JP2007223487A - Transmission by operational mode changing type compound planetary gear device - Google Patents

Transmission by operational mode changing type compound planetary gear device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission suitable for both the low-speed travel and the high-speed travel of a vehicle by effectively using the large influence of the distance in the coordinate axes between the engine speed and the number of rotations of an output shaft on the alignment chart when performing the speed change between an engine and a wheel driving shaft by a compound planetary gear device. <P>SOLUTION: A rotation output member Out is coupled in a changing manner by a clutch CL between two rotation units of a compound planetary gear device having four rotation units by combining two planetary gear devices P1, P2. The transmission has two operational modes in which the magnitude of the speed change range of the vehicle speed to the engine speed is different. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、変速装置に係り、特に複合遊星歯車装置を用いた変速装置に係る。   The present invention relates to a transmission, and more particularly to a transmission using a compound planetary gear device.

2つの遊星歯車機構を備え、その第一の遊星歯車機構の何れか2つの回転要素のそれぞれを第二の遊星歯車機構の何れか2つの回転要素のそれぞれと個別に直接連結し、こうした連結により4つとなった回転部をそれぞれ別々に第一のモータ、第二のモータ、エンジンのいずれかに直接接続し、残る一つの回転要素を駆動出力部とすることが下記の特許文献1に記載されている。また下記の特許文献2には、共線図上に配置される回転メンバとして4個の回転メンバを有し、これら回転メンバのうち2個のメンバの回転状態を決定すると他のメンバの回転状態が決まる2自由度の差動装置を具え、前記回転メンバにそれぞれ主動力源からの入力、駆動系への出力、および2個のモータ/ジェネレータを結合したハイブリッド変速機に於いて、前記モータ/ジェネレータの一方と、該一方のモータ/ジェネレータを結合すべき回転メンバとの間をサンギヤ、リングギヤおよびキャリアよりなる遊星歯車組を介して結合し、該遊星歯車組を2要素の結合により直結状態にする直結クラッチと、1要素の固定により前記一方のモータ/ジェネレータから対応する回転メンバへトルクが増大下に伝達されるようにする制御手段を設けることを特徴とするハイブリッド変速機が記載されている。
特開2002-271607 特開2002-239278
Two planetary gear mechanisms, and each of the two rotating elements of the first planetary gear mechanism is directly and individually connected to each of the two rotating elements of the second planetary gear mechanism. Patent Document 1 below describes that the four rotating parts are directly connected to any one of the first motor, the second motor, and the engine separately, and the remaining one rotating element is used as a drive output part. ing. Further, in Patent Document 2 below, there are four rotating members as rotating members arranged on the nomograph, and when the rotating state of two members among these rotating members is determined, the rotating state of the other members In a hybrid transmission comprising a differential device having two degrees of freedom, wherein each of the rotating members has an input from a main power source, an output to a drive system, and two motors / generators, One of the generators and a rotating member to which the one motor / generator is to be connected are connected via a planetary gear set including a sun gear, a ring gear, and a carrier, and the planetary gear set is brought into a directly connected state by connecting two elements. And a control means for transmitting torque from the one motor / generator to the corresponding rotating member under increase by fixing one element. Hybrid transmission according to claim kick is described.
JP 2002-271607 A JP2002-239278

自動車等の車輌に於いては、車輪の回転数は車輌の運行状況に応じて0から高い値まで大幅に変化するが、これを駆動するエンジンの回転数は、その作動効率の点からあまり大きく変えられないのが望ましい。そこでエンジンにより車輌を駆動するには変速比可変の変速装置が必要となるが、特に近年車輌をエンジンと電動機の組合せにより駆動するハイブリッド式の車輌駆動に於いては、2個の遊星歯車装置のそれぞれの2つの回転要素を互いに連結し、相互に関連を保って回転する4個の回転部を有する複合遊星歯車装置を用い、それらの回転部の一つにエンジンを連結し、他の2つに電動発電機(モータ/ジェネレータ)を連結し、これら2つの電動発電機の回転数を変えることにより、出力軸として車輪を駆動する残る一つの回転部の回転数とエンジンの回転数との間に必要な変速を達成することが行われている。   In vehicles such as automobiles, the number of rotations of the wheel varies greatly from 0 to a high value depending on the operation status of the vehicle, but the number of rotations of the engine that drives this is too large in terms of its operating efficiency. It is desirable that it cannot be changed. In order to drive a vehicle with an engine, a transmission with a variable gear ratio is required. In recent years, in particular, in a hybrid type vehicle drive in which a vehicle is driven by a combination of an engine and an electric motor, Each of the two rotating elements is connected to each other, and a compound planetary gear unit having four rotating parts that rotate while maintaining mutual relations is used. The engine is connected to one of these rotating parts, and the other two By connecting a motor generator (motor / generator) to the two and changing the rotation speed of these two motor generators, the rotation speed of the remaining one rotating part that drives the wheel as the output shaft and the rotation speed of the engine To achieve the required speed change.

2個の遊星歯車装置のそれぞれの2つの回転要素を互いに連結して4つの回転部を有するように構成された複合遊星歯車装置のこれら4つの回転部のそれぞれの回転数は、4本の平行な回転数座標軸よりなる共線図の4本の座標軸を横切って任意に一本の直線を描くことにより、この直線と交わる各座標軸の座標値として関連づけられる。従って、その一つの座標軸がエンジンに対応し、他の一つの座標軸が出力部材に対応しているとき、該一本の直線が4本の平行な座標軸に対してなす角度によって、エンジンの回転数と出力部材の回転数の間の大小関係が変化し、それがエンジンと車輪駆動軸の間の変速比を示す。この場合、エンジン回転数と車輪駆動軸回転数の間の差は、前記一本の直線が座標軸に対しなす角度が90度から変化するにつれて、その変化にほぼ比例(より正確にはその変化の正切(tan)に比例)して増大するが、更にその差の値を支配するのは、エンジン回転数を表す座標軸と出力軸回転数を表す座標軸の間の距離である。この距離が小さいときには、前記一本の直線が大きく傾いてもエンジン回転数と出力軸回転数とはさほど大きくは異ならず、逆にこの距離が大きければ、前記一本の直線が少し傾いてもエンジン回転数と出力軸回転数の間には大きな差が生ずる。   The rotation speed of each of the four rotating portions of the compound planetary gear device configured to have four rotating portions by connecting the two rotating elements of the two planetary gear devices to each other is four in parallel. By arbitrarily drawing a straight line across the four coordinate axes of the collinear chart composed of the rotational speed coordinate axes, the coordinate values of the coordinate axes intersecting with the straight line are related. Therefore, when one of the coordinate axes corresponds to the engine and the other one of the coordinate axes corresponds to the output member, the rotational speed of the engine depends on the angle formed by the one straight line with respect to the four parallel coordinate axes. And the rotational speed of the output member change, which indicates the gear ratio between the engine and the wheel drive shaft. In this case, the difference between the engine rotational speed and the wheel drive shaft rotational speed is approximately proportional to the change as the angle formed by the single line with respect to the coordinate axis changes from 90 degrees (more precisely, the change of the change). However, it is the distance between the coordinate axis representing the engine speed and the coordinate axis representing the output shaft speed that dominates the value of the difference. When this distance is small, the engine speed and the output shaft speed do not differ so much even if the one straight line is greatly inclined. Conversely, if this distance is large, the one straight line is slightly inclined. There is a large difference between the engine speed and the output shaft speed.

本発明は、上記の如く複合遊星歯車装置によりエンジンと車輪駆動軸の間の変速を行なおうとすれば、その変速比はエンジン回転数と出力軸回転数のそれぞれに対応する共線図上の座標軸の間の距離により大きく影響されることに着目し、これを有効に利用することにより車輌の低速走行と高速走行の両方によりよく適合した変速装置と提供すること課題としている。   In the present invention, if a shift between the engine and the wheel drive shaft is to be performed by the compound planetary gear device as described above, the gear ratio is on a collinear chart corresponding to each of the engine speed and the output shaft speed. Focusing on the fact that it is greatly affected by the distance between the coordinate axes, it is an object of the present invention to provide a transmission that is well adapted to both low-speed and high-speed driving of a vehicle by making effective use of this.

上記の課題を解決するものとして、本発明は、それぞれがサンギヤ、リングギヤ、キャリアなる3つの回転要素を備えた第一および第二の遊星歯車装置の一方に於ける2つの回転要素のそれぞれが他方に於ける2つの回転要素のそれぞれに個別に連結される要領にて組み合わされることにより相対的回転数が4本の平行な回転数座標軸よりなる共線図により関連づけられる4種類の回転部を備えた複合遊星歯車装置と、回転出力部材と、クラッチとを有し、前記回転出力部材が前記クラッチにより前記回転数座標軸の一つに対応する回転部に連結された第一の作動モードと前記回転出力部材が前記クラッチにより前記回転数座標軸の他の一つに対応する回転部に連結された第二の作動モードとの間に切り替えられるようになっていることを特徴とする変速装置を提案するものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to the following. In the present invention, each of the two rotating elements in one of the first and second planetary gear devices each having three rotating elements, which are a sun gear, a ring gear, and a carrier, is the other. 4 types of rotating parts, in which the relative rotational speeds are related by a collinear chart composed of four parallel rotational speed coordinate axes by being combined in the manner of being individually connected to each of the two rotational elements in FIG. A first planetary gear device, a rotation output member, and a clutch, wherein the rotation output member is connected to a rotation portion corresponding to one of the rotation speed coordinate axes by the clutch and the rotation. The output member is configured to be switched between a second operation mode connected to a rotation unit corresponding to the other one of the rotation speed coordinate axes by the clutch. It proposes a transmission to.

上記の如き変速装置は、一つの実施の形態として、前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のサンギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のキャリアと前記第二の遊星歯車装置のサンギヤの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のサンギヤに連結されるようになっていてよい。   In one embodiment of the transmission as described above, the carrier and the ring gear of the first planetary gear device are connected to the sun gear and the carrier of the second planetary gear device, respectively. The rotation output member is connected to a carrier of the first planetary gear device and a sun gear of the second planetary gear device, and the rotation output member is connected to the first planetary gear device in the second operation mode. It may be connected to the sun gear of one planetary gear device.

