(57)【要約】      （修正有）【課題】ハイブリッド駆動装置の大径化に関する問題を回避したトロイダル型無段変速機構。【解決手段】トロイダル型無段変速機構5の出力ディスク11に結合され、変速後のエンジン回転を伝達する変速機出力軸24の回転は、合成用遊星歯車組21により、入力軸3からエンジン回転と合成して後方へ伝達するように成す。遊星歯車組21は、無段変速機構5のリヤ入力ディスク9と入力軸3との間における結合部材22をキャリアC1とし、これに回転自在に支持した段付きピニオン23と、その小径ギヤ部23aおよび大径ギヤ部23bに噛合させたサンギヤS1,S2とで構成し、サンギヤS1に変速機出力軸24を結合し、サンギヤS2にモータ/ジェネレータ2および後方の減速歯車組31,41を結合する。【選択図】図１
2012106717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主副2種類の原動機からの動力を伝達可能なハイブリッド駆動装置において、
前記主原動機からの動力をそのまま伝達する第1軸と、主原動機からの動力をトロイダル型無段変速機構による変速後に伝達する第2軸とを具え、
これら第1軸および第2軸を、前記トロイダル型無段変機構の内周に貫通させると共に、第1軸を包套するよう第2軸を配置し、
これら第1軸および第2軸の回転を合成して出力する合成用遊星歯車組を設け、
該合成用遊星歯車組の合成出力伝動系に前記副原動機を結合した構成になることを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項２】
請求項1に記載のハイブリッド駆動装置において、
前記合成用遊星歯車組は、前記第1軸および第2軸の回転を合成するに際して第2軸の回転を増速させるものであることを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項３】
請求項2に記載のハイブリッド駆動装置において、
前記合成用遊星歯車組は、前記第1軸と共に回転するキャリアに回転自在に支持された段付きピニオンと、
該段付きピニオンの小径ギヤ部に噛合され、前記第2軸に結合したサンギヤと、
前記段付きピニオンの大径ギヤ部に噛合され、前記合成出力伝動系に結合したサンギヤとから成るものであることを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項４】
請求項2に記載のハイブリッド駆動装置において、
前記合成用遊星歯車組は、前記第1軸と共に回転するキャリアを有したダブルピニオン遊星歯車組、および単純遊星歯車組の組み合わせになり、
ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤを前記第2軸に、キャリアを前記単純遊星歯車組のリングギヤに、リングギヤを前記単純遊星歯車組のキャリアにそれぞれ結合し、前記単純遊星歯車組のサンギヤを前記合成出力伝動系に結合したものであることを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項５】
請求項1〜4のいずれか1項に記載のハイブリッド駆動装置において、
前記第1軸の回転を逆転方向へ変速可能なロー減速歯車組および該変速回転を適宜出力不能にするローモード選択摩擦要素と、
前記合成用遊星歯車組からの合成回転を正転方向へ変速可能なハイ減速歯車組および該変速回転を適宜出力不能にするハイモード選択摩擦要素とを付加したことを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項６】
請求項5に記載のハイブリッド駆動装置において、
前記ロー減速歯車組を単純遊星歯車組で構成し、該単純遊星歯車組のリングギヤを前記第1軸に、サンギヤを前記合成出力伝動系に、またキャリアを出力軸にそれぞれ結合し、これらキャリアおよび出力軸間に前記ローモード選択摩擦要素を介在させ、
前記ハイ減速歯車組も単純遊星歯車組で構成し、該単純遊星歯車組のサンギヤを前記合成出力伝動系に、リングギヤを前記出力軸に、またキャリアを固定部にそれぞれ結合し、これらキャリアおよび固定部間に前記ハイモード選択摩擦要素を介在させたことを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項７】
請求項1または2に記載のハイブリッド駆動装置において、
前記合成用遊星歯車組は、前記第1軸と共に回転するキャリアに回転自在にそれぞれ支持された段付きピニオンおよび単純ピニオンを具え、該単純ピニオンを前記段付きピニオンの小径ギヤ部に噛合させ、該小径ギヤ部に噛合させたサンギヤを前記第2軸に結合し、前記段付きピニオンの大径ギヤ部に噛合させたサンギヤを前記合成出力伝動系に結合し、前記単純ピニオンに噛合させたリングギヤを有するものであり、
旋回不能で自転のみが可能なロングピニオンと、該ロングピニオンに噛合するサンギヤ、第1リングギヤおよび第2リングギヤとより成る減速遊星歯車組を付加し、
該減速遊星歯車組のサンギヤを前記合成出力伝動系に結合すると共に、この結合部を断接可能なハイモード選択摩擦要素を設け、
前記第1リングギヤを、前記単純ピニオンに噛合させたリングギヤに結合すると共に、この結合部を断接可能なローモード選択摩擦要素を設け、
前記第2リングギヤを出力軸に結合したことを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項８】
請求項1または2に記載のハイブリッド駆動装置において、
前記合成用遊星歯車組は、前記第1軸と共に回転するキャリアを有したダブルピニオン遊星歯車組と、単純遊星歯車組との組み合わせになり、
ダブルピニオン遊星歯車組のサンギヤを前記第2軸に、キャリアを前記単純遊星歯車組のリングギヤに、リングギヤを前記単純遊星歯車組のキャリアにそれぞれ結合し、前記単純遊星歯車組のサンギヤを前記合成出力伝動系に結合したものであり、
単純遊星歯車組で構成した減速遊星歯車組を付加し、
該減速遊星歯車組のサンギヤを前記合成出力伝動系に、リングギヤを前記ダブルピニオン遊星歯車組のリングギヤおよび出力軸に、キャリアを固定部にそれぞれ結合し、
前記減速遊星歯車組のリングギヤおよびダブルピニオン遊星歯車組のリングギヤ間を断接可能なローモード選択摩擦要素を設け、
前記減速遊星歯車組のキャリアおよび固定部間を断接可能なハイモード選択摩擦要素を設けたことを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項９】
請求項5〜8のいずれか1項に記載のハイブリッド駆動装置において、
前記ハイモード選択摩擦要素を締結して前記副原動機からの動力のみを出力する副原動機出力ハイモードの選択中、前記トロイダル型無段変速機構の変速比を、前記副原動機出力ハイモードと、前記ローモード選択摩擦要素を締結して前記副原動機からの動力のみを出力する副原動機出力ローモードとの間でのモード切り替えに際し選択すべきモード切り替え変速比にしておくよう構成したことを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項１０】
請求項9に記載のハイブリッド駆動装置において、
前記モード切り替え変速比は、前記副原動機出力ハイモードおよび副原動機出力ローモードでハイブリッド駆動装置の総合変速比が同じになるときにおける前記トロイダル型無段変速機構の変速比であることを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【請求項１１】
請求項9,10に記載のハイブリッド駆動装置において、
前記副原動機出力ハイモードから副原動機出力ローモードへのモード切り替えが指令されたとき、前記ハイモード選択摩擦要素を解放すると共に前記ローモード選択摩擦要素を締結する摩擦要素の掛け替えにより前記モード切り替えを行うものであるあることを特徴とするハイブリッド駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンなどの主原動機およびモータ/ジェネレータなどの副原動機からの動力を伝達可能で、ハイブリッド車両などに用いるのに好適なハイブリッド駆動装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド駆動装置としては様々な型式のものが知られており、例えば特許文献1に記載のようなものがある。
このハイブリッド駆動装置は、エンジンからの動力をトロイダル型無段変速機構による変速後モータ/ジェネレータからの動力と合算して入力されると共に、エンジンからの動力をそのまま入力される遊星歯車組を具え、
該遊星歯車組の切り替え操作によりエンジンおよびモータ/ジェネレータからの動力を伝達可能にしたハイブリッド駆動装置が提案されている。
【０００３】
