースブレーキ５７をともに結合してモータブレーキ５４は開放する［表４（ｂ）参照］。これにより、ＣＶＴ６の入力軸６１にモータ４やエンジン３の回転は伝達されず、且つ、サンギヤ２１に連結されたエンジン３とリングギヤ２５に連結されたモータ４とが連動するようになる。そして、図６（ｂ）に示すように、エンジン３でモータ４を回転させればモータ４が発電機として機能して発電が行なわれ充電を行なうことができる。このときのモータ４の回転も、エンジン３と同方向となる。
【００８１】
車両を前進発進させる場合や低速走行させる場合には、リバースブレーキ５７を接続状態として、フォワードクラッチ５６及びモータブレーキ５４は開放状態とする［表４（ｃ）参照］。ここで、図６（ｃ）に示すように、エンジン３を回転させるとともにモータ４を負荷状態（発電状態）とする。これにより、キャリア２４がサンギヤ２１と逆方向に回転し、キャリア２４の回転は中間軸２６を介して回転方向切替機構１２のサンギヤ１２ａに伝達される。フォワードクラッチ５６が開放されてリバースブレーキ５７が結合されているので、サンギヤ１２ａが回転するとキャリア１２ｃはサンギヤ１２ａと逆方向（したがって、エンジン３と同方向）に回転する。このキャリア１２ｃの回転により、ＣＶＴ６の入力軸６１がエンジン３と同方向に回転駆動され、エンジン３及びモータ（発電状態）４からＣＶＴ６に前進方向の回転力が入力されることになり車両は前進発進する。低速時にはこの状態を維持し、速度の上昇に応じてモータ（発電状態）４の回転速度を低下させていく。
【００８２】
また、エンジン３のみで車両を走行させる場合には、リバースブレーキ５７を接続状態、フォワードクラッチ５６は開放状態として、発電状態のモータ４の速度を低下させこの速度が略０になった時点で、モータブレーキ５４を接続する［表４（ｄ）参照］。これにより、図６（ｄ）に示すように、リングギヤ２５が回転をロックされ、エンジン回転とともにサンギヤ２１が回転すると、サンギヤ２１の回転に応じてキャリア２４がサンギヤ２１と逆方向に回転してこの回転が中間軸２６を介して回転方向切替機構１２のサンギヤ１２ａに伝達される。フォワードクラッチ５６が開放されてリバースブレーキ５７が結合されているので、サンギヤ１２ａとキャリア１２ｃとが相対回転可能で且つリングギヤ１２ｄが回転をロックされることになり、サンギヤ１２ａが回転するとキャリア１２ｃはサンギヤ１２ａと逆方向（したがって、エンジン３と同方向）に回転する。このキャリア１２ｃの回転により、ＣＶＴ６の入力軸６１がエンジン３と同方向に回転駆動され、エンジン３からＣＶＴ６に前進方向の回転力が入力されることになり車両は前進する。この時には、モータ４のロータ４１はモータブレーキ５４により停止される。
【００８３】
また、エンジン３とモータ４との両方を用いて車両を走行させる場合には、リバースブレーキ５７を接続状態として、フォワードクラッチ５６及びモータブレーキ５４は開放状態とする［表４（ｅ）参照］。ここで、図６（ｅ）に示すように、エンジン３を回転させるとともにモータ４をエンジン３とは逆方向に回転させる。これにより、リングギヤ２５がサンギヤ２１と逆方向に回転し、リングギヤ２５固定時［エンジン３のみでの走行、図６（ｄ）参照］よりもモータ４の回転分だけ増速されてキャリア２４が回転する。キャリア２４の回転は中間軸２６を介して回転方向切替機構１２のサンギヤ１２ａに伝達される。エンジン３のみでの走行時と同様に、フォワードクラッチ５６が開放されてリバースブレーキ５７が結合されているので、サンギヤ１２ａが回転するとキャリア１２ｃはサンギヤ１２ａと逆方向（したがって、エンジン３と同方向）に回転する。このキャリア１２ｃの回転により、ＣＶＴ６の入力軸６１がエンジン３と同方向に回転駆動され、エンジン３及びモータ４からＣＶＴ６に前進方向の回転力が入力されることになり車両は前進する。
【００８４】
さらに、走行中にモータ４により発電を行なう場合には、エンジン３のみでの走行状態、即ち、リバースブレーキ５７及びモータブレーキ５４を接続して、フォワードクラッチ５６は開放した状態から、モータブレーキ５４を開放する［表４（ｆ）参照］。そして、これとともに、モータ４を発電機として機能させ、エンジン出力を上げる。これにより、図６（ｆ）に示すように、エンジン３の出力は、キャリア２４側とリングギヤ２５側とに配分される。キャリア２４側に配分されたエンジン出力は中間軸２６から回転方向切替機構１２に伝達され、エンジン３と同方向に回転方向を切り替えられてＣＶＴ６への入力軸６１に入力される。リングギヤ２５側に配分されたエンジン出力は、リングギヤ２５と一体のロータ４１を回転駆動し、モータ４において発電が行なわれる。
【００８５】