上記の如き変速装置は、他の一つの実施の形態として、前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のサンギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のリングギヤと前記第二の遊星歯車装置のキャリアの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第二の遊星歯車装置のリングギヤに連結されるようになっていてよい。   As another embodiment, the transmission as described above is configured such that the carrier and the ring gear of the first planetary gear device are respectively connected to the sun gear and the carrier of the second planetary gear device, and the first operation mode is as described above. In the second operation mode, the rotation output member is connected to a coupling body of a ring gear of the first planetary gear device and a carrier of the second planetary gear device, and the rotation output member is connected in the second operation mode. The second planetary gear unit may be connected to a ring gear.

上記の如き変速装置は、更に他の一つの実施の形態として、前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびサンギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のサンギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のキャリアと前記第二の遊星歯車装置のサンギヤの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のリングギヤに連結されるようになっていてよい。   According to still another embodiment of the transmission as described above, the carrier and the sun gear of the first planetary gear device are connected to the sun gear and the carrier of the second planetary gear device, respectively, and the first operation is performed. In the mode, the rotation output member is connected to a carrier of the first planetary gear device and the sun gear of the second planetary gear device, and in the second operation mode, the rotation output member. May be connected to the ring gear of the first planetary gear set.

上記の如き変速装置は、更に他の一つの実施の形態として、前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のリングギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のキャリアと前記第二の遊星歯車装置のリングギヤの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のサンギヤに連結されるようになっていてよい。   According to still another embodiment of the transmission as described above, the carrier and the ring gear of the first planetary gear device are respectively connected to the ring gear and the carrier of the second planetary gear device, and the first operation is performed. In the mode, the rotation output member is connected to the carrier of the first planetary gear unit and the ring gear of the second planetary gear unit, and in the second operation mode, the rotation output member. May be connected to the sun gear of the first planetary gear set.

また、上記の如き変速装置は、前記第一および第二の遊星歯車装置の3つの回転要素の全ての回転数を互いに等しくして前記第一の作動モードと前記第二の作動モードの間の切替えを行なう制御手段を有していてよい。   Further, in the transmission as described above, the rotational speeds of all the three rotating elements of the first and second planetary gear devices are made equal to each other between the first operating mode and the second operating mode. Control means for switching may be provided.

前記制御手段は前記回転出力部材の回転数が所定の上限値に達するまでは前記第一の作動モードとし、前記回転出力部材の回転数が前記上限値を越えたとき前記第二の作動モードとするよう作動モードを制御するようになっていてよい。   The control means is in the first operation mode until the rotation speed of the rotation output member reaches a predetermined upper limit value, and when the rotation speed of the rotation output member exceeds the upper limit value, the second operation mode is set. The operation mode may be controlled to do so.

また前記制御手段は前記第二の作動モードに於いて前記回転出力部材の回転数が前記上限値より低い所定の下限値以下に低下したとき作動モードを前記第一の作動モードに戻すよう作動モードを制御するようになっていてよい。   The control means is configured to return the operation mode to the first operation mode when the number of rotations of the rotation output member decreases below a predetermined lower limit value lower than the upper limit value in the second operation mode. You may come to control.

また上記の如き変速装置は、更に回転入力部材と他の一つのクラッチとを有し、前記回転出力部材が前記回転数座標軸の一つに対応する回転部と他の一つに対応する回転部との間に連結を切り替えられるとき、前記回転出力部材の連結切替えと相反的に前記回転入力部材が前記他の一つのクラッチにより当該2つの回転部の間に切り替えて連結されるようになっていてよい。   The transmission as described above further includes a rotation input member and another clutch, and the rotation output member corresponds to one of the rotation speed coordinate axes and a rotation unit corresponding to the other one. The rotation input member is switched and connected between the two rotating parts by the other one clutch, contrary to the connection switching of the rotation output member. It's okay.

更に上記の如き変速装置は、前記の共線図に於ける4本の回転数座標軸を一方の端から他方の端へ向けて第一座標軸、第二座標軸、第三座標軸、第四座標軸とするとき、前記第一座標軸に対応する回転部は少なくとも発電機として作動する第一の電気装置に連結され、前記第二座標軸に対応する回転部はエンジンに連結され、前記回転入力部材は少なくとも電動機として作動する第二の電気装置に連結され、前記回転出力部材により車輌を駆動するようになっていてよい。   Further, in the transmission as described above, the four rotation speed coordinate axes in the collinear chart are set as the first coordinate axis, the second coordinate axis, the third coordinate axis, and the fourth coordinate axis from one end to the other end. When the rotation unit corresponding to the first coordinate axis is connected to at least a first electric device that operates as a generator, the rotation unit corresponding to the second coordinate axis is connected to an engine, and the rotation input member is at least an electric motor. The vehicle may be driven by the rotation output member connected to a second electric device that operates.

上記の如く、それぞれがサンギヤ、リングギヤ、キャリアなる3つの回転要素を備えた第一および第二の遊星歯車装置の一方に於ける2つの回転要素のそれぞれが他方に於ける2つの回転要素のそれぞれに個別に連結される要領にて組み合わされることにより相対的回転数が4本の平行な回転数座標軸よりなる共線図により関連づけられる4種類の回転部を備えた複合遊星歯車装置と、回転出力部材と、クラッチとを有し、前記回転出力部材が前記クラッチにより前記回転数座標軸の一つに対応する回転部に連結された第一の作動モードと前記回転出力部材が前記クラッチにより前記回転数座標軸の他の一つに対応する回転部に連結された第二の作動モードとの間に切り替えられるようになっている変速装置によれば、前記クラッチにより前記回転出力部材を2つの回転数座標軸の間に切り替えて対応させることにより、更に他のいずれか一つの回転数座標軸に対し回転出力部材の回転数座標軸が隔たる距離を二通りに変えることができるので、例えば、当該更に他の一つの回転数座標軸をエンジンの回転数に対応させておけば、エンジン回転数座標軸より回転出力部材の回転数座標軸が隔たる距離を二通りに切り替え、該距離が小さく、エンジン回転数に対して回転出力部材の回転数が変化する範囲は小さいが、そのことによって車輌の低速走行時により繊細でかつ安定した変速が行える低速走行用に適した変速作動態様と、エンジン回転数座標軸より回転出力部材の回転数座標軸が隔たる距離が大きく、エンジン回転数に対して回転出力部材の回転数が変化する範囲が広く、エンジン回転数をさほど上げなくても回転出力部材の回転数を大きく上げることができて車輌の高速走行に適する作動態様との間に変速装置の作動モード切り替えることができ、車輌の低速走行にも高速走行にもよりよく対応することができる変速装置を得ることができる。   As described above, each of the two rotating elements in one of the first and second planetary gear units having three rotating elements, each of which is a sun gear, a ring gear, and a carrier, is each of the two rotating elements in the other. A combined planetary gear device having four types of rotating parts associated with each other by a collinear chart composed of four parallel rotation speed coordinate axes, and a rotation output. A first operation mode in which the rotation output member is connected to a rotation portion corresponding to one of the rotation speed coordinate axes by the clutch, and the rotation output member is rotated by the clutch. According to the transmission that is switched between the second operating mode connected to the rotating part corresponding to the other one of the coordinate axes, By switching the rotation output member between the two rotation speed coordinate axes to correspond to each other, the distance at which the rotation speed coordinate axis of the rotation output member is separated from any one of the other rotation speed coordinate axes can be changed in two ways. Therefore, for example, if the other one rotation speed coordinate axis is made to correspond to the engine rotation speed, the distance that the rotation speed coordinate axis of the rotation output member is separated from the engine rotation speed coordinate axis is switched in two ways. A speed change operation mode suitable for low-speed traveling, which is small and has a small range in which the rotational speed of the rotation output member changes with respect to the engine rotational speed, thereby enabling a more delicate and stable speed change when the vehicle is traveling at low speed, The distance that the rotational speed coordinate axis of the rotational output member is separated from the engine rotational speed coordinate axis is large, and the range in which the rotational speed of the rotational output member changes with respect to the engine rotational speed is wide. Even if the gin rotation speed is not increased so much, the rotation speed of the rotation output member can be greatly increased and the operation mode of the transmission can be switched between the operation modes suitable for high-speed driving of the vehicle. A transmission that can better cope with high-speed traveling can be obtained.

上記の技術思想に基づく2つの遊星歯車装置と回転出力部材とクラッチの組合せにはいくつかの実施の形態が可能であり、それぞれが共線図で見て座標軸の間の相対的隔置距離の配列に現れる特徴に応じて、第一の作動モードと第二の作動モードの対照にそれぞれの特徴を有するものとなる。   There can be several embodiments of the combination of the two planetary gear units, the rotation output member, and the clutch based on the above technical idea, each of which shows the relative separation distance between the coordinate axes when viewed in the collinear diagram. Depending on the features that appear in the array, the first and second modes of operation will have their respective features.

