JP2007296881A - Hybrid driving device - Google Patents

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Shigeki Takami
Tomohiko Ito
智彦 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide further multiple modes in a hybrid driving device provided with a three-element speed reduction mode (a first mode), a four-element direct connection mode (a second mode), and a three-element direct connection mode (a third mode). <P>SOLUTION: To provide a forth mode in a drive transmission state of a three-element structure which is brought into an overdrive state with a reduction ratio smaller than that of the third mode. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンからの駆動力を受け入れる入力部材と、車輪へ駆動出力を出力する出力部材と、第1電動機及び第2電動機と、歯車ユニットとを備えたハイブリッド駆動装置に関する。   The present invention relates to a hybrid drive device including an input member that receives a driving force from an engine, an output member that outputs a driving output to wheels, a first electric motor and a second electric motor, and a gear unit.

出願人は、上記のようなハイブリッド駆動装置として、特許文献1に開示のハイブリッド駆動装置を提案している。
このハイブリッド駆動装置にあっては、低速側から高速側に移行するに従って、走行モードを、3要素のリダクションモード(3要素減速モード)、4要素の直結モード(4要素直結モード)、3要素の直結モード(3要素直結モード)と順に切替ることにより、4要素の直結モードを、最も高速側のモードとする場合の問題を解消している。
即ち、回生時におけるエネルギ回収効率の低下、高車速・低駆動力領域(ネガティブハイブリッド領域)での電気変換率の増大に伴う伝達効率の低下を、最高速領域に3要素直結モードを設けることで解消している。
The applicant has proposed a hybrid drive device disclosed in Patent Document 1 as the hybrid drive device as described above.
In this hybrid drive device, as the vehicle moves from the low speed side to the high speed side, the traveling mode is changed to a three-element reduction mode (three-element deceleration mode), a four-element direct connection mode (four-element direct connection mode), By switching to the direct connection mode (three-element direct connection mode) in order, the problem in the case where the four-element direct connection mode is set to the mode on the highest speed side is solved.
In other words, by providing a three-element direct connection mode in the maximum speed region, the energy recovery efficiency is reduced during regeneration, and the transmission efficiency is reduced due to the increase in electrical conversion rate in the high vehicle speed / low driving force region (negative hybrid region). It has been resolved.

ここで、3要素のリダクションモード、及び3要素の直結モードにおける「3要素」とは、ハイブリッド駆動装置に備えられる第1差動歯車装置(遊星歯車機構)に注目して、特許文献1に記載の3要素用プラネタリギヤP1の出力要素から得られる出力を、減速或は直結状態で出力部材に出力することを意味する。
この第1差動歯車装置は3の歯車要素からなる歯車装置であり、一の歯車要素にエンジンからの駆動力が伝達され、残りの2の歯車要素の内の一方に第1電動機が、他方の歯車要素に第2電動機が接続(夫々、ロータと当該歯車要素が一体回転するように連結されている)され、第2電動機が接続される歯車要素の回転が出力部材に接続される。本願にあっては、この駆動伝動状態を「3要素構造の駆動伝動状態」と呼ぶ。
また、接続は直結、減速、増速を含み、駆動力が一定の割合で伝動される状態を意味する。
Here, the “three elements” in the three-element reduction mode and the three-element direct connection mode are described in Patent Document 1, focusing on the first differential gear device (planetary gear mechanism) provided in the hybrid drive device. This means that the output obtained from the output element of the three-element planetary gear P1 is output to the output member in a speed-reduced or directly connected state.
The first differential gear device is a gear device composed of three gear elements. The driving force from the engine is transmitted to one gear element, and the first electric motor is connected to one of the remaining two gear elements, while the other The second electric motor is connected to each of the gear elements (the rotor and the gear element are coupled so as to rotate together), and the rotation of the gear element to which the second electric motor is connected is connected to the output member. In the present application, this drive transmission state is referred to as a “three-element structure drive transmission state”.
The connection includes a direct connection, a deceleration, and an acceleration, and means a state in which the driving force is transmitted at a constant rate.

一方、特許文献1に記載の実施形態における、4要素の直結モードにおける「4要素」は、前記第1差動歯車装置P1と第2差動歯車装置P2とが一体となって、所定の駆動伝動状態を実現する状態となっている。具体的には、この例における4要素の直結モードを形成するために、第1差動歯車装置P1に対して、第2差動歯車装置P2が設けられる。この第2差動歯車装置P2もまた3の歯車要素からなり、一の歯車要素にエンジンからの駆動が伝達され、残りの2の歯車要素の内の一方に第2電動機が接続(ロータと歯車要素が一体回転する)される。即ち、第1遊星歯車P1の他方の歯車要素と、この一方の歯車要素は同速回転する。そして、第2差動歯車装置の他の歯車要素が出力要素となり、この歯車要素の回転が出力部材に伝達される。
この種の4要素の駆動伝動は、2つの遊星歯車装置からなる遊星歯車構造を新たな遊星歯車装置と見た場合に、回転速度の順に並んだ4個の歯車要素を有し、これら歯車要素のうち2個の歯車要素の回転状態を決定すると他の歯車要素の回転状態が決まる2自由度の遊星歯車装置となる。また、この遊星歯車装置は、各歯車要素(4つの歯車要素)のそれぞれにエンジン駆動力を伝達する入力部材、出力部材、及び2個の電動機が別個に接続される構成である。
従って、歯車ユニットの4つの歯車要素に、夫々独立に、入力部材、出力部材、第1電動機及び第2電動機が接続され、4要素構造で実現される駆動伝動状態を、本願にあっては、「4要素構造の駆動伝動状態」と呼ぶ。
On the other hand, in the embodiment described in Patent Document 1, the “four elements” in the four-element direct coupling mode is a predetermined drive in which the first differential gear device P1 and the second differential gear device P2 are integrated. It is in a state that realizes a transmission state. Specifically, in order to form the four-element direct coupling mode in this example, a second differential gear device P2 is provided for the first differential gear device P1. This second differential gear device P2 is also composed of three gear elements, the drive from the engine is transmitted to one gear element, and the second motor is connected to one of the remaining two gear elements (the rotor and the gear). The element rotates together). That is, the other gear element of the first planetary gear P1 and the one gear element rotate at the same speed. The other gear element of the second differential gear device serves as an output element, and the rotation of this gear element is transmitted to the output member.
This type of four-element drive transmission has four gear elements arranged in order of rotational speed when a planetary gear structure composed of two planetary gear devices is regarded as a new planetary gear device. When the rotational state of two of the gear elements is determined, a planetary gear device having two degrees of freedom is determined, in which the rotational state of the other gear elements is determined. Further, this planetary gear device has a configuration in which an input member, an output member, and two electric motors for transmitting engine driving force are separately connected to each gear element (four gear elements).
Therefore, in the present application, a drive transmission state realized by a four-element structure in which an input member, an output member, a first motor, and a second motor are independently connected to the four gear elements of the gear unit. This is referred to as a “four-element structure drive transmission state”.

特開2005−170227号公報JP 2005-170227 A

第一の課題
以上のようにして、ハイブリッド駆動装置が搭載される車両との関係から、3要素構造の駆動伝動状態で3要素を構成する遊星歯車装置から出力される回転速度を減速して出力する3要素減速モード、4要素構造の駆動伝動状態で4要素を構成する遊星歯車装置の出力をそのまま出力する4要素モード、3要素構造の駆動伝動状態で3要素を構成する遊星歯車装置の出力をそのまま出力する3要素直結モードを備えたハイブリッド駆動装置にあっても、更なる燃費向上を目指すためには、減速機で実現できる減速比を、さらにハイギヤ化(減速比の小さいものを実現する)したい要求がある。しかしながら、先に説明したハイブリッド駆動装置では、これを実現する手段を減速機が有していない。即ち、上記の従来技術にあっては、最もハイギヤ比な設定は3要素構造の駆動伝動状態で、3要素を構成する遊星歯車装置の出力をそのまま出力する直結モードで実現されており、増速設定がないため、さらなる高速域は実質上デフ機構に、依存することとなっており、改良の余地がある。
The first problem As described above, the rotational speed output from the planetary gear unit that constitutes the three elements in the drive transmission state of the three-element structure is reduced and output from the relationship with the vehicle on which the hybrid drive apparatus is mounted. 3-element deceleration mode, 4-element mode in which the output of the planetary gear unit that constitutes the four elements is output as it is in the drive transmission state of the four-element structure, and the output of the planetary gear unit that constitutes the three elements in the drive transmission state of the three-element structure Even in a hybrid drive unit equipped with a three-element direct-coupled mode that directly outputs, in order to further improve fuel efficiency, the reduction ratio that can be achieved with a reduction gear is further increased to a higher gear (with a smaller reduction ratio) ) There is a request you want to make. However, in the hybrid drive apparatus described above, the speed reducer does not have means for realizing this. That is, in the above prior art, the setting with the highest gear ratio is realized in the direct transmission mode in which the output of the planetary gear device constituting the three elements is output as it is in the drive transmission state of the three element structure. Since there is no setting, the further high speed range is substantially dependent on the differential mechanism, and there is room for improvement.

さらに、後進モードがないため、後進を高負荷・長時間運転とする場合にトルクコンバータ付自動変速機に比べて不利である。   Further, since there is no reverse mode, it is disadvantageous compared to an automatic transmission with a torque converter when reverse driving is performed at a high load for a long time.

第二の課題
これまで説明してきた3要素構造の駆動伝動状態、4要素構造の駆動伝動状態、3要素構造の駆動伝動状態間に亘って走行モードを変更する場合、基本的に、エンジン出力を基準的な一定出力状態に維持し、走行速度の変化に伴って走行モードを切替るように制御するが、モード切替にあっては、変速ショックを伴わない、所謂、同期切替が可能な構成とされていることが好ましい。
Second problem When changing the driving mode between the drive transmission state of the three-element structure described above, the drive transmission state of the four-element structure, and the drive transmission state of the three-element structure, basically the engine output is It is controlled to maintain the reference constant output state and switch the driving mode according to the change of the driving speed, but in the mode switching, the so-called synchronous switching without the shift shock is possible. It is preferable that

従って、本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、上述のハイブリッド駆動装置において、更なる多モード化が可能であるとともに、高速走行における燃費を向上することにある。また、他の目的は変速ショックを伴わない、所謂、同期切替が可能となるハイブリッド駆動装置を得ることにある。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to improve the fuel efficiency in high-speed travel while allowing further multimodes in the above-described hybrid drive device. . Another object is to obtain a hybrid drive device that does not involve a shift shock and can perform so-called synchronous switching.

上記目的を達成するための本発明に係る、
エンジンからの駆動力を受け入れる入力部材と、
車輪へ駆動出力を出力する出力部材と、
第1電動機及び第2電動機と、
歯車ユニットと、を備えたハイブリッド駆動装置であって、
前記歯車ユニットの第一の歯車要素に第1電動機が接続され、第二の歯車要素に出力部材に動力を伝達する接続軸及び第2電動機が接続され、第三の歯車要素に入力部材が接続される3要素構造の駆動伝動状態とされる第1モードと、
前記歯車ユニットの4つの歯車要素に、夫々独立に、前記入力部材、前記出力部材、前記第1電動機、前記第2電動機が接続される4要素構造の駆動伝動状態とされる第2モードと、
前記第1モードの減速比より減速比が小さい前記3要素構造の駆動伝動状態を形成する第3モードと、
前記第3モードより減速比が小さくオーバドライブ状態となる3要素構造の駆動伝動状態を形成する第4モードを備えたことにある。
According to the present invention for achieving the above object,
An input member that receives driving force from the engine;
An output member that outputs drive output to the wheels;
A first electric motor and a second electric motor;
A hybrid drive device comprising a gear unit,
A first motor is connected to the first gear element of the gear unit, a connection shaft for transmitting power to the output member and the second motor are connected to the second gear element, and an input member is connected to the third gear element. A first mode in which the drive transmission state of the three-element structure is set;
A second mode in which a drive transmission state of a four-element structure in which the input member, the output member, the first electric motor, and the second electric motor are independently connected to the four gear elements of the gear unit;
A third mode for forming a drive transmission state of the three-element structure having a reduction ratio smaller than the reduction ratio of the first mode;
A fourth mode is provided which forms a drive transmission state of a three-element structure in which the reduction ratio is smaller than that in the third mode and an overdrive state is established.

この構成のハイブリッド駆動装置にあっては、第3モードより減速比の小さい側にオーバードライブ状態の第4モードを備えるため、このような高速域における燃費向上を図ることができる。   In the hybrid drive device having this configuration, since the fourth mode in the overdrive state is provided on the side where the reduction ratio is smaller than that in the third mode, fuel efficiency can be improved in such a high speed range.

本願に係るハイブリッド駆動装置の第2特徴構成は、前記第3モードにおいて、前記第二の歯車要素の回転が同速で前記出力部材に出力され、前記第4モードにおいて、前記第二の歯車要素の回転が増速してオーバドライブ状態で前記出力部材に出力されることにある。   In the second characteristic configuration of the hybrid drive device according to the present application, in the third mode, the rotation of the second gear element is output to the output member at the same speed, and in the fourth mode, the second gear element is Is rotated and is output to the output member in an overdrive state.

本願に係るハイブリッド駆動装置にあっては、第1モード、第3モードが3要素構造の駆動伝動状態で実現されるが、第4モードの形成にあたって、前記第1遊星歯車機構で実現する3要素構造の駆動伝動状態で得られる出力を、増速して出力とすることで、3要素構造の駆動伝動状態をモード間で共通に利用して、第4モードを実現でき、比較的簡易な構造でありながら、4のモードを備えた変速を行える。   In the hybrid drive device according to the present application, the first mode and the third mode are realized in the drive transmission state of the three-element structure, but in the formation of the fourth mode, the three elements realized by the first planetary gear mechanism. The output obtained in the drive transmission state of the structure is increased to an output, and the fourth mode can be realized by using the drive transmission state of the three-element structure in common among the modes, and a relatively simple structure However, it is possible to perform a shift with four modes.

本願に係るハイブリッド駆動装置の第3の特徴構成は、前記第2の特徴構成を備えたハイブリッド駆動装置において、前記第1モードが、前記第二の歯車要素の回転が減速して前記出力部材に出力されることにある。
このようにすることで、3要素構造の駆動伝動状態を利用しながら、高駆動力の出力および電動機の小型化を実現することができる。
According to a third characteristic configuration of the hybrid drive device according to the present application, in the hybrid drive device having the second characteristic configuration, the first mode is configured such that the rotation of the second gear element is decelerated and the output member is It is to be output.
By doing in this way, the output of high driving force and the miniaturization of an electric motor are realizable, utilizing the drive transmission state of a 3 element structure.

本願に係るハイブリッド駆動装置の第4の特徴構成は、第1〜3のいずれかの特徴構成を備えたハイブリッド駆動装置において、前記第2モード、前記第3モード及び前記第4モードに関し、昇番順若しくは降番順にモード切替を行う通常切替と、前記第2モードと前記第4モードとの間で、前記第3モードを省略して相互にモード切替を行う2−4切替とを実行可能に構成されることにある。   The fourth characteristic configuration of the hybrid drive device according to the present application is a hybrid drive device having any one of the first to third characteristic configurations, and the second mode, the third mode, and the fourth mode are assigned ascending numbers. Normal switching that switches modes in order or descending order, and 2-4 switching that switches between the second mode and the fourth mode, omitting the third mode, can be executed. It is to be configured.

この構成にあっては、通常切替を行うことで、例えば、エンジン始動・電動機走行及び発信加速時のモード、低速側の通常走行時のモード、高速側の通常走行時のモード、定常走行及び回生のモードというように、順次、走行速度に合致する状態でモード切替を行える。このようなモード切替はエンジン出力一定の状態でのモード切替とできる。
さらに、2−4切替を行うことで、例えば、走行速度が低速域で一定の状態で、駆動力の急激な変化に対応して迅速なモード切替を無駄なく実行できる。また、2−4切替が同期切替とされていることにより、変速ショックを抑制できる。
In this configuration, by performing normal switching, for example, engine start / motor running and transmission acceleration mode, low-speed normal driving mode, high-speed normal driving mode, steady driving and regeneration Mode switching can be performed sequentially in a state that matches the traveling speed, such as the mode. Such mode switching can be mode switching with a constant engine output.
Furthermore, by performing 2-4 switching, for example, quick mode switching can be performed without waste in response to a sudden change in driving force while the traveling speed is constant in a low speed range. Further, since the 2-4 switching is the synchronous switching, the shift shock can be suppressed.

