JP2005138802A - Drive device of hybrid car - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a drive device for a hybrid car capable of generating a high efficiency driving irrespective of the car speed or the load condition. <P>SOLUTION: The drive device of the hybrid car includes a power dividing mechanism 16 consisting of epicyclic gear mechanisms 14 and 15 of two-set, four-element system in which the ring gear 20 of the second epicyclic gear mechanism 15 is connected with the carrier 17 of the first epicyclic gear mechanism 14 and the carrier 21 of the second epicyclic gear mechanism 14 is connected with the ring gear 19 of the first epicyclic gear mechanism 14, and further is equipped with an engine 1 connected with the ring gear 19 of the power dividing mechanism 16, a first motor generator (MG1) 2 connected with a sun gear 18 of the power dividing mechanism 16, a third motor generator (MG31) 4 connected with a ring gear 20 of the power dividing mechanism 16, an output member 23 connected with a sun gear 22 of the power dividing mechanism 16, a second motor generator (MG2) 3 to adjust the driving force to the output member 23, and a driving force source changeover means to stop MG1 and actuate MG3 based on the operating condition of MG1. This precludes a drop of the power transmitting efficiency in the hybrid driving device. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、内燃機関に加えて、複数の駆動力源を有する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 drive device for a hybrid vehicle having a plurality of drive force sources in addition to an internal combustion engine.

従来、ハイブリッド車としては、例えば内燃機関に加えて電動機やモータ・ジェネレータを動力源として備えた車両が知られている。これらハイブリッド車では、遊星歯車機構の差動作用を利用して、内燃機関を最適運転点で駆動させるように、遊星歯車機構に接続された電動機もしくはモータ・ジェネレータで回転数制御をおこなう。   Conventionally, as a hybrid vehicle, for example, a vehicle including an electric motor or a motor / generator as a power source in addition to an internal combustion engine is known. In these hybrid vehicles, the differential action of the planetary gear mechanism is used to control the rotational speed with an electric motor or motor / generator connected to the planetary gear mechanism so as to drive the internal combustion engine at the optimum operating point.

また、駆動力やエンジンブレーキ力の過不足を電動機もしくはモータ・ジェネレータで補い、さらには減速時にエネルギの回生をおこなうことにより、内燃機関による排ガスを低減し、同時に燃費の向上を図るように構成されている。   In addition, it is configured to reduce the exhaust gas from the internal combustion engine and improve fuel efficiency at the same time by compensating for excess or deficiency of the driving force and engine braking force with an electric motor or motor generator and regenerating energy during deceleration. ing.

ハイブリッド車の一例が、特許文献１に記載されている。この駆動装置は、３要素による差動作用を有する遊星歯車機構に、エンジンと発電機と出力部材とが接続され、その出力部材に電気モータのトルクを加減するように構成されている。そして、車両の走行状態に合わせて発電機の回転数を連続的に変化させることで、エンジンの運転点を最適な運転点に保つことができるので、駆動装置全体としての燃費を向上させることができる。   An example of a hybrid vehicle is described in Patent Document 1. This driving device is configured such that an engine, a generator, and an output member are connected to a planetary gear mechanism having a differential action by three elements, and the torque of the electric motor is adjusted to the output member. And since the engine operating point can be kept at the optimum operating point by continuously changing the rotational speed of the generator according to the running state of the vehicle, it is possible to improve the fuel efficiency of the entire driving device. it can.

また、特許文献２には、エンジンと４回転要素となる二つの遊星歯車と三つのモータ・ジェネレータからなるハイブリッド車の駆動装置が記載されている。
特開平９−１１７０１０号公報 特開平１１ー３２１３５７号公報 Patent Document 2 describes a drive device for a hybrid vehicle that includes an engine, two planetary gears serving as four rotating elements, and three motors / generators.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-117010 JP-A-11-321357

特許文献１の発明では、駆動軸の回転数が大きくなったときは、発電機をモータとして力行運転して駆動軸の回転数を上昇させ、駆動軸の回転数より小さな回転数で原動機を運転可能とする。このとき発電機を力行するために必要な電力は電動機を発電機として機能させることにより賄われる。この場合、駆動軸に結合された電動機が回生発電した電力を用いて発電機が力行するため、発電機から駆動軸へ出力された動力の一部は再び電動機により電力として回生されることになる。つまり、一部の動力が発電機と電動機との間で循環することになる。一般に機械的な動力と電力との変換には装置の変換効率による損失が生じるため、上記のような動力循環が発生すると動力の一部が機械的動力・電力の損失によって失われる問題があった。   In the invention of Patent Document 1, when the rotational speed of the drive shaft increases, the power generator is operated as a motor to increase the rotational speed of the drive shaft, and the prime mover is operated at a rotational speed smaller than the rotational speed of the drive shaft. Make it possible. At this time, the electric power required to power the generator is provided by making the motor function as a generator. In this case, since the power generator uses the power regenerated by the electric motor coupled to the drive shaft, a part of the power output from the power generator to the drive shaft is regenerated as electric power again by the electric motor. . That is, a part of power is circulated between the generator and the electric motor. In general, conversion between mechanical power and electric power causes a loss due to the conversion efficiency of the device. Therefore, when the above power circulation occurs, there is a problem that a part of the power is lost due to the loss of mechanical power and electric power. .

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、車速や負荷の状態にかかわらず効率の良い運転が可能な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。   The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and an object of the present invention is to provide a hybrid vehicle drive device capable of efficient driving regardless of the vehicle speed and load state.

この発明は、第１の駆動力源の動作状態に応じて内燃機関または第１の駆動力源の接続位置を変更するものである。より具体的には、請求項１の発明は、内燃機関の出力トルクと複数の駆動力源とのトルクを合成・分配して駆動軸に出力する動力分割機構を有するハイブリッド車の駆動装置において、前記動力分割機構の入力要素に接続された内燃機関と、前記動力分割機構の第１反力要素に接続された第１の駆動力源と、前記動力分割機構の第２反力要素に接続された第３の駆動力源と、前記動力分割機構の出力要素に接続された出力部材と、前記出力部材に駆動力を加減する第２の駆動力源と、前記第１の駆動力源および第２の駆動力源の少なくともいずれか一方の動作状態に基づいて、前記第１の駆動力源を停止させ、前記第３の駆動力源を動作させる駆動力源切換手段とを有することを特徴とする駆動装置である。   The present invention changes the connection position of the internal combustion engine or the first driving force source in accordance with the operating state of the first driving force source. More specifically, the invention of claim 1 is directed to a hybrid vehicle drive device having a power split mechanism that synthesizes and distributes output torque of an internal combustion engine and torques of a plurality of drive force sources and outputs the resultant to the drive shaft. An internal combustion engine connected to the input element of the power split mechanism, a first driving force source connected to the first reaction force element of the power split mechanism, and a second reaction force element of the power split mechanism A third driving force source, an output member connected to the output element of the power split mechanism, a second driving force source for adjusting the driving force to the output member, the first driving force source and the first driving force source Driving force source switching means for stopping the first driving force source and operating the third driving force source based on the operating state of at least one of the two driving force sources. It is the drive device which does.

また、請求項２の発明は、内燃機関の出力トルクと複数の駆動力源とのトルクを合成・分配して駆動軸に出力する動力分割機構を有するハイブリッド車の駆動装置において、前記動力分割機構の入力要素に接続された内燃機関と、前記動力分割機構の第１反力要素と第２反力要素に接続された第１の駆動力源と、前記動力分割機構の出力要素に接続された出力部材と、前記出力部材に駆動力を加減する第２の駆動力源と、前記第１の駆動力源および第２の駆動力源のいずれか一方の動作状態に基づいて、前記第１反力要素と前記第２反力要素とのいずれか回転数の高い方の反力要素を選択的に第１駆動力源に連結する第１選択連結機構とを有す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, there is provided a drive device for a hybrid vehicle having a power split mechanism that combines and distributes output torque of an internal combustion engine and torques of a plurality of drive force sources and outputs the resultant to the drive shaft. An internal combustion engine connected to the input element, a first reaction force element connected to the first reaction force element and the second reaction force element of the power split mechanism, and an output element connected to the output element of the power split mechanism Based on the operating state of the output member, the second driving force source for adjusting the driving force to the output member, and one of the first driving force source and the second driving force source, A driving apparatus comprising: a first selective coupling mechanism that selectively couples a reaction element having a higher rotational speed of the force element and the second reaction force element to a first driving force source. is there.

