JP2008037304A - 動力出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効率よく運転された内燃機関からの動力をより効率よく駆動軸に出力して動力出力装置の効率の向上を図る。
【解決手段】３つのプラネタリギヤＰＧ１〜ＰＧ３により５つの回転要素を有する回転機構３０を構成し、５つの回転要素のうち、共線図中で最も左の回転要素（サンギヤＳ１）にモータＭＧ１を、最も右の回転要素（リングギヤＲ３）に駆動輪１４ａ，１４ｂに接続された駆動軸４９を、駆動軸４９のすぐ左の回転要素（リングギヤＲ２）にエンジン２２を接続し、５つの回転要素のうちサンギヤＳ１を除く４つの回転要素にモータＭＧ２を選択的に接続する接続解除機構４０を設け、更に、モータＭＧ２が接続された接続軸５０を回転不能に固定するブレーキＢを取り付ける。これにより、多様な動作モードを用いて動力を出力することができ、装置の効率の向上を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、動力出力装置に関する。

従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、エンジンの出力軸にキャリアが接続されると共に駆動軸にリングギヤが接続されたプラネタリギヤと、プラネタリギヤのサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、エンジンの出力軸と駆動軸とにクラッチを介して選択的に接続されるモータＭＧ２とを備える車載用のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、通常時はモータＭＧ２を駆動軸に接続し、エンジンからの動力をモータＭＧ１を発電機として機能させると共にモータＭＧ２を電動機として機能させることによりトルク変換して駆動軸に出力し、高速巡航走行するときにモータＭＧ１が逆回転して電動機として機能するときにはモータＭＧ２をエンジンの出力軸に接続してモータＭＧ２が駆動軸に接続されてトルク変換することによって生じる動力−電力−動力−電力の循環（動力循環）を回避することにより、装置の効率の向上を図っている。
特開平１１−３３２０１８号公報

上述の動力出力装置では、プラネタリギヤの回転する３要素のうちの２要素にモータＭＧ２を接続できるようにすることにより、動力循環を回避することにより装置の効率の向上を図っているが、一般的に動力出力装置では、装置の効率の向上を図ることは大きな課題として考えられている。特に内燃機関を備える動力出力装置では、内燃機関をより効率よく運転することや、効率よく運転された内燃機関からの動力をより効率よく駆動軸に出力することが望まれる。

本発明の動力出力装置は、装置の効率の向上を図ることを目的の一つとする。また、本発明の動力出力装置は、内燃機関をより効率よく運転することことを目的の一つとする。さらに、本発明の動力出力装置は、効率よく運転された内燃機関からの動力をより効率よく駆動軸に出力することを目的の一つとする。

本発明の動力出力装置は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
内燃機関と、
動力を入出力する第１電動機と、
動力を入出力する第２電動機と、
前記第１電動機の回転軸に接続される第１要素と前記内燃機関の出力軸に接続される第２要素と前記駆動軸に接続される第３要素と前記３つの要素とは異なる第４要素とを含んで所定の回転数比で回転する４以上の複数の回転要素を有する回転機構と、
前記第２電動機の回転軸と前記第４要素との接続および接続の解除を行なうと共に前記第２電動機の回転軸と前記複数の回転要素のうち前記第４要素を除く少なくとも一つの回転要素との接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、
前記第２電動機の回転軸を回転不能に固定可能な固定手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の動力出力装置では、４以上の複数の回転要素を有する回転機構の第４要素や他の回転要素と第２電動機の回転軸とを接続したりその接続を解除することにより、駆動軸に動力を出力する際の接続関係を複数にして、より効率のよい接続として駆動することができる。しかも、第２電動機の回転軸は固定手段により固定されるから、第２電動機の回転軸が接続された回転要素を回転不能に固定して駆動することができる。このとき、第１電動機からの動力や内燃機関からの動力は、一定の比をもって効率よく駆動軸に出力されるから、第２電動機の回転軸を固定したときに内燃機関が効率よく運転される運転ポイントで運転されるときには内燃機関からの動力を効率よく駆動軸に出力することができる。