即ち、前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のサンギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のキャリアと前記第二の遊星歯車装置のサンギヤの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のサンギヤに連結されるようになっている場合、および前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のリングギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のキャリアと前記第二の遊星歯車装置のリングギヤの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のサンギヤに連結されるようになっている場合には、遊星歯車装置に於けるリングギヤの歯数に対するサンギヤの歯数の比(実施の形態の説明にてρと表示)は0.4〜0.6程度の1よりかなり小さい値であるので、前記第一の作動モードにて回転出力部材が連結される座標軸と前記第二の作動モードにて回転出力部材が連結される座標軸の間の距離は大きくなり、従って更に他の一つの座標軸がエンジン回転数に対する座標軸とされた場合、第一の作動モードと第二の作動モードとで、エンジン回転数座標軸に対する回転出力部材回転数座標軸の距たりの違いを大きくすることができ、高速走行時の車速が高い車輌に対しよりよく適合した変速特性を得ることができる。   That is, the carrier and the ring gear of the first planetary gear device are connected to the sun gear and the carrier of the second planetary gear device, respectively, and the rotation output member is the first planetary gear in the first operation mode. It is connected to the coupling body of the carrier of the gear device and the sun gear of the second planetary gear device, and the rotation output member is connected to the sun gear of the first planetary gear device in the second operation mode. And the carrier and the ring gear of the first planetary gear device are respectively connected to the ring gear and the carrier of the second planetary gear device, and in the first operation mode, the rotation output member is The first planetary gear unit is connected to the carrier of the first planetary gear unit and the ring gear unit of the second planetary gear unit, and in the second operation mode, the rotation is performed. When the output member is connected to the sun gear of the first planetary gear device, the ratio of the number of teeth of the sun gear to the number of teeth of the ring gear in the planetary gear device (in the description of the embodiment) (rho) is a value much smaller than 1 in the range of about 0.4 to 0.6. Therefore, the rotation axis is output in the second operation mode and the coordinate axis to which the rotation output member is connected in the first operation mode. The distance between the coordinate axes to which the members are connected increases, and therefore, when another coordinate axis is the coordinate axis for the engine speed, the engine speed coordinate axis is changed between the first operation mode and the second operation mode. The difference in the distance of the rotation output member rotational speed coordinate axis with respect to can be increased, and a shift characteristic better adapted to a vehicle having a high vehicle speed during high speed traveling can be obtained.

一方、前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のサンギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のリングギヤと前記第二の遊星歯車装置のキャリアの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第二の遊星歯車装置のリングギヤに連結されるようになっている場合、および前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびサンギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のサンギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のキャリアと前記第二の遊星歯車装置のサンギヤの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のリングギヤに連結されるようになっている場合には、前記第一の作動モードにて回転出力部材が連結される座標軸と前記第二の作動モードにて回転出力部材が連結される座標軸の間の距離は比較的小さいので、更に他の一つの座標軸がエンジン回転数に対する座標軸とされた場合、第一の作動モードと第二の作動モードとで、エンジン回転数座標軸に対する回転出力部材回転数座標軸の距たりの違いは比較的小さく、高速走行時の車速があまり高くない車輌に対しよりよく適合した変速特性を得ることができる。   On the other hand, the carrier and the ring gear of the first planetary gear device are connected to the sun gear and the carrier of the second planetary gear device, respectively, and the rotation output member is the first planetary gear in the first operation mode. It is connected to a connecting body of a ring gear of the gear device and a carrier of the second planetary gear device, and the rotation output member is connected to the ring gear of the second planetary gear device in the second operation mode. And the carrier and sun gear of the first planetary gear device are respectively connected to the sun gear and carrier of the second planetary gear device, and in the first operation mode, the rotation output member is The first planetary gear device is connected to the carrier of the second planetary gear device and the sun gear of the second planetary gear device, and the rotation in the second operation mode. When the force member is connected to the ring gear of the first planetary gear device, the coordinate axis to which the rotation output member is connected in the first operation mode and the second operation mode. Since the distance between the coordinate axes to which the rotation output member is connected is relatively small, when another coordinate axis is a coordinate axis for the engine speed, the engine is operated in the first operation mode and the second operation mode. The difference in the distance of the rotational output member rotational speed coordinate axis relative to the rotational speed coordinate axis is relatively small, and it is possible to obtain a speed change characteristic that is better adapted to a vehicle whose vehicle speed during high speed traveling is not very high.

また上記の各態様に応じて、回転出力部材が切り替えて連結される2つの回転数座標軸以外の残る2つの回転数座標軸の間の距離の大小が異なるので、その一つをエンジン回転数に対応させ、他の一つを発電を主とする電動発電機の回転数に対応させる場合、エンジン出力対する発電量の大きさを設計するに当たって、エンジンや電動発電機の容量や回転数に課せられる制約を上記の距離の大小の選択により補うことができる。   Also, depending on each of the above modes, the distance between the remaining two rotation speed coordinate axes other than the two rotation speed coordinate axes to which the rotation output member is switched and connected is different, and one of them corresponds to the engine rotation speed. When the other one corresponds to the number of rotations of the motor generator mainly for power generation, the restrictions imposed on the capacity and the number of rotations of the engine and motor generator when designing the amount of power generation relative to the engine output Can be compensated by the above selection of the magnitude of the distance.

この点に関し、前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のサンギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のリングギヤと前記第二の遊星歯車装置のキャリアの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第二の遊星歯車装置のリングギヤに連結されるようになっている場合、および前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のリングギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のキャリアと前記第二の遊星歯車装置のリングギヤの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のサンギヤに連結されるようになっている場合には、エンジン回転数と発電を主とする電動発電機の回転数に対応させることができる2つの回転数座標軸の間の距離は比較的大きく、一方、前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のサンギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のキャリアと前記第二の遊星歯車装置のサンギヤの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のサンギヤに連結されるようになっている場合、および前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびサンギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のサンギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のキャリアと前記第二の遊星歯車装置のサンギヤの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のリングギヤに連結されるようになっている場合には、エンジン回転数と発電を主とする電動発電機の回転数に対応させることができる2つの回転数座標軸の間の距離は比較的小さい。   In this regard, the carrier and the ring gear of the first planetary gear device are connected to the sun gear and the carrier of the second planetary gear device, respectively, and the rotation output member is the first planetary gear device in the first operation mode. The planetary gear device is connected to the ring gear of the second planetary gear device and the carrier of the second planetary gear device. In the second operation mode, the rotation output member is connected to the ring gear of the second planetary gear device. And the carrier and the ring gear of the first planetary gear device are respectively coupled to the ring gear and the carrier of the second planetary gear device, and the rotational output in the first operation mode. A member is connected to the connecting body of the carrier of the first planetary gear device and the ring gear of the second planetary gear device, and in the second operation mode. In the case where the rotation output member is connected to the sun gear of the first planetary gear device, the engine rotation speed and the rotation speed of the motor generator mainly for power generation can be made to correspond. The distance between the two rotational speed coordinate axes is relatively large, while the carrier and the ring gear of the first planetary gear device are connected to the sun gear and the carrier of the second planetary gear device, respectively, and the first operation mode In the second operation mode, the rotation output member is connected to a connecting body of the carrier of the first planetary gear device and the sun gear of the second planetary gear device, and the rotation output member is connected in the second operation mode. When the first planetary gear device is connected to the sun gear, and the carrier of the first planetary gear device and the sun gear are respectively connected to the second planetary gear device. And the rotation output member is connected to the carrier of the first planetary gear device and the sun gear of the second planetary gear device in the first operation mode, In the second operation mode, when the rotation output member is connected to the ring gear of the first planetary gear device, the rotation speed of the motor generator mainly for engine rotation and power generation The distance between the two rotation speed coordinate axes that can correspond to is relatively small.

また上記の如き変速装置が、前記第一および第二の遊星歯車装置の3つの回転要素の全ての回転数を互いに等しくして前記第一の作動モードと前記第二の作動モードの間の切替えを行なう制御手段を有していれば、複合遊星歯車装置に於ける4つの回転部の全ての回転数に何らの段差的変化を来たすことなく、作動モードの切替えを滑らかに行うことができる。   The transmission as described above can switch between the first operation mode and the second operation mode by making all the rotation speeds of the three rotation elements of the first and second planetary gear devices equal to each other. Therefore, the operation mode can be smoothly switched without causing any step change in all the rotational speeds of the four rotating parts in the compound planetary gear device.

また前記制御手段が、前記回転出力部材の回転数が所定の上限値に達するまでは前記第一の作動モードとし、前記回転出力部材の回転数が前記上限値を越えたとき前記第二の作動モードとするよう作動モードを制御するようになっていれば、前記の上限値を適当に設定することにより、車輌の低速走行時に対する作動モードより高速走行時に対する作動モードへの切替え時期を車速に応じて適切に行うことができる。   The control means is in the first operation mode until the rotation speed of the rotation output member reaches a predetermined upper limit value, and the second operation is performed when the rotation speed of the rotation output member exceeds the upper limit value. If the operation mode is controlled so as to be in the mode, the upper limit value is appropriately set, so that the timing for switching from the operation mode for the low-speed driving to the operation mode for the high-speed driving is set to the vehicle speed. Can be done appropriately.

また前記制御手段が、前記第二の作動モードに於いて前記回転出力部材の回転数が前記上限値より低い所定の下限値以下に低下したとき作動モードを前記第一の作動モードに戻すよう作動モードを制御するようになっていれば、車速に応じた作動モードの切替えに適当なヒステリシスを持たせて高速走行時に対する作動モードより低速走行時に対する作動モードへの切替えを行うことができる。   Further, the control means operates to return the operation mode to the first operation mode when the rotation speed of the rotation output member decreases below a predetermined lower limit value lower than the upper limit value in the second operation mode. If the mode is controlled, it is possible to switch from the operation mode for high-speed traveling to the operation mode for low-speed traveling by providing an appropriate hysteresis for switching the operation mode according to the vehicle speed.

変速装置が、更に回転入力部材と他の一つのクラッチとを有し、前記回転出力部材が前記回転数座標軸の一つに対応する回転部と他の一つに対応する回転部との間に連結を切り替えられるとき、前記回転出力部材の連結切替えと相反的に前記回転入力部材が前記他の一つのクラッチにより当該2つの回転部の間に切り替えて連結されるようになっていれば、前記回転入力部材に例えば主として電動機として作動する電動発電機を接続しておくことにより、エンジンと電動機により低速走行にも高速走行にもよりよく対応して車輌を駆動することができるハイブリッド式動力源装置を得ることができる。   The transmission further includes a rotation input member and another clutch, and the rotation output member is disposed between a rotation unit corresponding to one of the rotation speed coordinate axes and a rotation unit corresponding to the other one. When the connection can be switched, the rotation input member is switched and connected between the two rotating parts by the other one clutch, contrary to the connection switching of the rotation output member. A hybrid power source device that can drive a vehicle in response to both low-speed and high-speed running by the engine and the electric motor by connecting a motor generator that operates mainly as an electric motor to the rotation input member. Can be obtained.

