(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
そのエンジンの出力した動力が伝達されるギヤ比の異なる複数の変速ギヤ対と、
変速ギヤ対から伝達された動力を出力する出力部材とを備えている動力伝達装置において、
差動作用を行う三つの回転要素を有し、かつそれらの回転要素のうちの第１の回転要素に前記エンジンが連結された差動機構と、
前記回転要素のうちの第２の回転要素に連結された電動機とを備え、
前記複数の変速ギヤ対は、前記第１の回転要素および前記出力部材に連結される第１の変速ギヤ対と、前記回転要素のうち第３の回転要素および出力部材に連結される第２の変速ギヤ対とを含み、
更に、前記エンジンが非動作の状態で前記第２の変速ギヤ対を前記出力部材および前記第３の回転要素に連結し、かつ前記電動機を動作させ、さらに前記差動機構の差動作用を行わせるよう前記差動機構をフリー状態に設定する電動・回生手段を備えている
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
エンジンと、
そのエンジンの出力した動力が伝達されるギヤ比の異なる複数の変速ギヤ対と、
変速ギヤ対から伝達された動力を出力する出力部材とを備えている動力伝達装置において、
差動作用を行う三つの回転要素を有し、かつそれらの回転要素のうちの第１の回転要素に前記エンジンが連結された差動機構と、
前記回転要素のうちの第２の回転要素に連結された電動機とを備え、
前記複数の変速ギヤ対は、前記第１の回転要素および前記出力部材に連結される第１の変速ギヤ対と、前記回転要素のうち第３の回転要素および出力部材に連結される第２の変速ギヤ対とを含み、
更に、前記エンジンが非動作の状態で前記第２の変速ギヤ対を前記出力部材および前記第３の回転要素に連結し、かつ前記電動機を動作させ、さらに前記電動・回生手段は、前記電動機の回転数が前記エンジンの回転数より高回転数であり、かつ前記電動機のトルクが前記エンジンのフリクショントルクと釣り合っている場合に、前記差動機構の差動作用を行わせるよう前記差動機構をフリー状態に設定する電動・回生手段を備えている
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項３】
エンジンと、
そのエンジンの出力した動力が伝達されるギヤ比の異なる複数の変速ギヤ対と、
変速ギヤ対から伝達された動力を出力する出力部材とを備えている動力伝達装置において、
差動作用を行う三つの回転要素を有し、かつそれらの回転要素のうちの第１の回転要素に前記エンジンが連結された差動機構と、
前記回転要素のうちの第２の回転要素に連結された電動機とを備え、
前記複数の変速ギヤ対は、前記第１の回転要素および前記出力部材に連結される第１の変速ギヤ対と、前記回転要素のうち第３の回転要素および出力部材に連結される第２の変速ギヤ対とを含み、
前記出力部材は、互いに平行に配置された二本の出力軸を含み、かつそれらの出力軸上に前記変速ギヤ対における被駆動側のギヤが分散して配置され、
前進駆動のための六つの変速ギヤ対を備えているとともに、それら六つの変速ギヤ対のうちの四つの変速ギヤ対における被駆動側のギヤが一方の前記出力軸上に該一方の出力軸に対して選択的に連結されるように配置され、かつ前記六つの変速ギヤ対のうちの二つの変速ギヤ対における被駆動側のギヤが他方の前記出力軸上に該他方の出力軸に対して選択的に連結されるように配置され、
更に、最大ギヤ比の変速ギヤ対と最小ギヤ比の変速ギヤ対とが隣接して配置されるとともにこれらの変速ギヤ対を前記一方の出力軸に対して選択的にトルク伝達可能にする第１クラッチ機構と、前記最大ギヤ比に対してギヤ比が二段分小さい第１奇数段用変速ギヤ対と該第１奇数段用変速ギヤ対に対してギヤ比が二段分小さい第２奇数段用変速ギヤ対とが隣接して配置されるとともにこれらの奇数段用変速ギヤ対を前記他方の出力軸に対して選択的にトルク伝達可能にする第２クラッチ機構と、前記最大ギヤ比に対してギヤ比が一段分小さい第１偶数段用変速ギヤ対と該第１偶数段用変速ギヤ対に対してギヤ比が二段分小さい第２偶数段用変速ギヤ対とが隣接して配置されるとともにこれらの偶数段用変速ギヤ対を前記一方の出力軸に対して選択的にトルク伝達可能にする第３クラッチ機構とを備えている
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項４】
エンジンと、
そのエンジンの出力した動力が伝達されるギヤ比の異なる複数の変速ギヤ対と、
変速ギヤ対から伝達された動力を出力する出力部材とを備えている動力伝達装置において、
差動作用を行う三つの回転要素を有し、かつそれらの回転要素のうちの第１の回転要素に前記エンジンが連結された差動機構と、
前記回転要素のうちの第２の回転要素に連結された電動機とを備え、
前記複数の変速ギヤ対は、前記第１の回転要素および前記出力部材に連結される第１の変速ギヤ対と、前記回転要素のうち第３の回転要素および出力部材に連結される第２の変速ギヤ対とを含み、
更に、前記差動機構を一体化して回転させるように前記回転要素同士を連結するロック用係合機構と、前記電動機の回転を阻止する電動機ロック機構とを備え、
前記電動機ロック機構は、前記第２の変速ギヤ対が前記第３の回転要素と前記出力部材とに連結される場合に前記電動機の回転を阻止する機構を含む
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項５】
エンジンと、
そのエンジンの出力した動力が伝達されるギヤ比の異なる複数の変速ギヤ対と、
変速ギヤ対から伝達された動力を出力する出力部材とを備えている動力伝達装置において、
差動作用を行う三つの回転要素を有し、かつそれらの回転要素のうちの第１の回転要素に前記エンジンが連結された差動機構と、
前記回転要素のうちの第２の回転要素に連結された電動機とを備え、
前記複数の変速ギヤ対は、前記第１の回転要素および前記出力部材に連結される第１の変速ギヤ対と、前記回転要素のうち第３の回転要素および出力部材に連結される第２の変速ギヤ対とを含み、
更に、前記エンジンの回転を阻止するエンジンロック機構とを備え、
前記エンジンロック機構は、前記第２の変速ギヤ対を前記第３の回転要素と前記出力部材とに連結しかつ前記電動機を動作させている場合に前記エンジンの回転を阻止する機構を含む
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項６】
エンジンと、
そのエンジンの出力した動力が伝達されるギヤ比の異なる複数の変速ギヤ対と、
変速ギヤ対から伝達された動力を出力する出力部材とを備えている動力伝達装置において、
差動作用を行う三つの回転要素を有し、かつそれらの回転要素のうちの第１の回転要素に前記エンジンが連結された差動機構と、
前記回転要素のうちの第２の回転要素に連結された電動機とを備え、
前記複数の変速ギヤ対は、前記第１の回転要素および前記出力部材に連結される第１の変速ギヤ対と、前記回転要素のうち第３の回転要素および出力部材に連結される第２の変速ギヤ対とを含み、
更に、前記エンジンの回転を阻止するエンジンロック機構とを備え、
前記エンジンロック機構は、前記エンジンの回転を阻止する第１の動作位置と、前記差動機構におけるいずれかの回転要素同士を連結して前記差動機構をロック状態にする第２の動作位置と、前記電動機の回転を阻止する電動機ロック位置とに選択的に設定可能な機構を含む
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項７】
前記差動機構を一体化して回転させるように前記回転要素同士を連結するロック用係合機構を更に備えている請求項１ないし３または５または６のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項８】
前記ロック用係合機構は、いずれかの前記変速ギヤ対を介して前記出力部材に動力を出力する場合に前記回転要素同士の連結を解いて前記差動機構をフリー状態とし、かつ該いずれかの変速ギヤ対のギヤ比に隣接する他のギヤ比を有する他の変速ギヤ対を介して前記出力部材に動力を出力する場合に前記回転要素同士を連結して前記差動機構をロック状態とするクラッチ機構を含む請求項７に記載の動力伝達装置。
【請求項９】
前記出力部材に動力を出力し始める発進時に前記第２の変速ギヤ対を前記第３の回転要素および出力部材に連結するとともに前記差動機構に差動作用を生じさせ、かつ発進後に前記差動機構の差動作用を阻止するよう前記差動機構をロックさせる発進手段を更に備えている請求項７または８に記載の動力伝達装置。
【請求項１０】
前記エンジンが非動作の状態で前記いずれかの変速ギヤ対を前記出力部材およびいずれかの回転要素に連結し、かつ前記電動機を動作させ、さらに前記差動機構の差動作用を阻止するよう前記差動機構をロックさせる電動・回生手段を更に備えている請求項７ないし９のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項１１】
前進出力部材は、互いに平行に配置された二本の出力軸を含み、
それらの出力軸上に前記変速ギヤ対における被駆動側のギヤが分散して配置されている請求項７に記載の動力伝達装置。
【請求項１２】
一方の前記出力軸には、前記複数の変速ギヤ対のうちギヤ比が一つおきとなる変速ギヤ対における被駆動側のギヤが配列され、他方の前記出力軸には、前記ギヤ比が一つおきとなる変速ギヤ対の間のギヤ比の他の変速ギヤ対における被駆動側のギヤが配置されている請求項１１に記載の動力伝達装置。
【請求項１３】
前記各出力軸上に配置された前記被駆動側のギヤをそれぞれの出力軸に選択的に連結するクラッチ機構が前記各出力軸上に配置され、かつ一方の出力軸上のクラッチ機構と他方の出力軸上のクラッチ機構とはそれぞれの出力軸上の被駆動側のギヤに対して軸線方向で互いに反対側に配置されている請求項１１または１２に記載の動力伝達装置。
【請求項１４】
前進駆動のための六つの変速ギヤ対を備え、この変速ギヤ対のうちの四つの変速ギヤ対における被駆動側のギヤが一方の前記出力軸上に該一方の出力軸に対して選択的に連結されるように配置され、かつ前記六つの変速ギヤ対のうちの二つの変速ギヤ対における被駆動側のギヤが他方の前記出力軸上に該他方の出力軸に対して選択的に連結されるように配置されている請求項１１に記載の動力伝達装置。
【請求項１５】
前記差動機構から伝達されるトルクを、前記各変速ギヤ対を介して前記出力部材に伝達されるトルクとは反対方向のトルクにして出力するリバース機構を更に備えている請求項１ないし３または７ないし１４のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項１６】
前記リバース機構は、前記出力部材を前記第３の回転要素に選択的に連結する切替機構を備えている請求項１５に記載の動力伝達装置。
【請求項１７】
前記エンジンを前記差動機構における前記第１の回転要素に対してトルクを伝達しないように切り離す遮断機構を更に備えている請求項１ないし３または７ないし１６のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項１８】
前記遮断機構は、前記エンジンと前記第１の回転要素との連結を解きかつ前記差動機構におけるいずれかの回転要素同士を連結して前記差動機構をロック状態にする第１の動作位置と、前記エンジンと前記第１の回転要素とを連結しかつ前記差動機構におけるいずれかの回転要素同士を連結して前記差動機構をロック状態にする第２の動作位置と、前記エンジンと前記第１の回転要素とを連結しかつ前記差動機構におけるいずれかの回転要素同士の連結を解いて前記差動機構をフリー状態にする第３の動作位置とに選択的に設定可能な選択係合機構を含む請求項１７に記載の動力伝達装置。
【請求項１９】
前記電動機の回転を阻止する電動機ロック機構を更に備えている請求項７に記載の動力伝達装置。
【請求項２０】
前記エンジンの回転を阻止するエンジンロック機構を更に備えている請求項１ないし６または１９のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項２１】
前記差動機構は、外歯歯車であるサンギヤと、そのサンギヤに対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤと、これらサンギヤとリングギヤとの間に配置されたピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持するキャリヤとを回転要素とする遊星歯車機構を含み、
前記キャリヤに前記エンジンが連結され、かつ前記サンギヤに前記電動機が連結されるように構成されている請求項１ないし２０のいずれかに記載の動力伝達装置。
【請求項２２】
前記キャリヤに連結された第１の駆動軸と、前記リングギヤに連結された第２の駆動軸とが、前記遊星歯車機構の中心軸線を中心として同心円上に配置され、これらの回転軸に前記各変速ギヤ対における駆動側のギヤが配置されている請求項２１に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンや電動機などの動力源が出力した動力を出力軸や出力ギヤなどの出力部材に伝達するための動力伝達装置に関し、特にその動力源の回転数と出力部材の回転数との比を変更可能な動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の動力伝達装置は、出力トルクを要求に応じて変化させ、あるいは動力源の回転数を効率のよい回転数に制御するために広く使用されている。トルクや回転数を変化させる機能を有する機構としては、複数のギヤ対を用いた機構が多用され、またギヤ対を用いた場合には、ベルトやチェーンあるいは流体を使用した機構と比較して、動力の伝達効率を向上させることができる。
【０００３】
その一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された装置は、いわゆるツインクラッチ式の変速機を基本構造とするものであって、エンジンに対してそれぞれクラッチを介して選択的に連結される二本のクラッチ軸を備え、それらのクラッチ軸と出力軸との間に複数対のギヤ対が設けられ、それらのギヤ対をクラッチ軸もしくは出力軸に選択的に連結するクラッチ機構が設けられている。さらに、それらのクラッチ軸の間に、ロータとステータとが共に回転可能ないわゆる差動式のモータ・ジェネレータが設けられ、各クラッチ軸には傘歯車を介して連結されている。すなわち、モータ・ジェネレータはクラッチ軸に対して直交する方向に向けて配置されている。
【０００４】
また、特許文献２には、エンジンが出力したトルクをいわゆる差動式のモータ・ジェネレータを介して二本のクラッチ軸に分配し、それらのクラッチ軸から出力軸に対してそれぞれの所定のギヤ比に設定されたギヤ対を介してトルクを出力するように構成した変速システムが記載されている。
【０００５】
上記の各特許文献に記載された装置もしくはシステムにおいては、エンジンと各クラッチ軸もしくはギヤ対との間に差動作用が生じるので、一方のクラッチ軸を介して出力軸にトルクを伝達している状態で、他方のクラッチ軸もしくはこれに取り付けられたギヤ対の回転数をモータ・ジェネレータによって制御できる。したがって、各特許文献に記載された装置もしくはシステムによれば、変速後にトルクを伝達するギヤ対の回転数を変速前の回転数に同期させることができるので、変速ショックを防止もしくは抑制でき、また変速過渡時であっても出力軸トルクを維持できる。
【０００６】
しかしながら、上記の各特許文献に記載された装置もしくはシステムは、エンジンのトルクを二本のクラッチ軸に選択的に分配する構成であり、またそれらクラッチ軸の間に差動式のモータ・ジェネレータを、傘歯車を介して直角に配置した構成のため、軸数が多くなったり、軸間距離が大きくなって全体としての構成が大型化し、また重量が増大する可能性がある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２０４５０４号公報