こうした本発明の動力出力装置において、前記回転機構は、共線図上に前記第１要素，前記第４要素，前記第２要素，前記第３要素の順に並ぶ機構であるものとすることもできる。こうすれば、上述した動力循環が生じるような場合には、第２電動機を第４要素に接続すると共にその回転軸の回転を固定することにより、内燃機関を効率よく運転すると共に内燃機関から出力された動力を効率よく駆動軸に出力することができる。

この共線図上に第１要素，第４要素，第２要素，第３要素の順に並ぶ回転機構を備える態様の本発明の動力出力装置において、前記回転機構は、共線図上に前記第１要素と前記第２要素との間に前記第４要素とは異なる少なくとも一つの回転要素としての中間回転要素を有する機構であり、前記接続解除手段は、前記第２電動機の回転軸と前記中間回転要素との接続および接続の解除を行なう手段である、ものとすることもできる。こうすれば、動力循環が生じるような場合には、第２電動機を第４要素の他に中間回転要素にも接続すると共にその回転軸の回転を固定することができるから、内燃機関からの動力を駆動軸に出力する比を第４要素や中間回転要素から選ぶことができ、より効率よく内燃機関を運転することができると共に内燃機関から出力された動力を効率よく駆動軸に出力することができる。

また、共線図上に第１要素，第４要素，第２要素，第３要素の順に並ぶ回転機構を備える態様の本発明の動力出力装置において、前記接続解除手段は、前記複数の回転要素のうち接続および接続の解除の対象となる回転要素と連結された複数の連結回転要素を有し前記第１要素の回転数が所定回転数のときに前記複数の連結回転要素を同一回転数とする連結機構と、前記複数の連結回転要素のいずれかと前記第２電動機の回転軸との接続および接続の解除を行なう接続解除機構と、を備える手段であるものとすることもできる。こうすれば、第１回転要素が所定回転数のときに複数の連結回転要素が同一の回転数となるから、第２電動機の回転同期を行なうことなく、第２電動機の回転軸と複数の連結回転要素のいずれかとの接続を解除して他の連結回転要素と接続することができる。

本発明の動力出力装置において、前記接続解除手段は前記第２電動機の回転軸と前記第２要素との接続および接続の解除を行なう手段であるものとすることもできるし、前記接続解除手段は前記第２電動機の回転軸と前記第３要素との接続および接続の解除を行なう手段であるものとすることもできる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての動力出力装置２０を搭載するハイブリッド自動車１０の構成の概略を示す構成図である。実施例の動力出力装置２０は、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２４にダンパ２６と接続ギヤ２８とを介して接続されると共に駆動輪１４ａ，１４ｂにデファレンシャルギヤ１２を介して駆動軸４９により接続された回転機構３０と、回転機構３０に接続されたモータＭＧ１と、回転機構３０の複数の回転要素と接続したりその接続を解除したりする接続解除機構４０と、接続解除機構４０に接続されたモータＭＧ２と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関であり、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号を入力する図示しないエンジン用電子制御ユニットにより燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、例えば、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、図示しないインバータを介して図示しないバッテリと電力のやりとりを行なう。

回転機構３０は、外歯歯車のサンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３と、このサンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤＲ１，Ｒ２，Ｒ３と、サンギヤＳ１，Ｓ２，Ｓ３に噛合すると共にリングギヤＲ１，Ｒ２，Ｒ３に噛合する複数のピニオンギヤＰ１，Ｐ２，Ｐ３を自転かつ公転自在に保持するキャリアＣ１，Ｃ２，Ｃ３との３つの回転要素による差動作用を行なう３つのプラネタリギヤＰＧ１，ＰＧ２，ＰＧ３を備える。プラネタリギヤＰＧ１のキャリアＣ１はプラネタリギヤＰＧ２のサンギヤＳ２と、プラネタリギヤＰＧ１のリングギヤＲ１はプラネタリギヤＰＧ２のキャリアＣ２と、プラネタリギヤＰＧ２のキャリアＣ２はプラネタリギヤＰＧ３のサンギヤＳ３と、プラネタリギヤＰＧ２のリングギヤＲ２はプラネタリギヤＰＧ３のキャリアＣ３と、それぞれ接続されている。また、プラネタリギヤＰＧ２のリングギヤＲ２およびプラネタリギヤＰＧ３のキャリアＣ３には接続ギヤ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２４が接続され、プラネタリギヤＰＧ１のサンギヤＳ１にはモータＭＧ１が接続され、プラネタリギヤＰＧ３のリングギヤＲ３には駆動軸４９が接続されている。これにより回転機構３０は、サンギヤＳ１，キャリアＣ１（サンギヤＳ２），リングギヤＲ１（キャリアＣ２，サンギヤＳ３），リングギヤＲ２（キャリアＣ３），リングギヤＲ３の５つの回転要素として機能し、この５つの回転要素のうち、サンギヤＳ１にモータＭＧ１が、リングギヤＲ２（キャリアＣ３）にエンジン２２が、リングギヤＲ３に駆動軸４９が接続されたものとなる。