本願に係るハイブリッド駆動装置の第5の特徴構成は、これまで説明してきたハイブリッド駆動装置において、後進モードを備えることにある。この様にすることで、前進のみならず後進も行える。
後進モードを備えるため、高負荷・長時間の後進にも不利がない。
A fifth characteristic configuration of the hybrid drive device according to the present application is that the hybrid drive device described so far has a reverse mode. In this way, not only forward but also backward can be performed.
Since it is equipped with a reverse mode, there is no disadvantage for high load and long-time reverse.

本願に係るハイブリッド駆動装置の第6の特徴構成は、第1の特徴構成を備えたハイブリッド駆動装置において、前記歯車ユニットが、3要素の遊星歯車機構である第1遊星歯車機構と5要素の歯車装置とを備えて構成され、
前記第1遊星歯車機構の3つの歯車要素に関して、第一の歯車要素が前記第1電動機のロータに接続されるとともに、第二の歯車要素が前記接続軸及び前記第2電動機のロータに接続され、第三の歯車要素に前記入力部材からの駆動力が伝動される構成で、
前記歯車装置の第一の歯車要素に前記第1遊星歯車機構の第二の歯車要素が接続され、前記歯車装置の第二の前記歯車要素に前記第1遊星歯車機構の第三の歯車要素が第1クラッチを介して係合・非係合可能に構成されるとともに、前記歯車装置の第三の歯車要素が前記出力部材に接続され、
第1クラッチの非係合で、前記3要素構造の駆動伝動状態を形成するとともに、前記第1クラッチの係合で、前記4要素構造の駆動伝動状態を形成することにある。
A sixth characteristic configuration of the hybrid drive device according to the present application is the hybrid drive device having the first characteristic configuration, wherein the gear unit is a three-element planetary gear mechanism and a five-element gear mechanism. Comprising a device,
Regarding the three gear elements of the first planetary gear mechanism, the first gear element is connected to the rotor of the first motor, and the second gear element is connected to the connecting shaft and the rotor of the second motor. In the configuration in which the driving force from the input member is transmitted to the third gear element,
The second gear element of the first planetary gear mechanism is connected to the first gear element of the gear device, and the third gear element of the first planetary gear mechanism is connected to the second gear element of the gear device. The third gear element of the gear device is connected to the output member, and is configured to be engageable and disengageable via the first clutch.
The three-element structure drive transmission state is formed when the first clutch is not engaged, and the four-element structure drive transmission state is formed when the first clutch is engaged.

このようにギヤトレンを構成することで、第1クラッチの非係合状態で、3要素構造の駆動伝動状態(第1モード、第3モード、第4モード)を形成し、第1クラッチの係合状態で、4要素構造の駆動伝動状態(第2モード)を形成できる。   By configuring the gear train in this way, a drive transmission state (first mode, third mode, and fourth mode) of a three-element structure is formed when the first clutch is not engaged, and the first clutch is engaged. In this state, a drive transmission state (second mode) having a four-element structure can be formed.

第1〜第4の全モードを、例えば、電気式無段変速機能を有する構造とでき、エンジン高効率運転が可能となる。また、第1〜第3モードまでは無段変速が可能となり、第3と第4の変速は第1、第2モータを制御することによって、変速前後でエンジン出力を変更することなく変速することが可能となる。結果、エンジン高効率運転が可能となる。   The first to fourth all modes can be configured to have, for example, an electric continuously variable transmission function, and engine high-efficiency operation is possible. In addition, continuously variable transmission is possible from the first to the third mode, and the third and fourth shifts are controlled without changing the engine output before and after the shift by controlling the first and second motors. Is possible. As a result, engine high-efficiency operation becomes possible.

また、前記第1モードより減速比が大きく、3要素構造の駆動伝動を形成する第5モードを備えておくと、少なくとも第1〜第4モードに加えて更なる減速を行う少なくとも5つのモードを実現できる。   Further, if the fifth mode has a larger reduction ratio than the first mode and forms the drive transmission of the three-element structure, at least five modes for performing further deceleration in addition to at least the first to fourth modes are provided. realizable.

また、オーバドライブ状態にあり、前記第4モードより減速比が小さく、3要素構造の駆動伝動状態を形成する第6モードを備えておくと、少なくとも第1〜第4モードに加えて更なる増速を行う少なくとも5つのモードを実現できる。   In addition, if the sixth mode is formed, which is in an overdrive state and has a reduction ratio smaller than that of the fourth mode and forms a drive transmission state of a three-element structure, further increase in addition to at least the first to fourth modes. At least five modes of speed can be realized.

さらに、このようなハイブリッド駆動装置を構成するに、複数の摩擦係合要素を備え、いずれか一の摩擦係合要素が係合し、残余の摩擦係合要素が非係合とされた状態で、各モードが形成されることが好ましい。
このようにしておくと、一対の摩擦係合要素の掴み替えを行いながら、安定した操作で、少なくとも4の走行モードを実現できる。
Further, such a hybrid drive device includes a plurality of friction engagement elements, with any one friction engagement element engaged and the remaining friction engagement elements disengaged. Each mode is preferably formed.
In this way, at least four travel modes can be realized by a stable operation while re-holding the pair of friction engagement elements.

このようなハイブリッド駆動装置としては、エンジンからの駆動力を受け入れる入力部材と、車輪へ駆動出力を出力する出力部材と、第1電動機及び第2電動機と、
前記第2電動機の出力を出力部材に伝達する接続軸と、歯車ユニットを備えたハイブリッド駆動装置を構成するに、
前記歯車ユニットが、3要素の遊星歯車機構である第1遊星歯車機構と5要素の歯車装置とを備えて構成され、
前記第1遊星歯車機構に関し、第一の歯車要素に第1電動機のロータが接続され、第二の歯車要素に前記接続軸が接続され、第三の歯車要素に入力部材が接続される構成とされ、
前記歯車装置は、回転速度の順に第1、第2、第3、第4、第5回転要素を構成する遊星歯車装置として構成され、
前記第1回転要素は第1ブレーキによりケースに選択的に固定され、
前記第2回転要素は前記出力部材に出力回転を出力し得、
前記第3回転要素は第1クラッチにより前記入力部材の回転を選択的に伝達され、
前記第4回転要素は前記接続軸の回転が伝達され、
前記第5回転要素は第2ブレーキによりケースに選択的に固定される構成とすればよい。
As such a hybrid drive device, an input member that receives a driving force from an engine, an output member that outputs a driving output to wheels, a first electric motor and a second electric motor,
To configure a hybrid drive device comprising a connecting shaft for transmitting the output of the second motor to an output member, and a gear unit.
The gear unit includes a first planetary gear mechanism that is a three-element planetary gear mechanism and a five-element gear device,
Regarding the first planetary gear mechanism, a rotor of a first electric motor is connected to a first gear element, the connecting shaft is connected to a second gear element, and an input member is connected to a third gear element. And
The gear device is configured as a planetary gear device that constitutes the first, second, third, fourth, and fifth rotating elements in order of rotational speed,
The first rotating element is selectively fixed to the case by a first brake;
The second rotating element may output an output rotation to the output member;
The third rotating element is selectively transmitted by the first clutch to rotate the input member;
The fourth rotating element is transmitted with the rotation of the connecting shaft,
The fifth rotating element may be configured to be selectively fixed to the case by the second brake.

さらに、第1、第2、第3、第4の別個の摩擦係合要素を備える構成としては、
エンジンからの駆動力を受け入れる入力部材と、車輪へ駆動出力を出力する出力部材と、第1電動機及び第2電動機と、前記第2電動機の出力を出力部材に伝達する接続軸と、歯車ユニットを備えたハイブリッド駆動装置であって、
前記歯車ユニットが第1遊星歯車機構と歯車装置とを備えて構成され、
前記第1遊星歯車機構に関し、第一の歯車要素に第1電動機のロータが接続され、第二の歯車要素に前記接続軸が接続され、第三の歯車要素に入力部材が接続される構成とされ、
前記歯車装置は、前記接続軸に接続された第1の歯車要素、前記出力部材に接続された第2の歯車要素、回転を停止する第1摩擦係合要素(第1ブレーキ)が接続された第3の歯車要素、第4の歯車要素、第5の歯車要素を備えて構成され、
前記入力部材と前記歯車装置の第4の歯車要素を接続する第2摩擦係合要素(第1クラッチ)、
歯車装置の2つの歯車要素を接続する第3摩擦係合要素(第2クラッチ)、
前記出力部材の回転速度を接続軸の回転速度より速く回転させるために前記歯車装置の第5の歯車要素の回転を停止する第4の摩擦係合要素(第2ブレーキ)を備えた構成とできる。
Furthermore, as a configuration including the first, second, third, and fourth separate friction engagement elements,
An input member that receives a driving force from the engine, an output member that outputs a driving output to wheels, a first motor and a second motor, a connecting shaft that transmits the output of the second motor to the output member, and a gear unit A hybrid drive device comprising:
The gear unit includes a first planetary gear mechanism and a gear device;
Regarding the first planetary gear mechanism, a rotor of a first electric motor is connected to a first gear element, the connecting shaft is connected to a second gear element, and an input member is connected to a third gear element. And
The gear device is connected to a first gear element connected to the connecting shaft, a second gear element connected to the output member, and a first friction engagement element (first brake) for stopping rotation. Comprising a third gear element, a fourth gear element, a fifth gear element,
A second friction engagement element (first clutch) connecting the input member and a fourth gear element of the gear device;
A third friction engagement element (second clutch) connecting the two gear elements of the gear unit;
A fourth friction engagement element (second brake) for stopping the rotation of the fifth gear element of the gear device may be provided to rotate the output member at a higher rotational speed than the connecting shaft. .

本発明に係るハイブリッド駆動装置100に関して、図面に基づいて説明する。
本願にあっては、実施形態として、第一〜第六実施形態を示して説明する。
各実施形態間の関係は、第一実施形態が基本形態に当たるものであり、第二実施形態は、5要素の歯車装置GSの形態を第一実施形態に対して変更したものである。
第三実施形態及び第四実施形態は、それぞれ第一実施形態及び第二の実施形態に最減速モードを追加した形態である。
一方、第五実施形態及び第六実施形態は、それぞれ第一実施形態及び第二の実施形態に最増速モードを追加した形態である。
本願に係るハイブリッド駆動装置100は、少なくとも、3要素の第1遊星歯車機構P1と5要素の歯車装置GSとを有する構成となっており、これらを纏めて歯車ユニットGUと呼ぶ。
A hybrid drive device 100 according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In the present application, the first to sixth embodiments are shown and described as embodiments.
The relationship between each embodiment is that the first embodiment corresponds to the basic form, and the second embodiment is obtained by changing the form of the five-element gear device GS with respect to the first embodiment.
3rd embodiment and 4th embodiment are the forms which added the most deceleration mode to 1st embodiment and 2nd embodiment, respectively.
On the other hand, the fifth embodiment and the sixth embodiment are forms in which a maximum speed increase mode is added to the first embodiment and the second embodiment, respectively.
The hybrid drive device 100 according to the present application includes at least a three-element first planetary gear mechanism P1 and a five-element gear device GS, which are collectively referred to as a gear unit GU.

これらの実施形態全ては、低速側から高速側に行く(減速比が小さい側に行く)に従って、3要素構造の駆動伝動状態を取る3要素減速モード(第1モードとも呼ぶ)、4要素構造の駆動伝動状態を取る4要素モード(第2モードとも呼ぶ)、3要素構造の駆動伝動状態を取る3要素直結モード(第3モードとも呼ぶ)及び3要素構造の駆動伝動状態を取り3要素を構成する遊星歯車装置から出力される回転速度を増速して出力する3要素増速モード(第4モードとも呼ぶ)を備える。   In all of these embodiments, the three-element deceleration mode (also referred to as the first mode), which takes the drive transmission state of the three-element structure as it goes from the low speed side to the high speed side (goes to the side where the reduction ratio is small), 4-element mode (also called the second mode) that takes the drive transmission state, 3-element direct connection mode (also called the third mode) that takes the drive transmission state of the three-element structure, and the drive transmission state of the three-element structure and constitutes the three elements A three-element acceleration mode (also referred to as a fourth mode) for increasing the rotational speed output from the planetary gear device to be output.

そして、第三及び第四実施形態では、上記の4モードに対して3要素構造の駆動伝動状態を取る3要素最減速モード(第5モードとの呼ぶ)が追加されており、第五及び第六実施形態では上記の4モードに対して3要素構造の駆動伝動状態を取る3要素最増速モード(第6モードとも呼ぶ)が追加される。   In the third and fourth embodiments, a three-element maximum deceleration mode (referred to as a fifth mode) that takes a drive transmission state of a three-element structure is added to the above four modes. In the sixth embodiment, a three-element maximum speed increasing mode (also referred to as a sixth mode) that takes a three-element structure drive transmission state is added to the above four modes.

上記の各モードの呼び名は、各モードに関して、採用する変速構造に基づいた名称を()書き無しで先に記載するとともに、各モードを番号づけした記載を()内に記載している。   As for the names of the above modes, the names based on the speed change structure to be adopted are described first without writing (), and the numbered modes are described in ().

以下、順に各実施形態について説明する。
第一実施形態
図1は、この実施形態に係るハイブリッド駆動装置100のギヤトレンのスケルトン図であり、図2は、この装置100に備えられる各摩擦係合要素B1,B2,B3、C1,C2の係合・非係合状態を示す作動図である。さらに、図3は、通常のモード切替を行う(以下通常切替と呼ぶ)場合の速度線図である。図4、図5、図6は,それぞれ通常切替における回転速度、トルク、出力を示す図である。また、図7は、この通常切替を行う場合の各モードがカバーする駆動力及び車速の範囲を示したものである。
Hereinafter, each embodiment will be described in order.
First Embodiment FIG. 1 is a skeleton diagram of a gear train of a hybrid drive device 100 according to this embodiment, and FIG. 2 is a diagram of friction engagement elements B1, B2, B3, C1, C2 provided in the device 100. It is an operation | movement figure which shows an engagement / non-engagement state. Further, FIG. 3 is a velocity diagram when normal mode switching is performed (hereinafter referred to as normal switching). 4, 5 and 6 are diagrams showing the rotational speed, torque and output in normal switching, respectively. FIG. 7 shows the range of driving force and vehicle speed covered by each mode when this normal switching is performed.

この例に係るハイブリッド駆動装置100では、上述の通常切替を行う他、第2モードと第4モードとの間で、直接、モード切替が可能とされている。図8〜図12は、この変速形態を採る場合の図3〜図7に対応する図面である。
さらに、ハイブリッド駆動装置100は、後進モードも備えている。図13は、この後進モードでの速度線図である。
In the hybrid drive apparatus 100 according to this example, in addition to performing the above-described normal switching, mode switching can be directly performed between the second mode and the fourth mode. 8 to 12 are drawings corresponding to FIGS. 3 to 7 in the case of adopting this speed change mode.
Furthermore, the hybrid drive device 100 also has a reverse mode. FIG. 13 is a velocity diagram in the reverse mode.

図1に示すように、この例のハイブリッド駆動装置100は、エンジンE、一対の電動機MG1,MG2、3の遊星歯車機構P1,P2,P3、さらに5の摩擦係合要素B1,B2,B3,C1,C2を備えて構成されている。
このハイブリッド駆動装置100では、エンジンEからの駆動力が入力軸Iを介して入力され、変速操作の後、出力軸Oから車輪(図示省略)に出力される。入力軸Iに入力されたエンジンの駆動力はダンパーDを介して中間軸Mに伝達される。中間軸Mは、出力軸O近傍まで、その出力軸側端が到達する構造が採用されている。ここで、当該中間軸Mは本願における入力部材となり、出力軸Oは出力部材となる。
前記中間軸Mと同軸に、その軸周りに回転可能に支持される接続軸Sが設けられている。
As shown in FIG. 1, the hybrid drive apparatus 100 of this example includes an engine E, a pair of electric motors MG1, MG2, planetary gear mechanisms P1, P2, P3 of three, and five friction engagement elements B1, B2, B3, C1 and C2 are provided.
In this hybrid drive device 100, the driving force from the engine E is input through the input shaft I, and is output from the output shaft O to the wheels (not shown) after the shifting operation. The driving force of the engine input to the input shaft I is transmitted to the intermediate shaft M via the damper D. The intermediate shaft M has a structure in which the output shaft side end reaches the vicinity of the output shaft O. Here, the intermediate shaft M is an input member in the present application, and the output shaft O is an output member.
A connection shaft S is provided coaxially with the intermediate shaft M and supported so as to be rotatable around the shaft.