【特許文献２】特開２００４−２３９７９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、動力の伝達効率に優れ、また変速ショックを防止でき、さらには小型化の容易な動力伝達装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、エンジンと、そのエンジンの出力した動力が伝達されるギヤ比の異なる複数の変速ギヤ対と、変速ギヤ対から伝達された動力を出力する出力部材とを備えている動力伝達装置において、差動作用を行う三つの回転要素を有し、かつそれらの回転要素のうちの第１の回転要素に前記エンジンが連結された差動機構と、前記回転要素のうちの第２の回転要素に連結された電動機とを備え、前記複数の変速ギヤ対は、前記第１の回転要素および前記出力部材に連結される第１の変速ギヤ対と、前記回転要素のうち第３の回転要素および出力部材に連結される第２の変速ギヤ対とを含み、更に、前記エンジンが非動作の状態で前記第２の変速ギヤ対を前記出力部材および前記第３の回転要素に連結し、かつ前記電動機を動作させ、さらに前記差動機構の差動作用を行わせるよう前記差動機構をフリー状態に設定する電動・回生手段を備えていることを特徴とするものである。
【００１０】
この発明は、エンジンと、そのエンジンの出力した動力が伝達されるギヤ比の異なる複数の変速ギヤ対と、変速ギヤ対から伝達された動力を出力する出力部材とを備えている動力伝達装置において、差動作用を行う三つの回転要素を有し、かつそれらの回転要素のうちの第１の回転要素に前記エンジンが連結された差動機構と、前記回転要素のうちの第２の回転要素に連結された電動機とを備え、前記複数の変速ギヤ対は、前記第１の回転要素および前記出力部材に連結される第１の変速ギヤ対と、前記回転要素のうち第３の回転要素および出力部材に連結される第２の変速ギヤ対とを含み、更に、前記エンジンが非動作の状態で前記第２の変速ギヤ対を前記出力部材および前記第３の回転要素に連結し、かつ前記電動機を動作させ、さらに前記電動・回生手段は、前記電動機の回転数が前記エンジンの回転数より高回転数であり、かつ前記電動機のトルクが前記エンジンのフリクショントルクと釣り合っている場合に、前記差動機構の差動作用を行わせるよう前記差動機構をフリー状態に設定する電動・回生手段を備えていることを特徴するものである。
【００１１】
この発明は、エンジンと、そのエンジンの出力した動力が伝達されるギヤ比の異なる複数の変速ギヤ対と、変速ギヤ対から伝達された動力を出力する出力部材とを備えている動力伝達装置において、差動作用を行う三つの回転要素を有し、かつそれらの回転要素のうちの第１の回転要素に前記エンジンが連結された差動機構と、前記回転要素のうちの第２の回転要素に連結された電動機とを備え、前記複数の変速ギヤ対は、前記第１の回転要素および前記出力部材に連結される第１の変速ギヤ対と、前記回転要素のうち第３の回転要素および出力部材に連結される第２の変速ギヤ対とを含み、前記出力部材は、互いに平行に配置された二本の出力軸を含み、かつそれらの出力軸上に前記変速ギヤ対における被駆動側のギヤが分散して配置され、前進駆動のための六つの変速ギヤ対を備えているとともに、それら六つの変速ギヤ対のうちの四つの変速ギヤ対における被駆動側のギヤが一方の前記出力軸上に該一方の出力軸に対して選択的に連結されるように配置され、かつ前記六つの変速ギヤ対のうちの二つの変速ギヤ対における被駆動側のギヤが他方の前記出力軸上に該他方の出力軸に対して選択的に連結されるように配置され、更に、最大ギヤ比の変速ギヤ対と最小ギヤ比の変速ギヤ対とが隣接して配置されるとともにこれらの変速ギヤ対を前記一方の出力軸に対して選択的にトルク伝達可能にする第１クラッチ機構と、前記最大ギヤ比に対してギヤ比が二段分小さい第１奇数段用変速ギヤ対と該第１奇数段用変速ギヤ対に対してギヤ比が二段分小さい第２奇数段用変速ギヤ対とが隣接して配置されるとともにこれらの奇数段用変速ギヤ対を前記他方の出力軸に対して選択的にトルク伝達可能にする第２クラッチ機構と、前記最大ギヤ比に対してギヤ比が一段分小さい第１偶数段用変速ギヤ対と該第１偶数段用変速ギヤ対に対してギヤ比が二段分小さい第２偶数段用変速ギヤ対とが隣接して配置されるとともにこれらの偶数段用変速ギヤ対を前記一方の出力軸に対して選択的にトルク伝達可能にする第３クラッチ機構とを備えていることを特徴とするものである。
【００１２】
この発明は、エンジンと、そのエンジンの出力した動力が伝達されるギヤ比の異なる複数の変速ギヤ対と、変速ギヤ対から伝達された動力を出力する出力部材とを備えている動力伝達装置において、差動作用を行う三つの回転要素を有し、かつそれらの回転要素のうちの第１の回転要素に前記エンジンが連結された差動機構と、前記回転要素のうちの第２の回転要素に連結された電動機とを備え、前記複数の変速ギヤ対は、前記第１の回転要素および前記出力部材に連結される第１の変速ギヤ対と、前記回転要素のうち第３の回転要素および出力部材に連結される第２の変速ギヤ対とを含み、更に、前記差動機構を一体化して回転させるように前記回転要素同士を連結するロック用係合機構と、前記電動機の回転を阻止する電動機ロック機構とを備え、前記電動機ロック機構は、前記第２の変速ギヤ対が前記第３の回転要素と前記出力部材とに連結される場合に前記電動機の回転を阻止する機構を含むことを特徴とするものである。
【００１３】
この発明は、エンジンと、そのエンジンの出力した動力が伝達されるギヤ比の異なる複数の変速ギヤ対と、変速ギヤ対から伝達された動力を出力する出力部材とを備えている動力伝達装置において、差動作用を行う三つの回転要素を有し、かつそれらの回転要素のうちの第１の回転要素に前記エンジンが連結された差動機構と、前記回転要素のうちの第２の回転要素に連結された電動機とを備え、前記複数の変速ギヤ対は、前記第１の回転要素および前記出力部材に連結される第１の変速ギヤ対と、前記回転要素のうち第３の回転要素および出力部材に連結される第２の変速ギヤ対とを含み、更に、前記エンジンの回転を阻止するエンジンロック機構とを備え、前記エンジンロック機構は、前記第２の変速ギヤ対を前記第３の回転要素と前記出力部材とに連結しかつ前記電動機を動作させている場合に前記エンジンの回転を阻止する機構を含むことを特徴とするものである。
【００１４】
この発明は、エンジンと、そのエンジンの出力した動力が伝達されるギヤ比の異なる複数の変速ギヤ対と、変速ギヤ対から伝達された動力を出力する出力部材とを備えている動力伝達装置において、差動作用を行う三つの回転要素を有し、かつそれらの回転要素のうちの第１の回転要素に前記エンジンが連結された差動機構と、前記回転要素のうちの第２の回転要素に連結された電動機とを備え、前記複数の変速ギヤ対は、前記第１の回転要素および前記出力部材に連結される第１の変速ギヤ対と、前記回転要素のうち第３の回転要素および出力部材に連結される第２の変速ギヤ対とを含み、更に、前記エンジンの回転を阻止するエンジンロック機構とを備え、前記エンジンロック機構は、前記エンジンの回転を阻止する第１の動作位置と、前記差動機構におけるいずれかの回転要素同士を連結して前記差動機構をロック状態にする第２の動作位置と、前記電動機の回転を阻止する電動機ロック位置とに選択的に設定可能な機構を含むことを特徴とするものである。
【００１５】
この発明は、好ましくは、前記差動機構を一体化して回転させるように前記回転要素同士を連結するロック用係合機構を更に備えている。
【００１６】
この発明は、好ましくは、前記ロック用係合機構は、いずれかの前記変速ギヤ対を介して前記出力部材に動力を出力する場合に前記回転要素同士の連結を解いて前記差動機構をフリー状態とし、かつ該いずれかの変速ギヤ対のギヤ比に隣接する他のギヤ比を有する他の変速ギヤ対を介して前記出力部材に動力を出力する場合に前記回転要素同士を連結して前記差動機構をロック状態とするクラッチ機構を含んでいる。
【００１７】
この発明は、好ましくは、前記出力部材に動力を出力し始める発進時に前記第２の変速ギヤ対を前記第３の回転要素および出力部材に連結するとともに前記差動機構に差動作用を生じさせ、かつ発進後に前記差動機構の差動作用を阻止するよう前記差動機構をロックさせる発進手段を更に備えている。
【００１８】
この発明は、好ましくは、前記エンジンが非動作の状態で前記いずれかの変速ギヤ対を前記出力部材およびいずれかの回転要素に連結し、かつ前記電動機を動作させ、さらに前記差動機構の差動作用を阻止するよう前記差動機構をロックさせる電動・回生手段を更に備えている。
【００１９】
この発明は、好ましくは、前進出力部材は、互いに平行に配置された二本の出力軸を含み、それらの出力軸上に前記変速ギヤ対における被駆動側のギヤが分散して配置されている。
【００２０】
この発明は、好ましくは、一方の前記出力軸には、前記複数の変速ギヤ対のうちギヤ比が一つおきとなる変速ギヤ対における被駆動側のギヤが配列され、他方の前記出力軸には、前記ギヤ比が一つおきとなる変速ギヤ対の間のギヤ比の他の変速ギヤ対における被駆動側のギヤが配置されている。
【００２１】
この発明は、好ましくは、前記各出力軸上に配置された前記被駆動側のギヤをそれぞれの出力軸に選択的に連結するクラッチ機構が前記各出力軸上に配置され、かつ一方の出力軸上のクラッチ機構と他方の出力軸上のクラッチ機構とはそれぞれの出力軸上の被駆動側のギヤに対して軸線方向で互いに反対側に配置されている。
【００２２】
この発明は、好ましくは、前進駆動のための六つの変速ギヤ対を備え、この変速ギヤ対のうちの四つの変速ギヤ対における被駆動側のギヤが一方の前記出力軸上に該一方の出力軸に対して選択的に連結されるように配置され、かつ前記六つの変速ギヤ対のうちの二つの変速ギヤ対における被駆動側のギヤが他方の前記出力軸上に該他方の出力軸に対して選択的に連結されるように配置されている。
【００２３】
この発明は、好ましくは、前記差動機構から伝達されるトルクを、前記各変速ギヤ対を介して前記出力部材に伝達されるトルクとは反対方向のトルクにして出力するリバース機構を更に備えている。
【００２４】
この発明は、好ましくは、前記リバース機構は、前記出力部材を前記第３の回転要素に選択的に連結する切替機構を備えている。
【００２５】
この発明は、好ましくは、前記エンジンを前記差動機構における前記第１の回転要素に対してトルクを伝達しないように切り離す遮断機構を更に備えている。
【００２６】
この発明は、好ましくは、前記遮断機構は、前記エンジンと前記第１の回転要素との連結を解きかつ前記差動機構におけるいずれかの回転要素同士を連結して前記差動機構をロック状態にする第１の動作位置と、前記エンジンと前記第１の回転要素とを連結しかつ前記差動機構におけるいずれかの回転要素同士を連結して前記差動機構をロック状態にする第２の動作位置と、前記エンジンと前記第１の回転要素とを連結しかつ前記差動機構におけるいずれかの回転要素同士の連結を解いて前記差動機構をフリー状態にする第３の動作位置とに選択的に設定可能な選択係合機構を含んでいる。
【００２７】
この発明は、好ましくは、前記電動機の回転を阻止する電動機ロック機構を更に備えている。
【００２８】
この発明は、好ましくは、前記エンジンの回転を阻止するエンジンロック機構を更に備えている。
【００３０】
この発明は、好ましくは、前記差動機構は、外歯歯車であるサンギヤと、そのサンギヤに対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤと、これらサンギヤとリングギヤとの間に配置されたピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持するキャリヤとを回転要素とする遊星歯車機構を含み、前記キャリヤに前記エンジンが連結され、かつ前記サンギヤに前記電動機が連結されるように構成されている。
【００３１】
この発明は、好ましくは、前記キャリヤに連結された第１の駆動軸と、前記リングギヤに連結された第２の駆動軸とが、前記遊星歯車機構の中心軸線を中心として同心円上に配置され、これらの回転軸に前記各変速ギヤ対における駆動側のギヤが配置されている。
【発明の効果】
【００３２】
この発明によれば、第１の変速ギヤ対が第３の回転要素を介してエンジンに連結されているので、その第１の変速ギヤ対を出力部材に連結することにより、第１の変速ギヤ対による変速比が、いわゆるエンジン直結の状態で設定でき、また電動機の回転数を制御することにより差動機構の全体を一体となって回転させることにより、第２の変速ギヤ対とエンジンとが直結状態となるので、第２の変速ギヤ対を出力部材に連結することにより、第２の変速ギヤ対による変速比が、いわゆるエンジン直結の状態で設定することができる。すなわち、動力の変換などを伴うことなくエンジンの動力を出力部材に伝達してここから出力できるので、動力伝達効率が良好になる。また、出力部材に対するトルクの伝達を行うギヤ対を第１のギヤ対と第２のギヤ対との間で切り替える場合、電動機の回転数を変化させることにより、エンジン回転数などの回転数を変速後の回転数に同期させることができるので、ギヤ対の切替に伴う回転数の変化やそれに起因するショックを防止もしくは抑制することができ、また出力部材のトルクの一時的な低下を防止することができる。そして、各ギヤ対の構成やこれと出力部材との関係は、従来の手動変速機やいわゆるツインクラッチ式変速機と同様に構成することができ、これらの変速機におけるクラッチに相当する部分の構成を前記差動機構および電動機による構成に置き換えた構成とすることができるので、全体としての構成を小型化し、あるいは簡素化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
つぎにこの発明を更に具体的に説明する。この発明に係る動力伝達装置は、基本的には、エンジンが出力した動力を、互いにギヤ比が異なる複数の変速ギヤ対から選択された変速ギヤ対を介して出力部材に伝達し、ここから動力を出力するように構成されている。そのエンジンは、要は動力源であって、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関がその典型的な例であるが、これに限らず、モータなどの他の動力装置であってもよい。また、変速ギヤ対は互いに常時噛み合っている駆動ギヤと被駆動ギヤ（従動ギヤ）とからなるギヤ対であり、従来の車両用の手動変速機やツインクラッチ式変速機などで採用されているギヤ対と同様の構成であってよい。また、その変速ギヤ対の数は複数であればよく、その数が多いほど、設定可能な変速比（もしくは変速段）の数が多くなって、エンジン回転数や駆動トルクを細かく制御することが可能になる。図１には、四対の変速ギヤ対を設けた例を示してある。
【００３４】
この発明では、それらの変速ギヤ対を第１の変速ギヤ対と第２の変速ギヤ対とに分けてあり、エンジンの動力をそれら第１の変速ギヤ対または第２の変速ギヤ対から出力部材にに選択的に伝達するように構成されている。この発明に係る動力伝達装置は、その切り替えのための機構として差動機構を主体とした機構を備えている。より具体的には、その差動機構は、三つの回転要素によって差動作用を行う機構であり、シングルピニオン型遊星歯車機構やダブルピニオン型遊星歯車機構がその典型的な例であるが、これらの遊星歯車機構以外の機構であってもよい。なお、回転要素とは、差動機構を構成する要素のうち、外部の何らかの部材に連結することの可能な要素である。
【００３５】
差動機構における三つの回転要素は、その機能で分ければ、入力要素、出力要素、反力（もしくは固定）要素であり、入力要素に前記エンジンが連結される。出力要素には前述した変速ギヤ対における駆動側ギヤが配置される。そして、この発明における動力伝達装置では、反力要素に電動機が連結されている。この電動機は、電力が供給されて動力を出力するだけでなく、外力により駆動されて発電を行うモータ・ジェネレータによって構成されていることが好ましい。なお、エンジンはトルクを出力するだけでなく、燃料が供給されない非動作状態ではフリクショントルクを発生し、また電動機は発電機として機能した場合に負のトルクを発生し、さらに動力伝達装置が車両に搭載されて車輪に連結されている場合には出力部材から差動機構に動力が入力されることもあるので、上記の入力要素および出力要素ならびに反力要素は、いずれかの回転要素が固定的にそのような要素になるのではなく、動力伝達装置の動作の状態によって入力要素が反力要素に切り替わったり、反力要素が出力要素に切り替わったりする。
【００３６】
また、この発明の好ましい実施の形態によれば、差動機構の全体を、電動機によらずにロック用係合機構によって一体化させることができるので、前記第１の変速ギヤ対による変速比を設定した場合の動力伝達効率が更に良好になる。
【００３７】