この提案技術になるハイブリッド駆動装置は、エンジンからの動力をそのまま上記の遊星歯車組へ伝達する第1軸と、エンジンからの動力をトロイダル型無段変速機構による変速後に上記の遊星歯車組へ伝達する第2軸とを具え、この第2軸に対しモータ/ジェネレータを結合したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０８３５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記した従来のハイブリッド駆動装置の場合、エンジンからの動力をそのまま上記の遊星歯車組へ伝達する第1軸をトロイダル型無段変速機構の内周に貫通させると、
エンジンからの動力をトロイダル型無段変速機構による変速後に上記の遊星歯車組へ伝達する第2軸は、以下の理由からトロイダル型無段変速機構の内周に配置し得なくなる。
【０００６】
つまり第1軸は、トロイダル型無段変速機構の内周をエンジンから遠ざかる後方へ貫通させた後、トロイダル型無段変速機構のリヤ側入力コーンディスクに結合する必要があり、そのための結合メンバが、第1軸から径方向外方へリヤ側入力コーンディスクまで延在し、ここを塞いでしまう。
【０００７】
一方で第2軸は、トロイダル型無段変速機構による変速後の動力を伝達するものであることから、トロイダル型無段変速機構のフロント側入力コーンディスクおよびリヤ側入力コーンディスク間にある出力コーンディスクに結合し、第2軸はこの結合部から第1軸と同じ方向、つまりエンジンから遠ざかる後方へ延在させる必要がある。
【０００８】
しかるに第2軸は、当該後方への延在に際し、上記の結合メンバにより後方への延在を妨げられ、この結合メンバよりも後方へは延在させることができない。
これが、第1軸をトロイダル型無段変速機構の内周に貫通させると、第2軸をトロイダル型無段変速機構の内周に配置し得なくなる理由である。
そのため第2軸は、特許文献1にも記載されている通り、出力コーンディスクの外周に結合し、リヤ側入力コーンディスクを包囲するような大径の筒型構造物にならざるを得ず、トロイダル型無段変速機構よりも大径になって、ハイブリッド駆動装置の大径化を避けられないという問題を生ずる。
【０００９】
しかも上記した従来のハイブリッド駆動装置にあっては、以下の理由からトロイダル型無段変速機構の変速制御系を構築し得ないという決定的な問題がある。
ハーフトロイダル型無段変速機構では変速制御に際し、以下のようにして当該変速を生起させる。
つまり、上記入出力コーンディスク間で動力伝達を行うパワーローラを、その回転軸線がコーンディスク回転軸線と交差する中立位置から、当該パワーローラ回転軸線と直交する傾転軸線方向へオフセットさせて、伝動中のパワーローラに傾転方向分力を作用させる。
【００１０】
これによりパワーローラは、上記傾転軸線周りに自己傾転して（傾転方向は上記オフセットの方向により決まる）、入出力コーンディスクに対する伝動箇所を変更し、無段変速を行うことができる。
そして、目標とする変速比となったところでパワーローラを、その回転軸線がコーンディスク回転軸線と交差する中立位置に戻すことにより、目標変速比を維持することができる。
【００１１】
そのための変速制御系は、トロイダル型無段変速機構の外周に存在することとなり、且つトロイダル型無段変速機構の径方向外方から操作する必要がある。
しかし上記した従来のハイブリッド駆動装置にあっては、第2軸が出力コーンディスクの外周に結合され、リヤ側入力コーンディスクを包囲するよう後方へ延在する筒型構造物であることから、この第2軸がハーフトロイダル型無段変速機構の変速制御系を構築し得なくし、従来のハイブリッド駆動装置は実際上、ハーフトロイダル型無段変速機構を用いる場合、実現困難または実現不能であった。
【００１２】
なお、かかる問題解決のためハーフトロイダル型無段変速機構に代えてフルトロイダル型無段変速機構を用いることが考えられる。
しかしフルトロイダル型無段変速機構は周知のごとく、入出力コーンディスクおよびパワーローラの接触摩擦楕円内でのスピンが大きくて伝動効率が悪い。
従って、入出力コーンディスクおよびパワーローラ間の当該スピンが小さくて伝動効率の良いハーフトロイダル型無段変速機構を用いる方が、フルトロイダル型無段変速機構を用いる場合よりも有利である。
【００１３】
本発明は上記の実情に鑑み、第1軸だけでなく第2軸もトロイダル型無段変速機構の内周に貫通させ得るようなハイブリッド駆動装置を提案し、もって、ハイブリッド駆動装置の大径化に関する前記の問題を回避し得ると共に、伝動効率に優れるハーフトロイダル型無段変速機構を用いた場合でもその変速制御系を構築し得るようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的のため、本発明によるハイブリッド駆動装置は、以下のごとくにこれを構成する。
つまり本発明のハイブリッド駆動装置は、主副2種類の原動機からの動力を伝達可能なものであるが、特に、
主原動機からの動力をそのまま伝達する第1軸と、主原動機からの動力をトロイダル型無段変速機構による変速後に伝達する第2軸とを具え、
これら第1軸および第2軸を、トロイダル型無段変機構の内周に貫通させると共に、第1軸を包套するよう第2軸を配置し、
これら第1軸および第2軸の回転を合成して出力する合成用遊星歯車組を設け、
該合成用遊星歯車組の合成出力伝動系に副原動機を結合したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
かかる本発明によるハイブリッド駆動装置にあっては、
第1軸および第2軸の回転を合成して出力する合成用遊星歯車組の設置により、第1軸を包套するよう第2軸を配置することとも相まって、これら第1軸および第2軸を共に、トロイダル型無段変機構の内周に貫通させ得ることとなる。
【００１６】
従って本発明によれば、第2軸が従来のようにトロイダル型無段変速機構を包囲するような大径の筒型構造物になることがなく、第1軸を包套するも、トロイダル型無段変速機構の内周に貫通する小径のものでよくなり、ハイブリッド駆動装置の大径化を生ずることがない。
【００１７】
また本発明のハイブリッド駆動装置においては、第2軸が上記のようにトロイダル型無段変速機構の内周に位置することから、
トロイダル型無段変速機構がハーフトロイダル型無段変速機構である場合においてその外周近辺に設けるべき変速制御系の構築を妨げることがなく、本発明のハイブリッド駆動装置は、トロイダル型無段変速機構として、伝動効率に優れたハーフトロイダル型無段変速機構を用いる場合においても、実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第1実施例になるハイブリッド駆動装置の概略を示すスケルトン図である。
【図２】図１におけるハイブリッド駆動装置がEGローモードであるときの状態を示し、  (a)は、動力伝達経路を太線で示す図1と同様なスケルトン図、  (b)は、メンバ間回転速度比の相関関係を示す共線図である。
【図３】図１におけるハイブリッド駆動装置がMGローモードであるときの状態を示し、  (a)は、動力伝達経路を太線で示す図1と同様なスケルトン図、  (b)は、メンバ間回転速度比の相関関係を示す共線図である。
【図４】図１におけるハイブリッド駆動装置がEGハイモードであるときの状態を示し、  (a)は、動力伝達経路を太線で示す図1と同様なスケルトン図、  (b)は、メンバ間回転速度比の相関関係を示す共線図である。
【図５】図１におけるハイブリッド駆動装置がMGハイモードであるときの状態を示し、  (a)は、動力伝達経路を太線で示す図1と同様なスケルトン図、  (b)は、メンバ間回転速度比の相関関係を示す共線図である。
【図６】図１におけるハイブリッド駆動装置のモード切り替え制御系を示すブロック線図である。
【図７】図6におけるコントローラが実行するモード切り替え制御プログラムのフローチャートである。
【図８】図1におけるハイブリッド駆動装置の総合変速比と、トロイダル型無段変速機構の変速比との相関関係を、モータ/ジェネレータ入力から見た場合につき示す特性線図である。
【図９】図1におけるハイブリッド駆動装置の総合変速比と、トロイダル型無段変速機構の変速比との相関関係を、エンジン入力から見た場合につき示す特性線図である。
【図１０】図1のハイブリッド駆動装置内におけるトロイダル型無段変速機構の動力伝達に必要なローディング力の変化特性図である。
【図１１】本発明の第2実施例になるハイブリッド駆動装置の概略を示すスケルトン図である。
【図１２】本発明の第3実施例になるハイブリッド駆動装置の概略を示すスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
＜第1実施例の構成＞
図１は、本発明の第1実施例になるハイブリッド駆動装置DRVを示すスケルトン図である。
この図1において、1は、主原動機としてのエンジン(EG)、2は、副原動機としてのモータ/ジェネレータ(MG)をそれぞれ示し、図1のハイブリッド駆動装置DRVは、これらエンジン1およびモータ/ジェネレータ2からの動力を伝達可能な以下の構成となす。
【００２０】
つまり図1のハイブリッド駆動装置DRVは、第1軸としての入力軸3、および出力軸4を同軸に対向配置して具え、入力軸3はエンジン1寄りに位置させて、このエンジン1に対しインプットクラッチI/Cを介し断接可能とし、出力軸4は図示せざる車輪にディファレンシャルギヤ装置を介して駆動結合する。