さらに、請求項３の発明は、第１の遊星歯車機構のキャリアに第２の遊星歯車機構のリングギヤが接続され、かつ第１の遊星歯車機構のリングギヤに第２の遊星歯車機構のキャリアが接続されている２組４要素の遊星歯車機構からなる動力分割機構を備えるハイブリッド車の駆動装置において、前記動力分割機構の入力要素に接続された内燃機関と、前記動力分割機構の第１反力要素と第２反力要素に接続された第１の駆動力源と、前記動力分割機構の出力要素に接続された出力部材と、前記出力部材に駆動力を加減する第２の駆動力源と、前記第１の駆動力源および第２の駆動力源のいずれか一方の動作状態に基づいて、前記第１反力要素と前記第２反力要素とのいずれか回転数の高い方の反力要素を選択的に第１駆動力源に連結する第１選択連結機構とを有することを特徴とする駆動装置である。   Furthermore, in the invention of claim 3, the ring gear of the second planetary gear mechanism is connected to the carrier of the first planetary gear mechanism, and the carrier of the second planetary gear mechanism is connected to the ring gear of the first planetary gear mechanism. In the hybrid vehicle drive device having a power split mechanism composed of two sets of four-element planetary gear mechanisms, an internal combustion engine connected to an input element of the power split mechanism, and a first reaction force element of the power split mechanism A first driving force source connected to the second reaction force element; an output member connected to the output element of the power split mechanism; a second driving force source for adjusting the driving force to the output member; Based on the operating state of one of the first driving force source and the second driving force source, one of the first reaction force element and the second reaction force element having the higher rotational speed A first for selectively coupling the element to the first driving force source; A drive device, characterized in that it comprises a-option connection mechanism.

また、請求項４の発明は、請求項２または３において、前記第１選択連結機構が、前記第１反力要素と前記第２反力要素とのいずれか回転数の高い方の反力要素と第１駆動力源とを接続するワンウェイクラッチであることを特徴とする駆動装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect, the first selective coupling mechanism includes a reaction force element having a higher rotational speed of the first reaction force element and the second reaction force element. And a first driving force source.

さらに、請求項５の発明は、内燃機関の出力トルクと複数の駆動力源とのトルクを合成・分配して駆動軸に出力する動力分割機構を有するハイブリッド車の駆動装置において、前記動力分割機構の第１入力要素または第２入力要素とに接続された内燃機関と、前記動力分割機構の反力要素に接続された第１の駆動力源と、前記動力分割機構の出力要素に接続された出力部材と、前記出力部材に駆動力を加減する第２の駆動力源と、前記第１の駆動力源および第２の駆動力源の少なくともいずれか一方の動作状態に基づいて、前記第１入力要素と第２入力要素とのいずれか回転数の低い方の入力要素を選択的に内燃機関に連結する第２選択連結機構とを有することを特徴とする駆動装置である。   Further, the invention of claim 5 is directed to a hybrid vehicle drive device having a power split mechanism that combines and distributes output torque of an internal combustion engine and torques of a plurality of drive force sources and outputs the resultant to the drive shaft. An internal combustion engine connected to the first input element or the second input element, a first driving force source connected to the reaction force element of the power split mechanism, and an output element of the power split mechanism Based on the operating state of at least one of the output member, the second driving force source that adjusts the driving force to the output member, and the first driving force source and the second driving force source, A drive device comprising: a second selective coupling mechanism that selectively couples the input element having the lower rotational speed of the input element and the second input element to the internal combustion engine.

また、請求項６の発明は、第１の遊星歯車機構のキャリアに第２の遊星歯車機構のリングギヤが接続され、かつ第１の遊星歯車機構のリングギヤに第２の遊星歯車機構のキャリアが接続されている２組４要素の遊星歯車機構からなる動力分割機構を備えるハイブリッド車の駆動装置において、前記動力分割機構の第１入力要素または第２入力要素とに接続された内燃機関と、前記動力分割機構の反力要素に接続された第１の駆動力源と、前記動力分割機構の出力要素に接続された出力部材と、前記出力部材に駆動力を加減する第２の駆動力源と、前記第１の駆動力源および第２の駆動力源の少なくともいずれか一方の動作状態に基づいて、前記第１入力要素と第２入力要素とのいずれか回転数の低い方の入力要素を選択的に内燃機関に連結する第２選択連結機構とを有することを特徴とする駆動装置である。   In the invention of claim 6, the ring gear of the second planetary gear mechanism is connected to the carrier of the first planetary gear mechanism, and the carrier of the second planetary gear mechanism is connected to the ring gear of the first planetary gear mechanism. A drive device for a hybrid vehicle comprising a power split mechanism comprising two sets of four-element planetary gear mechanisms, the internal combustion engine connected to the first input element or the second input element of the power split mechanism, and the power A first driving force source connected to the reaction force element of the split mechanism; an output member connected to the output element of the power split mechanism; a second driving force source that adjusts the driving force to the output member; Based on the operating state of at least one of the first driving force source and the second driving force source, the input element with the lower rotational speed of the first input element and the second input element is selected. Connected to internal combustion engine A driving apparatus characterized by a second selection connecting mechanism.

さらに、請求項７の発明は、請求項５または６において、前記第２選択連結機構が前記出力要素の回転数と前記反力要素の回転数とが等しくなったときに、前記第１入力要素と前記第２入力要素とのいずれか回転数の低い方の入力要素と内燃機関とを接続するワンウェイクラッチであることを特徴とする請求項５または６に記載の駆動装置である。   Further, the invention according to claim 7 is the first input element according to claim 5 or 6, wherein when the second selective coupling mechanism makes the rotational speed of the output element equal to the rotational speed of the reaction force element. 7. The drive device according to claim 5, wherein the drive device is a one-way clutch that connects an input element having a lower rotational speed of the second input element and the internal combustion engine. 8.

請求項１の発明によれば、第１の駆動力源が負回転になった場合、すなわち、動力循環状態などの伝達効率が低下する状態となった場合には、第１の駆動力源に換わって、第３の駆動力源が動作する。したがって、動力伝達効率の低下を回避することができる。   According to the first aspect of the present invention, when the first driving force source is negatively rotated, that is, when the transmission efficiency such as the power circulation state is reduced, the first driving force source is Instead, the third driving force source operates. Therefore, a decrease in power transmission efficiency can be avoided.

また、請求項２ないし４のいずれかの発明によれば、第１の駆動力源が負回転になった場合は、第１の駆動力源が現在の反力要素とは異なる反力要素に切り換えられる。切換前の反力要素と出力要素とのギヤ比は、切換後の反力要素と出力要素とのギヤ比に比べ大きいので、反力要素を切り換えることで、相対的にギヤ比は小さくなる。したがって、第１駆動力源の回転数が負回転となることを回避し、動力伝達効率の低下を抑制することができる。また、ワンウェイクラッチを使用することで、機構部品の追加のみで上記の制御をおこなうことができ、電子制御装置の負担を低減することができる。   According to the invention of any one of claims 2 to 4, when the first driving force source is negatively rotated, the first driving force source is changed to a reaction force element different from the current reaction force element. Can be switched. Since the gear ratio between the reaction force element and the output element before switching is larger than the gear ratio between the reaction force element and the output element after switching, the gear ratio becomes relatively small by switching the reaction force element. Therefore, it can avoid that the rotation speed of a 1st driving force source turns into negative rotation, and can suppress the fall of power transmission efficiency. Moreover, by using a one-way clutch, the above-described control can be performed only by adding mechanical parts, and the burden on the electronic control device can be reduced.

さらに、請求項５ないし７のいずれかの発明によれば、第１の駆動力源が負回転になった場合は、内燃機関が現在の入力要素とは異なる入力要素に切り換えられる。切換前の入力要素と出力要素とのギヤ比は、切換後の入力要素と出力要素とのギヤ比に比べ大きいので、入力要素を切り換えることで、相対的にギヤ比は小さくなる。したがって、第１駆動力源の回転数が負回転となることを回避し、動力伝達効率の低下を抑制することができる。また、ワンウェイクラッチを使用することで、機構部品の追加のみで上記の制御をおこなうことができ、電子制御装置の負担を低減することができる。   Furthermore, according to any one of claims 5 to 7, when the first driving force source is negatively rotated, the internal combustion engine is switched to an input element different from the current input element. Since the gear ratio between the input element and the output element before switching is larger than the gear ratio between the input element and the output element after switching, the gear ratio becomes relatively small by switching the input element. Therefore, it can avoid that the rotation speed of a 1st driving force source turns into negative rotation, and can suppress the fall of power transmission efficiency. Moreover, by using a one-way clutch, the above-described control can be performed only by adding mechanical parts, and the burden on the electronic control device can be reduced.

つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。図１はこの発明の対象とする車両の駆動装置を概念的に示すスケルトン図である。本駆動装置は、エンジン１と、第１モータ・ジェネレータ２と、このエンジン１の動力を第１モータ・ジェネレータ２および出力部材２３に分配する動力分割機構１６と、第２モータ・ジェネレータ３と、第３モータ・ジェネレータ４とを主体として構成されている。   Next, the present invention will be described based on specific examples. FIG. 1 is a skeleton diagram conceptually showing a vehicle drive apparatus to which the present invention is applied. The drive device includes an engine 1, a first motor / generator 2, a power split mechanism 16 that distributes the power of the engine 1 to the first motor / generator 2 and the output member 23, a second motor / generator 3, The third motor / generator 4 is mainly used.

エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、着火時期などの運転状態を電気的に制御できるように構成されている。そのエンジン１の制御は、例えば、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＥＣＵ）１００によっておこなうように構成されている。   The engine 1 is a known power unit that outputs power by burning fuel such as a gasoline engine or a diesel engine, and electrically operates the operating state such as a throttle opening (intake amount), a fuel supply amount, and an ignition timing. It is configured to be controllable. The engine 1 is controlled by, for example, an electronic control unit (ECU) 100 mainly composed of a microcomputer.

また、第１モータ・ジェネレータ２は、例えば同期電動機を用いることが可能であり、この第１モータ・ジェネレータ２は、電動機としての機能と発電機としての機能とを生じるように構成されている。さらに第１モータ・ジェネレータ２にはインバータ（図示せず）を介してバッテリー（図示せず）が電気的に接続されている。そして、前記インバータ（図示せず）を電子制御装置（ＥＣＵ）１００により制御することにより、第１モータ・ジェネレータ２の出力トルクあるいは回生トルクを適宜に設定するようになっている。なお、第１モータジェネレータ２のステータ１１はケーシング（図示せず）に固定されており、回転しないようになっている。   The first motor / generator 2 can use, for example, a synchronous motor, and the first motor / generator 2 is configured to generate a function as an electric motor and a function as a generator. Further, a battery (not shown) is electrically connected to the first motor / generator 2 via an inverter (not shown). The inverter (not shown) is controlled by an electronic control unit (ECU) 100 to appropriately set the output torque or regenerative torque of the first motor / generator 2. The stator 11 of the first motor generator 2 is fixed to a casing (not shown) so as not to rotate.

図１に示す例においては、動力分割機構１６は第１遊星歯車機構１４と第２遊星歯車機構１５とから構成されている。すなわち、動力分割機構１６は２組４要素の遊星歯車機構から構成されている。   In the example shown in FIG. 1, the power split mechanism 16 includes a first planetary gear mechanism 14 and a second planetary gear mechanism 15. That is, the power split mechanism 16 is composed of two sets of four-element planetary gear mechanisms.

第１遊星歯車機構１４は、外歯歯車であるサンギヤ１８と、そのサンギヤ１８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１９と、これらサンギヤ１８とリングギヤ１９とに噛合し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ア１７とを三つの回転要素として差動作用を生じる公知の歯車機構である。   The first planetary gear mechanism 14 meshes with a sun gear 18 that is an external gear, a ring gear 19 that is an internal gear disposed concentrically with the sun gear 18, and the sun gear 18 and the ring gear 19. This is a known gear mechanism that generates a differential action using the carrier 17 holding the pinion gear so as to rotate and revolve freely as three rotating elements.

第２遊星歯車機構１５も同様に、外歯歯車であるサンギヤ２２と、そのサンギヤ２２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２０と、これらサンギヤ２２とリングギヤ２０とに噛合し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ア２１とを三つの回転要素として差動作用を生じる公知の歯車機構である。   Similarly, the second planetary gear mechanism 15 meshes with the sun gear 22 that is an external gear, the ring gear 20 that is an internal gear disposed concentrically with the sun gear 22, and the sun gear 22 and the ring gear 20. This is a known gear mechanism that generates a differential action with the carrier 21 that holds the pinion gear that rotates and revolves as three rotating elements.

そして、第１遊星歯車機構１４のキャリア１７と第２遊星歯車機構１５のリングギヤ２０とが連結され、さらに、第２遊星歯車機構１５のキャリア２１と第１遊星歯車機構１４のリングギヤ１９とが連結されている。   The carrier 17 of the first planetary gear mechanism 14 and the ring gear 20 of the second planetary gear mechanism 15 are connected, and the carrier 21 of the second planetary gear mechanism 15 and the ring gear 19 of the first planetary gear mechanism 14 are connected. Has been.

第１遊星歯車機構１４のサンギヤ１８には第１モータ・ジェネレータ２のロータ８が連結されている。すなわちこのサンギヤ１８が第１反力要素となっている。そして第１遊星歯車機構１４のキャリア１７および第２遊星歯車機構１５のリングギヤ２０が第２反力要素とされ、キャリア１７に第３モータ・ジェネレータ４が連結されている。すなわち、第１モータ・ジェネレータ２の駆動状態に応じて、第１モータ・ジェネレータ２と第３モータ・ジェネレータ４とを切り換えて反力受けとすることができるようになっている。   The sun gear 18 of the first planetary gear mechanism 14 is connected to the rotor 8 of the first motor / generator 2. That is, the sun gear 18 is a first reaction force element. The carrier 17 of the first planetary gear mechanism 14 and the ring gear 20 of the second planetary gear mechanism 15 are the second reaction force elements, and the third motor / generator 4 is connected to the carrier 17. That is, the first motor / generator 2 and the third motor / generator 4 can be switched to be a reaction force receiver in accordance with the driving state of the first motor / generator 2.

出力要素である第２遊星歯車機構１５のサンギヤ２２には出力部材２３が連結されている。そして、出力部材２３はディファレンシャル６と連結され、ディファレンシャル６はドライブシャフト７を介して車輪５と連結されている。また、第２モータ・ジェネレータ３のロータ１０も出力部材２３に連結され、動力分割機構１６からの出力トルクに第２モータ・ジェネレータ３からの出力トルクを加減するようになっている。   An output member 23 is connected to the sun gear 22 of the second planetary gear mechanism 15 which is an output element. The output member 23 is connected to the differential 6, and the differential 6 is connected to the wheel 5 via the drive shaft 7. The rotor 10 of the second motor / generator 3 is also connected to the output member 23 so as to add or subtract the output torque from the second motor / generator 3 to the output torque from the power split mechanism 16.

さらに前記第２モータ・ジェネレータ３は、インバータ（図示せず）を経由してバッテリー（図示せず）に接続されている。そして、マイクロコンピュータを主体とする電子制御装置（ＥＣＵ）１００によりインバータを制御することにより、第２モータ・ジェネレータ３の力行および回生ならびにそれぞれの場合におけるトルクおよび回転数を制御するように構成されている。なお、第２モータ・ジェネレータ３のステータ１３はケーシング（図示せず）に固定されている。   Further, the second motor / generator 3 is connected to a battery (not shown) via an inverter (not shown). The electronic control unit (ECU) 100 mainly composed of a microcomputer controls the inverter to control the power running and regeneration of the second motor / generator 3 and the torque and the rotational speed in each case. Yes. The stator 13 of the second motor / generator 3 is fixed to a casing (not shown).

エンジン１の最適燃費運転は、第１モータ・ジェネレータ２の回転数を高低に変化させることにより、エンジン１の回転数を連続的に（無段階に）変化させることでおこなわれる。すなわち、エンジン１の回転数を例えば燃費が最もよい回転数に設定する無段変速制御は、第１モータ・ジェネレータ２の回転数を制御することによっておこなうことができる。なお、このように遊星歯車機構１４により構成された動力分割機構１６を用いて動力を分配する方式のハイブリッド駆動装置は機械分配式ハイブリッド駆動装置と呼ばれる。   The optimum fuel efficiency operation of the engine 1 is performed by changing the rotation speed of the engine 1 continuously (steplessly) by changing the rotation speed of the first motor / generator 2 to high or low. That is, the continuously variable transmission control for setting the rotational speed of the engine 1 to, for example, the rotational speed with the best fuel efficiency can be performed by controlling the rotational speed of the first motor / generator 2. A hybrid drive device that distributes power using the power split mechanism 16 configured by the planetary gear mechanism 14 in this way is called a mechanically distributed hybrid drive device.