この発明の他の好ましい実施の形態によれば、前記出力部材に動力を出力し始める発進時に前記第２の変速ギヤ対を前記第３の回転要素および出力部材に連結するとともに前記差動機構に差動作用を生じさせ、かつ発進後に前記差動機構の差動作用を阻止するよう前記差動機構をロックさせる発進手段を備えているので、エンジンが駆動している状態で電動機のトルクあるいは回転数を変化させることにより、第３の回転要素およびこれに連結されている第２のギヤ対のトルクや回転数を変化させることができる。したがって、エンジンを駆動している状態で電動機を制御することにより第３の回転要素を停止させておき、その状態から電動機を制御することにより第３の回転要素から出力するトルクを次第に増大させることができる。その後、差動機構をロック状態にしてエンジンと第２の変速ギヤ対をいわゆる直結状態とすることができる。そのため、出力部材の回転が止まっている状態でもエンジンの回転を維持させるための特別な機構もしくは発進のための特別な機構を設ける必要がなく、装置の全体としての構成を簡素化することができる。
【００３８】
この発明の更に他の好ましい実施の形態によれば、前記エンジンが非動作の状態で前記いずれかの変速ギヤ対を前記出力部材およびいずれかの回転要素に連結し、かつ前記電動機を動作させ、さらに前記差動機構の差動作用を阻止するよう前記差動機構をロックさせる電動・回生手段を更に備えていることにより、いずれかの変速ギヤ対を介して出力部材が差動機構に対してトルク伝達可能な状態に連結され、かつその差動機構の差動作用が阻止されてその全体が一体となって回転するので、この差動機構に連結されている電動機と出力部材とが、いずれかの変速ギヤ対を介していわゆる直結された状態となる。したがって、電動機に通電してこれを駆動すれば、その動力を出力部材から出力することができ、また出力部材の動力を電動機に伝達してこれを強制的に駆動することにより、電動機を発電機として機能させてエネルギ回生を行うことができる。
【００３９】
さらに、この発明の他の好ましい実施の形態によれば、前記エンジンが非動作の状態で前記第２の変速ギヤ対を前記出力部材および前記第３の回転要素に連結し、かつ前記電動機を動作させ、さらに前記差動機構の差動作用を行わせるよう前記差動機構をフリー状態に設定する電動・回生手段を更に備えているので、エンジンが非作動状態であることにより、エンジンの抵抗力が第１の回転要素に反力として作用する。したがって、その状態で差動機構を差動作用の生じるフリーな状態にし、かつ第２の変速ギヤ対を出力部材に対してトルク伝達可能な状態に連結することにより、電動機の出力したトルクを出力部材に伝達することができ、また出力部材の動力を電動機に伝達することができる。その結果、第２の変速ギヤ対による変速比を設定した状態で、電動機に通電してこれを駆動すれば、その動力を出力部材から出力することができ、また出力部材の動力を電動機に伝達してこれを強制的に駆動することにより、電動機を発電機として機能させてエネルギ回生を行うことができる。
【００４０】
この発明では、好ましくは、前記電動・回生手段は、前記電動機の回転数が前記エンジンの回転数より高回転数であり、かつ前記電動機のトルクが前記エンジンのフリクショントルクと釣り合っている場合に、前記差動機構をフリー状態に設定する手段を含んでおり、したがって差動機構の第１の回転要素に反力として作用するエンジンのフリクショントルクが、第２の回転要素に連結されている電動機のトルクと釣り合い、かつその状態で電動機の回転数がエンジンの回転数より高回転数であるから、出力部材から伝達される動力によって電動機を回転させてこれを発電として機能させるエネルギ回生時には、電動機で電力に変換する割合が多くなり、例えば差動機構をロック状態にして電動機によってエネルギ回生する場合より回生効率が向上する。
【００４１】
この発明のまた他の好ましい実施の形態によれば、前記出力部材は、互いに平行に配置された二本の出力軸を含み、それらの出力軸上に前記変速ギヤ対における被駆動側のギヤが分散して配置されているので、被駆動側のギヤを配置する出力軸が二本設けられていることにより、軸線方向に配列する被駆動側のギヤの数が少なくなるから、出力軸を相対的に短くでき、その結果、装置の全体としての構成を小型化することができる。
【００４２】
また、この発明の好ましい実施の形態によれば、隣接する変速比（もしくは変速段）を設定する変速ギヤ対は、互いに異なる回転要素および出力軸に連結される構成であるから、最大変速比を第１変速比（もしくは第１変速段）とし、これに隣接する変速機を第２変速比（もしくは第２変速段）とした場合の奇数変速比（もしくは奇数変速段）を設定するための二つの変速ギヤ対、あるいは偶数変速比（もしくは偶数変速段）を設定するための二つの変速ギヤ対を、それら二つの変速ギヤ対の間に配置した一つの連結機構によって出力部材もしくはいずれかの回転要素に選択的に連結するように構成することができる。その結果、部品点数を少なくして装置の全体としての構成を小型化、簡素化することができる。
【００４３】
そしてまた、この発明の他の好ましい実施の形態によれば、前記各出力軸上に配置された前記被駆動側のギヤをそれぞれの出力軸に選択的に連結するクラッチ機構が前記各出力軸上に配置され、かつ一方の出力軸上のクラッチ機構と他方の出力軸上のクラッチ機構とはそれぞれの出力軸上の被駆動側のギヤに対して軸線方向で互いに反対側に配置されているから、一方の出力軸上のクラッチ機構と、他方の出力軸上のクラッチ機構とは、軸線方向での位置が互いにずれており、半径方向で互いに重なることがないので、いわゆる軸間距離を短くして装置の全体としての構成を小型化することができる。
【００４４】
またさらにこの発明の好ましい実施の形態によれば、前進駆動のための六つの変速ギヤ対を備え、この変速ギヤ対のうちの四つの変速ギヤ対における被駆動側のギヤが一方の前記出力軸上に該一方の出力軸に対して選択的に連結されるように配置され、かつ前記六つの変速ギヤ対のうちの二つの変速ギヤ対における被駆動側のギヤが他方の前記出力軸上に該他方の出力軸に対して選択的に連結されるように配置されているので、あるいは最大ギヤ比の変速ギヤ対と最小ギヤ比の変速ギヤ対とが隣接して配置されるとともにこれらの変速ギヤ対を前記一方の出力軸に対して選択的にトルク伝達可能にする第１クラッチ機構と、前記最大ギヤ比に対してギヤ比が二段分小さい第１奇数段用変速ギヤ対と該第１奇数段用変速ギヤ対に対してギヤ比が二段分小さい第２奇数段用変速ギヤ対とが隣接して配置されるとともにこれらの奇数段用変速ギヤ対を前記他方の出力軸に対して選択的にトルク伝達可能にする第２クラッチ機構と、前記最大ギヤ比に対してギヤ比が一段分小さい第１偶数段用変速ギヤ対と該第１偶数段用変速ギヤ対に対してギヤ比が二段分小さい第２偶数段用変速ギヤ対とが隣接して配置されるとともにこれらの偶数段用変速ギヤ対を前記一方の出力軸に対して選択的にトルク伝達可能にする第３クラッチ機構とを更に備えているので、同軸上の各ギヤの間に、出力軸に連結するためのクラッチ機構を配置することができ、そのためクラッチ機構の数を少なくして装置の全体としての構成を小型化することができる。
【００４５】
さらにこの発明の好ましい実施の形態によれば、前記差動機構から伝達されるトルクを、前記各変速ギヤ対を介して前記出力部材に伝達されるトルクとは反対方向のトルクにして出力するリバース機構を更に備えているので、エンジンの回転方向が一定であっても、出力部材に現れるトルクの方向を、各変速ギヤ対を介してトルクを伝達した場合の方向とは異ならせることができる。したがって車両に搭載した場合には後進走行することができる。
【００４６】
そのリバース機構は、この発明の好ましい実施の形態では、前記出力部材を前記第３の回転要素に選択的に連結する切替機構を備えており、したがっていわゆるリバース状態を設定した場合、前述したこの発明の好ましい実施の形態と同様に、発進の際に差動機構による差動作用を生じさせることができ、発進のための特別な機構を必要とすることなく、スムースなリバース発進が可能になる。
【００４７】
この発明の更に他の好ましい実施の形態によれば、前記エンジンを前記差動機構における前記第１の回転要素に対してトルクを伝達しないように切り離す遮断機構を更に備えているので、エンジンを差動機構から切り離すことができるので、電動機の動力を出力部材に出力する場合や、出力部材から伝達した動力で電動機を回転させる場合に、エンジンが連れ回ることを回避できる。
【００４８】
その遮断機構は、この発明の好ましい実施の形態によれば、前記エンジンと前記第１の回転要素との連結を解きかつ前記差動機構におけるいずれかの回転要素同士を連結して前記差動機構をロック状態にする第１の動作位置と、前記エンジンと前記第１の回転要素とを連結しかつ前記差動機構におけるいずれかの回転要素同士を連結して前記差動機構をロック状態にする第２の動作位置と、前記エンジンと前記第１の回転要素とを連結しかつ前記差動機構におけるいずれかの回転要素同士の連結を解いて前記差動機構をフリー状態にする第３の動作位置とに選択的に設定可能な選択係合機構を含むから、一つの選択係合機構によって上述した三つの動力伝達状態もしくは動作状態に切り替えることができ、動力伝達状態もしくは動作状態を切り替えるシフト機構の構成を簡素化することができる。
【００４９】
またそして、この発明の好ましい実施の形態によれば、前記電動機の回転を阻止する電動機ロック機構を更に備えているので、電動機は差動機構の第２の回転要素に連結されているので、電動機をロックすることにより第２の回転要素の回転を阻止することになり、したがってその状態では差動機構が変速機として機能し、エンジンの出力したトルクを増幅もしくは減少させて差動機構から出力することになる。その結果、差動機構による変速と変速ギヤ対による変速とを重畳的に生じさせることが可能になるので、設定可能な変速比（もしくは変速段）を、変速ギヤ対の数以上に増大させることができる。また、電動機のロックを解除することにより、トルクの伝達に関与する変速ギヤ対を切り替える変速の際に、変速後のギヤ対の回転数を変速前の回転数に合わせる同期制御を電動機によって行うことができる。
【００５０】
その電動機ロック機構は、この発明の好ましい実施の形態によれば、前記第２の変速ギヤ対が前記第３の回転要素と前記出力部材とに連結される場合に前記電動機の回転を阻止する機構を含んでいるから、電動機をロックすることによりこれが連結された第２の回転要素が固定要素となり、エンジンが連結されている第１の回転要素が入力要素、第３の回転要素が出力要素になるので、第３の回転要素が第２の変速ギヤ対を介して出力部材に連結されることにより、エンジンが出力した動力が、差動機構および第２の変速ギヤ対の変速作用を受けて出力部材に伝達される。これは、エンジンと出力部材とを機械的に直結した状態であり、効率良く動力を伝達することができる。
【００５１】
さらにこの発明の好ましい実施の形態によれば、前記エンジンの回転を阻止するエンジンロック機構を更に備えているので、電動機が出力する動力を出力部材に伝達する場合や、出力部材から電動機に動力を伝達する場合に、エンジンが連れ回ることを回避してエンジンで動力が消費されることを防止でき、その結果、エネルギ効率を向上させることができる。
【００５２】
そのエンジンロック機構は、この発明の好ましい実施の形態によれば、前記第２の変速ギヤ対を前記第３の回転要素と前記出力部材とに連結しかつ前記電動機を動作させている場合に前記エンジンの回転を阻止する機構を含むので、電動機が動力を出力するように動作させ、あるいは発電機として動作させる場合に、エンジンをロックするので、電動機と出力部材とが差動機構を介して連結され、その際にエンジンの連れ回りが阻止されるから、電動機と出力部材との間の動力の伝達効率を向上させることができる。
【００５３】
また、そのエンジンロック機構は、この発明の他の好ましい実施の形態によれば、前記エンジンの回転を阻止する第１の動作位置と、前記差動機構におけるいずれかの回転要素同士を連結して前記差動機構をロック状態にする第２の動作位置と、前記電動機の回転を阻止する電動機ロック位置とに選択的に設定可能な機構を含むので、エンジンのロックや差動機構のロック、さらには電動機のロックを一つの機構で行うことが可能になるので、そのための機構の構成を簡素化し、ひいては装置の全体としての構成を小型化することが可能になる。
【００５４】
そして、この発明の更に他の好ましい実施の形態によれば、前記差動機構は、外歯歯車であるサンギヤと、そのサンギヤに対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤと、これらサンギヤとリングギヤとの間に配置されたピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持するキャリヤとを回転要素とする遊星歯車機構を含み、前記キャリヤに前記エンジンが連結され、かつ前記サンギヤに前記電動機が連結されるように構成されており、またそのキャリヤに連結された第１の駆動軸と、前記リングギヤに連結された第２の駆動軸とが、前記遊星歯車機構の中心軸線を中心として同心円上に配置され、これらの回転軸に前記各変速ギヤ対における駆動側のギヤが配置されているので、差動機構が遊星歯車機構によって構成されていることにより、必要とする軸数を少なくすることが可能になり、また半径方向の寸法を相対的に小さくすることができるので、装置の全体としての構成を小型化することが可能になる。
【００５５】
図１にはシングルピニオン型遊星歯車機構を主体に構成した差動機構を示してある。図１に示す構成について説明すると、この発明における差動機構に相当するシングルピニオン型の遊星歯車機構１は、外歯歯車であるサンギヤＳnと、そのサンギヤＳnに対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤＲgと、これらサンギヤＳnとリングギヤＲgとに噛み合った状態に配置されているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリヤＣrとを備えている。
【００５６】
そのキャリヤＣrにエンジン（Ｅｎｇ）２が連結されている。このエンジン２と遊星歯車機構１とは、同一軸線上に配置されていることが好ましいが、これらを互いに異なる軸線上に配置して、歯車機構やチェーンなどの伝動機構を介して両者を連結してもよい。また、サンギヤＳnにこの発明の電動機に相当するモータ・ジェネレータ（ＭＧ）３が連結されている。このモータ・ジェネレータ３は、例えば永久磁石式の同期電動機であって、そのロータがサンギヤＳnに連結され、ステータは図示しないケーシングなどの固定部に固定されている。さらにモータ・ジェネレータ３は全体として環状もしくは円筒状をなしており、その内周側に前記遊星歯車機構１が配置されている。すなわち、モータ・ジェネレータ３と遊星歯車機構１とは軸線方向でほぼ同じ位置に配置されており、両者が半径方向で少なくとも一部、重なっている（オーバーラップしている）。これは、モータ・ジェネレータ３の外径を相対的に大きくして高トルク化するとともに、エンジン２側に径の大きい部分を配置してスペースを有効に利用するためである。
【００５７】
そして、モータ・ジェネレータ３は、インバータなどのコントローラ４を介して二次電池などの蓄電装置５に接続されている。そのコントローラ４は、モータ・ジェネレータ３に対して供給する電流もしくは電圧などを変化させてモータ・ジェネレータ３の出力トルクや回転数を制御し、またモータ・ジェネレータ３が外力によって強制的に回転させられる場合の発電量や発電に要するトルクなどを制御するように構成されている。
【００５８】
モータ・ジェネレータ３を上記のように制御することにより、これが連結されているサンギヤＳnの回転数を制御することができ、その回転数制御によってサンギヤＳnの回転数をキャリヤＣrやリングギヤＲgの回転数と一致させれば、遊星歯車機構１は差動状態とならず、その全体が一体となって回転する。このような一体回転状態を電力を消費せずに設定するためのロック用係合機構が設けられている。このロック用係合機構は、遊星歯車機構１における少なくとも二つの回転要素を連結することにより、その全体を一体化するように構成された連結機構であり、噛み合いクラッチ（ドグクラッチ）や摩擦クラッチなどによって構成されている。
【００５９】