【００２１】
入力軸3上には、エンジン1に近い前端部に同軸に配してハーフトロイダル型無段変速機構5（バリエータと俗称される）を設ける。
このハーフトロイダル型無段変速機構5は、伝動容量を倍化するため、フロント側トロイダル伝動ユニット6およびリヤ側トロイダル伝動ユニット7をタンデムに配置した、所謂ダブルキャビティー式トロイダル型無段変速機構とする。
【００２２】
そのためトロイダル型無段変速機構5は、フロント入力コーンディスク8およびリヤ入力コーンディスク9を同軸に、且つコーン面が向かい合わせになるよう配置して具え、
これら入力コーンディスク8,9を入力軸3と共に回転し得るようこれに駆動結合すると共に、これら入力コーンディスク8,9間に共通な出力コーンディスク11を同軸に介在させる。
なお、出力コーンディスク11は軸線方向両側にそれぞれ、入力コーンディスク8,9のコーン面と対を成すコーン面を有するものとする。
【００２３】
入力コーンディスク8および出力コーンディスク11の対向コーン面間にパワーローラ12を挟圧して、これらによりフロント側トロイダル伝動ユニット6を構成し、
入力コーンディスク9および出力コーンディスク11の対向コーン面間にパワーローラ13を挟圧して、これらによりリヤ側トロイダル伝動ユニット7を構成する。
かくしてトロイダル伝動ユニット6,7はそれぞれ、入力軸3から入力コーンディスク8,9への回転を、パワーローラ12,13の回転軸線O1周りにおける回転を介し、共通な出力コーンディスク11へ同位相（同じ変速比）で伝達することができる。
【００２４】
この動力伝達が可能になるよう、入力コーンディスク8および出力コーンディスク11の対向コーン面間にパワーローラ12を挟圧すると共に、入力コーンディスク9および出力コーンディスク11の対向コーン面間にパワーローラ13を挟圧するため、
入力軸3から入力コーンディスク8,9へ回転を伝達するに際しては、周知のごとく図示せざるローディングカムを介して入力軸3から入力コーンディスク8,9へ回転を入力するようになす。
【００２５】
このローディングカムは、入力軸3から入力コーンディスク8,9への回転入力時に軸線方向のスラスト力（ローディング力）を発生し、これにより入力コーンディスク8,9を相互に接近する方向へ附勢して、入力コーンディスク8および出力コーンディスク11間にパワーローラ12を挟圧すると共に、入力コーンディスク9および出力コーンディスク11間にパワーローラ13を挟圧することで、トロイダル型無段変速機構5の上記した動力伝達を可能にする。
なお上記のローディング力は、ローディングカムに代えて、油圧制御により発生させるようにしてもよい。
【００２６】
この伝動中、パワーローラ12,13を、その回転軸線O1がコーンディスク8,9,11の回転軸線（入力軸3の軸心）と交差した中立位置から、パワーローラ回転軸線O1と直交する傾転軸線O2の方向へオフセットさせると、伝動中のパワーローラ12,13が傾転方向分力を受ける。
【００２７】
これによりパワーローラ12,13は、傾転軸線O2周りに図1の矢印方向（または逆方向）へ自己傾転することにより（傾転方向は上記オフセットの方向により決まる）、入出力コーンディスクに対する伝動箇所を変更し、トロイダル型無段変速機構5を無段変速させることができる。
そして、トロイダル型無段変速機構5が目標とする変速比となったところでパワーローラ12,13を、その回転軸線O1がコーンディスク回転軸線（入力軸3の軸心）と交差する中立位置に戻すことにより、目標変速比を維持することができる。
【００２８】
本実施例においては特に、上記トロイダル型無段変速機構5による変速後の回転と、入力軸3からのエンジン回転とを合成して出力する合成用遊星歯車組21を、トロイダル型無段変速機構5の後方に設ける。
【００２９】
この合成用遊星歯車組21は、リヤ入力コーンディスク9を入力軸3に駆動結合するための結合メンバ22をキャリアC1として利用し、これに段付きピニオン23を回転自在に支持して設け、当該段付きピニオン23の小径ギヤ部23aおよび大径ギヤ部23bにそれぞれサンギヤS1,S2を噛合させて構成する。
サンギヤS1は、トロイダル型無段変速機構5による変速後のエンジン回転を入力されるべく、第2軸としての中空軸24を介してトロイダル型無段変速機構5の出力コーンディスク11に結合する。
【００３０】
かくして合成用遊星歯車組21は、トロイダル型無段変速機構5による変速後の回転と、入力軸3からのエンジン回転とを合成して、サンギヤS2へ出力し、この際、トロイダル型無段変速機構5による変速後の回転を、段付きピニオン23により増速してサンギヤS2へ向かわせる。
【００３１】
なお第2軸としての中空軸24は、第1軸としての入力軸3と共に、トロイダル型無段変速機構5の内周に貫通させるが、中空軸24は入力軸3を包套するよう配置して、出力コーンディスク11およびサンギヤS1間に延在させる。
【００３２】
一方で入力軸3は、上記合成用遊星歯車組21の内周を貫通して更に後方へ延在させ、この後方延長部上に、サンギヤS2からの合成回転を正転方向へ変速可能なハイ減速歯車組31、および、入力軸3からの回転を逆転方向へ変速可能なロー減速歯車組41を同軸に配設する。
【００３３】
ハイ減速歯車組31は、サンギヤS3と、リングギヤR3と、これらに噛合するピニオンP3を回転自在に支持したキャリアC3とから成る単純遊星歯車組で構成し、
ロー減速歯車組41も、サンギヤS4と、リングギヤR4と、これらに噛合するピニオンP4を回転自在に支持したキャリアC4とから成る単純遊星歯車組で構成する。
【００３４】
サンギヤS3,S4は、入力軸3の後方延長部上に遊嵌した中空軸33により相互に一体結合し、この中空軸33を更に合成用遊星歯車組21のサンギヤS2に結合することにより、合成出力伝動軸として機能させる。
中空軸33には更に、副原動機としてのモータ/ジェネレータ2を結合し、このモータ/ジェネレータ2をサンギヤS2,S3間に配置する。
【００３５】
ハイ減速歯車組31のリングギヤR3は、出力軸4に結合し、キャリアC3は、ハイモード選択摩擦要素としてのハイモード選択ブレーキH/Bにより適宜固定可能にする。
ロー減速歯車組41のリングギヤR4は入力軸3に結合し、キャリアC4は、ローモード選択摩擦要素としてのロー＆リバースクラッチLR/Cにより適宜出力軸4に結合可能にする。
【００３６】
＜第1実施例の作用＞
図1につき上述したハイブリッド駆動装置DRVの運転モードを、図2〜5に基づき以下に説明する。
このハイブリッド駆動装置DRVが実現可能な運転モードは、エンジン1のみによる低速モード（エンジンローモード：EGローモード）、または、エンジン1およびモータ/ジェネレータ2による低速モード（ハイブリッドローモード：HEVローモード）と、
モータ/ジェネレータ2のみによる低速モード（モータローモード：MGローモード：副原動機出力ローモード）と、
エンジン1のみによる高速モード（エンジンハイモード：EGハイモード）、または、エンジン1およびモータ/ジェネレータ2による高速モード（ハイブリッドハイモード：HEVハイモード）と、
モータ/ジェネレータ2のみによる高速モード（モータハイモード：MGハイモード：副原動機出力ハイモード）とに大別される。
【００３７】
(1) EGローモードまたはHEVローモード
図2(a)は、EGローモード選択時における動力伝達経路を太線で示し、同図(b)は、当該EGローモード選択時におけるメンバ間回転速度比の相関関係を示す共線図である。
このEGローモードでは、インプットクラッチI/Cおよびロー＆リバースクラッチLR/Cを締結し、ハイモード選択ブレーキH/Bを解放する。
【００３８】
この場合、エンジン1の回転がインプットクラッチI/Cおよび入力軸3を経てそのままキャリアC1およびリングギヤR4に入力され、これらキャリアC1およびリングギヤR4が図2(b)の共線図に示すごとくエンジン1と同じ速度(共線図では+1により示した)で回転される。
【００３９】
トロイダル型無段変速機構5は、入力軸3へのエンジン回転（キャリアC1への入力回転）を図2(b)の速度幅α1内で変速させてサンギヤS1に出力する。
合成用遊星歯車組21は、当該変速後におけるサンギヤS1の回転を図2(b)の速度幅α2で示すように増速させると共に、この増速回転を入力軸3からのエンジン回転と合成してサンギヤS2へ出力する。
【００４０】
ここでロー減速歯車組41は、リングギヤR4を上記した通り、そして図2(b)の共線図にも示すごとく、キャリアC1と同様にエンジン1と同速で回転されており、またサンギヤS4がサンギヤS2と一体になって、図2(b)の速度幅α3（α2に同じ）内で回転されているため、これら回転の合成によりキャリアC4から、図2(b)の速度幅α4内で速度変化する回転を出力するよう機能する。
つまりロー減速歯車組41は、入力軸3からリングギヤR4へのエンジン回転を、サンギヤS4の速度幅α3によって、低い正転値から逆転方向まで変速可能である。
【００４１】
