(57)【要約】【課題】ハイブリッドシステムの体格増大を抑えつつ電力の回生効率を向上させること。【解決手段】エンジン５１が接続され、軸線方向に傾斜させた外周面を有するサンローラ１１と、その外周面上の複数の遊星ボール１４と、各遊星ボール１４の自転及び傾転が可能になるように当該各遊星ボール１４を保持するキャリア１５と、第１モータ／ジェネレータ５２と駆動輪Ｗとが夫々に接続され、各遊星ボール１４を挟持した状態でのサンローラ１１の回転中心軸を中心とする回転が可能な第１及び第２の回転部材１２，１３と、サンローラ１１と一体になって回転する第１はすば歯車４１と、第１はすば歯車４１に噛み合わされたエンジン５１側の第２はずば歯車４２と、を備え、第１及び第２のはずば歯車４１，４２は、被駆動時にスラスト力によってサンローラ１１を各遊星ボール１４から離れる軸線方向へと移動させるよう構成すること。【選択図】図１
2013148155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが接続され、且つ、軸線方向に向けて傾斜させた外周面を有するサンローラと、
前記サンローラの外周面上に配置した複数の遊星ボールと、
前記各遊星ボールの自転及び傾転が可能になるように当該各遊星ボールを保持するキャリアと、
モータ／ジェネレータと駆動輪とが夫々に接続され、且つ、前記各遊星ボールを挟持した状態での前記サンローラの回転中心軸を中心とする回転が可能な第１及び第２の回転部材と、
前記サンローラと一体になって回転する第１はすば歯車と、
前記エンジン側に配置され、且つ、前記第１はすば歯車に噛み合わされた第２はずば歯車と、
を備え、
前記第１及び第２のはずば歯車は、被駆動時に当該第１及び第２のはずば歯車の回転に伴うスラスト力によって前記サンローラを前記各遊星ボールから離れる軸線方向へと移動させるよう構成したことを特徴とする無段変速機。
【請求項２】
前記キャリアは、前記サンローラの回転中心軸を中心とする前記各遊星ボールの公転が行えないように当該各遊星ボールを保持するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の無段変速機。
【請求項３】
前記サンローラは、その回転中心に配置され、前記エンジンの出力軸に対する軸線方向への相対移動が可能なサンローラ回転軸を有し、
前記サンローラ回転軸と前記エンジンの出力軸又は当該出力軸に連結されている回転軸との間に前記第１はすば歯車と前記第２はずば歯車とを配設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと駆動輪との間及びモータ／ジェネレータと駆動輪との間に配置されたハイブリッド車両の無段変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の無段変速機としては、例えば下記の特許文献１に開示されたものが知られている。この特許文献１の無段変速機は、駆動輪側の共通のリングギヤを有する２つの遊星歯車機構を備えており、一方の遊星歯車機構におけるサンギヤとキャリアとに各々第１モータ／ジェネレータとエンジンとが接続されている。また、この無段変速機は、他方の遊星歯車機構のサンギヤにキャリアを介して接続された遊星ローラ機構を備えている。その遊星ローラ機構は、サンローラ、リングローラ及び遊星ローラが円錐台形状に成形されたものであり、そのサンローラに第２モータ／ジェネレータが接続されている。ここで、この無段変速機においては、他方の遊星歯車機構がはすば歯車からなるサンギヤ等で構成されている。そのサンギヤは、エンジン等で駆動力を発生させていない被駆動時の走行中に、遊星ローラ機構に向けたスラスト力を発生し、キャリアを介して遊星ローラに押圧力を加える。
【０００３】
尚、下記の特許文献２には、固定要素と複数の回転要素とを備えた所謂トラクションドライブ式の無段変速機構からなる無段変速機が開示されている。その無段変速機構は、サンローラと、このサンローラを中心にして放射状に複数配置した遊星ボールと、各遊星ボールを挟み込む２枚のディスクと、を回転要素として備えている。一方、固定要素としては、支持軸を介して各遊星ボールを保持するキャリアが用意されている。また、下記の特許文献３には、エンジンと変速機との間に一方向クラッチを設け、エンジン回転数がアイドリング回転数以上のときのみエンジンから変速機への動力伝達が行われるように構成したハイブリッド車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２１５７４号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４４９３２号公報
