JP2010234830A - Hybrid driving device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid driving device for achieving an electric traveling mode in such a state that an energy loss is suppressed while suppressing increase in size of an entire device or increase of manufacturing costs. <P>SOLUTION: The hybrid driving device H includes: an input member I; an output member O; a rotary electrical machine MG; and a differential gear unit PG1 having four rotary elements from the first to the fourth in the order of rotating speed. The differential gear unit PG1, in which the first rotary element is connected to the rotary electrical machine MG to be driven and in which the third rotary element is connected to the output member O to be driven, includes: a brake B2 for selectively fixing the second rotary element to a non-rotary member; and a clutch C1 for selectively connecting the fourth rotary element to the input member I for driving. The hybrid driving device includes a stepped shift mode in which the rotating speed of the input member I is shifted by a prescribed shift rate corresponding to each shift stage to be transmitted to the output member O, and an electric traveling mode in which the torque of the rotary electric machinery MG is transmitted to the output member O in such a state that the brake B2 is put in an engaged state and the input member I is separated from the output member O. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンに駆動連結される入力部材と、出力部材と、回転電機と、少なくとも4つの回転要素を有する差動歯車装置と、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 drivingly connected to an engine, an output member, a rotating electrical machine, and a differential gear device having at least four rotating elements.

近年、省エネルギーや環境問題の観点から、エンジン及び回転電機(モータやジェネレータ)を駆動力源として備えたハイブリッド車両が注目されており、それに用いられるハイブリッド駆動装置に関しても様々な構成が提案されている。そのようなハイブリッド駆動装置の一つとして、例えば、下記の特許文献1に記載の装置が既に知られている。この装置は、エンジンに駆動連結される入力軸と、車輪に駆動連結される出力軸と、第一及び第二遊星歯車装置と、回転電機とを備えたハイブリッド駆動装置である。そして、このハイブリッド駆動装置では、エンジンと第一及び第二遊星歯車装置との間の位置に回転電機が配置され、エンジンと回転電機とがエンジンクラッチを介して選択的に駆動連結可能な構成となっている。そして、このハイブリッド駆動装置では、電動走行モードが要求される場合には、前記エンジンクラッチが解放状態とされ、エンジンの連れ回りがない状態で回転電機のトルクを出力部材に伝達して車両を走行させる。一方、パラレルモードが要求される場合には、前記エンジンクラッチが係合状態とされ、エンジン及び回転電機の双方のトルクを出力部材に伝達して車両を走行させる。   In recent years, hybrid vehicles equipped with engines and rotating electrical machines (motors and generators) as driving force sources have attracted attention from the viewpoint of energy saving and environmental problems, and various configurations have been proposed for hybrid driving devices used therefor. . As one of such hybrid drive devices, for example, a device described in Patent Document 1 below is already known. This device is a hybrid drive device including an input shaft that is drivingly connected to an engine, an output shaft that is drivingly connected to a wheel, first and second planetary gear devices, and a rotating electrical machine. In this hybrid drive device, the rotating electrical machine is disposed at a position between the engine and the first and second planetary gear devices, and the engine and the rotating electrical machine can be selectively connected to each other via the engine clutch. It has become. In this hybrid drive device, when the electric travel mode is required, the engine clutch is disengaged, and the torque of the rotating electrical machine is transmitted to the output member in a state where the engine is not rotated, so that the vehicle travels. Let On the other hand, when the parallel mode is required, the engine clutch is engaged, and the torque of both the engine and the rotating electrical machine is transmitted to the output member to drive the vehicle.

ところで、本願の出願人によって出願されて既に公開されている、エンジンのみを駆動力源として備える一般的な車両用の自動変速装置として、例えば、下記の特許文献2に記載の装置が知られている。この自動変速装置は、エンジンに駆動連結される入力軸と、出力軸と、トルクコンバータと、ラビニヨ型の遊星歯車装置で構成される第一差動歯車装置と、ダブルピニオン型の遊星歯車装置で構成される第二差動歯車装置とを備えている。そして、入力軸のトルクは、トルクコンバータを介して伝達される。また、この自動変速装置は、第一差動歯車装置及び第二差動歯車装置の各回転要素が、複数の摩擦係合要素の一つとしてのクラッチを介して互いに駆動連結され、或いはブレーキを介してケースに固定されることにより、複数の変速段を切替可能となっており、各変速段に応じた所定の変速比で入力軸の回転速度を変速して出力軸に伝達する構成となっている。   By the way, as a general automatic transmission device for a vehicle having only an engine as a driving force source, which has been filed by the applicant of the present application and already published, for example, a device described in Patent Document 2 below is known. Yes. This automatic transmission includes an input shaft that is drivingly connected to an engine, an output shaft, a torque converter, a first differential gear device that is constituted by a Ravigneaux type planetary gear device, and a double pinion type planetary gear device. And a second differential gear device configured. And the torque of an input shaft is transmitted via a torque converter. Further, in this automatic transmission, the rotating elements of the first differential gear device and the second differential gear device are connected to each other via a clutch as one of a plurality of friction engagement elements, or a brake is applied. A plurality of shift speeds can be switched, and the rotational speed of the input shaft is shifted at a predetermined speed ratio according to each shift speed and transmitted to the output shaft. ing.

特開2008−179235号公報(段落0024〜0026、図1)JP 2008-179235 A (paragraphs 0024 to 0026, FIG. 1) 国際公開WO2005/026579号パンフレット(図3、図7)International Publication WO2005 / 026579 Pamphlet (FIGS. 3 and 7)

特許文献1に記載のハイブリッド駆動装置では、電動走行モードで車両を走行させる際のエンジンの連れ回りをなくしてエンジン内部の摩擦抵抗によるエネルギー損失を抑制するために、エンジンと回転電機との間に前記エンジンクラッチを設けることが必要となっている。そのため、特許文献2に記載されたようなエンジンのみを駆動力源として備える一般的な車両の自動変速装置を利用してハイブリッド駆動装置を構成しようとした場合に、追加変更箇所が多くならざるを得ないという課題がある。すなわち、回転電機を自動変速装置のトルクコンバータが配置される位置に配置した場合であっても、エンジンと回転電機との間の位置に、別途エンジンクラッチを追加の構成として設ける必要がある。したがって、従来の自動変速装置に比べて構造が複雑となり易く、コスト、大きさ、重量等の面で不利となり易い。   In the hybrid drive device described in Patent Document 1, in order to eliminate the accompanying rotation of the engine when the vehicle is driven in the electric driving mode and suppress the energy loss due to the frictional resistance inside the engine, the hybrid driving device is provided between the engine and the rotating electrical machine. It is necessary to provide the engine clutch. For this reason, when an attempt is made to construct a hybrid drive device using a general vehicle automatic transmission device having only the engine as described in Patent Document 2 as a drive power source, there are many additional changes. There is a problem that it cannot be obtained. That is, even when the rotating electrical machine is disposed at a position where the torque converter of the automatic transmission is disposed, it is necessary to separately provide an engine clutch as an additional configuration at a position between the engine and the rotating electrical machine. Therefore, the structure is likely to be complicated compared to the conventional automatic transmission, and disadvantageous in terms of cost, size, weight, and the like.

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、装置全体の大型化や製造コストの上昇を抑えつつ、エネルギー損失が抑制された状態で電動走行モードが実現可能となるハイブリッド駆動装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to realize an electric travel mode in a state where energy loss is suppressed while suppressing an increase in the size of the entire device and an increase in manufacturing cost. It is to provide a hybrid drive device.

上記目的を達成するための本発明に係る、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、回転電機と、回転速度の順に少なくとも第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素、及び第四回転要素を有する差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置の特徴構成は、前記差動歯車装置は、前記第一回転要素が前記回転電機に駆動連結され、前記第三回転要素が前記出力部材に駆動連結され、前記第二回転要素を非回転部材に選択的に固定するブレーキと、前記第四回転要素を入力部材に選択的に駆動連結するクラッチと、を備え、前記ブレーキ及び前記クラッチを含む複数の係合要素の係合及び解放を切り替えることにより複数の変速段を切替可能に備え、各変速段に応じた所定の変速比で少なくとも前記入力部材の回転速度を変速して前記出力部材に伝達する有段変速モードと、前記ブレーキを係合状態とするとともに前記入力部材を前記出力部材から切り離した状態で、前記回転電機のトルクを前記出力部材に伝達する電動走行モードと、を備える点にある。   In order to achieve the above object, according to the present invention, an input member drivingly connected to an engine, an output member drivingly connected to a wheel, a rotating electrical machine, and at least a first rotating element and a second rotating element in order of rotational speed And a differential gear device having a third rotating element and a fourth rotating element, wherein the differential gear device is configured such that the first rotating element is drivingly connected to the rotating electrical machine. A brake for drivingly connecting the third rotating element to the output member, and selectively fixing the second rotating element to the non-rotating member; and a clutch for selectively drivingly connecting the fourth rotating element to the input member; A plurality of shift speeds by switching engagement and disengagement of a plurality of engagement elements including the brake and the clutch, and at least the input at a predetermined speed ratio according to each shift speed. A stepped transmission mode in which the rotational speed of the material is changed and transmitted to the output member; and the torque of the rotating electrical machine is output in the state where the brake is engaged and the input member is disconnected from the output member. And an electric travel mode transmitted to the member.

なお、本願では、「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該2つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該2つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。但し、各差動歯車機構の各回転要素について「駆動連結」という場合には、当該差動歯車機構が備える3つの回転要素に関して互いに他の回転要素を介することなく駆動連結されている状態を指すものとする。
また、本願では、「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
また、本願では、「回転速度の順」は、高速側から低速側に向かう順、又は低速側から高速側に向かう順のいずれかであり、差動歯車装置の回転状態によりいずれともなり得るが、いずれの場合にも回転要素の順は変わらない。
In the present application, “driving connection” refers to a state where two rotating elements are connected so as to be able to transmit a driving force, and the two rotating elements are connected so as to rotate integrally, or It is used as a concept including a state in which two rotating elements are connected so as to be able to transmit a driving force via one or more transmission members. Examples of such a transmission member include various members that transmit rotation at the same speed or a variable speed, and include, for example, a shaft, a gear mechanism, a belt, a chain, and the like. However, the term “drive connection” for each rotating element of each differential gear mechanism refers to a state in which the three rotating elements included in the differential gear mechanism are connected to each other without intervening other rotating elements. Shall.
Further, in the present application, the “rotary electric machine” is used as a concept including a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator functioning as both a motor and a generator as necessary.
Further, in the present application, the “order of rotational speed” is either the order from the high speed side to the low speed side, or the order from the low speed side to the high speed side, and can be any depending on the rotational state of the differential gear device. In either case, the order of the rotating elements does not change.

この特徴構成によれば、エンジンのみを駆動力源として備える車両の自動変速装置として一般的に用いられる4つの回転要素を有する差動歯車装置を利用し、各回転要素と入力部材及び回転電機との連結関係を工夫することで、少ない配置構成の変更でハイブリッド駆動装置を構成することができる。よって、既存の自動変速装置を利用して、製造コストの上昇を抑えることができる。
そして、有段変速モードでは、ブレーキ及びクラッチを含む複数の係合要素の係合及び解放を切り替え、複数の変速段を切り替えることにより、要求駆動力や車速等に応じて適切な変速比で変速した入力部材の回転速度を出力部材へ伝達して車両を走行させることができる。
また、電動走行モードでは、ブレーキを係合状態として第二回転要素を非回転部材に選択的に固定するするとともに、前記入力部材を前記出力部材から切り離した状態で、回転電機のトルクを出力部材へ伝達して車両を走行させることができる。その際、入力部材が出力部材から切り離された状態となっているので、電動走行モード中にエンジンが連れ回ることがなく、エンジン内部の摩擦抵抗によるエネルギー損失を抑制することができる。よって、そのような事態を回避するために別途エンジンクラッチを追加の構成として設ける必要がなく、装置の大型化や製造コストの上昇を招くこともない。
したがって、装置全体の大型化や製造コストの上昇を抑えつつ、エネルギー損失が抑制された状態で電動走行モードが実現可能となるハイブリッド駆動装置を提供することができる。
According to this characteristic configuration, a differential gear device having four rotating elements generally used as an automatic transmission device for a vehicle including only an engine as a driving force source is used. By devising the connection relationship, it is possible to configure the hybrid drive device with a small change in the arrangement configuration. Therefore, an increase in manufacturing cost can be suppressed using an existing automatic transmission.
In the stepped speed change mode, the engagement and disengagement of a plurality of engagement elements including the brake and the clutch are switched, and the plurality of speed stages are switched to change the gear ratio at an appropriate speed ratio according to the required driving force and the vehicle speed. The rotational speed of the input member thus transmitted can be transmitted to the output member to drive the vehicle.
Further, in the electric travel mode, the brake is engaged and the second rotating element is selectively fixed to the non-rotating member, and the torque of the rotating electrical machine is output to the output member while the input member is disconnected from the output member. Can be transmitted to the vehicle. At this time, since the input member is separated from the output member, the engine is not accompanied during the electric travel mode, and energy loss due to frictional resistance inside the engine can be suppressed. Therefore, it is not necessary to provide a separate engine clutch as an additional configuration in order to avoid such a situation, and the size of the apparatus and the manufacturing cost are not increased.
Therefore, it is possible to provide a hybrid drive device that can realize the electric travel mode in a state where energy loss is suppressed while suppressing an increase in the size of the entire device and an increase in manufacturing cost.

ここで、前記ブレーキは、作動圧の非供給時に係合状態が維持されるとともに作動圧の供給時に解放状態とされる構造の係合要素である構成とすると好適である。   Here, it is preferable that the brake is configured as an engagement element having a structure in which the engagement state is maintained when the operation pressure is not supplied and the release state is set when the operation pressure is supplied.

この構成によれば、入力部材のトルク等により発生される作動圧とは無関係にブレーキを係合状態に維持させることができるので、車両の状況によらずに電動走行モードを適切に実現することができる。ここで、複数の係合要素の係合及び解放状態が、入力部材のトルクにより駆動されるオイルポンプが吐出する所定油圧の作動油により切り替えられる構成の駆動装置では、通常、前記オイルポンプとは別に、駆動力源としてのエンジンが停止して入力部材からトルクが伝達されない状態で作動油を吐出する電動オイルポンプを備える場合が多い。しかし、上記の構成では、そのような電動オイルポンプを備えることなく電動走行モードを実現することが可能となる。また、電動オイルポンプを備える場合であっても、電動オイルポンプの駆動時間を短縮することができるので、電動オイルポンプの長寿命化を図ることができる。   According to this configuration, the brake can be maintained in the engaged state regardless of the operating pressure generated by the torque of the input member, etc., so that the electric travel mode can be appropriately realized regardless of the vehicle condition. Can do. Here, in the drive device having a configuration in which the engagement and release states of the plurality of engagement elements are switched by the hydraulic oil having a predetermined hydraulic pressure discharged from the oil pump driven by the torque of the input member, the oil pump is usually In addition, there is often an electric oil pump that discharges hydraulic oil in a state where the engine as a driving force source stops and torque is not transmitted from the input member. However, in the above configuration, the electric travel mode can be realized without providing such an electric oil pump. Further, even when the electric oil pump is provided, the driving time of the electric oil pump can be shortened, so that the life of the electric oil pump can be extended.

また、前記ブレーキを解放状態とするとともに前記クラッチを係合状態とし、前記差動歯車装置の前記第四回転要素に前記入力部材のトルクが入力された状態で、前記回転電機の回転速度及びトルクを制御することにより、前記入力部材の回転速度を無段階に変速して前記出力部材に伝達する第一無段変速モードを更に備えた構成とすると好適である。   Further, the rotational speed and torque of the rotating electrical machine are set in a state where the brake is released and the clutch is engaged, and the torque of the input member is input to the fourth rotating element of the differential gear device. It is preferable to further include a first continuously variable transmission mode in which the rotational speed of the input member is steplessly changed and transmitted to the output member by controlling the above.

この構成によれば、第四回転要素に入力部材のトルクが入力された状態で、回転電機の回転速度及びトルクを制御することにより、要求駆動力や車速等に応じた適切な変速比となるように無段階に変速した入力部材の回転速度を出力部材へ伝達して車両を走行させることができる。このとき、差動歯車装置の4つの回転要素のうち、回転速度の順で一方側となる第一回転要素に回転電機、回転速度の順で中間となる第三回転要素に出力部材、回転速度の順で他方側となる第四回転要素に入力部材が駆動連結されることになる。よって、上記の構成では、入力部材のトルクと回転電機のトルクとを合成し、増幅したトルクを出力部材に伝達することができる。したがって、特に出力部材に大きな駆動力が必要とされる場合に、エンジンに駆動連結される入力部材のトルクと回転電機のトルクとの双方を利用して、適切な駆動力を出力することができる。   According to this configuration, by controlling the rotational speed and torque of the rotating electrical machine in a state where the torque of the input member is input to the fourth rotating element, an appropriate gear ratio according to the required driving force, the vehicle speed, and the like is obtained. Thus, the vehicle can be driven by transmitting the rotational speed of the input member, which is steplessly changed, to the output member. At this time, among the four rotating elements of the differential gear device, the first rotating element on one side in the order of the rotating speed is the rotating electrical machine, the third rotating element that is intermediate in the order of the rotating speed, the output member, and the rotating speed In this order, the input member is drivingly connected to the fourth rotating element on the other side. Therefore, in the above configuration, the torque of the input member and the torque of the rotating electrical machine can be combined and the amplified torque can be transmitted to the output member. Accordingly, particularly when a large driving force is required for the output member, an appropriate driving force can be output using both the torque of the input member that is drivingly connected to the engine and the torque of the rotating electrical machine. .

また、前記複数の係合要素は、前記差動歯車装置の前記第二回転要素を入力部材に選択的に駆動連結する第二クラッチを更に含み、前記ブレーキ及び前記クラッチを解放状態とするとともに前記第二クラッチを係合状態とし、前記第二回転要素に前記入力部材のトルクが入力された状態で、前記回転電機の回転速度及びトルクを制御することにより、前記入力部材の回転速度を無段階に変速して前記出力部材に伝達する第二無段変速モードを更に備えた構成とすると好適である。   The plurality of engagement elements further include a second clutch that selectively drives and connects the second rotation element of the differential gear device to an input member, and the brake and the clutch are in a disengaged state. The rotation speed of the input member is steplessly controlled by controlling the rotation speed and torque of the rotating electrical machine with the second clutch engaged and the torque of the input member being input to the second rotation element. It is preferable to further include a second continuously variable transmission mode in which the speed is changed and transmitted to the output member.

この構成によれば、第二回転要素に入力部材のトルクが入力された状態で、回転電機の回転速度及びトルクを制御することにより、要求駆動力や車速等に応じた適切な変速比となるように無段階に変速した入力部材の回転速度を出力部材へ伝達して車両を走行させることができる。このとき、差動歯車装置の4つの回転要素のうち、回転速度の順で一方側となる第一回転要素に回転電機、回転速度の順で中間となる第二回転要素に入力部材、回転速度の順で他方側となる第三回転要素に出力部材が駆動連結されることになる。よって、上記の構成では、入力部材のトルクを回転電機と出力部材とに分配し、減衰したトルクを出力部材に伝達することができる。また、その状態で、回転電機の正方向の回転速度を低下させる(負方向に大きくする)ことにより、入力部材の回転速度を増速して出力部材に伝達することができる。したがって、特に出力部材に高速回転が必要とされる場合に、エンジンに駆動連結される入力部材の回転速度を適切な回転速度に抑えつつ、これを増速して出力することができる。   According to this configuration, by controlling the rotational speed and torque of the rotating electrical machine in a state where the torque of the input member is input to the second rotating element, an appropriate gear ratio according to the required driving force, the vehicle speed, and the like is obtained. Thus, the vehicle can be driven by transmitting the rotational speed of the input member, which is steplessly changed, to the output member. At this time, among the four rotating elements of the differential gear device, the first rotating element on one side in the order of the rotating speed is the rotating electrical machine, the second rotating element that is intermediate in the order of the rotating speed, the input member, and the rotating speed In this order, the output member is drivingly connected to the third rotating element on the other side. Therefore, in the above configuration, the torque of the input member can be distributed to the rotating electrical machine and the output member, and the attenuated torque can be transmitted to the output member. In this state, the rotational speed of the rotating electrical machine in the positive direction is decreased (increased in the negative direction), whereby the rotational speed of the input member can be increased and transmitted to the output member. Therefore, particularly when the output member requires high-speed rotation, it is possible to increase the output while suppressing the rotation speed of the input member drivingly connected to the engine to an appropriate rotation speed.

また、前記差動歯車装置を介さずに前記エンジンに駆動連結された補助回転電機を更に備え、前記回転電機と前記補助回転電機とが電力を受け渡し可能に電気的に接続され、前記第一無段変速モード又は前記第二無段変速モードにおいて、回転速度及びトルクに応じて前記回転電機が電力を消費する状態では、前記エンジンの回転駆動力により前記補助回転電機が発電した電力を前記回転電機に供給して、前記回転電機を駆動する構成とすると好適である。   The rotating electrical machine further includes an auxiliary rotating electrical machine that is drive-coupled to the engine without using the differential gear device, and the rotating electrical machine and the auxiliary rotating electrical machine are electrically connected so as to be able to transfer electric power, In the step shifting mode or the second continuously variable shifting mode, when the rotating electrical machine consumes electric power according to the rotational speed and torque, the rotating electrical machine generates electric power generated by the auxiliary rotating electrical machine by the rotational driving force of the engine. It is preferable that the rotary electric machine is driven to supply the motor.

この構成によれば、回転電機が電力を消費する状態では、補助回転電機が発電した電力により回転電機が駆動されるので、通常、回転電機と電力の受け渡しが可能に設けられるバッテリ等の蓄電装置の蓄電量によらずに、第一無段変速モード及び第二無段変速モードを長時間実行することが可能となる。また、一般に蓄電装置を充放電する際には電力損失が生じるため、上記のように、補助回転電機が発電した電力を蓄電装置を介さずに直接回転電機に供給して回転電機を駆動することで、蓄電装置の充放電に伴う電力損失を抑制してエネルギー効率の向上を図ることができる。   According to this configuration, since the rotating electrical machine is driven by the electric power generated by the auxiliary rotating electrical machine in a state where the rotating electrical machine consumes electric power, a power storage device such as a battery that is normally provided so as to be able to exchange power with the rotating electrical machine The first continuously variable transmission mode and the second continuously variable transmission mode can be executed for a long time regardless of the amount of stored power. Moreover, since power loss generally occurs when charging and discharging the power storage device, as described above, the power generated by the auxiliary rotating electrical machine is directly supplied to the rotating electrical machine without going through the power storage device, and the rotating electrical machine is driven. Thus, power loss associated with charging and discharging of the power storage device can be suppressed and energy efficiency can be improved.