ところでサンギヤS4の速度幅α3が、トロイダル型無段変速機構5により得られるものであることから、トロイダル型無段変速機構5の変速制御によりロー減速歯車組41は、リングギヤR4へのエンジン回転を、図2(b)の速度幅α4内における低い正転値（ロー寄りの前進回転）に減速し、更には逆転して後退回転となし、この減速回転（停車用の0を含む）をキャリアC4から、ロー＆リバースクラッチLR/Cを経て出力軸4に向かわせることができる。
【００４２】
なお上記のEGローモードにおいて、モータ/ジェネレータ2をも作動させれば、エンジン1およびモータ/ジェネレータ2の双方によるハイブリッドローモード（HEVローモード）を選択することができる。
【００４３】
上記したEGローモードおよびHEVローモードでは、動力がトロイダル型無段変速機構5と、合成用遊星歯車組21と、ロー減速歯車組41との間を循環することとなり、
エンジン1およびモータ/ジェネレータ2の回転を減速し、駆動力を増幅し得ることから、これらエンジン1およびモータ/ジェネレータ2の小型化が可能であり、特にモータ/ジェネレータ2の小型化はバッテリの低容量化を可能にし、ハイブリッド車両にとって大いに有利である。
【００４４】
(2) MGローモード
図3(a)は、MGローモード選択時における動力伝達経路を太線で示し、同図(b)は、当該MGローモード選択時におけるメンバ間回転速度比の相関関係を示す共線図である。
このMGローモードでは、インプットクラッチI/Cを解放し、ロー＆リバースクラッチLR/Cを締結し、ハイモード選択ブレーキH/Bを解放する。
そしてエンジン1の運転を停止させ、モータ/ジェネレータ2のみを駆動して、これからの動力のみを以下のように伝達する。
【００４５】
この場合、モータ/ジェネレータ2の回転がサンギヤS2およびサンギヤS4に伝達され、これらサンギヤS2,S4がモータ/ジェネレータ2と同様に回転される。
このモードでも動力の循環が行われ、サンギヤS2へのモータ回転は段付きピニオン23、サンギヤS1を経て出力コーンディスク11へ伝達され、トロイダル型無段変速機構5はサンギヤS2,S1を経由したモータ回転（-1）を図3(b)の速度幅β1で示すように正回転へと変速させる。
【００４６】
一方でロー減速歯車組41は、サンギヤS4を上記した通り、そして図3(b)の共線図にも示すように、サンギヤS2と共にモータ/ジェネレータ2で回転されており、またリングギヤR4が入力軸3を介しキャリアC1と一体になって、図3(b)の速度幅β2（β1に同じ）内で回転されているため、これら回転の合成によりキャリアC4から図3(b)の速度幅β3内で速度変化する回転を出力するよう機能する。
つまりロー減速歯車組41は、サンギヤS4へのモータ回転を、リングギヤR4の速度幅β2によって、0から低い正転値まで変速可能である。
【００４７】
ところでリングギヤR4の速度幅β2が、トロイダル型無段変速機構5により得られるものであることから、トロイダル型無段変速機構5の変速制御によりロー減速歯車組41は、サンギヤS4へのモータ回転を、図3(b)の速度幅β3内における低い正転値（ロー寄りの前進回転）と、停車用の0との間における値に変速し、この変速回転（停車用の0を含む）をキャリアC4からロー＆リバースクラッチLR/Cを経て出力軸4に向かわせることができる。
【００４８】
上記した処から明らかなように本実施例では、当該MGローモードにおいてキャリアC4から逆回転出力（後退回転）を得ることができないが、後退回転出力は、モータ/ジェネレータ2の回転方向を逆にすれば得ることができる。
ｓ  
【００４９】
(3)EGハイモードまたはHEVハイモード
図4(a)は、EGハイモード選択時における動力伝達経路を太線で示し、同図(b)は、当該EGハイモード選択時におけるメンバ間回転速度比の相関関係を示す共線図である。
このEGハイモードでは、インプットクラッチI/Cおよびハイモード選択ブレーキH/Bを締結し、ロー＆リバースクラッチLR/Cを解放する。
【００５０】
なお、上記したローモードからハイモードへの切り替えに際しては、トロイダル型無段変速機構5を最も減速側にした状態で、ロー＆リバースクラッチLR/Cの締結→解放切り替えおよびハイモード選択ブレーキH/Bの解放→締結切り替えを行うことにより当該モード切り替えを行うのがショック対策上、有利である。
【００５１】
当該EGハイモードにおいては、インプットクラッチI/Cを経由したエンジン回転が入力軸3およびトロイダル型無段変速機構6に分流される。
入力軸3へのエンジン回転はそのままキャリアC1に入力され、このキャリアC1が図4(b)の共線図に示すごとくエンジン1と同じ速度(共線図では+1により示した)で回転される。
【００５２】
トロイダル型無段変速機構5は、入力されてくるエンジン回転（キャリアC1への入力回転）を図4(b)の速度幅α1内で変速させてサンギヤS1に出力する。
合成用遊星歯車組21は、当該変速後におけるサンギヤS1の回転を図4(b)の速度幅α2で示すように増速させると共に、この増速回転を入力軸3からのエンジン回転と合成してサンギヤS2へ出力する。
【００５３】
ここでハイ減速歯車組31は、サンギヤS3がサンギヤS2に結合されており、図4(b)の共線図にも示すように、このサンギヤS2と共に回転するため、またキャリアC3がハイモード選択ブレーキH/Bにより固定され、図4(b)のごとく回転を0にされているため、
サンギヤS2への上記した合成回転を、図4(b)の速度幅α5内で速度変化する回転に反転、減速して出力するよう機能する。
つまりハイ減速歯車組31は、サンギヤS2への合成回転を、サンギヤS3の速度幅α3によって、低い正転値と高い正転値との間における回転へと変速可能である。
【００５４】
ところでサンギヤS3の速度幅α3が、トロイダル型無段変速機構5により得られるものであることから、トロイダル型無段変速機構5の変速制御によりハイ減速歯車組31は、サンギヤS2への合成回転を、図4(b)の速度幅α5内における低い正転値（ロー寄りの前進回転）と高い正転値（ハイ寄りの前進回転）との間における回転へと反転、減速し、この反転、減速回転をリングギヤR3から出力軸4に向かわせることができる。
【００５５】
上記のEGハイモードにおいて、モータ/ジェネレータ2をも作動させれば、エンジン1およびモータ/ジェネレータ2の双方によるハイブリッドハイモード（HEVローモード）を選択することができる。
【００５６】
(4) MGハイモード
図5(a)は、MGハイモード選択時における動力伝達経路を太線で示し、同図(b)は、当該MGハイモード選択時におけるメンバ間回転速度比の相関関係を示す共線図である。
このMGハイモードでは、インプットクラッチI/Cおよびロー＆リバースクラッチLR/Cを解放し、ハイモード選択ブレーキH/Bを締結する。
【００５７】
このMGハイモードにおいては、ハイ減速歯車組31がモータ/ジェネレータ2の回転を出力軸4へ伝達するのに関与するのみである。
つまりモータ/ジェネレータ2の回転は、ハイ減速歯車組31のサンギヤS3に入力されるが、キャリアC3がハイモード選択ブレーキH/Bにより図5(b)のごとくに回転不能に固定されているため、サンギヤS3へのモータ回転は図5(b)に示すように反転、減速されて、リングギヤR3から出力軸4へ向かう。
【００５８】
このモードでは、モータ/ジェネレータ2を、図5(b) に(-1)で示すように逆転させれば、リングギヤR3からの出力回転が正転（前進回転）となり、モータ/ジェネレータ2を、正転させれば、リングギヤR3からの出力回転を逆向きの後退前進回転にすることができる。
いずれの場合も変速比は、サンギヤS3およびリングギヤR3の歯数比で決まる固定の変速比となる。
【００５９】
＜モード切り替え制御＞
図6は、上記したハイブリッド駆動装置DRVのモード切り替え制御システムを示し、51  は、当該モード切り替え制御を行うシコントローラである。
コントローラ51は、アクセル開度APOを検出するアクセル開度センサ52からの信号と、車速VSPを検出する車速センサ53からの信号とを入力され、これら入力情報を基に図7の制御プログラムを実行して、ハイブリッド駆動装置DRVを以下のようにモード切り替えする。
【００６０】
ステップＳ11においては、現在、ハイモード（EGハイモード、またはHEVハイモード、或いはMGハイモード）選択状態か、ローモード（EGローモード、またはHEVローモード、或いはMGローモード）選択状態かをチェックする。
現在、ハイモード（EGハイモード、またはHEVハイモード、或いはMGハイモード）選択状態であると判定する場合、ステップＳ12において、選択中のハイモードが、モータ/ジェネレータ2（MG）のみによる電気走行を旨とするMGハイモードか、エンジン1(EG)からの動力を用いるEGハイモードまたはHEVハイモードかをチェックする。
【００６１】
ステップＳ11およびステップＳ12で、モータ/ジェネレータ2（MG）のみによるMGハイモードと判定する場合は、ステップＳ13においてトロイダル型無段変速機構5の変速比（バリエータ変速比）γを、図8に示すモード切り替えポイントのモード切り替え変速比γcとなす。
【００６２】
図8は、モータ/ジェネレータ5(MG)を入力として見た場合の、つまりMGハイモードおよびMGローモードにおける、ハイブリッド駆動装置DRVの総合変速比δと、バリエータ変速比γとの相関関係を示す。