電動機MG1,MG2
前記電動機MG1,MG2は、夫々、ミッションケースMCに固定されるステータstと、ステータstに対して回転可能に支持されるロータrtとを備えて構成されている。これら電動機MG1,MG2は、夫々インバータInを介してバッテリーBと接続されており、バッテリーBから電力の供給を受けてモータとして働き駆動力を発生する他、駆動力を受けてジェネレータとして働き電力を発生し、バッテリーBの回生の用を果すこともできる。これら電動機MG1,MG2は、その動作制御を制御装置CUから受ける。この制御装置CUは、エンジンEの出力制御を行なう他、ハイブリッド駆動装置100に備えられる摩擦係合要素B1,B2,B3、C1,C2の係合・非係合の制御も実行する。
Electric motor MG1, MG2
Each of the electric motors MG1 and MG2 includes a stator st fixed to the transmission case MC and a rotor rt supported so as to be rotatable with respect to the stator st. These electric motors MG1 and MG2 are connected to the battery B via the inverters In, respectively, receive power from the battery B to act as a motor and generate driving force, and receive driving force to act as a generator and generate power. The battery B can be used for regeneration. These electric motors MG1 and MG2 receive the operation control from the control unit CU. The control unit CU controls the output of the engine E and also controls the engagement / disengagement of the friction engagement elements B1, B2, B3, C1, C2 provided in the hybrid drive device 100.

これら電動機MG1,MG2を、エンジンEに近い側から第1電動機MG1,第2電動機MG2と呼ぶ。下記する第1遊星歯車機構P1との関係にあっては、その遊星歯車機構P1に関して、キャリアc1に対して一方の歯車要素(図1に示す例ではサンギヤs1)とロータrtが一体回転する電動機が第1電動機MG1であり、他方の歯車要素(図1に示す例ではリングギヤr1)とロータrtが一体回転する電動機が第2電動機MG2である。   These electric motors MG1 and MG2 are referred to as a first electric motor MG1 and a second electric motor MG2 from the side closer to the engine E. In relation to the first planetary gear mechanism P1 described below, with respect to the planetary gear mechanism P1, an electric motor in which one gear element (the sun gear s1 in the example shown in FIG. 1) and the rotor rt rotate integrally with respect to the carrier c1. Is the first electric motor MG1, and the electric motor in which the other gear element (ring gear r1 in the example shown in FIG. 1) and the rotor rt rotate integrally is the second electric motor MG2.

遊星歯車機構P1,P2,P3
第1遊星歯車機構P1
第1遊星歯車機構P1は、リングギヤr1、ピニオンを回転可能に軸支するキャリアc1、サンギヤs1を備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構であり、電動機MG1,電動機MG2との中間に配設されている。
第1遊星歯車機構P1のサンギヤs1は第1電動機MG1のロータrtと一体回転するように構成されている。キャリアc1は中間軸Mと一体回転するように構成されている。一方、そのリングギヤr1は、接続軸Sと一体回転するように構成されている。
図示するように、第2電動機MG2のロータrtは接続軸Sと一体回転する構成が採用されている。
第1遊星歯車機構P1は、第1電動機MG1,第2電動機MG2との間における駆動分割の用に供されるため、スプリット用の遊星歯車機構とも呼ばれる。
Planetary gear mechanism P1, P2, P3
First planetary gear mechanism P1
The first planetary gear mechanism P1 is a single pinion type planetary gear mechanism that includes a ring gear r1, a carrier c1 that rotatably supports a pinion, and a sun gear s1, and is disposed between the electric motor MG1 and the electric motor MG2. Yes.
The sun gear s1 of the first planetary gear mechanism P1 is configured to rotate integrally with the rotor rt of the first electric motor MG1. The carrier c1 is configured to rotate integrally with the intermediate shaft M. On the other hand, the ring gear r1 is configured to rotate integrally with the connection shaft S.
As illustrated, the rotor rt of the second electric motor MG2 is configured to rotate integrally with the connection shaft S.
Since the first planetary gear mechanism P1 is used for drive division between the first electric motor MG1 and the second electric motor MG2, it is also called a split planetary gear mechanism.

本願にいう3要素構造の駆動伝動状態では、エンジンEからの駆動がキャリアc1に伝動される状態において、第1電動機MG1と同速で回転するサンギヤs1が反力受けとなり、リングギヤr1、即ち接続軸Sに、エンジン駆動が分配される。そして、その回転駆動が、第2遊星歯車機構P2のサンギヤs2を介して出力軸O側に、減速、直結、増速状態で伝達される。   In the drive transmission state of the three-element structure referred to in the present application, in the state where the drive from the engine E is transmitted to the carrier c1, the sun gear s1 that rotates at the same speed as the first electric motor MG1 serves as a reaction force, and the ring gear r1, that is, the connection The engine drive is distributed to the shaft S. Then, the rotational drive is transmitted to the output shaft O side through the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism P2 in a reduced state, a direct connection, and an increased state.

第2遊星歯車機構P2及び第3遊星歯車機構P3
これら第2遊星歯車機構P2及び第3遊星歯車機構P3は、図示するように共に、リングギヤr2、r3、ピニオンを回転可能に軸支するキャリアc2、c3、サンギヤs2、s3を備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構である。
Second planetary gear mechanism P2 and third planetary gear mechanism P3
The second planetary gear mechanism P2 and the third planetary gear mechanism P3 are each a single pinion type including carriers c2, c3 and sun gears s2, s3 that rotatably support ring gears r2, r3, and pinions, as shown in the figure. This is a planetary gear mechanism.

第2遊星歯車機構P2のリングギヤr2は出力軸Oに設けられており、この軸Oと一体回転する。一方、サンギヤs2は接続軸Sの出力軸側端に設けられている。キャリアc2は、第1クラッチC1により中間軸Mと係合して一体回転可能に構成されるとともに、さらに、第2クラッチC2を介して出力軸Oと係合して一体回転可能に構成されている。
このキャリアc2の他端には、第3ブレーキB3が備えられており、第3ブレーキB3の係合により、その回転が停止可能とされている。
The ring gear r2 of the second planetary gear mechanism P2 is provided on the output shaft O and rotates integrally with the shaft O. On the other hand, the sun gear s2 is provided at the output shaft side end of the connecting shaft S. The carrier c2 is configured so as to be integrally rotatable by being engaged with the intermediate shaft M by the first clutch C1, and is further configured to be integrally rotatable by being engaged with the output shaft O via the second clutch C2. Yes.
A third brake B3 is provided at the other end of the carrier c2, and its rotation can be stopped by the engagement of the third brake B3.

第3遊星歯車機構P3のリングギヤr3は第1ブレーキB1によりその回転が停止可能に構成されている。一方、サンギヤs3は第2ブレーキB2により、その回転が停止可能に構成されている。キャリアc3は、先に説明した第2遊星歯車機構P2のキャリアc2と共通化されている。結果、第1クラッチC1により中間軸Mと係合して一体回転可能に構成されるとともに、第2クラッチC2を介して出力軸Oと係合して一体回転可能に構成されている。
また、第2遊星歯車機構P2と第3遊星歯車機構P3のピニオンは共通の回転軸を備え一体回転するように連結されている。
The ring gear r3 of the third planetary gear mechanism P3 is configured such that its rotation can be stopped by the first brake B1. On the other hand, the sun gear s3 is configured such that its rotation can be stopped by the second brake B2. The carrier c3 is shared with the carrier c2 of the second planetary gear mechanism P2 described above. As a result, the first clutch C1 is configured to be able to rotate integrally with the intermediate shaft M, and is configured to be able to rotate integrally with the output shaft O via the second clutch C2.
Further, the pinions of the second planetary gear mechanism P2 and the third planetary gear mechanism P3 have a common rotating shaft and are connected to rotate integrally.

上述のように接続された第2遊星歯車機構P2と第3遊星歯車機構P3により形成される歯車装置GSは、接続軸S若しくは中間軸Mを入力要素とし、出力軸Oを出力要素とした5要素の歯車装置GSを構成している。
この歯車装置GSにおいて、回転速度の順に歯車要素を、第1、第2、第3、第4、第5回転要素と呼ぶと、第1回転要素は第1ブレーキB1によりミッションケースMCに選択的に固定され、第2回転要素は出力部材である出力軸Oに出力回転を出力し得、第3回転要素は第1クラッチC1により入力部材である中間軸Mの回転を選択的に伝達されるとともに、第2クラッチC2により出力軸Oに出力回転を出力し得、第4回転要素は接続軸Sの回転が伝達され、第5回転要素は第2ブレーキB2によりミッションケースMCに選択的に固定される構造となっている。
The gear device GS formed by the second planetary gear mechanism P2 and the third planetary gear mechanism P3 connected as described above has the connection shaft S or the intermediate shaft M as an input element and the output shaft O as an output element. The element gear unit GS is configured.
In this gear device GS, when the gear elements are called first, second, third, fourth, and fifth rotating elements in order of rotational speed, the first rotating element is selectively selected by the first brake B1 to the transmission case MC. The second rotation element can output the output rotation to the output shaft O which is an output member, and the third rotation element is selectively transmitted the rotation of the intermediate shaft M which is the input member by the first clutch C1. At the same time, the output rotation can be output to the output shaft O by the second clutch C2, the rotation of the connection shaft S is transmitted to the fourth rotation element, and the fifth rotation element is selectively fixed to the transmission case MC by the second brake B2. It has a structure.

さらに、第1クラッチC1が係合され、他の摩擦係合要素B1,B2,B3、C2が非係合とされた状態にあっては、第1遊星歯車機構P1,第2遊星歯車機構P2に関して、中間軸M、第1電動機MG1のロータrtに接続される第1遊星歯車機構P1のサンギヤs1、出力軸Oと一体回転する第2遊星歯車機構P2のリングギヤr2及び、接続軸Sにより4要素構造の駆動伝動状態が形成される。   Further, when the first clutch C1 is engaged and the other friction engagement elements B1, B2, B3, C2 are disengaged, the first planetary gear mechanism P1 and the second planetary gear mechanism P2 are used. With respect to the intermediate shaft M, the sun gear s1 of the first planetary gear mechanism P1 connected to the rotor rt of the first electric motor MG1, the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism P2 that rotates integrally with the output shaft O, and the connection shaft S 4 A drive transmission state of the element structure is formed.

モード切替
以上が、第一実施形態のハイブリッド駆動機構の説明であるが、以下、モード切替に関して説明する。
Mode switching The above is the description of the hybrid drive mechanism of the first embodiment. Hereinafter, mode switching will be described.

摩擦係合要素の係合
図2が、各摩擦係合要素B1,B2,B3、C1、C2の係合・非係合状態を示す作動図である。同図において、REVは後進モード示している。また、〇は該当する摩擦係合要素が係合状態にあることを示しており、無記入は、摩擦係合要素が非係合状態にあることを示している。従って、この作動図からも判明するように、各モードにおいて、一の摩擦係合要素が係合状態に維持され、他の摩擦係合要素は非係合状態とされる。
Engagement of Friction Engaging Elements FIG. 2 is an operation diagram showing engagement / disengagement states of the friction engagement elements B1, B2, B3, C1, and C2. In the figure, REV indicates the reverse mode. Further, ◯ indicates that the corresponding friction engagement element is in an engaged state, and no entry indicates that the friction engagement element is in a non-engaged state. Therefore, as can be seen from this operation diagram, in each mode, one frictional engagement element is maintained in the engaged state, and the other frictional engagement element is in the non-engaged state.

速度線図
図3、図8、図13は、この実施形態の速度線図である。これら速度線図において、縦軸は回転速度に対応しており、エンジンEの回転速度を1とし、停止を0としている。図上,上側が正転、高速側に対応し、0より下側に位置することで、逆転する状況を示している。
さらに、複数横方向に配置された縦線は、対応する歯車要素をそれぞれ示している。
Velocity diagram FIG. 3, FIG. 8 and FIG. 13 are velocity diagrams of this embodiment. In these velocity diagrams, the vertical axis corresponds to the rotational speed, the rotational speed of the engine E is 1 and the stop is 0. In the figure, the upper side corresponds to the forward rotation and the high speed side, and the reverse rotation is indicated by being positioned below 0.
Further, a plurality of vertical lines arranged in the horizontal direction indicate corresponding gear elements.

MG1は、第1電動機MG1のロータrtの回転、即ち第1遊星歯車機構P1のサンギヤs1の回転を示している。
MG2は、第2電動機MG2のロータrtの回転、即ち接続軸S(第1遊星歯車機構P1のリングギヤr1及び第2遊星歯車機構P2のサンギヤs2でもある)の回転を示している。
B1、B2,B3は、それぞれ第1ブレーキB1、第2ブレーキB2、第3ブレーキB3が停止可能な歯車要素の回転を示している。B1は第3遊星歯車機構P3のリングギヤr3の回転を、B2は第3遊星歯車機構P3のサンギヤs3の回転を、B3は第2遊星歯車機構P2,第3遊星歯車機構P3で共有しているキャリアc2、c3の回転を示している。
「エンジン」は、エンジンからの駆動回転を意味しており、実際は中間軸Mの回転を示している。
「出力」は、出力軸Oの回転、即ち第2遊星歯車機構P2のリングギヤr2の回転を示している。
MG1 indicates the rotation of the rotor rt of the first electric motor MG1, that is, the rotation of the sun gear s1 of the first planetary gear mechanism P1.
MG2 indicates the rotation of the rotor rt of the second electric motor MG2, that is, the rotation of the connecting shaft S (which is also the ring gear r1 of the first planetary gear mechanism P1 and the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism P2).
B1, B2, and B3 indicate rotations of gear elements that can stop the first brake B1, the second brake B2, and the third brake B3, respectively. B1 is the rotation of the ring gear r3 of the third planetary gear mechanism P3, B2 is the rotation of the sun gear s3 of the third planetary gear mechanism P3, and B3 is shared by the second planetary gear mechanism P2 and the third planetary gear mechanism P3. The rotation of the carriers c2 and c3 is shown.
“Engine” means drive rotation from the engine, and actually indicates rotation of the intermediate shaft M.
“Output” indicates rotation of the output shaft O, that is, rotation of the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism P2.

図上、MG1、「エンジン」、MG2を接続する線が、第1遊星歯車機構P1が関与する3要素構造の駆動伝動状態に対応するレバーである。
図上、B1、「出力」、B3、MG2、B2を接続する線が、第2遊星歯車機構P2,第3遊星歯車機構P3及び複数の摩擦係合要素B1、B2,B3、C1,C2が関与する5要素の歯車装置の状態に対応するレバーである。
In the drawing, a line connecting MG1, “engine”, and MG2 is a lever corresponding to the drive transmission state of the three-element structure in which the first planetary gear mechanism P1 is involved.
In the drawing, the line connecting B1, “output”, B3, MG2, and B2 is the second planetary gear mechanism P2, the third planetary gear mechanism P3, and the plurality of friction engagement elements B1, B2, B3, C1, and C2. It is a lever corresponding to the state of the five-element gear device involved.