【特許文献３】特開２０００−２０３２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１の無段変速機が搭載されたハイブリッド車両では、回生制動時において、発電機となる第２モータ／ジェネレータで電力の回生を行うが、停止中のエンジンで引き摺り抵抗が発生するので、電力の回生効率が低下してしまう。ここで、このハイブリッド車両においては、エンジンと無段変速機との間に例えば上記特許文献３の一方向クラッチ等を設けることで、被駆動時の走行中にエンジンを無段変速機から切り離すことができるので、エンジンの引き摺り抵抗による回生効率の低下を抑えることができる。しかしながら、この場合には、エンジンや無段変速機等を含むハイブリッドシステムの体格が増大してしまう虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、無段変速機の体格の増大を抑え、延いてはハイブリッドシステムの体格の増大を抑えつつ電力の回生効率を向上させることのできる無段変速機を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する為、本発明は、エンジンが接続され、且つ、軸線方向に向けて傾斜させた外周面を有するサンローラと、前記サンローラの外周面上に配置した複数の遊星ボールと、前記各遊星ボールの自転及び傾転が可能になるように当該各遊星ボールを保持するキャリアと、モータ／ジェネレータと駆動輪とが夫々に接続され、且つ、前記各遊星ボールを挟持した状態での前記サンローラの回転中心軸を中心とする回転が可能な第１及び第２の回転部材と、前記サンローラと一体になって回転する第１はすば歯車と、前記エンジン側に配置され、且つ、前記第１はすば歯車に噛み合わされた第２はずば歯車と、を備え、前記第１及び第２のはずば歯車は、被駆動時に当該第１及び第２のはずば歯車の回転に伴うスラスト力によって前記サンローラを前記各遊星ボールから離れる軸線方向へと移動させるよう構成したことを特徴としている。
【０００８】
ここで、前記キャリアは、前記サンローラの回転中心軸を中心とする前記各遊星ボールの公転が行えないように当該各遊星ボールを保持するよう構成することが望ましい。
【０００９】
また、前記サンローラは、その回転中心に配置され、前記エンジンの出力軸に対する軸線方向への相対移動が可能なサンローラ回転軸を有し、前記サンローラ回転軸と前記エンジンの出力軸又は当該出力軸に連結されている回転軸との間に前記第１はすば歯車と前記第２はずば歯車とを配設することが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る無段変速機は、サンローラ、遊星ボール、キャリア並びに第１及び第２の回転部材を有するトラクションドライブ式のものに構成し、そのサンローラを被駆動時に各遊星ボールから離すことができる様に第１及び第２のはずば歯車を設けている。これが為、被駆動時の走行中には、エンジンと無段変速機との間にクラッチやアクチュエータを設けなくても、エンジンを無段変速機から引き離すことができる。従って、この無段変速機は、無段変速機（ハイブリッドシステム）の体格の増大を抑えつつ電力の回生効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明に係る無段変速機と当該無段変速機を有するハイブリッドシステムについて説明する図である。
【図２】図２は、第１無段変速機構について説明する図である。
【図３】図３は、サンローラの動作について説明する図である。
【図４】図４は、被駆動時の走行開始直後におけるハイブリッドシステムのパワーフローを示す図である。
【図５】図５は、エンジン切り離し後におけるハイブリッドシステムのパワーフローを示す図である。
【図６】図６は、フライホイールに蓄えた運動エネルギを回収する際のハイブリッドシステムのパワーフローを示す図である。
【図７】図７は、従来の無段変速機と当該無段変速機を有するハイブリッドシステムについて説明する図である。