この図に示すごとくMGハイモードでは、図5につき前述した処からも明らかなように、総合変速比δがバリエータ変速比γに関係なく一定の変速比を保つことから、バリエータ変速比γを如何なる変速比にしても、出力回転変化を生ずることがなく、車両の走行に影響しない。
【００６３】
従って、MGハイモードが選択されている間は、モード切り替え時でなくても予めステップＳ13において、バリエータ変速比γを図8に示すモード切り替え変速比γcにしておく。
かようにすることで、MGハイモードからMGローモードへのモード切り替え指令が発生した時に、ハイブリッド変速機構5をショック対策用にモード切り替え変速比γcまで変速させる必要がなく、以下のような摩擦要素の掛け替えのみで、モード切り替えショックなしにMGハイモードからMGローモードへのモード切り替えを行うことができる。
【００６４】
つまり、ステップＳ14においてローモードへの切り替え要求（MGハイモードからMGローモードへのモード切り替え指令）が発生したと判定したとき、ステップＳ15において、図5のごとく締結状態だったハイモード選択ブレーキH/B（ハイモード選択摩擦要素）を図3のごとくに解放させると共に、図5のごとく解放状態だったロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）を図3のごとくに締結させる摩擦要素の掛け替えにより、ハイブリッド駆動装置DRVを図5のMGハイモードから図3のMGローモードに切り替えることができる。
【００６５】
ところで、MGハイモードが選択されている間に前もってステップＳ13でバリエータ変速比γを図8のモード切り替え変速比γcにしておくことから、上記のモード切り替え時にショックを生ずることがない。
また、MGハイモードからMGローモードへのモード切り替え指令が発生したときに（ステップＳ14）、バリエータ変速比γをモード切り替えショック対策用にモード切り替え変速比γcにする必要がなく、摩擦要素（H/B, LR/C）の掛け替えのみでMGハイモードからMGローモードへの切り替えをショックなしに行うことができ、モード切り替え応答を高め得る。
【００６６】
上記したMGハイモードからMGローモードへの切り替えが終わった後のステップＳ16においては、アクセル開度APOおよび車速VSPから求めた必要駆動力が得られるMGローモードでの目標バリエータ変速比を変速マップから検索し、バリエータ変速比γがこの目標バリエータ変速比となるようトロイダル型無段変速機構5を変速させる。
【００６７】
なおステップＳ14でローモードへの切り替え要求（MGハイモードからMGローモードへのモード切り替え指令）が発生したと判定しない場合は、当該モード切り替え動作が不要であるから、ステップＳ15およびステップＳ16をスキップして、制御をそのまま終了するのは言うまでもない。
【００６８】
ステップＳ11で、現在、ローモード（EGローモード、またはHEVローモード、或いはMGローモード）選択状態と判定する場合や、ステップＳ12でMGハイモード以外のハイモード（EGハイモードまたはHEVハイモード）と判定する場合は、以下の理由から制御をステップＳ17に進める。
これらローモードや、MGハイモード以外のハイモードでは、当該モードにおける総合変速比δとバリエータ変速比γとの相関関係を示す図8,9（図9は、エンジン1[EG]を入力として見た場合の線図）から明らかなように、バリエータ変速比γに関係なく一定となる総合変速比δの領域が存在しない。
つまり、バリエータ変速比γを変化させると必ず総合変速比δも変化し、出力回転変化を生じて車両の走行に影響する。
【００６９】
従って、MGハイモードからMGローモードへのモード切り替え以外のモード切り替えでは、ステップＳ14〜ステップＳ16による前記したモード切り替え制御手法を用いることができない。
これがため、ステップＳ11で、現在、ローモード（EGローモード、またはHEVローモード、或いはMGローモード）選択状態と判定する場合や、ステップＳ12でMGハイモード以外のハイモード（EGハイモードまたはHEVハイモード）と判定する場合は、以下のようにモード切り替えを行う。
【００７０】
ステップＳ17においては、現在のモードから他モードへの切り替え要求が発生したか否かをチェックし、モード切り替え要求が発生しなければ、モード切り替え動作が不要であるから制御をそのまま終了し、モード切り替え要求が発生していれば、ステップＳ18において、トロイダル型無段変速機構5の変速比（バリエータ変速比）γを、図8,9に示すモード切り替えポイントのモード切り替え変速比γcとなす。
【００７１】
次のステップＳ19においては、現在のモードで締結状態だった摩擦要素を解放させると共に、上記他モードで締結させるべき摩擦要素を締結させる摩擦要素の掛け替えにより、ハイブリッド駆動装置DRVを現在のモードから上記他モードに切り替える。
上記したモード切り替えが終わった後のステップＳ21においては、アクセル開度APOおよび車速VSPから求めた必要駆動力が得られる上記他モードでの目標バリエータ変速比を変速マップから検索し、バリエータ変速比γがこの目標バリエータ変速比となるようトロイダル型無段変速機構5を変速させる。
【００７２】
＜第1実施例の効果＞
上記した第1実施例によれば、エンジン1およびモータ/ジェネレータ2の回転を伝達し得るようなハイブリッド駆動装置DRVを構築するに当たり、図1に示すごとく、
エンジン1の回転をそのまま伝達する軸3、および、エンジン回転をトロイダル型無段変速機構5による変速後に伝達する軸24をそれぞれ、トロイダル型無段変機構5の内周に貫通させると共に、軸24は軸3を包套するよう配置し、これら軸3,24の回転を合成して出力する合成用遊星歯車組21を設け、この遊星歯車組21の合成出力伝動軸33にモータ/ジェネレータ2を結合したため、以下のような効果を得ることができる。
【００７３】
つまり、エンジン回転をトロイダル型無段変速機構5による変速後に伝達する軸24が、上記の通りトロイダル型無段変機構5の内周を貫通するように配置可能であることから、
この軸24が、中空であるといえども、トロイダル型無段変速機構5を包囲するような大径の筒型構造物になることがなく、ハイブリッド駆動装置DRVを大径化させるようなことがない。
【００７４】
また第1実施例のハイブリッド駆動装置DRVにおいては、上記の軸24がハーフトロイダル型無段変速機構5の内周に位置することから、ハーフトロイダル型無段変速機構5の外周近辺に設けるべき変速制御系の構築を妨げることがなく、第1実施例のハイブリッド駆動装置DRVは、本実施例におけるようにトロイダル型無段変速機構として、伝動効率に優れたハーフトロイダル型無段変速機構5を用いる場合においても、実現可能である。
【００７５】
更に合成用遊星歯車組21が、段付きピニオン23と、その小径ギヤ部23aおよび大径ギヤ部23bに噛合するサンギヤS1,S2とより成り、
キャリアC1へのエンジン回転、およびサンギヤS1への変速後エンジン回転を合成してサンギヤS2から出力するに際し、サンギヤS1への変速後エンジン回転を段付きピニオン23により増速させるものであるため、
図4に示すハイモードにおいて（厳密には図2に示すローモードでの一部領域でも）、入力軸3とトロイダル型無段変速機構5とにエンジン回転を分流させるトルクスプリットモードが得られることとなり、トロイダル型無段変速機構5での動力損失を減少して、その伝動効率を向上させることができる。
【００７６】
また前記した通り動力循環しているローモードでモータ走行を行う場合（図3参照）、モータ/ジェネレータ2からのトルクが合成用遊星歯車組21の段付きピニオン23およびトロイダル型無段変速機構5を順次通過するため、モータ回転を減速してトルク増大させることができ、モータ/ジェネレータ2を小型化することができる。
【００７７】
更に、図2,4のモードにおいてモータ/ジェネレータ2をも駆動させることによりハイブリッド（HEV）モードとなす時、エンジン回転をトロイダル型無段変速機構5と合成用遊星歯車組21とで増速させることができるため、
モータ/ジェネレータ2を運転効率の良い高回転で駆動させることができ、モータ/ジェネレータ2を効率の良い高回転域で用いることができる。
【００７８】
そして、入力軸3のエンジン回転を逆転方向へ変速可能なロー減速歯車組41、および該変速回転を適宜出力不能にするロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）と、
合成用遊星歯車組21からの合成回転を正転方向へ変速可能なハイ減速歯車組31、および該変速回転を適宜出力不能にするハイモード選択ブレーキH/B（ハイモード選択摩擦要素）とを設け、
前者のロー減速歯車組41を単純遊星歯車組で構成し、そのリングギヤR4を入力軸3に、サンギヤS4を合成出力伝動軸33に、またキャリアC4を出力軸4にそれぞれ結合し、これらキャリアC4および出力軸4間に上記のロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）を介在させ、