また、前記第一無段変速モード又は前記第二無段変速モードにおいて、回転速度及びトルクに応じて前記回転電機が発電する状態では、前記回転電機が発電した電力を前記補助回転電機に供給して前記補助回転電機を駆動させ、前記エンジンの駆動力を補助する構成とすると好適である。   In the first continuously variable transmission mode or the second continuously variable transmission mode, when the rotating electrical machine generates power according to the rotational speed and torque, the electric power generated by the rotating electrical machine is supplied to the auxiliary rotating electrical machine. It is preferable that the auxiliary rotating electrical machine is driven to assist the driving force of the engine.

前記蓄電装置の蓄電量によっては、回転電機が発電した電力の一部が蓄電装置に蓄電されずに発熱等により無駄に消費されてしまう場合がある。しかし、上記の構成によれば、回転電機が発電した電力により補助回転電機が駆動されてエンジンの駆動力を補助するので、回転電機が発電した電力を有効利用してエネルギー効率を向上させ、燃料消費率を向上させることができる。また、回転電機が発電した電力を蓄電装置を介さずに直接補助回転電機に供給して補助回転電機を駆動することで、蓄電装置の充放電に伴う電力損失を抑制してエネルギー効率の向上を図ることができる。   Depending on the amount of power stored in the power storage device, part of the power generated by the rotating electrical machine may be wasted due to heat generation without being stored in the power storage device. However, according to the above configuration, the auxiliary rotating electric machine is driven by the electric power generated by the rotating electric machine to assist the driving force of the engine. Therefore, the electric power generated by the rotating electric machine is effectively used to improve energy efficiency and fuel. The consumption rate can be improved. In addition, by supplying the power generated by the rotating electrical machine directly to the auxiliary rotating electrical machine without going through the power storage device and driving the auxiliary rotating electrical machine, the power loss associated with charging and discharging of the power storage device can be suppressed to improve energy efficiency. Can be planned.

また、前記有段変速モードが、各変速段に応じた所定の変速比で前記入力部材の回転速度を変速して前記出力部材に伝達しつつ、前記回転電機に力行又は発電させるパラレルモードを有する構成とすると好適である。   Further, the stepped transmission mode has a parallel mode in which the rotating electrical machine is caused to perform power running or power generation while changing the rotational speed of the input member at a predetermined speed ratio corresponding to each gear and transmitting the speed to the output member. A configuration is preferable.

この構成によれば、複数の変速段を切り替えることにより、要求駆動力や車速等に応じて適切な変速比で変速した入力部材の回転速度を出力部材へ伝達しつつ、車両の走行状態に応じて、回転電機に力行させてトルクアシストを行い、或いは回転電機に発電させて蓄電手段に電力を蓄えつつ車両を走行させることができる。したがって、エンジンに駆動連結される入力部材のトルクと回転電機のトルクとの双方を利用して効率的に車両を走行させることが可能となる。   According to this configuration, by switching between a plurality of shift speeds, the rotational speed of the input member that is shifted at an appropriate gear ratio according to the required driving force, the vehicle speed, etc. is transmitted to the output member, and in accordance with the traveling state of the vehicle. Thus, it is possible to drive the vehicle while powering the rotating electrical machine to perform torque assist, or generating electric power in the rotating electrical machine and storing electric power in the power storage means. Therefore, the vehicle can be efficiently driven using both the torque of the input member that is drivingly connected to the engine and the torque of the rotating electrical machine.

また、前記パラレルモードにおける変速段の切り替えに際して、前記回転電機の回転速度を、前記入力部材の回転速度の変化する方向に対して反対方向に変化させる構成とすると好適である。   Further, it is preferable that the rotational speed of the rotating electrical machine is changed in the opposite direction to the direction in which the rotational speed of the input member changes when switching the gear position in the parallel mode.

この構成によれば、変速段の切り替えに際して、入力部材に駆動連結されたエンジンのイナーシャトルクと回転電機のイナーシャトルクとが打ち消し合う方向に作用することになる。したがって、変速段の切り替えに際しての装置の振動を抑制でき、衝撃の少ない滑らかな変速段の切り替えが可能となる。   According to this configuration, when the shift speed is switched, the inertia torque of the engine that is drivingly connected to the input member and the inertia torque of the rotating electrical machine act in a direction that cancels each other. Therefore, it is possible to suppress the vibration of the apparatus at the time of switching the shift speed, and it is possible to smoothly switch the shift speed with less impact.

また、前記パラレルモードにおける変速段の切り替えに際して、前記入力部材及び前記回転電機から前記出力部材に伝達されるトルクの変動幅が所定範囲内となるように、前記回転電機のトルクを制御する構成とすると好適である。   Further, when switching the gear position in the parallel mode, the torque of the rotating electrical machine is controlled so that the fluctuation range of the torque transmitted from the input member and the rotating electrical machine to the output member is within a predetermined range. It is preferable.

この構成によれば、変速段の切り替えに際して出力部材に伝達されるトルクの変動を抑制することができる。したがって、変速段の切り替えに際しての車両の挙動の変化を抑制でき、滑らかで迅速な変速段の切り替えが可能となる。また、このような制御を行うことにより、変速段の切り替えに際して、摩擦係合要素を滑らせながらつなぎ替える必要がなくなるため、摩擦係合要素の負荷を減少させることができ、摩擦係合要素の小容量化や長寿命化を図ることが可能となる。   According to this configuration, it is possible to suppress fluctuations in torque transmitted to the output member when the gear position is switched. Therefore, it is possible to suppress a change in the behavior of the vehicle at the time of changing the gear position, and it is possible to smoothly and quickly change the gear position. Further, by performing such control, it is not necessary to switch the frictional engagement elements while sliding the frictional engagement elements at the time of changing the gear position, so that the load on the frictional engagement elements can be reduced. It is possible to reduce the capacity and extend the life.

また、前記有段変速モードが、前記回転電機の回転を停止させた状態で前記入力部材のトルクを前記出力部材に伝達するエンジン走行モードを更に有する構成とすると好適である。   In addition, it is preferable that the stepped speed change mode further includes an engine running mode in which torque of the input member is transmitted to the output member in a state where the rotation of the rotating electrical machine is stopped.

この構成によれば、回転電機の回転を停止させ、入力部材を介して伝達されるエンジンのトルクのみを用いて車両を走行させることができる。したがって、要求駆動力の変動が少ない定常走行状態等において、回転電機を駆動することによるエネルギー損失を抑制し、効率的に車両を走行させることが可能となる。   According to this configuration, the rotation of the rotating electrical machine can be stopped, and the vehicle can be driven using only the engine torque transmitted through the input member. Therefore, in a steady running state where the fluctuation of the required driving force is small, it is possible to suppress the energy loss caused by driving the rotating electrical machine and efficiently run the vehicle.

また、前記エンジン走行モードは、前記入力部材の回転速度を増速して前記出力部材に伝達する増速段を有する構成とすると好適である。   Further, it is preferable that the engine travel mode has a speed increasing stage that increases the rotational speed of the input member and transmits the speed to the output member.

この構成によれば、回転電機の回転を停止させ、入力部材を介して伝達されるエンジンのトルクのみを用いて車両を走行させる際に、入力部材の回転速度を増速して出力部材に伝達することができる。したがって、特に要求駆動力の変動が小さい高速走行状態等において、回転電機を駆動することによるエネルギー損失を抑制できるとともに、エンジンの回転速度を低く抑えることができるので、効率的に車両を走行させることが可能となる。   According to this configuration, when rotating the rotating electrical machine and driving the vehicle using only the engine torque transmitted through the input member, the rotational speed of the input member is increased and transmitted to the output member. can do. Therefore, especially in a high-speed traveling state where the fluctuation of the required driving force is small, energy loss due to driving the rotating electrical machine can be suppressed, and the rotational speed of the engine can be suppressed low, so that the vehicle can travel efficiently. Is possible.

また、前記電動走行モードにおいて、前記回転電機が回転している状態で、前記複数の係合要素のうちの一つが係合状態とされることにより、前記回転電機のトルクを前記入力部材に伝達して前記エンジンを始動させる構成とすると好適である。   Further, in the electric travel mode, when the rotating electrical machine is rotating, one of the plurality of engaging elements is engaged, thereby transmitting the torque of the rotating electrical machine to the input member. It is preferable that the engine is started.

この構成によれば、回転電機のみを動作させて車両を走行させる電動走行モードで走行する際に、複数の係合要素のうちの一つを係合状態とすることにより、車両を走行させながらエンジンの回転速度を上昇させてエンジンを始動させることができる。ここで、当該係合要素を係合状態とするタイミングは任意であり、車両の停止状態から当該係合要素を係合させたまま走行を開始し、或いは電動走行モードで走行中に当該係合要素を滑らせながら係合させることも可能である。いずれの場合にも、エンジンの回転速度が一定値以上となったときにエンジンを始動させることができる。   According to this configuration, when traveling in the electric travel mode in which only the rotating electrical machine is operated to travel the vehicle, one of the plurality of engagement elements is brought into the engaged state, thereby causing the vehicle to travel. The engine can be started by increasing the rotational speed of the engine. Here, the timing at which the engagement element is brought into the engagement state is arbitrary, and the vehicle starts running while the engagement element is engaged from the stop state of the vehicle, or the engagement is performed while running in the electric travel mode. It is also possible to engage the elements while sliding them. In any case, the engine can be started when the rotational speed of the engine becomes a certain value or more.

また、前記電動走行モードは、前記ブレーキを係合した状態で前記回転電機の正方向回転を逆転させて前記出力部材に伝達する後進走行モードを有する構成とすると好適である。   Further, it is preferable that the electric travel mode has a reverse travel mode in which the forward rotation of the rotating electrical machine is reversed and transmitted to the output member while the brake is engaged.

この構成によれば、電動走行モードにおいて、回転電機の回転方向を適宜切り替えることで出力部材の回転方向を負回転方向とし、車両を後進させることができる。よって、差動歯車装置、並びにブレーキ及びクラッチを含む複数の係合要素により別途後進段を形成する構成としなくても、車両を後進させることが可能となる。したがって、差動歯車装置及び複数の係合要素の連結構造を一部単純化することが可能となる。   According to this configuration, in the electric travel mode, by appropriately switching the rotation direction of the rotating electrical machine, the rotation direction of the output member can be set to the negative rotation direction, and the vehicle can be moved backward. Therefore, it is possible to reverse the vehicle without using a differential gear device and a plurality of engagement elements including a brake and a clutch to separately form a reverse gear. Therefore, it is possible to partially simplify the connection structure of the differential gear device and the plurality of engagement elements.

また、前記エンジンの停止状態で前記複数の係合要素のうちの一つを係合し、前記回転電機が前記差動歯車装置を介さずに前記入力部材に駆動連結された状態で前記回転電機に力行させることにより、前記回転電機の回転駆動力を前記出力部材に伝達することなく前記入力部材に伝達し、前記エンジンを始動させるエンジン始動モードを更に備える構成とすると好適である。   Further, when the engine is stopped, one of the plurality of engaging elements is engaged, and the rotating electric machine is driven and connected to the input member without the differential gear device. It is preferable to further include an engine start mode in which the rotational drive force of the rotating electrical machine is transmitted to the input member without being transmitted to the output member, and the engine is started.

この構成によれば、エンジンの停止状態から出力部材にトルクを伝達することなく、回転電機を力行させることによりエンジンを始動させることができる。したがって、例えば、車両が停止状態にある場合であっても、車両の挙動を変化させることなくエンジンを始動させることができる。   According to this configuration, the engine can be started by powering the rotating electrical machine without transmitting torque to the output member from the stopped state of the engine. Therefore, for example, even when the vehicle is in a stopped state, the engine can be started without changing the behavior of the vehicle.

これまで説明してきたハイブリッド駆動装置の構成において、前記ブレーキ及び前記クラッチをそれぞれ第二ブレーキ及び第一クラッチとするとともに、前記複数の係合要素は、第一ブレーキ及び第二クラッチを更に含み、前記差動歯車装置は、前記第一回転要素が、第一ブレーキを介して非回転部材に選択的に固定され、前記第二回転要素が、第二ブレーキを介して非回転部材に選択的に固定されるとともに、第二クラッチを介して前記入力部材に選択的に駆動連結され、前記第四回転要素が、第一クラッチを介して前記入力部材に選択的に駆動連結される構成とすると好適である。   In the configuration of the hybrid drive device described so far, the brake and the clutch are a second brake and a first clutch, respectively, and the plurality of engagement elements further include a first brake and a second clutch, In the differential gear device, the first rotating element is selectively fixed to a non-rotating member via a first brake, and the second rotating element is selectively fixed to a non-rotating member via a second brake. In addition, it is preferable that the fourth member is selectively driven and connected to the input member via a second clutch, and the fourth rotating element is selectively driven and connected to the input member via the first clutch. is there.

この構成によれば、既に知られている、例えば4つの前進段及び1つの後進段を備えた自動変速装置の構成に対して係合要素の追加を行うことなく、本願に係るハイブリッド駆動装置の差動歯車装置を構成することができる。そして、このような自動変速装置のトルクコンバータを取り除いて回転電機を差動歯車装置の第一回転要素に連結するように追加し、更に電動走行モードで、第二ブレーキを係合状態として第二回転要素を非回転部材に選択的に固定するするとともに、第一クラッチを解放状態として回転電機のトルクを出力部材へ伝達して車両を走行させることで、本願に係るハイブリッド駆動装置を構成することができる。   According to this configuration, the hybrid drive device according to the present application can be used without adding an engagement element to a configuration of an automatic transmission that is already known, for example, having four forward speeds and one reverse speed. A differential gear device can be configured. Then, the torque converter of such an automatic transmission is removed, and the rotating electrical machine is added to be connected to the first rotating element of the differential gear device, and the second brake is engaged with the second in the electric travel mode. The hybrid drive device according to the present invention is configured by selectively fixing the rotating element to the non-rotating member, and transmitting the torque of the rotating electrical machine to the output member with the first clutch in a released state to drive the vehicle. Can do.

上記の構成において、前記複数の係合要素は、所定の第五係合要素を更に含み、前記差動歯車装置の前記第一回転要素が、更に、前記第五係合要素が係合状態となることにより前記入力部材に選択的に駆動連結される構成とすると好適である。   In the above configuration, the plurality of engagement elements further include a predetermined fifth engagement element, the first rotation element of the differential gear device, and the fifth engagement element in an engaged state. Thus, it is preferable that the input member is selectively driven and connected.

この構成によれば、第五係合要素が係合状態となって差動歯車装置の第一回転要素と入力部材とが駆動連結された状態で、エンジン始動モードを実現することができる。また、有段変速モードにおいて、第二ブレーキの係合との協働により後進段を形成することができる。   According to this configuration, the engine start mode can be realized in a state where the fifth engagement element is engaged and the first rotation element of the differential gear device and the input member are drivingly connected. Further, in the stepped transmission mode, the reverse speed can be formed by cooperation with the engagement of the second brake.

或いは、前記有段変速モードでは、前記第一クラッチ、前記第二クラッチ、前記第一ブレーキ、及び前記第二ブレーキ、のうちのいずれか2つが係合状態となることにより各変速段が形成される構成とすると好適である。   Alternatively, in the stepped shift mode, each of the shift stages is formed by any two of the first clutch, the second clutch, the first brake, and the second brake being engaged. It is preferable to adopt a configuration.

この構成によれば、第一クラッチ、第二クラッチ、第一ブレーキ、及び第二ブレーキの4つの係合要素の係合及び解放の切り替えのみにより、有段変速モードにおける各変速段が形成されるので、例えば差動歯車装置の第一回転要素を入力部材に選択的に駆動連結するためのクラッチを設けない構成とすることができる。よって、装置全体を小型化し、製造コストを低減させることが可能となる。   According to this configuration, each shift stage in the stepped transmission mode is formed only by switching between engagement and release of the four engagement elements of the first clutch, the second clutch, the first brake, and the second brake. Therefore, for example, it can be set as the structure which does not provide the clutch for selectively drive-connecting the 1st rotation element of a differential gear apparatus to an input member. Therefore, it becomes possible to reduce the size of the entire apparatus and reduce the manufacturing cost.

以上の各構成を実現するための具体的構成として、前記差動歯車装置は、第一サンギヤ、第二サンギヤ、キャリア、及びリングギヤの4つの回転要素を備えたラビニヨ型の遊星歯車装置で構成され、前記第一回転要素は第一サンギヤで構成され、前記第二回転要素はキャリアで構成され、前記第三回転要素はリングギヤで構成され、前記第四回転要素は第二サンギヤで構成されている構成とすると好適である。   As a specific configuration for realizing each of the above-described configurations, the differential gear device is configured by a Ravigneaux type planetary gear device having four rotating elements of a first sun gear, a second sun gear, a carrier, and a ring gear. The first rotating element is constituted by a first sun gear, the second rotating element is constituted by a carrier, the third rotating element is constituted by a ring gear, and the fourth rotating element is constituted by a second sun gear. A configuration is preferable.

或いは、前記差動歯車装置は、第一サンギヤ、第二サンギヤ、キャリア、及びリングギヤの4つの回転要素を備えたラビニヨ型の遊星歯車装置で構成され、前記第一回転要素は第二サンギヤで構成され、前記第二回転要素はリングギヤで構成され、前記第三回転要素はキャリアで構成され、前記第四回転要素は第一サンギヤで構成されている構成とすると好適である。   Alternatively, the differential gear device is composed of a Ravigneaux type planetary gear device having four rotational elements of a first sun gear, a second sun gear, a carrier, and a ring gear, and the first rotational element is composed of a second sun gear. The second rotating element is preferably constituted by a ring gear, the third rotating element is constituted by a carrier, and the fourth rotating element is preferably constituted by a first sun gear.

なお、本願では、サンギヤ、キャリア、リングギヤの三つの回転要素を備えた「遊星歯車機構」に関し、当該遊星歯車機構単独で、若しくは複数の遊星歯車機構を組み合わせて得られる装置を「遊星歯車装置」と呼ぶ。そして、この遊星歯車装置は、本願における差動歯車装置の一例である。   In the present application, regarding a “planetary gear mechanism” having three rotating elements of a sun gear, a carrier, and a ring gear, a device obtained by combining the planetary gear mechanism alone or a plurality of planetary gear mechanisms is referred to as a “planetary gear unit”. Call it. And this planetary gear apparatus is an example of the differential gear apparatus in this application.

これらの構成によれば、エンジンのみを駆動力源として備える車両の自動変速装置として一般的に用いられるラビニヨ型の遊星歯車装置を用いて、本願に係るハイブリッド駆動装置を構成することができる。   According to these configurations, the hybrid drive device according to the present application can be configured using a Ravigneaux type planetary gear device that is generally used as an automatic transmission device for a vehicle including only the engine as a drive force source.

また、前記差動歯車装置の前記第一回転要素は、外周にブレーキが設けられた円筒状回転部材に連結されている構成とすると好適である。   The first rotating element of the differential gear device is preferably connected to a cylindrical rotating member having a brake on the outer periphery.

この構成によれば、差動歯車装置の第一回転要素がブレーキを介して非回転部材に選択的に固定される構成を実現しつつ、この円筒状回転部材を延長することにより、回転電機を差動歯車装置の第一回転要素に適切に連結することができる。   According to this configuration, while realizing a configuration in which the first rotating element of the differential gear device is selectively fixed to the non-rotating member via the brake, the cylindrical rotating member is extended to It can be appropriately connected to the first rotating element of the differential gear device.

本発明の第一の実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。It is a skeleton figure of the hybrid drive device concerning a first embodiment of the present invention. 第一の実施形態に係るハイブリッド駆動装置のシステム構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the system configuration | structure of the hybrid drive device which concerns on 1st embodiment. 第一の実施形態に係る摩擦係合要素の作動表を示す図である。It is a figure which shows the action | operation table | surface of the friction engagement element which concerns on 1st embodiment. 第一の実施形態に係るパラレルモードでの速度線図である。It is a velocity diagram in the parallel mode according to the first embodiment. 第一の実施形態に係るエンジン走行モードでの速度線図である。It is a speed diagram in the engine running mode according to the first embodiment. 第一の実施形態に係る電動走行モードでの速度線図である。It is a speed diagram in the electric travel mode according to the first embodiment. 第一の実施形態に係る第一無段変速モードでの速度線図である。It is a speed diagram in the first continuously variable transmission mode according to the first embodiment. 第一の実施形態に係る第二無段変速モードでの速度線図である。It is a speed diagram in the second continuously variable transmission mode according to the first embodiment. 第一の実施形態に係るエンジン始動モードでの速度線図である。It is a speed diagram in the engine starting mode which concerns on 1st embodiment. 第一の実施形態に係るパラレルモード及びエンジン走行モードの変速段の切替を行った際の速度線図の変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change of the speed diagram at the time of switching the gear stage of parallel mode and engine driving mode which concerns on 1st embodiment. パラレルモードである。で走行中に電動走行モードによる回生制動に移行した場合の速度線図の変化を示す説明図Parallel mode. Explanatory drawing which shows the change of the speed diagram at the time of shifting to the regenerative braking by electric drive mode during driving エンジン走行モードで走行中に電動走行モードによる回生制動に移行した場合の速度線図の変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change of the speed diagram at the time of transfering to the regenerative braking by electric drive mode during driving | running | working by engine drive mode. 本発明の第二の実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。It is a skeleton figure of the hybrid drive device concerning a second embodiment of the present invention. 第二の実施形態に係る摩擦係合要素の作動表を示す図である。It is a figure which shows the action | operation table | surface of the friction engagement element which concerns on 2nd embodiment. 第二の実施形態に係るパラレルモードでの速度線図である。It is a velocity diagram in the parallel mode according to the second embodiment. 第二の実施形態に係るエンジン走行モードでの速度線図である。It is a speed diagram in the engine running mode according to the second embodiment. 第二の実施形態に係るエンジン始動モードでの速度線図である。It is a speed diagram in the engine starting mode which concerns on 2nd embodiment. 本発明の第三の実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。It is a skeleton figure of the hybrid drive device concerning a third embodiment of the present invention. 第三の実施形態に係る摩擦係合要素の作動表を示す図である。It is a figure which shows the action | operation table | surface of the friction engagement element which concerns on 3rd embodiment. 第三の実施形態に係るパラレルモードでの速度線図である。It is a velocity diagram in the parallel mode which concerns on 3rd embodiment. 第三の実施形態に係るエンジン走行モードでの速度線図である。It is a speed diagram in engine running mode concerning a third embodiment. 第三の実施形態に係る電動走行モードでの速度線図である。It is a speed diagram in the electric travel mode according to the third embodiment. 第三の実施形態に係る第一無段変速モードでの速度線図である。It is a speed diagram in the first continuously variable transmission mode according to the third embodiment. 第三の実施形態に係るエンジン始動モードでの速度線図である。It is a speed diagram in the engine starting mode which concerns on 3rd embodiment. 本発明の第四の実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。It is a skeleton figure of the hybrid drive device concerning a 4th embodiment of the present invention. 第四の実施形態に係る摩擦係合要素の作動表を示す図である。It is a figure which shows the action | operation table | surface of the friction engagement element which concerns on 4th embodiment. 第四の実施形態に係るパラレルモードでの速度線図である。It is a velocity diagram in the parallel mode which concerns on 4th embodiment. 第四の実施形態に係るエンジン走行モードでの速度線図である。It is a speed diagram in engine running mode concerning a 4th embodiment. 第四の実施形態に係る電動走行モードでの速度線図である。It is a speed diagram in the electric travel mode according to the fourth embodiment. 第四の実施形態に係る第一無段変速モードでの速度線図である。It is a speed diagram in the first continuously variable transmission mode according to the fourth embodiment. 第四の実施形態に係る第二無段変速モードでの速度線図である。It is a speed diagram in the second continuously variable transmission mode according to the fourth embodiment. 第四の実施形態に係るエンジン始動モードでの速度線図である。It is a speed diagram in the engine starting mode which concerns on 4th embodiment. 本発明の第五の実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。It is a skeleton figure of the hybrid drive device concerning a 5th embodiment of the present invention. 第五の実施形態に係る摩擦係合要素の作動表を示す図である。It is a figure which shows the action | operation table | surface of the friction engagement element which concerns on 5th embodiment. 第五の実施形態に係るパラレルモードでの速度線図である。It is a velocity diagram in the parallel mode which concerns on 5th embodiment. 本発明の第六の実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図である。It is a skeleton figure of the hybrid drive device concerning a 6th embodiment of the present invention. 第六の実施形態に係る摩擦係合要素の作動表を示す図である。It is a figure which shows the action | operation table | surface of the friction engagement element which concerns on 6th embodiment. 第六の実施形態に係るパラレルモード及びエンジン走行モードでの速度線図である。It is a velocity diagram in the parallel mode and engine driving mode which concern on 6th embodiment.

