JP2005067319A - Driving device of hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid driving device with excellent on-vehicle property capable of setting a plurality of operation modes. <P>SOLUTION: In this driving device, electric power sources 2 and 3 for converting mechanical energy into power and an internal combustion engine 1 are provided as power sources, a plurality of pairs of planetary gear mechanisms 4 and 5 for increasing/decreasing output torque of at least one of the power sources 2 and 3 are provided, and the plurality of operation modes are set by changing a route for transmitting torque to an output member 15 via either one of the planetary gear mechanisms 4 and 5. At least the electric power sources 2 and 3 and either one pair of the pairs of planetary gear mechanisms 4 and 5 are arranged in an axis direction and are adjacently disposed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、車両の走行のための動力源として複数種類の動力装置を備えているハイブリッド車に関し、特に内燃機関とモータ・ジェネレータなどの電動動力源ならびに出力部材との間でのトルクの分配や合成あるいは伝達を、複数組の遊星歯車機構を介しておこなうように構成されたハイブリッド車の駆動装置に関するものである。   The present invention relates to a hybrid vehicle including a plurality of types of power units as a power source for traveling of the vehicle, and in particular, torque distribution between an internal combustion engine and an electric power source such as a motor / generator and an output member. The present invention relates to a hybrid vehicle drive device configured to perform composition or transmission via a plurality of planetary gear mechanisms.

この種の駆動装置の一例が特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された駆動装置では、エンジンの出力トルクが、二組の遊星歯車機構を組み合わせて構成された歯車機構もしくはラビニョ型遊星歯車機構を介して第１モータ／発電機とシャフトならびにスリーブシャフトとに分配されるとともに、第１モータ／発電機によって生じた電力で駆動される第２モータ／発電機がスリーブシャフトに連結されている。さらにそのスリーブシャフトと第３の遊星歯車機構におけるサンギヤとが連結されるとともに、その第３の遊星歯車機構におけるキャリヤが出力部材に連結され、その出力部材と前記シャフトとの間にクラッチが設けられ、かつ第３遊星歯車機構のリングギヤを選択的に固定するブレーキが設けられている。   An example of this type of driving device is described in Patent Document 1. In the drive device described in Patent Document 1, the output torque of the engine is such that the first motor / generator, the shaft, and the shaft are connected via a gear mechanism or a Ravigneaux planetary gear mechanism configured by combining two planetary gear mechanisms. A second motor / generator that is distributed to the sleeve shaft and driven by the power generated by the first motor / generator is coupled to the sleeve shaft. Further, the sleeve shaft and the sun gear in the third planetary gear mechanism are connected, the carrier in the third planetary gear mechanism is connected to the output member, and a clutch is provided between the output member and the shaft. And a brake for selectively fixing the ring gear of the third planetary gear mechanism.

この特許文献１に記載された装置では、第１モータ／発電機の回転数を制御することによりエンジンの回転数を燃費が最適となる回転数に設定することができ、その際に第１モータ／発電機が発電をおこない、その電力で第２モータ／発電機を駆動することにより、装置全体としての出力軸トルクを必要十分なトルクとすることができる。また、第１モータ／発電機もしくは第２モータ／発電機の回転数がゼロとなるメカニカルポイントでは、エンジンの動力の一部を電力に変換して出力側に伝達することがないので、動力の伝達効率が良好になる。さらに、特許文献１の装置では、各モータ／発電機の径方向内周側に遊星歯車機構が配置されていることにより、軸長を短縮できるとされている。
特開２０００−６２４８３号公報 In the device described in Patent Document 1, the rotational speed of the first motor / generator can be controlled to set the rotational speed of the engine to a rotational speed at which the fuel efficiency is optimal. / By generating power and driving the second motor / generator with the electric power, the output shaft torque of the entire apparatus can be made necessary and sufficient. Also, at the mechanical point where the rotation speed of the first motor / generator or the second motor / generator is zero, part of the engine power is not converted into electric power and transmitted to the output side. Transmission efficiency is improved. Furthermore, in the apparatus of Patent Document 1, the axial length can be shortened by arranging the planetary gear mechanism on the radially inner peripheral side of each motor / generator.
JP 2000-62483 A

上記の特許文献１に記載された装置は、エンジンと二つのモータ／発電機とを動力源として備えていることに加え、実質的に三組の遊星歯車機構を用いる構成となっているので、装置の全長が長くなりやすく、そこで、モータ／発電機の内周側に遊星歯車機構を収める構成としている。その結果、モータ／発電機と遊星歯車機構とを軸線方向に配列する構成と比較した場合には、全長を短くすることができるが、エンジン側のいわゆる先端部側から出力軸側のいわゆる後端部側までの全体にわたって、モータ／発電機が装置の外径を決定することになるので、装置の外径がほぼ一律に大きくなる。   Since the device described in the above-mentioned Patent Document 1 includes an engine and two motors / generators as a power source, it has a configuration using substantially three sets of planetary gear mechanisms. The total length of the device tends to be long, and therefore, the planetary gear mechanism is accommodated on the inner peripheral side of the motor / generator. As a result, when compared with the configuration in which the motor / generator and the planetary gear mechanism are arranged in the axial direction, the overall length can be shortened, but the so-called rear end on the output shaft side from the so-called front end side on the engine side. Since the motor / generator determines the outer diameter of the device over the entire part, the outer diameter of the device becomes substantially uniform.

そのため、エンジンを車両の前後方向に向けて配置するいわゆるエンジン縦置きタイプの車両に上記の特許文献１の装置を搭載するとした場合、外径の大きい後端部が車室側の空間を占有し、その結果、車室の容積が減じられるなど、車載性が悪化する可能性がある。   Therefore, when the above-described device of Patent Document 1 is mounted on a so-called vertical engine type vehicle in which the engine is arranged in the front-rear direction of the vehicle, the rear end portion having a large outer diameter occupies the space on the passenger compartment side. As a result, there is a possibility that the in-vehicle performance may be deteriorated, for example, the volume of the passenger compartment is reduced.

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、複数の運転モードを設定できることに加えて、半径方向の寸法を小さくして小型化することのできるハイブリッド車の駆動装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and provides a drive device for a hybrid vehicle that can be reduced in size in the radial direction in addition to being able to set a plurality of operation modes. It is intended to do.

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、機械的エネルギと電力とを変換する電動動力源と内燃機関とを動力源として備えるとともに、これらの動力源の少なくとも一方の出力トルクを増減する複数組の遊星歯車機構を備え、そのいずれかの遊星歯車機構を経由して出力部材にトルクを伝達する経路を変更して複数の運転モードを設定するハイブリッド車の駆動装置において、少なくとも前記電動動力源といずれか一組の遊星歯車機構とが軸線方向に並びかつ隣接して配列されていることを特徴とする駆動装置である。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes an electric power source that converts mechanical energy and electric power and an internal combustion engine as power sources, and outputs torque of at least one of these power sources. In a hybrid vehicle drive device that includes a plurality of planetary gear mechanisms that increase and decrease, and that sets a plurality of operation modes by changing a route for transmitting torque to an output member via any planetary gear mechanism. An electric power source and any one set of planetary gear mechanisms are aligned in the axial direction and arranged adjacent to each other.

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記複数組の遊星歯車機構が、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた二組の遊星歯車機構によって構成され、第一遊星歯車機構の入力要素に前記内燃機関が連結されるとともに反力要素に第一の電動動力源が連結され、かつ出力要素が第二遊星歯車機構の入力要素と第二電動動力源とに連結され、さらに第二遊星歯車機構の出力要素が前記出力部材に連結され、第二遊星歯車機構における少なくともいずれか二つの要素を選択的に連結して第二遊星歯車機構の全体を一体回転させる第一クラッチ機構と、前記第二遊星歯車機構の反力要素を前記内燃機関に選択的に連結させる第二クラッチ機構とを更に備え、前記第一クラッチ機構を係合状態とすることにより第二遊星歯車機構で変速作用を生じさせない運転モードと前記第二クラッチ機構を係合状態とすることにより第二遊星歯車機構で変速作用を生じさせる運転モードとの複数の運転モードを設定するように構成されていることを特徴とする駆動装置である。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the plurality of sets of planetary gear mechanisms include a sun gear, a carrier, and a ring gear as three elements, and these elements appropriately include an input element and a reaction force element. It is constituted by two sets of planetary gear mechanisms as output elements, the internal combustion engine is connected to the input elements of the first planetary gear mechanism, the first electric power source is connected to the reaction force elements, and the output elements are Connected to the input element of the second planetary gear mechanism and the second electric power source, and further, the output element of the second planetary gear mechanism is connected to the output member, and at least any two elements in the second planetary gear mechanism are selected. And a second clutch mechanism for selectively connecting the reaction force element of the second planetary gear mechanism to the internal combustion engine. An operation mode in which the second planetary gear mechanism does not produce a shifting action by bringing the first clutch mechanism into an engaged state and a shifting action by the second planetary gear mechanism by bringing the second clutch mechanism into an engaged state. The driving device is configured to set a plurality of operation modes with an operation mode to be generated.

さらに、請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記複数組の遊星歯車機構が、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた第一遊星歯車機構と、二つのサンギヤとそれぞれ一つのキャリヤおよびリングギヤとを備えたラビニョ型遊星歯車機構とによって構成され、第一遊星歯車機構の入力要素に前記内燃機関が連結されるとともに反力要素に第一の電動動力源が連結され、かつ出力要素が第二遊星歯車機構におけるリングギヤとの間でシングルピニオン型遊星歯車機構を構成する一方のサンギヤと第二電動動力源とに連結され、さらに第二遊星歯車機構のリングギヤが前記出力部材に連結され、第二遊星歯車機構におけるキャリヤを前記内燃機関に選択的に連結させるクラッチ機構と、第二遊星歯車機構における他方のサンギヤを選択的に固定するブレーキ機構とを更に備え、前記クラッチ機構を解放状態としかつブレーキ機構を係合状態とすることにより前記出力要素から出力されたトルクを第二遊星歯車機構で増減して出力する運転モードと、前記クラッチ機構を係合状態としかつブレーキ機構を解放状態とすることにより前記出力要素から出力されたトルクと前記内燃機関から出力されたトルクとを合成して出力する運転モードとの複数の運転モードを設定するように構成されていることを特徴とする駆動装置である。   Further, the invention of claim 3 is the invention of claim 1, wherein the plurality of sets of planetary gear mechanisms includes a sun gear, a carrier, and a ring gear as three elements, and these elements appropriately include an input element and a reaction force element. The first planetary gear mechanism, which is an output element, and a Ravigneaux planetary gear mechanism having two sun gears, one carrier and a ring gear, and the internal combustion engine is connected to the input element of the first planetary gear mechanism And the first electric power source connected to the reaction force element, and the output element and the ring gear in the second planetary gear mechanism form a single pinion planetary gear mechanism and one sun gear and the second electric power source And the ring gear of the second planetary gear mechanism is connected to the output member, and the carrier in the second planetary gear mechanism is selectively connected to the internal combustion engine. A clutch mechanism to be coupled; and a brake mechanism for selectively fixing the other sun gear in the second planetary gear mechanism; and by disengaging the clutch mechanism and engaging the brake mechanism from the output element. An operation mode in which the output torque is increased / decreased by the second planetary gear mechanism, and the torque output from the output element by setting the clutch mechanism to the engaged state and releasing the brake mechanism and the internal combustion engine The driving device is configured to set a plurality of operation modes including an operation mode in which the torque output from is combined and output.