次に、モータ・ジェネレータ２，４の切換制御について図２と図３とを使用して説明する。図２は入力要素の切換制御を示すフローチャートである。また、図３はこの実施例における共線図である。なお、図２または図３において、「ＭＧ１」は第１モータ・ジェネレータ２を表し、「ＭＧ２」は第２モータ・ジェネレータ３を表す。また「ＭＧ３」は第３モータ・ジェネレータ４を表し、「ＥＮＧ」はエンジン１を表す。   Next, switching control of the motor / generators 2 and 4 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing input element switching control. FIG. 3 is a collinear diagram in this embodiment. 2 or 3, “MG1” represents the first motor / generator 2, and “MG2” represents the second motor / generator 3. “MG3” represents the third motor / generator 4, and “ENG” represents the engine 1.

まず、第１モータ・ジェネレータ２の回転数が負回転となったか否かを判断する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１で肯定的に判断されると、第１モータ・ジェネレータ２は零トルク制御がおこなわれる（ステップＳ１２）。つまり、第１モータ・ジェネレータ２は実質的に動作が停止する。そして、第３モータ・ジェネレータ４が動作し、第１モータ・ジェネレータ２と第３モータ・ジェネレータ４との切換がおこなわれる（ステップＳ１３）。ここで、第３モータ・ジェネレータ４の回転数が負回転である場合には逆転力行状態であり、第３モータ・ジェネレータ４の回転数が正回転の場合は発電状態である。   First, it is determined whether or not the rotational speed of the first motor / generator 2 is negative (step S11). If a positive determination is made in step S11, the first motor / generator 2 is subjected to zero torque control (step S12). That is, the operation of the first motor / generator 2 is substantially stopped. Then, the third motor / generator 4 is operated to switch between the first motor / generator 2 and the third motor / generator 4 (step S13). Here, when the rotation speed of the third motor / generator 4 is negative rotation, it is in the reverse power running state, and when the rotation speed of the third motor / generator 4 is positive rotation, it is in the power generation state.

一方、ステップＳ１１で否定的に判断されると、第３モータ・ジェネレータ４はエンジン１の反力を受け、電力を発生させる（ステップＳ１４）。そして、第３モータ・ジェネレータ４は零トルク制御がおこなわれ、実質的に動作が停止する（ステップＳ１５）。   On the other hand, if a negative determination is made in step S11, the third motor / generator 4 receives the reaction force of the engine 1 and generates electric power (step S14). Then, the third motor / generator 4 is subjected to zero torque control and substantially stops operating (step S15).

次に、図３に示す共線図を使用して、入力要素の切換について説明する。車速、すなわち出力回転数が上昇すると、第１モータ・ジェネレータ２の回転数は低下し、ついには、直線（ａ）で示すように、負回転となる。この状態では、動力循環等が発生し、駆動装置の動力伝達効率が低下する。そこで、第１モータ・ジェネレータ２が負回転となった場合に、第１モータ・ジェネレータ２の回転を停止させ、エンジン１の反力を第３モータ・ジェネレータ４で受けることにより、直線（ｂ）に示す状態となり、第１モータ・ジェネレータ２の負回転状態を回避することができる。   Next, switching of input elements will be described using the alignment chart shown in FIG. When the vehicle speed, that is, the output rotational speed increases, the rotational speed of the first motor / generator 2 decreases, and finally becomes negative rotation as shown by the straight line (a). In this state, power circulation or the like occurs, and the power transmission efficiency of the drive device decreases. Therefore, when the first motor / generator 2 is negatively rotated, the rotation of the first motor / generator 2 is stopped, and the reaction force of the engine 1 is received by the third motor / generator 4 so that the straight line (b) Thus, the negative rotation state of the first motor / generator 2 can be avoided.

すなわち、第１モータ・ジェネレータ２が負回転になった場合、すなわち、動力循環状態などの伝達効率が低下する状態となった場合には、第１モータ・ジェネレータ２に代わって、第３モータ・ジェネレータ４で、エンジン１の反力により発電がおこなわれる。したがって、動力伝達効率の低下を回避することができる。   That is, when the first motor / generator 2 is negatively rotated, that is, when the transmission efficiency such as the power circulation state is reduced, the third motor / generator 2 is replaced with the third motor / generator 2. The generator 4 generates power by the reaction force of the engine 1. Therefore, a decrease in power transmission efficiency can be avoided.

つぎに、この発明の対象となる駆動装置の他の実施例を以下に説明する。図４は、この発明の対象とする他の例の車両の駆動装置を概念的に示すスケルトン図である。なお、図４の実施例において図１の構成と同じ構成については図１と同じ符号を付してある。また、図４に示す実施例は、図１に示す実施例の変形例であり、図１の構成と同じ部分について得られる作用・効果は同一である。   Next, another embodiment of the drive device that is the subject of the present invention will be described below. FIG. 4 is a skeleton diagram conceptually showing another example of a vehicle drive apparatus as a subject of the present invention. In the embodiment of FIG. 4, the same components as those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those of FIG. Further, the embodiment shown in FIG. 4 is a modification of the embodiment shown in FIG. 1, and the operations and effects obtained for the same parts as those in the configuration of FIG. 1 are the same.

図４に示す例においては、動力分割機構３２は第１遊星歯車機構２４と第２遊星歯車機構２５とから構成されている。また二つのモータ・ジェネレータ２，３から構成されている。すなわち、動力分割機構３２は２組４要素の遊星歯車機構から構成されている。   In the example shown in FIG. 4, the power split mechanism 32 includes a first planetary gear mechanism 24 and a second planetary gear mechanism 25. It is also composed of two motor generators 2 and 3. That is, the power split mechanism 32 is composed of two sets of four-element planetary gear mechanisms.

第１遊星歯車機構２４は、外歯歯車であるサンギヤ３１と、そのサンギヤ３１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２９と、これらサンギヤ３１とリングギヤ２９とに噛合し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ア３０とを三つの回転要素として差動作用を生じる公知の歯車機構である。   The first planetary gear mechanism 24 meshes with a sun gear 31 that is an external gear, a ring gear 29 that is an internal gear disposed concentrically with the sun gear 31, and the sun gear 31 and the ring gear 29. This is a known gear mechanism that generates a differential action using the carrier 30 that holds the pinion gear so as to rotate and revolve freely as three rotating elements.

第２遊星歯車機構２５も同様に、外歯歯車であるサンギヤ２６と、そのサンギヤ２６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２８と、これらサンギヤ２６とリングギヤ２８とに噛合し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ア２７とを三つの回転要素として差動作用を生じる公知の歯車機構である。   Similarly, the second planetary gear mechanism 25 meshes with a sun gear 26 that is an external gear, a ring gear 28 that is an internal gear disposed concentrically with the sun gear 26, and the sun gear 26 and the ring gear 28. This is a known gear mechanism that generates a differential action using the carrier 27 that holds the pinion gear that rotates and revolves as three rotating elements.

そして、第１遊星歯車機構２４のキャリア３０と第２遊星歯車機構２５のリングギヤ２８とが連結され、さらに、第２遊星歯車機構２５のキャリア２７と第１遊星歯車機構２４のリングギヤ２９とが連結されている。   The carrier 30 of the first planetary gear mechanism 24 and the ring gear 28 of the second planetary gear mechanism 25 are coupled, and the carrier 27 of the second planetary gear mechanism 25 and the ring gear 29 of the first planetary gear mechanism 24 are coupled. Has been.