1.第一の実施形態
まず、本発明の第一の実施形態について図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの構成を示すスケルトン図である。なお、この図1は、ハイブリッド駆動装置Hの中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。また、図2は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hのシステム構成を示す模式図である。なお、図2において、二重の実線は回転駆動力の伝達経路を示し、二重の破線は電力の伝達経路を示し、白抜きの矢印は作動油の流れを示している。また、実線の矢印は各種情報の伝達経路を示している。
1. First Embodiment First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a skeleton diagram showing the configuration of the hybrid drive apparatus H according to the present embodiment. In FIG. 1, the lower half configuration symmetrical to the central axis of the hybrid drive device H is omitted. FIG. 2 is a schematic diagram showing a system configuration of the hybrid drive apparatus H according to the present embodiment. In FIG. 2, the double solid line indicates the transmission path of the rotational driving force, the double broken line indicates the power transmission path, and the white arrow indicates the flow of the hydraulic oil. Also, solid arrows indicate various information transmission paths.

これらの図に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、エンジンEに駆動連結される入力軸Iと、車輪Wに駆動連結される出力軸Oと、モータ・ジェネレータMGと、第一差動歯車装置PG1と、第二差動歯車装置PG2と、を備えている。また、これらの構成は、車体に固定される非回転部材としての駆動装置ケースDc(以下、単に「ケースDc」という。)内に収納されている。また、このハイブリッド駆動装置Hでは、各機器が、入力軸Iの回転軸方向に沿ってエンジンE側から、モータ・ジェネレータMG、第二差動歯車装置PG2、第一差動歯車装置PG1の順に配列されており、エンジンEとは反対側に出力軸Oが配置されている。なお、本実施形態においては、モータ・ジェネレータMGが本発明における「回転電機」に相当する。また、入力軸Iが本発明における「入力部材」に相当し、出力軸Oが本発明における「出力部材」に相当する。また、第一差動歯車装置PG1が本発明における「差動歯車装置」に相当する。   As shown in these drawings, the hybrid drive apparatus H according to this embodiment includes an input shaft I that is drivingly connected to the engine E, an output shaft O that is drivingly connected to the wheels W, a motor generator MG, One differential gear device PG1 and a second differential gear device PG2 are provided. Further, these configurations are housed in a drive device case Dc (hereinafter simply referred to as “case Dc”) as a non-rotating member fixed to the vehicle body. In the hybrid drive device H, each device is arranged in the order of the motor / generator MG, the second differential gear device PG2, and the first differential gear device PG1 from the engine E side along the rotational axis direction of the input shaft I. The output shaft O is arranged on the side opposite to the engine E. In the present embodiment, the motor / generator MG corresponds to the “rotary electric machine” in the present invention. The input shaft I corresponds to the “input member” in the present invention, and the output shaft O corresponds to the “output member” in the present invention. The first differential gear device PG1 corresponds to the “differential gear device” in the present invention.

このハイブリッド駆動装置Hは、エンジンのみを駆動力源として備える車両に用いられる従来の自動変速装置の構成を少ない変更で利用した装置構成となっている。ここで対象としている従来の自動変速装置は、国際公開WO2005/026579号パンフレットの図3に記載された、前進8段及び後進2段の変速段を有する装置である。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、このような自動変速装置に対して、トルクコンバータを取り除き、当該トルクコンバータが配置されていた位置にモータ・ジェネレータMGを配置するとともに、ロータRoを第一差動歯車装置PG1の第一回転要素である第一サンギヤs1に連結した構成としている。また、このような自動変速装置における、第一差動歯車装置PG1に相当するラビニヨ型遊星歯車装置のキャリアに設けられたワンウェイクラッチが取り除かれてキャリアca1が入力軸Iの回転方向に対して反対方向に回転可能な構成となっている。そして、このハイブリッド駆動装置Hは、このような従来の自動変速装置の構成に対して少ない変更を加えるだけで、後述するように、有段変速モード(パラレルモード及びエンジン走行モード)、電動走行モード、無段変速モード(第一無段変速モード及び第二無段変速モード)及びエンジン始動モードといったハイブリッド駆動装置として有用な複数のモード(図3〜9参照)を実現できる構成となっている。   The hybrid drive device H has a device configuration that uses the configuration of a conventional automatic transmission device used in a vehicle having only an engine as a driving force source with a small change. The conventional automatic transmission which is the subject here is an apparatus having eight forward speeds and two reverse speeds described in FIG. 3 of WO 2005/026579. The hybrid drive apparatus H according to the present embodiment removes the torque converter from such an automatic transmission, arranges the motor / generator MG at the position where the torque converter is arranged, and sets the rotor Ro to the first position. The differential gear device PG1 is connected to the first sun gear s1, which is the first rotating element. In such an automatic transmission, the one-way clutch provided on the carrier of the Ravigneaux type planetary gear device corresponding to the first differential gear device PG1 is removed, and the carrier ca1 is opposite to the rotation direction of the input shaft I. It can be rotated in the direction. And this hybrid drive unit H is a step-change mode (parallel mode and engine travel mode), electric travel mode, as will be described later, with only a small change to the configuration of such a conventional automatic transmission. A plurality of modes (see FIGS. 3 to 9) useful as a hybrid drive device such as a continuously variable transmission mode (a first continuously variable transmission mode and a second continuously variable transmission mode) and an engine start mode are realized.

1−1.ハイブリッド駆動装置の各部の構成
図1及び図2に示すように、入力軸Iは、エンジンEに駆動連結されている。ここで、エンジンEは、燃料の燃焼により駆動される内燃機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種エンジンを用いることができる。本例では、入力軸IはエンジンEのクランクシャフト等の出力回転軸と一体回転するように駆動連結されている。なお、入力軸Iが、エンジンEの出力回転軸との間にダンパやクラッチ等を介して駆動連結される構成としても好適である。出力軸Oは、図2に示すように、ディファレンシャル装置17等を介して車輪Wに回転駆動力を伝達可能に駆動連結されている。本例では、入力軸Iと出力軸Oとは同一軸線上に配置されている。このような構成は、本発明に係るハイブリッド駆動装置Hを、例えばFR(フロントエンジン・リヤドライブ)方式の車両の駆動装置に適用する場合に好適である。
1-1. Configuration of Each Part of Hybrid Drive Device As shown in FIGS. 1 and 2, the input shaft I is drivingly connected to the engine E. Here, the engine E is an internal combustion engine driven by combustion of fuel, and for example, various known engines such as a gasoline engine and a diesel engine can be used. In this example, the input shaft I is drivingly connected so as to rotate integrally with an output rotation shaft such as a crankshaft of the engine E. It is also preferable that the input shaft I is drivingly connected to the output rotation shaft of the engine E via a damper, a clutch, or the like. As shown in FIG. 2, the output shaft O is drivingly connected to the wheel W through a differential device 17 or the like so as to be able to transmit a rotational driving force. In this example, the input shaft I and the output shaft O are arranged on the same axis. Such a configuration is suitable when the hybrid drive device H according to the present invention is applied to, for example, an FR (front engine / rear drive) vehicle drive device.

図1に示すように、モータ・ジェネレータMGは、ケースDcに固定されたステータStと、このステータStの径方向内側に回転自在に支持されたロータRoと、を有している。このモータ・ジェネレータMGのロータRoは、第二差動歯車装置PG2の外周に設けられたブレーキドラムDrと一体回転するように駆動連結されている。このモータ・ジェネレータMGは、図2に示すように、インバータ12を介して蓄電装置としてのバッテリ11に電気的に接続されている。なお、バッテリ11は蓄電装置の一例であり、キャパシタなどの他の蓄電装置を用い、或いは複数種類の蓄電装置を併用することも可能である。そして、モータ・ジェネレータMGは、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能との双方を果すことが可能とされている。モータ・ジェネレータMGは、ジェネレータとして機能する場合には、発電した電力をバッテリ11に供給して充電し、モータとして機能する場合には、バッテリ11に充電された電力の供給を受けて力行する。このようなモータ・ジェネレータMGの動作は、制御装置ECUからの制御指令に従ってインバータ12を介して行われる。   As shown in FIG. 1, the motor / generator MG includes a stator St fixed to the case Dc, and a rotor Ro that is rotatably supported on the radially inner side of the stator St. The rotor Ro of the motor / generator MG is drivingly connected so as to rotate integrally with a brake drum Dr provided on the outer periphery of the second differential gear device PG2. As shown in FIG. 2, the motor / generator MG is electrically connected to a battery 11 as a power storage device via an inverter 12. Note that the battery 11 is an example of a power storage device, and other power storage devices such as capacitors may be used, or a plurality of types of power storage devices may be used in combination. The motor / generator MG performs both a function as a motor (electric motor) that generates power upon receiving power supply and a function as a generator (generator) that generates power upon receiving power supply. It is possible. When the motor / generator MG functions as a generator, the generated power is supplied to the battery 11 and charged. When the motor / generator MG functions as a motor, the motor / generator MG receives power supplied from the battery 11 and performs powering. Such an operation of the motor / generator MG is performed via the inverter 12 in accordance with a control command from the control unit ECU.

図1に示すように、本実施形態においては、第一差動歯車装置PG1は、入力軸Iと同軸状に配置されたラビニヨ型の遊星歯車装置により構成されている。ここで、ラビニヨ型の遊星歯車装置とは、1組のシングルピニオン型の遊星歯車機構と1組のダブルピニオン型の遊星歯車装置とが、キャリアとリングギヤとを共用して構成されるものである。具体的には、この第一差動歯車装置PG1は、第一サンギヤs1及び第二サンギヤs2の2つのサンギヤと、リングギヤr1と、第一サンギヤs1及びリングギヤr1の双方に噛み合うロングピニオンギヤ並びにこのロングピニオンギヤ及び第二サンギヤs2に噛み合うショートピニオンギヤを支持する共通のキャリアca1との4つの回転要素を備えている。第一差動歯車装置PG1のこれら4つの回転要素を、回転速度の順に第一回転要素e1、第二回転要素e2、第三回転要素e3、及び第四回転要素e4とすると、本実施形態においては、第一サンギヤs1が第一回転要素e1に相当し、キャリアca1が第二回転要素e2に相当し、リングギヤr1が第三回転要素e3に相当し、第二サンギヤs2が第四回転要素e4に相当する。   As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the first differential gear device PG <b> 1 is configured by a Ravigneaux type planetary gear device arranged coaxially with the input shaft I. Here, the Ravigneaux type planetary gear device is configured such that a set of single pinion type planetary gear mechanisms and a set of double pinion type planetary gear devices share a carrier and a ring gear. . Specifically, the first differential gear device PG1 includes two sun gears, a first sun gear s1 and a second sun gear s2, a ring gear r1, a long pinion gear that meshes with both the first sun gear s1 and the ring gear r1, and this long gear. Four rotation elements are provided with a common carrier ca1 that supports a pinion gear and a short pinion gear that meshes with the second sun gear s2. In the present embodiment, these four rotating elements of the first differential gear device PG1 are defined as a first rotating element e1, a second rotating element e2, a third rotating element e3, and a fourth rotating element e4 in the order of rotational speed. The first sun gear s1 corresponds to the first rotation element e1, the carrier ca1 corresponds to the second rotation element e2, the ring gear r1 corresponds to the third rotation element e3, and the second sun gear s2 corresponds to the fourth rotation element e4. It corresponds to.

この第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1は、ブレーキドラムDrに連結されている。ここで、ブレーキドラムDrは、第一差動歯車装置PG1に対してエンジンE側に配置された円筒状回転部材であり、外周に第一ブレーキB1が設けられている。また、このブレーキドラムDrの内周には、第三クラッチC3及び第四クラッチC4が設けられており、その更に径方向内側には、第二差動歯車装置PG2及び第一クラッチC1が配置されている。そして、このブレーキドラムDrは、出力軸O側の端部において第一サンギヤs1と一体回転するように駆動連結され、エンジンE側の端部においてモータ・ジェネレータMGのロータRoと一体回転するように駆動連結されている。これにより、第一差動歯車装置PG1の第一回転要素e1である第一サンギヤs1は、ブレーキドラムDrを介してモータ・ジェネレータMGのロータRoと一体回転するように駆動連結される。また、この第一サンギヤs1は、第一ブレーキB1を介してケースDcに選択的に固定される。更に第一サンギヤs1は、第三クラッチC3を介して第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3に選択的に駆動連結されるとともに、第四クラッチC4を介して第二差動歯車装置PG2のキャリアca3に選択的に駆動連結される。キャリアca1は、第二ブレーキB2を介してケースDcに選択的に固定されるとともに、第二クラッチC2を介して入力軸Iに選択的に駆動連結される。リングギヤr1は、出力軸Oと一体回転するように駆動連結されている。第二サンギヤs2は、第一クラッチC1を介して第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3に選択的に駆動連結される。   The first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 is connected to the brake drum Dr. Here, the brake drum Dr is a cylindrical rotating member disposed on the engine E side with respect to the first differential gear device PG1, and the first brake B1 is provided on the outer periphery. A third clutch C3 and a fourth clutch C4 are provided on the inner periphery of the brake drum Dr, and a second differential gear device PG2 and a first clutch C1 are disposed further radially inward. ing. The brake drum Dr is drivingly connected so as to rotate integrally with the first sun gear s1 at the end on the output shaft O side, and rotates integrally with the rotor Ro of the motor / generator MG at the end on the engine E side. Drive coupled. As a result, the first sun gear s1, which is the first rotating element e1 of the first differential gear device PG1, is drivingly connected via the brake drum Dr so as to rotate integrally with the rotor Ro of the motor / generator MG. The first sun gear s1 is selectively fixed to the case Dc via the first brake B1. Further, the first sun gear s1 is selectively driven and connected to the ring gear r3 of the second differential gear device PG2 via the third clutch C3, and the carrier of the second differential gear device PG2 via the fourth clutch C4. It is selectively coupled to ca3. The carrier ca1 is selectively fixed to the case Dc via the second brake B2, and is selectively drivingly connected to the input shaft I via the second clutch C2. The ring gear r1 is drivingly connected so as to rotate integrally with the output shaft O. The second sun gear s2 is selectively connected to the ring gear r3 of the second differential gear device PG2 via the first clutch C1.

したがって、第一差動歯車装置PG1の第一回転要素e1である第一サンギヤs1には、第三クラッチC3を係合状態とすることにより、この第三クラッチC3を介して、第二差動歯車装置PG2のキャリアca3からリングギヤr3に伝達された入力軸Iのトルクが入力される。また、この第一サンギヤs1には、第四クラッチC4を係合状態とすることにより、この第四クラッチC4を介して入力軸Iのトルクが入力される。本実施形態においては、第三クラッチC3及び第四クラッチC4の一方又は双方が本発明における「第五係合要素」に相当する。更に、第一差動歯車装置PG1の第二回転要素e2であるキャリアca1には、第二クラッチC2を係合状態とすることにより、この第二クラッチC2を介して入力軸Iのトルクが入力される。なお、このキャリアca1は、入力軸Iの回転方向に対して反対方向に回転可能とされている。また、第一差動歯車装置PG1の第四回転要素e4である第二サンギヤs2には、第一クラッチC1を係合状態とすることにより、第一クラッチC1を介して、第二差動歯車装置PG2のキャリアca3からリングギヤr3に伝達された入力軸Iのトルクが入力される。   Therefore, the first sun gear s1 that is the first rotation element e1 of the first differential gear device PG1 is engaged with the second clutch through the third clutch C3. The torque of the input shaft I transmitted from the carrier ca3 of the gear device PG2 to the ring gear r3 is input. Further, the torque of the input shaft I is input to the first sun gear s1 through the fourth clutch C4 by engaging the fourth clutch C4. In the present embodiment, one or both of the third clutch C3 and the fourth clutch C4 correspond to the “fifth engagement element” in the present invention. Further, when the second clutch C2 is engaged, the torque of the input shaft I is input to the carrier ca1, which is the second rotating element e2 of the first differential gear device PG1, via the second clutch C2. Is done. The carrier ca1 is rotatable in the direction opposite to the rotation direction of the input shaft I. Further, the second sun gear s2, which is the fourth rotating element e4 of the first differential gear device PG1, is engaged with the second clutch gear through the first clutch C1. The torque of the input shaft I transmitted from the carrier ca3 of the device PG2 to the ring gear r3 is input.

一方、第二差動歯車装置PG2は、入力軸Iと同軸状に配置されたダブルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、第二差動歯車装置PG2は、複数組のピニオンギヤを支持するキャリアca3と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤs3及びリングギヤr3との3つの回転要素を備えている。第二差動歯車装置PG2のこれら3つの回転要素を、回転速度の順に第一回転要素e1、第二回転要素e2、及び第三回転要素e3とすると、本実施形態においては、サンギヤs3が第一回転要素e1に相当し、リングギヤr3が第二回転要素e2に相当し、キャリアca3が第三回転要素e3に相当する。本実施形態においては、第二差動歯車装置PG2は、ブレーキドラムDrの径方向内側に収まるように配置されている。   On the other hand, the second differential gear device PG2 is constituted by a double pinion type planetary gear mechanism arranged coaxially with the input shaft I. That is, the second differential gear device PG2 includes three rotating elements: a carrier ca3 that supports a plurality of sets of pinion gears, and a sun gear s3 and a ring gear r3 that respectively mesh with the pinion gears. Assuming that these three rotating elements of the second differential gear device PG2 are a first rotating element e1, a second rotating element e2, and a third rotating element e3 in the order of rotational speed, in this embodiment, the sun gear s3 is the first rotating element e1. It corresponds to one rotation element e1, the ring gear r3 corresponds to the second rotation element e2, and the carrier ca3 corresponds to the third rotation element e3. In the present embodiment, the second differential gear device PG <b> 2 is disposed so as to fit inside the brake drum Dr in the radial direction.

この第二差動歯車装置PG2のサンギヤs3は、ケースDcに固定されている。リングギヤr3は、第一クラッチC1を介して第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に選択的に駆動連結されるとともに、第三クラッチC3を介してブレーキドラムDr及びそれと一体回転する第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1に選択的に駆動連結される。キャリアca3は、入力軸Iと一体回転するように駆動連結されているとともに、第四クラッチC4を介してブレーキドラムDr及びそれと一体回転する第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1に選択的に駆動連結される。   The sun gear s3 of the second differential gear device PG2 is fixed to the case Dc. The ring gear r3 is selectively driven and connected to the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 via the first clutch C1, and the first rotation that rotates integrally with the brake drum Dr via the third clutch C3. It is selectively drive-coupled to the first sun gear s1 of the differential gear device PG1. The carrier ca3 is drivingly connected so as to rotate integrally with the input shaft I, and is selectively connected to the brake drum Dr and the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 rotating integrally therewith via the fourth clutch C4. Is connected to the drive.

上記のとおり、このハイブリッド駆動装置Hは、摩擦係合要素として、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第三クラッチC3、第四クラッチC4、第一ブレーキB1、及び第二ブレーキB2を備えている。これらの摩擦係合要素としては、いずれも油圧により動作する多板式クラッチや多板式ブレーキ等を好適に用いることができる。本実施形態においては、第二ブレーキB2は、油圧が供給されていない状態である非供給時に係合状態が維持されるとともに、油圧が供給されている状態である供給時に解放状態とされる構造(いわゆるノーマルクローズ方式)の摩擦係合要素とされている。一方、第二ブレーキB2以外の摩擦係合要素、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第三クラッチC3、第四クラッチC4、及び第一ブレーキB1は、油圧が供給されていない状態である非供給時に解放状態が維持されるとともに、油圧が供給されている状態である供給時に係合状態とされる構造(いわゆるノーマルオープン方式)の摩擦係合要素とされている。   As described above, the hybrid drive device H includes the first clutch C1, the second clutch C2, the third clutch C3, the fourth clutch C4, the first brake B1, and the second brake B2 as friction engagement elements. Yes. As these friction engagement elements, a multi-plate clutch or a multi-plate brake that can be operated by hydraulic pressure can be preferably used. In the present embodiment, the second brake B2 is maintained in an engaged state at the time of non-supply in which no hydraulic pressure is supplied, and is in a released state at the time of supply in which hydraulic pressure is supplied. The friction engagement element is a so-called normal close system. On the other hand, the friction engagement elements other than the second brake B2, the first clutch C1, the second clutch C2, the third clutch C3, the fourth clutch C4, and the first brake B1 are not supplied with hydraulic pressure. A release state is maintained at the time of supply, and a friction engagement element having a structure (a so-called normal open method) that is engaged at the time of supply, which is a state in which hydraulic pressure is supplied.