先に説明した3要素構造の駆動伝動状態と、4要素構造の駆動伝動状態と速度線図との関係を、図3を例に取って以下に説明する。
3要素構造の駆動伝動状態
図3の最上段、下から2段目、最下段は、この駆動伝動状態に対応し図面であり、最上段は3要素構造の駆動伝動状態における減速状態、下から2段目は3要素構造の駆動伝動状態における直結状態、最下段は3要素構造の駆動伝動状態における増速状態に対応している。
3要素の遊星歯車機構である第1遊星歯車機構P1が関与する要素は、「MG1」、「エンジン」、「MG2」で指標される歯車要素であり、回転速度の順は、第1電動機MG1のロータが接続される第一の歯車要素、入力部材である中間軸Mが接続される第三の歯車要素、接続軸Sおよび第2電動機MG2のロータが接続される第二の歯車要素の順若しくはその逆となる。ここで、第二の歯車要素は、その伝動下手側で出力部材である出力軸Oに接続される。
4要素構造の駆動伝動状態
図3の中段上側は、この駆動伝動状態に対応し図面であり、4要素構造の駆動伝動状態における直結状態に対応している。
4要素構造の駆動伝動状態にあっては、速度線図上、「出力」で指標される第四の歯車要素が加わり、回転速度の順は、第1電動機MG1のロータが接続される第一の歯車要素、出力軸Oが接続される第四の歯車要素、中間軸Mが接続される第三の歯車要素、接続軸Sおよび第2電動機MG2のロータが接続される第二の歯車要素の順若しくはその逆となる。
The relationship between the drive transmission state of the three-element structure described above, the drive transmission state of the four-element structure, and the velocity diagram will be described below using FIG. 3 as an example.
The drive transmission state of the three-element structure The uppermost stage, the second stage from the bottom, and the lowermost stage of FIG. 3 correspond to this drive transmission state, and the uppermost stage is the deceleration state in the drive transmission state of the three-element structure, from the bottom The second stage corresponds to the direct connection state in the drive transmission state of the three-element structure, and the lowermost stage corresponds to the acceleration state in the drive transmission state of the three-element structure.
Elements involved in the first planetary gear mechanism P1, which is a three-element planetary gear mechanism, are gear elements indicated by “MG1”, “engine”, and “MG2”, and the order of the rotational speed is the first motor MG1. The first gear element to which the rotor of the second motor is connected, the third gear element to which the intermediate shaft M as the input member is connected, the second gear element to which the rotor of the connecting shaft S and the second motor MG2 is connected Or vice versa. Here, the second gear element is connected to the output shaft O as an output member on the lower transmission side.
Drive transmission state of four-element structure The upper middle part of FIG. 3 corresponds to this drive transmission state, and corresponds to the direct connection state in the drive transmission state of the four-element structure.
In the drive transmission state of the four-element structure, the fourth gear element indicated by “output” is added on the speed diagram, and the order of the rotational speed is the first to which the rotor of the first electric motor MG1 is connected. The fourth gear element to which the output shaft O is connected, the third gear element to which the intermediate shaft M is connected, the connection shaft S and the second gear element to which the rotor of the second electric motor MG2 is connected. Order or vice versa.

各モードにおける回転速度、トルク、出力
図4、5、6は、エンジン出力が一定に保たれ、低速から高速側に、或は、その逆方向に順次、モード切替を行う状態に対応している。
これらの図は、図7に示す第1モード、第2モード、第3モード及び第4モードを追ってモード切替する通常切替に対応している。
Rotational speed, torque, and output in each mode FIGS. 4, 5, and 6 correspond to states in which the engine output is kept constant and mode switching is performed sequentially from the low speed to the high speed side or in the opposite direction. .
These drawings correspond to normal switching in which mode switching is performed following the first mode, second mode, third mode, and fourth mode shown in FIG.

図9、10、11は、後述する第3モードを飛ばすモード切替(「2−4切替」とも呼ぶ)を迅速に行う場合の回転速度、トルク、出力を示した図である。これらの図は、図12にDで示す状態から、急速な駆動力の低下に対応してEで示す状態へ移行する場合、或はその逆のモード切替に対応している。   9, 10 and 11 are diagrams showing the rotation speed, torque, and output when mode switching (also referred to as “2-4 switching”) for skipping a third mode to be described later is performed quickly. These figures correspond to the case where the state indicated by D in FIG. 12 shifts to the state indicated by E in response to a rapid decrease in driving force, or vice versa.

これらの図において、図上、「同期切替」、「変速」と記載している縦線がモード切替を行う境界を示しており、図上下側に、モードの別を示している。   In these drawings, vertical lines described as “synchronization switching” and “shift” on the drawings indicate boundaries for mode switching, and different modes are indicated on the upper and lower sides of the drawings.

回転速度
図4は、「通常切替」での、エンジンE及び電動機MG1,MG2の回転速度(単位rpm)を示した図面である。図面において、縦軸は回転速度を示しており、横軸は車速を示している。縦軸においてほぼ中央に位置する0と記載されている線が回転速度0の線であり、上側が正回転を、下側が負回転を示している。
図9は、「2−4切替」での、エンジンE及び電動機MG1,MG2の回転速度を示した図面である。図面において、縦軸は回転速度を示しており、横軸は時間を示している。縦軸においてほぼ中央に位置する0と記載されている線が回転速度0の線であり、上側が正回転を、下側が負回転を示している。ここで、時間とは、図12におけるDで示す走行状態からEで示す走行状態に至るまでの時間である。
Rotational Speed FIG. 4 is a diagram showing the rotational speed (unit: rpm) of the engine E and the electric motors MG1, MG2 in “normal switching”. In the drawing, the vertical axis indicates the rotational speed, and the horizontal axis indicates the vehicle speed. A line described as 0 located substantially at the center of the vertical axis is a line having a rotational speed of 0, the upper side indicates positive rotation, and the lower side indicates negative rotation.
FIG. 9 is a diagram showing the rotational speeds of the engine E and the electric motors MG1 and MG2 in “2-4 switching”. In the drawing, the vertical axis indicates the rotation speed, and the horizontal axis indicates time. A line described as 0 located substantially at the center of the vertical axis is a line having a rotational speed of 0, the upper side indicates positive rotation, and the lower side indicates negative rotation. Here, the time is the time from the traveling state indicated by D in FIG. 12 to the traveling state indicated by E.

これらの図において、丸でエンジンEの回転速度(中間軸Mの回転速度に相当)を、三角で第1電動機MG1の回転速度(第1遊星歯車機構P1のサンギヤs1の回転速度に相当)を、四角で第2電動機MG2の回転速度(接続軸S、第1遊星歯車機構P1のリングギヤr1及び第2遊星歯車機構P2のサンギヤs2の回転速度に相当)を示している。   In these drawings, the rotation speed of the engine E (corresponding to the rotation speed of the intermediate shaft M) is indicated by a circle, and the rotation speed of the first electric motor MG1 (corresponding to the rotation speed of the sun gear s1 of the first planetary gear mechanism P1) is indicated by a triangle. The square represents the rotational speed of the second electric motor MG2 (corresponding to the rotational speed of the connecting shaft S, the ring gear r1 of the first planetary gear mechanism P1, and the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism P2).

トルク
図5は、「通常切替」での、エンジンE及び電動機MG1,MG2のトルク(単位Nm)を示した図面である。図面において、縦軸はトルクを示しており、横軸は車速を示している。縦軸においてほぼ中央に位置する0と記載されている線がトルク0の線であり、上側が正トルクを、下側が負トルクを示している。
図10は、「2−4切替」での、エンジンE及び電動機MG1,MG2のトルクを示した図面である。図面において、縦軸はトルクを示しており、横軸は時間を示している。縦軸においてほぼ中央に位置する0と記載されている線がトルク0の線であり、上側が正トルクを、下側が負トルクを示している。ここで、時間とは、図12におけるDで示す走行状態からEで示す走行状態に至るまでの時間である。
Torque FIG. 5 is a diagram showing the torque (unit: Nm) of the engine E and the electric motors MG1, MG2 in the “normal switching”. In the drawing, the vertical axis represents torque and the horizontal axis represents vehicle speed. A line described as 0 located substantially in the center on the vertical axis is a line of torque 0, the upper side indicates positive torque, and the lower side indicates negative torque.
FIG. 10 is a diagram showing the torque of engine E and electric motors MG1, MG2 in “2-4 switching”. In the drawing, the vertical axis represents torque, and the horizontal axis represents time. A line described as 0 located substantially in the center on the vertical axis is a line of torque 0, the upper side indicates positive torque, and the lower side indicates negative torque. Here, the time is the time from the traveling state indicated by D in FIG. 12 to the traveling state indicated by E.

これらの図において、丸でエンジンEのトルクを、三角で第1電動機MG1のトルクを、四角で第2電動機MG2のトルクを示している。   In these drawings, the torque of the engine E is indicated by circles, the torque of the first electric motor MG1 is indicated by triangles, and the torque of the second electric motor MG2 is indicated by squares.

出力
図6は、「通常切替」での、エンジンE及び電動機MG1,MG2の出力(単位kW)を示した図面である。図面において、縦軸は出力を示しており、横軸は車速を示している。縦軸においてほぼ中央に位置する0と記載されている線が出力0の線であり、上側が正出力を、下側が負出力を示している。
図11は、「2−4切替」での、エンジンE及び電動機MG1,MG2の出力を示した図面である。図面において、縦軸は出力を示しており、横軸は時間を示している。縦軸においてほぼ中央に位置する0と記載されている線が出力0の線であり、上側が正出力を、下側が負出力を示している。ここで、時間とは、図12におけるDで示す走行状態からEで示す走行状態に至るまでの時間である。
Output FIG. 6 is a diagram showing outputs (unit: kW) of the engine E and the electric motors MG1, MG2 in the “normal switching”. In the drawing, the vertical axis represents output, and the horizontal axis represents vehicle speed. A line described as 0 located substantially in the center on the vertical axis is a line of output 0, the upper side indicates a positive output, and the lower side indicates a negative output.
FIG. 11 is a diagram illustrating outputs of the engine E and the electric motors MG1 and MG2 in “2-4 switching”. In the drawing, the vertical axis represents output, and the horizontal axis represents time. A line described as 0 located substantially in the center on the vertical axis is a line of output 0, the upper side indicates a positive output, and the lower side indicates a negative output. Here, the time is the time from the traveling state indicated by D in FIG. 12 to the traveling state indicated by E.

これらの図において、丸でエンジンEの出力を、三角で第1電動機MG1の出力を、四角で第2電動機MG2の出力を示している。   In these drawings, the output of the engine E is indicated by a circle, the output of the first electric motor MG1 is indicated by a triangle, and the output of the second electric motor MG2 is indicated by a square.

通常切替
通常切替では、エンジン出力一定の状態で第1モードから第4モードまで順にモードの切替を行う。エンジン出力が一定とされる状態のエンジン回転速度、エンジン出力及びエンジントルクを夫々、基準回転速度Ns、基準トルクTs、基準出力Osと呼ぶ。
第1から第3モードまでの切替は、この例では同期切替として切替が行われ、第3モードから第4モード間の切替は変速切替となる。
ここで、同期切替とは、切替の前後における摩擦係合要素の係合、非係合により、第1電動機MG1、第2電動機MG2、入力軸Iや中間軸M、出力軸Oの回転速度が変化しない切替をいう。
また、変速切替とは、切替の前後における摩擦係合要素の係合、非係合により、変速機として機能する歯車装置の入力軸I(接続軸S)の回転速度が変化する切替をいう。
図4、図5、図6において、縦線の上に示すA,B,Cが、夫々、モードが切替わる境界を示している。Aは、同期切替を行う第1モードと第2モードとの境界を示し、Bは、同期切替を行う第2モードと第3モードとの境界を示し、Cは、変速切替を行う第3モードと第4モードとの境界を示している。
Normal switching In normal switching, modes are switched in order from the first mode to the fourth mode with the engine output being constant. The engine rotation speed, the engine output, and the engine torque in a state where the engine output is constant are referred to as a reference rotation speed Ns, a reference torque Ts, and a reference output Os, respectively.
In this example, switching from the first mode to the third mode is performed as synchronous switching, and switching between the third mode and the fourth mode is a shift switching.
Here, the synchronous switching means that the rotational speeds of the first electric motor MG1, the second electric motor MG2, the input shaft I, the intermediate shaft M, and the output shaft O depend on the engagement / disengagement of the friction engagement elements before and after the switching. Switching that does not change.
Further, the shift switching refers to switching in which the rotational speed of the input shaft I (connection shaft S) of the gear device that functions as a transmission changes due to the engagement and disengagement of the friction engagement elements before and after the switching.
In FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 6, A, B, and C shown on the vertical line indicate boundaries at which the modes are switched. A shows the boundary between the first mode and the second mode in which the synchronous switching is performed, B shows the boundary between the second mode and the third mode in which the synchronous switching is performed, and C is the third mode in which the shift switching is performed. And the boundary between the fourth mode and the fourth mode.

第1モード
第1モードにあっては、図2に示すように第1ブレーキB1のみが係合状態とされ、他の摩擦係合要素は非係合状態とされる。このモードにおける速度線図が、図3の最上部に示す図である。
First Mode In the first mode, as shown in FIG. 2, only the first brake B1 is engaged, and the other friction engagement elements are disengaged. A velocity diagram in this mode is shown at the top of FIG.

エンジンの回転に対して、第1電動機MG1はエンジンが効率のよい回転速度で回転するように回転を制御される。また、第2電動機MG2は、ユーザーが要求するトルクに基づいて決定される車両要求トルクが出力軸から出力されるようにトルクが制御される。第2電動機MG2の回転は、接続軸Sを介して第2遊星歯車機構P2のサンギヤs2に伝達される。第2遊星歯車機構P2,第3遊星歯車機構P3を組み合わせて構成される5要素構造の歯車装置GSにおいて、第3遊星歯車機構P3のリングギヤr3の回転が第1ブレーキB1に止められることより、第2遊星歯車機構P2,第3遊星歯車機構P3のギヤ比の関係により決まる、減速出力が、第2遊星歯車機構P2のリングギヤr2の回転として、出力軸Oに伝えられる。   The rotation of the first electric motor MG1 is controlled so that the engine rotates at an efficient rotation speed with respect to the rotation of the engine. In addition, torque of second electric motor MG2 is controlled such that vehicle request torque determined based on torque requested by the user is output from the output shaft. The rotation of the second electric motor MG2 is transmitted to the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism P2 via the connection shaft S. In the gear device GS having a five-element structure configured by combining the second planetary gear mechanism P2 and the third planetary gear mechanism P3, the rotation of the ring gear r3 of the third planetary gear mechanism P3 is stopped by the first brake B1. The reduction output determined by the relationship between the gear ratios of the second planetary gear mechanism P2 and the third planetary gear mechanism P3 is transmitted to the output shaft O as the rotation of the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism P2.

第1モードにおいては、図4、図5、図6における第1モード領域における低速側から高速側に向かうに従って回転速度、トルク、出力は以下のように変更される。図6から判明するように、エンジンの回転速度が基準回転速度Nsに保たれる状態において、この第1モードでは、第2電動機MG2は低速側で最初モータとして働き、高速になるに従って、ジェネレータとして働く。このモードにあっては、第2電動機MG2の速度が徐々に上昇される。一方、第1電動機MG1に関しては、低速側で最初ジェネレータとして働いた後、モータとして働くことが判る。   In the first mode, the rotational speed, torque, and output are changed as follows from the low speed side to the high speed side in the first mode region in FIGS. 4, 5, and 6. As can be seen from FIG. 6, in the state where the rotational speed of the engine is maintained at the reference rotational speed Ns, in this first mode, the second electric motor MG2 functions as a first motor on the low speed side, and as a generator, work. In this mode, the speed of the second electric motor MG2 is gradually increased. On the other hand, it can be seen that the first electric motor MG1 works as a motor after first acting as a generator on the low speed side.

第2モード
この第2モードにあっては、図2に示すように第1クラッチC1のみが係合状態とされ、他の摩擦係合要素は非係合状態とされる。この第1モードから第2モードへの切替えは、第1クラッチC1の係合要素の入力側回転部材と出力側回転部材は同速となっていることから、同期切替えとなる。
Second Mode In the second mode, as shown in FIG. 2, only the first clutch C1 is engaged, and the other friction engagement elements are disengaged. The switching from the first mode to the second mode is synchronous switching because the input side rotating member and the output side rotating member of the engaging element of the first clutch C1 are at the same speed.

第1クラッチC1のみが係合した状態にあっては、先に説明したように、第1遊星歯車機構P1、第2遊星歯車機構P2に亘って、中間軸M及び接続軸Sを要素とする4要素構造の駆動伝動状態が実現する。   In the state where only the first clutch C1 is engaged, as described above, the intermediate shaft M and the connection shaft S are used as elements over the first planetary gear mechanism P1 and the second planetary gear mechanism P2. A drive transmission state with a four-element structure is realized.