前記の共線図に於ける4本の回転数座標軸を一方の端から他方の端へ向けて第一座標軸、第二座標軸、第三座標軸、第四座標軸とするとき、前記第一座標軸に対応する回転部は少なくとも発電機として作動する第一の電気装置に連結され、前記第二座標軸に対応する回転部はエンジンに連結され、前記回転入力部材は少なくとも電動機として作動する第二の電気装置に連結され、前記回転出力部材により車輌を駆動するようになっていれば、回転出力部材回転数座標軸がエンジン回転数に対する第二座標軸に直ぐ隣り合って第三座標軸と第四座標の間で入れ替わるので、第一と第二の作動モードの切替えによりエンジン回転数座標軸に対し回転出力部材回転数座標軸がなす距離の変化の度合を際立たせ、車輌の低速走行に適した変速特性と高速走行に適した変速特性との違いに対し十分な対応をとることができる。   Corresponds to the first coordinate axis when the four rotation speed coordinate axes in the collinear diagram are set as the first coordinate axis, the second coordinate axis, the third coordinate axis, and the fourth coordinate axis from one end to the other end. The rotating unit is connected to at least a first electric device that operates as a generator, the rotating unit corresponding to the second coordinate axis is connected to an engine, and the rotation input member is connected to at least a second electric device that operates as an electric motor. If connected and the vehicle is driven by the rotational output member, the rotational output member rotational speed coordinate axis is switched between the third coordinate axis and the fourth coordinate immediately adjacent to the second coordinate axis with respect to the engine rotational speed. By switching between the first and second operation modes, the degree of change in the distance between the rotation output member rotation speed coordinate axis and the engine rotation speed coordinate axis is emphasized, and the speed change characteristics and high performance suitable for low-speed driving of the vehicle are achieved. It can take adequate response to the difference between the transmission characteristics suitable for traveling.

図1は、本発明による変速装置を車輌用ハイブリット式動力源装置に適用した場合の一つの実施の形態を示す概略図である。図に於いて、P1およびP2がそれぞれサンギヤS1,S2、リングギヤR1,R2、キャリアC1,C2を有する遊星歯車装置であり、キャリアC1がサンギヤS2と連結され、リングギヤR1がキャリアC2と連結されることにより2つの遊星歯車装置が組み合わされ、サンギヤS1、キャリアC1とサンギヤS2の連結体、リングギヤR1とキャリアC2の連結体、リングギヤR2の4つを回転部とする複合遊星歯車装置が構成されている。   FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment in which a transmission according to the present invention is applied to a hybrid power source device for a vehicle. In the figure, P1 and P2 are planetary gear units having sun gears S1, S2, ring gears R1, R2, and carriers C1, C2, respectively. The carrier C1 is connected to the sun gear S2 and the ring gear R1 is connected to the carrier C2. As a result, the two planetary gear units are combined to form a compound planetary gear unit having four parts, that is, the sun gear S1, the coupling body of the carrier C1 and the sun gear S2, the coupling body of the ring gear R1 and the carrier C2, and the ring gear R2. Yes.

そして、この例では、リングギヤR1とキャリアC2の連結体にエンジンENGが連結され、リングギヤR2に第一の電動発電機MG1が連結され、キャリアC1とサンギヤS2の連結体とサンギヤS1とは、2つの連動する切替え係合部を含むクラッチCLを介してと車輪を駆動する回転出力部材Outと第二の電動発電機MG2に互いに相反的に切り替えられて連結されるようになっている。図示のクラッチ切替え状態では、回転出力部材OutがキャリアC1とサンギヤS2の連結体に連結され、第二の電動発電機MG2がサンギヤS1に連結されている。第一の電動発電機MG1と第二の電動発電機MG2とはインバータIを経てバッテリBと電気的に接続されている。エンジンENG、クラッチCLおよびインバータIは、マイクロコンピュータを備えた電子制御装置ECUによりその作動を制御されるようになっている。   In this example, the engine ENG is connected to the connecting body of the ring gear R1 and the carrier C2, the first motor generator MG1 is connected to the ring gear R2, and the connecting body of the carrier C1 and the sun gear S2 and the sun gear S1 are 2 The rotation output member Out for driving the wheel and the second motor generator MG2 are switched to be coupled to each other through a clutch CL including two interlocking switching engaging portions. In the illustrated clutch switching state, the rotation output member Out is connected to the connecting body of the carrier C1 and the sun gear S2, and the second motor generator MG2 is connected to the sun gear S1. The first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 are electrically connected to the battery B via the inverter I. The operations of the engine ENG, the clutch CL, and the inverter I are controlled by an electronic control unit ECU having a microcomputer.

図2の(A)および(B)は、それぞれ図1に示す変速装置に於ける遊星歯車装置P1とP2についての個別の共線図である。図の(A)に於いて、互いに平行な3本の座標軸R1、C1、S1がそれぞれリングギヤR1、キャリアC1、サンギヤS1の回転数を表す座標軸であり、リングギヤR1の歯数(或いは直径)に対するサンギヤS1の歯数(或いは直径)の比をρ1(<1)とすれば、座標軸R1と座標軸C1の間の距離と座標軸C1と座標軸S1の間の距離の対比がρ1:1となっている。そして、これら3本の座標軸に対しそれらを横切る一本の直線を引けば、それが座標軸R1、C1、S1と交わる点に於ける座標軸R1、C1、S1上の値が、リングギヤR1の回転数Nr1、キャリアC1の回転数Nc1、サンギヤS1の回転数Ns1を与えるようになっている。   2A and 2B are individual alignment charts for planetary gear devices P1 and P2 in the transmission shown in FIG. 1, respectively. In FIG. 3A, three coordinate axes R1, C1, and S1 that are parallel to each other are coordinate axes that represent the rotational speeds of the ring gear R1, the carrier C1, and the sun gear S1, respectively, and are relative to the number of teeth (or diameter) of the ring gear R1. If the ratio of the number of teeth (or diameter) of the sun gear S1 is ρ1 (<1), the contrast between the distance between the coordinate axis R1 and the coordinate axis C1 and the distance between the coordinate axis C1 and the coordinate axis S1 is ρ1: 1. . If a straight line that crosses these three coordinate axes is drawn, the values on the coordinate axes R1, C1, and S1 at the points where they intersect with the coordinate axes R1, C1, and S1 are the rotational speeds of the ring gear R1. Nr1, the rotation speed Nc1 of the carrier C1, and the rotation speed Ns1 of the sun gear S1 are given.

同様に図の(B)に於いて、互いに平行な3本の座標軸R2、C2、S2がそれぞれリングギヤR2、キャリアC2、サンギヤS2の回転数を表す座標軸であり、リングギヤR2の歯数(或いは直径)に対するサンギヤS2の歯数(或いは直径)の比をρ2(<1)とすれば、座標軸R2と座標軸C2の間の距離と座標軸C2と座標軸S2の間の距離の対比がρ2:1となっている。そして、同様にこれら3本の座標軸に対しそれらを横切る一本の直線を引けば、それが座標軸R2、C2、S2と交わる点に於ける座標軸R2、C2、S2上の値が、リングギヤR2の回転数Nr2、キャリアC2の回転数Nc2、サンギヤS2の回転数Ns2を与えるようになっている。   Similarly, in FIG. 3B, three coordinate axes R2, C2, and S2 that are parallel to each other are coordinate axes that represent the rotational speeds of the ring gear R2, the carrier C2, and the sun gear S2, respectively, and the number of teeth (or diameter) of the ring gear R2. ) Is the ratio of the number of teeth (or diameter) of the sun gear S2 to ρ2 (<1), the contrast between the distance between the coordinate axis R2 and the coordinate axis C2 and the distance between the coordinate axis C2 and the coordinate axis S2 is ρ2: 1. ing. Similarly, if a straight line that crosses these three coordinate axes is drawn, the values on the coordinate axes R2, C2, and S2 at the points where they intersect with the coordinate axes R2, C2, and S2 are the values of the ring gear R2. The rotational speed Nr2, the rotational speed Nc2 of the carrier C2, and the rotational speed Ns2 of the sun gear S2 are given.

上記の如くキャリアC1がサンギヤS2と連結され、リングギヤR1がキャリアC2と連結されることは、これを共線図に表せば、図3に(A)および(B)として示されている如く、座標軸C1と座標軸S2とを重ね合わせ、また座標軸R1と座標軸C2とを重ね合わせる要領にて、図2の(A)および(B)の共線図を組み合わせることであり、これによってR2座標軸、R1/C2座標軸、C1/S2座標軸、S1座標軸により相対的回転数が対比される4つの回転部が成立し、またこれら4本の座標軸に対しこれらを横切る一本の直線を引けば、それが座標軸R2、R1/C2、C1/S2、S1と交わる点に於ける座標軸上の値が、左から順に、リングギヤR2の回転数であって図1の例では第一の電動発電機MG1の回転数Nmg1、リングギヤR1とキャリアC2の連結体の回転数であって図1の例ではエンジンENGの回転数Neng、キャリアC1とサンギヤR2の連結体の回転数であって図1の例では回転出力部材Outの回転数Noutまたは第二の電動発電機MG2の回転数Nmg2、サンギヤS2の回転数であって図1の例では第二の電動発電機MG2の回転数Nmg2または回転出力部材Outの回転数Noutを与えるようになっている。   If the carrier C1 is connected to the sun gear S2 and the ring gear R1 is connected to the carrier C2 as described above, as shown in FIG. 3 (A) and (B), 2A and 2B are combined in the manner of superimposing the coordinate axis C1 and the coordinate axis S2 and superimposing the coordinate axis R1 and the coordinate axis C2, thereby combining the R2 coordinate axis and R1. / C2 coordinate axis, C1 / S2 coordinate axis, and S1 coordinate axis establish four rotating parts whose relative rotational speeds are contrasted, and draw a single straight line across these four coordinate axes. The values on the coordinate axes at the points where R2, R1 / C2, C1 / S2, and S1 intersect are the rotation speed of the ring gear R2 in order from the left, and in the example of FIG. 1, the rotation speed of the first motor generator MG1. Nmg1 The rotational speed of the coupling body of the ring gear R1 and the carrier C2, which is the rotational speed Neng of the engine ENG in the example of FIG. 1, and the rotational speed of the coupling body of the carrier C1 and the sun gear R2, and in the example of FIG. The rotation speed Nout or the rotation speed Nmg2 of the second motor generator MG2 and the rotation speed of the sun gear S2, which are the rotation speed Nmg2 of the second motor generator MG2 or the rotation speed Nout of the rotation output member Out in the example of FIG. To give.