またさらに、請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記複数組の遊星歯車機構が、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた二組の遊星歯車機構によって構成され、第一遊星歯車機構の入力要素に前記内燃機関が連結されるとともに反力要素に第一の電動動力源が連結され、かつ出力要素が第二遊星歯車機構の入力要素と第二電動動力源とに連結され、第二遊星歯車機構における反力要素を前記内燃機関に選択的に連結する第二クラッチ機構と、第二遊星歯車機構における前記反力要素を前記出力部材に選択的に連結する第三クラッチ機構と、第二遊星歯車機構における前記出力要素を前記出力部材に選択的に連結する第四クラッチ機構と、第二遊星歯車機構における前記出力要素を選択的に固定する第二ブレーキ機構とを更に備え、前記第二クラッチ機構および第四クラッチ機構を解放状態とするとともに第三クラッチ機構および第二ブレーキ機構を係合状態とすることにより前記第一遊星歯車機構の出力要素から出力されたトルクを第二遊星歯車機構で増減して出力する運転モードと、前記第二クラッチ機構および第四クラッチ機構を係合状態とするとともに第三クラッチ機構および第二ブレーキ機構を解放状態とすることにより前記第一遊星歯車機構の出力要素から出力されたトルクと前記内燃機関から出力されたトルクとを合成して出力する運転モードとの複数の運転モードを設定するように構成されていることを特徴とする駆動装置である。   Furthermore, the invention of claim 4 is the invention of claim 1, wherein the plurality of sets of planetary gear mechanisms includes a sun gear, a carrier, and a ring gear as three elements, and these elements are appropriately input elements and reaction force elements. And an output element, the internal combustion engine is connected to the input element of the first planetary gear mechanism, the first electric power source is connected to the reaction element, and the output element Is connected to an input element of the second planetary gear mechanism and a second electric power source, and a second clutch mechanism for selectively connecting a reaction force element in the second planetary gear mechanism to the internal combustion engine, and a second planetary gear mechanism A third clutch mechanism for selectively connecting the reaction force element to the output member, a fourth clutch mechanism for selectively connecting the output element of the second planetary gear mechanism to the output member, and a second planetary tooth. A second brake mechanism that selectively fixes the output element in the mechanism, the second clutch mechanism and the fourth clutch mechanism are in a released state, and the third clutch mechanism and the second brake mechanism are in an engaged state. An operation mode in which the torque output from the output element of the first planetary gear mechanism is increased or decreased by the second planetary gear mechanism, and the second clutch mechanism and the fourth clutch mechanism are engaged. An operation mode in which the torque output from the output element of the first planetary gear mechanism and the torque output from the internal combustion engine are combined and output by bringing the third clutch mechanism and the second brake mechanism into a released state. The drive device is configured to set a plurality of operation modes.

一方、請求項５の発明は、機械的エネルギと電力とを変換する電動動力源と内燃機関とを動力源として備えるとともに、これらの動力源の少なくとも一方の出力トルクを増減する複数組の遊星歯車機構を備えたハイブリッド車の駆動装置において、前記複数組の遊星歯車機構が、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた二組の遊星歯車機構によって構成され、第一遊星歯車機構の入力要素に前記内燃機関が連結されるとともに反力要素に第一の電動動力源が連結され、かつ出力要素が第二遊星歯車機構の入力要素と第二電動動力源とに連結され、さらに第二遊星歯車機構の出力要素が前記出力部材に連結され、第二遊星歯車機構における少なくともいずれか二つの要素を選択的に連結して第二遊星歯車機構の全体を一体回転させる第一クラッチ機構と、前記第二遊星歯車機構の反力要素を前記内燃機関に選択的に連結させる第二クラッチ機構とを更に備え、前記第一クラッチ機構を係合状態とすることにより第二遊星歯車機構で変速作用を生じさせない運転モードと前記第二クラッチ機構を係合状態とすることにより第二遊星歯車機構で変速作用を生じさせる運転モードとの複数の運転モードを設定するように構成されていることを特徴とする駆動装置である。   On the other hand, the invention of claim 5 includes a plurality of planetary gears that include an electric power source that converts mechanical energy and electric power and an internal combustion engine as power sources, and that increases or decreases the output torque of at least one of these power sources. In the hybrid vehicle drive device provided with a mechanism, the plurality of sets of planetary gear mechanisms include a sun gear, a carrier, and a ring gear as three elements, and these elements are appropriately formed as an input element, a reaction force element, and an output element. The first planetary gear mechanism is constituted by two sets of planetary gear mechanisms, the internal combustion engine is connected to the input element of the first planetary gear mechanism, the first electric power source is connected to the reaction force element, and the output element is the second planetary gear mechanism. And an output element of the second planetary gear mechanism is connected to the output member, and at least one of the second planetary gear mechanism is connected to the output element of the second planetary gear mechanism. And a second clutch mechanism for selectively connecting the reaction force element of the second planetary gear mechanism to the internal combustion engine. And a second planetary gear mechanism by engaging the second clutch mechanism with an operation mode in which the second planetary gear mechanism does not produce a shifting action by engaging the first clutch mechanism. The drive device is configured to set a plurality of operation modes including an operation mode that causes a shifting action.

また、請求項６の発明は、機械的エネルギと電力とを変換する電動動力源と内燃機関とを動力源として備えるとともに、これらの動力源の少なくとも一方の出力トルクを増減する複数組の遊星歯車機構を備えたハイブリッド車の駆動装置において、前記複数組の遊星歯車機構が、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた第一遊星歯車機構と、二つのサンギヤとそれぞれ一つのキャリヤおよびリングギヤとを備えたラビニョ型遊星歯車機構とによって構成され、第一遊星歯車機構の入力要素に前記内燃機関が連結されるとともに反力要素に第一の電動動力源が連結され、かつ出力要素が第二遊星歯車機構におけるリングギヤとの間でシングルピニオン型遊星歯車機構を構成する一方のサンギヤと第二電動動力源とに連結され、さらに第二遊星歯車機構のリングギヤが前記出力部材に連結され、第二遊星歯車機構におけるキャリヤを前記内燃機関に選択的に連結させるクラッチ機構と、第二遊星歯車機構における他方のサンギヤを選択的に固定するブレーキ機構とを更に備え、前記クラッチ機構を解放状態としかつブレーキ機構を係合状態とすることにより前記出力要素から出力されたトルクを第二遊星歯車機構で増減して出力する運転モードと、前記クラッチ機構を係合状態としかつブレーキ機構を解放状態とすることにより前記出力要素から出力されたトルクと前記内燃機関から出力されたトルクとを合成して出力する運転モードとの複数の運転モードを設定するように構成されていることを特徴とする駆動装置である。   Further, the invention of claim 6 includes a plurality of planetary gears that include an electric power source that converts mechanical energy and electric power and an internal combustion engine as power sources, and that increases or decreases the output torque of at least one of these power sources. In the hybrid vehicle drive device provided with a mechanism, the plurality of sets of planetary gear mechanisms include a sun gear, a carrier, and a ring gear as three elements, and these elements are appropriately formed as an input element, a reaction force element, and an output element. The first planetary gear mechanism is constituted by a Ravigneaux planetary gear mechanism having two sun gears and one carrier and a ring gear. The internal combustion engine is connected to an input element of the first planetary gear mechanism and a reaction force The first electric power source is connected to the element, and the output element is a single pinion type planetary gear between the ring gear in the second planetary gear mechanism. And a ring gear of the second planetary gear mechanism is connected to the output member, and a carrier in the second planetary gear mechanism is selectively connected to the internal combustion engine. And a brake mechanism that selectively fixes the other sun gear in the second planetary gear mechanism, and outputs from the output element when the clutch mechanism is in a released state and the brake mechanism is in an engaged state. An operation mode in which the generated torque is increased or decreased by the second planetary gear mechanism, and the torque output from the output element by setting the clutch mechanism to the engaged state and releasing the brake mechanism and the internal combustion engine. It is configured to set a plurality of operation modes including an operation mode in which the output torque is synthesized and output. That is a driving apparatus.

そして、請求項７の発明は、機械的エネルギと電力とを変換する電動動力源と内燃機関とを動力源として備えるとともに、これらの動力源の少なくとも一方の出力トルクを増減する複数組の遊星歯車機構を備えたハイブリッド車の駆動装置において、前記複数組の遊星歯車機構が、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた二組の遊星歯車機構によって構成され、第一遊星歯車機構の入力要素に前記内燃機関が連結されるとともに反力要素に第一の電動動力源が連結され、かつ出力要素が第二遊星歯車機構の入力要素と第二電動動力源とに連結され、第二遊星歯車機構における反力要素を前記内燃機関に選択的に連結する第二クラッチ機構と、第二遊星歯車機構における前記反力要素を前記出力部材に選択的に連結する第三クラッチ機構と、第二遊星歯車機構における前記出力要素を前記出力部材に選択的に連結する第四クラッチ機構と、第二遊星歯車機構における前記出力要素を選択的に固定する第二ブレーキ機構とを更に備え、前記第二クラッチ機構および第四クラッチ機構を解放状態とするとともに第三クラッチ機構および第二ブレーキ機構を係合状態とすることにより前記第一遊星歯車機構の出力要素から出力されたトルクを第二遊星歯車機構で増減して出力する運転モードと、前記第二クラッチ機構および第四クラッチ機構を係合状態とするとともに第三クラッチ機構および第二ブレーキ機構を解放状態とすることにより前記第一遊星歯車機構の出力要素から出力されたトルクと前記内燃機関から出力されたトルクとを合成して出力する運転モードとの複数の運転モードを設定するように構成されていることを特徴とする駆動装置である。   The invention of claim 7 includes a plurality of sets of planetary gears including an electric power source for converting mechanical energy and electric power and an internal combustion engine as power sources, and increasing or decreasing the output torque of at least one of these power sources. In the hybrid vehicle drive device provided with a mechanism, the plurality of sets of planetary gear mechanisms include a sun gear, a carrier, and a ring gear as three elements, and these elements are appropriately formed as an input element, a reaction force element, and an output element. The first planetary gear mechanism is constituted by two sets of planetary gear mechanisms, the internal combustion engine is connected to the input element of the first planetary gear mechanism, the first electric power source is connected to the reaction force element, and the output element is the second planetary gear mechanism. A second clutch mechanism that is coupled to the input element and the second electric power source, and selectively couples a reaction force element in the second planetary gear mechanism to the internal combustion engine, and a second planetary gear mechanism A third clutch mechanism that selectively connects the reaction force element to the output member; a fourth clutch mechanism that selectively connects the output element in the second planetary gear mechanism to the output member; and a second planetary gear. A second brake mechanism that selectively fixes the output element in the mechanism, the second clutch mechanism and the fourth clutch mechanism are in a released state, and the third clutch mechanism and the second brake mechanism are in an engaged state. An operation mode in which the torque output from the output element of the first planetary gear mechanism is increased or decreased by the second planetary gear mechanism, and the second clutch mechanism and the fourth clutch mechanism are engaged. The torque output from the output element of the first planetary gear mechanism and the internal combustion engine by releasing the third clutch mechanism and the second brake mechanism A drive device, characterized in that it is configured to set a plurality of operation modes of the operation mode and a torque output is synthesized and outputted from it.