図2では、各摩擦係合要素は第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2に含まれることとして図示を省略しているが、この図2に示すように、これらの摩擦係合要素(すなわち第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2)に供給される油圧は、制御装置ECUからの制御指令により動作する油圧制御装置13により制御される。この油圧制御装置13への作動油の供給は、エンジンEの動作中は機械式オイルポンプ14により行われ、エンジンEの停止中は電動オイルポンプ15により行われる。ここで、機械式オイルポンプ14は、入力軸Iの回転駆動力により駆動される。また、電動オイルポンプ15は、電動オイルポンプ用インバータ16を介して供給されるバッテリ11からの電力(供給経路は図示省略)により駆動される。なお、複数の係合要素は、制御指令に基づく作動圧に応じて係合及び解放が切り替え可能なものであれば、必ずしも油圧により動作するものである必要はなく、例えばソレノイド等を利用した電磁式の係合要素としても良い。   In FIG. 2, the respective frictional engagement elements are not shown because they are included in the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2, but as shown in FIG. The hydraulic pressure supplied to the combination element (that is, the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2) is controlled by a hydraulic control device 13 that operates according to a control command from the control device ECU. The hydraulic oil is supplied to the hydraulic control device 13 by the mechanical oil pump 14 while the engine E is operating, and by the electric oil pump 15 while the engine E is stopped. Here, the mechanical oil pump 14 is driven by the rotational driving force of the input shaft I. The electric oil pump 15 is driven by electric power (supply path is not shown) from the battery 11 supplied via the electric oil pump inverter 16. Note that the plurality of engagement elements do not necessarily need to be operated by hydraulic pressure as long as the engagement and release can be switched according to the operating pressure based on the control command. It is good also as a formula engagement element.

1−2.ハイブリッド駆動装置の制御システムの構成
図2に示すように、制御装置ECUは、車両の各部に設けられたセンサSe1〜Se6で取得される情報を用いて、エンジンE、モータ・ジェネレータMG、油圧制御装置13を介して第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の各摩擦係合要素C1、C2、C3、C4、B1、及びB2(図1参照)、並びに電動オイルポンプ15等の動作制御を行う。これらのセンサとして、本例では、モータ・ジェネレータ回転センサSe1、エンジン回転センサSe2、バッテリ状態検出センサSe3、車速センサSe4、アクセル操作検出センサSe5、及びブレーキ操作検出センサSe6が設けられている。
1-2. Configuration of Control System for Hybrid Drive Device As shown in FIG. 2, the control device ECU uses information acquired by sensors Se1 to Se6 provided in each part of the vehicle, and uses an engine E, a motor / generator MG, and a hydraulic control. The friction engagement elements C1, C2, C3, C4, B1, and B2 (see FIG. 1) of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 through the device 13, the electric oil pump 15, etc. Control the operation. As these sensors, a motor / generator rotation sensor Se1, an engine rotation sensor Se2, a battery state detection sensor Se3, a vehicle speed sensor Se4, an accelerator operation detection sensor Se5, and a brake operation detection sensor Se6 are provided in this example.

ここで、モータ・ジェネレータ回転センサSe1は、モータ・ジェネレータMGのロータRoの回転速度を検出するためのセンサである。エンジン回転センサSe2は、エンジンEの出力回転軸の回転速度を検出するためのセンサである。ここで、入力軸IはエンジンEの出力回転軸と一体回転するので、このエンジン回転センサSe2により検出されるエンジンEの回転速度は入力軸Iの回転速度と一致する。バッテリ状態検出センサSe3は、バッテリ11の充電量等の状態を検出するためのセンサである。車速センサSe4は、車速を検出するために出力軸Oの回転速度を検出するためのセンサである。アクセル操作検出センサSe5は、アクセルペダル18の操作量を検出するためのセンサである。ブレーキ操作検出センサSe6は、図示しないホイールブレーキに連動するブレーキペダル19の操作量を検出するためのセンサである。   Here, the motor / generator rotation sensor Se1 is a sensor for detecting the rotation speed of the rotor Ro of the motor / generator MG. The engine rotation sensor Se2 is a sensor for detecting the rotation speed of the output rotation shaft of the engine E. Here, since the input shaft I rotates integrally with the output rotation shaft of the engine E, the rotation speed of the engine E detected by the engine rotation sensor Se2 matches the rotation speed of the input shaft I. The battery state detection sensor Se3 is a sensor for detecting a state such as a charge amount of the battery 11. The vehicle speed sensor Se4 is a sensor for detecting the rotational speed of the output shaft O in order to detect the vehicle speed. The accelerator operation detection sensor Se5 is a sensor for detecting the operation amount of the accelerator pedal 18. The brake operation detection sensor Se6 is a sensor for detecting an operation amount of the brake pedal 19 interlocked with a wheel brake (not shown).

また、制御装置ECUは、エンジン制御手段31、モータ・ジェネレータ制御手段32、バッテリ状態検出手段33、モータ・ジェネレータ回転検出手段34、車速検出手段35、切替制御手段36、電動オイルポンプ制御手段37、エンジン回転検出手段38、モード・変速段選択手段39、及び要求駆動力検出手段40を備えている。制御装置ECUにおけるこれらの各手段は、CPU等の演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウエア又はソフトウエア(プログラム)或いはその両方により実装されて構成されている。   The control unit ECU includes an engine control unit 31, a motor / generator control unit 32, a battery state detection unit 33, a motor / generator rotation detection unit 34, a vehicle speed detection unit 35, a switching control unit 36, an electric oil pump control unit 37, An engine rotation detecting means 38, a mode / shift stage selecting means 39, and a required driving force detecting means 40 are provided. Each of these means in the control unit ECU includes an arithmetic processing unit such as a CPU as a core member, and a functional unit for performing various processes on input data is performed by hardware or software (program) or both. Implemented and configured.

エンジン制御手段31は、エンジンEの動作開始、停止、回転速度制御、出力トルク制御等の動作制御を行う。モータ・ジェネレータ制御手段32は、インバータ12を介して、モータ・ジェネレータMGの回転速度制御、出力トルク制御等の動作制御を行う。バッテリ状態検出手段33は、バッテリ状態検出センサSe3の出力に基づいて、バッテリ11の充電量等の状態を検出する。モータ・ジェネレータ回転検出手段34は、モータ・ジェネレータ回転センサSe1の出力に基づいて、モータ・ジェネレータMGの回転速度を検出する。車速検出手段35は、車速センサSe4からの出力に基づいて車速を検出する。切替制御手段36は、油圧制御装置13の動作を制御することにより、ハイブリッド駆動装置Hの各摩擦係合要素C1、C2、C3、C4、B1、及びB2(図1参照)のそれぞれの係合又は解放(係合解除)を行い、ハイブリッド駆動装置Hの動作モード及び各動作モードが有する変速段を切り替える制御を行う。電動オイルポンプ制御手段37は、電動オイルポンプ用インバータ16を介して電動オイルポンプ15の動作制御を行う。エンジン回転検出手段38は、エンジン回転センサSe2からの出力に基づいて、エンジンEの出力回転軸及び入力軸Iの回転速度を検出する。   The engine control means 31 performs operation control such as operation start, stop, rotation speed control, and output torque control of the engine E. The motor / generator control means 32 performs operation control such as rotation speed control and output torque control of the motor / generator MG via the inverter 12. The battery state detection means 33 detects the state of the battery 11 such as the amount of charge based on the output of the battery state detection sensor Se3. The motor / generator rotation detection means 34 detects the rotation speed of the motor / generator MG based on the output of the motor / generator rotation sensor Se1. The vehicle speed detecting means 35 detects the vehicle speed based on the output from the vehicle speed sensor Se4. The switching control means 36 controls the operation of the hydraulic control device 13 to thereby engage the respective frictional engagement elements C1, C2, C3, C4, B1, and B2 (see FIG. 1) of the hybrid drive device H. Alternatively, release (engagement release) is performed, and control for switching the operation mode of the hybrid drive device H and the gear stage of each operation mode is performed. The electric oil pump control means 37 controls the operation of the electric oil pump 15 via the electric oil pump inverter 16. The engine rotation detection means 38 detects the rotation speed of the output rotation shaft of the engine E and the input shaft I based on the output from the engine rotation sensor Se2.

モード・変速段選択手段39は、車速及び要求駆動力などの走行条件に応じて、所定の制御マップに従い適切な動作モードの選択を行う。すなわち、モード・変速段選択手段39は、車速の情報を車速検出手段35から取得するとともに、要求駆動力の情報を要求駆動力検出手段40から取得する。そして、モード・変速段選択手段39は、所定の制御マップに従って、取得された車速及び要求駆動力に応じて規定された動作モード及び変速段を選択する。ここで、選択される動作モードとしては、後述するように、有段変速モードとしてのパラレルモード及びエンジン走行モード、電動走行モード、無段変速モード(第一無段変速モード及び第二無段変速モード)、及びエンジン始動モードの5つのモードがある。また、パラレルモード及びエンジン走行モードは、それぞれ複数の変速段を切り替え可能に備えている。なお、動作モード及び変速段の選択の際に参照される走行条件としては、車速及び要求駆動力の他にも、バッテリ充電量、冷却水温度、油温等の各種条件を用いても好適である。要求駆動力検出手段40は、アクセル操作検出センサSe5及びブレーキ操作検出センサSe6からの出力に基づいて、運転者の操作に応じて車両に要求される要求駆動力を演算して取得する。   The mode / shift stage selection means 39 selects an appropriate operation mode according to a predetermined control map in accordance with traveling conditions such as vehicle speed and required driving force. That is, the mode / gear stage selection means 39 obtains information on the vehicle speed from the vehicle speed detection means 35 and also obtains information on the required driving force from the required driving force detection means 40. Then, the mode / shift stage selection means 39 selects an operation mode and a shift stage that are defined according to the acquired vehicle speed and the required driving force according to a predetermined control map. Here, as the operation mode to be selected, as will be described later, a parallel mode as a stepped transmission mode, an engine traveling mode, an electric traveling mode, a continuously variable transmission mode (a first continuously variable transmission mode and a second continuously variable transmission). Mode) and engine start mode. Further, each of the parallel mode and the engine running mode is provided so that a plurality of shift speeds can be switched. In addition to the vehicle speed and the required driving force, it is also preferable to use various conditions such as the battery charge amount, the cooling water temperature, and the oil temperature as the running conditions referred to when selecting the operation mode and the gear position. is there. The required driving force detection means 40 calculates and acquires the required driving force required for the vehicle according to the driver's operation based on the outputs from the accelerator operation detection sensor Se5 and the brake operation detection sensor Se6.

1−3.ハイブリッド駆動装置の動作モード
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hにより実現可能な動作モードについて説明する。図3は、複数の動作モード及び各動作モードが備える複数の変速段での各摩擦係合要素C1、C2、C3、C4、B1、B2の作動状態を示す作動表である。この図において、「丸印(●)」は各摩擦係合要素が係合状態にあることを示しており、「無印」は、各摩擦係合要素が解放(係合解除)状態にあることを示している。なお、電動走行モードにおける「破線の丸印」は、電動走行モードによる前進又は後進を行う際に、エンジンEを始動するために係合される摩擦係合要素を示している。この図に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、有段変速モードとしてのパラレルモード及びエンジン走行モード、電動走行モード、無段変速モード、及びエンジン始動モードの5つの動作モードを切り替え可能に備えている。また、パラレルモードは、1速段、3〜7速段、後進1速段、後進2速段の8つの変速段を切り替え可能に備えている。また、エンジン走行モードは、2速段、8速段の2つの変速段を切り替え可能に備えている。
1-3. Operation Mode of Hybrid Drive Device Next, operation modes that can be realized by the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is an operation table showing operation states of the friction engagement elements C1, C2, C3, C4, B1, and B2 at a plurality of operation modes and a plurality of shift speeds included in each operation mode. In this figure, “circle” (●) indicates that each friction engagement element is in an engaged state, and “no mark” indicates that each friction engagement element is in a released (disengaged) state. Is shown. Note that the “broken circle” in the electric travel mode indicates a friction engagement element that is engaged to start the engine E when the vehicle travels forward or reverse in the electric travel mode. As shown in this figure, the hybrid drive device H according to the present embodiment has five operation modes: a parallel mode as a stepped transmission mode, an engine traveling mode, an electric traveling mode, a continuously variable transmission mode, and an engine start mode. It is prepared to be switchable. Further, the parallel mode is provided so that eight shift speeds of the first speed, the third to seventh speeds, the first reverse speed, and the second reverse speed can be switched. In addition, the engine travel mode is provided so that two speed stages, the second speed stage and the eighth speed stage, can be switched.

なお、図3において、「1st」は1速段、「2nd」は2速段、「3rd」は3速段、「4th」は4速段、「5th」は5速段、「6th」は6速段、「7th」は7速段、「8th」は8速段、「Rev1」は後進1速段、「Rev2」は後進2速段をそれぞれ示している。本実施形態においては、各変速段の名称については、パラレルモード及びエンジン走行モードの2つのモードが備える変速段を合わせて連続する名称となるようにするとともに、エンジンE(入力軸I)の回転速度を出力軸Oへ伝達する際の変速比が大きいものから順に1速段、2速段、・・・8速段としている。この点は後進用の変速段についての同様であり、変速比が大きいものから順に後進1速段、後進2速段としている。したがって、これらの各変速段の名称は、従来の自動変速装置における同じ変速比の変速段の名称と一致している。   In FIG. 3, “1st” is the first speed, “2nd” is the second speed, “3rd” is the third speed, “4th” is the fourth speed, “5th” is the fifth speed, and “6th” Sixth speed, “7th” indicates the seventh speed, “8th” indicates the eighth speed, “Rev1” indicates the first reverse speed, and “Rev2” indicates the second reverse speed. In the present embodiment, the names of the respective speeds are made to be continuous names by combining the speeds included in the two modes of the parallel mode and the engine running mode, and the rotation of the engine E (input shaft I). The first gear, the second gear,... The eighth gear are set in order from the largest gear ratio when the speed is transmitted to the output shaft O. This point is the same for the reverse gear, and the reverse gear 1 and reverse gear 2 are set in order from the largest gear ratio. Therefore, the names of these gears coincide with the names of gears having the same gear ratio in the conventional automatic transmission.

図4〜図12は、第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の速度線図を示している。すなわち、図4はパラレルモードでの速度線図、図5はエンジン走行モードでの速度線図、図6は電動走行モードでの速度線図、図7及び図8は無段変速モードでの速度線図、図9はエンジン始動モードでの速度線図をそれぞれ示している。また、図10は、出力軸Oの回転速度を一定とし、パラレルモード及びエンジン走行モードの変速段の切替を行った際の速度線図の変化を示す説明図である。図11は、パラレルモードで走行中に電動走行モードによる回生制動に移行した場合の速度線図の変化を示す説明図である。図12は、エンジン走行モードで走行中に電動走行モードによる回生制動に移行した場合の速度線図の変化を示す説明図である。これらの速度線図において、縦軸は、各回転要素の回転速度に対応している。すなわち、縦軸に対応して記載している「0」は回転速度がゼロであることを示しており、上側が正、下側が負である。そして、並列配置された複数本の縦線のそれぞれが、第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の各回転要素に対応している。すなわち、各縦線の上側に記載されている「s1」、「ca1」、「r1」、「s2」はそれぞれ第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1、キャリアca1、リングギヤr1、第二サンギヤs2に対応し、「s3」、「ca3」、「r3」はそれぞれ第二差動歯車装置PG2のサンギヤs3、キャリアca3、リングギヤr3に対応している。これらの図から明らかなように、図4〜図12には、第一差動歯車装置PG1の速度線図の左側に第二差動歯車装置PG2の速度線図を並べて記載している。   4 to 12 show velocity diagrams of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2. 4 is a speed diagram in the parallel mode, FIG. 5 is a speed diagram in the engine travel mode, FIG. 6 is a speed diagram in the electric travel mode, and FIGS. 7 and 8 are speeds in the continuously variable transmission mode. FIG. 9 and FIG. 9 show speed diagrams in the engine start mode, respectively. FIG. 10 is an explanatory diagram showing changes in the speed diagram when the rotational speed of the output shaft O is constant and the shift speed of the parallel mode and the engine travel mode is switched. FIG. 11 is an explanatory diagram showing a change in the speed diagram when shifting to regenerative braking in the electric travel mode while traveling in the parallel mode. FIG. 12 is an explanatory diagram showing changes in the velocity diagram when shifting to regenerative braking in the electric travel mode while traveling in the engine travel mode. In these velocity diagrams, the vertical axis corresponds to the rotational speed of each rotating element. That is, “0” described corresponding to the vertical axis indicates that the rotational speed is zero, with the upper side being positive and the lower side being negative. Each of the plurality of vertical lines arranged in parallel corresponds to each rotation element of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2. That is, “s1”, “ca1”, “r1”, and “s2” described above each vertical line are the first sun gear s1, the carrier ca1, the ring gear r1, the second of the first differential gear device PG1, respectively. Corresponding to the sun gear s2, “s3”, “ca3”, and “r3” respectively correspond to the sun gear s3, the carrier ca3, and the ring gear r3 of the second differential gear device PG2. As is clear from these drawings, in FIGS. 4 to 12, the speed diagram of the second differential gear device PG2 is shown side by side on the left side of the speed diagram of the first differential gear device PG1.

また、各回転要素に対応する縦線の間隔は、第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2のそれぞれのギヤ比(サンギヤとリングギヤとの歯数比=〔サンギヤの歯数〕/〔リングギヤの歯数〕)に対応している。なお、図4〜図12の下部には、第一差動歯車装置PG1を構成する第一サンギヤs1、キャリアca1、及びリングギヤr1でなるシングルピニオン型の遊星歯車機構のギヤ比をλ1(λ1<1)として明示するとともに、第二サンギヤs2、リングギヤr1、及びキャリアca1でなるダブルピニオン型の遊星歯車機構のギヤ比をλ2(λ2<1)として明示している。また、第二差動歯車装置PG2のギヤ比をλ3(λ3<1)として明示している。また、これらの速度線図上において、「△」は入力軸I(エンジンE)の回転速度、「☆」は出力軸Oの回転速度、「○」はモータ・ジェネレータMGの回転速度、「×」は非回転部材としてのケースDcへの固定状態をそれぞれ示している。   Also, the interval between the vertical lines corresponding to each rotating element is the gear ratio of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 (the gear ratio between the sun gear and the ring gear = [the number of teeth of the sun gear]). / [Number of teeth of ring gear]). 4 to 12, the gear ratio of the single pinion type planetary gear mechanism including the first sun gear s1, the carrier ca1, and the ring gear r1 constituting the first differential gear device PG1 is shown as λ1 (λ1 <λ 1), and the gear ratio of the double pinion type planetary gear mechanism including the second sun gear s2, the ring gear r1, and the carrier ca1 is specified as λ2 (λ2 <1). The gear ratio of the second differential gear device PG2 is clearly shown as λ3 (λ3 <1). In these velocity diagrams, “Δ” represents the rotational speed of the input shaft I (engine E), “☆” represents the rotational speed of the output shaft O, “◯” represents the rotational speed of the motor / generator MG, and “× "Indicates a fixed state to the case Dc as a non-rotating member.

このハイブリッド駆動装置Hの各動作モード及び変速段は、モード・変速段選択手段39により選択され、選択された動作モード及び変速段への切り替えは、制御装置ECUからの制御指令により各摩擦係合要素C1、C2、C3、C4、B1、B2が選択的に係合又は解放されることにより行われる。なお、この際、制御装置ECUは、モータ・ジェネレータ制御手段32によるモータ・ジェネレータMGの回転速度及び出力トルクの制御、エンジン制御手段31によるエンジンEの回転速度及び出力トルクの制御等も行う。以下、各動作モード及び変速段でのハイブリッド駆動装置Hの動作状態について詳細に説明する。   Each operation mode and shift stage of the hybrid drive device H is selected by the mode / shift stage selection means 39, and switching to the selected operation mode and shift stage is performed according to each friction engagement by a control command from the control unit ECU. This is done by selectively engaging or releasing elements C1, C2, C3, C4, B1, B2. At this time, the control unit ECU also controls the rotation speed and output torque of the motor / generator MG by the motor / generator control means 32, and controls the rotation speed and output torque of the engine E by the engine control means 31. Hereinafter, the operation state of the hybrid drive device H in each operation mode and shift speed will be described in detail.

1−4.パラレルモード
次に、パラレルモードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態について、図4に基づいて説明する。パラレルモードは、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第三クラッチC3、第四クラッチC4、及び第二ブレーキB2の中のいずれか2つを選択的に係合することにより複数の変速段を切り替え可能に備え、各変速段に応じた所定の変速比で入力軸Iの回転速度を変速して出力軸Oに伝達しつつ、モータ・ジェネレータMGに力行又は発電させて車両を走行させるモードである。本実施形態においては、図3に示すように、パラレルモードは、1速段、3〜7速段、後進1速段、後進2速段の8つの変速段を切り替え可能に備えている。
1-4. Parallel Mode Next, operation states of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the parallel mode will be described with reference to FIG. In the parallel mode, a plurality of shift stages are set by selectively engaging any two of the first clutch C1, the second clutch C2, the third clutch C3, the fourth clutch C4, and the second brake B2. In this mode, the motor / generator MG powers or generates power while driving the vehicle while shifting the rotational speed of the input shaft I at a predetermined gear ratio according to each gear and transmitting it to the output shaft O. is there. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the parallel mode is provided so that eight shift speeds of the first speed, the third to seventh speed, the first reverse speed, and the second reverse speed can be switched.