従って、この例に於ける如くエンジンENGの回転数がリングギヤR1とキャリアC2の連結体に対する座標軸に対応するとき、回転出力部材Outの回転数がキャリアC1とサンギヤS2の連結体に対する座標軸に対応する図3の(A)の状態にあるときと、回転出力部材Outの回転数がサンギヤS1に対する座標軸に対応する図3の(B)の状態にあるときとでは、エンジン回転数Nengに対する回転出力部材の回転数Noutの変化の度合を、後者では前者に比してより大きくすることができる。これは、図1に示す装置により車輌を駆動する場合、車輌が低速走行しているときにはこれを図3の(A)に示す作動モードにて作動させ、車輌が高速走行しているときにはこれを図3の(B)に示す作動モードにて作動させるのが適当であることを示している。   Therefore, when the rotational speed of the engine ENG corresponds to the coordinate axis for the coupling body of the ring gear R1 and the carrier C2 as in this example, the rotational speed of the rotational output member Out corresponds to the coordinate axis for the coupling body of the carrier C1 and the sun gear S2. When the rotation output member Out is in the state of FIG. 3A and when the rotation speed of the rotation output member Out is in the state of FIG. 3B corresponding to the coordinate axis for the sun gear S1, the rotation output member for the engine rotation speed Neng. The degree of change in the rotation speed Nout of the latter can be made larger than that of the former in the latter. This is because when the vehicle is driven by the apparatus shown in FIG. 1, when the vehicle is traveling at a low speed, it is operated in the operation mode shown in FIG. It shows that it is appropriate to operate in the operation mode shown in FIG.

特に図1に示す例では、リングギヤR1とキャリアC2の連結体に対する座標軸とキャリアC1とサンギヤS2の連結体に対する座標軸との間の間隔を1とすれば、キャリアC1とサンギヤS2の連結体に対する座標軸とサンギヤS1に対する座標軸との間の間隔は1/ρ1である。ρ1の値は遊星歯車装置於けるリングギヤの歯数(または直径)に対するサンギヤの歯数(または直径)の比であり、0.5近辺の値であるので、1/ρ1は2近辺の値である。従って、この例では、図3の(A)の作動モードと図3の(B)の作動モードとで、エンジン回転数Nengに対する回転出力部材の回転数の変化の度合を、後者では前者に比して1:1+1/ρ1(約1:3)の如く特に大きくすることができる。これは、図1に示す装置が特に最高速度の高い車輌に適していることを示している。   In particular, in the example shown in FIG. 1, if the distance between the coordinate axis for the coupling body of the ring gear R1 and the carrier C2 and the coordinate axis for the coupling body of the carrier C1 and the sun gear S2 is 1, the coordinate axis for the coupling body of the carrier C1 and the sun gear S2. And the coordinate axis for the sun gear S1 is 1 / ρ1. The value of ρ1 is the ratio of the number of teeth (or diameter) of the sun gear to the number of teeth (or diameter) of the ring gear in the planetary gear device, and is a value around 0.5, so 1 / ρ1 is a value around 2 is there. Therefore, in this example, in the operation mode of FIG. 3A and the operation mode of FIG. 3B, the degree of change in the rotational speed of the rotational output member with respect to the engine rotational speed Neng is compared with the former in the latter. Thus, it can be made particularly large as 1: 1 + 1 / ρ1 (about 1: 3). This indicates that the apparatus shown in FIG. 1 is particularly suitable for a vehicle having a high maximum speed.

図4は、上に図1〜3について説明した動力源装置を備えたハイブリッド車が停止状態であり、エンジンも停止されているときの状態を示す共線図である。かかる停止状態から車輌が発進されるときには、一例として、先ず図5に示す如く、エンジンを停止したまま、第二の電動発電機MG2を電動機として作動させ、またこのときエンジンを停止状態に保つため、第一の電動発電機MG1も同時に電動機として作動させることにより、電動駆動により車輌の低速運転が開始されてよい。   FIG. 4 is a collinear diagram illustrating a state where the hybrid vehicle including the power source device described above with reference to FIGS. 1 to 3 is in a stopped state and the engine is also stopped. When the vehicle is started from such a stopped state, for example, as shown in FIG. 5, first, the second motor generator MG2 is operated as an electric motor while the engine is stopped, and at this time, the engine is stopped. The low-speed operation of the vehicle may be started by electric drive by simultaneously operating the first motor generator MG1 as a motor.

これより車輌の走行速度が増大し、図6の共線図に示す如くエンジン回転数がエンジンを始動させるに適当な値に達したところで、エンジンをクランキングすれば、ここでエンジンを始動させることができる。   As a result, the running speed of the vehicle increases, and when the engine speed reaches an appropriate value for starting the engine as shown in the nomogram of FIG. 6, if the engine is cranked, the engine is started here. Can do.

更に車輌の走行速度が増大し、共線図が図7に示す如き状態となれば、車輌はエンジン駆動または電動駆動のいずれかまたは両方用いて適宜に運転されてよい。そして車輌の走行速度が回転出力部材の回転数Noutで見て或る所定の上限値Ncuを越えて増大したときには、エンジン、第一の電動発電機、第二の電動発電機の回転速度を適当に制御することにより、一度これらの回転数が図8の共線図に示す如く互いに同一となる状態を作り出し、この状態でクラッチを切り替え、図3の(A)の作動モードから図3の(B)の作動モードへの切り替えを行えばよく、こうすることにより作動モードの切替えを滑らかに行うことができる。また図3の(B)の作動モードにて運転しているとき、車速が低下したときには、図7に示す如く上限値Ncuより適当な値だけ低くされた所定の下限値Ncd以下に車速が低下するのを待って、図3の(B)の作動モードより図3の(A)の作動モードへの切替えが行われればよい。このときにも切り替えに先立って一度図9の共線図に示す状態をつくり出す制御が行われれば、作動モードの切替えを滑らかに行うことができる。   Further, if the traveling speed of the vehicle increases and the alignment chart is in a state as shown in FIG. 7, the vehicle may be appropriately operated using either or both of engine driving and electric driving. When the running speed of the vehicle increases beyond a predetermined upper limit value Ncu as seen from the rotational speed Nout of the rotational output member, the rotational speeds of the engine, the first motor generator, and the second motor generator are set appropriately. To create a state in which these rotational speeds are once the same as shown in the collinear diagram of FIG. 8, and in this state, the clutch is switched, and the operation mode of FIG. It is only necessary to switch to the operation mode B), whereby the operation mode can be switched smoothly. Further, when operating in the operation mode of FIG. 3B, when the vehicle speed decreases, the vehicle speed decreases below a predetermined lower limit value Ncd that is lower than the upper limit value Ncu by an appropriate value as shown in FIG. It is only necessary to switch from the operation mode of FIG. 3B to the operation mode of FIG. Also at this time, if the control for creating the state shown in the collinear diagram of FIG. 9 is performed prior to switching, the operation mode can be switched smoothly.

図3の(A)の作動モードより図3の(B)の作動モードへの切替えが終われば、運転はまた図10の共線図に例示する如く、その作動モード内にて任意の要領にて適当に行われてよい。そして、図3の(B)の作動モードでは、図11に例示する如く、エンジン回転数をさほど高くすることなく、車速を大きく増大させることができる。   When the switching from the operation mode of FIG. 3A to the operation mode of FIG. 3B is completed, the operation can be arbitrarily performed within the operation mode as illustrated in the alignment chart of FIG. May be performed appropriately. In the operation mode of FIG. 3B, the vehicle speed can be greatly increased without increasing the engine speed as shown in FIG.

尚、図12は、電動駆動により車輌の後進を行うときの例を示す共線図である。当然のことながら、かかる電動駆動による車輌の後進には、図3の(A)の作動モードが適している。   FIG. 12 is an alignment chart showing an example when the vehicle is driven backward by electric drive. As a matter of course, the operation mode of FIG. 3A is suitable for the reverse drive of the vehicle by such electric drive.

図13は、本発明による変速装置を車輌用ハイブリット式動力源装置に適用した場合の他の一つの実施の形態を示す概略図であり、図14の(A)および(B)は、図13の変速装置を構成する遊星歯車装置P1およびP2の各々についての共線図であり、図15の(A)および(B)は図13の変速装置に於ける複合遊星歯車装置に対する共線図をクラッチにより切り替えられる2つの作動モードについて示すものである。図13〜図15は、図示の要領に於いて、第一の実施の形態を示す図1〜図3に対応しており、使用されているP1,P2,...等の表示の意味も図1〜図3に於けると同じであるので、図13〜図15の実施の形態について、図1〜図3についての説明から容易に類推される事項について重複的に説明を行うことは、明細書の冗長化を避けるため省略する。   FIG. 13 is a schematic view showing another embodiment when the transmission according to the present invention is applied to a hybrid power source device for a vehicle. FIGS. 14 (A) and 14 (B) are the same as FIG. 15A and 15B are collinear diagrams for each of the planetary gear devices P1 and P2 constituting the transmission of FIG. 15, and FIGS. 15A and 15B are collinear diagrams for the compound planetary gear device in the transmission of FIG. It shows about two operation modes switched by a clutch. 13 to FIG. 15 correspond to FIG. 1 to FIG. 3 showing the first embodiment in the manner shown in the figure, and P1, P2,. . . 1 to 3 are the same as those in FIGS. 1 to 3, and therefore, the embodiment of FIGS. 13 to 15 is duplicated with respect to matters that can be easily inferred from the description of FIGS. 1 to 3. The explanation is omitted to avoid redundancy of the specification.