このモードにおける速度線図が、図3の上から2段目に示す状態である。
第2モードにおいては、エンジンが一定出力を保つ状態において、第2電動機MG2の減速が行われ、図6で示すように、第1電動機MG1と第2電動機MG2は交互にモータ若しくはジェネレータとして働くとともに、所定の低速域において図5で示すように共に所定のトルクを発生できる状態とされる。
The velocity diagram in this mode is the state shown in the second row from the top in FIG.
In the second mode, the second electric motor MG2 is decelerated while the engine maintains a constant output. As shown in FIG. 6, the first electric motor MG1 and the second electric motor MG2 alternately function as a motor or a generator. In a predetermined low speed range, both are in a state in which a predetermined torque can be generated as shown in FIG.

第3モード
この第3モードにあっては、図2に示すように第2クラッチC2のみが係合状態とされ、他の摩擦係合要素は非係合状態とされる。この第2モードから第3モードへの切替えにあっても第2クラッチC2の係合要素の入力側回転部材と出力側回転部材は同速となっていることから、同期切替えとなる。
第2クラッチC2のみが係合することにより、このモードでは、出力軸O(第2遊星歯車機構P2のリングギヤr2)と第2遊星歯車機構P2のキャリアc2が一体となる。結果、第2遊星歯車機構P2において入力要素(サンギヤs2)と出力要素(リングギヤr3)との間の変速が起こらない直結状態となる。
このモードにおいては、第1遊星歯車機構P1のリングギヤr1の回転が直接出力軸Oに伝達される。従って、このモードは3要素直結モードである。
Third Mode In the third mode, as shown in FIG. 2, only the second clutch C2 is engaged, and the other friction engagement elements are disengaged. Even when switching from the second mode to the third mode, the input side rotating member and the output side rotating member of the engaging element of the second clutch C2 are at the same speed, so that the synchronous switching is performed.
By engaging only the second clutch C2, in this mode, the output shaft O (ring gear r2 of the second planetary gear mechanism P2) and the carrier c2 of the second planetary gear mechanism P2 are integrated. As a result, the second planetary gear mechanism P2 is in a directly connected state in which no shift occurs between the input element (sun gear s2) and the output element (ring gear r3).
In this mode, the rotation of the ring gear r1 of the first planetary gear mechanism P1 is directly transmitted to the output shaft O. Therefore, this mode is a three-element direct connection mode.

このモードにおける速度線図が、図3の下から2段目に示す状態である。
当該速度線図に示すように、エンジンEの回転に対して、第1電動機MG1の回転が所定の値に制御され、第2電動機MG2の回転が、3要素構造の駆動伝動状態が形成される状態で制御される。そして、第2電動機MG2(接続軸S)と出力軸(第2遊星歯車機構P2のリングギヤr2)は直結されているため、その出力がそのまま出力軸Oに伝達される。
The velocity diagram in this mode is the state shown in the second row from the bottom of FIG.
As shown in the velocity diagram, the rotation of the first electric motor MG1 is controlled to a predetermined value with respect to the rotation of the engine E, and the rotation of the second electric motor MG2 forms a drive transmission state of a three-element structure. Controlled by state. Since the second electric motor MG2 (connection shaft S) and the output shaft (ring gear r2 of the second planetary gear mechanism P2) are directly connected, the output is transmitted to the output shaft O as it is.

第3モードにおいては、回転速度、トルク、出力の挙動は、図4、図5、図6に示すように、第1モードにおける回転速度、トルク、出力の挙動と類似している。減速比が異なるという要因によるためである。   In the third mode, the rotational speed, torque, and output behavior are similar to the rotational speed, torque, and output behavior in the first mode, as shown in FIGS. This is because the reduction ratio is different.

第4モード
この第4モードにあっては、図2に示すように第2ブレーキB2のみが係合状態とされ、他の摩擦係合要素は非係合状態とされる。第2クラッチC2が外れて、第2ブレーキB2が係合される。速度線図からも判明するように、この第3モードから第4モードへの切替えは、変速切替えとなる。
Fourth Mode In the fourth mode, as shown in FIG. 2, only the second brake B2 is engaged, and the other friction engagement elements are disengaged. The second clutch C2 is disengaged and the second brake B2 is engaged. As can be seen from the speed diagram, the switching from the third mode to the fourth mode is a shift switching.

この第4モードにおいても、第1モードにおけると同様に、エンジンの回転に対して、第1電動機MG1が制御されるとともに、車両要求トルクに対応して第2電動機MG2が制御され、3要素構造の駆動伝動状態を実現する。そして第2遊星歯車機構P2,第3遊星歯車機構P3を組み合わせて構成される5要素構造の歯車装置GSにおいて、第3遊星歯車機構P3のサンギヤs3の回転が第2ブレーキB2に止められることより、第2遊星歯車機構P2,第3遊星歯車機構P3のギヤ比の関係により決まる増速が起こり、この増速出力が、第2遊星歯車機構P2のリングギヤrの回転として、出力軸Oに伝えられる。   Also in the fourth mode, as in the first mode, the first electric motor MG1 is controlled with respect to the rotation of the engine, and the second electric motor MG2 is controlled corresponding to the vehicle required torque. The drive transmission state is realized. In the gear device GS having a five-element structure configured by combining the second planetary gear mechanism P2 and the third planetary gear mechanism P3, the rotation of the sun gear s3 of the third planetary gear mechanism P3 is stopped by the second brake B2. The speed increase determined by the relationship between the gear ratios of the second planetary gear mechanism P2 and the third planetary gear mechanism P3 occurs, and this speed increase output is transmitted to the output shaft O as the rotation of the ring gear r of the second planetary gear mechanism P2. It is done.

第4モードにおいては、回転速度、トルク、出力の挙動は、図4、図5、図6に示すように、第1モードにおける回転速度、トルク、出力の挙動と類似している。減速比が異なるという要因によるためである。   In the fourth mode, the rotational speed, torque, and output behavior are similar to the rotational speed, torque, and output behavior in the first mode, as shown in FIGS. This is because the reduction ratio is different.

以上が、各モードでの駆動伝動状態であるが、図7は、車速に対するモード切替の状態を示したものである。
図7は、横軸に車速を縦軸に駆動力を取ったものであり、図上4本の実線で、各モードがカバーする領域を示している。さらに破線でモード移行を示す等パワーラインを示している。この図において、A、B,Cで示す各点が、通常切替時の切替境界を示している。
The above is the drive transmission state in each mode. FIG. 7 shows the mode switching state with respect to the vehicle speed.
FIG. 7 shows the vehicle speed on the horizontal axis and the driving force on the vertical axis. The four solid lines in the figure indicate the areas covered by each mode. Furthermore, the equal power line which shows mode transition is shown with the broken line. In this figure, each point indicated by A, B, and C indicates a switching boundary at the time of normal switching.

2−4切替
2−4切替とは、先に説明したように、第2モードと第4モードとの間において第3モードを介することなくモード切替を行うものである。
このようなモード切替は、例えば、図12のDからEへの走行状態に示すように、低速走行状態で大きな駆動力を発生している状態において、アクセルの踏み込みが急速に解除され、駆動力が急激に低下した状況に対応するための切替である。この状況では、第2モードから第4モードへの切替が行われるが、逆に駆動力が必要となった場合(例えば、図12のEからDへの変更)は、第4モードから第2モードへの切替が行われる。
2-4 Switching As described above, the 2-4 switching is a mode switching between the second mode and the fourth mode without going through the third mode.
For example, as shown in the driving state from D to E in FIG. 12, such mode switching is performed by rapidly releasing the accelerator pedal in a state where a large driving force is generated in a low-speed driving state. This is a switch to cope with a situation in which the sudden drop occurs. In this situation, switching from the second mode to the fourth mode is performed, but conversely, when a driving force is required (for example, change from E to D in FIG. 12), the second mode is changed to the second mode. Switching to the mode is performed.

この2−4切替では、第3モードを形成することなくモード切替を行うため、通常切替で第3モードでカバーしていた速度領域は、第2モード又は第4モードでカバーすることとなる。即ち、第2モードでカバーする速度域は高速側に広がり、第4モードでカバーする速度域は低速側に広がることとなる。   In this 2-4 switching, since the mode switching is performed without forming the third mode, the speed region covered in the third mode by the normal switching is covered in the second mode or the fourth mode. That is, the speed range covered in the second mode extends to the high speed side, and the speed range covered in the fourth mode extends to the low speed side.

この2−4切替を行う場合の、第1モード、第2モード、第4モードの駆動伝導状態は、夫々、通常切替における第1モード、第2モード、第4モードの駆動伝導状態と同一である。また、モード間の切替は同期切替となる。   The driving conduction states in the first mode, the second mode, and the fourth mode when performing the 2-4 switching are the same as the driving conduction states in the first mode, the second mode, and the fourth mode in the normal switching, respectively. is there. Switching between modes is synchronous switching.

速度線図
図8は、2−4切替における、第1モード、第2モード及び第4モード間での切替を行う場合の速度線図を示したものである。
本願に係るハイブリッド駆動装置にあっては、第2モードで取る第1クラッチC1を係合した4要素構造の駆動伝導状態から、第1クラッチC1の係合を解除し、第2クラッチを非係合のままで、第2ブレーキB2を係合することが可能であるため、駆動伝動状態を、直接3要素構造の増速状態へ切替えることができる。
この切替えは、同期切替えとなる。
Velocity diagram FIG. 8 is a velocity diagram when switching between the first mode, the second mode, and the fourth mode in 2-4 switching.
In the hybrid drive device according to the present application, the first clutch C1 is disengaged and the second clutch is disengaged from the drive conduction state of the four-element structure in which the first clutch C1 is engaged in the second mode. Since it is possible to engage the second brake B2 while maintaining the same state, the drive transmission state can be directly switched to the speed increasing state of the three-element structure.
This switching is synchronous switching.

モード切替
図12において、Dは切替前の状態を示しており、Eは切替後の状態を示している。図上の矢印が、両状態間の変化に対応している。即ち、低速走行時に、アクセルが解除され、駆動力が急激に低下する状態を示している。
Mode Switching In FIG. 12, D indicates a state before switching, and E indicates a state after switching. The arrow on the figure corresponds to the change between both states. That is, when the vehicle is traveling at a low speed, the accelerator is released and the driving force rapidly decreases.

ハイブリッド駆動装置100を備えた車両にあっては、車速及びアクセルの踏込み量は検出されており、この情報が制御装置CUで検知されるとともに、予め設定された条件(例えば、速度が所定の速度以下で、アクセルの踏込み量が所定量以上急激に下がった)を満たす場合に、制御装置CUは、ハイブリッド駆動装置100の駆動伝導状態を、この例に示す2−4切替とする。   In a vehicle equipped with the hybrid drive device 100, the vehicle speed and the accelerator depression amount are detected, and this information is detected by the control unit CU and a preset condition (for example, the speed is a predetermined speed). In the following description, the control unit CU switches the drive conduction state of the hybrid drive device 100 to 2-4 switching shown in this example.

図12は、図7に対応する図面であるが、図において、第1モードと第2モードとの境界は、図7と同様である。一方、第2モードから第4モードへの切替は、第3モードを形成することなく行うため、第2モードでカバーする領域は高車速、低駆動力側に広がり、第4モードでカバーする領域は、低車速、高駆動力側に広がることとなる。この境界を図上、第2モード、第4モード間の境界で示している。   FIG. 12 is a drawing corresponding to FIG. 7, but the boundary between the first mode and the second mode is the same as that in FIG. 7. On the other hand, since the switching from the second mode to the fourth mode is performed without forming the third mode, the area covered in the second mode extends to the high vehicle speed and low driving force side, and the area covered in the fourth mode. Will spread to the low vehicle speed and high driving force side. This boundary is shown as a boundary between the second mode and the fourth mode in the figure.

回転速度、トルク、出力
図9、図10、図11は、先に通常切替において説明した図4、図5、図6に対応する図面である。
これら図面で、図面左側端近傍に図12に示したDで示す状態を示し、図面右側端近傍にEで示す状態を示している。さらに、第2モードから第4モードへの境界を縦一点鎖線で示している。また、通常切替との関係を明確とするために、通常切替で基準となるエンジン回転速度(基準回転速度Ns)、トルク(基準トルクTs)、出力(基準出力Os)を、それぞれの図上に示した。
Rotation speed, torque, output FIGS. 9, 10, and 11 are drawings corresponding to FIGS. 4, 5, and 6 described above in the normal switching.
In these drawings, the state shown by D shown in FIG. 12 is shown near the left end of the drawing, and the state shown by E is shown near the right end of the drawing. Further, the boundary from the second mode to the fourth mode is indicated by a vertical alternate long and short dash line. In addition, in order to clarify the relationship with normal switching, the engine speed (reference rotational speed Ns), torque (reference torque Ts), and output (reference output Os), which are the reference for normal switching, are shown on the respective drawings. Indicated.

この2−4切替を行う場合、通常切替のようなエンジン出力一定の条件は保持されない。車速を現状の値に保持しながら、急激なアクセル制御に対応するためである。
図9からも判明するように、第1モード、第4モードで、第2電動機MG2(これは接続軸S及び第2遊星歯車機構P2のサンギヤs2と一体回転する)の回転速度が一定に維持されており、第2モードにおいて、この要素の回転は、両者の回転速度を接続するように変化させられている。
一方、第1電動機MG1の回転速度は、夫々のモードにおいて設定された伝動状態を満たすように変化させられている。エンジンEの回転速度は、徐々に低下する。
When this 2-4 switching is performed, the condition of constant engine output such as normal switching is not maintained. This is to cope with rapid accelerator control while keeping the vehicle speed at the current value.
As can be seen from FIG. 9, the rotation speed of the second electric motor MG2 (which rotates integrally with the connecting shaft S and the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism P2) is kept constant in the first mode and the fourth mode. In the second mode, the rotation of this element is changed so as to connect the rotational speeds of the two.
On the other hand, the rotation speed of the first electric motor MG1 is changed so as to satisfy the transmission state set in each mode. The rotational speed of the engine E gradually decreases.

図10は2−4切替えにおけるトルクの変化を示し、図11は2−4切替えにおける出力の変化を示すが、エンジンEのトルクは、第2モードから第4モードへの切替え境界において基準トルクTsを跨ぐように変更されている。一方、出力に関しては、エンジンEの出力も、第2モードから第4モードへの切替え境界において基準出力Osを跨ぐように変更されている。
さらに、第1電動機MG1,第2電動機MG2は、第2モード及び第4モードがそれぞれカバーする領域で、モータ及びジェネレータとしての役割を交換するように働くことが判る。
即ち、第1電動機MG1,第2電動機MG2間で、出力の均衡を図るように、両電動機の動作が行われていることが判る。
FIG. 10 shows a change in torque in 2-4 switching, and FIG. 11 shows a change in output in 2-4 switching. The torque of the engine E is the reference torque Ts at the switching boundary from the second mode to the fourth mode. Has been changed to straddle. On the other hand, regarding the output, the output of the engine E is also changed so as to cross the reference output Os at the switching boundary from the second mode to the fourth mode.
Further, it can be seen that the first electric motor MG1 and the second electric motor MG2 work so as to exchange the roles of the motor and the generator in the areas covered by the second mode and the fourth mode, respectively.
That is, it can be seen that the operations of both motors are performed so as to balance the output between the first motor MG1 and the second motor MG2.