図１に示す例では、キャリヤＣrとサンギヤＳnとを選択的に連結するロック用係合機構（ロッククラッチ）ＳＬが設けられている。これは、一例として、スリーブをスプラインに噛み合わせることによりキャリヤＣrとサンギヤＳnとを連結するドグクラッチによって構成されている。その構成を簡単に説明すると、キャリヤＣrをエンジン２に連結している入力軸６にハブ７が設けられており、そのハブ７の外周面に形成したスプラインにスリーブ８が軸線方向に移動でき、かつ回転方向に一体化された状態で嵌合している。そのスリーブ８が嵌合することのできるスプライン９が、サンギヤＳnと一体の部材もしくはサンギヤＳnとモータ・ジェネレータ３のロータとを連結している部材に形成されている。したがって、スリーブ８をサンギヤＳn側に移動させてそのスプライン９に嵌合させることにより、キャリヤＣrとサンギヤＳnとが少なくとも回転方向で連結されるようになっている。スリーブ８をその軸線方向に往復動させるためのアクチュエータ１０が設けられている。このアクチュエータ１０は、油圧式あるいは電動式のいずれでもよい。
【００６０】
上記の遊星歯車機構１を挟んでエンジン２とは反対側に第１駆動軸１１と第２駆動軸１２とが配置されている。第１駆動軸１１は、遊星歯車機構１の中心軸線と同一の軸線上に回転自在に配置されており、その一端部でキャリヤＣrに連結されている。そのキャリヤＣrには前述したようにエンジン２が連結されているから、結局、第１駆動軸１１はエンジン２にも連結されている。第２駆動軸１２は、第１駆動軸１１の外周側に嵌合し、かつ第１駆動軸１１と相対回転可能に配置されており、この第２駆動軸１２はその一端部で前記リングギヤＲgに連結されている。したがって図１に示す例では、キャリヤＣrがこの発明の第１の回転要素に相当し、またサンギヤＳnがこの発明の第２の回転要素に相当し、さらにリングギヤＲgがこの発明の第３の回転要素に相当している。
【００６１】
第１駆動軸１１は中空軸である第２駆動軸１２より長く、したがって第１駆動軸１１は第２駆動軸１２から突出している。これらの駆動軸１１，１２と平行に、この発明における出力部材に相当する出力軸１３が回転自在に配置されており、この出力軸１３と各駆動軸１１，１２との間に四対の変速ギヤ対１４，１５，１６，１７が設けられている。これらの各変速ギヤ対１４，１５，１６，１７は、それぞれ駆動ギヤ１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａとこれに常時噛み合っている被駆動ギヤ１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂとを備えており、それぞれの駆動ギヤ１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａと被駆動ギヤ１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂとの歯数の比すなわちギヤ比が互いに異なっている。すなわち、これらの変速ギヤ対１４，１５，１６，１７は、第１速ないし第４速の各変速比（変速段）を設定するためのものであって、ここに挙げてある順にギヤ比が小さく設定されている。
【００６２】
ギヤ比が最大の第１速用ギヤ対１４における駆動ギヤ１４ａと、ギヤ比としては第１速用ギヤ対１４に対して一つおいた第３速用ギヤ対１６における駆動ギヤ１６ａとが、第２駆動軸１２に取り付けられており、ギヤ比としては第１速ギヤ対１４に隣接する第２速用ギヤ対１５における駆動ギヤ１５ａと、最小のギヤ比である第４速用ギヤ対１７における駆動ギヤ１７ａとが、第１駆動軸１１の前記第２駆動軸１２から突出した部分に取り付けられている。すなわち、奇数段を設定するための変速ギヤ対１４，１６が一方の駆動軸１２と出力軸１３との間に配置され、偶数段を設定するための変速ギヤ対１５，１７が他方の駆動軸１１と出力軸１３との間に配置されている。
【００６３】
各変速ギヤ対１４，１５，１６，１７における被駆動ギヤ１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂは、出力軸１３に対して回転自在の状態で出力軸１３上に配列されている。したがって、被駆動ギヤ１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂの出力軸１３上での配列は、図１の右側から、第１速被駆動ギヤ１４ｂ、第３速被駆動ギヤ１６ｂ、第２速被駆動ギヤ１５ｂ、第４速被駆動ギヤ１７ｂの順である。
【００６４】
これらの変速ギヤ対１４，１５，１６，１７は、出力軸１３に対して選択的に連結されるように構成されており、そのためのクラッチ機構が設けられている。このクラッチ機構は、ドグクラッチや摩擦クラッチなどの適宜の構造のものでよいが、図１にはドグクラッチの例が示されている。また、そのドグクラッチは、第１速被駆動ギヤ１４ｂと第３速被駆動ギヤ１６ｂとの間、および第２速被駆動ギヤ１５ｂと第４速被駆動ギヤ１７ｂとの間の二箇所に設けられている。
【００６５】
第１速被駆動ギヤ１４ｂと第３速被駆動ギヤ１６ｂとを出力軸１３に対して選択的に連結する奇数段用クラッチＳ１は、遊星歯車機構１の全体を一体化するように遊星歯車機構１をロックする前記ロッククラッチＳＬと同様な構成であって、出力軸１３と一体のハブ１８に軸線方向に前後動自在にスプライン嵌合されているスリーブ１９と、そのハブ１８を挟んだ両側に位置しかつ第１速被駆動ギヤ１４ｂに一体のスプライン２０および第３速被駆動ギヤ１６ｂに一体のスプライン２１とを備えている。したがって、スリーブ１９が第１速被駆動ギヤ１４ｂ側に移動してそのスプライン２０に嵌合することにより、第１速被駆動ギヤ１４ｂがスリーブ１９およびハブ１８を介して出力軸１３に連結されるように構成されている。また、スリーブ１９が第３速被駆動ギヤ１６ｂ側に移動してそのスプライン２１に嵌合することにより、第３速被駆動ギヤ１６ｂがスリーブ１９およびハブ１８を介して出力軸１３に連結されるように構成されている。
【００６６】
第２速被駆動ギヤ１５ｂと第４速被駆動ギヤ１７ｂとを出力軸１３に対して選択的に連結する偶数段用クラッチＳ２も上記の奇数段用クラッチＳ１と同様に構成されている。すなわち、出力軸１３と一体のハブ２２に軸線方向に前後動自在にスプライン嵌合されているスリーブ２３と、そのハブ２２を挟んだ両側に位置しかつ第２速被駆動ギヤ１５ｂに一体のスプライン２４および第４速被駆動ギヤ１７ｂに一体のスプライン２５とを備えている。したがって、スリーブ２３が第２速被駆動ギヤ１５ｂ側に移動してそのスプライン２４に嵌合することにより、第２速被駆動ギヤ１５ｂがスリーブ２３およびハブ２２を介して出力軸１３に連結されるように構成されている。また、スリーブ２３が第４速被駆動ギヤ１７ｂ側に移動してそのスプライン２５に嵌合することにより、第４速被駆動ギヤ１７ｂがスリーブ２３およびハブ２２を介して出力軸１３に連結されるように構成されている。
【００６７】
そして、奇数段用のドグクラッチＳ１および偶数段用クラッチＳ２における各スリーブ１９，２３を軸線方向に前後動させるアクチュエータ２６，２７が設けられている。これらのアクチュエータ２６，２７は、油圧式あるいは電動式のいずれでもよい。
【００６８】
上記の出力軸１３は、その遊星歯車機構１側の端部に設けられたカウンタギヤ２８を介して終減速機として機能するデファレンシャル２９に連結されている。このデファレンシャル２９は、カウンタギヤ２８に噛み合っているリングギヤ３０と一体のデフケースの内部にピニオンギヤを取り付け、そのピニオンギヤに噛み合っている一対のサイドギヤ（それぞれ図示せず）を設けた公知の構成の歯車機構であり、そのサイドギヤのそれぞれに車輪（図示せず）にトルクを伝達する左右の車軸３１が連結されている。したがって、図１に示す構成の動力伝達装置は、車両におけるトランスアクスルとして構成されている。
【００６９】
そして、前述したコントローラ４や各アクチュエータ１０，２６，２７に制御指令信号を出力して駆動モードの設定や変速などを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）３２が設けられている。この電子制御装置３２は、マイクロコンピュータを主体として構成され、アクセル開度などの駆動要求量や車速、エンジン回転数、設定されている変速比などの入力データと、変速線図（変速マップ）などの予め記憶しているデータとに基づいて演算を行い、その演算結果に基づく制御指令信号を出力するように構成されている。
【００７０】
上記の動力伝達装置は、変速段用のいずれかのクラッチＳ１，Ｓ２によって出力軸１３に対して第１駆動軸１１もしくは第２駆動軸１２をトルク伝達可能に連結し、またその駆動軸１１，１２のいずれかに対するエンジン２からのトルクの伝達を遊星歯車機構１によって切り替えることにより所定の変速段を設定する。また、そのいずれかのクラッチＳ１，Ｓ２を切り替え動作させて変速を行う場合に、遊星歯車機構１およびモータ・ジェネレータ３によって、ギヤの回転数を変速後の回転数に合わせる同期制御を行う。
【００７１】
その動作を説明すると、図２はエンジン２を出力軸１３に対して機械的に直結して設定される変速比である変速段と、それらの変速段を設定するための各クラッチＳＬ，Ｓ１，Ｓ２の動作状態をまとめて示す図表であり、○を付した数字は、図１に記載してある丸付きの数字と対応しており、変速段用のクラッチＳ１，Ｓ２におけるスリーブ１９，２３の移動方向もしくは位置あるいは係合している変速ギヤ対の番号を示している。また図２における「×」印は解放状態であって連結もしくはロックを行っていないこと、「○」印は、ロッククラッチＳＬが係合状態であって遊星歯車機構１をロックしていることを示している。
【００７２】
第１速を設定し、かつ第１速で発進する場合、エンジン２が始動されて回転しているので、遊星歯車機構１におけるキャリヤＣrが正回転しているが、モータ・ジェネレータ３の電流制御を行って自由回転させ、もしくはサンギヤＳnに反力が生じないように回転させる。こうすることにより、出力要素であるリングギヤＲgが停止したままとなり、トルクが現れない。その状態を図３の（ａ）に遊星歯車機構１についての共線図として示してある。この状態で、奇数段用クラッチＳ１のスリーブ１９を第１速被駆動ギヤ１４ｂ側に移動させてそのスプライン２０に嵌合させることにより、その第１速被駆動ギヤ１４ｂを出力軸１３に連結する。すなわち、第１速ギヤ対１４を第３の回転要素であるリングギヤＲgと出力軸１３とに連結する。なお、この時点では、リングギヤＲgにトルクが現れていないので、出力軸１３が回転することはなく、上記の動力伝達装置を搭載した車両は停止したままである。
【００７３】
ついで、モータ・ジェネレータ３を発電機として機能するようにその電流制御を行うと、モータ・ジェネレータ３を強制的に回転させることに伴う反力がサンギヤＳnに現れ、その回転数が次第に低下する。それに伴って出力要素であるリングギヤＲgにはこれを正回転させるトルクが作用し、その回転数が次第に増大する。その状態を図３の（ａ）に破線で示してある。リングギヤＲgのトルクは、第２駆動軸１２を介して第１速駆動ギヤ１４ａに伝達され、さらにその第１速ギヤ対１４から奇数段用クラッチＳ１を介して出力軸１３に伝達される。そして、その出力軸１３からカウンタギヤ（Ｃｏ）２８およびデファレンシャル２９を介して左右の車軸３１にトルクが出力される。
【００７４】
この過程では、エンジン２の出力トルクが増幅されて第２駆動軸１２に出力され、またエンジン回転数が一定であっても出力軸１３の回転数が次第に増大するので、変速比は無段階に、すなわち連続的に低下する。これは、車両に広く用いられているトルクコンバータと同様の機能である。
【００７５】
モータ・ジェネレータ３およびサンギヤＳnの回転数が次第に低下して遊星歯車機構１の全体が一体となって回転する状態になると、ロッククラッチＳＬが解放状態から係合状態に切り替えられる。すなわち、そのスリーブ８が図１の左側に移動させられてスプライン９に嵌合し、サンギヤＳnとキャリヤＣrとが連結される。これは遊星歯車機構１の回転要素同士を連結したロック状態である。これを図３の（ｂ）に示してある。したがって、エンジン２が出力した動力は、そのまま第２駆動軸１２に伝達され、第１速ギヤ対１４および奇数段用クラッチＳ１を介して出力軸１３に出力される。こうして機械的直結段である第１速が設定される。その場合、モータ・ジェネレータ３は動力の伝達に関与しないので、電力を消費したり、機械的な動力を電力に変化するなどのことがなく、動力損失を抑制してエネルギ効率を向上させることができる。発進から第１速を設定する際にロッククラッチＳＬを上記のように解放状態から係合状態に制御する手段、より具体的には前記電子制御装置３２で上記の制御を行う機能的手段が、この発明における発進手段に相当する。
【００７６】
第１速の変速段では、上記のように遊星歯車機構１の全体が一体となって回転しているので、第１駆動軸１１やこれに取り付けられている偶数段用の変速ギヤ対１５，１７が回転している。第２速用の変速ギヤ対１５の回転状態を図３の（ｂ）に併記してある。この第１速における第２速被駆動ギヤ１５ｂの回転数と出力軸１３の回転数とは異なっているので、第２速にアップシフトする場合、その回転数を合わせる同期制御が実行される。
【００７７】
具体的には、アップシフトの変速判断が成立すると、先ず、モータ・ジェネレータ３を発電機として機能させて負のトルクを生じさせることにより、サンギヤＳnの回転数を第１速での回転数に維持し、その状態でロッククラッチＳＬを解放させる。ついで、モータ・ジェネレータ３による負のトルクを増大させてその回転数を低下させる。その場合、出力軸１３のトルクが変化しないようにエンジントルクを制御する。その制御量は、モータ・ジェネレータ３のトルクや遊星歯車機構１のギヤ比（サンギヤＳnの歯数とリングギヤＲgの歯数との比）などに基づいて、広く知られている手法で算出することができる。
【００７８】
モータ・ジェネレータ３の負のトルクを増大させてその回転数を低下させている変速過渡状態を図３の（ｃ）に示してあり、エンジン回転数を第２速での回転数に向けて低下させるとともにリングギヤＲgおよび出力軸１３の回転数ならびにトルクを維持するようにモータ・ジェネレータ３の負トルクを増大させ、またその回転数を低下させる。第２速ギヤ対１５の駆動ギヤ１５ａは、第１駆動軸１１およびキャリヤＣrを介してエンジン２に連結されているので、エンジン回転数を低下させることによりその第２速駆動ギヤ１５ａの回転数およびこれに噛み合っている第２速被駆動ギヤ１５ｂの回転数が低下し、ついには図３の（ｄ）に示すように第２速被駆動ギヤ１５ｂの回転数が出力軸回転数に一致する。すなわち、同期が完了する。なお、この時点では、モータ・ジェネレータ３の回転方向が従前とは反対になり、またモータとして力行させる場合がある。
【００７９】
こうして回転同期が成立した時点に、偶数段用クラッチＳ２のスリーブ２３を第２速ギヤ対１５側に移動させてその被駆動ギヤ１５ｂのスプライン２４に嵌合させることにより、第２速被駆動ギヤ１５ｂを出力軸１３に連結する。すなわち、第２速ギヤ対１５をキャリヤＣrと出力軸１３とに連結する。またこれと併せて、奇数段用クラッチＳ１を解放させて第１速被駆動ギヤ１４ｂと出力軸１３との連結を解除する。したがって、偶数段用クラッチＳ２によって第２速ギヤ対１５を出力軸１３に連結することに伴う回転数の変化が生じることがないので、慣性力によるショックが生じることはない。また、奇数段用クラッチＳ１が解放する時点では、偶数段用クラッチＳ２が係合していて出力軸１３にトルクを伝達しているので、変速の過程であっても出力軸１３に常時トルクを伝達し続けることができ、この点でもショックを防止できるとともに、変速時のトルク抜け感あるいは引き込み感などの違和感を防止することができる。
【００８０】
こうして設定される第２速では、エンジン２の動力がそのまま第１駆動軸１１に伝達され、さらに第２速ギヤ対１５および偶数段用クラッチＳ２を介して出力軸１３に伝達される。したがって、第２速はエンジン２の動力が機械的な手段を介して出力軸１３に直接伝達されるいわゆるエンジン直結段となる。これを図３の（ｅ）に示してある。そのため、モータ・ジェネレータ３は特に動作する必要がなく、非動作状態（オフ状態）とされる。そのため、動力伝達効率が良好で車両としての燃費を向上させることができる。
【００８１】