【図８】図８は、従来のハイブリッドシステムのパワーフローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る無段変速機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
［実施例］
本発明に係る無段変速機の実施例を図１から図８に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、本実施例の無段変速機１と機械動力源と電気動力源とを備えたハイブリッドシステムを示す。このハイブリッドシステムは、機械動力源としてのエンジン５１を備えている。
【００１５】
そのエンジン５１は、内燃機関や外燃機関等の熱機関であり、出力軸５１ａから機械的な動力（エンジントルク）を出力する。
【００１６】
ここで、電気動力源とは、モータ、力行駆動可能なジェネレータ又は力行及び回生の双方の駆動が可能なモータ／ジェネレータのことである。このハイブリッドシステムは、電気動力源として動作させることが可能な第１モータ／ジェネレータ（ＭＧ１）５２と第２モータ／ジェネレータ（ＭＧ２）５３とを備えている。その第１及び第２のモータ／ジェネレータ５２，５３は、各々ロータ５２ａ，５３ａとステータ５２ｂ，５３ｂとを有するものであり、力行駆動時にモータ（電動機）として機能して、二次電池から供給された電気エネルギを機械エネルギに変換し、ロータ５２ａ，５３ａから機械的な動力（モータトルク）を出力することができる。一方、回生駆動時には、ジェネレータ（発電機）として機能して、駆動輪Ｗ側からロータ５２ａ，５３ａに機械的な動力（モータトルク）が入力された際に機械エネルギを電気エネルギに変換し、これを電力として二次電池に蓄えることができる。このハイブリッドシステムにおいては、第１モータ／ジェネレータ５２のロータ５２ａがフライホイールの役目を果たす様に形成されている。
【００１７】
本実施例の無段変速機１は、そのエンジン５１とハイブリッド車両の駆動輪Ｗとの間、第１モータ／ジェネレータ５２と駆動輪Ｗとの間、第２モータ／ジェネレータ５３と駆動輪Ｗとの間に配置される。
【００１８】
この無段変速機１は、２種類の無段変速機構の組み合わせからなり、第１無段変速機構１０としてのトラクションドライブ式の無段変速機構と第２無段変速機構２０としての遊星歯車機構とを備えている。
【００１９】
第１無段変速機構１０は、共通の第１回転中心軸Ｒ１を有する相互間での相対回転が可能な第１から第３の回転要素と、その第１回転中心軸Ｒ１を中心にして放射状に複数個配置された転動部材と、各転動部材を自転及び傾転が可能な状態で保持する固定要素と、を備えたものである。その固定要素は、自身が回転できない様に例えば変速機の筐体に接続されたものであり、各転動部材の自転及び傾転が可能になるように当該各転動部材を保持する一方、その各転動部材の第１回転中心軸Ｒ１を中心とする公転が行えないように当該各転動部材を保持する。この第１無段変速機構１０は、各転動部材を１つの回転要素の外周面上に配置すると共に残りの２つの回転要素で挟持し、これらの３つの接点において発生するトラクション力によって動力伝達を行う。また、この第１無段変速機構１０は、各転動部材を傾転させることによって、これらを挟持している２つの回転要素の間の回転速度の比を無段階に変化させる。
【００２０】
具体的に、第１無段変速機構１０は、エンジン５１の動力を分割し、その一部を発電機として動作している第１モータ／ジェネレータ５２に伝える動力分割機構として機能するものである。この第１無段変速機構１０は、図１及び図２に示す様に、回転要素としてのサンローラ１１並びに第１及び第２の回転部材１２，１３と、転動部材としての遊星ボール１４と、固定要素としてのキャリア１５と、を備える。また、この第１無段変速機構１０は、エンジン５１の出力軸５１ａに接続された変速機軸１６を備える。その変速機軸１６は、無段変速機１におけるエンジン５１側の入力軸であり、エンジントルクが伝達される。また、この例示の変速機軸１６は、サンローラ１１の回転軸も兼ねている。
【００２１】