第１遊星歯車機構２４のリングギヤ２９にはエンジン１が連結されている。すなわちこのリングギヤ２９が入力要素となっている。そして第１遊星歯車機構２４のキャリア３０にはクラッチＣ２を介して第１モータ・ジェネレータ２のロータ８が連結され、第１遊星歯車機構２４のサンギヤ３１にもクラッチＣ１を介して第１モータ・ジェネレータ２のロータ８が連結されている。すなわち、第１の反力要素であるキャリア３０と第２の反力要素であるサンギヤ３１とを第１モータ・ジェネレータ２に選択的に切換えて連結できるようになっている。また、出力要素である第２遊星歯車機構のサンギヤ２６には出力部材２３が連結されている。   The engine 1 is connected to the ring gear 29 of the first planetary gear mechanism 24. That is, the ring gear 29 is an input element. The rotor 8 of the first motor / generator 2 is connected to the carrier 30 of the first planetary gear mechanism 24 via the clutch C2, and the sun motor 31 of the first planetary gear mechanism 24 is also connected to the sun motor 31 via the clutch C1. The rotor 8 of the generator 2 is connected. That is, the carrier 30 as the first reaction force element and the sun gear 31 as the second reaction force element can be selectively switched and connected to the first motor / generator 2. An output member 23 is connected to the sun gear 26 of the second planetary gear mechanism that is an output element.

次に、反力要素の切換制御について図５と図６とを使用して説明する。図５は入力要素の切換制御を示すフローチャートである。また、図６はこの実施例における共線図である。なお、図５または図６において、「ＭＧ１」は第１モータ・ジェネレータ２を表し、「ＭＧ２」は第２モータ・ジェネレータ３を表す。また「ＥＮＧ」はエンジン１を表す。   Next, the reaction force element switching control will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a flowchart showing input element switching control. FIG. 6 is a collinear diagram in this embodiment. In FIG. 5 or 6, “MG1” represents the first motor / generator 2, and “MG2” represents the second motor / generator 3. “ENG” represents the engine 1.

まず、第１モータ・ジェネレータ２の回転数が負回転となったか否かを判断する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１で肯定的に判断されると、クラッチＣ１が解放されると同時にクラッチＣ２が係合される（ステップＳ２２）。これにより、第１モータ・ジェネレータ２の連結が、第１遊星歯車機構２４のサンギヤ３１から第１遊星歯車機構２４のキャリア３０に切り換えられる。そして切換が完了するとこのルーチンを抜ける。   First, it is determined whether or not the rotational speed of the first motor / generator 2 is negative (step S21). If a positive determination is made in step S21, the clutch C1 is released and the clutch C2 is engaged at the same time (step S22). As a result, the connection of the first motor / generator 2 is switched from the sun gear 31 of the first planetary gear mechanism 24 to the carrier 30 of the first planetary gear mechanism 24. When the switching is completed, the routine is exited.

一方、ステップＳ２１で否定的に判断されると、クラッチＣ１が係合され、同時にクラッチＣ２が解放される（ステップＳ２３）。これにより、第１モータ・ジェネレータ２の連結が、第１遊星歯車機構２４のキャリア３０から第１遊星歯車機構２４のサンギヤ３１に切り換えられる。そして切換が完了するとこのルーチンを抜ける。   On the other hand, if a negative determination is made in step S21, the clutch C1 is engaged and at the same time the clutch C2 is released (step S23). As a result, the connection of the first motor / generator 2 is switched from the carrier 30 of the first planetary gear mechanism 24 to the sun gear 31 of the first planetary gear mechanism 24. When the switching is completed, the routine is exited.

次に、図６に示す共線図を使用して、入力要素の切換について説明する。車速、すなわち出力回転数が上昇すると、第１モータ・ジェネレータ２の回転数は低下し、ついには、直線（ａ）で示すように、負回転となる。この状態では、動力循環等が発生し、駆動装置の動力伝達効率が低下する。そこで、第１モータ・ジェネレータ２が負回転となった場合には、第１モータ・ジェネレータ２の動力分割機構３２への接続位置を第１遊星歯車機構２４のサンギヤ３１から第１遊星歯車機構２４のキャリア３０に切り換えることで、直線（ｂ）に示す状態となり、第１モータ・ジェネレータ２の負回転状態を回避することができる。   Next, switching of input elements will be described using the alignment chart shown in FIG. When the vehicle speed, that is, the output rotational speed increases, the rotational speed of the first motor / generator 2 decreases, and finally becomes negative rotation as shown by the straight line (a). In this state, power circulation or the like occurs, and the power transmission efficiency of the drive device decreases. Therefore, when the first motor / generator 2 is negatively rotated, the connection position of the first motor / generator 2 to the power split mechanism 32 is changed from the sun gear 31 of the first planetary gear mechanism 24 to the first planetary gear mechanism 24. By switching to the carrier 30, the state shown in the straight line (b) is obtained, and the negative rotation state of the first motor / generator 2 can be avoided.

すなわち、第１モータ・ジェネレータ２が負回転になった場合は、第１モータ・ジェネレータ２の接続位置が第１遊星歯車機構２４のサンギヤ３１から第１遊星歯車機構２４のキャリア３０に切り換えられる。したがって、第１モータ・ジェネレータ２の回転数が負回転となることを回避し、動力伝達効率の低下を抑制することができる。   That is, when the first motor / generator 2 rotates negatively, the connection position of the first motor / generator 2 is switched from the sun gear 31 of the first planetary gear mechanism 24 to the carrier 30 of the first planetary gear mechanism 24. Therefore, it is possible to avoid the rotation speed of the first motor / generator 2 from being negative and to suppress the reduction in power transmission efficiency.

つぎに、この発明の対象となる駆動装置の第３の実施例を以下に説明する。図７は、この発明の対象とする他の例の車両の駆動装置を概念的に示すスケルトン図である。なお、図７の実施例において図４の構成と同じ構成については図４と同じ符号を付してある。また、図７に示す実施例は、図４に示す実施例の変形例であり、図４の構成と同じ部分について得られる作用・効果は同一である。   Next, a description will be given of a third embodiment of the drive device that is the subject of the present invention. FIG. 7 is a skeleton diagram conceptually showing another example of a vehicle drive apparatus to which the present invention is applied. In the embodiment of FIG. 7, the same components as those of FIG. 4 are denoted by the same reference numerals as those of FIG. Further, the embodiment shown in FIG. 7 is a modification of the embodiment shown in FIG. 4, and the actions and effects obtained for the same parts as the configuration of FIG. 4 are the same.

第１遊星歯車機構２４のキャリア３０にはワンウェイクラッチＦ２を介して第１モータ・ジェネレータ２のロータ８が連結され、第１遊星歯車機構２４のサンギヤ３１にもワンウェイクラッチＦ１を介して第１モータ・ジェネレータ２のロータ８が連結されている。すなわち、第１の反力要素であるキャリア３０と第２の反力要素であるサンギヤ３１とを第１モータ・ジェネレータ２に選択的に切換えて連結できるようになっている。なお、これらワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２の切換は全ての回転する構成要素が同一の回転数となったときに自動的に行われる。   The rotor 8 of the first motor / generator 2 is connected to the carrier 30 of the first planetary gear mechanism 24 via a one-way clutch F2, and the first motor is also connected to the sun gear 31 of the first planetary gear mechanism 24 via the one-way clutch F1. The rotor 8 of the generator 2 is connected. That is, the carrier 30 as the first reaction force element and the sun gear 31 as the second reaction force element can be selectively switched and connected to the first motor / generator 2. The one-way clutches F1 and F2 are automatically switched when all the rotating components have the same rotational speed.

ワンウェイクラッチを使用することで、上記図５および図６に記載の制御を電子制御装置１００のプログラムによらずにおこなうことができる。すなわち、電子制御装置１００の負担を軽減することができる。   By using the one-way clutch, the control described in FIGS. 5 and 6 can be performed without depending on the program of the electronic control unit 100. That is, the burden on the electronic control device 100 can be reduced.

つぎに、この発明の対象となる駆動装置の第４の実施例を以下に説明する。図８は、この発明の対象とする他の例の車両のパワートレーンを概念的に示すスケルトン図である。なお、図８の実施例において図１の構成と同じ構成については図１と同じ符号を付してある。また、図８に示す実施例は、図１に示す実施例の変形例であり、図１の構成と同じ部分について得られる作用・効果は同一である。   Next, a description will be given of a fourth embodiment of the drive apparatus that is an object of the present invention. FIG. 8 is a skeleton diagram conceptually showing a power train of a vehicle according to another example of the present invention. In the embodiment of FIG. 8, the same components as those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those of FIG. Further, the embodiment shown in FIG. 8 is a modification of the embodiment shown in FIG. 1, and the operations and effects obtained for the same parts as those in the configuration of FIG. 1 are the same.