接続解除機構４０は、モータＭＧ２が接続された接続軸５０にギヤ４２ａ，４２ｂを介してプラネタリギヤＰＧ１のキャリアＣ１を接続する第１接続部５２と、接続軸５０にギヤ４４ａ，４４ｂを介してプラネタリギヤＰＧ１のリングギヤＲ１およびプラネタリギヤＰＧ２のキャリアＣ２を接続する第２接続部５４と、接続軸５０にギヤ４６ａ，４６ｂを介してプラネタリギヤＰＧ２のリングギヤＲ２およびプラネタリギヤＰＧ３のキャリアＣ３を接続する第３接続部５６と、接続軸５０にギヤ４８ａ，４８ｂを介して駆動軸４９を接続する第４接続部５８と、接続軸５０を回転不能のケースに固定するブレーキＢとを備える。各接続部５２〜５８の接続部材は、シンクロメッシュとして構成されており、図示しないアクチュエータにより接続部を軸方向に進退移動させることにより、各ギヤ４２ｂ〜４８ｂと接続軸５０との間に多少の回転数の差があっても、両者を接続したりその接続を解除することができるようになっている。ギヤ４２ａ，４２ｂのギヤ比Ｇ１，ギヤ４４ａ，４４ｂのギヤ比Ｇ２，ギヤ４６ａ，４６ｂのギヤ比Ｇ３，ギヤ４８ａ，４８ｂのギヤ比Ｇ４は、モータＭＧ１の回転数が値０のときにギヤ４２ｂ，ギヤ４４ｂ，ギヤ４６ｂ，ギヤ４８ｂが同一の回転数となるように調整されている。このため、モータＭＧ１の回転数が値０のときには、各接続部５２〜５８のいずれをも接続したり接続を解除することができる。