この第１無段変速機構１０においては、その変速機軸１６の回転中心が第１回転中心軸Ｒ１となり、遊星ボール１４の回転中心が第２回転中心軸Ｒ２となる。その第１回転中心軸Ｒ１と第２回転中心軸Ｒ２は、同一平面上に配置される。そして、この第１無段変速機構１０においては、例えば第１回転中心軸Ｒ１と第２回転中心軸Ｒ２とが平行状態のとき又は第２回転中心軸Ｒ２がサンローラ１１の傾斜面と平行になっているときを基準位置とする。この第１無段変速機構１０においては、その同一平面上で第２回転中心軸Ｒ２を遊星ボール１４と共に第１回転中心軸Ｒ１に対して傾転させることで、各遊星ボール１４を挟持している２つの回転要素（第１及び第２の回転部材１２，１３）の間の回転比が変化する。以下においては、特に言及しない限り、その第１回転中心軸Ｒ１に沿う方向を軸線方向と云い、その第１回転中心軸Ｒ１周りの方向を周方向と云う。また、その第１回転中心軸Ｒ１に直交する方向を径方向と云い、その中でも、内方に向けた側を径方向内側、外方に向けた側を径方向外側と云う。
【００２２】
サンローラ１１は、軸線方向に向けて傾斜させた外周面を有する円錐形状の円錐部又は円錐台形状の円錐台部が存在しているものであり、その軸線を第１回転中心軸Ｒ１に一致させて配置する。ここでは、円錐台形状に成形されたサンローラ１１を例示している。そして、このサンローラ１１は、変速機軸１６と一体になって回転する様に当該変速機軸１６に取り付ける。従って、このサンローラ１１は、エンジン５１に連結され、このエンジン５１との間で動力の伝達を行うことができる。
【００２３】
遊星ボール１４は、支持軸１４ａによって回転自在に支持された状態で、そのサンローラ１１の外周面（傾斜面）上に配置する。また、各遊星ボール１４は、第１回転中心軸Ｒ１を中心にして略等間隔で放射状に配置する。支持軸１４ａは、その軸線が第２回転中心軸Ｒ２となり、その両端を遊星ボール１４から突出させている。
【００２４】
第１及び第２の回転部材１２，１３は、その軸線を第１回転中心軸Ｒ１に一致させた円盤部材（ディスク）や円環部材（リング）であり、軸線方向で対向させて各遊星ボール１４を挟み込むように配置する。この第１及び第２の回転部材１２，１３は、各遊星ボール１４の外周曲面と接触する接触面を有している。その夫々の接触面は、第１及び第２の回転部材１２，１３から遊星ボール１４に向けて軸線方向の力（押圧力）が加わった際に、その遊星ボール１４に対して径方向内側で且つ斜め方向の力（法線力）が加わるように形成されている。この第１無段変速機構１０においては、その押圧力を発生させる為の押圧力発生部（図示略）が例えばトルクカム等で構成されている。
【００２５】
ここで、第１回転部材１２は、クラッチ３０を介して第１モータ／ジェネレータ５２のフライホイール一体型のロータ５２ａに接続する。そのクラッチ３０は、係合時に第１回転部材１２とロータ５２ａとを一体になって回転させる一方、解放時に第１回転部材１２とロータ５２ａとを切り離す。また、第２回転部材１３は、後述する第２無段変速機構２０のリングギヤ２３に接続され又は当該リングギヤ２３と一体成形されており、このリングギヤ２３と一体になって回転する。更に、この第２回転部材１３は、リングギヤ２３と共に駆動輪Ｗ側に接続されており、その駆動輪Ｗとの間で動力の伝達を行うことができる。
【００２６】
キャリア１５は、その軸線を第１回転中心軸Ｒ１に一致させ且つ軸線方向で対向させて配置した２つの円盤部材１５Ａ，１５Ｂを備えている。このキャリア１５は、その夫々の円盤部材１５Ａ，１５Ｂが軸線方向の支持軸（図示略）等で一体化されたものであり、無段変速機１の筐体等に回転できぬ様に固定されている。従って、各遊星ボール１４は、自転可能であるが、第１回転中心軸Ｒ１を中心とする公転は行えない。夫々の円盤部材１５Ａ，１５Ｂには、前述した支持軸１４ａの両端の突出部分を遊星ボール１４の傾転を阻害せぬ様に保持する保持部１５ａ，１５ｂが各々形成されている。その保持部１５ａ，１５ｂは、径方向に形成された溝や貫通孔であり、遊星ボール１４毎に形成されている。
【００２７】
次に、第２無段変速機構２０について説明する。この第２無段変速機構２０は、サンギヤ２１と複数の遊星ギヤ２２とリングギヤ２３とキャリア２４を備えた遊星歯車機構である。そのサンギヤ２１は、第２モータ／ジェネレータ５３のロータ５３ａに接続されており、このロータ５３ａと一体になって回転することができる。また、各遊星ギヤ２２は、キャリア２４を介して無段変速機１の筐体等に固定されている。つまり、キャリア２４が回転不可能なので、各遊星ギヤ２２は、自転可能であるが、第１回転中心軸Ｒ１を中心とする公転は行えない。また、リングギヤ２３は、前述した様に、第２回転部材１３と一体になって回転する様に構成され、且つ、駆動輪Ｗ側に接続されている。
【００２８】