以上説明したように、本願に係るハイブリッド駆動装置100は、通常切替と2−4切替が可能なことから、下記するような構成となっている。
即ち、エンジンからの駆動力を受け入れる入力部材と、車輪へ駆動力を出力する出力部材と、第1電動機及び第2電動機と、少なくとも3つの歯車要素を備える複数の遊星歯車機構と、少なくとも4つの摩擦係合要素とを備え、減速比が小さくなるに従って、4つの走行モードを前記摩擦係合要素の係合・非係合により形成可能とされ、その特徴構成として、エンジン出力を一定として、前記4つの走行モードを順に切替る通常切替と、前記エンジン出力の変化を許容して、前記4つの走行モードの内の中間モードを経ることなくモード切替を行う迅速切替(2−4切替はこの一例となる)が可能となっている。先に示した例では、第3モードが飛ばされる形態となっており、第2、第4モード間では同期切替となっている。
As described above, the hybrid drive device 100 according to the present application is configured as described below because normal switching and 2-4 switching are possible.
That is, an input member that receives driving force from the engine, an output member that outputs driving force to the wheels, a first electric motor and a second electric motor, a plurality of planetary gear mechanisms including at least three gear elements, and at least four A friction engagement element, and as the speed reduction ratio becomes smaller, four driving modes can be formed by engagement / disengagement of the friction engagement element. Normal switching for sequentially switching the four driving modes, and quick switching for allowing mode switching without passing through the intermediate mode of the four driving modes by allowing the change in the engine output (2-4 switching is an example of this) Is possible). In the example shown above, the third mode is skipped, and synchronous switching is performed between the second and fourth modes.

さらに、実施形態にあっては、前記迅速切替が、エンジン出力の変化を許容し、前記出力部材に伝達される回転速度を一定とする走行モードを含むものとなっている。
後進モード
図2に示すように、後進モードにあっては、第3ブレーキB3のみが係合される。
この第3ブレーキB3のみの係合により、図13に示すように、接続軸Sの回転が第2遊星歯車装置P2を介して、逆転してリングギヤr3に伝導され、出力軸Oを後進状態とすることができる。
Further, in the embodiment, the quick switching includes a traveling mode in which a change in engine output is allowed and a rotation speed transmitted to the output member is constant.
Reverse Mode As shown in FIG. 2, in the reverse mode, only the third brake B3 is engaged.
Due to the engagement of only the third brake B3, as shown in FIG. 13, the rotation of the connecting shaft S is reversed and transmitted to the ring gear r3 via the second planetary gear device P2, and the output shaft O is set in the reverse state. can do.

第二実施形態
第二実施形態のハイブリッド駆動機構100のギヤトレンのスケルトン図を図14に示した。
この実施形態は、先に説明した第一実施形態における5要素の歯車装置GSの構成を変更したものである。摩擦係合要素B1,B2,B3,C1,C2の各モードでの係合・非係合状態は、図2に示すもの同様である。
図14に示すように、この例のハイブリッド駆動装置100は、エンジンE、一対の電動機MG1,MG2、4つの遊星歯車機構P1,P2,P4、P5、さらに5の摩擦係合要素B1,B2,B3,C1,C2を備えて構成されている。
このハイブリッド駆動装置100に関して、ギヤトレンのスケルトン図上における、第2電動機MG2より左側の構成に関しては、第一実施形態と同様である。
以下、異なる点に関して説明する。
出力軸O
この例では、出力軸Oは、先の例と同様に第2遊星歯車機構P2のリングギヤr2と一体回転可能に構成されるとともに、第5遊星歯車機構P5のキャリアc5と一体回転可能に構成されている。
Second Embodiment FIG. 14 shows a skeleton diagram of the gear train of the hybrid drive mechanism 100 of the second embodiment.
In this embodiment, the configuration of the five-element gear device GS in the first embodiment described above is changed. The engaged / disengaged states in the respective modes of the frictional engagement elements B1, B2, B3, C1, and C2 are the same as those shown in FIG.
As shown in FIG. 14, the hybrid drive device 100 of this example includes an engine E, a pair of electric motors MG1, MG2, four planetary gear mechanisms P1, P2, P4, P5, and five friction engagement elements B1, B2, B3, C1, and C2 are provided.
Regarding the hybrid drive device 100, the configuration on the left side of the second electric motor MG2 on the skeleton diagram of the gear train is the same as that of the first embodiment.
Hereinafter, different points will be described.
Output shaft O
In this example, the output shaft O is configured to be rotatable integrally with the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism P2 as in the previous example, and is configured to be rotatable integrally with the carrier c5 of the fifth planetary gear mechanism P5. ing.

接続軸S
第一実施形態では、接続軸Sに関して、これが第1遊星歯車機構P1のリングギヤr1、第2電動機MG2及び第2遊星歯車機構P2のサンギヤs2と一体に回転する構成とされていたが、第二実施形態では、それらに加え、第4遊星歯車機構P4のキャリアc4と一体回転するように構成されるとともに、そのサンギヤs4とも第2クラッチC2の係合により一体回転可能に構成されている。
Connection axis S
In the first embodiment, the connection shaft S is configured to rotate integrally with the ring gear r1 of the first planetary gear mechanism P1, the second electric motor MG2, and the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism P2. In the embodiment, in addition to these, it is configured to rotate integrally with the carrier c4 of the fourth planetary gear mechanism P4, and the sun gear s4 is also configured to be integrally rotatable by engagement of the second clutch C2.

第4遊星歯車機構P4
第4遊星歯車機構P4は、リングギヤr4、ピニオンを回転可能に軸支するキャリアc4、サンギヤs4を備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構であり、第2電動機MG2と第2遊星歯車機構P2との中間に配設されている。
第4遊星歯車機構P4のサンギヤs4は第2クラッチC2の係合により接続軸Sと一体に回転可能に構成されるとともに、第2ブレーキB2の係合により、その回転を止められるように構成されている。キャリアc4は接続軸S(第2遊星歯車機構P2のサンギヤs2)と一体回転するように構成されている。リングギヤr4は、第5遊星歯車機構P5のリングギヤr5と一体回転するように構成されている。
Fourth planetary gear mechanism P4
The fourth planetary gear mechanism P4 is a single pinion type planetary gear mechanism that includes a ring gear r4, a carrier c4 that rotatably supports a pinion, and a sun gear s4. The fourth planetary gear mechanism P2 includes a second motor MG2 and a second planetary gear mechanism P2. Arranged in the middle.
The sun gear s4 of the fourth planetary gear mechanism P4 is configured to be rotatable integrally with the connection shaft S by the engagement of the second clutch C2, and is configured to be able to stop its rotation by the engagement of the second brake B2. ing. The carrier c4 is configured to rotate integrally with the connecting shaft S (the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism P2). The ring gear r4 is configured to rotate integrally with the ring gear r5 of the fifth planetary gear mechanism P5.

第5遊星歯車機構P5
第5遊星歯車機構P5も、リングギヤr5、ピニオンを回転可能に軸支するキャリアc5、サンギヤs5を備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構であり、第2遊星歯車機構P2に対してエンジンEとは反対側に配設されている。
第5遊星歯車機構P5のサンギヤs5は第1ブレーキB1の係合により回転を止められるように構成されている。キャリアc5は出力軸Oと一体回転するように構成されており、第2遊星歯車機構P2のリングギヤr2とも一体回転する。リングギヤr5は、第2遊星歯車機構のキャリアc2及び第4遊星歯車機構P4のリングギヤr4とも一体回転するように構成されており、その回転は第3ブレーキB3の係合により止められるように構成されている。
5th planetary gear mechanism P5
The fifth planetary gear mechanism P5 is also a single-pinion type planetary gear mechanism including a ring gear r5, a carrier c5 that rotatably supports the pinion, and a sun gear s5. The engine E is different from the second planetary gear mechanism P2. It is arranged on the opposite side.
The sun gear s5 of the fifth planetary gear mechanism P5 is configured to be stopped from rotating by the engagement of the first brake B1. The carrier c5 is configured to rotate integrally with the output shaft O, and also rotates integrally with the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism P2. The ring gear r5 is configured to rotate together with the carrier c2 of the second planetary gear mechanism and the ring gear r4 of the fourth planetary gear mechanism P4, and the rotation is stopped by the engagement of the third brake B3. ing.

上述のように接続された第2遊星歯車機構P2、第4遊星歯車機構P3及び第5遊星歯車機構P5により形成される歯車装置GSは、接続軸S若しくは中間軸Mを入力要素とし、出力軸Oを出力要素とした5要素の歯車装置GSを構成している。   The gear unit GS formed by the second planetary gear mechanism P2, the fourth planetary gear mechanism P3, and the fifth planetary gear mechanism P5 connected as described above has the connection shaft S or the intermediate shaft M as an input element, and an output shaft. A five-element gear unit GS having O as an output element is configured.

さらに、第1クラッチC1が係合され、他の摩擦係合要素が非係合とされた状態にあっては、第1遊星歯車機構P1,第2遊星歯車機構P2に関して、中間軸M、第1電動機MG1のロータrtに接続される第1遊星歯車機構P1のサンギヤs1、出力軸Oと一体回転する第2遊星歯車機構P2のリングギヤr2及び、接続軸Sにより4要素構造の駆動伝動状態が実現する。   Further, when the first clutch C1 is engaged and the other friction engagement elements are disengaged, the intermediate shaft M, the second planetary gear mechanism P2, and the second planetary gear mechanism P2. The drive transmission state of the four-element structure is achieved by the sun gear s1 of the first planetary gear mechanism P1 connected to the rotor rt of the one motor MG1, the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism P2 that rotates integrally with the output shaft O, and the connection shaft S. Realize.

モード切替
以上が、第二実施形態のハイブリッド駆動機構の説明であるが、以下、モード切替に関して説明する。
Mode switching The above is the description of the hybrid drive mechanism of the second embodiment. Hereinafter, mode switching will be described.

通常切替
第1モード
第1モードにあっては、図2に示すように第1ブレーキB1のみが係合状態とされ、他の摩擦係合要素は非係合状態とされる。
Normal Switching First Mode In the first mode, as shown in FIG. 2, only the first brake B1 is engaged, and the other friction engagement elements are disengaged.

エンジンの回転に対して、第1電動機MG1はエンジンが効率のよい回転速度で回転するように回転が制御される。また、第2電動機MG2は、ユーザーが要求するトルクに基づいて決定される車両要求トルクが出力部材から出力されるようにトルクが制御される。接続軸Sの回転は、第2遊星歯車機構P2のサンギヤs2に伝達される。そして、第2遊星歯車機構P2,第4遊星歯車機構P4、第5遊星歯車機構P5を組み合わせて構成される5要素構造の歯車装置GSにおいて、第5遊星歯車機構P5のサンギヤs5の回転が第1ブレーキB1に止められることより、前記サンギヤs5と前記リングギヤr2との間に介在する歯車装置のギヤ比の関係により決まり、減速出力が、第2遊星歯車機構P2のリングギヤr2の回転として、出力軸Oに伝えられる。   The rotation of the first electric motor MG1 is controlled so that the engine rotates at an efficient rotation speed with respect to the rotation of the engine. Further, the torque of second electric motor MG2 is controlled such that a vehicle required torque determined based on a torque requested by the user is output from the output member. The rotation of the connecting shaft S is transmitted to the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism P2. In the five-element gear device GS configured by combining the second planetary gear mechanism P2, the fourth planetary gear mechanism P4, and the fifth planetary gear mechanism P5, the rotation of the sun gear s5 of the fifth planetary gear mechanism P5 is the first. By being stopped by one brake B1, the reduction output is determined as the rotation of the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism P2 as an output as determined by the relationship of the gear ratio of the gear unit interposed between the sun gear s5 and the ring gear r2. It is transmitted to axis O.

第2モード
この第2モードにあっては、図2に示すように第1クラッチC1のみが係合状態とされ、他の摩擦係合要素は非係合状態とされる。
第1クラッチC1のみが係合した状態にあっては、先に説明したように、第1遊星歯車機構P1、第2遊星歯車機構P2に渡って、中間軸M及び接続軸Sを歯車要素とする4要素構造の駆動伝動状態が実現する。
Second Mode In the second mode, as shown in FIG. 2, only the first clutch C1 is engaged, and the other friction engagement elements are disengaged.
When only the first clutch C1 is engaged, as described above, the intermediate shaft M and the connection shaft S are used as gear elements across the first planetary gear mechanism P1 and the second planetary gear mechanism P2. Thus, a drive transmission state of a four-element structure is realized.

エンジンの回転に対して、第1電動機MG1、第2電動機MG2が制御され、出力要素である第2遊星歯車機構P2のリングギヤr2の回転が、この4要素構造の伝動状態で決定する。この出力が出力軸Oに伝えられる。   The first motor MG1 and the second motor MG2 are controlled with respect to the rotation of the engine, and the rotation of the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism P2, which is an output element, is determined by the transmission state of this four-element structure. This output is transmitted to the output shaft O.

第3モード
この第3モードにあっては、図2に示すように第2クラッチC2のみが係合状態とされ、他の摩擦係合要素は非係合状態とされる。
第2クラッチC2のみが係合することにより、接続軸Sと第4遊星歯車機構P4のサンギヤs4とが一体回転する。従って、第2遊星歯車機構P2は、入力要素(サンギヤs2)と出力要素(リングギヤr2)との間の変速が起こらない直結状態となる。
結果、このモードにおいては、第1遊星歯車機構P1のリングギヤr1の回転が直接出力軸Oに伝達される。従って、このモードは3要素構造の駆動伝動状態を直結状態で実現する。
Third Mode In the third mode, as shown in FIG. 2, only the second clutch C2 is engaged, and the other friction engagement elements are disengaged.
By engaging only the second clutch C2, the connecting shaft S and the sun gear s4 of the fourth planetary gear mechanism P4 rotate integrally. Therefore, the second planetary gear mechanism P2 is in a directly connected state in which no shift occurs between the input element (sun gear s2) and the output element (ring gear r2).
As a result, in this mode, the rotation of the ring gear r1 of the first planetary gear mechanism P1 is directly transmitted to the output shaft O. Therefore, this mode realizes the drive transmission state of the three-element structure in the direct connection state.

第4モード
この第4モードにあっては、図2に示すように第2ブレーキB2のみが係合状態とされ、他の摩擦係合要素は非係合状態とされる。
この第4モードにおいても、第1モードにおけると同様に、エンジンEの回転に対して、第1電動機MG1はエンジンが効率のよい回転速度で回転するように回転が制御される。また、第2電動機MG2はユーザーが要求するトルクに基づいて決定される車両要求トルクが出力部材から出力されるようにトルクが制御される、接続軸Sの回転は第4遊星歯車機構P4のキャリアc4及び第2遊星歯車機構P2のサンギヤs2に伝達される。そして第2遊星歯車機構P2,第4遊星歯車機構P4を組み合わせて構成される歯車機構GSにおいて、この増速出力が、第2遊星歯車機構P2のリングギヤr2の回転として、出力軸Oに伝えられる。
Fourth Mode In the fourth mode, as shown in FIG. 2, only the second brake B2 is engaged, and the other friction engagement elements are disengaged.
Also in the fourth mode, as in the first mode, the rotation of the first electric motor MG1 is controlled so that the engine rotates at an efficient rotation speed with respect to the rotation of the engine E. The torque of the second electric motor MG2 is controlled so that the vehicle required torque determined based on the torque requested by the user is output from the output member. The rotation of the connecting shaft S is the carrier of the fourth planetary gear mechanism P4. c4 and the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism P2. In the gear mechanism GS configured by combining the second planetary gear mechanism P2 and the fourth planetary gear mechanism P4, this increased output is transmitted to the output shaft O as the rotation of the ring gear r2 of the second planetary gear mechanism P2. .

第三実施形態
この実施形態のギヤトレンのスケルトン図を図15に示した。
第三実施形態は、先に説明した第一実施形態に、第6遊星歯車機構P6及び第4ブレーキB4を追加することで、更なる3要素構造の駆動伝動状態を実現しながら、減速する減速モードを実現したものである。この例では、同じく3要素構造の駆動伝動状態で、減速する減速モードである第1モードに対して、更なる減速が行われる様にギヤ比を設定する。
Third Embodiment FIG. 15 shows a skeleton diagram of the gear train of this embodiment.
In the third embodiment, the sixth planetary gear mechanism P6 and the fourth brake B4 are added to the first embodiment described above, thereby reducing the speed while reducing the drive transmission state of the three-element structure. The mode is realized. In this example, the gear ratio is set so that further deceleration is performed with respect to the first mode, which is the deceleration mode in which the vehicle is decelerated in the drive transmission state of the three-element structure.