後者のハイ減速歯車組31も単純遊星歯車組で構成し、そのサンギヤS3を合成出力伝動軸33に、リングギヤR3を出力軸4に、またキャリアC3を固定部にそれぞれ結合し、これらキャリアC3および固定部間に上記のハイモード選択ブレーキH/B（ハイモード選択摩擦要素）前記ハイモード選択摩擦要素を介在させたため、以下の効果が奏し得られる。
【００７９】
つまり、ハイブリッド駆動装置DRVの内部に、トルクフローの異なる図2,3のようなローモードと、図4,5のようなハイモードとを作ることができ、使い勝手が良い。
【００８０】
加えて、ローモードではモータ/ジェネレータ2およびトロイダル型無段変速機構5で動力が循環し、エンジンおよびモータ/ジェネレータ2の回転を減速してトルク増大させ得るため、
これらエンジン1およびモータ/ジェネレータ2の小型化が可能であり、特にモータ/ジェネレータ2の小型化はバッテリの低容量化を可能にし、ハイブリッド車両にとって大いに有利である。
【００８１】
また図4,5のハイモードでは、モータ/ジェネレータ2と出力軸4との間がトロイダル型無段変速機構5を介することなく結合されることになるため、
モータ/ジェネレータ2を用いた回生制動時に、その回生効率を向上させ得ると共に、モータ走行時の動力伝達効率を向上させることができる。
【００８２】
なお、モータ/ジェネレータ2と出力軸4との間がトロイダル型無段変速機構5を介して結合されている場合、
モータ/ジェネレータ2を用いた回生制動と、ブレーキペダル踏力に応動して作動する液圧ブレーキ装置を用いた摩擦制動との協調制御により目標制動力を実現しようとしても、トロイダル型無段変速機構5の変速状態や、これに応じて異なる伝動効率の変化が協調制御の妨げとなり、目標制動力の正確な実現を困難にするが、
本実施例においては、図4,5のハイモードでモータ/ジェネレータ2と出力軸4との間にトロイダル型無段変速機構5が介在しないことにより、回生協調制御が乱されるのを防止することができる。
【００８３】
更に本実施例によれば、図2,3のローモードでトロイダル型無段変速機構5の変速制御により、出力要素であるキャリアC4の回転が0となる中立状態を作ることができるため、
エンジン回転の方向を反転させるための前後進切り替え機構が不要であると共に、発進に際してもトロイダル型無段変速機構5の変速制御により滑らかな出力回転の上昇を生起させ得て、エンジン回転を滑らかに出力軸4に向かわせるための発進用摩擦要素も不要である。
【００８４】
加えて本実施例によれば、図5のMGハイモードでモータ/ジェネレータ2のトルクが、モータ/ジェネレータ2から、ハイ減速歯車組31を経て出力軸4へ至る経路を通り、モータトルクがハイ減速歯車組31により増幅されるため、その分だけモータ/ジェネレータ2を小型化することができる。
【００８５】
そして同じ理由から、かかるMGハイモードでの回生制動時は、出力軸回転がハイ減速歯車組31により増速されてモータ/ジェネレータ2に至ることとなり、
モータ/ジェネレータ2は発電効率の良い高回転域において回生制動を行うことができ、回生制動によるエネルギー回収効率を高めることができる。
【００８６】
しかも当該MGハイモードでの回生制動時に、出力軸回転がハイ減速歯車組31により増速されることから、コースト（惰性）トルクが減少することとなり、
モータ/ジェネレータ2の容量を超えるコーストトルクが発生した場合でも、回生エネルギーを回収し損なう割合を小さくすることができる。
【００８７】
そして、上記の特長を有したハイブリッド駆動装置のモード切り替えに際し、図8に示すごとく総合変速比δがバリエータ変速比γに関係なく一定の変速比に保たれるMGハイモードでは、バリエータ変速比γを図8に示すモード切り替え変速比γcにしておくようにしたため（ステップＳ13）、
MGハイモードからMGローモードへの切り替えを、ハイモード選択ブレーキH/B（ハイモード選択摩擦要素）の締結→解放切り替えと、ロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）の解放→締結切り替え（摩擦要素H/B, LR/Cの掛け替え）のみにより（ステップＳ15）、ショック防止下に完遂させることができる。
【００８８】
従って、MGハイモードからMGローモードへのモード切り替え指令が発生した時に、ハイブリッド変速機構5をショック対策用にモード切り替え変速比γcまで変速させる必要がなく、その分だけ、モード切り替え応答を高めることができる。
【００８９】
また上記のごとく、MGハイモード選択状態でバリエータ変速比γを図8のモード切り替え変速比γcにしておく場合(ステップＳ13)、MGハイモードとMGローモードの総合変速比δが同じδcになっているため、MGハイモード（図5）においてリングギヤR3とキャリアC4とが同じ回転数となる。
従ってMGハイモード選択状態で、ロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）の前後回転差が0になるため、ロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）の引き摺りによるフリクションを0にすることができ、図5に示すMGハイモード選択状態での伝動効率を向上させることができる。
【００９０】
更にトロイダル型無段変速機構（バリエータ）5が図1に示すごとくハーフトロイダルである場合、動力伝達のために必要な、入力コーンディスク8,9を相互に接近する方向へ附勢する必要ローディング力は図10に例示するごとく、バリエータ変速比γが中央変速比からハイ側変速比およびロー側変速比へ向かうにつれて低下する。
ところで本実施例においては、MGハイモード選択状態でバリエータ変速比γを図8のモード切り替え変速比γcにしておくため(ステップＳ13)、また、当該モード切り替え変速比γcが図8に示すようにロー側変速比であることから、
MGハイモード選択状態で上記の必要ローディング力が小さく、これを生じさせるためのエネルギーロスを抑制し得て、伝動効率の向上をはかり得る。
【００９１】
＜第2実施例＞
図11は、本発明の第2実施例になるハイブリッド駆動装置を示すスケルトン図であり、  この図11においては、図1におけると同様に機能する部分に同一符号を付して示し、第1実施例との相違点のみにつき、以下に説明する。
【００９２】
本実施例においては、トロイダル型無段変速機構5による変速後のエンジン回転と、第1軸である入力軸3からのエンジン回転とを合成して出力する合成用遊星歯車組21を以下の構成となす。
つまり本実施例における合成用遊星歯車組21は、リヤ入力コーンディスク9を入力軸3に駆動結合するための結合メンバ22をキャリアC1として利用し、これに段付きピニオン23および単純ピニオン25を回転自在に支持して設け、単純ピニオン25は段付きピニオン23の小径ギヤ部23aに噛合させる。
【００９３】
そして、段付きピニオン23の小径ギヤ部23aおよび大径ギヤ部23bにそれぞれサンギヤS1,S2を噛合させ、単純ピニオン25にリングギヤR1を噛合させ、
キャリアC1と、段付きピニオン23と、単純ピニオン25と、サンギヤS1,S2と、リングギヤR1とで合成用遊星歯車組21を構成する。
段付きピニオン23の小径ギヤ部23aに噛合させたサンギヤS1は、トロイダル型無段変速機構5による変速後のエンジン回転を入力されるべく、第2軸としての中空軸24を介してトロイダル型無段変速機構5の出力コーンディスク11に結合する。
【００９４】
かくして本実施例における合成用遊星歯車組21は、トロイダル型無段変速機構5による変速後のエンジン回転と、入力軸3からのエンジン回転とを合成して、リングギヤR1およびサンギヤS2へ出力し、この際、トロイダル型無段変速機構5による変速後の回転を増速してリングギヤR1およびサンギヤS2へ向かわせるよう機能する。
【００９５】
また本実施例でも第2軸としての中空軸24は、第1軸としての入力軸3と共に、トロイダル型無段変速機構5の内周に貫通させるが、中空軸24は入力軸3を包套するよう配置して、出力コーンディスク11およびサンギヤS1間に延在させる。
【００９６】
また、第1実施例では図1に示すように、ハイ減速歯車組31およびロー減速歯車組41を個別の遊星歯車組で構成したが、本実施例においては、これらを共通な減速遊星歯車組61に置換する。
この減速遊星歯車組61は、固定のキャリアC3と、このキャリアC3に回転自在に支持して旋回不能なロングピニオン62と、該ロングピニオン62に噛合するサンギヤS3と、該ロングピニオン62に噛合する第1リングギヤR3および第2リングギヤR4とで構成する。
【００９７】
減速遊星歯車組61のサンギヤS3は、サンギヤS2から延在する合成出力伝動軸33に結合すると共に、合成出力伝動軸33の中程にモータ/ジェネレータ2を結合する。
そして合成出力伝動軸33は、モータ/ジェネレータ2の結合部とサンギヤS3との間において、ハイモード選択クラッチH/C（ハイモード選択摩擦要素）により断接可能となす。
【００９８】
また第1リングギヤR3は、単純ピニオンに噛合させたリングギヤR1に結合すると共に、この結合部をロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）により断接可能となす。