つぎに、第２速から第３速へのアップシフトについて説明する。このアップシフトの場合の同期制御は、アップシフトの後にトルクを伝達する第３速被駆動ギヤ１６ｂの回転数を、出力軸１３の回転数に一致させる回転数制御になる。すなわち、第２速でモータ・ジェネレータ３の回転を止めていると、第３速被駆動ギヤ１６ｂは出力軸１３より高速で回転している。したがって、その第３速被駆動ギヤ１６ｂの回転数を出力軸１３の回転数に同期させるために、図３の（ｆ）に示すようにモータ・ジェネレータ３をモータとして機能させて正方向に回転させ、これに連結されているサンギヤＳnをエンジン２（キャリヤＣr）より高速で回転させ、こうして出力要素であるリングギヤＲgの回転数を低下させる。そのリングギヤＲgの回転数やこれに連結されている第３速ギヤ対１６の回転数は、遊星歯車機構１のギヤ比やモータ・ジェネレータ３の回転数および第３速ギヤ対１６のギヤ比によって決まるので、第３速被駆動ギヤ１６ｂの回転数を出力軸１３の回転数に同期させるためのモータ・ジェネレータ３の回転数は容易に算出でき、また制御できる。
【００８２】
こうして同期制御を行った後、奇数段用クラッチＳ１のスリーブ１９を第３速ギヤ対１６における被駆動ギヤ１６ｂ側に移動させ、そのスプライン２１に嵌合させ、第３速被駆動ギヤ１６ｂを出力軸１３に連結する。また、偶数段用クラッチＳ２のスリーブ２３を第２速被駆動ギヤ１５ｂから離れる方向に移動させて解放状態とし、第２速被駆動ギヤ１５ｂと出力軸１３との連結を解除する。
【００８３】
なお、第３速から第４速へのアップシフトは奇数段から偶数段への変速であるから、前述した第１速から第２速へのアップシフトと同様にして、同期制御および変速を行う。また、ダウンシフトは、上述した制御とは反対の順序で同期制御および各クラッチの切替制御を行えばよい。
【００８４】
そして、この発明に係る上記の動力伝達装置は、エンジン２および遊星歯車機構１ならびに各駆動軸１１，１２を同一軸線上に配列し、これと平行に出力軸１３を配置した構成であるから、軸数が三軸であっても、各駆動軸１１，１２が同心円上に配置されているので、実質的に二軸構成であり、その結果、装置全体としての構成を小型化することができる。また、図１に示すように、変速ギヤ対１４，１５，１６，１７の部分の構成は、手動変速機もしくはツインクラッチ式変速機におけるギヤ構成とほぼ同様の構成とし、その手動変速機やツインクラッチ式変速機における発進クラッチ（エンジンの動力を入力するためのクラッチであって、停車時や変速時に解放され、走行中は係合状態に維持されるクラッチ）の部分を上述した差動機構に置き換えた構成とすることができ、したがってツインクラッチ式変速機以上に大型になる要因が殆どなく、装置の全体としての構成を小型化することができる。
【００８５】
この発明における差動機構は、上述したシングルピニオン型遊星歯車機構１を主体とした構成に限らないのであって、例えばダブルピニオン型の遊星歯車機構を主体にして構成することができる。また、各変速ギヤ対１４，１５，１６，１７は駆動軸１１，１２と出力軸１３との間で選択的にトルク伝達可能な状態になればよいのであり、したがってそれぞれの駆動ギヤ１４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａを駆動軸１１，１２に対して相対回転自在に配置し、それらをクラッチ機構によって駆動軸１１，１２に選択的に連結するように構成してもよい。
【００８６】
その例を図４に示してある。なお、図４には前述した各アクチュエータおよびコントローラならび蓄電装置、電子制御装置は省略し、記載していないが、図１に示す動力伝達装置と同様に、これらの機構、装置が設けられている。すなわち、遊星歯車機構１としてダブルピニオン型のものが用いられている。ダブルピニオン型の遊星歯車機構１は、サンギヤＳnとリングギヤＲgとの間に、サンギヤＳnに噛み合っているピニオンギヤと、そのピニオンギヤおよびリングギヤＲgに噛み合っている他のピニオンギヤとを配置し、これらのピニオンギヤをキャリヤＣrによって自転自在および公転自在に保持した遊星歯車機構である。なお、エンジン２がキャリヤＣrに連結され、モータ・ジェネレータ３がサンギヤＳnに連結され、第１駆動軸１１がキャリヤＣrに連結され、第２駆動軸１２がリングギヤＲgに連結されていることは、図１に示す構成と同様である。
【００８７】
また、図４に示す構成では、第１速駆動ギヤ１４ａおよび第３速駆動ギヤ１６ａが第２駆動軸１２に対して回転自在になっており、これらの駆動ギヤ１４ａ，１６ａの間に奇数段用クラッチＳ１が配置されている。その奇数段用クラッチＳ１におけるハブ１８は、第２駆動軸１２に取り付けられている。また同様に、第２速駆動ギヤ１５ａと第４速駆動ギヤ１７ａとが第１駆動軸１１に対して回転自在になっており、これらの駆動ギヤ１５ａ，１７ａの間に偶数段用クラッチＳ２が配置されている。このような構成に伴い各被駆動ギヤ１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂは出力軸１３に一体となって回転するように取り付けられている。
【００８８】
前述した図１に示す構成での共線図では、モータ・ジェネレータ３が連結されているサンギヤＳn、エンジン２が連結されているキャリヤＣr、出力要素であるリングギヤＲgの順に回転要素が並ぶのに対して、図４に示すように構成した場合の共線図では、モータ・ジェネレータ３が連結されているサンギヤＳn、出力要素であるリングギヤＲg、エンジン２が連結されているキャリヤＣrの順に回転要素が並ぶことになる。しかしながら、第１速および第３速の奇数変速段はロッククラッチＳＬによって遊星歯車機構１を一体化させて設定し、また第２速および第４速の偶数変速段はエンジン２が出力した動力を直接、それぞれの変速ギヤ対１５，１７に伝達して設定するので、前述した図１に示す構成の動力伝達装置と同様に同期制御を行って変速を行うことができる。
【００８９】
前述した図４に示す差動機構を図１に示す変速ギヤ対１４，１５，１６，１７の歯車機構に組み合わせて動力伝達装置を構成することができ、その例を図５に示してある。なお、図５には前述した各アクチュエータおよびコントローラならび蓄電装置、電子制御装置は省略し、記載していないが、図１に示す動力伝達装置と同様に、これらの機構、装置が設けられている。このような構成であっても図１あるいは図４に示す構成の動力伝達装置と同様に同期制御を行って変速を行うことができる。
【００９０】
また、図１および図４ならびに図５のいずれに示す動力伝達装置であっても、エンジン２を非作動状態としかつモータ・ジェネレータ３を動作させて走行およびエネルギ回生を行うことができる。その場合のロッククラッチＳＬの係合・解放の状態を図２に併せて記載してある。これを具体的に説明すると、エンジン２を非作動状態としかつモータ・ジェネレータ３を電動機として機能させて走行するいわゆるＥＶ走行の場合には、いずれかの変速段であっても、ロッククラッチＳＬを係合状態に制御して遊星歯車機構１の全体を一体化させる。したがって、モータ・ジェネレータ３が出力した動力は遊星歯車機構１を介して各駆動軸１１，１２に伝達される。そして、奇数段用クラッチＳ１もしくは偶数段用クラッチＳ２によって出力軸１３に連結されているいずれかの変速ギヤ対１４，１５，１６，１７を介して出力軸１３に動力が伝達されるので、モータ・ジェネレータ３の動力によって走行することができる。
【００９１】
これに対して、モータ・ジェネレータ３を発電機として機能させてエネルギ回生を行う場合、奇数変速段では遊星歯車機構１をロックし、あるいは差動作用を生じさせるようにフリー状態とし、偶数変速段ではロッククラッチＳＬによって遊星歯車機構１をロック状態にする。ここで、奇数変速段とは、遊星歯車機構１におけるいわゆる差動要素、すなわちエンジン２およびモータ・ジェネレータ３のいずれにも連結されていない回転要素に連結されている変速ギヤ対によって設定される変速段である。これに対して偶数変速段とは、エンジン２に直結されている変速ギヤ対によって設定される変速段である。
【００９２】
したがって、偶数変速段では、出力軸１３側から入力される動力によって遊星歯車機構１の全体が一体となって回転するので、エンジン２を連れ回しつつモータ・ジェネレータ３を強制的に回転させ、モータ・ジェネレータ３で発電し、電力としてエネルギ回生することができる。これは、奇数変速段でロッククラッチＳＬを係合させた場合も同様である。すなわち、いずれの場合であっても車両が走行していることによる慣性エネルギを電力として回生することができる。この状態を図６に共線図として示してある。
【００９３】
一方、回生走行時に奇数変速段でロッククラッチＳＬを解放して遊星歯車機構１をフリー状態にすると、エンジン２のフリクショントルクおよび遊星歯車機構１の差動作用によってモータ・ジェネレータ３の回転数を高くすることが可能な場合がある。その一例が、モータ・ジェネレータ３の回転数がエンジン回転数より高回転数であり、かつモータ・ジェネレータ３の回生トルクがエンジン２のフリクショントルクと釣り合っている場合である。これを図６に記載してあり、この状態では、リングギヤＲgから入力されるトルクによってモータ・ジェネレータ３およびエンジン２が共に回転させられるが、エンジン２のフリクショントルクがキャリヤＣrに反力として作用し、かつモータ・ジェネレータ３の回生トルクと釣り合っているので、モータ・ジェネレータ３の回転数が相対的に高回転数に維持される。モータ・ジェネレータ３による発電量はその回転数が高いほど多くなるので、遊星歯車機構１をロックしている場合に比較してエネルギの回生量が多くなり、効率のよいエネルギ回生が可能になる。
【００９４】
このようにＥＶ走行時および回生走行時に、設定される変速段に応じて遊星歯車機構１をロック状態あるいはフリー状態に制御する機能的手段がこの発明の電動・回生手段に相当し、その制御は具体的に前述した電子制御装置３２によって実行される。
【００９５】
この発明に係る他の例を説明する。図７に示す例は、装置の全体としての軸長を短くするように構成した例であり、デファレンシャル２９に連結された二本の出力軸１３Ａ，１３Ｂを設けた例である。具体的に説明すると、これらの出力軸１３Ａ，１３Ｂは、各駆動軸１１，１２と平行に配置されており、それぞれの端部（エンジン２側の端部）に取り付けられたカウンタギヤ２８Ａ，２８Ｂがデファレンシャル２９のリングギヤ３０に噛み合っている。
【００９６】
一方の出力軸１３Ａ上には、第１速被駆動ギヤ１４ｂと第３速被駆動ギヤ１６ｂとが回転自在に配置されている。また、出力軸１３Ａ上でこれらの被駆動ギヤ１４ｂ，１６ｂを挟んでエンジン２とは反対側に奇数段用クラッチＳ１が配置されている。この奇数段用クラッチＳ１は、出力軸１３Ａと一体のハブ１８と、その外周部に軸線方向に移動できるようスプライン嵌合されたスリーブ１９とを備えており、そのスリーブ１９を第１速位置、ニュートラル位置（解放位置）、第３速位置に移動させることにより、第１速被駆動ギヤ１４ｂと第３速被駆動ギヤ１６ｂとを出力軸１３Ａに対して選択的に連結するように構成されている。すなわち、第１速被駆動ギヤ１４ｂと一体のハブ３３と、第３速被駆動ギヤ１６ｂと一体のハブ３４とが、出力軸１３Ａに設けられている前記ハブ１８に並んで配置され、これらのハブ３３，３４の外周部にスリーブ１９がスプライン嵌合するように構成されている。
【００９７】
なお、スリーブ１９は、軸線方向での両端部の内周面にスプラインを形成した円筒状の部材であり、したがってハブ１８と第１速用のハブ３３とにスプライン嵌合した状態と、ハブ１８にスプライン嵌合するもののいずれのハブ３３，３４にもスプライン嵌合しない状態と、ハブ１８および第３速用のハブ３４にスプライン嵌合する状態とに設定できるようになっている。また、スリーブ１９をこのような三つの状態に移動させるアクチュエータ（図示せず）が設けられている。
【００９８】
また、他方の出力軸１３Ｂ上には、第２速被駆動ギヤ１５ｂと第４速被駆動ギヤ１７ｂとが回転自在に配置されている。また、出力軸１３Ｂ上でこれらの被駆動ギヤ１５ｂ，１７ｂに対してエンジン２側に偶数段用クラッチＳ２が配置されている。これは、半径方向における構成部品同士の干渉を避けて外径を可及的に小さくするための構成であり、前記奇数段用クラッチＳ１が偶数段用の変速ギヤ対１５，１７の外周側に設けられているのに対して、偶数段用クラッチＳ２が、奇数段用の変速ギヤ対１４，１６の外周側に設けられている。言い換えれば、奇数段用の変速ギヤ対１４，１６と偶数段用の変速ギヤ対１５，１７とが軸線方向に互いにずれて配置され、それに併せて各クラッチＳ１，Ｓ２が軸線方向に互いにずれて配置されている。
【００９９】
この偶数段用クラッチＳ２は、出力軸１３Ｂと一体のハブ２２と、その外周部に軸線方向に移動できるようスプライン嵌合されたスリーブ２３とを備えており、そのスリーブ２３を第２速位置、ニュートラル位置（解放位置）、第４速位置に移動させることにより、第２速被駆動ギヤ１５ｂと第４速被駆動ギヤ１７ｂとを出力軸１３Ｂに対して選択的に連結するように構成されている。すなわち、第４速被駆動ギヤ１７ｂと一体のハブ３５と、第２速被駆動ギヤ１５ｂと一体のハブ３６とが、出力軸１３Ｂに設けられている前記ハブ２２に並んで配置され、これらのハブ３５，３６の外周部にスリーブ２３がスプライン嵌合するように構成されている。
【０１００】
なお、スリーブ２３は、軸線方向での両端部の内周面にスプラインを形成した円筒状の部材であり、したがってハブ２２と第２速用のハブ３６とにスプライン嵌合した状態と、ハブ２２にスプライン嵌合するもののいずれのハブ３５，３６にもスプライン嵌合しない状態と、ハブ２２および第４速用のハブ３５にスプライン嵌合する状態とに設定できるようになっている。また、スリーブ２２をこのような三つの状態に移動させるアクチュエータ（図示せず）が設けられている。他の構成は図１に示す構成と同様であるから、図７に図１と同様の符号を付してその説明を省略する。なお、図７には、前述した各アクチュエータおよびコントローラならび蓄電装置、電子制御装置は省略してある。
【０１０１】
このような構成であっても、前述した図１に示す構成の動力伝達装置と同様に第１速ないし第４速の変速段を設定することができ、また発進時に出力トルクを次第に増大させる発進制御を行うことができ、さらに変速時の同期制御を行うことができる。その各変速段を設定する場合の各クラッチＳＬ，Ｓ１，Ｓ２の動作状態は前述した図２に示す動作状態と同様である。したがって、図７には図２における丸付きの数字に対応する数字を付してある。
【０１０２】
二本の出力軸１３Ａ，１３Ｂを設けた場合には、軸長の増大を抑制しつつ多段化が容易になる。その例を図８に示してある。図８に示す例は、６対の変速ギヤ対１４，１５，１６，１７，３７，３８を設けて６段の変速段を設定できるように構成した例である。前述した第２駆動軸１２には、第１速駆動ギヤ１４ａおよび第３速駆動ギヤ１６ａに加えて、第６速駆動ギヤ３８ａが、ここに挙げた順に取り付けられている。その第６速駆動ギヤ３８ａに噛み合っている第６速被駆動ギヤ３８ｂが、第１速被駆動ギヤ１４ｂを配置してある一方の出力軸１３Ａ上に回転自在に配置されている。これに伴って、第３速被駆動ギヤ１６ｂが他方の出力軸１３Ｂ上に回転自在に配置されている。
【０１０３】
また、第１駆動軸１１上で第２速駆動ギヤ１５ａと第４速駆動ギヤ１７ａとの間に第５速駆動ギヤ３７ａが配置され、第１駆動軸１１に一体化されている。この第５速駆動ギヤ３７ａに噛み合っている第５速被駆動ギヤ３７ｂが前記他方の出力軸１３Ｂ上に回転自在に配置されている。それに伴って第２速被駆動ギヤ１５ｂと第４速被駆動ギヤ１７ｂとが前記一方の出力軸１３Ａ上に回転自在に配置されている。
【０１０４】
これらの変速ギヤ対１４，１５，１６，１７，３７，３８を出力軸１３Ａ，１３Ｂに対して選択的にトルク伝達可能に連結する三つのクラッチＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３が設けられている。これらのクラッチＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３の基本的な構成は、前述した各クラッチＳＬ，Ｓ１，Ｓ２と同様であって、スリーブをその軸線方向に移動させることにより、被駆動ギヤを出力軸１３Ａ，１３Ｂに選択的に連結するように構成されている。
【０１０５】
具体的に説明すると、第１のクラッチＳ１１は、第１速被駆動ギヤ１４ｂと第６速被駆動ギヤ３８ｂとの間に配置されており、出力軸１３Ａと一体のハブ３９に軸線方向に前後動自在にスプライン嵌合されているスリーブ４０と、そのハブ３９を挟んだ両側に位置しかつ第１速被駆動ギヤ１４ｂに一体のスプライン４１および第６速被駆動ギヤ３８ｂに一体のスプライン４２とを備えている。したがって、スリーブ４０が第１速被駆動ギヤ１４ｂ側に移動してそのスプライン４１に嵌合することにより、第１速被駆動ギヤ１４ｂがスリーブ４０およびハブ３９を介して出力軸１３Ａに連結されるように構成されている。また、スリーブ４０が第６速被駆動ギヤ３８ｂ側に移動してそのスプライン４２に嵌合することにより、第６速被駆動ギヤ３８ｂがスリーブ４０およびハブ３９を介して出力軸１３Ａに連結されるように構成されている。