請求項１の発明によれば、出力部材に対するトルクの伝達経路を切り換えて所定の運転モードを設定する複数の遊星歯車機構のうちのいずれかに対して隣接する電動動力源が、その遊星歯車機構と軸線方向に並んで配置され、その結果、半径方向に重なって配置される部材が少なくなるので、装置の全体としての外径を相対的に小さくして小型化を図ることができる。   According to the first aspect of the present invention, the electric power source adjacent to any one of the plurality of planetary gear mechanisms that switches the torque transmission path to the output member and sets the predetermined operation mode is the planetary gear mechanism. Are arranged side by side in the axial direction, and as a result, the number of members arranged in the radial direction is reduced. Therefore, the overall outer diameter of the apparatus can be relatively reduced, and the size can be reduced.

また、請求項２の発明によれば、複数の運転モードを設定するために使用される遊星歯車機構が二組であるから、装置の全体としての構成部品の点数を可及的に少なくすることができ、それに伴って全体としての外径のみならず軸長を小さくし、ひいては全体として小型化して車載性の良好なものとすることができる。   Further, according to the invention of claim 2, since there are two sets of planetary gear mechanisms used for setting a plurality of operation modes, the number of components as a whole of the apparatus can be reduced as much as possible. Accordingly, not only the overall outer diameter but also the axial length can be reduced, and as a result, the overall size can be reduced and the vehicle-mounted property can be improved.

さらに、請求項３の発明によれば、複数の遊星歯車機構のうちのいずれかをラビニョ型遊星歯車機構としたことにより、必要とする遊星歯車機構が実質的に二組となり、その結果、複数の運転モードを設定できるハイブリッド駆動装置を全体として小型化し、車載性を向上させることができる。また、第二遊星歯車機構を第二電動動力源に対する変速機として機能させることができるために、第二電動動力源を出力トルクが相対的に小さい小型のものとすることが可能になる。   Further, according to the invention of claim 3, any one of the plurality of planetary gear mechanisms is a Ravigneaux type planetary gear mechanism, so that substantially two sets of planetary gear mechanisms are required. As a whole, the hybrid drive device that can set the operation mode can be reduced in size, and the on-vehicle performance can be improved. Further, since the second planetary gear mechanism can function as a transmission for the second electric power source, the second electric power source can be made small in size with a relatively small output torque.

またさらに、請求項４の発明によれば、複数の運転モードを設定するために使用される遊星歯車機構が二組であるから、装置の全体としての構成部品の点数を可及的に少なくすることができ、それに伴って全体としての外径のみならず軸長を小さくし、ひいては全体として小型化して車載性の良好なものとすることができ、併せて第二遊星歯車機構を第二電動動力源に対する変速機として機能させることができるために、第二電動動力源を出力トルクが相対的に小さい小型のものとすることが可能になる。   Furthermore, according to the invention of claim 4, since the planetary gear mechanism used for setting a plurality of operation modes is two sets, the number of components as a whole of the apparatus is reduced as much as possible. Accordingly, not only the outer diameter as a whole but also the shaft length can be reduced, and as a result, the overall size can be reduced and the vehicle-mounted property can be improved. Since it can function as a transmission for the power source, the second electric power source can be made small in size with relatively small output torque.

一方、請求項５の発明によれば、複数の運転モードを設定するために使用される遊星歯車機構が二組であるから、装置の全体としての構成部品の点数を可及的に少なくすることができ、それに伴って全体としての軸長を短くし、ひいては全体として小型化して車載性の良好なものとすることができる。   On the other hand, according to the invention of claim 5, since the planetary gear mechanism used for setting a plurality of operation modes is two sets, the number of components as a whole of the apparatus can be reduced as much as possible. Accordingly, the axial length as a whole can be shortened, and as a result, the overall size can be reduced and the vehicle-mounted property can be improved.

また、請求項６の発明によれば、複数の遊星歯車機構のうちのいずれかをラビニョ型遊星歯車機構としたことにより、必要とする遊星歯車機構が実質的に二組となり、その結果、複数の運転モードを設定できるハイブリッド駆動装置を全体として小型化し、車載性を向上させることができる。また、第二遊星歯車機構を第二電動動力源に対する変速機として機能させることができるために、第二電動動力源を出力トルクが相対的に小さい小型のものとすることが可能になる。   According to the invention of claim 6, any one of the plurality of planetary gear mechanisms is a Ravigneaux type planetary gear mechanism, so that substantially two sets of planetary gear mechanisms are required. As a whole, the hybrid drive device that can set the operation mode can be reduced in size and the in-vehicle performance can be improved. Further, since the second planetary gear mechanism can function as a transmission for the second electric power source, the second electric power source can be made small in size with relatively small output torque.

またさらに、請求項７の発明によれば、複数の運転モードを設定するために使用される遊星歯車機構が二組であるから、装置の全体としての構成部品の点数を可及的に少なくすることができ、それに伴って全体としての軸長を短くし、ひいては全体として小型化して車載性の良好なものとすることができ、併せて第二遊星歯車機構を第二電動動力源に対する変速機として機能させることができるために、第二電動動力源を出力トルクが相対的に小さい小型のものとすることが可能になる。   Furthermore, according to the invention of claim 7, since the planetary gear mechanism used for setting a plurality of operation modes is two sets, the number of component parts as a whole of the apparatus is reduced as much as possible. Accordingly, the shaft length as a whole can be shortened, and as a result, the overall size can be reduced and the vehicle can be easily mounted. In addition, the second planetary gear mechanism can be used as a transmission for the second electric power source. Therefore, it is possible to make the second electric power source small with a relatively small output torque.

つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。図１ないし図４はこの発明の第一の具体例を示す図であって、ここに示す具体例では、内燃機関（エンジン：Ｅｎｇ）１と、電動動力源として二つのモータ・ジェネレータ（ＭＧ１、ＭＧ２）２，３とが動力源として設けられ、また、二組の遊星歯車機構４，５が用いられている。そのエンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、あるいは天然ガスエンジンなどの燃料を燃焼して動力を出力する動力機関であり、好ましくはスロットル開度などの負荷を電気的に制御でき、また所定の負荷に対して回転数を制御することにより燃費が最も良好な最適運転点に設定できる内燃機関である。   Next, the present invention will be described based on specific examples. FIG. 1 to FIG. 4 are diagrams showing a first specific example of the present invention. In the specific example shown here, an internal combustion engine (engine: Eng) 1 and two motor generators (MG1,. MG2) 2 and 3 are provided as power sources, and two sets of planetary gear mechanisms 4 and 5 are used. The engine 1 is a power engine that outputs power by burning fuel such as a gasoline engine, a diesel engine, or a natural gas engine. Preferably, a load such as a throttle opening degree can be electrically controlled, and a predetermined load On the other hand, it is an internal combustion engine that can be set to an optimum operating point with the best fuel efficiency by controlling the rotational speed.

このエンジン１が第一の遊星歯車機構４に連結されている。第一遊星歯車機構４は、図１に示すように、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、動力分配機構を構成しており、そのキャリヤ６にエンジン１のクランクシャフトなどの出力部材が連結されている。なお、エンジン１とキャリヤ６との間に、発進用のクラッチやトルクコンバータ（ロックアップクラッチ付のトルクコンバータ）などの動力伝達機構を適宜に設けてもよいことは勿論である。したがってキャリヤ６が入力要素となっている。   The engine 1 is connected to the first planetary gear mechanism 4. As shown in FIG. 1, the first planetary gear mechanism 4 is a single-pinion type planetary gear mechanism that constitutes a power distribution mechanism, and an output member such as a crankshaft of the engine 1 is connected to the carrier 6. Has been. Needless to say, a power transmission mechanism such as a starting clutch or a torque converter (a torque converter with a lock-up clutch) may be appropriately provided between the engine 1 and the carrier 6. Therefore, the carrier 6 is an input element.

また、第一遊星歯車機構４のサンギヤ７に第一モータ・ジェネレータ（ＭＧ１）２が連結されている。この第一モータ・ジェネレータ２は、一例として、ロータに永久磁石を備えた同期電動機によって構成されており、発電機および電動機として機能するように構成されている。そして、そのロータがサンギヤ７に連結され、ステータがケーシング８などに固定されている。したがってサンギヤ７が反力要素となっている。   A first motor generator (MG1) 2 is connected to the sun gear 7 of the first planetary gear mechanism 4. As an example, the first motor / generator 2 includes a synchronous motor having a permanent magnet in a rotor, and is configured to function as a generator and an electric motor. The rotor is connected to the sun gear 7 and the stator is fixed to the casing 8 or the like. Therefore, the sun gear 7 is a reaction force element.

前記キャリヤ６によって回転自在に保持しているピニオンがサンギヤ７に噛み合っており、さらにそのサンギヤ７と同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ９にそのピニオンが噛み合っている。したがって、リングギヤ９が出力要素となっている。   A pinion rotatably held by the carrier 6 meshes with the sun gear 7, and further, the pinion meshes with a ring gear 9 that is an internal gear disposed concentrically with the sun gear 7. Therefore, the ring gear 9 is an output element.

このリングギヤ９が中空軸１０に連結され、またその中空軸１０の内部に挿通された連結軸１１がエンジン１の出力部材に連結されている。そして、その中空軸１０に、第二モータ・ジェネレータ３が連結されている。この第二モータ・ジェネレータ（ＭＧ２）３は前述した第一モータ・ジェネレータ２と同様に、発電機能と電動機としての機能とを備えた同期電動機が一例として使用されるが、前記第一モータ・ジェネレータ２がエンジン１の回転数制御をおこなうことを主な機能としているのに対して、この第二モータ・ジェネレータ３は、駆動力やエンジンブレーキ力を補助することを主な機能としている。なお、これらの各モータ・ジェネレータ２，３としては、低回転数高トルク型のものと、高回転数低トルク型のものとが、適宜選択されて使用される。また、第二モータ・ジェネレータ３のロータが中空軸１０に連結され、コイルを有するステータがケーシング８などの固定部に固定されている。   The ring gear 9 is connected to a hollow shaft 10, and a connecting shaft 11 inserted into the hollow shaft 10 is connected to an output member of the engine 1. The second motor / generator 3 is connected to the hollow shaft 10. The second motor / generator (MG2) 3 is used as an example of a synchronous motor having a power generation function and a function as an electric motor, similar to the first motor / generator 2 described above. 2 has a main function of controlling the rotational speed of the engine 1, whereas the second motor / generator 3 has a main function of assisting a driving force and an engine braking force. As these motor / generators 2 and 3, a low rotation number high torque type and a high rotation number low torque type are appropriately selected and used. Further, the rotor of the second motor / generator 3 is connected to the hollow shaft 10, and a stator having a coil is fixed to a fixing portion such as the casing 8.