図4は、パラレルモードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の速度線図である。この図4の左側の速度線図に示すように、第二差動歯車装置PG2は、パラレルモードが備える複数の変速段の全てについて共通の状態となる。すなわち、第二差動歯車装置PG2では、回転速度の順で一方側となるキャリアca3が入力軸Iと一体回転し、回転速度の順で他方側となるサンギヤs3がケースDcに固定されている。この際、エンジンEは、効率が高く排ガスの少ない状態に(一般に最適燃費特性に沿うように)維持されるよう制御されつつ要求駆動力に応じた正方向のトルクTeを出力し、このトルクTeが入力軸Iを介してキャリアca3に伝達される。そして、第二差動歯車装置PG2における、回転速度の順で中間となるリングギヤr3の回転が、第一クラッチC1の係合状態では第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に伝達され、第三クラッチC3の係合状態では第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1に伝達される。また、入力軸Iと一体回転する第二差動歯車装置PG2のキャリアca3の回転が、第二クラッチC2の係合状態では第一差動歯車装置PG1のキャリアca1に伝達され、第四クラッチC4の係合状態では第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1に伝達される。したがって、第二差動歯車装置PG2のギヤ比をλ3=0.4とすると、第一クラッチC1の係合状態では第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に、第三クラッチC3の係合状態では第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1に、それぞれ入力軸Iの回転速度は0.6倍に減速され、入力軸I(エンジンE)のトルクTeは約1.67倍に増幅されて伝達される。一方、第二クラッチC2の係合状態では入力軸Iの回転速度及びトルクTeはそのまま第一差動歯車装置PG1のキャリアca1に伝達され、第四クラッチC4の係合状態では、入力軸Iの回転速度及びトルクTeはそのまま第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1に伝達される。   FIG. 4 is a velocity diagram of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the parallel mode. As shown in the velocity diagram on the left side of FIG. 4, the second differential gear device PG <b> 2 is in a common state for all of the plurality of shift stages included in the parallel mode. That is, in the second differential gear device PG2, the carrier ca3 on one side in the order of the rotational speed rotates integrally with the input shaft I, and the sun gear s3 on the other side in the order of the rotational speed is fixed to the case Dc. . At this time, the engine E outputs a positive torque Te corresponding to the required driving force while being controlled so as to be maintained in a state where the efficiency is high and the amount of exhaust gas is low (generally along the optimum fuel consumption characteristics). Is transmitted to the carrier ca3 via the input shaft I. Then, in the second differential gear device PG2, the rotation of the ring gear r3 that is intermediate in the order of the rotational speed is transmitted to the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 in the engaged state of the first clutch C1, In the engaged state of the third clutch C3, it is transmitted to the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1. Further, the rotation of the carrier ca3 of the second differential gear device PG2 that rotates integrally with the input shaft I is transmitted to the carrier ca1 of the first differential gear device PG1 in the engaged state of the second clutch C2, and the fourth clutch C4. Is transmitted to the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1. Therefore, if the gear ratio of the second differential gear device PG2 is λ3 = 0.4, the engagement of the third clutch C3 is engaged with the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 in the engaged state of the first clutch C1. In the combined state, the rotational speed of the input shaft I is reduced to 0.6 times in the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1, and the torque Te of the input shaft I (engine E) is increased to about 1.67 times. Amplified and transmitted. On the other hand, in the engaged state of the second clutch C2, the rotational speed and torque Te of the input shaft I are transmitted as they are to the carrier ca1 of the first differential gear device PG1, and in the engaged state of the fourth clutch C4, The rotational speed and the torque Te are transmitted as they are to the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1.

また、図4の右側の速度線図に示すように、パラレルモードでは、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第三クラッチC3、第四クラッチC4、及び第二ブレーキB2の中のいずれか2つを選択的に係合することにより、第一差動歯車装置PG1の速度線図の状態が変化する。そして、第一差動歯車装置PG1と第二差動歯車装置PG2との組み合せにより、複数の変速段のそれぞれに応じた所定の変速比で、入力軸Iの回転速度を変速して出力軸Oに伝達する状態となる。これらの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の速度線図の状態は、従来の自動変速装置における対応する各変速段での速度線図の状態と基本的に同じである。但し、このパラレルモードでは、モータ・ジェネレータMGが第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1と一体回転するように駆動連結されており、このモータ・ジェネレータMGに力行又は発電させながら車両を走行させることができる点で、従来の自動変速装置とは異なっている。すなわち、このパラレルモードでは、車両の加速時等のように車両の要求駆動力に対して入力軸I(エンジンE)のトルクTeが不足する場合には、モータ・ジェネレータMGは力行して入力軸IのトルクTeをアシストすることができる。一方、車両の減速時には発電して回生制動を行うことができる。また、車両の定常走行状態であっても、バッテリ11の充電量が不足する場合には発電し、バッテリ11の充電量が一杯になった場合には力行することにより、バッテリ11の充電状態を調整することもできる。以下、パラレルモードの各変速段での第一差動歯車装置PG1の状態について、それぞれ説明する。   As shown in the speed diagram on the right side of FIG. 4, in the parallel mode, any one of the first clutch C1, the second clutch C2, the third clutch C3, the fourth clutch C4, and the second brake B2 is selected. By selectively engaging the two, the state of the velocity diagram of the first differential gear device PG1 changes. Then, by combining the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2, the rotational speed of the input shaft I is changed at a predetermined gear ratio corresponding to each of the plurality of gear speeds, and the output shaft O It will be in the state to transmit to. The states of the speed diagrams of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 are basically the same as the states of the speed diagrams at the corresponding shift stages in the conventional automatic transmission. . However, in this parallel mode, the motor / generator MG is drive-coupled so as to rotate integrally with the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1, and the vehicle travels while powering or generating power by the motor / generator MG. It is different from the conventional automatic transmission in that it can be made. That is, in this parallel mode, when the torque Te of the input shaft I (engine E) is insufficient with respect to the required driving force of the vehicle, such as when the vehicle is accelerating, the motor / generator MG powers the input shaft. I torque Te can be assisted. On the other hand, regenerative braking can be performed by generating power when the vehicle decelerates. Even when the vehicle is in a steady running state, power is generated when the amount of charge of the battery 11 is insufficient, and when the amount of charge of the battery 11 is full, powering is performed, thereby changing the state of charge of the battery 11. It can also be adjusted. Hereinafter, the state of the first differential gear device PG1 at each shift speed in the parallel mode will be described.

図3に示すように、1速段(1st)では、第一クラッチC1及び第二ブレーキB2が係合状態とされる。そして、図4に示すように、この1速段では、第一クラッチC1が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に、第二差動歯車装置PG2によって減速された入力軸I(エンジンE)の回転が伝達される。また、第二ブレーキB2が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1によって第二サンギヤs2の回転速度が減速されて出力軸Oに伝達される。すなわち、1速段では、入力軸Iの回転速度は、第二差動歯車装置PG2及び第一差動歯車装置PG1の双方によって減速されて出力軸Oに伝達される。この1速段での入力軸Iから出力軸Oまでの変速比は、パラレルモード及びエンジン走行モードの全ての変速段の中で最も変速比が大きい。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ2=0.4とすると、上記のとおり第二差動歯車装置PG2により0.6倍に減速された後の入力軸Iの回転が、更に第一差動歯車装置PG1により0.4倍に減速されて出力軸Oに伝達される。よって本例においては、1速段では、入力軸Iの回転速度は0.24倍(変速比は約4.17)に減速されて出力軸Oに伝達される。したがって、1速段では、入力軸IのトルクTeは、約4.17倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。また、1速段では、モータ・ジェネレータMGの回転速度の絶対値も減速されて出力軸Oに伝達される。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5とすると、モータ・ジェネレータMGの回転速度の絶対値が、第一差動歯車装置PG1により、0.5倍に減速されて出力軸Oに伝達される。したがって、1速段では、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgは、2倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。   As shown in FIG. 3, at the first speed (1st), the first clutch C1 and the second brake B2 are engaged. As shown in FIG. 4, at the first speed, the first clutch C1 is engaged, and as described above, the second differential gear device PG1 has the second sun gear s2 to the second differential gear PG2. The rotation of the input shaft I (engine E) decelerated by the dynamic gear device PG2 is transmitted. Further, when the second brake B2 is engaged, the rotational speed of the second sun gear s2 is reduced by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. That is, at the first speed, the rotational speed of the input shaft I is decelerated by both the second differential gear device PG2 and the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. The gear ratio from the input shaft I to the output shaft O at the first speed is the largest among all the gears in the parallel mode and the engine travel mode. Specifically, if the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ2 = 0.4, the rotation of the input shaft I after being decelerated 0.6 times by the second differential gear device PG2 as described above. Is further reduced by a factor of 0.4 by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. Therefore, in this example, at the first speed, the rotational speed of the input shaft I is reduced to 0.24 times (the transmission ratio is about 4.17) and transmitted to the output shaft O. Therefore, at the first speed, the torque Te of the input shaft I is amplified about 4.17 times and transmitted to the output shaft O. At the first speed, the absolute value of the rotational speed of the motor / generator MG is also decelerated and transmitted to the output shaft O. Specifically, if the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5, the absolute value of the rotational speed of the motor / generator MG is increased by 0.5 times by the first differential gear device PG1. Decelerated and transmitted to the output shaft O. Therefore, at the first speed, the torque Tmg of the motor / generator MG is amplified twice and transmitted to the output shaft O.

図3に示すように、3速段(3rd)では、第一クラッチC1及び第三クラッチC3が係合状態とされる。そして、図4に示すように、この3速段では、第一クラッチC1及び第三クラッチC3が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1及び第二サンギヤs2に、第二差動歯車装置PG2によって減速された入力軸I(エンジンE)の回転が伝達される。また、第一クラッチC3及び第三クラッチC3が同時に係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1の全体が一体回転する直結状態となり、第二差動歯車装置PG2によって減速された入力軸Iの回転がそのまま出力軸Oに伝達される。この3速段での入力軸Iから出力軸Oまでの変速比は、1速段及び後述するエンジン走行モードの2速段の変速比よりも小さい。具体的には、上記のとおり第二差動歯車装置PG2により0.6倍に減速された後の入力軸Iの回転が、そのまま出力軸Oに伝達される。よって本例においては、3速段では、入力軸Iの回転速度は0.6倍(変速比は約1.67)に減速されて出力軸Oに伝達される。したがって、3速段では、入力軸IのトルクTeは、約1.67倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。また、3速段では、モータ・ジェネレータMGの回転速度は同速のまま出力軸Oに伝達される。したがって、3速段では、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgも、そのまま出力軸Oに伝達される。   As shown in FIG. 3, at the third speed (3rd), the first clutch C1 and the third clutch C3 are engaged. As shown in FIG. 4, at the third speed, the first clutch C1 and the third clutch C3 are engaged, and as described above, the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1. The rotation of the input shaft I (engine E) decelerated by the second differential gear device PG2 is transmitted to the second sun gear s2. In addition, since the first clutch C3 and the third clutch C3 are simultaneously engaged, the entire first differential gear device PG1 is brought into a directly connected state, and is decelerated by the second differential gear device PG2. The rotation of the input shaft I is transmitted to the output shaft O as it is. The gear ratio from the input shaft I to the output shaft O at the third gear is smaller than the gear ratio of the first gear and the second gear of the engine running mode described later. Specifically, as described above, the rotation of the input shaft I after being decelerated 0.6 times by the second differential gear device PG2 is transmitted to the output shaft O as it is. Therefore, in this example, at the third speed, the rotational speed of the input shaft I is reduced to 0.6 times (the gear ratio is about 1.67) and transmitted to the output shaft O. Therefore, at the third speed, the torque Te of the input shaft I is amplified about 1.67 times and transmitted to the output shaft O. At the third speed, the rotation speed of the motor / generator MG is transmitted to the output shaft O while maintaining the same speed. Therefore, at the third speed, the torque Tmg of the motor / generator MG is also transmitted to the output shaft O as it is.

図3に示すように、4速段(4th)では、第一クラッチC1及び第四クラッチC4が係合状態とされる。そして、図4に示すように、この4速段では、第四クラッチC4が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1に、入力軸I(エンジンE)の回転がそのまま伝達される。また、第一クラッチC1が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1によって第一サンギヤs1の回転速度が減速されて出力軸Oに伝達される。この4速段での入力軸Iから出力軸Oまでの変速比は、3速段の変速比よりも小さい。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5、λ2=0.4とすると、入力軸Iの回転が、第一差動歯車装置PG1により約0.73倍(変速比は約1.36)に減速されて出力軸Oに伝達される。したがって、4速段では、入力軸IのトルクTeは、約1.36倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。また、4速段では、モータ・ジェネレータMGの回転速度も入力軸Iと同じ変速比で減速されて出力軸Oに伝達される。具体的には、モータ・ジェネレータMGの回転速度が、第一差動歯車装置PG1により約0.73倍に減速されて出力軸Oに伝達される。したがって、4速段では、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgは、約1.36倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。   As shown in FIG. 3, at the fourth speed (4th), the first clutch C1 and the fourth clutch C4 are engaged. As shown in FIG. 4, at the fourth speed, the fourth clutch C4 is engaged, and as described above, the input shaft I is connected to the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1. The rotation of (Engine E) is transmitted as it is. Further, when the first clutch C1 is engaged, the rotational speed of the first sun gear s1 is reduced by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. The gear ratio from the input shaft I to the output shaft O at the fourth gear is smaller than the gear ratio at the third gear. Specifically, when the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5 and λ2 = 0.4, the rotation of the input shaft I is about 0.73 times by the first differential gear device PG1. The gear ratio is reduced to about 1.36 and transmitted to the output shaft O. Therefore, at the fourth speed, the torque Te of the input shaft I is amplified about 1.36 times and transmitted to the output shaft O. At the fourth speed, the rotational speed of the motor / generator MG is also decelerated at the same speed ratio as the input shaft I and transmitted to the output shaft O. Specifically, the rotational speed of the motor / generator MG is reduced by about 0.73 times by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. Therefore, at the fourth speed, the torque Tmg of the motor / generator MG is amplified about 1.36 times and transmitted to the output shaft O.

図3に示すように、5速段(5th)では、第一クラッチC1及び第二クラッチC2が係合状態とされる。そして、図4に示すように、この5速段では、第二クラッチC2が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1のキャリアca1に、入力軸I(エンジンE)の回転がそのまま伝達される。また、第一クラッチC1が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1によってキャリアca1の回転速度が減速されて出力軸Oに伝達される。この5速段での入力軸Iから出力軸Oまでの変速比は、4速段の変速比よりも小さい。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5、λ2=0.4とすると、入力軸Iの回転が、第一差動歯車装置PG1により0.84倍(変速比は約1.19)に減速されて出力軸Oに伝達される。したがって、5速段では、入力軸IのトルクTeは、約1.19倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。また、5速段では、モータ・ジェネレータMGの回転速度も減速されて出力軸Oに伝達される。具体的には、モータ・ジェネレータMGの回転速度が、第一差動歯車装置PG1により0.64倍に減速されて出力軸Oに伝達される。したがって、5速段では、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgは、約1.57倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。   As shown in FIG. 3, at the fifth speed (5th), the first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged. As shown in FIG. 4, at the fifth speed, the second clutch C2 is engaged, and as described above, the carrier ca1 of the first differential gear device PG1 is connected to the input shaft I (engine The rotation of E) is transmitted as it is. Further, when the first clutch C1 is engaged, the rotational speed of the carrier ca1 is reduced by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. The gear ratio from the input shaft I to the output shaft O at the fifth gear is smaller than the gear ratio at the fourth gear. Specifically, if the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5 and λ2 = 0.4, the rotation of the input shaft I is 0.84 times ( The speed ratio is reduced to about 1.19) and transmitted to the output shaft O. Therefore, at the fifth speed, the torque Te of the input shaft I is amplified about 1.19 times and transmitted to the output shaft O. At the fifth speed, the rotational speed of the motor / generator MG is also reduced and transmitted to the output shaft O. Specifically, the rotational speed of the motor / generator MG is reduced to 0.64 times by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. Therefore, at the fifth speed, the torque Tmg of the motor / generator MG is amplified about 1.57 times and transmitted to the output shaft O.

図3に示すように、6速段(6th)では、第二クラッチC2及び第四クラッチC4が係合状態とされる。そして、図4に示すように、この6速段では、第二クラッチC2及び第四クラッチC4が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1及びキャリアca1に、入力軸I(エンジンE)の回転がそのまま伝達される。また、第二クラッチC2及び第四クラッチC4が同時に係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1の全体が一体回転する直結状態となり、第一差動歯車装置PG1においても入力軸Iの回転が変速されず、そのまま出力軸Oに伝達される。よって本例においては、この6速段での入力軸Iから出力軸Oまでの変速比は、5速段の変速比よりも小さく、変速比は1であり、入力軸Iの回転速度は同速のまま出力軸Oに伝達される。したがって、6速段では、入力軸IのトルクTeもそのまま出力軸Oに伝達される。また、6速段では、モータ・ジェネレータMGの回転速度も同速のまま出力軸Oに伝達される。したがって、6速段では、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgも、そのまま出力軸Oに伝達される。   As shown in FIG. 3, at the sixth speed (6th), the second clutch C2 and the fourth clutch C4 are engaged. As shown in FIG. 4, at the sixth speed, the second clutch C2 and the fourth clutch C4 are engaged, and as described above, the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1. The rotation of the input shaft I (engine E) is transmitted to the carrier ca1 as it is. Further, when the second clutch C2 and the fourth clutch C4 are engaged at the same time, the entire first differential gear device PG1 is brought into a directly connected state in which the first differential gear device PG1 rotates integrally. The rotation of I is not shifted and is transmitted to the output shaft O as it is. Therefore, in this example, the gear ratio from the input shaft I to the output shaft O at the sixth gear is smaller than the gear ratio at the fifth gear, the gear ratio is 1, and the rotational speed of the input shaft I is the same. It is transmitted to the output shaft O at a high speed. Therefore, at the sixth speed, the torque Te of the input shaft I is also transmitted to the output shaft O as it is. At the sixth speed, the rotational speed of the motor / generator MG is transmitted to the output shaft O while maintaining the same speed. Therefore, at the sixth speed, the torque Tmg of the motor / generator MG is also transmitted to the output shaft O as it is.

図3に示すように、7速段(7th)では、第二クラッチC2及び第三クラッチC3が係合状態とされる。そして、図4に示すように、この7速段では、第二クラッチC2が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1のキャリアca1に、入力軸I(エンジンE)の回転がそのまま伝達される。また、第三クラッチC3が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1によってキャリアca1の回転速度が増速されて出力軸Oに伝達される。この7速段での入力軸Iから出力軸Oまでの変速比は、6速段の変速比よりも小さい。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5とすると、入力軸Iの回転が、第一差動歯車装置PG1により1.2倍(変速比は約0.83)に増速されて出力軸Oに伝達される。したがって、7速段では、入力軸IのトルクTeは、約0.83倍に減衰されて出力軸Oに伝達される。また、7速段では、モータ・ジェネレータMGの回転速度も増速されて出力軸Oに伝達される。具体的には、モータ・ジェネレータMGの回転速度が、第一差動歯車装置PG1により2倍に増速されて出力軸Oに伝達される。したがって、7速段では、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgは、0.5倍に減衰されて出力軸Oに伝達される。   As shown in FIG. 3, at the seventh speed (7th), the second clutch C2 and the third clutch C3 are engaged. As shown in FIG. 4, at the seventh speed, the second clutch C2 is engaged, and as described above, the carrier ca1 of the first differential gear device PG1 is connected to the input shaft I (engine The rotation of E) is transmitted as it is. Further, when the third clutch C3 is engaged, the rotational speed of the carrier ca1 is increased by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. The gear ratio from the input shaft I to the output shaft O at the seventh gear is smaller than the gear ratio at the sixth gear. Specifically, assuming that the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5, the rotation of the input shaft I is 1.2 times by the first differential gear device PG1 (the transmission ratio is about 0.00). 83) and transmitted to the output shaft O. Therefore, at the seventh speed, the torque Te of the input shaft I is attenuated by about 0.83 times and transmitted to the output shaft O. At the seventh speed, the rotational speed of the motor / generator MG is also increased and transmitted to the output shaft O. Specifically, the rotational speed of the motor / generator MG is increased by a factor of two by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. Therefore, at the seventh speed, the torque Tmg of the motor / generator MG is attenuated 0.5 times and transmitted to the output shaft O.

図3に示すように、後進1速段(Rev1)では、第三クラッチC3及び第二ブレーキB2が係合状態とされる。そして、図4に示すように、この後進1速段では、第三クラッチC3が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1に、第二差動歯車装置PG2によって減速された入力軸I(エンジンE)の回転が伝達される。また、第二ブレーキB2が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1によって第一サンギヤs1の回転速度が減速されるとともに回転方向が逆転されて出力軸Oに伝達される。すなわち、後進1速段では、入力軸Iの回転速度は、第二差動歯車装置PG2及び第一差動歯車装置PG1の双方によって減速されて出力軸Oに伝達される。この後進1速段での入力軸Iから出力軸Oまでの変速比は、後進2速段の変速比よりも大きい。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5とすると、上記のとおり第二差動歯車装置PG2により0.6倍に減速された後の入力軸Iの回転が、更に第一差動歯車装置PG1により0.5倍に減速されるとともに回転方向が逆転されて出力軸Oに伝達される。よって本例においては、後進1速段では、入力軸Iの回転速度は絶対値が0.3(変速比は約3.33)倍に減速されるとともに回転方向が逆転されて出力軸Oに伝達される。したがって、後進1速段では、入力軸IのトルクTeは、約3.33倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。また、後進1速段では、モータ・ジェネレータMGの回転速度の絶対値も減速されて出力軸Oに伝達される。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5とすると、モータ・ジェネレータMGの回転速度が、第一差動歯車装置PG1により、0.5倍に減速されて出力軸Oに伝達される。したがって、後進1速段では、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgは、2倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。   As shown in FIG. 3, at the first reverse speed (Rev1), the third clutch C3 and the second brake B2 are engaged. As shown in FIG. 4, in the first reverse speed, the third clutch C3 is engaged, and as described above, the second sun gear s1 of the first differential gear device PG1 is moved to the second sun gear s1. The rotation of the input shaft I (engine E) decelerated by the differential gear device PG2 is transmitted. Further, when the second brake B2 is engaged, the rotation speed of the first sun gear s1 is reduced by the first differential gear device PG1, and the rotation direction is reversed and transmitted to the output shaft O. That is, at the first reverse speed, the rotational speed of the input shaft I is reduced by both the second differential gear device PG2 and the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. The gear ratio from the input shaft I to the output shaft O at the first reverse speed is larger than the gear ratio at the second reverse speed. Specifically, when the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5, the rotation of the input shaft I after being reduced by a factor of 0.6 by the second differential gear device PG2 as described above. However, the speed is further reduced by 0.5 times by the first differential gear device PG1 and the rotation direction is reversed and transmitted to the output shaft O. Therefore, in this example, at the first reverse speed, the rotational speed of the input shaft I is decelerated by an absolute value of 0.3 (speed ratio is about 3.33) and the rotational direction is reversed to the output shaft O. Communicated. Therefore, at the first reverse speed, the torque Te of the input shaft I is amplified about 3.33 times and transmitted to the output shaft O. At the first reverse speed, the absolute value of the rotational speed of the motor / generator MG is also decelerated and transmitted to the output shaft O. Specifically, if the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5, the rotation speed of the motor / generator MG is reduced by 0.5 times by the first differential gear device PG1. It is transmitted to the output shaft O. Accordingly, at the first reverse speed, the torque Tmg of the motor / generator MG is amplified by a factor of 2 and transmitted to the output shaft O.