そして第2リングギヤR4は、出力軸4に結合する。
【００９９】
＜第2実施例の作用＞
(1) EGローモード
上記した第2実施例のハイブリッド駆動装置においては、インプットクラッチI/Cおよびロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）を締結し、ハイモード選択クラッチH/C（ハイモード選択摩擦要素）を解放することで、エンジン1のみによる低速モード（エンジンローモード：EGローモード）を選択することができる。
【０１００】
この場合、エンジン1の回転がインプットクラッチI/Cおよび入力軸3を経てそのままキャリアC1に入力され、トロイダル型無段変速機構5による変速後のエンジン回転がサンギヤS1に入力され、
合成用遊星歯車組21は、キャリアC1へのエンジン回転、およびサンギヤS1への変速後のエンジン回転を合成して、増速化にリングギヤR1およびサンギヤS2へ出力する。
【０１０１】
リングギヤR1への合成出力は、ロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）、リングギヤR3、ロングピニオン62およびリングギヤR4を経て出力軸4へ伝達され、トロイダル型無段変速機構5による変速下でエンジン1のみによるEGローモードでの走行が可能である。
【０１０２】
(2) HEVローモード
このとき、モータ/ジェネレータ2も駆動すれば、これからのモータトルクが段付きピニオン23および単純ピニオン25を経てリングギヤR1に付加され、エンジン1およびモータ/ジェネレータ2によるHEVローモードでの走行が可能となる。
【０１０３】
(3) MGローモード
ロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）を締結し、インプットクラッチI/Cおよびハイモード選択クラッチH/C（ハイモード選択摩擦要素）を解放することで、モータ/ジェネレータ2のみによる低速モード（MGローモード）を選択することができる。
この場合、モータ/ジェネレータ2の回転がサンギヤS2から段付きピニオン23へ伝達され、その後モータ回転がサンギヤS1、出力コーンディスク11および入力コーンディスク8,9を経てキャリアC1へ伝達される。
合成用遊星歯車組21は、キャリアC1への回転とサンギヤS2へのモータ回転とを合成してリングギヤR1へ伝達し、この合成回転がロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）、リングギヤR3、ロングピニオン62およびリングギヤR4を経て出力軸4へ伝達され、モータ/ジェネレータ2のみによるMGローモードでの走行が可能である。
【０１０４】
(4) EGハイモード
インプットクラッチI/Cおよびハイモード選択クラッチH/C（ハイモード選択摩擦要素）を締結し、ロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）を解放することで、エンジン1のみによる高速モード（エンジハイモード：EGハイモード）を選択することができる。
【０１０５】
この場合、エンジン1の回転がインプットクラッチI/Cおよび入力軸3を経てそのままキャリアC1に入力され、トロイダル型無段変速機構5による変速後のエンジン回転がサンギヤS1に入力され、
合成用遊星歯車組21は、キャリアC1へのエンジン回転、およびサンギヤS1への変速後のエンジン回転を合成してリングギヤR1およびサンギヤS2へ出力する。
【０１０６】
サンギヤS2への合成出力は、ハイモード選択クラッチH/C（ハイモード選択摩擦要素）、サンギヤS3、ロングピニオン62およびリングギヤR4を経て出力軸4へ伝達され、トロイダル型無段変速機構5による変速下でエンジン1のみによるEGハイモードでの走行が可能である。
【０１０７】
(5) HEVハイモード
このとき、モータ/ジェネレータ2も駆動すれば、これからのモータ回転がサンギヤS3に付加され、エンジン1およびモータ/ジェネレータ2によるHEVハイモードでの走行が可能となる。
【０１０８】
(6) MGハイモード
インプットクラッチI/Cおよびロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）を解放し、ハイモード選択クラッチH/C（ハイモード選択摩擦要素）を締結することで、モータ/ジェネレータ2のみによる高速モード（モータハイモード：MGハイモード）を選択することができる。
【０１０９】
この場合、モータ/ジェネレータ2からのモータ回転がサンギヤS3に伝達され、その後モータ回転を、減速遊星歯車組61により固定変速比で出力軸4に向かわせ、モータ/ジェネレータ2のみによるMGハイモードでの走行が可能である。
【０１１０】
なお本実施例においても、MGハイモードからMGローモードへのモード切り替えは、図7に示す制御プログラムを実行して、第1実施例と同様に行うことができ、同様な作用効果を奏し得る。
【０１１１】
＜第2実施例の効果＞
本実施例においても、第1実施例と同様、
エンジン1の回転をそのまま伝達する軸3、および、エンジン回転をトロイダル型無段変速機構5による変速後に伝達する軸24をそれぞれ、トロイダル型無段変機構5の内周に貫通させると共に、軸24は軸3を包套するよう配置し、これら軸3,24の回転を合成して出力する合成用遊星歯車組21を設け、この遊星歯車組21の合成出力伝動軸33にモータ/ジェネレータ2を結合したため、
つまり軸24が、上記の通りトロイダル型無段変機構5の内周を貫通するように配置可能である。
【０１１２】
よってこの軸24が、中空であるといえども、トロイダル型無段変速機構5を包囲するような大径の筒型構造物になることがなく、ハイブリッド駆動装置を大径化させるようなことがない。
また、上記の軸24がハーフトロイダル型無段変速機構5の内周に位置することから、ハーフトロイダル型無段変速機構5の外周近辺に設けるべき変速制御系の構築を妨げることがなく、本実施例のハイブリッド駆動装置は、トロイダル型無段変速機構として、伝動効率に優れたハーフトロイダル型無段変速機構5を用いる場合においても実現可能である。
従って本実施例のハイブリッド駆動装置も、第1実施例と同様な効果を得ることができ、ハイブリッド駆動装置全体としての伝動系も第1実施例と同様に機能し、第1実施例の効果をそのまま奏し得る。
【０１１３】
＜第3実施例＞
図12は、本発明の第3実施例になるハイブリッド駆動装置を示すスケルトン図であり、  この図12においては、図1におけると同様に機能する部分に同一符号を付して示し、第1実施例との相違点のみにつき、以下に説明する。
【０１１４】
本実施例においては、トロイダル型無段変速機構5による変速後のエンジン回転と、第1軸である入力軸3からのエンジン回転とを合成して出力する合成用遊星歯車組21を、
第1軸としての入力軸3と共に回転するキャリアC1を有したダブルピニオン遊星歯車組26と、単純遊星歯車組27との組み合わせにより構成する。
【０１１５】
ダブルピニオン遊星歯車組26は、リヤ入力コーンディスク9を入力軸3に駆動結合するための結合メンバ22をキャリアC1として利用し、これにインナピニオン28およびアウタピニオン29を回転自在に支持して具える。
そして、これらピニオン28,29を相互に噛合させ、インナピニオン28にサンギヤS1を噛合させ、アウタピニオン29にリングギヤR1を噛合させてダブルピニオン遊星歯車組26を構成する。
【０１１６】
なお単純遊星歯車組27は、サンギヤS2、リングギヤR2、およびキャリアC2とからなる一般的な遊星歯車組とする。
そしてダブルピニオン遊星歯車組21は、サンギヤS1を第2軸としての中空軸24によりトロイダル型無段変速機構5の出力コーンディスク11に結合し、キャリアC1を単純遊星歯車組27のリングギヤR2に結合し、リングギヤR1を単純遊星歯車組27のキャリアC2に結合する。
中空軸24は、入力軸3と共に、トロイダル型無段変速機構5の内周に貫通させ、中空軸24は、入力軸3を包套するよう配置する。
【０１１７】
ダブルピニオン遊星歯車組26および単純遊星歯車組27より成る合成用遊星歯車組21の後方に減速遊星歯車組71を設ける。
この減速遊星歯車組71は、図1のハイ減速歯車組31およびロー減速歯車組41に代わるもので、サンギヤS3、リングギヤR3およびキャリアC3から成る単純遊星歯車組で構成する。
【０１１８】
減速遊星歯車組71は、サンギヤS3を、サンギヤS2から延在する合成出力伝動軸33に結合し、この合成出力伝動軸33にモータ/ジェネレータ2を結合する。
減速遊星歯車組71のリングギヤR3をダブルピニオン遊星歯車組26のリングギヤR1および出力軸4に結合すると共に、これらリングギヤR3, R1間をロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）により断接可能にする。
減速遊星歯車組71のキャリアC3は固定部に結合し、これらキャリアC3および固定部間をハイモード選択ブレーキH/B（ハイモード選択摩擦要素）により断接可能にする。