図１に示す例においては、動力分割機構４１は第１遊星歯車機構３９と第２遊星歯車機構１２とから構成されている。また、二つのモータ・ジェネレータ２，３で構成されている。すなわち、動力分割機構４１は２組４要素の遊星歯車機構から構成されている。   In the example shown in FIG. 1, the power split mechanism 41 includes a first planetary gear mechanism 39 and a second planetary gear mechanism 12. Further, it is composed of two motor generators 2 and 3. That is, the power split mechanism 41 is composed of two sets of four-element planetary gear mechanisms.

第１遊星歯車機構３９は、外歯歯車であるサンギヤ３８と、そのサンギヤ３８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３６と、これらサンギヤ３８とリングギヤ３６とに噛合し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ア３７とを三つの回転要素として差動作用を生じる公知の歯車機構である。   The first planetary gear mechanism 39 meshes with a sun gear 38 that is an external gear, a ring gear 36 that is an internal gear disposed concentrically with the sun gear 38, and the sun gear 38 and the ring gear 36. This is a known gear mechanism that generates a differential action with the carrier 37 that holds the pinion gear so as to rotate and revolve freely as three rotating elements.

第２遊星歯車機構４０も同様に、外歯歯車であるサンギヤ３３と、そのサンギヤ３３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３５と、これらサンギヤ３３とリングギヤ３５とに噛合し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ア３７とを三つの回転要素として差動作用を生じる公知の歯車機構である。   Similarly, the second planetary gear mechanism 40 meshes with the sun gear 33 that is an external gear, the ring gear 35 that is an internal gear disposed concentrically with the sun gear 33, and the sun gear 33 and the ring gear 35. This is a known gear mechanism that generates a differential action by using a carrier 37 that holds the pinion gear that rotates and revolves as three rotating elements.

そして、第１遊星歯車機構３９のキャリア３７と第２遊星歯車機構４０のリングギヤ３５とが連結され、さらに、第２遊星歯車機構４０のキャリア３４と第１遊星歯車機構３９のリングギヤ３６が連結されている。   The carrier 37 of the first planetary gear mechanism 39 and the ring gear 35 of the second planetary gear mechanism 40 are connected, and the carrier 34 of the second planetary gear mechanism 40 and the ring gear 36 of the first planetary gear mechanism 39 are connected. ing.

第１遊星歯車機構３９のサンギヤ３８は第１モータ・ジェネレータ２のロータ９が連結されている。すなわちこのサンギヤ３８が反力要素となっている。そして第１遊星歯車機構３９のキャリア３７にはクラッチＣ４を介してエンジン１が連結され、第１遊星歯車機構３９のリングギヤ３６にもクラッチＣ３を介してエンジン１が連結されている。すなわち、第１の入力要素であるキャリア３７と第２の入力要素であるリングギヤ３６とをエンジン１に選択的に切換えて連結できるようになっている。また、出力要素である第２遊星歯車機構４０のサンギヤ３３には出力部材２３が連結されている。   The sun gear 38 of the first planetary gear mechanism 39 is connected to the rotor 9 of the first motor / generator 2. That is, the sun gear 38 is a reaction force element. The engine 1 is connected to the carrier 37 of the first planetary gear mechanism 39 via the clutch C4, and the engine 1 is also connected to the ring gear 36 of the first planetary gear mechanism 39 via the clutch C3. That is, the carrier 37 as the first input element and the ring gear 36 as the second input element can be selectively switched and connected to the engine 1. The output member 23 is coupled to the sun gear 33 of the second planetary gear mechanism 40 that is an output element.

次に、入力要素の切換制御について図９と図１０とを使用して説明する。図９は入力要素の切換制御を示すフローチャートである。また、図１０はこの実施例における共線図である。なお、図９または図１０において、「ＭＧ１」は第１モータ・ジェネレータ２を表し、「ＭＧ２」は第２モータ・ジェネレータ３を表す。また「ＥＮＧ」はエンジン１を表す。   Next, input element switching control will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a flowchart showing input element switching control. FIG. 10 is a collinear diagram in this embodiment. 9 or 10, “MG1” represents the first motor / generator 2, and “MG2” represents the second motor / generator 3. “ENG” represents the engine 1.

まず、第１モータ・ジェネレータ２の回転数が所定値αを下回ったか否かを判断する（ステップＳ３１）。すなわちステップＳ３１では第１モータ・ジェネレータ２が負回転状態あるいはそれに近い状態になったか否かが判断される。   First, it is determined whether or not the rotational speed of the first motor / generator 2 has fallen below a predetermined value α (step S31). That is, in step S31, it is determined whether or not the first motor / generator 2 is in a negative rotation state or a state close thereto.

ステップＳ３１で肯定的に判断されると、クラッチＣ３が解放されると同時にクラッチＣ４が係合される（ステップＳ３２）。これにより、エンジン１の連結が、第２遊星歯車機構４０のキャリア３４から第１遊星歯車機構３９のキャリア３７に切り換えられる。そして切換が完了するとこのルーチンを抜ける。   If the determination in step S31 is affirmative, the clutch C3 is released and the clutch C4 is engaged at the same time (step S32). As a result, the connection of the engine 1 is switched from the carrier 34 of the second planetary gear mechanism 40 to the carrier 37 of the first planetary gear mechanism 39. When the switching is completed, the routine is exited.

一方、ステップＳ３１で否定的に判断されると、第１モータ・ジェネレータ２の回転数が所定値βより大きいか否かが判断される（ステップＳ３３）。ステップＳ３３で肯定的に判断されると、クラッチＣ３が係合され、同時にクラッチＣ４が解放される（ステップＳ３４）。これにより、エンジン１の連結が、第１遊星歯車機構３９のキャリア３７から第２遊星歯車機構４０のキャリア３４に切り換えられる。そして切換が完了するとこのルーチンを抜ける。なお、ステップＳ３３で否定的に判断された場合には、なにも処理を行わずにこのルーチンを抜ける。   On the other hand, if a negative determination is made in step S31, it is determined whether or not the rotational speed of the first motor / generator 2 is greater than a predetermined value β (step S33). If an affirmative determination is made in step S33, the clutch C3 is engaged, and at the same time the clutch C4 is released (step S34). As a result, the connection of the engine 1 is switched from the carrier 37 of the first planetary gear mechanism 39 to the carrier 34 of the second planetary gear mechanism 40. When the switching is completed, the routine is exited. If the determination in step S33 is negative, the routine exits without performing any processing.

次に、図１０に示す共線図を使用して、入力要素の切換について説明する。車速、すなわち出力回転数が上昇すると、第１モータ・ジェネレータ２の回転数は低下し、ついには、直線（ａ）で示すように、負回転となる。この状態では、動力循環等が発生し、駆動装置の動力伝達効率が低下する。そこで、所定値αを下回った場合に、エンジン１の動力分割機構４１への接続位置を第２遊星歯車機構４０のキャリア３４から第１遊星歯車機構３９のキャリア３７に切り換えることで、直線（ｂ）に示す状態となり、第１モータ・ジェネレータ２の負回転状態を回避することができる。   Next, switching of input elements will be described using the alignment chart shown in FIG. When the vehicle speed, that is, the output rotational speed increases, the rotational speed of the first motor / generator 2 decreases, and finally becomes negative rotation as shown by the straight line (a). In this state, power circulation or the like occurs, and the power transmission efficiency of the drive device decreases. Therefore, when the value α falls below the predetermined value α, the connection position of the engine 1 to the power split mechanism 41 is switched from the carrier 34 of the second planetary gear mechanism 40 to the carrier 37 of the first planetary gear mechanism 39, so that a straight line (b The negative rotation state of the first motor / generator 2 can be avoided.

すなわち、第１モータ・ジェネレータ２が負回転になった場合は、エンジン１の接続位置が第２遊星歯車機構４０のキャリア３４から第１遊星歯車機構３９のキャリア３７に切り換えられる。したがって、第１モータ・ジェネレータ２の回転数が負回転となることを回避し、動力伝達効率の低下を抑制することができる。   That is, when the first motor / generator 2 is negatively rotated, the connection position of the engine 1 is switched from the carrier 34 of the second planetary gear mechanism 40 to the carrier 37 of the first planetary gear mechanism 39. Therefore, it is possible to avoid the rotation speed of the first motor / generator 2 from being negative and to suppress the reduction in power transmission efficiency.