図15に示すように、第一実施形態で採用されているハイブリッド駆動装置100の入力軸の動力伝達方向において最も下手側(エンジンEとは反対側)に、第6遊星歯車機構P6が配されている。
この遊星歯車機構P6は、サンギヤs6、キャリアc6軸を共通とし、互い噛合する一対のピニオン及びリングギヤr6を備えたダブルピニオン型の遊星歯車機構である。
この遊星歯車機構P6のサンギヤs6は出力軸Oに設けられており、これと一体回転する。キャリアc6は、第3遊星歯車機構P3のリングギヤr3と一体回転する。一方、リングギヤr6は第4ブレーキB4の係合により、その回転が止められる構成とされている。
As shown in FIG. 15, the sixth planetary gear mechanism P6 is arranged on the most inferior side (opposite to the engine E) in the power transmission direction of the input shaft of the hybrid drive device 100 employed in the first embodiment. ing.
This planetary gear mechanism P6 is a double pinion type planetary gear mechanism having a sun gear s6 and a carrier c6 axis in common and having a pair of pinions and a ring gear r6 that mesh with each other.
The sun gear s6 of the planetary gear mechanism P6 is provided on the output shaft O and rotates integrally therewith. The carrier c6 rotates integrally with the ring gear r3 of the third planetary gear mechanism P3. On the other hand, the ring gear r6 is configured such that its rotation is stopped by the engagement of the fourth brake B4.

図16は、この実施形態における摩擦係合要素の係合・非係合状態を示すものである。第1〜第4モード及び後進モード(REV)は、第一実施形態の場合と同様である。
第5モードとして示しているのが、追加された3要素構造の駆動伝動状態で、減速を行うモード(第5モード)である。図16に示すように、この第5モードにあっては、第4ブレーキB4のみが係合する。
FIG. 16 shows the engagement / disengagement state of the friction engagement element in this embodiment. The first to fourth modes and the reverse mode (REV) are the same as those in the first embodiment.
The fifth mode is a mode (fifth mode) in which deceleration is performed in the drive transmission state of the added three-element structure. As shown in FIG. 16, in the fifth mode, only the fourth brake B4 is engaged.

図17に、この第5モードでの速度線図を示した。
同図からも判明するように、第1電動機MG1,エンジンE,第2電動機MG2との間では、第1遊星歯車機構P1による3要素構造の駆動伝動状態が形成されている。
そして、第6遊星歯車機構P6のリングギヤr6が第4ブレーキB4により止められていることにより、第2遊星歯車機構P2のサンギヤs2から入力され、第2遊星歯車機構P2、第3遊星歯車機構P3及び第6遊星歯車機構P6を介して、出力軸Oに減速状態で回転が伝達される。
FIG. 17 shows a velocity diagram in the fifth mode.
As can be seen from the figure, a drive transmission state of a three-element structure is formed by the first planetary gear mechanism P1 between the first electric motor MG1, the engine E, and the second electric motor MG2.
Since the ring gear r6 of the sixth planetary gear mechanism P6 is stopped by the fourth brake B4, it is input from the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism P2, and the second planetary gear mechanism P2 and the third planetary gear mechanism P3. The rotation is transmitted to the output shaft O in a decelerated state via the sixth planetary gear mechanism P6.

第四実施形態
この実施形態のギヤトレンのスケルトン図を図18に示した。
第四実施形態は、先に説明した第二実施形態に、第7遊星歯車機構P7及び第4ブレーキB4を追加することで、第5モードを形成したものである。
Fourth Embodiment FIG. 18 shows a skeleton diagram of the gear train of this embodiment.
In the fourth embodiment, the fifth mode is formed by adding a seventh planetary gear mechanism P7 and a fourth brake B4 to the second embodiment described above.

図18に示すように、第二実施形態で採用されているハイブリッド駆動装置100の入力軸の動力伝達方向において最も下手側(エンジンとは反対側)に、第7遊星歯車機構P7が配されている。
この遊星歯車機構P7は、サンギヤs7、キャリアc7軸を共通とし、互い噛合する一対のピニオン及びリングギヤr7を備えたダブルピニオン型の遊星歯車機構である。
この遊星歯車機構P7のサンギヤs7は出力軸Oに設けられており、これと一体回転する。キャリアc7は、第5遊星歯車機構P5のサンギヤs5と一体回転する。一方、リングギヤr7は第4ブレーキB4の係合により、その回転が止められる構成とされている。
As shown in FIG. 18, the seventh planetary gear mechanism P7 is arranged on the most inferior side (opposite to the engine) in the power transmission direction of the input shaft of the hybrid drive device 100 employed in the second embodiment. Yes.
This planetary gear mechanism P7 is a double pinion type planetary gear mechanism having a sun gear s7 and a carrier c7 axis in common and having a pair of pinions and a ring gear r7 that mesh with each other.
The sun gear s7 of the planetary gear mechanism P7 is provided on the output shaft O and rotates integrally therewith. The carrier c7 rotates integrally with the sun gear s5 of the fifth planetary gear mechanism P5. On the other hand, the ring gear r7 is configured such that its rotation is stopped by the engagement of the fourth brake B4.

この実施形態の摩擦係合要素の係合・非係合状態は、先に説明した図16に示すものと同じである。図16に示すように、第5モードにあっては、第4ブレーキB4のみが係合する。   The engagement / disengagement state of the friction engagement element of this embodiment is the same as that shown in FIG. 16 described above. As shown in FIG. 16, in the fifth mode, only the fourth brake B4 is engaged.

この実施形態でも、第1電動機MG1,エンジンE,第2電動機MG2との間では、第1遊星歯車機構P1による3要素構造の駆動伝導状態が形成されている。
そして、第7遊星歯車機構P7のリングギヤr7が第4ブレーキB4により止められていることにより、第2遊星歯車機構P2のサンギヤs2から入力され、第2遊星歯車機構P2、第4遊星歯車機構P4、第5遊星歯車機構P5、及び第7遊星歯車機構P7を介して、出力軸Oに減速状態で回転が伝達される。
第四実施形態は、先に説明した第二実施形態に、第7遊星歯車機構P7及び第4ブレーキB4を追加することで、更なる3要素構造の駆動伝動状態を実現しながら、減速する減速モードを実現したものである。この例では、同じく3要素構造の駆動伝動状態で、減速する減速モードである第1モードに対して、更なる減速が行われる様にギヤ比を設定する。
Also in this embodiment, a drive conduction state of a three-element structure is formed by the first planetary gear mechanism P1 between the first electric motor MG1, the engine E, and the second electric motor MG2.
Then, since the ring gear r7 of the seventh planetary gear mechanism P7 is stopped by the fourth brake B4, the second planetary gear mechanism P2 and the fourth planetary gear mechanism P4 are input from the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism P2. The rotation is transmitted to the output shaft O in a decelerated state via the fifth planetary gear mechanism P5 and the seventh planetary gear mechanism P7.
In the fourth embodiment, the seventh planetary gear mechanism P7 and the fourth brake B4 are added to the above-described second embodiment to reduce the speed while realizing a drive transmission state of a further three-element structure. The mode is realized. In this example, the gear ratio is set so that further deceleration is performed with respect to the first mode, which is the deceleration mode in which the vehicle is decelerated in the drive transmission state of the three-element structure.

第五実施形態
この実施形態のギヤトレンのスケルトン図を図19に示した。
第五実施形態は、先に説明した第一実施形態に、第8遊星歯車機構P8及び第5ブレーキB5を追加することで、更なる3要素増速モードを実現したものである。この例では、同じく3要素構造の駆動伝動状態で増速を行う第4モードに対して、更なる増速が行われる様にギヤ比を設定している。
Fifth Embodiment FIG. 19 shows a skeleton diagram of the gear train of this embodiment.
In the fifth embodiment, a further three-element acceleration mode is realized by adding an eighth planetary gear mechanism P8 and a fifth brake B5 to the first embodiment described above. In this example, the gear ratio is set so that further speed increase is performed with respect to the fourth mode in which the speed is increased in the drive transmission state of the three-element structure.

図19に示すように、第一実施形態で採用されているハイブリッド駆動装置100において、第2電動機MG2と第3遊星歯車機構P3との間に、第8遊星歯車機構P8が配されている。
この遊星歯車機構P8は、サンギヤs8、キャリアc8軸を共通とし、互い噛合する一対のピニオン及びリングギヤr8を備えたダブルピニオン型の遊星歯車機構である。
この遊星歯車機構P8のサンギヤs8は接続軸Sに設けられており、これと一体回転する。キャリアc8は、第3遊星歯車機構P3のサンギヤs3と一体回転する。このキャリアc8は、第一実施形態と同様に、第2ブレーキB2の係合により、その回転が止められるように構成されている。一方、リングギヤr8は第5ブレーキB5の係合により、その回転が止められる構成とされている。
As shown in FIG. 19, in the hybrid drive device 100 employed in the first embodiment, an eighth planetary gear mechanism P8 is disposed between the second electric motor MG2 and the third planetary gear mechanism P3.
This planetary gear mechanism P8 is a double pinion type planetary gear mechanism having a sun gear s8 and a carrier c8 shaft in common and having a pair of pinions and a ring gear r8 that mesh with each other.
The sun gear s8 of the planetary gear mechanism P8 is provided on the connection shaft S and rotates integrally therewith. The carrier c8 rotates integrally with the sun gear s3 of the third planetary gear mechanism P3. As in the first embodiment, the carrier c8 is configured such that its rotation is stopped by the engagement of the second brake B2. On the other hand, the ring gear r8 is configured such that its rotation is stopped by the engagement of the fifth brake B5.

図20は、この実施形態における摩擦係合要素の係合・非係合の状態を示すものである。第1〜第4モード及び後進モード(REV)は、第一実施形態の場合と同様である。
第6モードとして示しているのが、追加された3要素構造の駆動伝動状態で増速を行うモードである。図20に示すように、この第6モードにあっては、第5ブレーキB5のみが係合する。
FIG. 20 shows the engaged / disengaged state of the frictional engagement element in this embodiment. The first to fourth modes and the reverse mode (REV) are the same as those in the first embodiment.
The sixth mode is a mode in which the speed is increased in the drive transmission state of the added three-element structure. As shown in FIG. 20, in the sixth mode, only the fifth brake B5 is engaged.

図21に、この第6モードでの速度線図を示した。
同図からも判明するように、第1電動機MG1,エンジンE,第2電動機MG2との間では、第1遊星歯車機構P1による3要素構造の駆動伝導状態が形成されている。
そして、第8遊星歯車機構P8のリングギヤr8が第5ブレーキB5により止められていることにより、第2遊星歯車機構P2のサンギヤs2から入力され、第2遊星歯車機構P2、第3遊星歯車機構P3及び第8遊星歯車機構P8により構成される歯車装置により増速されて、出力軸Oに増速度状態で回転が伝達される。
FIG. 21 shows a velocity diagram in the sixth mode.
As can be seen from the figure, a drive conduction state of a three-element structure is formed by the first planetary gear mechanism P1 between the first electric motor MG1, the engine E, and the second electric motor MG2.
Then, the ring gear r8 of the eighth planetary gear mechanism P8 is stopped by the fifth brake B5, so that the second planetary gear mechanism P2 and the third planetary gear mechanism P3 are input from the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism P2. And the gear is configured by the eighth planetary gear mechanism P8, and the rotation is transmitted to the output shaft O in the accelerated state.

第六実施形態
この実施形態のギヤトレンのスケルトン図を図22に示した。
第六実施形態は、先に説明した第二実施形態に、第9遊星歯車機構P9及び第5ブレーキB5を追加することで、更なる3要素構造の駆動伝動状態で増速を行うモードを実現したものである。この例では、同じく3要素構造の駆動伝動状態で増速を行う第4モードに対して、更なる増速が行われる様にギヤ比を設定している。
Sixth Embodiment FIG. 22 shows a skeleton diagram of the gear train of this embodiment.
In the sixth embodiment, a mode in which speed is increased in the drive transmission state of a further three-element structure is realized by adding a ninth planetary gear mechanism P9 and a fifth brake B5 to the second embodiment described above. It is a thing. In this example, the gear ratio is set so that further speed increase is performed with respect to the fourth mode in which the speed is increased in the drive transmission state of the three-element structure.

図22に示すように、第二実施形態で採用されているハイブリッド駆動装置100における、第2電動機MG2と第4遊星歯車機構P4との間に、第9遊星歯車機構P9が配されている。
この遊星歯車機構P9は、サンギヤs9、キャリアc9軸を共通とし、互い噛合する一対のピニオン及びリングギヤr9を備えたダブルピニオン型の遊星歯車機構である。
この遊星歯車機構P9のサンギヤs9は第4遊星歯車機構P4のキャリアc4と一体回転するように構成されている。キャリアc9は、第4遊星歯車機構P4のサンギヤs4と一体回転するように構成されるとともに、第2クラッチC2の係合により、接続軸Sと一体回転するように構成され、さらに、このキャリアc9は、第二実施形態と同様に、第2ブレーキB2の係合により、その回転が止められるように構成されている。一方、リングギヤr9は第5ブレーキB5の係合により、その回転が止められる構成とされている。
As shown in FIG. 22, the ninth planetary gear mechanism P9 is arranged between the second electric motor MG2 and the fourth planetary gear mechanism P4 in the hybrid drive apparatus 100 employed in the second embodiment.
This planetary gear mechanism P9 is a double pinion type planetary gear mechanism having a sun gear s9 and a carrier c9 axis in common and having a pair of pinions and a ring gear r9 that mesh with each other.
The sun gear s9 of the planetary gear mechanism P9 is configured to rotate integrally with the carrier c4 of the fourth planetary gear mechanism P4. The carrier c9 is configured to rotate integrally with the sun gear s4 of the fourth planetary gear mechanism P4, and is configured to rotate integrally with the connection shaft S by engagement of the second clutch C2, and further, the carrier c9. As in the second embodiment, the rotation is stopped by the engagement of the second brake B2. On the other hand, the ring gear r9 is configured such that its rotation is stopped by the engagement of the fifth brake B5.

この実施形態の摩擦係合要素の係合・非係合の状態は、先に説明した図20に示すものと同様である。図20に示すように、第6モードにあっては、第5ブレーキB5のみが係合する。   The state of engagement / disengagement of the friction engagement element of this embodiment is the same as that shown in FIG. 20 described above. As shown in FIG. 20, in the sixth mode, only the fifth brake B5 is engaged.

この実施形態でも、第6モードにあっては、第1電動機MG1,エンジンE,第2電動機MG2との間では、第1遊星歯車機構P1による3要素構造の伝導状態が形成されている。
そして、第9遊星歯車機構P9のリングギヤr9が第5ブレーキB5により止められていることにより、第2遊星歯車機構P2のサンギヤs2から入力され、第2遊星歯車機構P2、第4遊星歯車機構P4、第5遊星歯車機構P5、及び第9遊星歯車機構P9を介して、出力軸Oに増速状態で伝達される。
〔別実施形態〕
(1) これまで説明した実施形態では、3要素構造の駆動伝動状態を形成し、出力を減速して出力部材に伝達する3要素減速モードで第1モードを、4要素構造の駆動伝動状態を形成し、出力をそのまま出力部材に伝達する4要素直結モードで第2モードを、3要素構造の駆動伝動状態を形成し、出力をそのまま出力部材に伝達する3要素直結モードで第3モードを第3モードを、3要素構造の駆動伝動状態を形成し、出力を増速して出力部材に伝達する3要素増速モードで第4モードとする例を示したが、多段モード化するとの目的からは、第1〜第4モードの関係において減速比が高モードで小さくなっていればよく、駆動伝動状態として、3要素構造、4要素構造、3要素構造、3要素構造の順を守ることで、多段化の目的は達成できる。
Also in this embodiment, in the sixth mode, a conduction state of a three-element structure is formed by the first planetary gear mechanism P1 between the first electric motor MG1, the engine E, and the second electric motor MG2.
Then, since the ring gear r9 of the ninth planetary gear mechanism P9 is stopped by the fifth brake B5, the second planetary gear mechanism P2 and the fourth planetary gear mechanism P4 are input from the sun gear s2 of the second planetary gear mechanism P2. , And transmitted through the fifth planetary gear mechanism P5 and the ninth planetary gear mechanism P9 in an accelerated state to the output shaft O.
[Another embodiment]
(1) In the embodiment described so far, the drive transmission state of the three-element structure is formed, the first mode is changed in the three-element deceleration mode in which the output is decelerated and transmitted to the output member, and the drive transmission state of the four-element structure is changed. The second mode is formed in the four-element direct connection mode in which the output is directly transmitted to the output member, and the third mode is formed in the three-element direct connection mode in which the drive transmission state of the three-element structure is formed and the output is directly transmitted to the output member. Although the example in which the third mode is the fourth mode in the three-element acceleration mode in which the drive transmission state of the three-element structure is formed and the output is increased and transmitted to the output member has been shown. In the relationship between the first to fourth modes, it is sufficient that the reduction ratio is small in the high mode, and as the drive transmission state, the order of three-element structure, four-element structure, three-element structure, and three-element structure is maintained. The purpose of multi-stage can be achieved The

(2)上記の実施形態においては、第1モードに対して、第5モードを減速比の大きい側に備えるものとしたが、本願にいう第1モードと第2モードとの間に、追加のモードを形成してもよい。
同様に、第4モードに対して、第6モードを減速比の小さい側に備えるものとしたが、本願にいう第2モードと第4モードとの間に、追加のモードを形成してもよい。
(3)上記の実施の形態においては、第5モードと第6モードとを別個に備える例を示したが、これら両方のモードを備えるものとしてもよい。
(2) In the above-described embodiment, the fifth mode is provided on the side with the larger reduction ratio with respect to the first mode. However, there is an additional operation between the first mode and the second mode in the present application. A mode may be formed.
Similarly, with respect to the fourth mode, the sixth mode is provided on the side with a smaller reduction ratio, but an additional mode may be formed between the second mode and the fourth mode referred to in the present application. .
(3) In the above-described embodiment, an example in which the fifth mode and the sixth mode are separately provided has been described, but both of these modes may be provided.