図3に示すように、後進2速段(Rev2)では、第四クラッチC4及び第二ブレーキB2が係合状態とされる。そして、図4に示すように、この後進2速段では、第四クラッチC4が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1に、入力軸I(エンジンE)の回転がそのまま伝達される。また、第二ブレーキB2が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1によって第一サンギヤs1の回転速度が減速されるとともに回転方向が逆転されて出力軸Oに伝達される。この後進2速段での入力軸Iから出力軸Oまでの変速比は、後進1速段の変速比よりも小さい。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5とすると、入力軸Iの回転が、第一差動歯車装置PG1により0.5倍(変速比は2)に減速されるとともに回転方向が逆転されて出力軸Oに伝達される。したがって、後進2速段では、入力軸IのトルクTeは、2倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。また、後進2速段では、モータ・ジェネレータMGの回転速度の絶対値も減速されて出力軸Oに伝達される。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5とすると、モータ・ジェネレータMGの回転速度が、第一差動歯車装置PG1により、0.5倍に減速されて出力軸Oに伝達される。したがって、後進2速段では、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgは、2倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。   As shown in FIG. 3, at the second reverse speed (Rev2), the fourth clutch C4 and the second brake B2 are engaged. As shown in FIG. 4, in the second reverse speed, the fourth clutch C4 is engaged, and as described above, the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 is connected to the input shaft. The rotation of I (engine E) is transmitted as it is. Further, when the second brake B2 is engaged, the rotation speed of the first sun gear s1 is reduced by the first differential gear device PG1, and the rotation direction is reversed and transmitted to the output shaft O. The gear ratio from the input shaft I to the output shaft O at the second reverse speed is smaller than the gear ratio at the first reverse speed. Specifically, if the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5, the rotation of the input shaft I is multiplied by 0.5 (the gear ratio is 2) by the first differential gear device PG1. The speed is reduced and the rotation direction is reversed and transmitted to the output shaft O. Therefore, at the second reverse speed, the torque Te of the input shaft I is amplified by a factor of 2 and transmitted to the output shaft O. At the second reverse speed, the absolute value of the rotational speed of the motor / generator MG is also decelerated and transmitted to the output shaft O. Specifically, if the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5, the rotation speed of the motor / generator MG is reduced by 0.5 times by the first differential gear device PG1. It is transmitted to the output shaft O. Therefore, at the second reverse speed, the torque Tmg of the motor / generator MG is amplified by a factor of 2 and transmitted to the output shaft O.

以上に説明したように、パラレルモードは、入力軸I(エンジンE)のトルクTeを各変速段に応じた変速比で変速して出力軸Oに伝達しつつ、必要に応じてモータ・ジェネレータMGに力行させて入力軸IのトルクTeをアシストし、或いはモータ・ジェネレータMGに発電させて回生制動やバッテリの充電等を行うことができる。したがって、このパラレルモードは、後述する電動走行モードや第一無段変速モードにより車両を発進させた後の中〜高速走行時等に使用されるモードとして適している。このパラレルモードにおける第一クラッチC1が係合状態とされる変速段である1速段及び3〜5速段の状態から、第一クラッチC1以外の摩擦係合要素を解放することにより、第一無段変速モードに移行することができる。また、このパラレルモードにおける第二クラッチC2が係合状態とされる変速段である5〜7速段の状態から、第二クラッチC2以外の摩擦係合要素を解放することにより、第二無段変速モードに移行することができる。また、パラレルモードの1速段、後進1速段、又は後進2速段の状態から、第二ブレーキB2以外の摩擦係合要素を解放することにより、電動走行モードに移行することができる。   As described above, in the parallel mode, the torque Te of the input shaft I (engine E) is shifted at a gear ratio corresponding to each gear and transmitted to the output shaft O, and the motor / generator MG is used as necessary. To assist the torque Te of the input shaft I, or cause the motor / generator MG to generate electric power for regenerative braking, battery charging, or the like. Therefore, this parallel mode is suitable as a mode used during medium to high speed driving after the vehicle is started in the electric driving mode and the first continuously variable transmission mode described later. By releasing the frictional engagement elements other than the first clutch C1 from the state of the first speed and the third to fifth speeds, which are the shift speeds at which the first clutch C1 is engaged in the parallel mode, Transition to the continuously variable transmission mode is possible. Further, by releasing the frictional engagement elements other than the second clutch C2 from the state of the fifth to seventh speed, which is the shift speed at which the second clutch C2 is engaged in this parallel mode, The shift mode can be entered. Moreover, it is possible to shift to the electric travel mode by releasing the friction engagement elements other than the second brake B2 from the state of the first speed in the parallel mode, the first reverse speed, or the second reverse speed.

1−5.エンジン走行モード
次に、エンジン走行モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態について、図5に基づいて説明する。エンジン走行モードは、第一ブレーキB1を係合してモータ・ジェネレータMGの回転を停止させ、入力軸Iのトルクを出力軸Oに伝達して車両を走行させるモードである。本実施形態においては、図3に示すように、エンジン走行モードは、第一ブレーキB1を係合するとともに、第一クラッチC1及び第二クラッチC2のいずれかを選択的に係合することにより、2速段及び8速段の2つの変速段を切り替え可能に備えている。そして、これら2つの変速段のうち、2速段は入力軸Iの回転速度を減速して出力軸Oに伝達する減速段となっており、8速段は、入力軸Iの回転速度を増速して出力軸Oに伝達する増速段となっている。
1-5. Engine Travel Mode Next, operation states of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the engine travel mode will be described with reference to FIG. The engine travel mode is a mode in which the first brake B1 is engaged to stop the rotation of the motor / generator MG, and the torque of the input shaft I is transmitted to the output shaft O to travel the vehicle. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the engine running mode is such that the first brake B1 is engaged and the first clutch C1 and the second clutch C2 are selectively engaged, Two gear stages, the second speed stage and the eighth speed stage, are provided so as to be switchable. Of these two shift speeds, the second speed stage is a speed reduction stage that reduces the rotational speed of the input shaft I and transmits it to the output shaft O, and the eighth speed stage increases the rotational speed of the input shaft I. It is a speed increasing stage that transmits to the output shaft O at high speed.

図5は、エンジン走行モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の速度線図である。この図5の左側の速度線図に示すように、第二差動歯車装置PG2は、エンジン走行モードの複数(2つ)の変速段について共通の状態であって、上述したパラレルモードとも共通の状態となる。すなわち、第二差動歯車装置PG2は、パラレルモード及びエンジン走行モードの2つのモードが備える全ての変速段について共通の状態となる。そして、第二差動歯車装置PG2における、回転速度の順で中間となるリングギヤr3の回転が、第一クラッチC1の係合状態では第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に伝達される。また、入力軸Iと一体回転する第二差動歯車装置PG2のキャリアca3の回転が、第二クラッチC2の係合状態では第一差動歯車装置PG1のキャリアca1に伝達される。したがって、第二差動歯車装置PG2のギヤ比をλ3=0.4とすると、第一クラッチC1の係合状態では第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に入力軸Iの回転速度は0.6倍に減速され、入力軸I(エンジンE)のトルクTeは約1.67倍に増幅されて伝達される。一方、第二クラッチC2の係合状態では入力軸Iの回転速度及びトルクTeはそのまま第一差動歯車装置PG1のキャリアca1に伝達される。   FIG. 5 is a velocity diagram of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the engine running mode. As shown in the velocity diagram on the left side of FIG. 5, the second differential gear device PG2 is in a common state for a plurality of (two) gear speeds in the engine travel mode, and is also common to the parallel mode described above. It becomes a state. In other words, the second differential gear device PG2 is in a common state for all the shift stages included in the two modes of the parallel mode and the engine running mode. Then, the rotation of the ring gear r3 that is intermediate in the order of the rotation speed in the second differential gear device PG2 is transmitted to the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 when the first clutch C1 is engaged. . The rotation of the carrier ca3 of the second differential gear device PG2 that rotates integrally with the input shaft I is transmitted to the carrier ca1 of the first differential gear device PG1 when the second clutch C2 is engaged. Therefore, if the gear ratio of the second differential gear device PG2 is λ3 = 0.4, the rotational speed of the input shaft I is equal to the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 when the first clutch C1 is engaged. The speed Te is reduced by 0.6 times, and the torque Te of the input shaft I (engine E) is amplified by about 1.67 times and transmitted. On the other hand, in the engaged state of the second clutch C2, the rotational speed and torque Te of the input shaft I are transmitted as they are to the carrier ca1 of the first differential gear device PG1.

また、図5の右側の速度線図に示すように、エンジン走行モードでは、第一ブレーキB1を係合するとともに、第一クラッチC1及び第二クラッチC2のいずれかを選択的に係合することにより、第一差動歯車装置PG1の速度線図の状態が変化する。そして、第一差動歯車装置PG1と第二差動歯車装置PG2との組み合せにより、複数(2つ)の変速段のそれぞれに応じた所定の変速比で、入力軸Iの回転速度を変速して出力軸Oに伝達する状態となる。このエンジン走行モードでは、モータ・ジェネレータMGのロータRoが第一ブレーキB1によりケースDcに固定された状態となり、モータ・ジェネレータMGが動作しない。したがって、このエンジン走行モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の速度線図の状態は、従来の自動変速装置における対応する各変速段での速度線図の状態と同じである。以下、エンジン走行モードの各変速段での第一差動歯車装置PG1の状態について、それぞれ説明する。   Further, as shown in the speed diagram on the right side of FIG. 5, in the engine running mode, the first brake B1 is engaged and either the first clutch C1 or the second clutch C2 is selectively engaged. As a result, the state of the velocity diagram of the first differential gear device PG1 changes. Then, by combining the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2, the rotational speed of the input shaft I is changed at a predetermined gear ratio corresponding to each of a plurality of (two) gear stages. Thus, the state is transmitted to the output shaft O. In this engine running mode, the rotor Ro of the motor / generator MG is fixed to the case Dc by the first brake B1, and the motor / generator MG does not operate. Therefore, the state of the speed diagram of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in this engine travel mode is the same as the state of the speed diagram at each corresponding gear stage in the conventional automatic transmission. The same. Hereinafter, the state of the first differential gear device PG1 at each gear position in the engine travel mode will be described.

図3に示すように、2速段(2nd)では、第一ブレーキB1及び第一クラッチC1が係合状態とされる。そして、図5に示すように、この2速段では、第一クラッチC1が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に、第二差動歯車装置PG2によって減速された入力軸I(エンジンE)の回転が伝達される。また、第一ブレーキB1が係合状態とされることにより、モータ・ジェネレータMGの回転が停止されるとともに、第一差動歯車装置PG1によって第二サンギヤs2の回転速度が減速されて出力軸Oに伝達される。すなわち、2速段では、入力軸Iの回転速度は、第二差動歯車装置PG2及び第一差動歯車装置PG1の双方によって減速されて出力軸Oに伝達される。この2速段での入力軸Iから出力軸Oまでの変速比は、パラレルモードの1速段の変速比よりも小さい。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5、λ2=0.4とすると、上記のとおり第二差動歯車装置PG2により0.6倍に減速された後の入力軸Iの回転が、更に第一差動歯車装置PG1により約0.67倍に減速されて出力軸Oに伝達される。よって本例においては、2速段では、入力軸Iの回転速度は0.4倍(変速比は2.5)に減速されて出力軸Oに伝達される。したがって、2速段では、入力軸IのトルクTeは、2.5倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。   As shown in FIG. 3, at the second speed (2nd), the first brake B1 and the first clutch C1 are engaged. Then, as shown in FIG. 5, at the second speed, the first clutch C1 is engaged, and as described above, the second differential gear device PG1 has the second difference in the second sun gear s2. The rotation of the input shaft I (engine E) decelerated by the dynamic gear device PG2 is transmitted. Further, when the first brake B1 is engaged, the rotation of the motor / generator MG is stopped, and the rotation speed of the second sun gear s2 is reduced by the first differential gear device PG1, so that the output shaft O Is transmitted to. That is, at the second speed, the rotational speed of the input shaft I is decelerated by both the second differential gear device PG2 and the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. The gear ratio from the input shaft I to the output shaft O at the second gear is smaller than the gear ratio of the first gear in the parallel mode. Specifically, when the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5 and λ2 = 0.4, after being reduced by a factor of 0.6 by the second differential gear device PG2 as described above. The rotation of the input shaft I is further reduced by about 0.67 times by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. Therefore, in this example, at the second speed, the rotational speed of the input shaft I is reduced to 0.4 times (transmission ratio is 2.5) and transmitted to the output shaft O. Therefore, at the second speed, the torque Te of the input shaft I is amplified 2.5 times and transmitted to the output shaft O.

図3に示すように、8速段(8th)では、第一ブレーキB1及び第二クラッチC2が係合状態とされる。そして、図5に示すように、この8速段では、第二クラッチC2が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1のキャリアca1に、入力軸I(エンジンE)の回転がそのまま伝達される。また、第一ブレーキB1が係合状態とされることにより、モータ・ジェネレータMGの回転が停止されるとともに、第一差動歯車装置PG1によってキャリアca1の回転速度が増速されて出力軸Oに伝達される。この8速段での入力軸Iから出力軸Oまでの変速比は、パラレルモードの7速段の変速比よりも小さい。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5とすると、入力軸Iの回転が、第一差動歯車装置PG1により1.5倍(変速比は約0.67)に増速されて出力軸Oに伝達される。したがって、8速段では、入力軸IのトルクTeは、約0.67倍に減衰されて出力軸Oに伝達される。   As shown in FIG. 3, at the eighth speed (8th), the first brake B1 and the second clutch C2 are engaged. As shown in FIG. 5, at the eighth speed, the second clutch C2 is engaged, and as described above, the carrier ca1 of the first differential gear device PG1 is connected to the input shaft I (engine The rotation of E) is transmitted as it is. In addition, when the first brake B1 is engaged, the rotation of the motor / generator MG is stopped, and the rotation speed of the carrier ca1 is increased by the first differential gear device PG1 to the output shaft O. Communicated. The gear ratio from the input shaft I to the output shaft O at the eighth gear is smaller than the gear ratio at the seventh gear in the parallel mode. Specifically, assuming that the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5, the rotation of the input shaft I is 1.5 times by the first differential gear device PG1 (the gear ratio is about 0.00). 67) and transmitted to the output shaft O. Therefore, at the eighth speed, the torque Te of the input shaft I is attenuated by about 0.67 times and transmitted to the output shaft O.

以上に説明したように、エンジン走行モードは、モータ・ジェネレータMGの回転を停止させ、入力軸I(エンジンE)のトルクTeのみを各変速段に応じた変速比で変速して出力軸Oに伝達して車両を走行させることができる。したがって、このエンジン走行モードは、高速巡航時等のモータ・ジェネレータMGによるアシストや回生制動の必要が少ない走行状態で使用されるモードとして適している。すなわち、このエンジン走行モードでは、エンジンEのみによって車両を走行させることができるので、モータ・ジェネレータMGを駆動することにより生じるエネルギー損失を抑制できる。特に、エンジン走行モードの8速段は、入力軸I(エンジンE)の回転速度を増速して出力軸Oに伝達するため、エンジンEの回転速度を低く抑えることができる。したがって、高速巡航時に効率的に車両を走行させ、燃費を向上させることが可能となる。このエンジン走行モードの2速段の状態から、第一クラッチC1以外の摩擦係合要素である第一ブレーキB1を解放することにより、第一無段変速モードに移行することができる。また、このエンジン走行モードの8速段の状態から、第二クラッチC2以外の摩擦係合要素である第一ブレーキB1を解放することにより、第二無段変速モードに移行することができる。   As described above, in the engine running mode, the rotation of the motor / generator MG is stopped, and only the torque Te of the input shaft I (engine E) is shifted at a gear ratio corresponding to each gear stage to the output shaft O. The vehicle can be run by transmission. Therefore, this engine travel mode is suitable as a mode used in a travel state in which there is little need for assistance or regenerative braking by the motor / generator MG during high-speed cruise or the like. That is, in this engine travel mode, the vehicle can be traveled only by the engine E, so that energy loss caused by driving the motor / generator MG can be suppressed. In particular, since the eighth speed in the engine running mode increases the rotational speed of the input shaft I (engine E) and transmits it to the output shaft O, the rotational speed of the engine E can be kept low. Therefore, it is possible to efficiently drive the vehicle during high-speed cruising and improve fuel efficiency. By releasing the first brake B1, which is a friction engagement element other than the first clutch C1, from the state of the second speed in the engine running mode, it is possible to shift to the first continuously variable transmission mode. Further, by releasing the first brake B1, which is a friction engagement element other than the second clutch C2, from the state of the eighth speed in the engine running mode, it is possible to shift to the second continuously variable transmission mode.

1−6.電動走行モード
次に、電動走行モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態について、図6に基づいて説明する。電動走行モードは、第二ブレーキB2を係合するとともに入力軸Iを出力軸Oから切り離した状態で、モータ・ジェネレータMGのトルクを出力軸Oに伝達して車両を走行させるモードである。その際、モータ・ジェネレータMGに力行又は発電させることにより、エンジンEの停止状態でモータ・ジェネレータMGのトルクを出力軸Oに伝達して車両を走行させることができる。本実施形態においては、図3に示すように、電動走行モードでは、基本的には第二ブレーキB2のみが係合される。本実施形態においては、この第二ブレーキB2は、上述したように、いわゆるノーマルクローズ方式の摩擦係合要素とされている。よって、機械式オイルポンプ14及び電動オイルポンプ15が駆動していない状態においても第二ブレーキB2を係合状態に維持することができ、例えば車両が停止した状態から電動オイルポンプ15を駆動することなく、電動走行モードで容易に車両を発進させることができる。また、このように電動オイルポンプ15の駆動時間を節約することで、電動オイルポンプ15を駆動するための電動モータ(不図示)の長寿命化を図ることができるようになっている。
1-6. Electric travel mode Next, the operation states of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the electric travel mode will be described with reference to FIG. The electric travel mode is a mode in which the vehicle travels by transmitting the torque of the motor / generator MG to the output shaft O in a state where the second brake B2 is engaged and the input shaft I is disconnected from the output shaft O. At that time, by causing the motor / generator MG to power or generate electric power, the torque of the motor / generator MG can be transmitted to the output shaft O while the engine E is stopped, and the vehicle can travel. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, basically only the second brake B2 is engaged in the electric travel mode. In the present embodiment, the second brake B2 is a so-called normally closed friction engagement element as described above. Therefore, the second brake B2 can be maintained in the engaged state even when the mechanical oil pump 14 and the electric oil pump 15 are not driven. For example, the electric oil pump 15 is driven from a state where the vehicle is stopped. The vehicle can be started easily in the electric travel mode. Further, by saving the driving time of the electric oil pump 15 in this way, it is possible to extend the life of an electric motor (not shown) for driving the electric oil pump 15.

電動走行モードからエンジンEを始動してパラレルモードに移行する場合には、モータ・ジェネレータMGが回転している状態で、車両の進行方向に応じて、複数の係合要素のうちの一つ、具体的には、第一クラッチC1又は第三クラッチC3を係合状態とすることにより、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgを入力軸Iに伝達してエンジンEを始動させることができる。図3における「破線の丸印」は、このようなエンジンEの始動を行うために係合される摩擦係合要素を示している。なお、エンジンEを始動させるためのスタータを別途設け、当該スタータでエンジンEを始動させる構成としても良い。このようにすれば、エンジンEの駆動力により機械式オイルポンプ14を駆動して油圧を発生させ、所定の摩擦係合要素を係合状態としてモード変更を行うことができる。その場合には、電動オイルポンプ15を廃止することも可能となる。   When starting the engine E from the electric travel mode and shifting to the parallel mode, the motor / generator MG is rotating, and one of a plurality of engagement elements according to the traveling direction of the vehicle, Specifically, the engine E can be started by transmitting the torque Tmg of the motor / generator MG to the input shaft I by engaging the first clutch C1 or the third clutch C3. A “dashed circle” in FIG. 3 indicates a friction engagement element that is engaged to start the engine E as described above. In addition, it is good also as a structure which provides the starter for starting the engine E separately, and starts the engine E with the said starter. In this manner, the mechanical oil pump 14 is driven by the driving force of the engine E to generate hydraulic pressure, and the mode can be changed with the predetermined friction engagement element engaged. In that case, the electric oil pump 15 can be eliminated.

図6は、電動走行モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の速度線図である。この図において一点鎖線は出力軸Oの回転速度がゼロの状態(すなわち車両の停止状態)での第一差動歯車装置PG1の速度線図を示し、実線は一点鎖線の状態よりも出力軸Oの回転速度が高い(すなわち車速が高い)状態であって、車両の前進時及び後進時のそれぞれにおける第一差動歯車装置PG1の速度線図を示している。この図6の左側の速度線図に示すように、電動走行モードでは、基本的に第二差動歯車装置PG2は第一差動歯車装置PG1の各回転要素から分離された状態となり、エンジンEは停止されて入力軸Iの回転速度はゼロとなる。   FIG. 6 is a velocity diagram of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the electric travel mode. In this figure, the alternate long and short dash line shows a speed diagram of the first differential gear device PG1 in a state where the rotational speed of the output shaft O is zero (that is, the vehicle is stopped), and the solid line shows the output shaft O more than the state of the dashed dotted line. Is a speed diagram of the first differential gear device PG1 in a state where the rotational speed of the vehicle is high (that is, the vehicle speed is high) and the vehicle is moving forward and backward. As shown in the velocity diagram on the left side of FIG. 6, in the electric travel mode, the second differential gear device PG2 is basically separated from the rotating elements of the first differential gear device PG1, and the engine E Is stopped and the rotation speed of the input shaft I becomes zero.