【０１０６】
第２のクラッチＳ１２は、第１の出力軸１３Ａ上で第２速被駆動ギヤ１５ｂと第４速被駆動ギヤ１７ｂとの間に配置されており、出力軸１３Ａと一体のハブ４３に軸線方向に前後動自在にスプライン嵌合されているスリーブ４４と、そのハブ４３を挟んだ両側に位置しかつ第２速被駆動ギヤ１５ｂに一体のスプライン４５および第４速被駆動ギヤ１７ｂに一体のスプライン４６とを備えている。したがって、スリーブ４４が第２速被駆動ギヤ１５ｂ側に移動してそのスプライン４５に嵌合することにより、第２速被駆動ギヤ１５ｂがスリーブ４４およびハブ４３を介して出力軸１３Ａに連結されるように構成されている。また、スリーブ４４が第４速被駆動ギヤ１７ｂ側に移動してそのスプライン４６に嵌合することにより、第４速被駆動ギヤ１７ｂがスリーブ４４およびハブ４３を介して出力軸１３Ａに連結されるように構成されている。したがって、この第２のクラッチＳ１２は、前述した偶数段用クラッチＳ２と同様に構成されている。
【０１０７】
さらに、第３のクラッチＳ１３は、第２の出力軸１３Ｂ上で第３速被駆動ギヤ１６ｂと第５速被駆動ギヤ３７ｂとの間に配置されており、出力軸１３Ｂと一体のハブ４７に軸線方向に前後動自在にスプライン嵌合されているスリーブ４８と、そのハブ４７を挟んだ両側に位置しかつ第３速被駆動ギヤ１６ｂに一体のスプライン４９および第５速被駆動ギヤ３７ｂに一体のスプライン５０とを備えている。したがって、スリーブ４８が第３速被駆動ギヤ１６ｂ側に移動してそのスプライン４９に嵌合することにより、第３速被駆動ギヤ１６ｂがスリーブ４８およびハブ４７を介して出力軸１３Ｂに連結されるように構成されている。また、スリーブ４８が第５速被駆動ギヤ３７ｂ側に移動してそのスプライン５０に嵌合することにより、第５速被駆動ギヤ３７ｂがスリーブ４８およびハブ４７を介して出力軸１３Ｂに連結されるように構成されている。
【０１０８】
なお、特には図示しないが、各クラッチＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３におけるそれぞれのスリーブ４０，４４，４８をその軸線方向に前後動させるアクチュエータが設けられており、前述した電子制御装置が出力する指令信号によってそのアクチュエータを動作させて所定の被駆動ギヤ１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ，３７ｂ，３８ｂを出力軸１３Ａ，１３Ｂに選択的に連結するように構成されている。また、図８に示す例では、遊星歯車機構１としてダブルピニオン型の遊星歯車機構が用いられており、この遊星歯車機構１を含む他の構成は、図５あるいは図７に示す構成と同様であるから、図８において図５あるいは図７に示す構成と同様の部分には、図５あるいは図７と同様の符号を付してその説明を省略する。なお、図８には、前述した各アクチュエータおよびコントローラならび蓄電装置、電子制御装置は省略してある。
【０１０９】
図８に示す構成では、前進段で６段の変速段を設定することができ、その各変速段を設定する場合の各クラッチＳＬ，Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３の動作状態を図９に示してある。図９は、前述した図２と同様の図表であり、各符号が示す意味は図２と同じである。したがって、図８には図９における丸付きの数字に対応する数字を付してある。
【０１１０】
したがって、このような構成であっても、前述した図７に示す構成の動力伝達装置と同様に第１速ないし第４速の変速段を設定することができることに加えて、第５速および第６速を設定できる。しかも、最低速段の変速ギヤ対１４と最高速段の変速ギヤ対３８とを互い隣接して配置し、それらの変速ギヤ対１４，３８の間にクラッチＳ１１を配置したことにより、変速段数が多いにも拘わらず、クラッチの数を少なくして全体としての構成を小型化、低コスト化することができる。また発進時に出力トルクを次第に増大させる発進制御を行うことができ、さらに変速時の同期制御を行うことができる。さらに、図８に示す構成では、第６速の実行頻度が比較的高く、またその重要度の高く、この第６速と第３速、第５速と第２速、第４速と第１速の飛び変速を、同期制御を伴って行うことができる。
【０１１１】
上述した各具体例では、モータ・ジェネレータ３を前進走行時とは反対方向に回転させるとともに、そのモータ・ジェネレータ３の動力を駆動輪（図示せず）に伝達することにより、後進走行することができる。したがって、モータ・ジェネレータ３およびその出力トルクを後進時に駆動輪に伝達する第１速ギヤ対１４などの所定のギヤ対がこの発明のリバース機構に相当する。この発明は、エンジン２の動力で後進走行するように構成することもでき、その例を説明すると、以下のとおりである。図１０はその一例を示すスケルトン図であって、ここに示す例は、前述した図５に示す構成に後進段のためのギヤ列を追加したものである。したがって図１０において、図５と同様の構成の部分には、図５と同様の符号を付してその説明を省略する。
【０１１２】
図１０に示すように、第２駆動軸１２に設けられている第１速駆動ギヤ１４ａにリバース被駆動ギヤ５１が噛み合っており、このリバース被駆動ギヤ５１は各駆動軸１１，１２と平行に配置されたカウンタ軸５２に回転自在に保持されている。このカウンタ軸５２にはカウンタギヤ５３が取り付けられており、このカウンタギヤ５３とデファレンシャル２９におけるリングギヤ３０との間に、カウンタギヤ５３とリングギヤ３０とに噛み合っているアイドルギヤ５４が配置されている。
【０１１３】
さらに、リバース被駆動ギヤ５１をカウンタ軸５２に選択的に連結するリバースクラッチＳＲが設けられている。このリバースクラッチＳＲは、基本的には前述した各クラッチとほぼ同様に構成されており、カウンタ軸５２と一体のハブ５５に軸線方向に前後動自在にスプライン嵌合されているスリーブ５６と、そのハブ５５に隣接しかつリバース被駆動ギヤ５１に一体のスプライン５７とを備えている。したがって、スリーブ５６がリバース被駆動ギヤ５１側に移動してそのスプライン５７に嵌合することにより、リバース被駆動ギヤ５１がスリーブ５６およびハブ５５を介してカウンタ軸５２に連結されるように構成されている。
【０１１４】
したがって図１０に示す構成では、第１速駆動ギヤ１４ａがリバース駆動ギヤを兼ねており、第１速駆動ギヤ１４ａからリバース被駆動ギヤ５１に伝達された動力がアイドルギヤ５４で反転されてデファレンシャル２９に伝達され、その結果、後進段が設定されるようになっている。この後進段を含む各変速段を設定するためのクラッチＳ１，Ｓ２，ＳＲ，ＳＬの動作状態を図１１にまとめて示してある。図１１に示す第１速から第４速までの各動作状態は、前述した図２でのエンジン走行（Ｅｎｇ走行）および図９と図１３とにおける第１速ないし第４速と同じである。したがって、リバースクラッチＳＲを解放状態（もしくはニュートラル状態）に設定して、他のクラッチＳ１，Ｓ２，ＳＬを前述したように動作させることにより第１速ないし第４速の変速段を設定することができる。
【０１１５】
そして、後進段は、リバースクラッチＳＲを図１０の右側に移動させてリバース被駆動ギヤ５１をカウンタ軸５２に連結（図１１に「Ｒ」で示す状態）し、奇数段用クラッチＳ１および偶数段用クラッチＳ２は解放状態（ニュートラル状態）し、さらにロッククラッチＳＬは解放状態で発進した後、係合状態に切り替えて遊星歯車機構１の全体を一体化させる。このロッククラッチＳＬの制御は、第１速での発進の際の制御と同じ制御であり、したがっていわゆる発進のための特別なクラッチ（発進クラッチ）を必要とせずに、後進段での滑らかな発進が可能になる。また、遊星歯車機構１をロックしてその全体を一体化させることにより、動力伝達効率および燃費を向上させることができる。これは、リバース被駆動ギヤ５１にトルクを出力する要素が、遊星歯車機構１においてエンジン２およびモータ・ジェネレータ３のいずれにも連結されていない回転要素であることによる作用である。
【０１１６】
各クラッチＳ１，Ｓ２，ＳＲ，ＳＬをこのように動作させることにより、エンジン２が出力したトルクは、第２駆動軸１２およびこれと一体の第１速駆動ギヤ１４ａを介してリバース被駆動ギヤ５１に伝達され、ここからカウンタギヤ５３およびアイドルギヤ５４を介してデファレンシャル２９のリングギヤ３０に伝達され、その結果、後進段が設定される。この後進段は、第１速駆動ギヤ１４ａからトルクを伝達して設定するように構成されているので、そのギヤ比を大きくし、後進走行に要求される車速および駆動力を得ることができる。
【０１１７】
なお、アイドルギヤ５４は第１速駆動ギヤ１４ａとリバース被駆動ギヤ５１との間に配置することもできる。その例を図１２に示してある。すなわち、図１２に示す動力伝達装置は、上記の図１０に示す構成を一部変更したものであり、したがって図１０に示す構成と同じ部分には図１２に図１０と同じ符号を付してその説明を省略する。図１２に示す動力伝達装置においてもカウンタ軸５２に回転自在に保持されたリバース被駆動ギヤ５１が設けられており、このリバース被駆動ギヤ５１と第１速駆動ギヤ１４ａとの間に、これらリバース被駆動ギヤ５１と第１速駆動ギヤ１４ａとに噛み合っているアイドルギヤ５４が配置されている。これに対してカウンタ軸５２に設けられているカウンタギヤ５３はデファレンシャル２９のリングギヤ３０に直接噛み合っている。
【０１１８】
また、図１２に示す動力伝達装置は、前進段として５段の変速段を設定できるように構成されている。すなわち、カウンタ軸５２上において、リバースクラッチＳＲを挟んでリバースクラッチＳＲとは反対側に第５速被駆動ギヤ３７ｂが配置され、この第５速被駆動ギヤ３７ｂはカウンタ軸５２に回転自在に保持されている。そして、第５速被駆動ギヤ３７ｂには、リバースクラッチＳＲにおけるスリーブ５６が嵌合するスプライン５８が一体化されて設けられており、このスプライン５８はリバースクラッチＳＲの一部を構成している。すなわち、スリーブ５６を図１２の右側に移動させてリバース被駆動ギヤ５１のスプライン５７に嵌合させることにより、リバース被駆動ギヤ５１がカウンタ軸５２に連結され、これとは反対にスリーブ５６を図１２の左側に移動させて第５速被駆動ギヤ３７ｂのスプライン５８に係合させることにより、第５速被駆動ギヤ３７ｂがカウンタ軸５２に連結されるようになっている。
【０１１９】
一方、前記第５速被駆動ギヤ３７ｂに噛み合っていて第５速被駆動ギヤ３７ｂと共に第５速用ギヤ対３７を構成する第５速駆動ギヤ３７ａが設けられており、この第５速駆動ギヤ３７ａは第２駆動軸１２に取り付けられている。したがって、第２駆動軸１２には奇数段および後進段の駆動ギヤが取り付けられ、また第１駆動軸１１には偶数段の駆動ギヤが取り付けられている。
【０１２０】
図１２に示す動力伝達装置で各変速段を設定するためのクラッチＳ１，Ｓ２，ＳＲ，ＳＬの動作状態を図１３にまとめて示してある。図１３は、前述した図１１に「５ｔｈ」の欄を追加したものであり、各符号の示す意味は図１１と同様である。したがって、図１２に示す動力伝達装置では、リバースクラッチＳＲのスリーブ５６を丸の付いた「５」の状態すなわち第５速被駆動ギヤ３７ｂ側に移動させれば、第５速用ギヤ対３７が第２駆動軸１２とカウンタ軸５２とに連結されるので、遊星歯車機構１のリングギヤＲgから出力したトルクがカウンタ軸５２からカウンタギヤ５３を介してデファレンシャル２９に伝達され、第５速用ギヤ対３７のギヤ比に応じた変速比の第５速が設定される。
【０１２１】
また、リバースクラッチＳＲのスリーブ５６をリバース被駆動ギヤ５１側に移動させてそのスプライン５７に嵌合させれば、図１３に「Ｒ」で示す状態になり、後進段が設定される。これは、前述した図１０および図１１に示す例と同様である。なお、図１２に示す例では、アイドルギヤ５４が第１速駆動ギヤ１４ａとリバース被駆動ギヤ５１との間に配置されているので、図１０に示す例とは異なり、後進段でリバース被駆動ギヤ５１が逆回転する。また、図１２に示す構成では、リバースクラッチＳＲを第５速を設定するためのクラッチとしても機能するように構成し、クラッチの共用化を図っているので、装置の全体としての構成を小型化し、また低コスト化することができる。
【０１２２】
前述したロッククラッチＳＬは、遊星歯車機構１の全体を一体化させて回転させる場合に、モータ・ジェネレータ３を特には動作させないようにするために設けたものであり、したがってモータ・ジェネレータ３をモータとして機能させ、あるいは発電機として機能させることにより、遊星歯車機構１の全体を一体的に回転させることが許容される場合には、ロッククラッチＳＬは設けなくてもよい。一方、前述したようにロッククラッチＳＬを係合状態とすれば、モータ・ジェネレータ３と各駆動軸１１，１２とをいわゆる直結状態とすることができるので、モータ・ジェネレータ３をモータとして機能させて走行するＥＶ走行や、減速時にモータ・ジェネレータ３を発電機として機能させることによるエネルギ回生が可能になる。その場合、エンジン２を連れ回すと、エネルギを無駄に消費することになるので、エンジン２を切り離すことが好ましい。その切り離しのための機構を備えた例を以下に説明する。
【０１２３】
図１４に示す例は、前述した図１２に示す構成に、エンジン２を遊星歯車機構１に対して断続するためのクラッチ（以下、仮に入力クラッチと記す）Ｃ１を追加して設けた例である。すなわち、ロッククラッチＳＬが取り付けられている入力軸６とエンジン２との間に油圧や電磁力などによって係合・解放の動作を行う入力クラッチＣ１が設けられており、図１４には摩擦クラッチのシンボルで示してある。したがってこの入力クラッチＣ１を係合状態に制御することによりエンジン２が入力軸６を介して遊星歯車機構１に連結され、また反対に解放状態に制御することにより、エンジン２が入力軸６や遊星歯車機構１から切り離されるようになっている。他の構成は、図１２に示す構成と同様である。
【０１２４】
したがって、各変速段を設定するためのクラッチＳ１，Ｓ２，ＳＲの係合・解放の状態は図１２に示す動力伝達装置と同様であり、これを図１５にまとめて示してある。この図１５における各符号の示す意味は前述した図１３におけるものと同じである。
【０１２５】
そして、動力の伝達状態を設定するためのロッククラッチＳＬおよび入力クラッチＣ１の各走行モードでの動作状態を図１６にまとめて示してある。前述したように、上記の動力伝達装置を搭載した車両が力行する場合、エンジン２を動力源とするエンジン走行（Ｅｎｇ走行）モードと、モータ・ジェネレータ３を動力源とするモータ走行（ＥＶ走行）モードとが可能であり、これらの各走行モードでは、ロッククラッチＳＬおよび入力クラッチＣ１が以下のように制御される。
【０１２６】
先ず、エンジン走行モードでは、入力クラッチＣ１は全ての変速段で係合させられる。エンジン２を動力源とするからである。したがって、エンジン２から駆動輪（図示せず）にトルクを伝達して力行することができ、また減速時にエンジン２をアイドリング状態に制御することにより、車両の走行慣性力でエンジン２を強制的に回転させることによる抵抗力を制動力として作用させ、いわゆるエンジンブレーキを効かせることができる。また、ロッククラッチＳＬは、奇数段（第１速、第３速、および第５速）と後進段（Ｒｅｖ）とで係合させ、偶数段（第２速および第４速）で解放させる。すなわち、奇数段および後進段では、エンジン２が出力した動力を加減速することなく第２駆動軸１２に伝達するために、ロッククラッチＳＬが係合状態に制御されて遊星歯車機構１の全体が一体化される。
【０１２７】
なお、第１速および後進段では、発進前に停止時にはモータ・ジェネレータ３がエンジン２とは反対方向に回転しており、そのモータ・ジェネレータ３の回転数を正回転方向に増大させる（逆回転方向の回転数を減じる）ことにより出力要素であるリングギヤＲgに正回転方向にトルクが生じ、これによって車両が発進するので、ロッククラッチＳＬは発進時に解放状態に設定され、遊星歯車機構１の全体が一体となって回転するいわゆる同期状態で係合させられる。これに対して、偶数段では、エンジン２が出力した動力を加減速することなく第１駆動軸１１に伝達するために、ロッククラッチＳＬが解放状態に制御される。
【０１２８】