図２は、回転機構３０の回転要素Ｓ１〜Ｓ３，Ｃ１〜Ｃ３，Ｒ１〜Ｒ３の回転数と接続解除機構４０のギヤ４２ａ，４２ｂ〜４８ａ，４８ｂのギヤ比Ｇ１〜Ｇ４の関係を示す説明図である。図中、Ｓ１軸はプラネタリギヤＰＧ１のサンギヤＳ１（モータＭＧ１）の回転数を示し、Ｃ１軸はプラネタリギヤＰＧ１のキャリアＣ１およびプラネタリギヤＰＧ２のサンギヤＳ１の回転数を示し、Ｒ１軸はプラネタリギヤＰＧ１のリングギヤＲ１，プラネタリギヤＰＧ２のキャリアＣ２，プラネタリギヤＰＧ３のサンギヤＳ３の回転数を示し、Ｒ２軸はプラネタリギヤＰＧ２のリングギヤＲ２およびプラネタリギヤＰＧ３のキャリアＣ３の回転数を示し、Ｒ３軸はプラネタリギヤＰＧ３のリングギヤＲ３および駆動軸４９の回転数を示し、５０軸は接続軸５０の回転数を示す。また、図中、直線は回転機構３０の回転要素Ｓ１〜Ｓ３，Ｃ１〜Ｃ３，Ｒ１〜Ｒ３の回転状態を示し、破線は接続解除機構４０のギヤ４２ａ，４２ｂ〜４８ａ，４８ｂにおける接続関係とギヤ比Ｇ１〜Ｇ４との関係を示す。ギヤ４２ａ，４２ｂ，ギヤ４４ａ，４４ｂ，ギヤ４６ａ，４６ｂ，ギヤ４８ａ，４８ｂの接続関係はＣ１軸，Ｒ１軸，Ｒ２軸，Ｒ３軸と５０軸とを結ぶ各破線として示されており、ギヤ比Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４はＣ１軸，Ｒ１軸，Ｒ２軸，Ｒ３軸や５０軸から対応する破線における値０の線との交点（黒丸）までの長さの比として示されている。図２に示すように、回転機構３０は、その５つの回転要素が、共線図中では、左からモータＭＧ１が接続されたサンギヤＳ１，キャリアＣ１（サンギヤＳ２），リングギヤＲ１（キャリアＣ２，サンギヤＳ３），エンジン２２が接続されたリングギヤＲ２（キャリアＣ３），駆動軸４９が接続されたリングギヤＲ３の順に並び、モータＭＧ１が接続されたサンギヤＳ１とエンジン２２が接続されたリングギヤＲ２（キャリアＣ３）との間の２つ回転要素であるキャリアＣ１（サンギヤＳ２），リングギヤＲ１（キャリアＣ２，サンギヤＳ３）とエンジン２２が接続されたリングギヤＲ２（キャリアＣ３）および駆動軸４９が接続されたリングギヤＲ３に接続解除機構４０によりモータＭＧ２を選択的に接続することができるものとなる。そして、接続軸５０に取り付けられたブレーキＢをオンすることにより、回転機構３０の５つの回転要素のうちサンギヤＳ１を除く４つの回転要素を選択的に回転不能に固定することができるものとなる。

実施例の動力出力装置２０は、各接続部５２〜５８の接続状態を変更したり、ブレーキＢをオンしたりすることにより、様々な動作モードにより駆動軸４９に動力を出力してハイブリッド自動車１０を走行させることができる。動作モードとしては、図示しないバッテリの充放電を行なわないものとすれば、図３の共線図に示すように第１接続部５２，第２接続部５４，第３接続部５６を非接続とすると共に第４接続部５８を接続し更にブレーキＢをオフとしてエンジン２２からの動力をモータＭＧ１とモータＭＧ２とによって電力収支をとることによりトルク変換して駆動軸４９に出力する基本動作モード、図４の共線図に示すように第１接続部５２を接続すると共に第２接続部５４，第３接続部５６，第４接続部５８を非接続とし更にブレーキＢをオフとしてエンジン２２からの動力をモータＭＧ１とモータＭＧ２とによって電力収支をとることによりトルク変換して駆動軸４９に出力する第１回転動作モード、図５の共線図に示すように第１回転動作モードにおけるブレーキＢをオンとしてプラネタリギヤＰＧ１のキャリアＣ１およびプラネタリギヤＰＧ２のサンギヤＳ２を回転不能に固定しエンジン２２からの動力を増速して駆動軸４９に出力する第１固定動作モード、図６の共線図に示すように第２接続部５４を接続すると共に第１接続部５２，第３接続部５６，第４接続部５８を非接続とし更にブレーキＢをオフとしてエンジン２２からの動力をモータＭＧ１とモータＭＧ２とによって電力収支をとることによりトルク変換して駆動軸４９に出力する第２回転動作モード、図７の共線図に示すように第２回転動作モードにおけるブレーキＢをオンとしてプラネタリギヤＰＧ１のリングギヤＲ１，プラネタリギヤＰＧ２のキャリアＣ２，プラネタリギヤＰＧ３のサンギヤＳ３を回転不能に固定しエンジン２２からの動力を増速して駆動軸４９に出力する第２固定動作モード、図８の共線図に示すように第３接続部５６を接続すると共に第１接続部５２，第２接続部５４，第４接続部５８を非接続とし更にブレーキＢをオフとしてエンジン２２からの動力をモータＭＧ１とモータＭＧ２とによって電力収支をとることによりトルク変換して駆動軸４９に出力する第３回転動作モード、図９の共線図に示すように第３回転動作モードにおけるブレーキＢをオンとしてプラネタリギヤＰＧ２のリングギヤＲ２およびプラネタリギヤＰＧ３のキャリアＣ３（エンジン２２）を回転不能に固定しモータＭＧ１からの動力を減速して駆動軸４９に出力する第３固定動作モード、の７つの動作モードがある。