また、エンジン３のみでの走行状態においてエンジントルクを増幅させたい場合にも、リバースブレーキ５７及びモータブレーキ５４を接続して、フォワードクラッチ５６は開放した状態から、モータブレーキ５４を開放する［表４（ｇ）参照］。そして、これとともに、モータ４を発電機として機能させれば、エンジン出力を増加させることができる。これにより、図６（ｇ）に示すように、エンジン３には、車両の駆動負荷（キャリア２４側）に発電負荷（リングギヤ２５側）が加わって、速やかにエンジン３の出力トルクが上昇する。
【００８６】
また、エンジン３とモータ４との両方を用いて車両を走行させている状態、即ち、リバースブレーキ５７を接続して、フォワードクラッチ５６及びモータブレーキ５４は開放した状態で［表４（ｅ）参照］、回生制動条件（例えばアクセルオフ）が成立した場合には、リバースブレーキ５７の接続及びフォワードクラッチ５６及びモータブレーキ５４の開放は維持しながら［表４（ｈ）参照］、モータ４を電動機作動から発電機作動に切り替えて、ＣＶＴ６をローギヤ側に制御しエンジン出力を下げる。これにより、図６（ｈ）に示すように、ＣＶＴ６の入力軸６１の回転が回転方向切替機構１２及び中間軸２６を介してキャリア２４に伝達され、エンジン３側のサンギヤ２１が回転抑制されることから、リングギヤ２５に接続されたモータ４のロータ４１が回転駆動される。こうして、走行エネルギが発電エネルギ（モータ４を発電機として駆動するエネルギ）に変換されるエンジンブレーキ相当の回生制動が行なわれる。
【００８７】
さらに、エンジン３の出力によって車両を後退させる場合には、フォワードクラッチ５６を接続状態として、リバースブレーキ５７及びモータブレーキ５４は開放状態とする［表４（ｉ）参照］。ここで、図６（ｉ）に示すように、エンジン３を回転させるとともにモータ４を負荷状態（発電状態）とする。これにより、キャリア２４がサンギヤ２１と逆方向に回転し、キャリア２４の回転は中間軸２６を介して回転方向切替機構１２のサンギヤ１２ａに伝達される。フォワードクラッチ５６が接続されてリバースブレーキ５７が開放されているので、サンギヤ１２ａとキャリア１２ｃとは同方向（したがって、エンジン３と逆方向）に一体回転する。このキャリア１２ｃの回転により、ＣＶＴ６の入力軸６１がエンジン３と逆方向に回転駆動され、エンジン３及びモータ（発電状態）４からＣＶＴ６に後退方向の回転力が入力されることになり車両は後退する。
【００８８】
また、エンジン３の出力とモータ４の出力とによって車両を後退させる場合には、リバースブレーキ５７を接続状態として、フォワードクラッチ５６及びモータブレーキ５４は開放状態とする［表４（ｊ）参照］。ここで、図６（ｊ）に示すように、エンジン３を回転させるとともにモータ４をエンジン３と同方向に回転させる。これにより、キャリア２４が、エンジン３と一体回転するサンギヤ２１とモータ４と一体回転するリングギヤ２５と同方向に回転し、キャリア２４の回転は中間軸２６を介して回転方向切替機構１２のサンギヤ１２ａに伝達される。フォワードクラッチ５６が開放されてリバースブレーキ５７が接続されているので、サンギヤ１２ａとキャリア１２ｃとは逆方向（したがって、エンジン３と逆方向）に一体回転する。このキャリア１２ｃの回転により、ＣＶＴ６の入力軸６１がエンジン３と逆方向に回転駆動され、エンジン３及びモータ（発電状態）４からＣＶＴ６に後退方向の回転力が入力されることになり車両は後退する。
【００８９】
本発明の第３実施形態としてのハイブリッド車は、上述のように構成されているので、車両の走行用駆動源としてモータ４を用いずにエンジン３のみを用いる場合［表４（ｄ），図６（ｄ）参照］には、モータ４のローラ４１を停止させるので、不要なモータの回転を防止して、エネルギ損失を抑制することができ、モータの発熱を抑制することができる。これにより、モータ周囲への熱影響を抑制することができる。
【００９０】
また、モータ４の回転速度Ｎｍとエンジン３の回転速度Ｎｅとの比は、以下のように、プラネタリギヤ機構２Ａのリングギヤ２５とサンギヤ２１との各端数の逆数比となる。
Ｎｍ：Ｎｅ＝（１／ＺＲ）：（１／ＺＳ）＝ＺＳ：ＺＲ
ＺＳ＜ＺＲなので、モータ４の回転速度Ｎｍはエンジン３の回転速度Ｎｅよりも低くなり、モータ作動時にもモータ４の回転速度Ｎｍが抑えられることになる。
【００９１】
この結果、モータの回転を制御するためのバッテリの必要電圧を抑えることができる。したがって、モータの回転を制御するためのバッテリ電圧は低いものでよく、バッテリにかかるコストを削減することや、バッテリの重量を削減することが可能になり、ひいては車両の重量やコストを抑えることができ、ハイブリッド車の実用性を高めることができる。
【００９２】
特に、回転方向切替機構１２に遊星歯車機構１２Ａを利用しているので、回転方向の切り替えを、プラネタリギヤ機構（遊星歯車式動力伝達機構）２Ａとは独立して構成することができ、モータ４の回転速度Ｎｍをより低速に抑え易くなる。
また、変速機としてＣＶＴを用いることにより、エンジンとモータとを効率良く運転して、燃費の向上と走行性能の向上との両立できる。
【００９３】