また、モータ走行モードでは、入力クラッチＣ１は全ての変速段で解放させられる。エンジン２を連れ回したり、それに伴って動力を無駄に消費することを回避するためである。したがって、モータ・ジェネレータ３から駆動輪（図示せず）にトルクを伝達して力行することができ、また減速時には、車両の走行慣性力でモータ・ジェネレータ３を強制的に回転させてこれを発電機として機能させることにより、エネルギ回生することができ、また回生制動力を生じさせることができる。その場合、エンジン２を連れ回すことがないので、回生効率を向上させることができる。また、ロッククラッチＳＬは、全ての変速段で係合状態に維持される。モータ・ジェネレータ３の出力した動力を加減速することなく各駆動軸１１，１２に伝達するためである。言い換えれば、エンジン２が遊星歯車機構１に対して特には反力を作用させないので、遊星歯車機構１を一体化する必要があるからである。さらに、モータ走行モードでは、エンジン２をいわゆる切り離しているので、エンジン２にスタータモータ（図せず）が連結されている場合には、そのスタータモータでエンジン２を始動することができる。あるいはエンジン２にオルタネータ（図示せず）が補機として設けられている場合には、エンジン２によってオルタネータを駆動して発電し、バッテリに蓄電することができる。
【０１２９】
図１４に示す例では、入力クラッチＣ１が摩擦クラッチによって構成されているので、その入力クラッチＣ１の係合力を通常の走行に必要とする係合力あるいはそれに適宜の安全率に相当する係合力を加算した係合力に設定することにより、入力クラッチＣ１をトルクリミッタとして機能させることができる。このように構成すれば、急制動などの過大トルクが動力伝達装置に作用することを回避でき、そのため動力伝達装置の全体としての構成が高強度かつ大型化することを抑制でき、その重量の増大や車載性の悪化を防止することができる。なお、摩擦クラッチの係合力をスプリングなどの弾性部材もしくは弾性機構によって生じさせる構成とすれば、入力クラッチＣ１を係合状態に維持するために動力を特には消費しないので、燃費を向上させることができる。
【０１３０】
さらに、摩擦クラッチは滑り状態に制御してその伝達トルクを制限し、あるいは次第に変化させることができる。このような機能を発進のために利用することができる。例えば、モータ・ジェネレータ３に電力を供給する蓄電装置の充電容量（ＳＯＣ）が低下している場合や極低温時、あるいは反対にモータ・ジェネレータ３やインバータ（図示せず）などの高温時、さらにはフェール時などのモータ・ジェネレータ３を正常に動作させ得ない場合には、摩擦クラッチが構成されている入力クラッチＣ１を次第に係合させて駆動トルクを次第に増大させることにより、滑らかに発進することができる。
【０１３１】
つぎに、ロッククラッチＳＬが、上述した入力クラッチＣ１を兼ねるように構成した例を説明する。図１７はその一例を示しており、ここに示すロッククラッチＳＬは、３ポジションのドグクラッチによって構成されている。すなわち、エンジン２の出力軸に設けられたハブ５９が、前記入力軸６に設けられたハブ７に軸線方向に隣接して配置され、そのハブ５９の外周部に前記スリーブ８が嵌合するスプラインが形成されている。すなわち、各ハブ５９，７および前記遊星歯車機構１のサンギヤＳｎと一体のスプライン９が同一半径位置に軸線方向に並んで配列されている。
【０１３２】
そして、スリーブ８は、各ハブ５９，７およびスプライン９の三者に同時に嵌合する長さを有しており、また図１に示すアクチュエータ１０と同様のアクチュエータによって、ハブ７とスプライン９とに嵌合して遊星歯車機構１をロックする位置（以下、仮にＡ位置とする）、各ハブ５９，７とスプライン９とに嵌合して遊星歯車機構１をロックするとともにエンジン２を遊星歯車機構１に結合する位置（以下、仮にＢ位置とする）、各ハブ５９，７に嵌合してエンジン２を遊星歯車機構１に結合する位置（以下、仮にＣ位置とする）の３ポジションに移動するように構成されている。これらの３ポジションを図１８に模式的に示し、併せてエンジン２の遊星歯車機構１に対する結合および遊星歯車機構１のロック（プラネタリロック）の有無を「×」、「○」の符号で示してある。なお、「×」はエンジン結合およびプラネタリロックがないことを示し、「○」はあることを示す。
【０１３３】
図１９には、各変速段を設定するための各クラッチＳ１，Ｓ２，ＳＲの係合解放状態を示し、これらは前述した図１３あるいは図１５と同様である。これに対してロッククラッチＳＬのスリーブ８は、エンジン走行モードおよびモータ走行モードならびに各変速段に応じて、上記のＡないしＣの位置に設定される。先ず、エンジン走行モードの第１速では、発進時にＣ位置に設定され、発進後、遊星歯車機構１の全体が一体となって回転する同期状態になるとＢ位置に移動させられる。すなわち、Ｃ位置でエンジン２が遊星歯車機構１に連結されるとともに遊星歯車機構１の差動が可能な状態になり、Ｂ位置で遊星歯車機構１がロックされる。したがって、エンジン２の出力した動力が第２駆動軸１２にそのまま伝達される。これは、後進段でも同様である。
【０１３４】
また、エンジン走行モードでの第２速では、ロッククラッチＳＬのスリーブ８は、Ｃ位置に設定される。したがってエンジン２が遊星歯車機構１のキャリヤＣｒに連結されるとともに、遊星歯車機構１のロックが解除されてその差動が可能な状態になる。すなわち、エンジン２の出力した動力が第１駆動軸１１にそのまま伝達される。これは偶数段である第４速でも同様である。
【０１３５】
さらに、エンジン走行モードでの第３速では、ロッククラッチＳＬのスリーブ８は、Ｂ位置に設定される。したがってエンジン２が遊星歯車機構１のキャリヤＣｒに連結されるとともに、遊星歯車機構１がロックがされてその全体が一体となって回転する。すなわち、エンジン２の出力した動力が第２駆動軸１２にそのまま伝達される。これは奇数段である第５速でも同様である。
【０１３６】
したがって、図１７に示す構成では、前述した図１４に示す構成の動力伝達装置と同様に作用させることができる。しかもエンジン結合およびプラネタリロックを行うためのシフト機構が一つでよいので、その構成を簡素化でき、それに伴って動力伝達装置の全体としての構成を小型、軽量化して車載性を向上させ、さらには低コスト化することができる。
【０１３７】
上述した各具体例は、変速ギヤ対の数に応じた変速段を設定できるように構成した例であるが、この発明では変速ギヤ対の数より多い変速段を設定できるように構成することができ、以下にその例を説明する。なおここで、「変速段」とは、モータ・ジェネレータ３による正トルクあるいは負トルクを利用することなく設定できる変速比である。
【０１３８】
図２０はその一例を示しており、ここに示す例は、前述した図５に示す構成において、そのサンギヤＳｎに連結されているモータ・ジェネレータ３を選択的に固定する機能をロッククラッチＳＬに持たせたものである。すなわち、前記スプライン９はサンギヤＳｎと一体の部材もしくはサンギヤＳｎとモータ・ジェネレータ３とを連結している部材に連結されたハブ６０の外周部に形成されており、このハブ６０を挟んだ一方に入力軸６に設けたハブ７が配置され、これとは反対側には、ケーシングなどの固定部６１に連結された固定ハブ６２が配置されている。
【０１３９】
そして、スリーブ８は、ハブ６０と固定ハブ６２とにスプライン嵌合してモータ・ジェネレータ３をロック（固定）する位置（以下、仮にＭ位置とする）と、ハブ６０にのみスプライン嵌合している位置（以下、仮に中立位置とする）と、ハブ６０とハブ７とにスプライン嵌合して遊星歯車機構１をロックする位置（以下、仮にＰ位置とする）とに移動させられるようになっている。なお、このスリーブ８の移動は、前述した図１に示すアクチュエータ１０と同様のアクチュエータによって行わせることができる。他の構成は、図５もしくは図４に示す構成と同様であるから、図２０に図５もしくは図４に付した符号と同様の符号を付してその説明を省略する。
【０１４０】
図２０に示す構成の動力伝達装置においても、第１速および第３速は、遊星歯車機構１から第２駆動軸１２に動力を伝達し、その第２駆動軸１２に取り付けられている第１速ギヤ対１４もしくは第３速ギヤ対１６を介して出力軸１３に動力を出力するから、これらの変速段を設定する状態でサンギヤＳｎを固定して遊星歯車機構１を減速機構として機能させることにより、第１速より変速比が大きい変速段もしくは第３速より変速比の大きい変速段を設定することができる。その変速段および各クラッチＳ１，Ｓ２，ＳＬの動作状態を図２１にまとめて示してある。
【０１４１】
具体的に説明すると、奇数段用クラッチＳ１のスリーブ１９を第１速被駆動ギヤ１４ｂ側に移動させて第１速被駆動ギヤ１４ｂを出力軸１３に連結し、かつロッククラッチＳＬのスリーブ８を中立位置からＭ位置に移動させてサンギヤＳｎを固定する。このようにしてサンギヤＳｎを固定した状態では、エンジン２に連結されているキャリヤＣｒが入力要素、第２駆動軸１２に連結されているリングギヤＲgが出力要素、サンギヤＳｎが固定要素となるから、リングギヤＲgおよびこれと一体の第２駆動軸１２は、キャリヤＣｒおよびエンジン２に対して減速されて回転する。そして、その第２駆動軸１２から第１速ギヤ対１４を介して出力軸１３にトルクが出力される。すなわち、エンジン２と出力軸１３との間で、遊星歯車機構１および第１速ギヤ対１４が減速作用を行うので、第１速より変速比の大きい変速段（ＵＤ＋１ｓｔ）が設定される。
【０１４２】
これを図２２の（ａ）に共線図で示してあり、モータ・ジェネレータ（ＭＧ）３が連結されているサンギヤＳｎが固定された状態でキャリヤＣｒにエンジン２からのトルクが入力されることにより、リングギヤＲgがキャリヤＣｒより低速で回転し、このリングギヤＲgと実質的に一体の第１速駆動ギヤ１４ａが第１速被駆動ギヤ１４ｂにトルクが伝達される。そして、その第１速被駆動ギヤ１４ｂから出力軸１３およびカウンタギヤ２８を介してデファレンシャル２９にトルクが伝達される。したがって、この変速段（ＵＤ＋１ｓｔ）は、エンジン２の出力した動力を機械的な手段で出力軸１３に伝達してここから出力する変速段であり、モータ・ジェネレータ３による動力を利用しない変速段であるから、いわゆるエンジン直結段となる。
【０１４３】
なお、この変速段（ＵＤ＋１ｓｔ）は、いわゆる発進段であるから、発進直前ではロッククラッチＳＬを解放状態にしてモータ・ジェネレータ３を逆回転させておき、その状態でモータ・ジェネレータ３を発電機として機能させるとともに、それに伴ってサンギヤＳｎに作用する反力トルクを次第に増大させることにより、リングギヤＲgからの出力トルクを次第に増大させて滑らかに発進する。そして、サンギヤＳｎの回転数がゼロになった時点でロッククラッチＳＬのスリーブ８をＭ位置に移動させてサンギヤＳｎおよびこれと一体のモータ・ジェネレータ３を固定する。
【０１４４】
一方、第１速は、遊星歯車機構１をその全体が一体となるようにロックして設定する変速段であるから、ロッククラッチＳＬのスリーブ８をＰ位置に移動させてサンギヤＳｎとキャリヤＣｒとを連結することにより遊星歯車機構１をロックする。この第１速については前述したとおりである。また、第１速にアップシフトする場合、変速ショックを回避もしくは低減するために同期制御を行う。すなわち、ロッククラッチＳＬのスリーブ８を中立位置に移動させてロッククラッチＳＬを解放状態にするとともに、モータ・ジェネレータ３を電気的に制御してその回転数をゼロにしておく。
【０１４５】
その状態から、リングギヤＲgの回転数およびトルクが変化しないように、モータ・ジェネレータ３の回転数を正回転方向に次第に増大させるとともに、エンジン２の回転数を次第に低下させる。この状態を図２２の（ｂ）に共線図で示してある。そして、サンギヤＳｎの回転数およびキャリヤＣｒの回転数ならびにリングギヤＲgの回転数がほぼ一致して遊星歯車機構１の全体が一体に回転する同期状態で、ロッククラッチＳＬのスリーブ８をＰ位置に移動させて遊星歯車機構１のいわゆる差動ロックを行う。これを図２２の（ｃ）に共線図で示してある。
【０１４６】
さらに、第２速はエンジン２の出力した動力を第１駆動軸１１から出力する変速段であり、これは、前述した図５に示す例と同じである。第１速からこの第２速へのアップシフトの場合にも同期制御が実行される。これは、ロッククラッチＳＬを解放状態とするとともに、リングギヤＲgの回転数およびトルクが変化しないように、サンギヤＳｎの回転数を増大させ、かつキャリヤＣｒの回転数を低下させることにより行われる。モータ・ジェネレータ３をモータとして機能させてサンギヤＳｎの回転数を増大させると、キャリヤＣｒおよびエンジン２の回転数が低下し、また、第１駆動軸１１を介してエンジン２に連結されている第２速駆動ギヤ１５ａおよびこれに噛み合っている第２速被駆動ギヤ１５ｂの回転数が次第に低下する。この状態を図２２の（ｄ）に共線図で示してある。こうして第２速被駆動ギヤ１５ｂの回転数が出力軸１３の回転数に一致した状態が同期状態であり、この状態で奇数段用クラッチＳ１が解放状態に切り替えられ、また偶数段用クラッチＳ２のスリーブ２３が第２速被駆動ギヤ１５ｂ側に移動させられて第２速被駆動ギヤ１５ｂを出力軸１３に連結する。この状態を図２２の（ｅ）に共線図で示してある。なお、第２速もいわゆるエンジン直結段である。
【０１４７】
また、第２速と第３速との間の変速段（ＵＤ＋３ｒｄ）は、奇数段用クラッチＳ１によって第３速ギヤ対１６を第２駆動軸１２と出力軸１３との間でトルク伝達できる状態にし、この状態でロッククラッチＳＬのスリーブ８をＭ位置に移動させる。したがって、前述した第１速の場合と同様に、遊星歯車機構１が減速作用を行うことになるので、エンジン２と出力軸１３との間では、第３速ギヤ対１６が変速作用を行うことに加えて遊星歯車機構１が減速機として機能するので、第３速よりも変速比の大きい変速段（ＵＤ＋３ｒｄ）が設定される。なお、この変速段（ＵＤ＋３ｒｄ）もいわゆるエンジン直結段である。
【０１４８】
そして、第４速は、偶数段用クラッチＳ２によって第４速ギヤ対１７を第１駆動軸１１と出力軸１３との間でトルク伝達できる状態にし、かつロッククラッチＳＬを解放状態とすることにより設定される。これは、前述した図４に示す構成の動力伝達装置と同じである。なお、第４速へのアップシフトなど、隣接する変速段の間での変速の際にも前述した同期制御と同様の制御を実行して、ショックのない変速が可能である。
【０１４９】
したがって、図２０に示すように構成することにより、変速用ギヤ対が四つであっても、いわゆるエンジン直結段を、全体としては六つ、設定することができる。これは、遊星歯車機構１を介してトルクを出力する変速段を設定する状態、言い換えれば遊星歯車機構１における回転要素のうちエンジン２およびモータ・ジェネレータ３に連結されていないいわゆる差動要素からトルクを出力して設定する変速段を設定する状態で、遊星歯車機構１に減速機能を生じさせる変速段が可能であるからである。したがって、その回転要素、具体的にリングギヤＲgに連結されている変速用ギヤ対の数だけ、変速用ギヤ対による変速段数より多い変速段を設定することが可能になる。なお、遊星歯車機構１の構成によってはこれを増速機として機能させることにより、設定可能な変速段数を増やすこともできる。
【０１５０】
したがって、図２０に示す構成の動力伝達装置によれば、設定可能な変速段が多くても、必要とする変速用ギヤ対の数が少なくてよいので、全体としての構成を小型化して車載性を向上させることができ、また用いるモータ・ジェネレータも一つであるから、低コスト化することができる。また、各変速段はいわゆるエンジン直結段であるから、動力の伝達効率を向上させることができ、また前述した同期制御が可能であるから、変速ショックを防止もしくは抑制することができる。さらに、遊星歯車機構１の変速作用によって設定する変速比は、変速用ギヤ対によって設定される変速比の間の値になるから、最大変速比と最小変速比との差あるいは比率を大きくしてワイドギヤレンジとした場合であっても、クロスレシオ化でき、動力性能と燃費性能との両立を図ることができる。
【０１５１】
なお、上述したロッククラッチＳＬにおけるスリーブ８の設定位置は、変速比が順に大きく、もしくは小さくなる位置とすることが好ましい。こうすることにより、隣接する変速段への変速が容易になる。また、図２０に示すように、モータ・ジェネレータ３を遊星歯車機構１の外周側に、少なくとも一部をオーバーラップさせた状態で配置するように構成することが好ましい。このような構成であれば、モータ・ジェネレータ３の高トルク化が容易であり、また軸線方向に並ぶ部材の数を少なくして車載性を向上させることができる。さらに、ロッククラッチＳＬをその遊星歯車機構１よりもエンジン２側に配置することにより、モータ・ジェネレータ３をロックする機構と遊星歯車機構１をロックする機構とを共用化することが可能になり、この点でも構成部材の削減やそれに伴う全体としての構造の小型化が可能になる。