第二遊星歯車機構５はこの第二モータ・ジェネレータ３に隣接して、エンジン１とは反対側（図１での右側）に、同軸上に配置されている。これは、第二モータ・ジェネレータ３のロータの内周側に位置する構成部品を少なくしてその小径化に対する阻害要因をなくすためである。この第二遊星歯車機構５は、前記第一遊星歯車機構４と同様に、シングルピニオン型遊星歯車機構であって、実質上、変速機もしくは運転モード切換機構を構成している。すなわち、サンギヤ１２と同心円上に内歯歯車であるリングギヤ１３が配置されるとともに、これらサンギヤ１２とリングギヤ１３とに噛み合っているピニオンがキャリヤ１４によって自転および公転が可能なように保持されている。そして、そのサンギヤ１２が前記中空軸１０に連結されている。すなわちサンギヤ１２は入力要素となっていて、前述した分配機構における出力要素であるリングギヤ９と第二モータ・ジェネレータ３とが連結されている。また、リングギヤ１３が出力要素となっていて、出力部材１５に連結されている。なお、この出力部材１５は、出力軸や出力ギヤあるいは出力スプロケットや出力プーリなどのいずれであってもよい。したがってキャリヤ１４が相対的に反力要素となっている。   The second planetary gear mechanism 5 is coaxially disposed adjacent to the second motor / generator 3 on the opposite side (right side in FIG. 1) from the engine 1. This is because the number of components located on the inner peripheral side of the rotor of the second motor / generator 3 is reduced so as to eliminate an obstacle to the reduction of the diameter. Similar to the first planetary gear mechanism 4, the second planetary gear mechanism 5 is a single pinion type planetary gear mechanism, and substantially constitutes a transmission or an operation mode switching mechanism. In other words, a ring gear 13 that is an internal gear is arranged concentrically with the sun gear 12, and the pinion meshing with the sun gear 12 and the ring gear 13 is held by the carrier 14 so that it can rotate and revolve. The sun gear 12 is connected to the hollow shaft 10. That is, the sun gear 12 is an input element, and the ring gear 9 that is an output element in the distribution mechanism described above and the second motor / generator 3 are connected to each other. The ring gear 13 is an output element and is connected to the output member 15. The output member 15 may be an output shaft, an output gear, an output sprocket, an output pulley, or the like. Therefore, the carrier 14 is a relatively reactive element.

この第二遊星歯車機構５を二つの動作状態に切り換えて設定するために、第一クラッチＣ１と第二クラッチＣ２とが設けられている。これらのクラッチＣ１，Ｃ２は、一例として、油圧によって係合・解放させられる湿式の摩擦クラッチであり、第一クラッチＣ１はキャリヤ１４とリングギヤ１３とを選択的に連結するように配置されている。また、第二クラッチＣ２はキャリヤ１４と前記連結軸１１とを選択的に連結するように配置されている。すなわち、エンジン１および第一遊星歯車機構４のキャリヤ６が、第二遊星歯車機構５におけるキャリヤ１４に、第二クラッチＣ２を介して選択的に連結されるように構成されている。   A first clutch C1 and a second clutch C2 are provided to switch and set the second planetary gear mechanism 5 between two operating states. The clutches C1 and C2 are, for example, wet friction clutches that are engaged and released by hydraulic pressure, and the first clutch C1 is disposed so as to selectively connect the carrier 14 and the ring gear 13. The second clutch C2 is arranged so as to selectively connect the carrier 14 and the connecting shaft 11. That is, the carrier 1 of the engine 1 and the first planetary gear mechanism 4 is selectively connected to the carrier 14 of the second planetary gear mechanism 5 via the second clutch C2.

なお、特には図示しないが、エンジン１の負荷を制御するための電子制御装置が設けられ、また各モータ・ジェネレータ２，３がバッテリなどの所定の蓄電装置およびインバータに接続され、そのインバータを制御することにより各モータ・ジェネレータ２，３のトルクや回転数あるいは発電量などを制御するように構成されている。さらに、各クラッチＣ１，Ｃ２を係合状態あるいは解放状態に制御するための油圧制御装置および電子制御装置が設けられている。   Although not specifically shown, an electronic control device for controlling the load of the engine 1 is provided, and each motor / generator 2, 3 is connected to a predetermined power storage device such as a battery and an inverter to control the inverter. By doing so, the motor generators 2 and 3 are configured to control torque, rotation speed, power generation amount, and the like. Furthermore, a hydraulic control device and an electronic control device are provided for controlling the clutches C1 and C2 to the engaged state or the released state.

上記の各クラッチＣ１，Ｃ２を係合・解放させることにより二つの運転モードを設定することができる。その運転状態を設定するための各クラッチＣ１，Ｃ２の係合・解放状態を示す作動係合表を図２に示してある。なお、図２において「ｏｎ」は係合状態を示し、「ｏｆｆ」は解放状態を示す。図２に示すように、第一クラッチＣ１を係合し、かつ第二クラッチＣ２を解放することにより、低速モードが設定される。この低速モードとは、図１に示す駆動装置を搭載したハイブリッド車が相対的に高負荷かつ低車速で走行する際に設定される運転モードである。したがってこの低速モードでは、第一クラッチＣ１が係合することにより第二遊星歯車機構５の全体が一体化されるので、中空軸１０からサンギヤ１２に入力されたトルクがそのまま出力部材１５に伝達される。すなわち第二遊星歯車機構５は、入力されたトルクを増減する作用、あるいは変速作用をおこなわない。   Two operation modes can be set by engaging and releasing the clutches C1 and C2. FIG. 2 shows an operation engagement table showing engagement / release states of the clutches C1 and C2 for setting the operation state. In FIG. 2, “on” indicates the engaged state, and “off” indicates the released state. As shown in FIG. 2, the low speed mode is set by engaging the first clutch C1 and releasing the second clutch C2. The low speed mode is an operation mode that is set when a hybrid vehicle equipped with the drive device shown in FIG. 1 travels at a relatively high load and a low vehicle speed. Therefore, in this low speed mode, the entire second planetary gear mechanism 5 is integrated by the engagement of the first clutch C1, so that the torque input from the hollow shaft 10 to the sun gear 12 is transmitted to the output member 15 as it is. The That is, the second planetary gear mechanism 5 does not perform an operation for increasing or decreasing the input torque or a speed changing operation.

さらに具体的に説明すると、エンジン１の出力トルクが分配機構におけるキャリヤ６に伝達され、ここからサンギヤ７とリングギヤ９、すなわち第一モータ・ジェネレータ２と中空軸１０とに、トルクが分配される。この分配機構を構成している第一遊星歯車機構４についての共線図を図３に示してあり、この図３から知られるように、第一モータ・ジェネレータ２によってサンギヤ７に反力トルクを与えるとともに、その回転数を適宜に制御すると、エンジン回転数（キャリヤ６の回転数）が連続的（無段階）に変化する。したがって、アクセル開度で表される要求駆動力とその時点の車速などとから目標出力を算出し、その目標出力とその時点の車速などとから目標トルクを算出してその目標トルクに基づいてエンジン負荷を制御する一方、目標出力での最適燃費となる運転点（エンジン回転数）をマップなどに基づいて求め、その運転点となるように第一モータ・ジェネレータ２の回転数が制御される。   More specifically, the output torque of the engine 1 is transmitted to the carrier 6 in the distribution mechanism, from which torque is distributed to the sun gear 7 and the ring gear 9, that is, the first motor / generator 2 and the hollow shaft 10. A collinear diagram of the first planetary gear mechanism 4 constituting the distribution mechanism is shown in FIG. 3, and as is known from FIG. 3, reaction torque is applied to the sun gear 7 by the first motor / generator 2. When the rotation speed is appropriately controlled, the engine rotation speed (the rotation speed of the carrier 6) changes continuously (steplessly). Therefore, the target output is calculated from the required driving force represented by the accelerator opening and the vehicle speed at that time, and the target torque is calculated from the target output and the vehicle speed at that time, and the engine is based on the target torque. While controlling the load, an operating point (engine speed) that provides optimum fuel consumption at the target output is obtained based on a map or the like, and the rotational speed of the first motor / generator 2 is controlled to be the operating point.

リングギヤ９に分配されたトルクは、中空軸１０を介して第二遊星歯車機構５のサンギヤ１２に伝達される。その場合、第一モータ・ジェネレータ２が発電をおこない、その電力が第二モータ・ジェネレータ３に供給されて第二モータ・ジェネレータ３が電動機として機能し、そのトルクが中空軸１０に加えられる。すなわち、第二モータ・ジェネレータ３が力行してトルクアシストをおこなう。こうして前記リングギヤ９のトルクと第二モータ・ジェネレータ３のトルクとが合成されて第二遊星歯車機構５に伝達されるが、第二遊星歯車機構５はその全体が一体となって回転しているので、サンギヤ１２に伝達されるトルクがそのまま出力部材１５に出力される。   Torque distributed to the ring gear 9 is transmitted to the sun gear 12 of the second planetary gear mechanism 5 through the hollow shaft 10. In this case, the first motor / generator 2 generates electric power, the electric power is supplied to the second motor / generator 3, the second motor / generator 3 functions as an electric motor, and the torque is applied to the hollow shaft 10. That is, the second motor / generator 3 performs power assist and performs torque assist. Thus, the torque of the ring gear 9 and the torque of the second motor / generator 3 are combined and transmitted to the second planetary gear mechanism 5. The second planetary gear mechanism 5 is rotated as a whole. Therefore, the torque transmitted to the sun gear 12 is output to the output member 15 as it is.

図３に示すように、低速モードは、車速が相対的に低く、かつエンジン負荷が相対的に大きい状態で設定されるので、第一モータ・ジェネレータ２の回転数がエンジン回転数より高回転数で、出力要素であるリングギヤ９（もしくは出力部材１５）の回転数に対してエンジン１の回転数が高回転数となり、変速比として見た場合、いわゆるアンダードライブ状態で主に使用される。   As shown in FIG. 3, the low speed mode is set in a state where the vehicle speed is relatively low and the engine load is relatively large, so that the rotation speed of the first motor / generator 2 is higher than the engine rotation speed. Thus, the rotational speed of the engine 1 is higher than the rotational speed of the ring gear 9 (or output member 15), which is an output element, and is mainly used in a so-called underdrive state when viewed as a gear ratio.