［その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
つまり、本発明は、いずれも車両の走行のために用いることのできる電動モータとエンジンとをそなえるとともに、プラネタリギヤ機構を介してエンジン又は電動モータからの動力を駆動輪に出力するハイブリッド車において、電動モータのロータの回転を適宜規制する回転規制手段をそなえていればよく、他の構成は、上述の実施形態のものに限定されない。
【００９４】
例えば、変速機として、ベルト式無段変速機のほかにトロイダル式無段変速機を用いたり、或いは、有段変速機を用いたりすることも考えられる。
また、入力側要素（エンジン回転軸，電動モータ）をプラネタリギヤ機構の各要素（サンギヤ，リングギヤ及びプラネタリキャリア）のいずれと接続するか、また、プラネタリギヤ機構の各要素（サンギヤ，リングギヤ及びプラネタリキャリア）のいずれを変速機側に接続するかは、駆動輪に至る動力伝達形の構成に応じて適宜設定しうるものである。
【００９５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のハイブリッド車によれば、電動機を用いずに内燃機関のみを用いて車両を駆動する場合には、電動機の回転子を停止させるので、不要な電動機の回転を防止して、エネルギ損失を抑制することができ、モータの発熱を抑制することができる。これにより、電動機周囲への熱影響を抑制することができる。
【００９６】
また、電動機を比較的低速で用い易くなるため、電動機の作動時の回転速度を抑えて、電動機の回転を制御するためのバッテリの必要電圧を抑えることができる。したがって、電動機の回転を制御するためのバッテリ電圧は低いものでよくなり、バッテリにかかるコストを削減することや、バッテリの重量を削減することが可能になり、ひいては車両の重量やコストを抑えることができ、ハイブリッド車の実用性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態としてのハイブリッド車の駆動系（主としてトランスミッション）を示すスケルトン図である。
【図２】本発明の第１実施形態としてのハイブリッド車の駆動系におけるプラネタリギヤの各要素の共線図であり、作動態様毎にそれぞれ（ａ）〜（ｊ）に示す。
【図３】本発明の第２実施形態としてのハイブリッド車の駆動系（主としてトランスミッション）を示すスケルトン図である。
【図４】本発明の第２実施形態としてのハイブリッド車の駆動系におけるプラネタリギヤの各要素の共線図であり、作動態様毎にそれぞれ（ａ）〜（ｊ）に示す。
【図５】本発明の第３実施形態としてのハイブリッド車の駆動系（主としてトランスミッション）を示すスケルトン図である。
【図６】本発明の第３実施形態としてのハイブリッド車の駆動系におけるプラネタリギヤの各要素の共線図であり、作動態様毎にそれぞれ（ａ）〜（ｊ）に示す。
【図７】従来技術（特許文献２）のハイブリッド車の駆動系（主としてトランスミッション）を示すスケルトン図である。
【図８】従来技術（特許文献２）のハイブリッド車の駆動系におけるプラネタリギヤの各要素の共線図であり、作動態様毎にそれぞれ（ａ）〜（ｊ）に示す。
【符号の説明】
１  トランスミッション
２．２Ａ  プラネタリギヤ機構
３  エンジンの回転軸
４  電動モータ
６  ＣＶＴ
７  カウンタシャフト
８  デファレンシャルギヤ
９Ｌ，９Ｒ  車輪軸（車輪駆動軸）
１１  トランスミッションケーシング
１２Ａ  プラネタリギヤ機構
２１  サンギヤ
２２  インナピニオン
２３  アウタピニオン
２４，２７  プラネタリキャリア
２５  リングギヤ
２６  中間軸（遊星歯車式動力伝達機構２Ａの出力軸）
２８  プラネタリピニオン
４１  ロータ（回転子）
４２  ステ−タ
５１  キャリアクラッチ（第１の断接手段）
５２  リングギヤクラッチ（第２の断接手段）
５３  リングギヤブレーキ（第１の回転規制手段）
５４  モータブレーキ（第２の回転規制手段）
５５  キャリアブレーキ（第１の回転規制手段）
５６  フォワードクラッチ
５７  リバースブレーキ
６１  入力軸
６２  プライマリプーリ
６２ａ，６４ａ  可動シーブ
６２ｂ，６４ｂ  固定シーブ
６３  ベルト
６４  セカンダリプーリ
６５  出力軸
６６  ギヤ
７１  カウンタギヤ
７２  カウンタギヤ
８１  リングギヤ
【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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【図７】
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【図８】
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