【０１５２】
また一方、モータ・ジェネレータ３あるいはサンギヤＳｎを固定する機能を備えたロッククラッチＳＬを設けることのできるギヤトレーンは、図２０に示す構成のものに限定されないのであって、駆動軸１１，１２側に奇数段用クラッチＳ１および偶数段用クラッチＳ２を設けたギヤトレーンであってもよい。その例を図２３に示してある。ここに示す例は、前述した図４に示す構成のうち、遊星歯車機構１をシングルピニオン型の遊星歯車機構によって構成し、その遊星歯車機構１よりもエンジン２側に図２０に示す構成のロッククラッチＳＬを設けた例である。このような構成であっても、上記の図２０に示す構成の動力伝達装置と同様に、全体として６段の変速段を設定することができ、また同様の作用を生じさせることができる。
【０１５３】
上述した各具体例は、エンジン２を遊星歯車機構１に常時連結し、あるいは選択的にその連結を解除するように構成した例であるが、この発明ではエンジン２およびこれが連結されている遊星歯車機構１の回転要素を選択的に固定するように構成することができる。図２４はその一例を示しており、ここに示す例は、前述した図５に示す構成において、そのロッククラッチＳＬに、エンジン２を選択的に固定する機能を持たせたものである。具体的に説明すると、入力軸６に設けられているハブ７を挟んで遊星歯車機構１とは反対側に、固定部６１に連結された固定ハブ６３が配置されている。
【０１５４】
この固定ハブ６３には、スリーブ８が噛み合うスプラインが形成されている。そして、このスリーブ８は、サンギヤＳｎ側のスプライン９と入力軸６に設けられているハブ７とに嵌合する位置（以下、仮にＰL位置とする）と、ハブ７のみに嵌合している位置（以下、仮に中立位置とする）と、ハブ７および固定ハブ６３にスプライン嵌合する位置（以下、仮にＥL位置とする）とに移動させられるようになっている。なお、その各位置への移動および設定は、図１に示すアクチュエータ１０と同様のアクチュエータによって行わせることができる。他の構成は、図５に示す構成と同様であるから、図２４に図５と同様の符号を付してその説明を省略する。
【０１５５】
図２４に示す構成の動力伝達装置では、各クラッチＳ１，Ｓ２，ＳＬを図２５に示すように動作させることにより第１速ないし第４速の変速段を設定することができる。その奇数段用クラッチＳ１および偶数段用クラッチＳ２の各変速段を設定するための動作状態は、前述した各具体例と同様である。これに対してロッククラッチＳＬの動作状態、具体的にはそのスリーブ８の動作位置は、エンジン走行モードとモータ走行モードとでは異なっている。すなわち、エンジン２の動力で第１速発進する場合には、ロッククラッチＳＬは解放状態（図２５の×印）から差動ロック状態に切り替えられる。これは、前述した各具体例における第１速での発進の制御と同様であり、逆回転しているモータ・ジェネレータ３を発電機として機能させて反力を生じさせることにより出力要素であるリングギヤＲgを次第に正回転させ、ついで、遊星歯車機構１の全体が一体となって回転する同期状態で、ロッククラッチＳＬのスリーブ８をＰL位置に移動させてサンギヤＳｎとキャリヤＣｒとを連結する。その結果、滑らかな発進を行うことができるとともに、いわゆるエンジン直結状態の第１速を設定することができる。
【０１５６】
また、第２速は第１駆動軸１１を介してトルクを伝達する変速段であるから、ロッククラッチＳＬは解放状態にする。さらに、第３速は、遊星歯車機構１の全体を一体回転させることによりエンジン２を第２駆動軸１２に連結して設定するエンジン直結段であるから、ロッククラッチＳＬのスリーブ８はＰL位置に移動させて、サンギヤＳｎとキャリヤＣｒとを連結させる。そして、第４速は、第２速と同様に第１駆動軸１１を介してトルクを伝達する変速段であるから、ロッククラッチＳＬは解放状態にする。なお、これらの各変速段の間での変速の際に前述した同期制御を行って変速ショックを防止もしくは抑制できることは、前述した各具体例と同様である。
【０１５７】
これに対してモータ走行での第１速では、ロッククラッチＳＬのスリーブ８をＥL位置に設定し、エンジン２を固定部６１に連結してその回転を阻止する。この状態でモータ・ジェネレータ３に電力を供給してこれを駆動すると、遊星歯車機構１においてはキャリヤＣｒを固定した状態でサンギヤＳｎにモータ・ジェネレータ３からトルクを入力し、かつリングギヤＲgからトルクを出力する状態になる。これを遊星歯車機構１についての共線図で示せば、図２６の（ａ）のようになる。
【０１５８】
すなわち、出力要素であるリングギヤＲgが、この場合の入力要素であるサンギヤＳｎより低速で正回転し、モータ・ジェネレータ３のトルクが増大させられてリングギヤＲgから出力される。したがって、モータ走行の場合に大きい駆動力を得ることができ、それに伴って全体としての構成の大型化を回避もしくは抑制することができる。また、エンジン２を連れ回すことがないので、動力損失を抑制して燃費を向上させることができる。これは、コースト状態であっても同様であって、車両の有する走行慣性力でモータ・ジェネレータ３を駆動して発電する場合、回生エネルギでエンジン２を回転させることがないので、回生効率を向上させることができる。また、モータ・ジェネレータ３の回転数が相対的に高回転数になるので、多量にエネルギ回生することができる。
【０１５９】
モータ走行モードでの第２速では、ロッククラッチＳＬのスリーブ８をＰL位置に設定して遊星歯車機構１の全体を一体化させる。この場合の遊星歯車機構１について共線図を示せば図２６の（ｂ）のとおりであり、遊星歯車機構１の各回転要素が同速度で回転し、したがってモータ・ジェネレータ３およびエンジン２も同速度で回転する。
【０１６０】
モータ走行モードでの第３速は、上記の第１速と同様にロッククラッチＳＬを動作させて設定される。また、モータ走行モードでの第４速は、上記の第２速と同様にロッククラッチＳＬを動作させて設定される。
【０１６１】
上記のエンジン２を固定するための機構は、前述した図２０に示す構成の動力伝達装置に設けることができる。その例を図２７に示してある。すなわち、モータ・ジェネレータ３と一体のハブ６０と入力軸６に設けられたハブ７とが互いに隣接して配置されており、これらのハブ６０，７を挟んで遊星歯車機構１側にモータ・ジェネレータ３を固定するための固定ハブ６２が配置され、これとは反対側にエンジン２を固定するための固定ハブ６３が配置されている。
【０１６２】
そして、ロッククラッチＳＬのスリーブ８は、図２８に拡大して示す４ポジションに移動するように構成されている。第１のポジションは、入力軸６に設けられたハブ７とエンジン２用の固定ハブ６３とにスプライン嵌合する位置（以下、仮にＥL位置とする）であり、第２のポジションは、モータ・ジェネレータ３に一体化されているハブ６０と入力軸６に設けられているハブ７とにスプライン嵌合する位置（以下、仮にＰL位置する）であり、さらに第３のポジションはモータ・ジェネレータ３に一体化されているハブ６０とこれに隣接する固定ハブ６２とにスプライン嵌合する位置（以下、仮にＭL位置とする）である。そして、第４のポジションは、ハブ７などのいずれか一つのみに嵌合していて、連結機能を果たさない解放位置である。
【０１６３】
モータ・ジェネレータ３を固定できるように構成した場合には、図２０を参照して説明したように、遊星歯車機構１を介してトルクを出力する変速段より変速比の大きいいわゆる中間段を設定することができ、これは図２７に示す構成の動力伝達装置であっても同様である。すなわち図２９に各クラッチＳ１，Ｓ２，ＳＬの動作状態をまとめて示してあるように、奇数段用クラッチＳ１によって第１速被駆動ギヤ１４ｂを出力軸１３に連結した状態で、ロッククラッチＳＬのスリーブ８を上述したＭL位置に移動させてモータ・ジェネレータ３をロック（固定）したエンジン走行モードでは、遊星歯車機構１が減速機として機能するので、第１速より変速比の大きい変速段（ＵＤ＋１ｓｔ）が設定される。
【０１６４】
これは、第３速と第２速との中間の変速比の変速段を設定する場合も同様であって、奇数段用クラッチＳ１によって第３速被駆動ギヤ１６ｂを出力軸１３に連結した状態で、ロッククラッチＳＬのスリーブ８を上述したＭL位置に移動させてモータ・ジェネレータ３をロック（固定）すれば、遊星歯車機構１が減速機として機能するので、第３速より変速比の大きい変速段（ＵＤ＋３ｒｄ）が設定される。なお、第１速より変速比の大きい変速段（ＵＤ＋１ｓｔ）で発進する場合、ロッククラッチＳＬを解放状態にするとともにモータ・ジェネレータ３によってサンギヤＳｎに反力を与えることにより、駆動トルクを次第に増大させること、および同期した後にモータ・ジェネレータ３をロックすることは前述した図２０あるいは図２３に示す例と同様である。
【０１６５】
また、エンジン走行モードでの第１速および第３速は、遊星歯車機構１をその全体が一体となって回転するようにロックし、その遊星歯車機構１から第２駆動軸１２を介してトルク出力する変速段であるから、ロッククラッチＳＬのスリーブ８は上述したＰL位置に移動させてモータ・ジェネレータ３に一体化されているハブ６０と入力軸６に設けられているハブ７とにスプライン嵌合させる。すなわち、遊星歯車機構１のサンギヤＳｎとキャリヤＣｒとを連結して遊星歯車機構１の全体を一体回転させる。これは、前述した図２０に示す例と同様である。
【０１６６】
さらに、エンジン走行モードでの第２速および第４速では、偶数段用クラッチＳ２によって第２速被駆動ギヤ１５ｂもしくは第４速被駆動ギヤ１７ｂを出力軸１３に連結した状態でエンジン２の出力した動力を第１駆動軸１１から第２速用ギヤ対１５もしくは第４速用ギヤ対１７に伝達するから、ロッククラッチＳＬは解放状態に設定される。これは、前述した図２０に示す例と同様である。
【０１６７】
一方、モータ走行モードでは、遊星歯車機構１を介して第２駆動軸１２に動力を伝達する変速段でエンジン２をロックする。すなわち、奇数段用クラッチＳ１で第１速被駆動ギヤ１４ｂもしくは第３速被駆動ギヤ１６ｂを出力軸１３に連結している状態では、ロッククラッチＳＬのスリーブ８はＥL位置に設定される。その結果、エンジン２と併せて遊星歯車機構１のキャリヤＣrが固定されるから、遊星歯車機構１は減速機構として機能し、第１速より変速比が大きい変速段（ＵＤ＋１ｓｔ）と変速比が第３速より大きくかつ第２速より小さい変速段（ＵＤ＋３ｒｄ）が設定される。したがって、設定可能な変速段は４段となる。
【０１６８】
これに対してモータ走行モードでの偶数段では、モータ・ジェネレータ３と第１駆動軸１１とをいわゆる直結状態とするために、ロッククラッチＳＬのスリーブ８はＰL位置に設定されて各ハブ６０，７にスプライン嵌合し、遊星歯車機構１のサンギヤＳｎとキャリヤＣｒとが連結される。これは、図２０あるいは図２４に示す構成の動力伝達装置と同様である。
【０１６９】
したがって図２７に示す構成であっても、図２４に示す構成の場合と同様に、全体としての構成を大型化することなく、モータ走行モードや回生時におけるエネルギ効率を向上させることができ、また前述した他の具体例による作用と同様の作用を生じさせることができる。なお、エンジン２をロックするための機構は、上述したロッククラッチＳＬで兼用した構成であれば、小型化の点で有利であるが、この発明では、ロッククラッチＳＬで兼用した構成に限られないのであって、エンジンロック用に別個に設けたブレーキ機構もしくはクラッチ機構であってもよい。そのように構成してもエネルギ効率を向上させることができる。
【０１７０】
なお、前述したロッククラッチＳＬは、その構成および機能に応じて、この発明における遮断機構や選択係合機構、電動機ロック機構、エンジンロック機構に相当し、またリバースクラッチＳＲは、この発明の切替機構に相当している。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】この発明に係る動力伝達装置の一例を模式的に示すスケルトン図である。
【図２】各変速段を設定するための各クラッチの作動係合表を示す図表である。
【図３】停車状態から第２速までの動作状態を説明するための共線図である。
【図４】この発明の他の例を示すスケルトン図である。
【図５】この発明の更に他の例を示すスケルトン図である。
【図６】図５に示す構成での回生時の動作状態を説明するための共線図である。
【図７】二本の出力軸を設けた例を示すスケルトン図である。
【図８】二本の出力軸を設けた他の例を示すスケルトン図である。
【図９】各変速段を設定するための各クラッチの作動係合表を示す図表である。
【図１０】後進段用のギヤ対を設けた例を示すスケルトン図である。
【図１１】その各変速段を設定するための各クラッチの作動係合表を示す図表である。
【図１２】後進段用のギヤ対を設けた他の例を示すスケルトン図である。
【図１３】その各変速段を設定するための各クラッチの差動係合表を示す図表である。
【図１４】エンジンを切り離すためのクラッチを設けた例を示すスケルトン図である。
【図１５】その変速段用のクラッチの作動係合表を示す図表である。
【図１６】そのロッククラッチおよび入力クラッチの作動係合表を示す図表である。
【図１７】ロッククラッチが入力クラッチを兼ねるように構成した例を示すスケルトン図である。
【図１８】そのロッククラッチの動作の態様をまとめて示す図表である。
【図１９】その各クラッチの作動係合表を示す図表である。
【図２０】モータ・ジェネレータを固定するように構成した例を示すスケルトン図である。
【図２１】その各変速段を設定するための各クラッチの差動係合表を示す図表である。
【図２２】第２速までの各変速段および同期過程を説明するための共線図である。
【図２３】モータ・ジェネレータを固定するように構成した他の例を示すスケルトン図である。
【図２４】エンジンを固定するための機構を設けた例を示すスケルトン図である。
【図２５】その各変速段を設定するためのクラッチの作動係合表を示す図表である。
【図２６】エンジンをロックした場合と、ロックしない場合との動作状態を説明するための共線図である。
【図２７】エンジンおよびモータ・ジェネレータを選択的に固定するように構成した例を示すスケルトン図である。
【図２８】そのロッククラッチの四つの設定位置を示す模式図である。
【図２９】その各変速段を設定するための各クラッチの作動係合表を示す図表である。
【符号の説明】
【０１７２】
１…遊星歯車機構、  ２…エンジン、  ３…モータ・ジェネレータ、  ４…コントローラ、  ６…入力軸、  ７…ハブ、  ８…スリーブ、  ９…スプライン、  １１…第１駆動軸、  １２…第２駆動軸、  １３，１３Ａ，１３Ｂ…出力軸、  １４，１５，１６，１７，３７，３８…変速ギヤ対、  １４ａ，１５ａ，１６ａ，１７ａ…駆動ギヤ、  １４ｂ，１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ…被駆動ギヤ、  １８…ハブ、  １９…スリーブ、  ２０，２１…スプライン、  ２２…ハブ、  ２３…スリーブ、  ２４，２５…スプライン、  ２６，２７…アクチュエータ、  ２８…カウンタギヤ、  ３２…電子制御装置、  ３３，３４，３５，３６，３９…ハブ、  ３８ｂ…第６速被駆動ギヤ、  ４０…スリーブ、  ４１，４２…スプライン、  ４３…ハブ、  ４４…スリーブ、  ４５，４６…スプライン、  ４７…ハブ、  ４８…スリーブ、  ４９，５０…スプライン、  ５１…リバース被駆動ギヤ、  ５２…カウンタ軸、  ５３…カウンタギヤ、  ５４…アイドルギヤ、  ５５…ハブ、  ５６…スリーブ、  ５７，５８…スプライン、  ５９，６０…ハブ、  ６１…固定部、  ６２，６３…固定ハブ、  Ｓn…サンギヤ、  Ｒg…リングギヤ、  Ｃr…キャリヤ、  ＳＬ…ロッククラッチ、  Ｓ１…奇数段用クラッチ、  Ｓ２…偶数段用クラッチ、  Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ１３…クラッチ、  ＳＲ…リバースクラッチ、  Ｃ１…クラッチ（入力クラッチ）。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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