【０１１９】
＜第3実施例の作用＞
(1) EGローモード
上記した第3実施例のハイブリッド駆動装置においては、インプットクラッチI/Cおよびロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）を締結し、ハイモード選択ブレーキH/B（ハイモード選択摩擦要素）を解放することで、エンジン1のみによる低速モード（エンジンローモード：EGローモード）を選択することができる。
【０１２０】
この場合、エンジン1の回転がインプットクラッチI/Cおよび入力軸3を経てそのままキャリアC1およびリングギヤR2へ入力され、トロイダル型無段変速機構5による変速後のエンジン回転がサンギヤS1に入力される。
ダブルピニオン遊星歯車組26は、キャリアC1へのエンジン回転、およびサンギヤS1への変速後のエンジン回転を合成してリングギヤR1へ出力すると共に、キャリアC2へ受け渡す。
単純遊星歯車組27は、リングギヤR2がキャリアC1を介しエンジンと同じ速度で回転されているため、キャリアC2への合成回転を増速してサンギヤS2に向かわせるが、減速遊星歯車組71は、ハイモード選択ブレーキH/B（ハイモード選択摩擦要素）が解放状態であるため、当該増速回転を伝達することはない。
【０１２１】
リングギヤR1からの合成出力は、ロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）を経て出力軸4へ伝達され、トロイダル型無段変速機構5による変速下でエンジン1のみによるEGローモードでの走行が可能である。
【０１２２】
(2) HEVローモード
このとき、モータ/ジェネレータ2も駆動すれば、モータ/ジェネレータ2からのモータ回転が単純遊星歯車組27を介してキャリアC2よりロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）へ付加され、エンジン1およびモータ/ジェネレータ2によるHEVローモードでの走行が可能となる。
【０１２３】
(3) MGローモード
ロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）を締結し、インプットクラッチI/Cおよびハイモード選択ブレーキH/B（ハイモード選択摩擦要素）を解放することで、モータ/ジェネレータ2のみによる低速モード（MGローモード）を選択することができる。
この場合、モータ/ジェネレータ2のモータ回転は単純遊星歯車組27のサンギヤS2からキャリアC2に向かうと同時に、ダブルピニオン遊星歯車組26を経てトロイダル型無段変速機構5を辿ったあと、順次リングギヤR2およびキャリアC2へ向かい、
キャリアC2への回転がロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）を経て出力軸4へ伝達されて、トロイダル型無段変速機構5による変速下でモータ/ジェネレータ2のみによるMGローモードでの走行が可能である。
【０１２４】
(4) EGハイモード
インプットクラッチI/Cおよびハイモード選択ブレーキH/B（ハイモード選択摩擦要素）を締結し、ロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）を解放することで、エンジン1のみによる高速モード（エンジハイモード：EGハイモード）を選択することができる。
【０１２５】
この場合、エンジン1の回転がインプットクラッチI/Cおよび入力軸3を経てそのままキャリアC1に入力され、トロイダル型無段変速機構5による変速後のエンジン回転がサンギヤS1に入力され、
ダブルピニオン遊星歯車組26は、キャリアC1へのエンジン回転、およびサンギヤS1への変速後のエンジン回転を合成してリングギヤR1へ出力すると共に、キャリアC2へ受け渡す。
【０１２６】
単純遊星歯車組27は、リングギヤR2がキャリアC1を介しエンジンと同じ速度で回転されているため、キャリアC2への合成回転を増速してサンギヤS2に向かわせる。
減速遊星歯車組71は、ハイモード選択ブレーキH/B（ハイモード選択摩擦要素）が締結状態でキャリアC3を固定されているため、当該増速回転をサンギヤS3からリングギヤR3を経て出力軸4へ伝達し、トロイダル型無段変速機構5による変速下でエンジン1のみによるEGハイモードでの走行が可能である。
【０１２７】
(5) HEVハイモード
このとき、モータ/ジェネレータ2も駆動すれば、これからのモータ回転がサンギヤS3に付加され、エンジン1およびモータ/ジェネレータ2によるHEVハイモードでの走行が可能となる。
【０１２８】
(6) MGハイモード
インプットクラッチI/Cおよびロー＆リバースクラッチLR/C（ローモード選択摩擦要素）を解放し、ハイモード選択ブレーキH/B（ハイモード選択摩擦要素）を締結することで、モータ/ジェネレータ2のみによる高速モード（モータハイモード：MGハイモード）を選択することができる。
【０１２９】
この場合、モータ/ジェネレータ2のモータ回転がサンギヤS3に伝達され、その後サンギヤS3へのモータ回転を、減速遊星歯車組71により固定変速比で出力軸4に向かわせ、モータ/ジェネレータ2のみによるMGハイモードでの走行が可能である。
【０１３０】
なお本実施例においても、MGハイモードからMGローモードへのモード切り替えは、図7に示す制御プログラムを実行して、第1実施例と同様に行うことができ、同様な作用効果を奏し得る。
【０１３１】
＜第3実施例の効果＞
そして本実施例においても、第1実施例と同様、エンジン1の回転をそのまま伝達する軸3、および、エンジン回転をトロイダル型無段変速機構5による変速後に伝達する軸24をそれぞれ、トロイダル型無段変機構5の内周に貫通させると共に、軸24は軸3を包套するよう配置し、これら軸3,24の回転を合成して出力する合成用遊星歯車組21を設け、この遊星歯車組21の合成出力伝動軸33にモータ/ジェネレータ2を結合したため、
つまり軸24が、上記の通りトロイダル型無段変機構5の内周を貫通するように配置可能である。
【０１３２】
従ってこの軸24が、中空であるといえども、トロイダル型無段変速機構5を包囲するような大径の筒型構造物になることがなく、ハイブリッド駆動装置を大径化させるようなことがないと共に、ハーフトロイダル型無段変速機構5（パワーローラ12,13）の変速制御系を構築困難または構築不能にすることがなく、第1実施例と同様な効果を得ることができる。
また、ハイブリッド駆動装置全体としての伝動系も第1実施例と同様に機能し、第1実施例の効果をそのまま奏し得る。
【０１３３】
＜その他の実施例＞
なお、図1に示す第1実施例および図11に示す第2実施例では合成用遊星歯車組21を、段付きピニオン23の採用により、回転の合成機能と増速機能とを併せ持つ1個の遊星歯車組として構成したが、
図12につき上述した第3実施例におけるように、回転の合成を行うダブルピニオン遊星歯車組26と、回転の増速を行う単純遊星歯車組27との組み合わせにより合成用遊星歯車組21を、第1実施例および第2実施例に用いた場合も前記したと同様な作用効果が奏し得られるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１３４】
1  エンジン（主原動機）
2  モータ/ジェネレータ（副原動機）
3  入力軸（第1軸）
4  出力軸
5  トロイダル型無段変速機構
6  フロント側トロイダル伝動ユニット
7  リヤ側トロイダル伝動ユニット
8,9  入力コーンディスク
11  出力コーンディスク
12,13  パワーローラ
21  合成用遊星歯車組
22  結合メンバ
23  段付きピニオン
23a  小径ギヤ部
23b  大径ギヤ部
24  中空軸（第2軸）
26  ダブルピニオン遊星歯車組
27  単純遊星歯車組
31  ハイ減速歯車組
33  合成出力伝動軸（合成出力伝動系）
41  ロー減速歯車組
51  コントローラ
52  アクセル開度センサ
53  車速センサ
61,71  減速遊星歯車組
62  ロングピニオン
S1〜S4  サンギヤ
R1〜R4  リングギヤ
C1〜C4  キャリア
I/C  インプットクラッチ
LR/C  ロー＆リバースクラッチ（ローモード選択摩擦要素）
H/B  ハイモード選択ブレーキ（ハイモード選択摩擦要素）
H/C  ハイモード選択クラッチ（ハイモード選択摩擦要素）
【図１】
2012106717.tif 000003
【図２】
2012106717.tif 000004
【図３】
2012106717.tif 000005
【図４】
2012106717.tif 000006
【図５】
2012106717.tif 000007
【図６】
2012106717.tif 000008
【図７】
2012106717.tif 000009
【図８】
2012106717.tif 000010
【図９】
2012106717.tif 000011
【図１０】
2012106717.tif 000012
【図１１】
2012106717.tif 000013
【図１２】
2012106717.tif 000014