つぎに、高速モードについて説明すると、高速モードは、車速が所定値以上でアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量が少ないなどの低負荷状態で設定される運転モードである。そして、この高速モードは、第一クラッチＣ１を解放し、かつ第二クラッチＣ２を係合させることにより設定される。この状態における第一遊星歯車機構４および第二遊星歯車機構５について共線図を図４に示してある。すなわち、この高速モードでは、第一遊星歯車機構４のリングギヤ９と第二遊星歯車機構５のサンギヤ１２とを一体に連結した状態で、各キャリヤ６，１４が一体に連結され、これらのキャリヤ６，１４にエンジン１のトルクを入力するとともに、第一遊星歯車機構４のサンギヤ７に第一モータ・ジェネレータ２から反力トルクを与えることになる。   Next, the high speed mode will be described. The high speed mode is an operation mode that is set in a low load state such that the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value and the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) is small. The high speed mode is set by releasing the first clutch C1 and engaging the second clutch C2. A collinear diagram of the first planetary gear mechanism 4 and the second planetary gear mechanism 5 in this state is shown in FIG. That is, in this high speed mode, the carriers 6 and 14 are integrally connected in a state where the ring gear 9 of the first planetary gear mechanism 4 and the sun gear 12 of the second planetary gear mechanism 5 are integrally connected. , 14, and torque of the engine 1 is input to the sun gear 7 of the first planetary gear mechanism 4 from the first motor / generator 2.

エンジン１の回転数を、上述した低速モードの場合と同様に、第一モータ・ジェネレータ２によって制御することができる。また、エンジン１の出力トルクは、第一遊星歯車機構４を生かして第二遊星歯車機構５のサンギヤ１２に伝達されるだけでなく、連結軸１１および第二クラッチＣ２を介して第二遊星歯車機構５のキャリヤ１４に伝達されるので、これらのトルクが第二遊星歯車機構５によって合成された後、出力部材１５に出力される。この高速モードでの動作状態を図４に示してある。   The number of revolutions of the engine 1 can be controlled by the first motor / generator 2 in the same manner as in the low-speed mode described above. Further, the output torque of the engine 1 is not only transmitted to the sun gear 12 of the second planetary gear mechanism 5 by utilizing the first planetary gear mechanism 4, but also the second planetary gear via the connecting shaft 11 and the second clutch C2. Since the torque is transmitted to the carrier 14 of the mechanism 5, these torques are combined by the second planetary gear mechanism 5 and then output to the output member 15. The operating state in this high speed mode is shown in FIG.

図４に示すように、エンジン回転数が出力部材１５（リングギヤ１３）の回転数より低回転数となり、変速比として見た場合、いわゆるオーバードライブ状態（高速ギヤ比状態）で主に使用される。   As shown in FIG. 4, the engine speed is lower than that of the output member 15 (ring gear 13), and when viewed as a gear ratio, it is mainly used in a so-called overdrive state (high speed gear ratio state). .

スロットル開度などのエンジン負荷や車速が、時々刻々変化するので、最適燃費状態となるように第一モータ・ジェネレータ２の回転数が常に制御され、その回転数が変化するが、図３に示すように、第一モータ・ジェネレータ２が反力トルクをサンギヤ７に与えるものの回転数がゼロの状態では、エンジン１の出力した動力が、全て機械的手段によって出力部材１５にまで伝達され、その途中で電力に変換されることがない。したがってこのような運転状態での動力の伝達効率が最もよく、これをメカニカルポイントと称することがある。高速モードはこのような状態でも使用される。   Since the engine load such as the throttle opening and the vehicle speed change from moment to moment, the number of revolutions of the first motor / generator 2 is constantly controlled to change to the optimum fuel consumption state. As described above, when the first motor / generator 2 gives the reaction torque to the sun gear 7 but the rotational speed is zero, all the power output from the engine 1 is transmitted to the output member 15 by the mechanical means. Is not converted to electric power. Therefore, the power transmission efficiency in such an operating state is the best, and this is sometimes referred to as a mechanical point. The high speed mode is also used in such a state.

なお、低速モードと高速モードとの切り換えは、エンジン回転数と出力部材１５の回転数とが一致した状態で、各クラッチＣ１，Ｃ２の係合・解放状態を切り換えることによりおこなわれる。すなわち、図３および図４から知られるように、エンジン回転数と出力部材１５の回転数とが一致している状態では、図１に示す駆動装置の全体が一体となって回転しているので、クラッチＣ１，Ｃ２の係合・解放状態を変更しても、回転数の変化が生じない。そのため、運転モードの切り換えに伴うショックが生じることがない。   Note that switching between the low speed mode and the high speed mode is performed by switching the engagement / disengagement states of the clutches C1 and C2 in a state where the engine speed matches the rotation speed of the output member 15. That is, as can be seen from FIGS. 3 and 4, when the engine speed and the output member 15 are the same, the entire driving apparatus shown in FIG. Even if the engagement / release state of the clutches C1 and C2 is changed, the rotational speed does not change. For this reason, there is no shock associated with the switching of the operation mode.

上述した具体例における各構成要素の配列は、基本的には図１に示すとおりである。すなわち、エンジン１と出力部材１５とが同一軸線上に配置され、これらの間に、エンジン１側から第一モータ・ジェネレータ２、第一遊星歯車機構４、第二モータ・ジェネレータ３、第二遊星歯車機構５が、同一軸線上に互いに隣接して配置される。特に、第一モータ・ジェネレータ２と第一遊星歯車機構４、および第二モータ・ジェネレータ３と第二遊星歯車機構５とのそれぞれは、互いに軸線方向に並んで隣接して配置され、いずれかのモータ・ジェネレータ２，３の内周側にいずれかの遊星歯車機構４，５が侵入した状態とはされていない。そのため、図１に示す構成では、遊星歯車機構４もしくは遊星歯車機構５が、少なくとも出力側の第二モータ・ジェネレータ３の小径化を阻害する要因、あるいは大径化させる要因となっていないので、駆動装置の出力側の外径を小さくすることが可能である。そのため、いわゆる縦置きエンジンタイプの車両においては、上記の駆動装置が車室を圧迫することがなく、もしくは抑制されるので、車載性の良好なものとなる。さらに、第二遊星歯車機構５を第二モータ・ジェネレータ３より出力側に軸線方向に並んで配置することにより、重量の大きい第二モータ・ジェネレータ３が相対的に車両前方側に配置されることになり、その結果、駆動装置全体としての共振周波数が高くなり、こもり音（ブーミングノイズ）の低減に有利になる。   The arrangement of each component in the specific example described above is basically as shown in FIG. That is, the engine 1 and the output member 15 are disposed on the same axis, and between these, the first motor / generator 2, the first planetary gear mechanism 4, the second motor / generator 3, and the second planet are arranged from the engine 1 side. The gear mechanisms 5 are arranged adjacent to each other on the same axis. In particular, each of the first motor / generator 2 and the first planetary gear mechanism 4 and the second motor / generator 3 and the second planetary gear mechanism 5 are arranged adjacent to each other in the axial direction. None of the planetary gear mechanisms 4 and 5 has entered the inner peripheral sides of the motor generators 2 and 3. Therefore, in the configuration shown in FIG. 1, the planetary gear mechanism 4 or the planetary gear mechanism 5 is not a factor that inhibits at least the diameter reduction of the second motor / generator 3 on the output side, or a factor that increases the diameter. It is possible to reduce the outer diameter of the output side of the drive device. Therefore, in a so-called vertical engine type vehicle, the above drive device does not compress or suppress the passenger compartment, so that the vehicle-mounted property is good. Further, by arranging the second planetary gear mechanism 5 side by side in the axial direction on the output side from the second motor / generator 3, the second motor / generator 3 having a large weight is relatively arranged on the front side of the vehicle. As a result, the resonance frequency of the entire drive device is increased, which is advantageous for reducing the booming noise.

つぎに、この発明の他の具体例を説明する。図５に示す例は、上述した図１に示す構成のうち、変速機もしくは運転モード設定のための遊星歯車機構の構成を変更したものであり、他の構成は図１に示す構成と同様である。したがって図５に示す具体例については、図１に示す構成と異なる部分のみを説明し、図１に示す構成と同様の部分については、図５に図１と同一の符号を付してその説明を省略する。   Next, another specific example of the present invention will be described. The example shown in FIG. 5 is obtained by changing the configuration of the planetary gear mechanism for setting the transmission or the operation mode in the configuration shown in FIG. 1 described above, and the other configuration is the same as the configuration shown in FIG. is there. Therefore, in the specific example shown in FIG. 5, only the parts different from the structure shown in FIG. 1 will be described, and the same parts as the structure shown in FIG. Is omitted.

図５に示す駆動装置は、変速機として機能し、また運転モードを切り換えて設定するための機構として機能する第二遊星歯車機構が、一組のラビニョ型遊星歯車機構２０によって構成されている。すなわち二つのサンギヤ２１，２２と、それぞれ一つのキャリヤ２３およびリングギヤ２４とを備え、第一のサンギヤ２１とリングギヤ２４とがピニオンを介して噛み合うことによりシングルピニオン型の遊星歯車機構を形成しており、また第二のサンギヤ２２とリングギヤ２４とが、上記のピニオンおよびこれに噛み合う他のピニオンを介して噛み合うことによりダブルピニオン型遊星歯車機構を形成しており、これらのピニオンをキャリヤ２３が自転および公転できるように保持している。   The drive device shown in FIG. 5 functions as a transmission, and a second planetary gear mechanism that functions as a mechanism for switching and setting an operation mode is constituted by a set of Ravigneaux planetary gear mechanisms 20. That is, two sun gears 21 and 22, respectively, one carrier 23 and ring gear 24 are provided, and the first sun gear 21 and the ring gear 24 mesh with each other via a pinion to form a single pinion type planetary gear mechanism. The second sun gear 22 and the ring gear 24 are engaged with each other via the above-described pinion and another pinion that meshes with the above-described pinion, thereby forming a double pinion type planetary gear mechanism. It is held so that it can revolve.

そして、第一のサンギヤ２１が中空軸１０を介して第二モータ・ジェネレータ３と第一遊星歯車機構４のリングギヤ９とに連結されている。また、第二のサンギヤ２２を選択的に固定する第一のブレーキＢ１が設けられている。なお、このブレーキＢ１は、バンドブレーキや油圧式の多板ブレーキなどによって構成することができる。さらに、キャリヤ２３と前記連結軸１１との間に第二クラッチＣ２が設けられ、キャリヤ２３とエンジン１および第一遊星歯車機構４のキャリヤ６とを選択的に連結するように構成されている。そして、リングギヤ２４が出力部材１５に連結されている。   The first sun gear 21 is connected to the second motor / generator 3 and the ring gear 9 of the first planetary gear mechanism 4 through the hollow shaft 10. In addition, a first brake B1 for selectively fixing the second sun gear 22 is provided. The brake B1 can be constituted by a band brake or a hydraulic multi-plate brake. Further, a second clutch C <b> 2 is provided between the carrier 23 and the connecting shaft 11, and is configured to selectively connect the carrier 23 with the engine 1 and the carrier 6 of the first planetary gear mechanism 4. The ring gear 24 is connected to the output member 15.