この実施の形態の於いては、キャリアC1がサンギヤS2と連結され、リングギヤR1がキャリアC2と連結されることにより2つの遊星歯車装置が組み合わされ、サンギヤS1、キャリアC1とサンギヤS2の連結体、リングギヤR1とキャリアC2の連結体、リングギヤR2の4つを回転部とする複合遊星歯車装置が構成されている。従って、複合遊星歯車装置の構成自体は図1に於けるものと同じである。しかし、この実施の形態の於いては、キャリアC1とサンギヤS2の連結体にエンジンENGが連結され、サンギヤS1に第一の電動発電機MG1が連結され、リングギヤR1とキャリアC2の連結体とリングギヤR2とが、2つのクラッチCL1,CL2を介してと車輪を駆動する回転出力部材Outと第二の電動発電機MG2に互いに相反的に切り替えられて連結されるようになっている。図示のクラッチ切り替え状態では、回転出力部材OutがリングギヤR1とキャリアC2の連結体に連結され、第二の電動発電機MG2がリングギヤR2に連結されており、車輌の低速走行に適した図15の(A)に示す作動モードとなっている。   In this embodiment, the carrier C1 is connected to the sun gear S2, and the ring gear R1 is connected to the carrier C2, so that the two planetary gear devices are combined, and the sun gear S1, the connecting body of the carrier C1 and the sun gear S2, A compound planetary gear device is configured in which the connecting body of the ring gear R1 and the carrier C2 and the ring gear R2 are four rotating parts. Therefore, the structure of the compound planetary gear device itself is the same as that in FIG. However, in this embodiment, the engine ENG is connected to the connecting body of the carrier C1 and the sun gear S2, the first motor generator MG1 is connected to the sun gear S1, and the connecting body of the ring gear R1 and the carrier C2 and the ring gear. R2 is connected to the rotation output member Out for driving the wheel and the second motor generator MG2 through the two clutches CL1 and CL2 while being switched reciprocally. In the illustrated clutch switching state, the rotation output member Out is connected to the connecting body of the ring gear R1 and the carrier C2, and the second motor generator MG2 is connected to the ring gear R2, which is suitable for low-speed driving of the vehicle shown in FIG. The operation mode shown in FIG.

この実施の形態の於いても、エンジン回転数に対する座標軸に対して回転出力部材Outの回転数に対する座標軸が隔たる距離は、作動モードが図15の(A)に示す作動モードより図15の(B)に示す作動モードに切り替えられることにより増大するので、図15の(A)および(B)に示す作動モードは、それぞれ車輌の低速走行および高速走行に適している。ただこの実施の形態では、図15の(A)の作動モードより図15の(B)の作動モードへのモード切替えによってエンジン回転数に対する座標軸に対し回転出力部材の回転数に対する座標軸が隔たる距離の増大は、図1〜図3に示す実施の形態に於けるよりは小さいので、エンジン回転数に対し回転出力部材の回転数を変化させる範囲は、図1〜図3に示す実施の形態に於けるよりは小さく、従ってこの実施の形態を図1〜図3に示す実施の形態と比較すれば、図1〜図3に示す実施の形態が最高車速の高い車輌に適しているのに対し、図13〜図15に示す実施の形態は、最高車速があまり高くない車輌に適している。   Also in this embodiment, the distance that the coordinate axis with respect to the rotation speed of the rotation output member Out is separated from the coordinate axis with respect to the engine rotation speed in the operation mode shown in FIG. Since the operation mode is increased by switching to the operation mode shown in B), the operation modes shown in FIGS. 15A and 15B are suitable for low-speed driving and high-speed driving of the vehicle, respectively. However, in this embodiment, the distance that the coordinate axis for the rotational speed of the rotation output member is separated from the coordinate axis for the engine rotational speed by the mode switching from the operational mode of FIG. 15 (A) to the operational mode of FIG. 15 (B). 1 to 3 is smaller than that in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the range in which the rotation speed of the rotation output member is changed with respect to the engine rotation speed is the same as that in the embodiment shown in FIGS. Therefore, if this embodiment is compared with the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is suitable for a vehicle having a high maximum vehicle speed. The embodiment shown in FIGS. 13 to 15 is suitable for a vehicle whose maximum vehicle speed is not so high.

しかし、一方、主として発電装置として作動する第一の電動発電機MG1の回転数に対する座標軸とエンジン回転数に対する座標軸の間の距離についてみると、図1〜図3に示す実施の形態と図13〜図15に示すに実施の形態とでは、前者に於ける距離は短く、後者に於ける距離は長い。従って、図13〜図15に示すに実施の形態に於いて作動モードを2つの作動モードの間に切り替えることにより得られるエンジン回転数と第一の電動発電機の回転数との間の調整に許される幅は、図13〜図15に示すに実施の形態に於ける方が図1〜図3に示す実施の形態に於けるよりも大きい。   However, on the other hand, regarding the distance between the coordinate axis with respect to the rotational speed of the first motor generator MG1 mainly operating as a power generator and the coordinate axis with respect to the engine rotational speed, the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 and FIGS. In the embodiment shown in FIG. 15, the distance in the former is short and the distance in the latter is long. Accordingly, in the embodiment shown in FIGS. 13 to 15, the adjustment is made between the engine speed obtained by switching the operation mode between the two operation modes and the rotation speed of the first motor generator. The allowable width is larger in the embodiment shown in FIGS. 13 to 15 than in the embodiment shown in FIGS.

図16は、本発明による変速装置を車輌用ハイブリット式動力源装置に適用した場合の更に他の一つの実施の形態を示す概略図であり、図17の(A)および(B)は、図16の変速装置を構成する遊星歯車装置P1およびP2の各々についての共線図であり、図18の(A)および(B)は図16の変速装置に於ける複合遊星歯車装置に対する共線図をクラッチにより切り替えられる2つの作動モードについて示すものである。図16〜図18もまた、図示の要領に於いて、第一の実施の形態を示す図1〜図3に対応しており、使用されているP1,P2,...等の表示の意味も図1〜図3に於けると同じであるので、図16〜図18の実施の形態についても、図1〜図3についての説明から容易に類推される事項について重複的に説明を行うことは、明細書の冗長化を避けるため省略する。   FIG. 16 is a schematic view showing still another embodiment in which the transmission according to the present invention is applied to a hybrid power source device for a vehicle, and FIGS. 17 (A) and 17 (B) are diagrams. 18 is a collinear diagram for each of the planetary gear devices P1 and P2 constituting the sixteen transmissions, and FIGS. 18A and 18B are collinear diagrams for the compound planetary gear device in the transmission of FIG. Are shown for two operation modes that can be switched by a clutch. FIGS. 16 to 18 also correspond to FIGS. 1 to 3 showing the first embodiment in the manner shown in the drawings, and P1, P2,. . . 1 to 3 are the same as those in FIGS. 1 to 3, and the embodiments of FIGS. 16 to 18 are duplicated with respect to matters that can be easily inferred from the description of FIGS. 1 to 3. The description is omitted to avoid redundancy of the specification.

この実施の形態の於いては、キャリアC1がサンギヤS2と連結され、サンギヤS1がキャリアC2と連結されることにより2つの遊星歯車装置が組み合わされ、リングギヤR2、サンギヤS1とキャリアC2の連結体、キャリアC1とサンギヤS2の連結体、リングギヤR1の4つを回転部とする複合遊星歯車装置が構成されている。そして、サンギヤS1とキャリアC2の連結体にエンジンENGが連結され、リングギヤR2に第一の電動発電機MG1が連結され、キャリアC1とサンギヤS2の連結体とリングギヤR1とが、2つの切替え部を含む連動クラッチCLを介してと車輪を駆動する回転出力部材Outと第二の電動発電機MG2に互いに相反的に切り替えられて連結されるようになっている。図示のクラッチ切り替え状態では、回転出力部材OutがキャリアC1とサンギヤS2の連結体に連結され、第二の電動発電機MG2がリングギヤR1に連結されており、車輌の低速走行に適した図18の(A)に示す作動モードとなっている。   In this embodiment, the carrier C1 is connected to the sun gear S2, and the sun gear S1 is connected to the carrier C2, whereby the two planetary gear units are combined, and the ring gear R2, the connected body of the sun gear S1 and the carrier C2, A compound planetary gear device is configured in which the connecting body of the carrier C1 and the sun gear S2 and the ring gear R1 are four rotating parts. The engine ENG is connected to the connecting body of the sun gear S1 and the carrier C2, the first motor generator MG1 is connected to the ring gear R2, and the connecting body of the carrier C1 and the sun gear S2 and the ring gear R1 have two switching portions. The rotation output member Out for driving the wheel and the second motor generator MG2 are switched and coupled to each other via the interlocking clutch CL. In the illustrated clutch switching state, the rotation output member Out is connected to the connecting body of the carrier C1 and the sun gear S2, and the second motor generator MG2 is connected to the ring gear R1, which is suitable for low-speed driving of the vehicle in FIG. The operation mode shown in FIG.