つぎに、この発明の対象となる駆動装置の第５の実施例を以下に説明する。図１１は、この発明の対象とする他の例の車両の駆動装置を概念的に示すスケルトン図である。なお、図１１の実施例において図８の構成と同じ構成については図８と同じ符号を付してある。また、図１１に示す実施例は、図８に示す実施例の変形例であり、図８の構成と同じ部分について得られる作用・効果は同一である。   Next, a description will be given of a fifth embodiment of the drive apparatus to which the present invention is applied. FIG. 11 is a skeleton diagram conceptually showing another example of a vehicle drive apparatus that is an object of the present invention. In the embodiment of FIG. 11, the same components as those of FIG. 8 are denoted by the same reference numerals as those of FIG. Further, the embodiment shown in FIG. 11 is a modification of the embodiment shown in FIG. 8, and the operations and effects obtained for the same parts as those in the configuration of FIG. 8 are the same.

第１遊星歯車機構３９のキャリア３７にはワンウェイクラッチＦ４を介してエンジン１が連結され、第１遊星歯車機構３９のリングギヤ３６にもワンウェイクラッチＦ３を介してエンジン１が連結されている。すなわち、第１の入力要素であるキャリア３７と第２の入力要素であるリングギヤ３６とをエンジン１に選択的に切換えて連結できるようになっている。なお、これらワンウェイクラッチＦ３，Ｆ４の切り換えは全ての回転する構成要素の回転数が同一になったときに自動的に行われる。   The engine 1 is connected to the carrier 37 of the first planetary gear mechanism 39 via a one-way clutch F4, and the engine 1 is also connected to the ring gear 36 of the first planetary gear mechanism 39 via a one-way clutch F3. That is, the carrier 37 as the first input element and the ring gear 36 as the second input element can be selectively switched and connected to the engine 1. The one-way clutches F3 and F4 are automatically switched when the rotational speeds of all the rotating components are the same.

ワンウェイクラッチを使用することで、上記図２および図３に記載の制御を電子制御装置１００のプログラムによらずにおこなうことができる。すなわち、電子制御装置１００の負担を軽減することができる。   By using the one-way clutch, the control described in FIGS. 2 and 3 can be performed without depending on the program of the electronic control unit 100. That is, the burden on the electronic control device 100 can be reduced.

ここで、上述した各具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、エンジン１が「内燃機関」に相当する。また、第１モータ・ジェネレータ２が「第１駆動力源」に相当し、第２モータ・ジェネレータ３が「第２駆動力源」に、そして第３モータ・ジェネレータ４が「第３駆動力源」に相当する。そして、動力分割機構１６，３２，４１が「動力分割機構」に相当する。さらに、第１遊星歯車機構１４，２４，３９が「第１の遊星歯車機構」に相当し、第２遊星歯車機構１５，２５，４０が「第２の遊星歯車機構」に相当する。また、クラッチＣ１，Ｃ２が「第１選択連結機構」に相当し、クラッチＣ３，Ｃ４が「第２選択連結機構」に相当する。さらに、ワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２が請求項３における「ワンウェイクラッチ」に相当し、ワンウェイクラッチＦ３，Ｆ４が請求項５における「ワンウェイクラッチ」に相当する。また、出力部材２３が「出力部材」に相当する。   Here, the relationship between each of the specific examples described above and the present invention will be briefly described. The engine 1 corresponds to an “internal combustion engine”. The first motor / generator 2 corresponds to a “first driving force source”, the second motor / generator 3 corresponds to a “second driving force source”, and the third motor / generator 4 corresponds to a “third driving force source”. Is equivalent to. The power split mechanisms 16, 32, and 41 correspond to “power split mechanism”. Further, the first planetary gear mechanisms 14, 24, 39 correspond to “first planetary gear mechanisms”, and the second planetary gear mechanisms 15, 25, 40 correspond to “second planetary gear mechanisms”. Further, the clutches C1 and C2 correspond to a “first selection coupling mechanism”, and the clutches C3 and C4 correspond to a “second selection coupling mechanism”. Further, the one-way clutches F1 and F2 correspond to the “one-way clutch” in claim 3, and the one-way clutches F3 and F4 correspond to the “one-way clutch” in claim 5. The output member 23 corresponds to an “output member”.

また、クラッチＣ１，Ｃ２は油圧制御式、電磁制御式のいずれでもよい。また、本発明における「内燃機関」と「第１駆動力源」および「第２駆動力源」、「第３駆動力源」とは、駆動力の発生の原理が異なる。本実施例では「内燃機関」を使用して熱エネルギを運動エネルギに変換したが、内燃機関の他に外燃機関等を用いてもよい。要は、熱エネルギを運動エネルギに変換する装置であればよい。また、第１遊星歯車機構１４、２４、３９や第２遊星歯車機構１５，２５，４０はダブルピニオン型の遊星歯車機構であってもよい。要は、２組４要素の遊星歯車機構を持ち、一方の遊星歯車機構のキャリアに他方のリングギヤが接続され、他方の遊星歯車機構のキャリアに一方の遊星歯車機構のリングギヤが接続されていればよい。さらに、ワンウェイクラッチＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４の切り換えは、全ての回転する構成要素の回転数が同一になったときに自動的に行われるが、電子制御装置１００による切り換えも全ての回転する構成要素の回転数が同一になった時に行われるように制御される。   The clutches C1 and C2 may be either a hydraulic control type or an electromagnetic control type. The “internal combustion engine”, “first driving force source”, “second driving force source”, and “third driving force source” in the present invention are different in the principle of driving force generation. In this embodiment, the “internal combustion engine” is used to convert heat energy into kinetic energy, but an external combustion engine or the like may be used in addition to the internal combustion engine. In short, any device that converts thermal energy into kinetic energy may be used. The first planetary gear mechanisms 14, 24, 39 and the second planetary gear mechanisms 15, 25, 40 may be double pinion type planetary gear mechanisms. In short, if there are two sets of four-element planetary gear mechanisms, the other ring gear is connected to the carrier of one planetary gear mechanism, and the ring gear of one planetary gear mechanism is connected to the carrier of the other planetary gear mechanism Good. Further, the switching of the one-way clutches F1, F2, F3, and F4 is automatically performed when the rotational speeds of all the rotating components become the same, but the switching by the electronic control unit 100 is also performed for all the rotations. It is controlled to be performed when the number of rotations of the elements becomes the same.

この発明の一例である車両を模式的に示すスケルトン図である。1 is a skeleton diagram schematically showing a vehicle which is an example of the present invention. 図１に示すモータ・ジェネレータを切り換える際の制御例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of control at the time of switching the motor generator shown in FIG. 図１に示す駆動装置についての共線図である。FIG. 2 is a collinear diagram for the drive device shown in FIG. 1. この発明の他の一例である車両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 vehicle which is another example of this invention. 図４に示すクラッチを切り換える際の制御例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of control when switching the clutch shown in FIG. 4. 図４に示す駆動装置についての共線図である。FIG. 5 is a collinear diagram for the drive device shown in FIG. 4. この発明の第３の例である車両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 vehicle which is the 3rd example of this invention. この発明の第４の例である車両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 vehicle which is the 4th example of this invention. 図８に示すクラッチを切り換える際の制御例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of control at the time of switching the clutch shown in FIG. 図１に示す駆動装置についての共線図である。FIG. 2 is a collinear diagram for the drive device shown in FIG. 1. この発明の第５の例である車両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 vehicle which is the 5th example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…エンジン、 ２…第１モータ・ジェネレータ、 ３…第２モータ・ジェネレータ、 ４…第３モータ・ジェネレータ、 １６，３２，４１…動力分割機構、 １４，２４，３９…第１遊星歯車機構、 １５，２５，４０…第２遊星歯車機構、 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…クラッチ、 Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４…ワンウェイクラッチ、 ２３…出力部材。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... 1st motor generator, 3 ... 2nd motor generator, 4 ... 3rd motor generator, 16, 32, 41 ... Power split mechanism, 14, 24, 39 ... 1st planetary gear mechanism, 15, 25, 40 ... 2nd planetary gear mechanism, C1, C2, C3, C4 ... Clutch, F1, F2, F3, F4 ... One-way clutch, 23 ... Output member.