また、図6の右側の速度線図に示すように、電動走行モードでは、第一差動歯車装置PG1により、モータ・ジェネレータMGの回転速度が減速されるとともに、トルクTmgが増幅されて出力軸Oに伝達される。すなわち、この電動走行モードでは、第一差動歯車装置PG1は、第一サンギヤs1、キャリアca1、及びリングギヤr1でなるシングルピニオン型の遊星歯車機構のみが機能する状態となる。そして、この遊星歯車機構における、回転速度の順で一方側となる第一サンギヤs1にモータ・ジェネレータMGが駆動連結され、回転速度の順で他方側となるリングギヤr1に出力軸Oが駆動連結され、回転速度の順で中間となるキャリアca1が第二ブレーキB2によりケースDcに固定される。これにより、モータ・ジェネレータMGの回転方向が逆転されて出力軸Oに伝達される。したがって、モータ・ジェネレータMGが負方向のトルクTmgを出力し、回転速度が負(回転方向が負)となった状態で、出力軸Oは回転速度が正(回転方向が正)となり、車両が前進する。一方、モータ・ジェネレータMGが正方向のトルクTmgを出力し、回転速度が正(回転方向が正)となった状態で、出力軸Oは回転速度が負(回転方向が負)となり、車両が後進する。このように、本実施形態においては、電動走行モードは、モータ・ジェネレータMGのトルクTmg及び回転速度の向きに応じて、前進走行モード及び後進走行モードの双方を備えている。またこの際、第一差動歯車装置PG1のギヤ比λ1に応じて、モータ・ジェネレータMGの回転速度が減速されるとともに、トルクTmgが増幅されて出力軸Oに伝達される。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5とすると、モータ・ジェネレータMGの回転速度の絶対値が、第一差動歯車装置PG1により、0.5倍に減速されて出力軸Oに伝達される。したがって、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgは、2倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。   Further, as shown in the speed diagram on the right side of FIG. 6, in the electric travel mode, the first differential gear device PG1 reduces the rotational speed of the motor / generator MG and amplifies the torque Tmg to output the output shaft. To O. That is, in this electric travel mode, the first differential gear device PG1 is in a state where only the single pinion type planetary gear mechanism including the first sun gear s1, the carrier ca1, and the ring gear r1 functions. In this planetary gear mechanism, the motor / generator MG is drivingly connected to the first sun gear s1 on one side in the order of rotational speed, and the output shaft O is drivingly connected to the ring gear r1 on the other side in order of rotational speed. The carrier ca1 that is intermediate in the order of the rotation speed is fixed to the case Dc by the second brake B2. As a result, the rotation direction of the motor / generator MG is reversed and transmitted to the output shaft O. Therefore, in a state where the motor / generator MG outputs the torque Tmg in the negative direction and the rotational speed is negative (the rotational direction is negative), the output shaft O has a positive rotational speed (the rotational direction is positive), and the vehicle Advance. On the other hand, when the motor / generator MG outputs the torque Tmg in the positive direction and the rotational speed is positive (the rotational direction is positive), the output shaft O has a negative rotational speed (the rotational direction is negative), and the vehicle Go backwards. Thus, in the present embodiment, the electric travel mode includes both the forward travel mode and the reverse travel mode according to the torque Tmg and the rotational speed direction of the motor / generator MG. At this time, the rotational speed of the motor / generator MG is reduced according to the gear ratio λ1 of the first differential gear device PG1, and the torque Tmg is amplified and transmitted to the output shaft O. Specifically, if the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5, the absolute value of the rotational speed of the motor / generator MG is increased by 0.5 times by the first differential gear device PG1. Decelerated and transmitted to the output shaft O. Therefore, the torque Tmg of the motor / generator MG is amplified twice and transmitted to the output shaft O.

この電動走行モードでは、車両の要求駆動力に応じてモータ・ジェネレータMGに力行又は発電を行わせる。すなわち、車両の加速時や定常走行時には、モータ・ジェネレータMGは力行してトルクTmgを出力軸Oに伝達することにより車両を走行させる。一方、車両の減速時には、モータ・ジェネレータMGは、車両の慣性により回転させられる出力軸Oのトルクの向きとは反対方向のトルクを発生させて発電を行うことにより、回生制動を行って車両を減速させる。以上に説明したように、電動走行モードは、エンジンEを停止した状態で、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgのみによって車両を走行させることができる。したがって、この電動走行モードは、車両の発進時、バッテリ11の充電量に余裕がある状態での低速走行時、或いは車両の走行中に減速を行う場合であってエンジンEを停止して高効率の回生制動を行う時等に使用されるモードとして適している。なお、パラレルモード又はエンジン走行モードで走行中に減速する際に、エンジンEを停止して電動走行モードに移行し、高効率で回生制動を行うための動作については、後で図11及び図12に基づいて詳細に説明する。   In this electric travel mode, the motor / generator MG is caused to perform power running or power generation according to the required driving force of the vehicle. That is, at the time of acceleration of the vehicle or steady running, the motor / generator MG powers the vehicle to transmit the torque Tmg to the output shaft O, thereby driving the vehicle. On the other hand, at the time of deceleration of the vehicle, the motor / generator MG performs regenerative braking by generating torque in a direction opposite to the direction of the torque of the output shaft O that is rotated by the inertia of the vehicle, thereby regenerating the vehicle. Decelerate. As described above, in the electric travel mode, the vehicle can be traveled only by the torque Tmg of the motor / generator MG while the engine E is stopped. Therefore, this electric travel mode is for high efficiency by stopping the engine E when starting the vehicle, when traveling at a low speed with a sufficient charge amount of the battery 11, or when decelerating while the vehicle is traveling. This mode is suitable for regenerative braking. In addition, when decelerating during traveling in the parallel mode or the engine traveling mode, the operation for stopping the engine E and shifting to the electric traveling mode and performing regenerative braking with high efficiency will be described later with reference to FIGS. This will be described in detail based on the above.

また、この電動走行モードでは、車両の進行方向に応じて、第一クラッチC1又は第三クラッチC3を係合状態とすることにより、エンジンEを始動してパラレルモードに移行することができる。具体的には、電動走行モードでモータ・ジェネレータMGが入力軸Iの回転方向に対して反対方向に回転している前進状態では、第一クラッチC1が係合状態とされることにより、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgを入力軸Iに伝達してエンジンEを始動させることができる。すなわち、車両が前進している状態で第一クラッチC1を係合状態とすれば、第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3が第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2と一体回転する状態となるため、入力軸I及びエンジンEがモータ・ジェネレータMGのトルクTmgにより正方向に回転させられ、エンジンEを始動させることができる。このように、第二ブレーキB2が係合状態とされる電動走行モードにおいて、第一クラッチC1を係合状態とすると、パラレルモードの1速段に移行することができる(図3及び図4参照)。   Moreover, in this electric travel mode, the engine E can be started and it can transfer to parallel mode by making the 1st clutch C1 or the 3rd clutch C3 into an engagement state according to the advancing direction of a vehicle. Specifically, in the forward traveling state in which the motor / generator MG rotates in the direction opposite to the rotation direction of the input shaft I in the electric travel mode, the first clutch C1 is engaged, The engine T can be started by transmitting the torque Tmg of the generator MG to the input shaft I. That is, when the first clutch C1 is engaged while the vehicle is moving forward, the ring gear r3 of the second differential gear device PG2 rotates integrally with the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1. Therefore, the input shaft I and the engine E are rotated in the positive direction by the torque Tmg of the motor / generator MG, and the engine E can be started. As described above, in the electric travel mode in which the second brake B2 is engaged, when the first clutch C1 is engaged, it is possible to shift to the first speed of the parallel mode (see FIGS. 3 and 4). ).

ここで、第一クラッチC1を係合してエンジンEを始動させるタイミングは、バッテリ11の充電量等に応じて設定することができる。したがって、電動走行モードでしばらく走行してからエンジンEを始動する場合には、電動走行モードによる前進中に第一クラッチC1を滑らせながら係合することにより、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2の回転速度に合わせて第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3の回転速度を上昇させることができる。これにより、第二差動歯車装置PG2のキャリアca3と一体回転する入力軸I及びエンジンEの回転速度を上昇させてエンジンEを始動させることができる。一方、電動走行モードで発進してすぐにエンジンEを始動する場合には、出力軸Oの回転速度がゼロの状態(すなわち車両の停止状態)から第一クラッチC1を係合状態としたまま、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgを出力軸Oに伝達して車両を走行させる。これにより、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2の回転速度を上昇させることができるので、これと一体回転する第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3の回転速度を上昇させ、第二差動歯車装置PG2のキャリアca3と一体回転する入力軸I及びエンジンEの回転速度を上昇させてエンジンEを始動させることができる。いずれの場合にも、エンジンの回転速度が一定値以上(例えば500rpm以上)となったときにエンジンを始動させることができる。   Here, the timing for starting the engine E by engaging the first clutch C <b> 1 can be set according to the charge amount of the battery 11 or the like. Therefore, when starting the engine E after traveling for a while in the electric travel mode, the first clutch C1 of the first differential gear device PG1 is engaged by sliding the first clutch C1 during forward movement in the electric travel mode. The rotational speed of the ring gear r3 of the second differential gear device PG2 can be increased in accordance with the rotational speed of the two sun gear s2. Thus, the engine E can be started by increasing the rotational speed of the input shaft I and the engine E that rotate integrally with the carrier ca3 of the second differential gear device PG2. On the other hand, when the engine E is started immediately after starting in the electric travel mode, the first clutch C1 is kept engaged from the state where the rotational speed of the output shaft O is zero (that is, the vehicle is stopped) The vehicle travels by transmitting torque Tmg of motor generator MG to output shaft O. As a result, the rotational speed of the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 can be increased, so that the rotational speed of the ring gear r3 of the second differential gear device PG2 that rotates integrally with the first sun gear PG2 is increased. The engine E can be started by increasing the rotational speed of the input shaft I and the engine E that rotate integrally with the carrier ca3 of the differential gear device PG2. In any case, the engine can be started when the rotational speed of the engine becomes a certain value or more (for example, 500 rpm or more).

また、電動走行モードでモータ・ジェネレータMGが入力軸Iの回転方向と同じ方向に回転している後進状態では、第三クラッチC3が係合状態とされることにより、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgを入力軸Iに伝達してエンジンEを始動させることができる。すなわち、車両が後進している状態で第三クラッチC3を係合状態とすれば、第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3が第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1と一体回転する状態となるため、入力軸I及びエンジンEがモータ・ジェネレータMGのトルクTmgにより正方向に回転させられ、エンジンEを始動させることができる。このように、第二ブレーキB2が係合状態とされる電動走行モードにおいて、第三クラッチC3を係合状態とすると、パラレルモードの後進1速段に移行することができる(図3及び図4参照)。   In the reverse traveling state in which the motor / generator MG rotates in the same direction as the rotation direction of the input shaft I in the electric travel mode, the torque Tmg of the motor / generator MG is brought about by engaging the third clutch C3. Can be transmitted to the input shaft I to start the engine E. That is, when the third clutch C3 is engaged while the vehicle is moving backward, the ring gear r3 of the second differential gear device PG2 rotates integrally with the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1. Therefore, the input shaft I and the engine E are rotated in the positive direction by the torque Tmg of the motor / generator MG, and the engine E can be started. Thus, in the electric travel mode in which the second brake B2 is in the engaged state, when the third clutch C3 is in the engaged state, it is possible to shift to the first reverse speed of the parallel mode (FIGS. 3 and 4). reference).

ここで、第三クラッチC3を係合してエンジンEを始動させるタイミングは、バッテリ11の充電量等に応じて設定することができる。したがって、電動走行モードでしばらく走行してからエンジンEを始動する場合には、電動走行モードによる後進中に第三クラッチC3を滑らせながら係合することにより、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1の回転速度に合わせて第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3の回転速度を上昇させることができる。これにより、第二差動歯車装置PG2のキャリアca3と一体回転する入力軸I及びエンジンEの回転速度を上昇させてエンジンEを始動させることができる。一方、電動走行モードで発進してすぐにエンジンEを始動する場合には、出力軸Oの回転速度がゼロの状態(すなわち車両の停止状態)から第三クラッチC3を係合状態としたまま、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgを出力軸Oに伝達して車両を走行させる。これにより、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1の回転速度を上昇させることができるので、これと一体回転する第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3の回転速度を上昇させ、第二差動歯車装置PG2のキャリアca3と一体回転する入力軸I及びエンジンEの回転速度を上昇させてエンジンEを始動させることができる。いずれの場合にも、エンジンの回転速度が一定値以上(例えば500rpm以上)となったときにエンジンを始動させることができる。なお、図3には示していないが、第三クラッチC3に代えて、第四クラッチC4を係合することによっても同様にエンジンEを始動させることができる。この場合、エンジンEの始動後はパラレルモードの後進2速段に移行することになる。   Here, the timing of starting the engine E by engaging the third clutch C3 can be set according to the charge amount of the battery 11, and the like. Therefore, when starting the engine E after traveling for a while in the electric travel mode, the first differential gear device PG1 of the first differential gear device PG1 is engaged by sliding and engaging the third clutch C3 during reverse travel in the electric travel mode. The rotational speed of the ring gear r3 of the second differential gear device PG2 can be increased in accordance with the rotational speed of the one sun gear s1. Thus, the engine E can be started by increasing the rotational speed of the input shaft I and the engine E that rotate integrally with the carrier ca3 of the second differential gear device PG2. On the other hand, when the engine E is started immediately after starting in the electric travel mode, the third clutch C3 remains engaged from the state where the rotational speed of the output shaft O is zero (that is, the vehicle is stopped) The vehicle travels by transmitting torque Tmg of motor generator MG to output shaft O. As a result, the rotational speed of the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 can be increased, so that the rotational speed of the ring gear r3 of the second differential gear device PG2 that rotates integrally with the first sun gear s1 can be increased. The engine E can be started by increasing the rotational speed of the input shaft I and the engine E that rotate integrally with the carrier ca3 of the differential gear device PG2. In any case, the engine can be started when the rotational speed of the engine becomes a certain value or more (for example, 500 rpm or more). Although not shown in FIG. 3, the engine E can be similarly started by engaging the fourth clutch C4 instead of the third clutch C3. In this case, after the engine E is started, the second reverse speed of the parallel mode is shifted to.

1−7.無段変速モード
次に、無段変速モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態について、図7及び図8に基づいて説明する。無段変速モードは、第一差動歯車装置PG1の第四回転要素である第二サンギヤs2及び第二回転要素であるキャリアca1のいずれか一方に入力軸I(エンジンE)のトルクが入力された状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクを制御することにより、入力軸Iの回転速度を無段階に変速して出力軸Oに伝達するモードである。このような無段変速モードとして、本実施形態においては、第一無段変速モード及び第二無段変速モードの2つのモードを備えている。
1-7. Next, the operation state of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the continuously variable transmission mode will be described with reference to FIGS. In the continuously variable transmission mode, the torque of the input shaft I (engine E) is input to one of the second sun gear s2 that is the fourth rotating element and the carrier ca1 that is the second rotating element of the first differential gear device PG1. In this state, the rotational speed and torque of the motor / generator MG are controlled to change the rotational speed of the input shaft I steplessly and transmit it to the output shaft O. As such a continuously variable transmission mode, the present embodiment has two modes, a first continuously variable transmission mode and a second continuously variable transmission mode.

1−7−1.第一無段変速モード
第一無段変速モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態について、図7に基づいて説明する。第一無段変速モードは、第二ブレーキB2を解放状態とするとともに第一クラッチC1を係合状態とし、第一差動歯車装置PG1の第四回転要素である第二サンギヤs2に入力軸I(エンジンE)のトルクが入力された状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクを制御することにより、入力軸Iの回転速度を無段階に変速して出力軸Oに伝達するモードである。本実施形態においては、図3に示すように、第一無段変速モードでは、第一クラッチC1のみが係合状態とされる。したがって、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2が第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3と一体回転するように駆動連結され、第二差動歯車装置PG2のキャリアca3からリングギヤr3に伝達された入力軸Iのトルクが第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に入力される。この状態でモータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクを制御することにより、第一無段変速モードが実現される。
1-7-1. First Continuously Variable Transmission Mode The operation state of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the first continuously variable transmission mode will be described with reference to FIG. In the first continuously variable transmission mode, the second brake B2 is disengaged and the first clutch C1 is engaged, and the input shaft I is connected to the second sun gear s2 that is the fourth rotating element of the first differential gear device PG1. In this mode, the rotational speed and torque of the motor / generator MG are controlled in a state where the torque of the (engine E) is input, and the rotational speed of the input shaft I is steplessly changed and transmitted to the output shaft O. . In the present embodiment, as shown in FIG. 3, in the first continuously variable transmission mode, only the first clutch C1 is engaged. Therefore, the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 is drivingly connected so as to rotate integrally with the ring gear r3 of the second differential gear device PG2, and is transmitted from the carrier ca3 of the second differential gear device PG2 to the ring gear r3. The torque of the input shaft I is input to the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1. In this state, the first continuously variable transmission mode is realized by controlling the rotational speed and torque of the motor / generator MG.

図7は、第一無段変速モードにおける第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の速度線図である。この図7の左側の速度線図に示すように、第一無段変速モードでは、第二差動歯車装置PG2により、入力軸Iの回転速度が減速されるとともに入力軸Iのトルクが増幅されて第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に伝達される。すなわち、第二差動歯車装置PG2では、回転速度の順で一方側となるキャリアca3が入力軸Iと一体回転し、回転速度の順で他方側となるサンギヤs3がケースDcに固定されている。この際、エンジンEは、効率が高く排ガスの少ない状態に(一般に最適燃費特性に沿うように)維持されるよう制御されつつ要求駆動力に応じた正方向のトルクTeを出力し、このトルクTeが入力軸Iを介してキャリアca3に伝達される。そして、第二差動歯車装置PG2における、回転速度の順で中間となるリングギヤr3の回転が第一クラッチC1を介して第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に伝達される。したがって、第二差動歯車装置PG2のギヤ比をλ3=0.4とすると、入力軸Iの回転速度は0.6倍に減速され、入力軸I(エンジンE)のトルクTeは約1.67倍に増幅されて第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に伝達される。   FIG. 7 is a velocity diagram of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the first continuously variable transmission mode. As shown in the speed diagram on the left side of FIG. 7, in the first continuously variable transmission mode, the rotational speed of the input shaft I is reduced and the torque of the input shaft I is amplified by the second differential gear device PG2. Is transmitted to the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1. That is, in the second differential gear device PG2, the carrier ca3 on one side in the order of the rotational speed rotates integrally with the input shaft I, and the sun gear s3 on the other side in the order of the rotational speed is fixed to the case Dc. . At this time, the engine E outputs a positive torque Te corresponding to the required driving force while being controlled so as to be maintained in a state where the efficiency is high and the amount of exhaust gas is low (generally along the optimum fuel consumption characteristics). Is transmitted to the carrier ca3 via the input shaft I. Then, the rotation of the ring gear r3 that is intermediate in the order of the rotation speed in the second differential gear device PG2 is transmitted to the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 via the first clutch C1. Therefore, if the gear ratio of the second differential gear device PG2 is λ3 = 0.4, the rotational speed of the input shaft I is reduced by a factor of 0.6, and the torque Te of the input shaft I (engine E) is about 1. It is amplified 67 times and transmitted to the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1.

また、図7の右側の速度線図に示すように、第一無段変速モードでは、第二差動歯車装置PG2により増幅されて第二サンギヤs2に伝達された入力軸I(エンジンE)のトルクTeが第一差動歯車装置PG1により更に増幅されて出力軸Oに伝達される。すなわち、第一差動歯車装置PG1では、回転速度の順で一方側となる第二サンギヤs2に、第二差動歯車装置PG2により増幅された入力軸IのトルクTeが入力され、回転速度の順で他方側となる第一サンギヤs1にモータ・ジェネレータMGが駆動連結される。そして、回転速度の順で中間となる回転要素の一つであるリングギヤr1に出力軸Oが駆動連結される。この際、モータ・ジェネレータMGは、正方向のトルクTmgを出力し、入力軸IのトルクTeの反力受けとして機能する。これにより、第一差動歯車装置PG1は、第二サンギヤs2に伝達された入力軸IのトルクTeとモータ・ジェネレータMGのトルクTmgとを合成し、第二差動歯車装置PG2による増幅後の入力軸IのトルクTeを更に増幅したトルクを出力軸Oに伝達する。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5、λ2=0.4とすると、第二差動歯車装置PG2による増幅後の入力軸IのトルクTeのトルクの0.5倍のトルクをモータ・ジェネレータMGのトルクTmgが分担することにより、第二差動歯車装置PG2による増幅後の入力軸IのトルクTeの1.5倍のトルクが出力軸Oに伝達される。   Further, as shown in the speed diagram on the right side of FIG. 7, in the first continuously variable transmission mode, the input shaft I (engine E) amplified by the second differential gear device PG2 and transmitted to the second sun gear s2. The torque Te is further amplified by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. That is, in the first differential gear device PG1, the torque Te of the input shaft I amplified by the second differential gear device PG2 is input to the second sun gear s2 that is one side in the order of the rotational speed, and the rotational speed The motor / generator MG is drivingly connected to the first sun gear s1 which is the other side in this order. The output shaft O is drivably coupled to the ring gear r1, which is one of the rotation elements that are intermediate in the order of the rotation speed. At this time, the motor / generator MG outputs a torque Tmg in the positive direction and functions as a reaction force receiver for the torque Te of the input shaft I. As a result, the first differential gear device PG1 combines the torque Te of the input shaft I transmitted to the second sun gear s2 and the torque Tmg of the motor / generator MG, and after amplification by the second differential gear device PG2. Torque obtained by further amplifying the torque Te of the input shaft I is transmitted to the output shaft O. Specifically, assuming that the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5 and λ2 = 0.4, the torque Te of the torque Te of the input shaft I after amplification by the second differential gear device PG2. Since the torque Tmg of the motor / generator MG shares 0.5 times the torque, 1.5 times the torque Te of the input shaft I amplified by the second differential gear device PG2 is transmitted to the output shaft O. Is done.

したがって、上記のように第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2のギヤ比を、λ1=0.5、λ2=0.4、λ3=0.4とした場合には、第一無段変速モードでは、第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の双方により、入力軸I(エンジンE)のトルクTeが2.5倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。なお、第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2のギヤ比λ1、λ2、及びλ3は、エンジンE及びモータ・ジェネレータMGの特性や車両重量等を考慮して適宜設定することができる。   Therefore, when the gear ratios of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 are λ1 = 0.5, λ2 = 0.4, and λ3 = 0.4 as described above, In the continuously variable transmission mode, the torque Te of the input shaft I (engine E) is amplified by 2.5 times and transmitted to the output shaft O by both the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2. Is done. The gear ratios λ1, λ2, and λ3 of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 can be set as appropriate in consideration of the characteristics of the engine E and the motor / generator MG, the vehicle weight, and the like. it can.