この実施の形態の於いても、エンジン回転数に対する座標軸に対して回転出力部材Outの回転数に対する座標軸が隔たる距離は、作動モードが図18の(A)に示す作動モードより図18の(B)に示す作動モードに切り替えられることにより増大するので、図18の(A)および(B)に示す作動モードは、それぞれ車輌の低速走行および高速走行に適している。またこの実施の形態でも、図18の(A)の作動モードより図18の(B)の作動モードへのモード切替えによってエンジン回転数に対する座標軸に対し回転出力部材の回転数に対する座標軸が隔たる距離の増大は、図1〜図3に示す実施の形態に於けるよりは小さいので、エンジン回転数に対し回転出力部材の回転数を変化させる範囲は、図1〜図3に示す実施の形態に於けるよりは小さく、従ってこの実施の形態を図1〜図3に示す実施の形態と比較すれば、図1〜図3に示す実施の形態が最高車速の高い車輌に適しているのに対し、図16〜図18に示す実施の形態は、最高車速があまり高くない車輌に適している。   Also in this embodiment, the distance that the coordinate axis with respect to the rotation speed of the rotation output member Out is separated from the coordinate axis with respect to the engine rotation speed in the operation mode shown in FIG. Since the operation mode is increased by switching to the operation mode shown in B), the operation modes shown in FIGS. 18A and 18B are suitable for low-speed driving and high-speed driving of the vehicle, respectively. Also in this embodiment, the distance that the coordinate axis for the rotational speed of the rotation output member is separated from the coordinate axis for the engine rotational speed by the mode switching from the operational mode of FIG. 18 (A) to the operational mode of FIG. 18 (B). 1 to 3 is smaller than that in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the range in which the rotation speed of the rotation output member is changed with respect to the engine rotation speed is the same as that in the embodiment shown in FIGS. Therefore, if this embodiment is compared with the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 is suitable for a vehicle having a high maximum vehicle speed. The embodiment shown in FIGS. 16 to 18 is suitable for a vehicle whose maximum vehicle speed is not so high.

図19は、本発明による変速装置を車輌用ハイブリット式動力源装置に適用した場合の更に他の一つの実施の形態を示す概略図であり、図20の(A)および(B)は、図19の変速装置を構成する遊星歯車装置P1およびP2の各々についての共線図であり、図21の(A)および(B)は図19の変速装置に於ける複合遊星歯車装置に対する共線図をクラッチにより切り替えられる2つの作動モードについて示すものである。図19〜図21もまた、図示の要領に於いて、第一の実施の形態を示す図1〜図3に対応しており、使用されているP1,P2,...等の表示の意味も図1〜図3に於けると同じであるので、図19〜図21の実施の形態についても、図1〜図3についての説明から容易に類推される事項について重複的に説明を行うことは、明細書の冗長化を避けるため省略する。   FIG. 19 is a schematic diagram showing still another embodiment in which the transmission according to the present invention is applied to a hybrid power source device for a vehicle, and FIGS. 20 (A) and 20 (B) are diagrams. FIG. 22 is a collinear diagram for each of the planetary gear devices P1 and P2 constituting the nineteen transmission device, and FIGS. 21A and 21B are collinear diagrams for the compound planetary gear device in the transmission device of FIG. Are shown for two operation modes that can be switched by a clutch. FIGS. 19 to 21 also correspond to FIGS. 1 to 3 showing the first embodiment in the manner shown in the drawing, and P1, P2,. . . 1 to 3 are the same as those in FIGS. 1 to 3, and the embodiments of FIGS. 19 to 21 are duplicated with respect to matters that can be easily inferred from the description of FIGS. 1 to 3. The description is omitted to avoid redundancy of the specification.

この実施の形態の於いては、リングギヤR1がキャリアC2と連結され、キャリアC1がリングギヤR2と連結されることにより2つの遊星歯車装置が組み合わされ、サンギヤS2、リングギヤR1とキャリアC2の連結体、キャリアC1とリングギヤR2の連結体、サンギヤS1の4つを回転部とする複合遊星歯車装置が構成されている。そしてリングギヤR1とキャリアC2の連結体にエンジンENGが連結され、サンギヤS2に第一の電動発電機MG1が連結され、キャリアC1とリングギヤR2の連結体とサンギヤS1とが、2つの切替え部を含む連動クラッチCLを介してと車輪を駆動する回転出力部材Outと第二の電動発電機MG2に互いに相反的に切り替えられて連結されるようになっている。図示のクラッチ切り替え状態では、回転出力部材OutがキャリアC1とリングギヤR2の連結体に連結され、第二の電動発電機MG2がサンギヤS1に連結されており、車輌の低速走行に適した図21の(A)に示す作動モードとなっている。   In this embodiment, the ring gear R1 is connected to the carrier C2, and the carrier C1 is connected to the ring gear R2, whereby the two planetary gear units are combined, and the sun gear S2, the connecting body of the ring gear R1 and the carrier C2, A compound planetary gear device is configured in which the connecting body of the carrier C1 and the ring gear R2 and the sun gear S1 are four rotating parts. The engine ENG is connected to the connecting body of the ring gear R1 and the carrier C2, the first motor generator MG1 is connected to the sun gear S2, and the connecting body of the carrier C1 and the ring gear R2 and the sun gear S1 include two switching portions. The rotation output member Out for driving the wheel and the second motor generator MG2 are switched in a reciprocal manner and connected to each other via the interlocking clutch CL. In the illustrated clutch switching state, the rotation output member Out is connected to the connecting body of the carrier C1 and the ring gear R2, and the second motor generator MG2 is connected to the sun gear S1, which is suitable for low-speed driving of the vehicle in FIG. The operation mode shown in FIG.

この実施の形態の於いても、エンジン回転数に対する座標軸に対して回転出力部材Outの回転数に対する座標軸が隔たる距離は、作動モードが図21の(A)に示す作動モードより図21の(B)に示す作動モードに切り替えられることにより増大するので、図21の(A)および(B)に示す作動モードは、それぞれ車輌の低速走行および高速走行に適している。またこの実施の形態では、図21の(A)の作動モードより図21の(B)の作動モードへのモード切替えによってエンジン回転数に対する座標軸に対し回転出力部材の回転数に対する座標軸が隔たる距離の増大は、図1〜図3に示す実施の形態に於けると同様に大きいので、エンジン回転数に対し回転出力部材の回転数を変化させる範囲は、図1〜図3に示す実施の形態に於けると同様に大きく、従ってこの実施の形態は図1〜図3に示す実施の形態と同様に最高車速が高い車輌に適している。   Also in this embodiment, the distance that the coordinate axis with respect to the rotation speed of the rotation output member Out is separated from the coordinate axis with respect to the engine rotation speed in the operation mode shown in FIG. Since the operation mode is increased by switching to the operation mode shown in B), the operation modes shown in FIGS. 21A and 21B are suitable for low-speed driving and high-speed driving of the vehicle, respectively. Further, in this embodiment, the distance that the coordinate axis for the rotation speed of the rotation output member is separated from the coordinate axis for the engine rotation speed by the mode switching from the operation mode of FIG. 21 (A) to the operation mode of FIG. 21 (B). 1 to 3 is large as in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the range in which the rotational speed of the rotation output member is changed with respect to the engine rotational speed is the embodiment shown in FIGS. 1 to 3. Therefore, this embodiment is suitable for a vehicle having a high maximum vehicle speed as in the embodiment shown in FIGS.

また、この実施の形態では、主として発電装置として作動する第一の電動発電機MG1の回転数に対する座標軸とエンジン回転数に対する座標軸の間の距離についてみると、図13〜図15に示すに実施の形態に於けると同様に大きい。従って、この実施の形態に於いては、作動モードを2つの作動モードの間に切り替えることにより得られるエンジン回転数と第一の電動発電機の回転数との間の調整に許される幅も、図1〜図3に示すに実施の形態および図16〜図18に示すに実施の形態に於けるより大きい。   In this embodiment, the distance between the coordinate axis with respect to the rotational speed of the first motor generator MG1 that mainly operates as a power generator and the coordinate axis with respect to the engine rotational speed is as shown in FIGS. As big as in form. Therefore, in this embodiment, the width allowed for adjustment between the engine speed obtained by switching the operation mode between the two operation modes and the rotation speed of the first motor generator is also as follows: The embodiment shown in FIGS. 1 to 3 and the embodiment shown in FIGS. 16 to 18 are larger than those in the embodiment.

以上に於いては本発明をいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。   While the present invention has been described in detail with respect to several embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made to these embodiments within the scope of the present invention. .