Claims (7)

内燃機関の出力トルクと複数の駆動力源とのトルクを合成・分配して駆動軸に出力する動力分割機構を有するハイブリッド車の駆動装置において、
前記動力分割機構の入力要素に接続された内燃機関と、
前記動力分割機構の第１反力要素に接続された第１の駆動力源と、
前記動力分割機構の第２反力要素に接続された第３の駆動力源と、
前記動力分割機構の出力要素に接続された出力部材と、
前記出力部材に駆動力を加減する第２の駆動力源と、
前記第１の駆動力源および第２の駆動力源の少なくともいずれか一方の動作状態に基づいて、前記第１の駆動力源を停止させ、前記第３の駆動力源を動作させる駆動力源切換手段とを有することを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 In a hybrid vehicle drive device having a power split mechanism that synthesizes and distributes output torque of an internal combustion engine and torques of a plurality of drive force sources and outputs them to the drive shaft,
An internal combustion engine connected to an input element of the power split mechanism;
A first driving force source connected to the first reaction force element of the power split mechanism;
A third driving force source connected to the second reaction force element of the power split mechanism;
An output member connected to an output element of the power split mechanism;
A second driving force source for adjusting the driving force to the output member;
A driving force source that stops the first driving force source and operates the third driving force source based on the operating state of at least one of the first driving force source and the second driving force source A hybrid vehicle drive device comprising switching means. 内燃機関の出力トルクと複数の駆動力源とのトルクを合成・分配して駆動軸に出力する動力分割機構を有するハイブリッド車の駆動装置において、
前記動力分割機構の入力要素に接続された内燃機関と、
前記動力分割機構の第１反力要素と第２反力要素に接続された第１の駆動力源と、
前記動力分割機構の出力要素に接続された出力部材と、
前記出力部材に駆動力を加減する第２の駆動力源と、
前記第１の駆動力源および第２の駆動力源のいずれか一方の動作状態に基づいて、前記第１反力要素と前記第２反力要素とのいずれか回転数の高い方の反力要素を選択的に第１駆動力源に連結する第１選択連結機構とを有することを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 In a hybrid vehicle drive device having a power split mechanism that synthesizes and distributes output torque of an internal combustion engine and torques of a plurality of drive force sources and outputs them to the drive shaft,
An internal combustion engine connected to an input element of the power split mechanism;
A first driving force source connected to the first reaction force element and the second reaction force element of the power split mechanism;
An output member connected to an output element of the power split mechanism;
A second driving force source for adjusting the driving force to the output member;
Based on the operating state of one of the first driving force source and the second driving force source, one of the first reaction force element and the second reaction force element having the higher rotational speed A hybrid vehicle drive device comprising: a first selective coupling mechanism for selectively coupling elements to a first driving force source. 第１の遊星歯車機構のキャリアに第２の遊星歯車機構のリングギヤが接続され、かつ第１の遊星歯車機構のリングギヤに第２の遊星歯車機構のキャリアが接続されている２組４要素の遊星歯車機構からなる動力分割機構を備えるハイブリッド車の駆動装置において、
前記動力分割機構の入力要素に接続された内燃機関と、
前記動力分割機構の第１反力要素と第２反力要素に接続された第１の駆動力源と、
前記動力分割機構の出力要素に接続された出力部材と、
前記出力部材に駆動力を加減する第２の駆動力源と、
前記第１の駆動力源および第２の駆動力源のいずれか一方の動作状態に基づいて、前記第１反力要素と前記第２反力要素とのいずれか回転数の高い方の反力要素を選択的に第１駆動力源に連結する第１選択連結機構とを有することを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 Two sets of four-element planets in which the ring gear of the second planetary gear mechanism is connected to the carrier of the first planetary gear mechanism, and the carrier of the second planetary gear mechanism is connected to the ring gear of the first planetary gear mechanism. In a hybrid vehicle drive device including a power split mechanism including a gear mechanism,
An internal combustion engine connected to an input element of the power split mechanism;
A first driving force source connected to the first reaction force element and the second reaction force element of the power split mechanism;
An output member connected to an output element of the power split mechanism;
A second driving force source for adjusting the driving force to the output member;
Based on the operating state of one of the first driving force source and the second driving force source, one of the first reaction force element and the second reaction force element having the higher rotational speed A hybrid vehicle drive device comprising: a first selective coupling mechanism for selectively coupling elements to a first driving force source. 前記第１選択連結機構が、前記第１反力要素と前記第２反力要素とのいずれか回転数の高い方の反力要素と第１駆動力源とを接続するワンウェイクラッチであることを特徴とする請求項２または３に記載のハイブリッド車の駆動装置。   The first selective coupling mechanism is a one-way clutch that connects either the first reaction force element or the second reaction force element, which has a higher rotational speed, and the first driving force source. The hybrid vehicle drive device according to claim 2, wherein the drive device is a hybrid vehicle drive device. 内燃機関の出力トルクと複数の駆動力源とのトルクを合成・分配して駆動軸に出力する動力分割機構を有するハイブリッド車の駆動装置において、
前記動力分割機構の第１入力要素または第２入力要素とに接続された内燃機関と、
前記動力分割機構の反力要素に接続された第１の駆動力源と、
前記動力分割機構の出力要素に接続された出力部材と、
前記出力部材に駆動力を加減する第２の駆動力源と、
前記第１の駆動力源および第２の駆動力源の少なくともいずれか一方の動作状態に基づいて、前記第１入力要素と第２入力要素とのいずれか回転数の低い方の入力要素を選択的に内燃機関に連結する第２選択連結機構とを有することを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 In a hybrid vehicle drive device having a power split mechanism that synthesizes and distributes output torque of an internal combustion engine and torques of a plurality of drive force sources and outputs them to the drive shaft,
An internal combustion engine connected to the first input element or the second input element of the power split mechanism;
A first driving force source connected to a reaction force element of the power split mechanism;
An output member connected to an output element of the power split mechanism;
A second driving force source for adjusting the driving force to the output member;
Based on the operating state of at least one of the first driving force source and the second driving force source, the input element with the lower rotational speed of the first input element and the second input element is selected. And a second selective coupling mechanism coupled to the internal combustion engine. 第１の遊星歯車機構のキャリアに第２の遊星歯車機構のリングギヤが接続され、かつ第１の遊星歯車機構のリングギヤに第２の遊星歯車機構のキャリアが接続されている２組４要素の遊星歯車機構からなる動力分割機構を備えるハイブリッド車の駆動装置において、
前記動力分割機構の第１入力要素または第２入力要素とに接続された内燃機関と、
前記動力分割機構の反力要素に接続された第１の駆動力源と、
前記動力分割機構の出力要素に接続された出力部材と、
前記出力部材に駆動力を加減する第２の駆動力源と、
前記第１の駆動力源および第２の駆動力源の少なくともいずれか一方の動作状態に基づいて、前記第１入力要素と第２入力要素とのいずれか回転数の低い方の入力要素を選択的に内燃機関に連結する第２選択連結機構とを有することを特徴とするハイブリッド車の駆動装置。 Two sets of four-element planets in which the ring gear of the second planetary gear mechanism is connected to the carrier of the first planetary gear mechanism, and the carrier of the second planetary gear mechanism is connected to the ring gear of the first planetary gear mechanism. In a hybrid vehicle drive device including a power split mechanism including a gear mechanism,
An internal combustion engine connected to the first input element or the second input element of the power split mechanism;
A first driving force source connected to a reaction force element of the power split mechanism;
An output member connected to an output element of the power split mechanism;
A second driving force source for adjusting the driving force to the output member;
Based on the operating state of at least one of the first driving force source and the second driving force source, the input element with the lower rotational speed of the first input element and the second input element is selected. And a second selective coupling mechanism coupled to the internal combustion engine. 前記第２選択連結機構が前記出力要素の回転数と前記反力要素の回転数とが等しくなったときに、前記第１入力要素と前記第２入力要素とのいずれか回転数の低い方の入力要素と内燃機関とを接続するワンウェイクラッチであることを特徴とする請求項５または６に記載のハイブリッド車の駆動装置。   When the rotational speed of the output element is equal to the rotational speed of the reaction force element in the second selective coupling mechanism, the lower of the rotational speed of the first input element and the second input element. The hybrid vehicle drive device according to claim 5 or 6, wherein the drive device is a one-way clutch that connects the input element and the internal combustion engine.
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