実施例の動力出力装置２０では、基本的には、基本動作モードで走行し、加速して比較的高車速の巡航走行に移行するときに巡航走行する車速Ｖを予測し、第１固定動作モードと第２固定動作モードとのうち予測した車速Ｖで走行したときに効率のよい方の動作モードを選択し、モータＭＧ１の回転数が値０になるときに選択した動作モードに対応する回転動作モード（第１固定動作モードが選択されたときには第１回転動作モード、第２固定動作モードが選択されたときには第２回転動作モード）となるよう第４接続部５８を非接続とすると共に第１接続部５２や第２接続部５４を接続し、その後、ブレーキＢの係合力を徐々に大きくしてブレーキＢをオンとして固定動作モードに移行する。そして、運転者が巡航走行を中止するためにブレーキペダルを踏み込んだりアクセルペダルを大きく踏み込んだときにブレーキＢをオフし、モータＭＧ１の回転数が値０に至ったときに接続していた第１接続部５２や第２接続部５４を非接続とすると共に第４接続部５８を接続して基本動作モードとして走行する。このように、比較的高車速の巡航走行に移行するときに第１固定動作モードや第２固定動作モードに切り替えるのは、基本動作モードで比較的高車速で巡航走行すると、モータＭＧ１から出力した動力の一部を用いてモータＭＧ２で発電し、これをモータＭＧ１に供給するといった動力−電力−動力−電力の循環（以下、動力循環と称する。）が生じ、著しく車両のエネルギ効率を低下させるのを回避するためである。したがって、このように第１固定動作モードや第２固定動作モードに切り替えて駆動軸４９に動力を出力して走行することにより、車両のエネルギ効率を向上させることができる。

また、実施例の動力出力装置２０では、図示しないバッテリの状態にもよるが、発進時や比較的低車速では、第３固定動作モードによりモータＭＧ１からの動力だけで走行するモータ走行を行ない、ある程度車速が大きくなったときや運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んだときにはブレーキＢをオフとしてエンジン２２を始動して第３回転動作モードとし、モータＭＧ１の回転数が値０に至ったときに接続している第３接続部５６を非接続とすると共に第４接続部５８を接続して基本動作モードとして走行する。

以上説明した実施例の動力出力装置２０によれば、回転機構３０の５つの回転要素のうち、共線図中で最も左の回転要素（サンギヤＳ１）にモータＭＧ１を、最も右の回転要素（リングギヤＲ３）に駆動軸４９を、駆動軸４９のすぐ左の回転要素（リングギヤＲ２，キャリアＣ３）にエンジン２２を接続すると共にこの５つの回転要素のうちサンギヤＳ１を除く４つの回転要素にモータＭＧ２を選択的に接続することができるようにし、更に、モータＭＧ２が接続された接続軸５０を回転不能に固定するブレーキＢを取り付けることにより、多様な動作モードにより動力を出力して走行することができる。この結果、効率のよい動作モードを選択することにより、装置、即ち車両のエネルギ効率を向上させることができる。しかも、モータＭＧ２の回転軸である接続軸５０にブレーキＢを設け、これを４つの回転要素に選択的に接続するから、４つの回転要素の各々にブレーキを設けるものに比して簡易な構成とすることができる。また、エンジン２２を効率よく運転する固定動作モードを選択することにより、エンジン２２から出力された動力を効率よく駆動軸４９に出力して走行することができる。

実施例の動力出力装置２０では、３つのプラネタリギヤＰＧ１〜ＰＧ３により５つの回転要素を持つ回転機構として回転機構３０を構成したが、図１０に例示するように２つのプラネタリギヤＰＧ１，ＰＧ３により４つの回転要素を持つ回転機構として回転機構３０を構成するものとしてもよく、図１１に例示するように４つのプラネタリギヤＰＧ１〜ＰＧ４により６つの回転要素を持つ回転機構として回転機構３０を構成するものとしてもよく、更に、４つ以上のプラネタリギヤにより６つ以上の回転要素を持つ回転機構として回転機構３０を構成するものとしてもよい。