ハイブリッド駆動装置において、更なる多モード化が可能であるとともに、後進モードを独立に備え、複数の走行モード間に亘る切替において、駆動力の急激な変化にも対応できるハイブリッド駆動装置を得ることができた。   In the hybrid drive device, it is possible to obtain a hybrid drive device that can be further multi-moded and that has a reverse mode independently and can cope with a sudden change in driving force in switching between a plurality of travel modes. did it.

第一実施形態のハイブリッド駆動装置のギヤトレンのスケルトン図Skeleton diagram of gear train of hybrid drive device of first embodiment 第一実施形態における各摩擦係合要素の作動を示す表図Table showing the operation of each friction engagement element in the first embodiment 通常切替における速度線図Speed diagram for normal switching 通常切替における各要素の回転速度の変化を示す図Diagram showing changes in rotation speed of each element during normal switching 通常切替における各要素のトルクの変化を示す図The figure which shows the change of the torque of each element in normal switching 通常切替における各要素の出力の変化を示す図Diagram showing changes in the output of each element during normal switching 通常切替における各モードのカバー領域を示す図The figure which shows the coverage area of each mode in normal switching 2−4切替における速度線図Speed diagram for 2-4 switching 2−4切替における各要素の回転速度の変化を示す図The figure which shows the change of the rotational speed of each element in 2-4 switching 2−4切替における各要素のトルクの変化を示す図The figure which shows the change of the torque of each element in 2-4 switching 2−4切替における各要素の出力の変化を示す図The figure which shows the change of the output of each element in 2-4 switching 2−4切替における各モードのカバー領域を示す図The figure which shows the cover area | region of each mode in 2-4 switching 後進モードにおける速度線図Speed diagram in reverse mode 第二実施形態のハイブリッド駆動装置のギヤトレンのスケルトン図Skeleton diagram of gear train of hybrid drive device of second embodiment 第三実施形態のハイブリッド駆動装置のギヤトレンのスケルトン図Skeleton diagram of gear train of hybrid drive device of third embodiment 第三実施形態における各摩擦係合要素の作動を示す表図Table showing the operation of each friction engagement element in the third embodiment 第5モードにおける速度線図Velocity diagram in the fifth mode 第四実施形態のハイブリッド駆動装置のギヤトレンのスケルトン図Skeleton diagram of gear train of hybrid drive device of fourth embodiment 第五実施形態のハイブリッド駆動装置のギヤトレンのスケルトン図Skeleton diagram of gear train of hybrid drive device of fifth embodiment 第五実施形態における各摩擦係合要素の作動を示す表図Table showing the operation of each friction engagement element in the fifth embodiment 第6モードにおける速度線図Velocity diagram in the sixth mode 第六実施形態のハイブリッド駆動装置のギヤトレンのスケルトン図Skeleton diagram of gear train of hybrid drive device of sixth embodiment

符号の説明Explanation of symbols

B1 第1ブレーキ
B2 第2ブレーキ
B3 第3ブレーキ
B4 第4ブレーキ
B5 第5ブレーキ
C1 第1クラッチ
C2 第2クラッチ
D ダンパー
E エンジン
I 入力軸
M 中間軸(入力部材)
O 出力軸(出力部材)
MG1 第1電動機
MG2 第2電動機
P1 第1遊星歯車機構
P2 第2遊星歯車機構
P3 第3遊星歯車機構
P4 第4遊星歯車機構
P5 第5遊星歯車機構
P6 第6遊星歯車機構
P7 第7遊星歯車機構
P8 第8遊星歯車機構
P9 第9遊星歯車機構
S 接続軸
c キャリア
s サンギヤ
st ステータ
r リングギヤ
rt ロータ

B1 1st brake B2 2nd brake B3 3rd brake B4 4th brake B5 5th brake C1 1st clutch C2 2nd clutch D Damper E Engine I Input shaft M Intermediate shaft (input member)
O Output shaft (output member)
MG1 first motor MG2 second motor P1 first planetary gear mechanism P2 second planetary gear mechanism P3 third planetary gear mechanism P4 fourth planetary gear mechanism P5 fifth planetary gear mechanism P6 sixth planetary gear mechanism P7 seventh planetary gear mechanism P8 Eighth planetary gear mechanism P9 Ninth planetary gear mechanism S Connection shaft c Carrier s Sun gear st Stator r Ring gear rt Rotor

Claims (11)

エンジンからの駆動力を受け入れる入力部材と、
車輪へ駆動出力を出力する出力部材と、
第1電動機及び第2電動機と、
歯車ユニットと、を備えたハイブリッド駆動装置であって、
前記歯車ユニットの第一の歯車要素に第1電動機が接続され、第二の歯車要素に出力部材に動力を伝達する接続軸及び第2電動機が接続され、第三の歯車要素に入力部材が接続される3要素構造の駆動伝動状態とされる第1モードと、
前記歯車ユニットの4つの歯車要素に、夫々独立に、前記入力部材、前記出力部材、前記第1電動機、前記第2電動機が接続される4要素構造の駆動伝動状態とされる第2モードと、
前記第1モードの減速比より減速比が小さい前記3要素構造の駆動伝動状態を形成する第3モードと、
前記第3モードより減速比が小さくオーバドライブ状態となる3要素構造の駆動伝動状態を形成する第4モードを備えたハイブリッド駆動装置。
An input member that receives driving force from the engine;
An output member that outputs drive output to the wheels;
A first electric motor and a second electric motor;
A hybrid drive device comprising a gear unit,
A first motor is connected to the first gear element of the gear unit, a connection shaft for transmitting power to the output member and the second motor are connected to the second gear element, and an input member is connected to the third gear element. A first mode in which the drive transmission state of the three-element structure is set;
A second mode in which a drive transmission state of a four-element structure in which the input member, the output member, the first electric motor, and the second electric motor are independently connected to the four gear elements of the gear unit;
A third mode for forming a drive transmission state of the three-element structure having a reduction ratio smaller than the reduction ratio of the first mode;
A hybrid drive device having a fourth mode for forming a three-element structure drive transmission state in which the reduction ratio is smaller than that in the third mode and is in an overdrive state.
前記第3モードにおいて、前記第二の歯車要素の回転が同速で前記出力部材に出力され、前記第4モードにおいて、前記第二の歯車要素の回転が増速してオーバドライブ状態で前記出力部材に出力される請求項1記載のハイブリッド駆動装置。   In the third mode, the rotation of the second gear element is output to the output member at the same speed, and in the fourth mode, the rotation of the second gear element is increased and the output is performed in an overdrive state. The hybrid drive device according to claim 1, wherein the hybrid drive device is output to a member. 前記第1モードにおいて、前記第二の歯車要素の回転が減速して前記出力部材に出力される請求項2記載のハイブリッド駆動装置。 The hybrid drive device according to claim 2, wherein in the first mode, the rotation of the second gear element is decelerated and output to the output member. 前記第2モード、前記第3モード及び前記第4モードに関し、昇番順若しくは降番順にモード切替を行う通常切替と、前記第2モードと前記第4モードとの間で、前記第3モードを省略して相互にモード切替を行う2−4切替とを実行可能に構成される請求項1〜3の何れか一項記載のハイブリッド駆動装置。   Regarding the second mode, the third mode, and the fourth mode, the normal mode for switching the modes in ascending order or descending order, and the third mode between the second mode and the fourth mode. The hybrid drive unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the hybrid drive unit is configured to be capable of performing 2-4 switching, which is omitted and mutually performs mode switching. 後進モードを備える請求項1〜4のいずれか一項記載のハイブリッド駆動装置。 The hybrid drive device according to claim 1, comprising a reverse mode. 前記歯車ユニットが、3要素の遊星歯車機構である第1遊星歯車機構と5要素の歯車装置とを備えて構成され、
前記第1遊星歯車機構の3つの歯車要素に関して、第一の歯車要素が前記第1電動機のロータに接続されるとともに、第二の歯車要素が前記接続軸及び前記第2電動機のロータに接続され、第三の歯車要素に前記入力部材からの駆動力が伝動される構成で、
前記歯車装置の第一の歯車要素に前記第1遊星歯車機構の第二の歯車要素が接続され、前記歯車装置の第二の歯車要素に前記第1遊星歯車機構の第三の歯車要素が第1クラッチを介して係合・非係合可能に構成されるとともに、前記歯車装置の第三の歯車要素が前記出力部材に接続され、
第1クラッチの非係合で、前記3要素構造の駆動伝動状態を形成するとともに、前記第1クラッチの係合で、前記4要素構造の駆動伝動状態を形成する請求項1記載のハイブリッド駆動装置。
The gear unit includes a first planetary gear mechanism that is a three-element planetary gear mechanism and a five-element gear device,
Regarding the three gear elements of the first planetary gear mechanism, the first gear element is connected to the rotor of the first motor, and the second gear element is connected to the connecting shaft and the rotor of the second motor. In the configuration in which the driving force from the input member is transmitted to the third gear element,
The second gear element of the first planetary gear mechanism is connected to the first gear element of the gear device, and the third gear element of the first planetary gear mechanism is connected to the second gear element of the gear device. The third gear element of the gear device is connected to the output member, and is configured to be engageable / non-engageable via one clutch.
2. The hybrid drive device according to claim 1, wherein the drive transmission state of the three-element structure is formed by disengagement of the first clutch and the drive transmission state of the four-element structure is formed by engagement of the first clutch. .
前記第1モードより減速比が大きく、3要素構造の駆動伝動状態を形成する第5モードを備える請求項1〜6のいずれか一項記載のハイブリッド駆動装置。 The hybrid drive apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising a fifth mode having a reduction ratio larger than that of the first mode and forming a drive transmission state of a three-element structure. オーバドライブ状態にあり、前記第4モードより減速比が小さく、3要素構造の駆動伝動状態を形成する第6モードを備えた請求項1〜7の何れか一項記載のハイブリッド駆動装置。 The hybrid drive apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a sixth mode that is in an overdrive state, has a reduction ratio smaller than that of the fourth mode, and forms a drive transmission state of a three-element structure. 複数の摩擦係合要素を備え、いずれか一の摩擦係合要素が係合し、残余の摩擦係合要素が非係合とされた状態で、各モードが形成される請求項1〜8のいずれか一項記載のハイブリッド駆動装置。 Each mode is formed with a plurality of frictional engagement elements, with any one frictional engagement element engaged and the remaining frictional engagement elements disengaged. The hybrid drive device as described in any one of Claims. エンジンからの駆動力を受け入れる入力部材と、
車輪へ駆動出力を出力する出力部材と、
第1電動機及び第2電動機と、
前記第2電動機の出力を出力部材に伝達する接続軸と、歯車ユニットを備えたハイブリッド駆動装置であって、
前記歯車ユニットが3要素の遊星歯車機構である第1遊星歯車機構と、5要素の歯車装置とを備えて構成され、
前記第1遊星歯車機構に関し、第一の歯車要素に第1電動機のロータが接続され、第二の歯車要素に前記接続軸が接続され、第三の歯車要素に入力部材が接続される構成とされ、前記歯車装置は、回転速度の順に第1、第2、第3、第4、第5回転要素を構成する遊星歯車装置として構成され、
前記第1回転要素は第1ブレーキによりケースに選択的に固定され、
前記第2回転要素は前記出力部材に出力回転を出力し得、
前記第3回転要素は第1クラッチにより前記入力部材の回転を選択的に伝達され、
前記第4回転要素は前記接続軸の回転が伝達され、
前記第5回転要素は第2ブレーキによりケースに選択的に固定されるハイブリッド駆動装置。
An input member that receives driving force from the engine;
An output member that outputs drive output to the wheels;
A first electric motor and a second electric motor;
A hybrid drive device comprising a connecting shaft for transmitting the output of the second electric motor to an output member, and a gear unit,
The gear unit includes a first planetary gear mechanism that is a three-element planetary gear mechanism, and a five-element gear device,
Regarding the first planetary gear mechanism, a rotor of a first electric motor is connected to a first gear element, the connecting shaft is connected to a second gear element, and an input member is connected to a third gear element. The gear device is configured as a planetary gear device that constitutes the first, second, third, fourth, and fifth rotating elements in order of rotational speed,
The first rotating element is selectively fixed to the case by a first brake;
The second rotating element may output an output rotation to the output member;
The third rotating element is selectively transmitted by the first clutch to rotate the input member;
The fourth rotating element is transmitted with the rotation of the connecting shaft,
The hybrid drive device, wherein the fifth rotating element is selectively fixed to the case by a second brake.
エンジンからの駆動力を受け入れる入力部材と、
車輪へ駆動出力を出力する出力部材と、
第1電動機及び第2電動機と、
前記第2電動機の出力を出力部材に伝達する接続軸と、歯車ユニットを備えたハイブリッド駆動装置であって、
前記歯車ユニットが、第1遊星歯車機構と歯車装置とを備えて構成され、
前記第1遊星歯車機構に関し、第一の歯車要素に第1電動機のロータが接続され、第二の歯車要素に前記接続軸が接続され、第三の歯車要素に入力部材が接続される構成とされ、
前記歯車装置は、前記接続軸に接続された第1の歯車要素、前記出力部材に接続された第2の歯車要素、回転を停止する第1摩擦係合要素が接続された第3の歯車要素、第4の歯車要素、第5の歯車要素を備えて構成され、
前記入力部材と前記歯車装置の第4の歯車要素を接続する第2摩擦係合要素、
前記歯車装置の2つの歯車要素を接続する第3摩擦係合要素、
前記出力部材の回転速度を接続軸の回転速度より速く回転させるために前記歯車装置の第5の歯車要素の回転を停止する第4の摩擦係合要素を備えたハイブリッド駆動装置。

An input member that receives driving force from the engine;
An output member that outputs drive output to the wheels;
A first electric motor and a second electric motor;
A hybrid drive device comprising a connecting shaft for transmitting the output of the second electric motor to an output member, and a gear unit,
The gear unit includes a first planetary gear mechanism and a gear device;
Regarding the first planetary gear mechanism, a rotor of a first electric motor is connected to a first gear element, the connecting shaft is connected to a second gear element, and an input member is connected to a third gear element. And
The gear device includes a first gear element connected to the connection shaft, a second gear element connected to the output member, and a third gear element connected to a first friction engagement element that stops rotation. A fourth gear element and a fifth gear element,
A second friction engagement element connecting the input member and a fourth gear element of the gear device;
A third friction engagement element connecting two gear elements of the gear device;
A hybrid drive device comprising a fourth friction engagement element that stops the rotation of the fifth gear element of the gear device in order to rotate the rotation speed of the output member faster than the rotation speed of the connecting shaft.

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