本発明による変速装置を車輌用ハイブリット式動力源装置に適用した場合の一つの実施の形態を示す概略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic which shows one embodiment at the time of applying the transmission device by this invention to the hybrid type power source device for vehicles. (A)および(B)はそれぞれ図1に示す変速装置に含まれる2つの遊星歯車装置についての個別の共線図。(A) And (B) is an individual alignment chart about two planetary gear apparatuses contained in the transmission shown in FIG. 1, respectively. (A)および(B)はそれぞれ図1に示すハイブリット式動力源装置の2つの作動モードを示す共線図。(A) And (B) is a collinear diagram which shows two operation modes of the hybrid type power source device shown in FIG. 1, respectively. 図1〜3に示す動力源装置を備えたハイブリッド車が停止状態であり、エンジンも停止されているときの状態を示す共線図。The collinear diagram which shows a state when the hybrid vehicle provided with the power source device shown in FIGS. 1-3 is a stop state and the engine is also stopped. 図1〜3に示す動力源装置を備えたハイブリッド車がエンジンを停止したまま電動駆動により低速運転されるときの状態を示す共線図。The collinear diagram which shows a state when the hybrid vehicle provided with the power source device shown in FIGS. 1 to 3 is operated at a low speed by electric drive while the engine is stopped. 図1〜3に示す動力源装置を備えたハイブリッド車の走行中にエンジンがクランキングされるときの状態を示す共線図。The collinear diagram which shows a state when an engine is cranked during driving | running | working of the hybrid vehicle provided with the power source device shown in FIGS. 図1〜3に示す動力源装置を備えたハイブリッド車のエンジン駆動または電動駆動のいずれかまたは両方による走行状態と回転出力部材の回転数による作動モード切替えの上限値と下限値を示す共線図。1-3 is a collinear diagram showing the upper limit value and the lower limit value of the operation mode switching depending on the running state of the hybrid vehicle having the power source device shown in FIGS. . 図3の(A)の作動モードから図3の(B)の作動モードへの切り替えを行うに当って調整される運転状態を示す共線図。FIG. 4 is a collinear diagram showing an operation state adjusted when switching from the operation mode of FIG. 3A to the operation mode of FIG. 図8に状態で図3の(A)の作動モードから図3の(B)の作動モードへの切り替えが行われた直後の運転状態を示す共線図。FIG. 9 is a collinear diagram illustrating an operation state immediately after switching from the operation mode of FIG. 3A to the operation mode of FIG. 図3の(B)の作動モードに於ける運転状態の一例を示す共線図。FIG. 4 is a collinear diagram illustrating an example of an operation state in the operation mode of FIG. 図3の(B)の作動モードによる超高速運転状態を示す共線図。FIG. 4 is a collinear diagram illustrating an ultra-high speed operation state according to the operation mode of FIG. 電動駆動により車輌の後進を行うときの例を示す共線図。The collinear diagram which shows an example at the time of moving backward of a vehicle by electric drive. 本発明による変速装置を車輌用ハイブリット式動力源装置に適用した場合の他の一つの実施の形態を示す概略図。Schematic which shows another one Embodiment at the time of applying the transmission by this invention to the hybrid type power source device for vehicles. (A)および(B)はそれぞれ図13に示す変速装置に含まれる2つの遊星歯車装置についての個別の共線図。(A) And (B) is an individual alignment chart about two planetary gear apparatuses contained in the transmission shown in FIG. 13, respectively. (A)および(B)はそれぞれ図13に示すハイブリット式動力源装置の2つの作動モードを示す共線図。(A) And (B) is a collinear diagram which shows two operation modes of the hybrid type power source device shown in FIG. 13, respectively. 本発明による変速装置を車輌用ハイブリット式動力源装置に適用した場合の更に他の一つの実施の形態を示す概略図。Schematic which shows another one Embodiment at the time of applying the transmission by this invention to the hybrid type power source device for vehicles. (A)および(B)はそれぞれ図16に示す変速装置に含まれる2つの遊星歯車装置についての個別の共線図。(A) And (B) is an individual alignment chart about two planetary gear apparatuses contained in the transmission shown in FIG. 16, respectively. (A)および(B)はそれぞれ図16に示すハイブリット式動力源装置の2つの作動モードを示す共線図。(A) And (B) is a collinear diagram which shows two operation modes of the hybrid type power source device shown in FIG. 16, respectively. 本発明による変速装置を車輌用ハイブリット式動力源装置に適用した場合の更に他の一つの実施の形態を示す概略図。Schematic which shows another one Embodiment at the time of applying the transmission by this invention to the hybrid type power source device for vehicles. (A)および(B)はそれぞれ図19に示す変速装置に含まれる2つの遊星歯車装置についての個別の共線図。(A) And (B) is an individual alignment chart about two planetary gear apparatuses contained in the transmission shown in FIG. 19, respectively. (A)および(B)はそれぞれ図19に示すハイブリット式動力源装置の2つの作動モードを示す共線図。(A) And (B) is a collinear diagram which shows two operation modes of the hybrid type power source device shown in FIG. 19, respectively.

符号の説明Explanation of symbols

P1、P2…遊星歯車装置、S1,S2…サンギヤ、R1,R2…リングギヤ、C1,C2…キャリア、CL,CL1,CL2…クラッチ、ENG…エンジン、機MG1,MG2…電動発電機、Out…回転出力部材、I…インバータ、B…バッテリ、ECU…電子制御装置   P1, P2 ... planetary gear unit, S1, S2 ... sun gear, R1, R2 ... ring gear, C1, C2 ... carrier, CL, CL1, CL2 ... clutch, ENG ... engine, machine MG1, MG2 ... motor generator, Out ... rotation Output member, I ... Inverter, B ... Battery, ECU ... Electronic control unit

Claims (10)

それぞれがサンギヤ、リングギヤ、キャリアなる3つの回転要素を備えた第一および第二の遊星歯車装置の一方に於ける2つの回転要素のそれぞれが他方に於ける2つの回転要素のそれぞれに個別に連結される要領にて組み合わされることにより相対的回転数が4本の平行な回転数座標軸よりなる共線図により関連づけられる4種類の回転部を備えた複合遊星歯車装置と、回転出力部材と、クラッチとを有し、前記回転出力部材が前記クラッチにより前記回転数座標軸の一つに対応する回転部に連結された第一の作動モードと前記回転出力部材が前記クラッチにより前記回転数座標軸の他の一つに対応する回転部に連結された第二の作動モードとの間に切り替えられるようになっていることを特徴とする変速装置。   Each of the two rotating elements in one of the first and second planetary gear units each having three rotating elements, each of which is a sun gear, ring gear and carrier, is individually connected to each of the two rotating elements in the other. A combined planetary gear device having four types of rotating parts, which are associated with each other by a collinear diagram composed of four parallel rotation speed coordinate axes, a rotation output member, and a clutch A first operation mode in which the rotation output member is connected to a rotation portion corresponding to one of the rotation speed coordinate axes by the clutch, and the rotation output member is connected to another rotation speed coordinate axis by the clutch. A transmission device characterized in that it can be switched between a second operation mode connected to a rotating part corresponding to one. 前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のサンギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のキャリアと前記第二の遊星歯車装置のサンギヤの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のサンギヤに連結されるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の変速装置。   The carrier and the ring gear of the first planetary gear device are connected to the sun gear and the carrier of the second planetary gear device, respectively, and the rotation output member is the first planetary gear device in the first operation mode. Of the second planetary gear device, and the rotation output member is connected to the sun gear of the first planetary gear device in the second operation mode. The transmission according to claim 1. 前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のサンギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のリングギヤと前記第二の遊星歯車装置のキャリアの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第二の遊星歯車装置のリングギヤに連結されるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の変速装置。   The carrier and the ring gear of the first planetary gear device are connected to the sun gear and the carrier of the second planetary gear device, respectively, and the rotation output member is the first planetary gear device in the first operation mode. And the rotation output member is connected to the ring gear of the second planetary gear device in the second operation mode. The transmission according to claim 1. 前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびサンギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のサンギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のキャリアと前記第二の遊星歯車装置のサンギヤの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のリングギヤに連結されるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の変速装置。   The carrier and the sun gear of the first planetary gear device are respectively connected to the sun gear and the carrier of the second planetary gear device, and in the first operation mode, the rotation output member is the first planetary gear device. Of the second planetary gear device and the sun gear of the second planetary gear device, and in the second operation mode, the rotation output member is connected to the ring gear of the first planetary gear device. The transmission according to claim 1. 前記第一の遊星歯車装置のキャリアおよびリングギヤがそれぞれ前記第二の遊星歯車装置のリングギヤおよびキャリアと連結され、前記第一の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のキャリアと前記第二の遊星歯車装置のリングギヤの連結体に連結され、前記第二の作動モードに於いては前記回転出力部材が前記第一の遊星歯車装置のサンギヤに連結されるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の変速装置。   The carrier and the ring gear of the first planetary gear device are respectively coupled to the ring gear and the carrier of the second planetary gear device, and the rotation output member is the first planetary gear device in the first operation mode. Of the second planetary gear unit and the ring gear of the second planetary gear unit. In the second operation mode, the rotation output member is coupled to the sun gear of the first planetary gear unit. The transmission according to claim 1. 前記第一および第二の遊星歯車装置の3つの回転要素の全ての回転数を互いに等しくして前記第一の作動モードと前記第二の作動モードの間の切替えを行なう制御手段を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の変速装置。   And control means for switching between the first operation mode and the second operation mode by making all the rotation speeds of the three rotation elements of the first and second planetary gear devices equal to each other. The transmission according to any one of claims 1 to 5. 前記制御手段は前記回転出力部材の回転数が所定の上限値に達するまでは前記第一の作動モードとし、前記回転出力部材の回転数が前記上限値を越えたとき前記第二の作動モードとするよう作動モードを制御するようになっていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の変速装置。   The control means is in the first operation mode until the rotation speed of the rotation output member reaches a predetermined upper limit value, and when the rotation speed of the rotation output member exceeds the upper limit value, the second operation mode is set. The transmission according to any one of claims 1 to 6, wherein the operation mode is controlled so as to perform the operation. 前記制御手段は前記第二の作動モードに於いて前記回転出力部材の回転数が前記上限値より低い所定の下限値以下に低下したとき作動モードを前記第一の作動モードに戻すよう作動モードを制御するようになっていることを特徴とする請求項7に記載の変速装置。   The control means sets an operation mode to return the operation mode to the first operation mode when the number of rotations of the rotation output member decreases below a predetermined lower limit value lower than the upper limit value in the second operation mode. The transmission according to claim 7, wherein the transmission is controlled. 更に回転入力部材と他の一つのクラッチとを有し、前記回転出力部材が前記回転数座標軸の一つに対応する回転部と他の一つに対応する回転部との間に連結を切り替えられるとき、前記回転出力部材の連結切替えと相反的に前記回転入力部材が前記他の一つのクラッチにより当該2つの回転部の間に切り替えて連結されるようになっていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の変速装置。   Furthermore, it has a rotation input member and another one clutch, and the said rotation output member can switch a connection between the rotation part corresponding to one of the said rotation speed coordinate axes, and the rotation part corresponding to another one. The rotation input member is switched and connected between the two rotation parts by the other one clutch, contrary to the connection switching of the rotation output member. The transmission according to any one of 1 to 8. 前記の共線図に於ける4本の回転数座標軸を一方の端から他方の端へ向けて第一座標軸、第二座標軸、第三座標軸、第四座標軸とするとき、前記第一座標軸に対応する回転部は少なくとも発電機として作動する第一の電気装置に連結され、前記第二座標軸に対応する回転部はエンジンに連結され、前記回転入力部材は少なくとも電動機として作動する第二の電気装置に連結され、前記回転出力部材により車輌を駆動するようになっていることを特徴とする請求項9に記載の変速装置。
Corresponds to the first coordinate axis when the four rotation speed coordinate axes in the collinear diagram are set as the first coordinate axis, the second coordinate axis, the third coordinate axis, and the fourth coordinate axis from one end to the other end. The rotating unit is connected to at least a first electric device that operates as a generator, the rotating unit corresponding to the second coordinate axis is connected to an engine, and the rotation input member is connected to at least a second electric device that operates as an electric motor. The transmission according to claim 9, wherein the transmission is connected and the vehicle is driven by the rotation output member.
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