この図５に示す具体例における各構成要素の配列は、前述した第一の具体例と同様であって、ラビニョ型遊星歯車機構２０が第二モータ・ジェネレータ３に対して出力部材１５側に隣接し、かつ軸線方向に並んで配置されている。言い換えれば、第二モータ・ジェネレータ３の内周側にラビニョ型遊星歯車機構２０が侵入した状態とはなっていない。そのため、出力部材１５側の外径を小さくすることが可能であり、車載性の良好なものとなる。また、全体としての軸長を短縮化できること、共振周波数を相対的に高くできることなどの上記の第一の具体例と同様の作用を生じる。   The arrangement of the components in the specific example shown in FIG. 5 is the same as that of the first specific example described above, and the Ravigneaux type planetary gear mechanism 20 is adjacent to the second motor / generator 3 on the output member 15 side. And arranged side by side in the axial direction. In other words, the Ravigneaux type planetary gear mechanism 20 has not entered the inner peripheral side of the second motor / generator 3. Therefore, the outer diameter on the output member 15 side can be reduced, and the vehicle-mounting property is improved. In addition, the same effects as those of the first specific example described above, such as shortening of the overall axial length and relatively high resonance frequency, are produced.

また、図５に示す構成であっても低速モードと高速モードとの二つの運転モードを設定することができる。すなわち、低速モードは車速が相対的に低く、かつエンジン負荷が相対的に大きい状態で設定され、図６に示すように、前記第二クラッチＣ２を解放し、かつブレーキＢ１を係合させることにより設定される。したがってこの場合、第一遊星歯車機構４のリングギヤ９から中空軸１０を介してラビニョ型遊星歯車機構２０の第一のサンギヤ２１にトルクが入力されるから、第一遊星歯車機構４とラビニョ型遊星歯車機構２０とが直列に連結された状態となる。   Further, even with the configuration shown in FIG. 5, two operation modes, a low speed mode and a high speed mode, can be set. That is, the low speed mode is set in a state where the vehicle speed is relatively low and the engine load is relatively large, and as shown in FIG. 6, the second clutch C2 is released and the brake B1 is engaged. Is set. Accordingly, in this case, torque is input from the ring gear 9 of the first planetary gear mechanism 4 to the first sun gear 21 of the Ravigneaux type planetary gear mechanism 20 via the hollow shaft 10, and therefore the first planetary gear mechanism 4 and the Ravigneaux type planetary gear The gear mechanism 20 is connected in series.

そして、ラビニョ型遊星歯車機構２０では第二のサンギヤ２２がブレーキＢ１によって固定されているので、ピニオンが第二のサンギヤ２２の外周側を自転しつつ公転する。すなわち、キャリヤ２３が入力要素である第一のサンギヤ２１より低速度で第一のサンギヤ２１と同方向に回転し、それに伴いリングギヤ２４およびこれに連結されている出力部材１５が、キャリヤ２３よりも低速度で同方向に回転する。すなわち、ラビニョ型遊星歯車機構２０が減速作用を生じ、第一のサンギヤ２１から入力されたトルクを増幅して出力する。この状態をメカニカルポイントでの状態として図７の共線図に示してある。そのため、第二モータ・ジェネレータ３を力行させて駆動トルクのアシストをおこなう場合、第二モータ・ジェネレータ３の出力トルクをラビニョ型遊星歯車機構２０による変速比に応じて増幅したトルクが出力部材１５に現れるから、第二モータ・ジェネレータ３を低トルク型の小型のものとすることができる。   Since the second sun gear 22 is fixed by the brake B1 in the Ravigneaux planetary gear mechanism 20, the pinion revolves while rotating on the outer peripheral side of the second sun gear 22. That is, the carrier 23 rotates in the same direction as the first sun gear 21 at a lower speed than the first sun gear 21 as an input element, and accordingly, the ring gear 24 and the output member 15 connected thereto are more than the carrier 23. It rotates in the same direction at a low speed. That is, the Ravigneaux type planetary gear mechanism 20 produces a speed reducing action, amplifies the torque input from the first sun gear 21 and outputs the amplified torque. This state is shown in the alignment chart of FIG. 7 as a state at a mechanical point. Therefore, when driving the second motor / generator 3 to assist driving torque, torque obtained by amplifying the output torque of the second motor / generator 3 in accordance with the gear ratio by the Ravigneaux type planetary gear mechanism 20 is output to the output member 15. As a result, the second motor / generator 3 can be made a low-torque, compact one.

一方、高速モードは、車速が相対的に速く、かつエンジン負荷が相対的に小さい状態で設定される運転モードであって、第二クラッチＣ２を係合させるとともにブレーキＢ１を解放させることによって設定される。この状態では、第一のサンギヤ２１に第一遊星歯車機構４のリングギヤ９からトルクが入力される一方、キャリヤ２３にエンジン１からのトルクが入力され、しかも第一のサンギヤ２１とリングギヤ２４との間にシングルピニオン型の遊星歯車機構が形成されている。したがって、この高速モードは前述した図１に示す駆動装置における高速モードと同様の運転状態となるので、その詳細な説明は省略する。なお、そのメカニカルポイントでの運転状態を図８に共線図として示してある。   On the other hand, the high speed mode is an operation mode that is set in a state where the vehicle speed is relatively high and the engine load is relatively small, and is set by engaging the second clutch C2 and releasing the brake B1. The In this state, torque is input to the first sun gear 21 from the ring gear 9 of the first planetary gear mechanism 4, while torque from the engine 1 is input to the carrier 23, and the first sun gear 21 and the ring gear 24 A single pinion type planetary gear mechanism is formed between them. Therefore, the high speed mode is in the same operating state as the high speed mode in the driving apparatus shown in FIG. In addition, the driving | running state in the mechanical point is shown as a collinear chart in FIG.

この発明の更に他の具体例を図９ないし図１２を参照して説明する。ここに示す例は、図１を参照して説明した具体例における第二遊星歯車機構５に減速機能を付与したものである。すなわち、キャリヤ１４と出力部材１５との間にこれらを選択的に連結する第三クラッチＣ３が設けられ、またリングギヤ１３と出力部材１５とが常時連結されていずにこれらの間に第四クラッチＣ４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り、したがって図９に図１と同様の符号を付してその説明を省略する。なお、そのリングギヤ１３を選択的に固定するブレーキＢ２が設けられている。これらのクラッチＣ３，Ｃ４およびブレーキＢ２は油圧多板式の摩擦係合装置を採用でき、またブレーキＢ２はバンドブレーキであってもよい。   Still another specific example of the present invention will be described with reference to FIGS. In the example shown here, a speed reduction function is added to the second planetary gear mechanism 5 in the specific example described with reference to FIG. That is, the third clutch C3 for selectively connecting the carrier 14 and the output member 15 is provided, and the ring gear 13 and the output member 15 are not always connected and the fourth clutch C4 is provided between them. Is provided. The other configuration is the same as the configuration shown in FIG. 1. Therefore, the same reference numerals as those in FIG. A brake B2 for selectively fixing the ring gear 13 is provided. These clutches C3 and C4 and the brake B2 can employ a hydraulic multi-plate friction engagement device, and the brake B2 may be a band brake.

したがって図９に示す構成であっても、外径および全長を小さくして車載性を向上させることができ、また共振周波数を低減できるなど、図１に示す具体例と同様の作用を生じる。   Therefore, even in the configuration shown in FIG. 9, the same effect as the specific example shown in FIG.

また、図９に示すように構成した場合であっても低速モードと高速モードとの複数の運転モードを設定することができ、具体的には、図１０に示すように、第二および第四のクラッチＣ２，Ｃ４を解放させるとともに、第三クラッチＣ３およびブレーキＢ２を係合させることによって低速モードが設定され、これとは反対に第二および第四のクラッチＣ２，Ｃ４を係合させるとともに、第三クラッチＣ３およびブレーキＢ２を解放させることによって高速モードが設定される。   Further, even in the case of the configuration as shown in FIG. 9, a plurality of operation modes of the low speed mode and the high speed mode can be set. Specifically, as shown in FIG. The low speed mode is set by releasing the clutches C2 and C4 and engaging the third clutch C3 and the brake B2, and on the contrary, engaging the second and fourth clutches C2 and C4, The high speed mode is set by releasing the third clutch C3 and the brake B2.

低速モードでは第二クラッチＣ２が解放されているので、第一遊星歯車機構４と第二遊星歯車機構５とがいわゆる直列に連結された状態となり、また第二遊星歯車機構５ではブレーキＢ２によってリングギヤ１３を固定した状態でサンギヤ１２にトルクを入力し、かつ第三クラッチＣ３によってキャリヤ１４を出力部材１５に連結してキャリヤ１４を出力要素とするので、第二遊星歯車機構５で減速作用が生じる。低速モードにおけるメカニカルポイントでの動作状態を図１１に共線図で示してある。これは、前述した図７に示す状態と同様であり、したがって第二モータ・ジェネレータ３の小型化を図ることができる。   Since the second clutch C2 is disengaged in the low speed mode, the first planetary gear mechanism 4 and the second planetary gear mechanism 5 are connected in a so-called series connection. Since the torque is input to the sun gear 12 with the 13 being fixed, and the carrier 14 is connected to the output member 15 by the third clutch C3 and the carrier 14 is used as the output element, the second planetary gear mechanism 5 has a speed reducing action. . The operation state at the mechanical point in the low speed mode is shown in a collinear diagram in FIG. This is the same as the state shown in FIG. 7 described above, and therefore the size of the second motor / generator 3 can be reduced.

これに対して高速モードでは、第二クラッチＣ２が係合しているので、キャリヤ１４が入力要素となるとともにサンギヤ１２が反力要素となり、しかも第四クラッチＣ４が係合しているので、リングギヤ１３が出力要素となる。これは、前述した図５に示す具体例での高速モードと同様の運転状態であり、したがってそのメカニカルポイントでの運転状態を示す共線図は、図１２に示すように、前述した図８と同様になるので、その詳細な説明は省略する。   On the other hand, in the high speed mode, since the second clutch C2 is engaged, the carrier 14 serves as an input element, the sun gear 12 serves as a reaction force element, and the fourth clutch C4 is engaged. 13 is an output element. This is an operation state similar to the high speed mode in the specific example shown in FIG. 5 described above. Therefore, the collinear diagram showing the operation state at the mechanical point is as shown in FIG. Since it becomes the same, the detailed description is abbreviate | omitted.