実施例の動力出力装置２０では、回転機構３０の５つの回転要素のうちモータＭＧ１が接続された回転要素（サンギヤＳ１）以外の全ての回転要素にモータＭＧ２を接続できるよう接続解除機構４０を構成したが、モータＭＧ１が接続された回転要素（サンギヤＳ１）以外の回転要素の一部にだけモータＭＧ２を接続できるよう接続解除機構４０を構成するものとしてもよい。

実施例の動力出力装置２０では、ギヤ４２ａ，４２ｂ〜４８ａ，４８ｂのギヤ比Ｇ１〜Ｇ４として、モータＭＧ１の回転数が値０のときにギヤ４２ｂ，ギヤ４４ｂ，ギヤ４６ｂ，ギヤ４８ｂが同一の回転数となるように調整したが、モータＭＧ１の回転数が値０ではない所定回転数のときにギヤ４２ｂ，ギヤ４４ｂ，ギヤ４６ｂ，ギヤ４８ｂが同一の回転数となるように調整するものとしてもよい。

実施例の動力出力装置２０では、回転機構３０の５つの回転要素のうち、共線図中で最も左の回転要素（サンギヤＳ１）にモータＭＧ１を、最も右の回転要素（リングギヤＲ３）に駆動軸４９を、駆動軸４９のすぐ左の回転要素（リングギヤＲ２，キャリアＣ３）にエンジン２２を接続し、共線図中でモータＭＧ１が接続された回転要素とエンジン２２が接続された回転要素との間にモータＭＧ２を接続することができる回転要素を２つ得るように構成したが、モータＭＧ２を接続することができる回転要素の共線図中の位置はモータＭＧ１が接続された回転要素とエンジン２２が接続された回転要素との間に限られず、モータＭＧ２を接続することができる回転要素を、図１２に例示するように、共線図中でモータＭＧ１よりも左側（図中Ａ１の破線）に設けるものとしてもよいし、モータＭＧ１とエンジン２２との間（図中Ａ２の破線）に設けるものとしてもよいし、エンジン２２と駆動軸４９との間（図中Ａ３の破線）に設けるものとしてもよいし、駆動軸４９よりも右側（図中Ａ４の破線）に設けるものとしてもよい。

実施例の動力出力装置２０では、回転機構３０の５つの回転要素のうち、共線図中で最も左の回転要素（サンギヤＳ１）にモータＭＧ１を、最も右の回転要素（リングギヤＲ３）に駆動軸４９を、駆動軸４９のすぐ左の回転要素（リングギヤＲ２，キャリアＣ３）にエンジン２２を接続するもの、即ち、共線図中で左からモータＭＧ１が接続された回転要素，エンジン２２が接続された回転要素，駆動軸４９が接続された回転要素の順となる接続関係を用いたが、図１３の順列表に示すように、共線図中で左からモータＭＧ１が接続された回転要素，駆動軸４９が接続された回転要素，エンジン２２が接続された回転要素の順となる接続関係を用いてもよく、共線図中で左からエンジン２２が接続された回転要素，モータＭＧ１が接続された回転要素，駆動軸４９が接続された回転要素の順となる接続関係を用いてもよい。