このハイブリッドシステムにおいては、無段変速機１を介してエンジントルクを駆動輪Ｗに伝えることで、そのエンジントルクを利用したエンジン走行、そのエンジントルクと共に第２モータ／ジェネレータ５３の力行駆動時のモータトルクを利用したハイブリッド走行を行うことができる。
【００２９】
一方、その様な駆動時に対して、走行中にエンジン５１を停止させた被駆動時には、第２無段変速機構２０のキャリア２４が固定要素になっており、このキャリア２４で反力が保持されるので、第２モータ／ジェネレータ５３を回生駆動させることで、この第２モータ／ジェネレータ５３によって制動エネルギを電力として回収できる。また、このハイブリッドシステムにおいては、第１無段変速機構１０のキャリア１５も固定要素になっており、このキャリア１５でも反力が保持されるので、第１モータ／ジェネレータ５２を回生駆動させることで、この第１モータ／ジェネレータ５２においても制動エネルギを電力として回収できる。その被駆動時の走行とは、エンジン５１を停止させた状態での走行のことを云い、例えば運転者のブレーキ操作と共にエンジン停止となる制動走行等が該当する。尚、エンジン停止により走行を継続させる惰性走行（所謂フリーラン）時に電力回生を行う場合には、この惰性走行についても被駆動時の走行と云える。
【００３０】
しかしながら、その様に第２モータ／ジェネレータ５３で又は第１及び第２のモータ／ジェネレータ５２，５３で回生制動を行う場合には、第１無段変速機構１０にエンジン５１が繋がれたままだと、このエンジン５１でポンプ損失等による引き摺り抵抗が発生するので、電力の回生効率が低下してしまう。そこで、このハイブリッドシステムにおいては、被駆動時の走行中にエンジン５１が第１無段変速機構１０から切り離される様に構成する。
【００３１】
例えば、この無段変速機１には、駆動時にエンジン５１と第１無段変速機構１０とを接続させる一方、被駆動時にエンジン５１と第１無段変速機構１０とを切断させる断接部４０を設ける。その断接部４０は、所謂摩擦クラッチと呼ばれるものとは異なる構造のものであり、エンジン５１とサンローラ１１との間に配設する。
【００３２】
具体的に、この断接部４０は、サンローラ１１と一体になって回転する様に固定した第１はずば歯車４１と、この第１はずば歯車４１に噛み合うエンジン５１側の第２はずば歯車４２と、を備える。そして、この断接部４０は、噛み合い状態にある第１はずば歯車４１と第２はずば歯車４２とが回転しているときに、その第１はずば歯車４１がスラスト力で第２はずば歯車４２に対してサンローラ１１と共に軸線方向へと往復移動できる様に構成する。ここで、この例示の断接部４０は、エンジン５１の出力軸５１ａとサンローラ１１の回転軸である変速機軸１６との間に配設する。従って、この断接部４０は、第１はずば歯車４１を変速機軸１６に固定し、第２はずば歯車４２を出力軸５１ａに固定する。そして、この例示の変速機軸１６は、第１はずば歯車４１と第２はずば歯車４２とが互いに噛み合うことができる様に、出力軸５１ａに対して所定の間隔を空けて平行に配置する。
【００３３】
その第１はずば歯車４１は、回転中心を第１回転中心軸Ｒ１に一致させて変速機軸１６に固定し、この変速機軸１６と一体になって周方向に回転させる。そして、この例示では、その変速機軸１６を出力軸５１ａや無段変速機１の筐体に対して軸線方向への相対的な往復移動が行える様に構成する。一方、第２はずば歯車４２は、回転中心をエンジン５１の出力軸５１ａに一致させて当該出力軸５１ａに固定する。つまり、この第２はずば歯車４２は、出力軸５１ａと一体になって周方向に回転するが、無段変速機１の筐体に対する軸線方向への往復移動を行えない。これが為、第１はずば歯車４１は、スラスト力によって第２はずば歯車４２に対する軸線方向への相対移動を行うことができるので、変速機軸１６及びサンローラ１１と一体になって周方向に回転しながら、この変速機軸１６及びサンローラ１１と一体になって軸線方向に往復移動することができる。
【００３４】