以上説明したように、この発明に係るハイブリッド車の駆動装置は、電動動力源と遊星歯車機構とを軸線方向に並べて配置し、特にエンジンとは反対側の出力側でそのような配列とし、しかも電動動力源を遊星歯車機構よりもエンジン側に配置したので、装置の全体としての外径を小さくすることができるのみならず、車載状態で車室に近い箇所の外径を小さくして車室の圧迫要因を抑制でき、その結果、ＦＲ車などのエンジン縦置きタイプの車両での車載性を向上させることができる。また、二組の遊星歯車機構によって複数の運転モードを設定するように構成されているので、部品点数を少なくして低廉化を図ることができることに加えて、全長の短縮化を図ることが容易であり、この点でも車載性を向上させることができる。なお、電動動力源を可及的にエンジンに接近させることにより、共振周波数を高くしてこもり音を低減させることができる。   As described above, the hybrid vehicle drive device according to the present invention has the electric power source and the planetary gear mechanism arranged side by side in the axial direction, and in particular such an arrangement on the output side opposite to the engine. Since the electric power source is arranged on the engine side of the planetary gear mechanism, not only the outer diameter of the entire apparatus can be reduced, but also the outer diameter of the portion close to the passenger compartment in the vehicle mounted state can be reduced. As a result, it is possible to improve the in-vehicle performance in an engine vertical type vehicle such as an FR vehicle. In addition, since a plurality of operation modes are set by two sets of planetary gear mechanisms, the number of parts can be reduced and the cost can be reduced, and the overall length can be easily shortened. In this respect, the on-vehicle performance can be improved. It should be noted that by bringing the electric power source as close as possible to the engine, the resonance frequency can be increased and the muffled noise can be reduced.

なお、上記の具体例では、シングルピニオン型の遊星歯車機構を使用した例を示したが、これに替えてダブルピニオン型の遊星歯車機構を使用してもよい。また、この発明におけるクラッチ機構やブレーキ機構は、多板式のものあるいはバンド式のものを単独で構成する以外に、一方向クラッチなどの他の係合機構を併用して構成してもよい。   In the above-described specific example, an example in which a single pinion type planetary gear mechanism is used has been described, but a double pinion type planetary gear mechanism may be used instead. In addition, the clutch mechanism and the brake mechanism in the present invention may be configured by using another engagement mechanism such as a one-way clutch in addition to a multi-plate type or a band type.

この発明に係る駆動装置の一例を模式的に示すスケルトン図である。It is a skeleton figure which shows typically an example of the drive device concerning this invention. その駆動装置で低速モードと高速モードとを設定するための各クラッチの係合・解放状態を示す図表である。It is a table | surface which shows the engagement / release state of each clutch for setting the low speed mode and the high speed mode with the drive device. その低速モードにおける運転状態を示す共線図である。It is an alignment chart which shows the driving | running state in the low speed mode. その高速モードにおける運転状態を示す共線図である。It is an alignment chart which shows the driving | running state in the high speed mode. この発明に係る駆動装置の他の例を模式的に示すスケルトン図である。It is a skeleton figure which shows typically the other example of the drive device which concerns on this invention. その駆動装置で低速モードと高速モードとを設定するための各クラッチおよびブレーキの係合・解放状態を示す図表である。It is a table | surface which shows the engagement / release state of each clutch and brake for setting a low speed mode and a high speed mode with the drive device. その低速モードにおけるメカニカルポイントでの運転状態を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the driving | running state in the mechanical point in the low speed mode. その高速モードにおけるメカニカルポイントでの運転状態を示す共線図である。It is an alignment chart which shows the driving | running state in the mechanical point in the high speed mode. この発明に係る駆動装置の更に他の例を模式的に示すスケルトン図である。It is a skeleton figure which shows typically the further another example of the drive device which concerns on this invention. その駆動装置で低速モードと高速モードとを設定するための各クラッチおよびブレーキの係合・解放状態を示す図表である。It is a table | surface which shows the engagement / release state of each clutch and brake for setting a low speed mode and a high speed mode with the drive device. その低速モードにおけるメカニカルポイントでの運転状態を示す共線図である。It is a collinear diagram which shows the driving | running state in the mechanical point in the low speed mode. その高速モードにおけるメカニカルポイントでの運転状態を示す共線図である。It is an alignment chart which shows the driving | running state in the mechanical point in the high speed mode.

符号の説明Explanation of symbols

１…内燃機関（エンジン）、 ２，３…電動動力源（モータ・ジェネレータ）、 ４，５…遊星歯車機構、 １５…出力部材、 ２０…ラビニョ型遊星歯車機構、 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…クラッチ、 Ｂ１，Ｂ２…ブレーキ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine (engine), 2, 3 ... Electric power source (motor generator), 4, 5 ... Planetary gear mechanism, 15 ... Output member, 20 ... Ravigne type planetary gear mechanism, C1, C2, C3, C4 ... Clutch, B1, B2 ... Brake.

Claims (7)