実施例では、動力出力装置２０をハイブリッド自動車１０に搭載するものとして説明したが、実施例の動力出力装置２０をハイブリッド自動車以外の車両や航空機，船舶などの移動体に搭載するものとしてもよく、あるいは、建設設備などの移動しない設備の動力源として組み込まれるものとしても構わない。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、動力出力装置の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例としての動力出力装置２０を搭載するハイブリッド自動車１０の構成の概略を示す構成図である。 回転機構３０の回転要素Ｓ１〜Ｓ３，Ｃ１〜Ｃ３，Ｒ１〜Ｒ３の回転数と接続解除機構４０のギヤ４２ａ，４２ｂ〜４８ａ，４８ｂのギヤ比Ｇ１〜Ｇ４の関係を示す説明図である。 基本動作モードにおける共線図の一例を示す説明図である。 第１回転動作モードにおける共線図の一例を示す説明図である。 第１固定動作モードにおける共線図の一例を示す説明図である。 第２回転動作モードにおける共線図の一例を示す説明図である。 第２固定動作モードにおける共線図の一例を示す説明図である。 第３回転動作モードにおける共線図の一例を示す説明図である。 第３固定動作モードにおける共線図の一例を示す説明図である。 回転機構３０を４つの回転要素として構成したときの回転機構３０の回転要素の回転数と接続解除機構４０のギヤのギヤ比の関係を示す説明図である。 回転機構３０を６つの回転要素として構成したときの回転機構３０の回転要素の回転数と接続解除機構４０のギヤのギヤ比の関係を示す説明図である。 モータＭＧ２を接続可能な回転要素の共線図中の位置を説明する説明図である。 回転機構３０の回転要素にモータＭＧ１とエンジン２２と駆動軸４９とを接続する際の順列を一覧表示する説明図である。

符号の説明

１０ ハイブリッド自動車、１２ デファレンシャルギヤ、１４ａ，１４ｂ 駆動輪、２０ 動力出力装置、２２ エンジン、２４ クランクシャフト、２６ ダンパ、２８ 接続ギヤ、３０ 回転機構、４０ 接続解除機構、４２ａ，４２ｂ，４４ａ，４４ｂ，４６ａ，４６ｂ，４８ａ，４８ｂ ギヤ、４９ 駆動軸、５０ 接続軸、５２ 第１接続部、５４ 第２接続部、５６ 第３接続部、５８ 第４接続部、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、ＰＧ１〜ＰＧ３ プラネタリギヤ、Ｓ１〜Ｓ３ サンギヤ、Ｒ１〜Ｒ３ リングギヤ、Ｐ１〜Ｐ３ ピニオンギヤ、Ｃ１〜Ｃ３ キャリア、Ｂ ブレーキ。

Claims (6)

1. 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
   内燃機関と、
   動力を入出力する第１電動機と、
   動力を入出力する第２電動機と、
   前記第１電動機の回転軸に接続される第１要素と前記内燃機関の出力軸に接続される第２要素と前記駆動軸に接続される第３要素と前記３つの要素とは異なる第４要素とを含んで所定の回転数比で回転する４以上の複数の回転要素を有する回転機構と、
   前記第２電動機の回転軸と前記第４要素との接続および接続の解除を行なうと共に前記第２電動機の回転軸と前記複数の回転要素のうち前記第４要素を除く少なくとも一つの回転要素との接続および接続の解除を行なう接続解除手段と、
   前記第２電動機の回転軸を回転不能に固定可能な固定手段と、
   を備える動力出力装置。
2. 前記回転機構は、共線図上に前記第１要素，前記第４要素，前記第２要素，前記第３要素の順に並ぶ機構である請求項１記載の動力出力装置。
3. 請求項２記載の動力出力装置であって、
   前記回転機構は、共線図上に前記第１要素と前記第２要素との間に前記第４要素とは異なる少なくとも一つの回転要素としての中間回転要素を有する機構であり、
   前記接続解除手段は、前記第２電動機の回転軸と前記中間回転要素との接続および接続の解除を行なう手段である、
   動力出力装置。
4. 前記接続解除手段は、前記複数の回転要素のうち接続および接続の解除の対象となる回転要素と連結された複数の連結回転要素を有し前記第１要素の回転数が所定回転数のときに前記複数の連結回転要素を同一回転数とする連結機構と、前記複数の連結回転要素のいずれかと前記第２電動機の回転軸との接続および接続の解除を行なう接続解除機構と、を備える手段である請求項２または３記載の動力出力装置。
5. 前記接続解除手段は、前記第２電動機の回転軸と前記第２要素との接続および接続の解除を行なう手段である請求項１ないし４いずれか記載の動力出力装置。
6. 前記接続解除手段は、前記第２電動機の回転軸と前記第３要素との接続および接続の解除を行なう手段である請求項１ないし５いずれか記載の動力出力装置。