ここで、駆動時には、エンジントルクを駆動輪Ｗに伝える為、第１無段変速機構１０の各接点においてトラクション力を発生させなければならないので、サンローラ１１の傾斜面から遊星ボール１４に対して押圧力を加える必要がある。これが為、第１及び第２のはずば歯車４１，４２の夫々の歯面は、駆動時において、サンローラ１１が遊星ボール１４を押圧できる方向（この例示では図２の紙面右方向）へとスラスト力を発生させる形状に成形する。従って、駆動時には、サンローラ１１が遊星ボール１４に当接するまで、第１はずば歯車４１、変速機軸１６及びサンローラ１１が第２はずば歯車４２及び出力軸５１ａに対して回転しながら軸線方向に移動する。そして、その駆動時の第１はずば歯車４１、変速機軸１６及びサンローラ１１は、その軸線方向への動きが遊星ボール１４によって係止された状態で、周方向に回転し続ける。ここでは、その際に第１はずば歯車４１と第２はずば歯車４２との間で発生しているスラスト力が押圧力となり、サンローラ１１を遊星ボール１４に押し付けるので、第１無段変速機構１０の各接点においてトラクション力を発生させることができる。
【００３５】
一方、この様な第１及び第２のはずば歯車４１，４２の歯面形状に依れば、被駆動時の走行中には、サンローラ１１や変速機軸１６に作用しているトルクの回転方向が駆動時に対して逆転し、第１及び第２のはずば歯車４１，４２によるスラスト力の方向も駆動時に対して反転する。つまり、この第１及び第２のはずば歯車４１，４２の歯面形状は、被駆動時の走行中にサンローラ１１が遊星ボール１４から離れる方向（この例示では図２の紙面左方向）へとスラスト力を発生させる。従って、被駆動時の走行中には、図３に示す様に、サンローラ１１が遊星ボール１４から離れる又はサンローラ１１と遊星ボール１４との間にトラクション力が作用しない程度までサンローラ１１が遊星ボール１４に対して相対移動するので、その間の接点においてトラクション力が作用しなくなり、エンジン５１を第１無段変速機構１０から切り離すことができる。故に、この無段変速機１は、被駆動時の走行中にエンジン５１の引き摺り抵抗を無くすことができるので、エンジン５１を第１無段変速機構１０から切り離すことが不可能な場合よりも、第２モータ／ジェネレータ５３による電力の回生効率を向上させることができる。更に、この無段変速機１は、被駆動時の走行中に第１無段変速機構１０の残りの接点においてもトラクション力が作用しなくなるので、駆動輪Ｗからのトルクの全て又は殆どが第２無段変速機構２０に伝わり、この点からも、エンジン５１を第１無段変速機構１０から切り離すことが不可能な場合よりも、第２モータ／ジェネレータ５３による電力の回生効率を向上させることができる。
【００３６】
ここで、被駆動時の走行中におけるハイブリッドシステムの動作とパワーフローについて説明する。
【００３７】
先ず、例えばブレーキ操作に伴い被駆動時の走行が始まったときには、図４に示す様に、駆動輪Ｗからのパワーが無段変速機１に入力され、第１無段変速機構１０と第２無段変速機構２０とを介して第１モータ／ジェネレータ５２と第２モータ／ジェネレータ５３とに伝わる。その際には、その第１モータ／ジェネレータ５２と第２モータ／ジェネレータ５３が回生駆動する様に制御される。第２モータ／ジェネレータ５３側では、電力の回生を行い、その回生電力をバッテリ５５に回収する。一方、第１モータ／ジェネレータ５２側では、フライホイール一体型のロータ５２ａによって運動エネルギを溜めている。また、その際には、駆動輪Ｗからのパワーの一部が第１無段変速機構１０を介して断接部４０に伝わる。従って、エンジン５１は、その断接部４０が解放されるまでの僅かな時間の間だけ駆動輪Ｗからのパワーが伝えられるが、断接部４０の解放と共に第１無段変速機構１０から切り離される。
【００３８】
続いて、そのエンジン５１の切り離しに伴い、上述した様に第１無段変速機構１０の各接点でトラクション力が作用しなくなるので、このハイブリッドシステムでは、図５に示す様に、第２モータ／ジェネレータ５３による電力の回生が継続されると共に、その切り離し後の慣性で第１モータ／ジェネレータ５２のフライホイールによる運動エネルギの貯留が継続される。
【００３９】
このハイブリッドシステムは、運転者によるブレーキ操作の終了を検知し、第２モータ／ジェネレータ５３による電力の回生が終了すると、第１回転部材１２とロータ５２ａとの間のクラッチ３０を解放制御する。これにより、第１モータ／ジェネレータ５２側では、図６に示す様に、フライホイールで溜めた運動エネルギを電力に変換し、その回生電力をバッテリ５５に回収する。
【００４０】