機械的エネルギと電力とを変換する電動動力源と内燃機関とを動力源として備えるとともに、これらの動力源の少なくとも一方の出力トルクを増減する複数組の遊星歯車機構を備え、そのいずれかの遊星歯車機構を経由して出力部材にトルクを伝達する経路を変更して複数の運転モードを設定するハイブリッド車の駆動装置において、
少なくとも前記電動動力源といずれか一組の遊星歯車機構とが軸線方向に並びかつ隣接して配列されていることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 An electric power source that converts mechanical energy and electric power and an internal combustion engine are provided as power sources, and a plurality of planetary gear mechanisms that increase or decrease the output torque of at least one of these power sources are provided, and any planet In a hybrid vehicle drive device that sets a plurality of operation modes by changing a route for transmitting torque to an output member via a gear mechanism,
A drive device for a hybrid vehicle, characterized in that at least the electric power source and any one set of planetary gear mechanisms are arranged side by side in the axial direction. 前記複数組の遊星歯車機構が、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた二組の遊星歯車機構によって構成され、
第一遊星歯車機構の入力要素に前記内燃機関が連結されるとともに反力要素に第一の電動動力源が連結され、かつ出力要素が第二遊星歯車機構の入力要素と第二電動動力源とに連結され、さらに第二遊星歯車機構の出力要素が前記出力部材に連結され、
第二遊星歯車機構における少なくともいずれか二つの要素を選択的に連結して第二遊星歯車機構の全体を一体回転させる第一クラッチ機構と、前記第二遊星歯車機構の反力要素を前記内燃機関に選択的に連結させる第二クラッチ機構とを更に備え、
前記第一クラッチ機構を係合状態とすることにより第二遊星歯車機構で変速作用を生じさせない運転モードと前記第二クラッチ機構を係合状態とすることにより第二遊星歯車機構で変速作用を生じさせる運転モードとの複数の運転モードを設定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の駆動装置。 The plurality of sets of planetary gear mechanisms are constituted by two sets of planetary gear mechanisms in which a sun gear, a carrier, and a ring gear have three elements, and these elements are appropriately input elements, reaction force elements, and output elements,
The internal combustion engine is connected to the input element of the first planetary gear mechanism, the first electric power source is connected to the reaction force element, and the output element is an input element of the second planetary gear mechanism and the second electric power source. And the output element of the second planetary gear mechanism is connected to the output member,
A first clutch mechanism for selectively rotating at least any two elements in the second planetary gear mechanism to integrally rotate the entire second planetary gear mechanism; and a reaction force element of the second planetary gear mechanism as the internal combustion engine. And a second clutch mechanism that is selectively connected to
An operation mode in which the second planetary gear mechanism does not produce a shifting action by bringing the first clutch mechanism into an engaged state, and a gear shifting action is produced in the second planetary gear mechanism by bringing the second clutch mechanism into an engaged state. The drive device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the drive device is configured to set a plurality of operation modes to be operated. 前記複数組の遊星歯車機構が、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた第一遊星歯車機構と、二つのサンギヤとそれぞれ一つのキャリヤおよびリングギヤとを備えたラビニョ型遊星歯車機構とによって構成され、
第一遊星歯車機構の入力要素に前記内燃機関が連結されるとともに反力要素に第一の電動動力源が連結され、かつ出力要素が第二遊星歯車機構におけるリングギヤとの間でシングルピニオン型遊星歯車機構を構成する一方のサンギヤと第二電動動力源とに連結され、さらに第二遊星歯車機構のリングギヤが前記出力部材に連結され、
第二遊星歯車機構におけるキャリヤを前記内燃機関に選択的に連結させるクラッチ機構と、第二遊星歯車機構における他方のサンギヤを選択的に固定するブレーキ機構とを更に備え、
前記クラッチ機構を解放状態としかつブレーキ機構を係合状態とすることにより前記出力要素から出力されたトルクを第二遊星歯車機構で増減して出力する運転モードと、前記クラッチ機構を係合状態としかつブレーキ機構を解放状態とすることにより前記出力要素から出力されたトルクと前記内燃機関から出力されたトルクとを合成して出力する運転モードとの複数の運転モードを設定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の駆動装置。 The plurality of sets of planetary gear mechanisms includes a sun gear, a carrier, and a ring gear as three elements, and a first planetary gear mechanism in which these elements are appropriately input elements, reaction force elements, and output elements, two sun gears, Each constituted by a Ravigneaux planetary gear mechanism with one carrier and a ring gear,
The internal combustion engine is connected to the input element of the first planetary gear mechanism, the first electric power source is connected to the reaction force element, and the output element is a single pinion type planet with the ring gear in the second planetary gear mechanism. It is connected to one sun gear constituting the gear mechanism and the second electric power source, and further the ring gear of the second planetary gear mechanism is connected to the output member,
A clutch mechanism for selectively connecting a carrier in the second planetary gear mechanism to the internal combustion engine; and a brake mechanism for selectively fixing the other sun gear in the second planetary gear mechanism;
An operation mode in which the torque output from the output element is increased or decreased by a second planetary gear mechanism by setting the clutch mechanism in a released state and the brake mechanism in an engaged state, and the clutch mechanism is in an engaged state. And by setting the brake mechanism in the released state, the engine is configured to set a plurality of operation modes including an operation mode in which the torque output from the output element and the torque output from the internal combustion engine are combined and output. The hybrid vehicle drive device according to claim 1, wherein: 前記複数組の遊星歯車機構が、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた二組の遊星歯車機構によって構成され、
第一遊星歯車機構の入力要素に前記内燃機関が連結されるとともに反力要素に第一の電動動力源が連結され、かつ出力要素が第二遊星歯車機構の入力要素と第二電動動力源とに連結され、
第二遊星歯車機構における反力要素を前記内燃機関に選択的に連結する第二クラッチ機構と、第二遊星歯車機構における前記反力要素を前記出力部材に選択的に連結する第三クラッチ機構と、第二遊星歯車機構における前記出力要素を前記出力部材に選択的に連結する第四クラッチ機構と、第二遊星歯車機構における前記出力要素を選択的に固定する第二ブレーキ機構とを更に備え、
前記第二クラッチ機構および第四クラッチ機構を解放状態とするとともに第三クラッチ機構および第二ブレーキ機構を係合状態とすることにより前記第一遊星歯車機構の出力要素から出力されたトルクを第二遊星歯車機構で増減して出力する運転モードと、前記第二クラッチ機構および第四クラッチ機構を係合状態とするとともに第三クラッチ機構および第二ブレーキ機構を解放状態とすることにより前記第一遊星歯車機構の出力要素から出力されたトルクと前記内燃機関から出力されたトルクとを合成して出力する運転モードとの複数の運転モードを設定するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の駆動装置。 The plurality of sets of planetary gear mechanisms are constituted by two sets of planetary gear mechanisms in which a sun gear, a carrier, and a ring gear have three elements, and these elements are appropriately input elements, reaction force elements, and output elements,
The internal combustion engine is connected to the input element of the first planetary gear mechanism, the first electric power source is connected to the reaction force element, and the output element is an input element of the second planetary gear mechanism and the second electric power source. Connected to
A second clutch mechanism that selectively connects the reaction force element in the second planetary gear mechanism to the internal combustion engine; and a third clutch mechanism that selectively connects the reaction force element in the second planetary gear mechanism to the output member; A fourth clutch mechanism for selectively connecting the output element in the second planetary gear mechanism to the output member, and a second brake mechanism for selectively fixing the output element in the second planetary gear mechanism,
The second clutch mechanism and the fourth clutch mechanism are released, and the third clutch mechanism and the second brake mechanism are engaged, so that the torque output from the output element of the first planetary gear mechanism is second. An operation mode in which the output is increased / decreased by the planetary gear mechanism, and the first planetary mechanism is set by setting the second clutch mechanism and the fourth clutch mechanism to the engaged state and releasing the third clutch mechanism and the second brake mechanism. The engine is configured to set a plurality of operation modes including an operation mode in which a torque output from an output element of a gear mechanism and a torque output from the internal combustion engine are combined and output. The hybrid vehicle drive device according to claim 1. 機械的エネルギと電力とを変換する電動動力源と内燃機関とを動力源として備えるとともに、これらの動力源の少なくとも一方の出力トルクを増減する複数組の遊星歯車機構を備え、そのいずれかの遊星歯車機構を経由して出力部材にトルクを伝達する経路を変更して複数の運転モードを設定するハイブリッド車の駆動装置において、
前記複数組の遊星歯車機構が、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた二組の遊星歯車機構によって構成され、
第一遊星歯車機構の入力要素に前記内燃機関が連結されるとともに反力要素に第一の電動動力源が連結され、かつ出力要素が第二遊星歯車機構の入力要素と第二電動動力源とに連結され、さらに第二遊星歯車機構の出力要素が前記出力部材に連結され、
第二遊星歯車機構における少なくともいずれか二つの要素を選択的に連結して第二遊星歯車機構の全体を一体回転させる第一クラッチ機構と、前記第二遊星歯車機構の反力要素を前記内燃機関に選択的に連結させる第二クラッチ機構とを更に備え、
前記第一クラッチ機構を係合状態とすることにより第二遊星歯車機構で変速作用を生じさせない運転モードと前記第二クラッチ機構を係合状態とすることにより第二遊星歯車機構で変速作用を生じさせる運転モードとの複数の運転モードを設定するように構成されていることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 An electric power source that converts mechanical energy and electric power and an internal combustion engine are provided as power sources, and a plurality of planetary gear mechanisms that increase or decrease the output torque of at least one of these power sources are provided, and any planet In a hybrid vehicle drive device that sets a plurality of operation modes by changing a route for transmitting torque to an output member via a gear mechanism,
The plurality of sets of planetary gear mechanisms are constituted by two sets of planetary gear mechanisms in which a sun gear, a carrier, and a ring gear have three elements, and these elements are appropriately input elements, reaction force elements, and output elements,
The internal combustion engine is connected to the input element of the first planetary gear mechanism, the first electric power source is connected to the reaction force element, and the output element is an input element of the second planetary gear mechanism and the second electric power source. And the output element of the second planetary gear mechanism is connected to the output member,
A first clutch mechanism for selectively rotating at least any two elements in the second planetary gear mechanism to integrally rotate the entire second planetary gear mechanism; and a reaction force element of the second planetary gear mechanism as the internal combustion engine. And a second clutch mechanism that is selectively connected to
An operation mode in which the second planetary gear mechanism does not produce a shifting action by bringing the first clutch mechanism into an engaged state, and a gear shifting action is produced in the second planetary gear mechanism by bringing the second clutch mechanism into an engaged state. A drive device for a hybrid vehicle, wherein the drive mode is configured to set a plurality of operation modes. 機械的エネルギと電力とを変換する電動動力源と内燃機関とを動力源として備えるとともに、これらの動力源の少なくとも一方の出力トルクを増減する複数組の遊星歯車機構を備え、そのいずれかの遊星歯車機構を経由して出力部材にトルクを伝達する経路を変更して複数の運転モードを設定するハイブリッド車の駆動装置において、
前記複数組の遊星歯車機構が、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた第一遊星歯車機構と、二つのサンギヤとそれぞれ一つのキャリヤおよびリングギヤとを備えたラビニョ型遊星歯車機構とによって構成され、
第一遊星歯車機構の入力要素に前記内燃機関が連結されるとともに反力要素に第一の電動動力源が連結され、かつ出力要素が第二遊星歯車機構におけるリングギヤとの間でシングルピニオン型遊星歯車機構を構成する一方のサンギヤと第二電動動力源とに連結され、さらに第二遊星歯車機構のリングギヤが前記出力部材に連結され、
第二遊星歯車機構におけるキャリヤを前記内燃機関に選択的に連結させるクラッチ機構と、第二遊星歯車機構における他方のサンギヤを選択的に固定するブレーキ機構とを更に備え、
前記クラッチ機構を解放状態としかつブレーキ機構を係合状態とすることにより前記出力要素から出力されたトルクを第二遊星歯車機構で増減して出力する運転モードと、前記クラッチ機構を係合状態としかつブレーキ機構を解放状態とすることにより前記出力要素から出力されたトルクと前記内燃機関から出力されたトルクとを合成して出力する運転モードとの複数の運転モードを設定するように構成されていることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 An electric power source that converts mechanical energy and electric power and an internal combustion engine are provided as power sources, and a plurality of planetary gear mechanisms that increase or decrease the output torque of at least one of these power sources are provided, and any planet In a hybrid vehicle drive device that sets a plurality of operation modes by changing a route for transmitting torque to an output member via a gear mechanism,
The plurality of sets of planetary gear mechanisms includes a sun gear, a carrier, and a ring gear as three elements, and a first planetary gear mechanism in which these elements are appropriately input elements, reaction force elements, and output elements, two sun gears, Each constituted by a Ravigneaux planetary gear mechanism with one carrier and a ring gear,
The internal combustion engine is connected to the input element of the first planetary gear mechanism, the first electric power source is connected to the reaction force element, and the output element is a single pinion type planet with the ring gear in the second planetary gear mechanism. It is connected to one sun gear constituting the gear mechanism and the second electric power source, and further the ring gear of the second planetary gear mechanism is connected to the output member,
A clutch mechanism for selectively connecting a carrier in the second planetary gear mechanism to the internal combustion engine; and a brake mechanism for selectively fixing the other sun gear in the second planetary gear mechanism;
An operation mode in which the torque output from the output element is increased or decreased by a second planetary gear mechanism by setting the clutch mechanism in a released state and the brake mechanism in an engaged state, and the clutch mechanism is in an engaged state. And by setting the brake mechanism in the released state, the engine is configured to set a plurality of operation modes including an operation mode in which the torque output from the output element and the torque output from the internal combustion engine are combined and output. A drive device for a hybrid vehicle. 機械的エネルギと電力とを変換する電動動力源と内燃機関とを動力源として備えるとともに、これらの動力源の少なくとも一方の出力トルクを増減する複数組の遊星歯車機構を備え、そのいずれかの遊星歯車機構を経由して出力部材にトルクを伝達する経路を変更して複数の運転モードを設定するハイブリッド車の駆動装置において、
前記複数組の遊星歯車機構が、サンギヤとキャリヤとリングギヤとを三要素とするとともにこれらの要素が適宜に入力要素と反力要素と出力要素とされた二組の遊星歯車機構によって構成され、
第一遊星歯車機構の入力要素に前記内燃機関が連結されるとともに反力要素に第一の電動動力源が連結され、かつ出力要素が第二遊星歯車機構の入力要素と第二電動動力源とに連結され、
第二遊星歯車機構における反力要素を前記内燃機関に選択的に連結する第二クラッチ機構と、第二遊星歯車機構における前記反力要素を前記出力部材に選択的に連結する第三クラッチ機構と、第二遊星歯車機構における前記出力要素を前記出力部材に選択的に連結する第四クラッチ機構と、第二遊星歯車機構における前記出力要素を選択的に固定する第二ブレーキ機構とを更に備え、
前記第二クラッチ機構および第四クラッチ機構を解放状態とするとともに第三クラッチ機構および第二ブレーキ機構を係合状態とすることにより前記第一遊星歯車機構の出力要素から出力されたトルクを第二遊星歯車機構で増減して出力する運転モードと、前記第二クラッチ機構および第四クラッチ機構を係合状態とするとともに第三クラッチ機構および第二ブレーキ機構を解放状態とすることにより前記第一遊星歯車機構の出力要素から出力されたトルクと前記内燃機関から出力されたトルクとを合成して出力する運転モードとの複数の運転モードを設定するように構成されていることを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 An electric power source that converts mechanical energy and electric power and an internal combustion engine are provided as power sources, and a plurality of planetary gear mechanisms that increase or decrease the output torque of at least one of these power sources are provided, and any planet In a hybrid vehicle drive device that sets a plurality of operation modes by changing a route for transmitting torque to an output member via a gear mechanism,
The plurality of sets of planetary gear mechanisms are constituted by two sets of planetary gear mechanisms in which a sun gear, a carrier, and a ring gear have three elements, and these elements are appropriately input elements, reaction force elements, and output elements,
The internal combustion engine is connected to the input element of the first planetary gear mechanism, the first electric power source is connected to the reaction force element, and the output element is an input element of the second planetary gear mechanism and the second electric power source. Connected to
A second clutch mechanism that selectively connects the reaction force element in the second planetary gear mechanism to the internal combustion engine; and a third clutch mechanism that selectively connects the reaction force element in the second planetary gear mechanism to the output member; A fourth clutch mechanism for selectively connecting the output element in the second planetary gear mechanism to the output member, and a second brake mechanism for selectively fixing the output element in the second planetary gear mechanism,
The second clutch mechanism and the fourth clutch mechanism are released, and the third clutch mechanism and the second brake mechanism are engaged, so that the torque output from the output element of the first planetary gear mechanism is second. An operation mode in which the output is increased / decreased by the planetary gear mechanism, and the first planetary mechanism is set by setting the second clutch mechanism and the fourth clutch mechanism to the engaged state and releasing the third clutch mechanism and the second brake mechanism. A hybrid vehicle configured to set a plurality of operation modes including an operation mode in which a torque output from an output element of a gear mechanism and a torque output from the internal combustion engine are combined and output. Drive device.
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