尚、従来の無段変速機において、第１無段変速機構１０Ａは、例えば実施例の第２無段変速機構２０と同様のサンギヤ１１Ａ、遊星ギヤ１２Ａ、リングギヤ１３Ａ及びキャリア１４Ａを有する遊星歯車機構で構成されており、そのリングギヤ１３Ａが第２無段変速機構２０のリングギヤも兼ねている（図７）。つまり、従来の無段変速機は、所謂ダブルピニオン型の遊星歯車機構を備えている。その図７においては、便宜上、実施例と同じものには同一の符号を付与している。この場合には、例えば、第１無段変速機構１０Ａのサンギヤ１１Ａとキャリア１４Ａとに各々第１モータ／ジェネレータ５２とエンジン５１とが接続され、第２無段変速機構２０のサンギヤ２１に第２モータ／ジェネレータ５３が接続される。従って、従来の無段変速機においては、エンジン５１で引き摺り抵抗が生じるので、被駆動時の電力の回生効率が低下してしまう。その際には、第１無段変速機構１０Ａと第１モータ／ジェネレータ５２とが空転している。尚、図８には、この従来のハイブリッドシステムにおけるパワーフローを例示している。また、この従来の無段変速機においては、被駆動時に回収できるパワーの上限がバッテリによって制限されるので、回収しきれない運動エネルギが大きい。
【００４１】
以上示した様に、本実施例の無段変速機１に依れば、被駆動時の走行中にエンジン５１の引き摺り抵抗を無くすことができるので、従来よりも第２モータ／ジェネレータ５３による電力の回生効率を向上させることができ、燃費が向上する。また、この無段変速機１に依れば、被駆動時の走行中に第１モータ／ジェネレータ５２のフライホイールで運動エネルギを蓄え、これを第２モータ／ジェネレータ５３による電力の回生の終了と共に電力として回収するので、運動エネルギの電力への変換効率が従来よりも高く、電力の回生効率の向上による燃費の向上が可能になる。更にまた、この無段変速機１では、固定要素たるキャリア１５，２４で反力を機械的に受け持つ構造を採っているので、この点からも燃費を低く抑えることができる。更に、この無段変速機１においては、アクチュエータ付きのクラッチを用いずとも、サンローラ１１と第１及び第２のはずば歯車４１，４２からなる断接部４０とでエンジン５１と無段変速機１との間の接続及び切断が行える。つまり、この無段変速機１に依れば、無段変速機１（ハイブリッドシステム）の体格の大型化を抑えつつ、エンジン５１と無段変速機１との間の断接が可能になる。そして、この無段変速機１では、その断接に従来の様な油圧のアクチュエータを必要としないので、その断接の応答性が従来よりも優れており、被駆動時の走行に入った初期の段階から効率の良い電力の回生を行うことができる。また、この無段変速機１では、その断接を応答性良く行うことができるので、加速動作と制動動作とが繰り返されたとしても、電力の回生を行うことができる。この様に、本実施例の無段変速機１に依れば、無段変速機１（ハイブリッドシステム）の体格の大型化を抑えつつ、電力の回生効率を高め、燃費を向上させることができる。
【００４２】
ところで、上記の実施例では第２はずば歯車４２をエンジン５１の出力軸５１ａに固定しているが、その第２はずば歯車４２は、出力軸５１ａから延設された当該出力軸５１ａと一体になって回転する同心の回転軸又は当該出力軸５１ａの回転に連動して回転する回転軸に固定してもよい。その出力軸５１ａに連結されている回転軸は、無段変速機１の筐体に対する軸線方向への相対移動を行うものではない。また、この回転軸は、変速機軸１６と平行に配置されている。無段変速機１は、この様に構成しても上記と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  無段変速機
１０  第１無段変速機構
１１  サンローラ
１２  第１回転部材
１３  第２回転部材
１４  遊星ボール
１５  キャリア
１６  変速機軸
２０  第２無段変速機構
２１  サンギヤ
２２  遊星ギヤ
２３  リングギヤ
２４  キャリア
３０  クラッチ
４０  断接部
４１  第１はずば歯車
４２  第２はずば歯車
５１  エンジン
５１ａ  出力軸
５２  第１モータ／ジェネレータ
５３  第２モータ／ジェネレータ
５２ａ  フライホイール一体型のロータ
５５  バッテリ
Ｗ  駆動輪
【図１】
2013148155.tif 000003
【図２】
2013148155.tif 000004
【図３】
2013148155.tif 000005
【図４】
2013148155.tif 000006
【図５】
2013148155.tif 000007
【図６】
2013148155.tif 000008
【図７】
2013148155.tif 000009
【図８】
2013148155.tif 000010