以上に説明したように、第一無段変速モードは、モータ・ジェネレータMGに発電させることにより、入力軸I(エンジンE)のトルクTeを増幅して出力軸Oに伝達することができる。そのため、第一無段変速モードは、車両の発進時等、大きな駆動力が必要とされる場合に使用されるモードとして適している。そこで、本実施形態においては、第一無段変速モードは、バッテリ11における充電量が低下した場合等、電動走行モードが実現できない場合に車両を発進させることができるようになっており、発進モードとしての機能も備えた構成となっている。なお、図7において一点鎖線で示した速度線図は、出力軸Oの回転速度がゼロの状態(すなわち車両の停止状態)での第一差動歯車装置PG1の速度線図である。第一無段変速モードが発進モードとして機能する状態では、モータ・ジェネレータMGに正方向のトルクTmgを出力させて第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1の回転速度を次第に上昇させることにより、出力軸Oの回転速度を次第に上昇させて加速することができる。そして、第一差動歯車装置PG1のキャリアca1の回転速度がゼロになった際に第二ブレーキB2を係合することにより、パラレルモードの1速段に移行することができる。また、第二ブレーキB2を係合することなく更に加速し、第一サンギヤs1の回転速度がゼロになった際に第一ブレーキB1を係合することにより、エンジン走行モードの2速段に移行することができる。或いは、第一ブレーキB1を係合することなく更に加速し、第一サンギヤs1の回転速度が第二サンギヤs2の回転速度と一致した際に第三クラッチC3を係合することにより、パラレルモードの3速段に移行することもできる。また、更に加速してパラレルモードの4速段又は5速段に移行することも可能である。第一無段変速モードからパラレルモードのどの変速段に移行するかは、バッテリ11の充電量等に応じてその都度決定する構成としてもよいし、一つの変速段を予め定めておいてもよい。   As described above, in the first continuously variable transmission mode, the torque Te of the input shaft I (engine E) can be amplified and transmitted to the output shaft O by causing the motor / generator MG to generate power. Therefore, the first continuously variable transmission mode is suitable as a mode used when a large driving force is required, such as when the vehicle starts. Therefore, in the present embodiment, the first continuously variable transmission mode can start the vehicle when the electric travel mode cannot be realized, such as when the charge amount in the battery 11 is reduced, and the start mode It also has a configuration with the function as. In addition, the speed diagram shown with the dashed-dotted line in FIG. 7 is a speed diagram of 1st differential gear apparatus PG1 in the state (namely, stop state of a vehicle) in which the rotational speed of the output shaft O is zero. In the state where the first continuously variable transmission mode functions as the start mode, the motor / generator MG outputs the torque Tmg in the positive direction to gradually increase the rotational speed of the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1. The rotational speed of the output shaft O can be gradually increased and accelerated. Then, when the rotation speed of the carrier ca1 of the first differential gear device PG1 becomes zero, it is possible to shift to the first speed of the parallel mode by engaging the second brake B2. Further, the second brake B2 is further accelerated without being engaged, and when the rotational speed of the first sun gear s1 becomes zero, the first brake B1 is engaged to shift to the second speed stage of the engine travel mode. can do. Alternatively, the first brake B1 is further accelerated without being engaged, and the third clutch C3 is engaged when the rotational speed of the first sun gear s1 coincides with the rotational speed of the second sun gear s2. It is also possible to shift to the third gear. It is also possible to further accelerate and shift to the 4th or 5th speed of the parallel mode. The shift stage in the parallel mode from the first continuously variable transmission mode may be determined each time according to the charge amount of the battery 11, or one shift stage may be determined in advance. .

また、本実施形態においては、第一無段変速モードは、パラレルモード及びエンジン走行モードにおいて、第一クラッチC1が係合状態とされる変速段である1〜5速段の、各変速段間の遷移過程においても実現されるモードとなっている。すなわち、例えばパラレルモードの1速段からエンジン走行モードの2速段への遷移過程においては、第一クラッチC1が係合状態とされたままで第二ブレーキB2が解放状態とされ、第一無段変速モードが実現される。その状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度を徐々に上昇させていき、回転速度がゼロとなった際に第一ブレーキB1を係合状態とさせてエンジン走行モードの2速段を形成する。また、例えばエンジン走行モードの2速段からパラレルモードの3速段への遷移過程においては、第一クラッチC1が係合状態とされたままで第一ブレーキB1が解放状態とされ、第一無段変速モードが実現される。その状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度を徐々に上昇させていき、回転速度が第二差動歯車装置PG2により減速された後のエンジンEの回転速度に等しくなった際に第三クラッチC3を係合状態とさせてパラレルモードの3速段を形成する。パラレルモードの3速段から4速段への遷移過程、パラレルモードの4速段から5速段への遷移過程についても同様である。このような変速段の切替は、切り替えの際に係合する摩擦係合要素の両側の係合部材の回転速度が同じ状態で係合される同期切替となっている。したがって、このような変速段の切替に際して、摩擦係合要素の係合に伴う衝撃を発生させることなく、滑らかな切り替えを行うことができる。   Further, in the present embodiment, the first continuously variable transmission mode is between the first to fifth gears that are the gears in which the first clutch C1 is engaged in the parallel mode and the engine running mode. This mode is also realized in the transition process. That is, for example, in the transition process from the first speed in the parallel mode to the second speed in the engine running mode, the second brake B2 is disengaged while the first clutch C1 is engaged, and the first stepless A shift mode is realized. In this state, the rotational speed of the motor / generator MG is gradually increased, and when the rotational speed becomes zero, the first brake B1 is engaged to form the second speed stage of the engine travel mode. Further, for example, in the transition process from the second speed stage of the engine running mode to the third speed stage of the parallel mode, the first brake B1 is released while the first clutch C1 remains engaged, and the first continuously variable A shift mode is realized. In this state, the rotational speed of the motor / generator MG is gradually increased, and when the rotational speed becomes equal to the rotational speed of the engine E after being decelerated by the second differential gear device PG2, the third clutch C3 is used. Is engaged to form the third speed of the parallel mode. The same applies to the transition process from the third speed to the fourth speed in the parallel mode and the transition process from the fourth speed to the fifth speed in the parallel mode. Such switching of the shift speed is a synchronous switching in which the engaging members on both sides of the friction engagement element engaged at the time of switching are engaged in the same state. Therefore, smooth switching can be performed without generating an impact associated with the engagement of the frictional engagement elements when switching between such shift speeds.

ところで、この第一無段変速モードにおいては、モータ・ジェネレータMGは正方向のトルクTmgを出力する。したがって、例えば車両の発進時等のように第一サンギヤs1の回転速度が負(回転方向が負)の状態では、モータ・ジェネレータMGは発電する。一方、例えばエンジン走行モードの2速段からパラレルモードの3速段に移行する場合等のように第一サンギヤs1の回転速度が正(回転方向が正)となった状態では、モータ・ジェネレータMGは力行して電力を消費する。   By the way, in the first continuously variable transmission mode, the motor / generator MG outputs the torque Tmg in the positive direction. Therefore, for example, when the rotational speed of the first sun gear s1 is negative (the rotational direction is negative), such as when the vehicle starts, the motor / generator MG generates power. On the other hand, in a state where the rotational speed of the first sun gear s1 is positive (the rotational direction is positive), such as when shifting from the second speed in the engine running mode to the third speed in the parallel mode, the motor / generator MG Powers and consumes power.

1−7−2.第二無段変速モード
第二無段変速モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態について、図8に基づいて説明する。第二無段変速モードは、第二ブレーキB2を解放状態とするとともに第二クラッチC2を係合状態とし、第一差動歯車装置PG1の第二回転要素であるキャリアca1に入力軸I(エンジンE)のトルクが入力された状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクを制御することにより、入力軸Iの回転速度を無段階に変速して出力軸Oに伝達するモードである。本実施形態においては、図3に示すように、第二無段変速モードでは、第二クラッチC2のみが係合状態とされる。したがって、第一差動歯車装置PG1のキャリアca1が入力軸Iと一体回転するように駆動連結され、入力軸Iのトルクが第一差動歯車装置PG1のキャリアca1に入力される。この状態でモータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクを制御することにより、第二無段変速モードが実現される。
1-7-2. Second Continuously Variable Transmission Mode The operation state of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the second continuously variable transmission mode will be described with reference to FIG. In the second continuously variable transmission mode, the second brake B2 is disengaged and the second clutch C2 is engaged, and the input shaft I (engine) is applied to the carrier ca1, which is the second rotating element of the first differential gear device PG1. In this mode, the rotational speed and torque of the motor / generator MG are controlled in a state where the torque of E) is input, and the rotational speed of the input shaft I is steplessly changed and transmitted to the output shaft O. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, only the second clutch C2 is engaged in the second continuously variable transmission mode. Accordingly, the carrier ca1 of the first differential gear device PG1 is drivingly connected so as to rotate integrally with the input shaft I, and the torque of the input shaft I is input to the carrier ca1 of the first differential gear device PG1. In this state, the second continuously variable transmission mode is realized by controlling the rotational speed and torque of the motor / generator MG.

図8は、第二無段変速モードにおける第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の速度線図である。この図8に示すように、第二無段変速モードでは、入力軸Iの回転速度及びトルクがそのまま第一差動歯車装置PG1のキャリアca1に伝達される。この際、エンジンEは、効率が高く排ガスの少ない状態に(一般に最適燃費特性に沿うように)維持されるよう制御されつつ要求駆動力に応じた正方向のトルクTeを出力し、このトルクTeが入力軸I及び第二クラッチC2を介してキャリアca1に伝達される。そして、キャリアca1に伝達された入力軸I(エンジンE)のトルクTeが第一差動歯車装置PG1により減衰されて出力軸Oに伝達される。すなわち、第一差動歯車装置PG1では、回転速度の順で一方側となる第一サンギヤs1にモータ・ジェネレータMGが駆動連結され、回転速度の順で中間となるキャリアca1に、入力軸Iの回転が入力される。そして、回転速度の順で他方側となる回転要素の一つであるリングギヤr1に出力軸Oが駆動連結される。この際、モータ・ジェネレータMGは、負方向のトルクTmgを出力し、入力軸IのトルクTeの反力受けとして機能する。これにより、第一差動歯車装置PG1は、キャリアca1に伝達された入力軸IのトルクTeの一部をモータ・ジェネレータMGに分配し、入力軸IのトルクTeに対して減衰したトルクを出力軸Oに伝達する。なお、第二無段変速モードでは、モータ・ジェネレータMGの回転速度がエンジンEの回転速度よりも小さい場合には、入力軸I(エンジンE)の回転が第一差動歯車装置PG1により増速されて出力軸Oに伝達される。そのため、第二無段変速モードは、高速巡航時等に使用されるモードとして適している。   FIG. 8 is a velocity diagram of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the second continuously variable transmission mode. As shown in FIG. 8, in the second continuously variable transmission mode, the rotational speed and torque of the input shaft I are transmitted as they are to the carrier ca1 of the first differential gear device PG1. At this time, the engine E outputs a positive torque Te corresponding to the required driving force while being controlled so as to be maintained in a state where the efficiency is high and the amount of exhaust gas is low (generally along the optimum fuel consumption characteristics). Is transmitted to the carrier ca1 via the input shaft I and the second clutch C2. Then, the torque Te of the input shaft I (engine E) transmitted to the carrier ca1 is attenuated by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. That is, in the first differential gear device PG1, the motor / generator MG is drivingly connected to the first sun gear s1 that is one side in the order of the rotational speed, and the carrier ca1 that is intermediate in the order of the rotational speed is connected to the carrier ca1. Rotation is input. The output shaft O is drivably coupled to the ring gear r1, which is one of the rotation elements on the other side in the order of the rotation speed. At this time, the motor / generator MG outputs a torque Tmg in the negative direction and functions as a reaction force receiver for the torque Te of the input shaft I. Thereby, the first differential gear device PG1 distributes a part of the torque Te of the input shaft I transmitted to the carrier ca1 to the motor / generator MG, and outputs a torque attenuated with respect to the torque Te of the input shaft I. Transmit to axis O. In the second continuously variable transmission mode, when the rotational speed of the motor / generator MG is smaller than the rotational speed of the engine E, the rotation of the input shaft I (engine E) is accelerated by the first differential gear device PG1. And transmitted to the output shaft O. Therefore, the second continuously variable transmission mode is suitable as a mode used during high-speed cruising.

また、本実施形態においては、第二無段変速モードは、パラレルモード及びエンジン走行モードにおいて、第二クラッチC2が係合状態とされる変速段である5〜8速段の、各変速段間の遷移過程においても実現されるモードとなっている。すなわち、例えばパラレルモードの6速段から7速段への遷移過程においては、第二クラッチC2が係合状態とされたままで第四クラッチC4が解放状態とされ、第二無段変速モードが実現される。その状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度を徐々に低下させていき、回転速度が第二差動歯車装置PG2により減速された後のエンジンEの回転速度に等しくなった際に第三クラッチC3を係合状態とさせてパラレルモードの7速段を形成する。また、例えばパラレルモードの7速段からエンジン走行モードの8速段への遷移過程においては、第二クラッチC2が係合状態とされたままで第三クラッチC3が解放状態とされ、第二無段変速モードが実現される。その状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度を徐々に低下させていき、回転速度がゼロとなった際に第一ブレーキB1を係合状態とさせてエンジン走行モードの8速段を形成する。パラレルモードの5速段から6速段への遷移過程についても同様である。このような変速段の切替は、切り替えの際に係合する摩擦係合要素の両側の係合部材の回転速度が同じ状態で係合される同期切替となっている。したがって、このような変速段の切替に際して、摩擦係合要素の係合に伴う衝撃を発生させることなく、滑らかな切り替えを行うことができる。   Further, in the present embodiment, the second continuously variable transmission mode is between the gears of the fifth to eighth gear speeds that are the gear speeds in which the second clutch C2 is engaged in the parallel mode and the engine running mode. This mode is also realized in the transition process. That is, for example, in the transition process from the sixth gear to the seventh gear in the parallel mode, the second clutch C4 is disengaged while the second clutch C2 is engaged, and the second continuously variable transmission mode is realized. Is done. In this state, the rotational speed of the motor / generator MG is gradually decreased, and when the rotational speed becomes equal to the rotational speed of the engine E after being decelerated by the second differential gear device PG2, the third clutch C3 is used. Is engaged to form the seventh speed stage of the parallel mode. Further, for example, in the transition process from the seventh speed in the parallel mode to the eighth speed in the engine running mode, the third clutch C3 is released while the second clutch C2 is kept engaged, and the second continuously variable A shift mode is realized. In this state, the rotational speed of the motor / generator MG is gradually decreased, and when the rotational speed becomes zero, the first brake B1 is engaged to form the eighth speed of the engine travel mode. The same applies to the transition process from the fifth gear to the sixth gear in the parallel mode. Such switching of the shift speed is a synchronous switching in which the engaging members on both sides of the friction engagement element engaged at the time of switching are engaged in the same state. Therefore, smooth switching can be performed without generating an impact associated with the engagement of the frictional engagement elements when switching between such shift speeds.

ところで、この第二無段変速モードにおいては、モータ・ジェネレータMGは負方向のトルクTmgを出力する。したがって、例えば高速巡航時等のように第一サンギヤs1の回転速度が負(回転方向が負)の状態では、モータ・ジェネレータMGは力行して電力を消費する。一方、例えばパラレルモードの6速段から7速段に移行する場合等のように第一サンギヤs1の回転速度が正(回転方向が正)の状態では、モータ・ジェネレータMGは発電する。   Incidentally, in the second continuously variable transmission mode, the motor / generator MG outputs a torque Tmg in the negative direction. Therefore, for example, when the rotational speed of the first sun gear s1 is negative (the rotational direction is negative), such as during high-speed cruising, the motor / generator MG powers and consumes power. On the other hand, when the rotational speed of the first sun gear s1 is positive (the rotational direction is positive), such as when shifting from the sixth speed to the seventh speed in the parallel mode, the motor / generator MG generates power.

1−8.エンジン始動モード
次に、エンジン始動モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態について、図9に基づいて説明する。エンジン始動モードは、エンジンEの停止状態で第三クラッチC3又は第四クラッチC4を係合し、モータ・ジェネレータMGに力行させることにより、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgを出力軸Oに伝達することなく入力軸Iに伝達し、エンジンEを始動させるモードである。本実施形態においては、図3に示すように、エンジン始動モードでは、第四クラッチC4のみが係合状態とされる。したがって、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1が第二差動歯車装置PG2のキャリアca3と一体回転するように駆動連結された状態となる。この状態でモータ・ジェネレータMGに力行させることにより、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1及び第二差動歯車装置PG2のキャリアca3を介して入力軸I及びエンジンEの回転速度を上昇させ、エンジンEを始動させることができる。この際、第一差動歯車装置PG1は、出力軸Oに駆動連結されたリングギヤr1の回転速度に関係なく第一サンギヤs1の回転速度を上昇させることが可能な状態となっているため、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgが出力軸Oに伝達されることはない。
1-8. Engine Start Mode Next, operation states of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the engine start mode will be described with reference to FIG. In the engine start mode, the torque Tmg of the motor / generator MG is transmitted to the output shaft O by engaging the third clutch C3 or the fourth clutch C4 with the engine E stopped and causing the motor / generator MG to power. In this mode, the engine is transmitted to the input shaft I and the engine E is started. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, only the fourth clutch C4 is engaged in the engine start mode. Therefore, the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 is in a drivingly connected state so as to rotate integrally with the carrier ca3 of the second differential gear device PG2. By causing the motor / generator MG to power in this state, the rotational speeds of the input shaft I and the engine E are increased via the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 and the carrier ca3 of the second differential gear device PG2. The engine E can be started. At this time, the first differential gear device PG1 is in a state in which the rotational speed of the first sun gear s1 can be increased regardless of the rotational speed of the ring gear r1 that is drivingly connected to the output shaft O. The torque Tmg of the generator MG is not transmitted to the output shaft O.

図9は、エンジン始動モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の速度線図である。この図9の右側の速度線図に示すように、エンジン始動モードでは、モータ・ジェネレータMGが正方向のトルクTmgを出力し、正方向に回転速度を上昇させる。これにより、モータ・ジェネレータMGに駆動連結された第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1の回転速度が次第に上昇する。この際、第一差動歯車装置PG1は、第一サンギヤs1以外のキャリアca1、リングギヤr1、及び第二サンギヤs2が拘束されない状態となっているため、出力軸Oに駆動連結されたリングギヤr1の回転速度に関係なく、第一サンギヤs1の回転速度を上昇させることができる。なお、図9においては、出力軸Oの回転速度がゼロの状態(すなわち車両の停止状態)でエンジン始動モードを実行する場合の例を示している。そして、第一サンギヤs1は、第四クラッチC4により第二差動歯車装置PG2のキャリアca3と一体回転するように駆動連結されているため、第一サンギヤs1の回転速度の上昇に伴って、第二差動歯車装置PG2のキャリアca3の回転速度も上昇する。これにより、第二差動歯車装置PG2のキャリアca3と一体回転するように駆動連結された入力軸I及びエンジンEの回転速度を上昇させ、エンジンEを始動させることができる。この場合、エンジンの回転速度が一定値以上(例えば500rpm以上)となったときにエンジンを始動させることができる。   FIG. 9 is a velocity diagram of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the engine start mode. As shown in the speed diagram on the right side of FIG. 9, in the engine start mode, the motor / generator MG outputs the torque Tmg in the positive direction and increases the rotational speed in the positive direction. As a result, the rotational speed of the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 drivingly connected to the motor / generator MG gradually increases. At this time, in the first differential gear device PG1, since the carrier ca1, the ring gear r1, and the second sun gear s2 other than the first sun gear s1 are not restrained, the ring gear r1 that is drivingly connected to the output shaft O is in the state. Regardless of the rotational speed, the rotational speed of the first sun gear s1 can be increased. FIG. 9 shows an example in which the engine start mode is executed in a state where the rotation speed of the output shaft O is zero (that is, the vehicle is stopped). Since the first sun gear s1 is drivingly connected so as to rotate integrally with the carrier ca3 of the second differential gear device PG2 by the fourth clutch C4, the first sun gear s1 increases with the increase in the rotational speed of the first sun gear s1. The rotational speed of the carrier ca3 of the two differential gear device PG2 also increases. Thereby, the rotational speed of the input shaft I and the engine E that are drivingly connected so as to rotate integrally with the carrier ca3 of the second differential gear device PG2 can be increased, and the engine E can be started. In this case, the engine can be started when the rotational speed of the engine becomes a certain value or more (for example, 500 rpm or more).

なお、図3及び図9には示していないが、第四クラッチC4に代えて、第三クラッチC3を係合することによっても同様にエンジンEを始動させることができる。この場合、モータ・ジェネレータMGにより回転速度が上昇される第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1は、第三クラッチC3により第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3と一体回転するように駆動連結されているため、第一サンギヤs1の回転速度の上昇に伴って、第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3の回転速度が上昇する。これにより、第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3からキャリアca3に回転を伝達し、第二差動歯車装置PG2のキャリアca3と一体回転するように駆動連結された入力軸I及びエンジンEの回転速度を上昇させ、エンジンEを始動させることができる。   Although not shown in FIGS. 3 and 9, the engine E can be similarly started by engaging the third clutch C3 instead of the fourth clutch C4. In this case, the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 whose rotational speed is increased by the motor / generator MG is driven so as to rotate integrally with the ring gear r3 of the second differential gear device PG2 by the third clutch C3. Since they are connected, the rotational speed of the ring gear r3 of the second differential gear device PG2 increases as the rotational speed of the first sun gear s1 increases. As a result, the rotation of the input shaft I and the engine E, which are connected so as to transmit the rotation from the ring gear r3 of the second differential gear device PG2 to the carrier ca3 and rotate integrally with the carrier ca3 of the second differential gear device PG2. The speed can be increased and the engine E can be started.

このエンジン始動モードでは、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgを出力軸Oに伝達することなくエンジンEを始動させることができる。したがって、車両の停止時や惰性による極低速走行時にエンジンEを始動する場合等のように、出力軸Oに駆動力を伝達することなくエンジンEを始動したい場合に使用されるモードとして適している。   In this engine start mode, the engine E can be started without transmitting the torque Tmg of the motor / generator MG to the output shaft O. Therefore, it is suitable as a mode used when it is desired to start the engine E without transmitting the driving force to the output shaft O, such as when the engine E is started when the vehicle is stopped or when traveling at an extremely low speed due to inertia. .

1−9.パラレルモード及びエンジン走行モードでの変速段の切替
次に、パラレルモード及びエンジン走行モードでの変速段の切替について、図10に基づいて説明する。図10は、出力軸Oの回転速度を一定とし、パラレルモードの1速段、エンジン走行モードの2速段、及びパラレルモードの3〜5速段の中で、変速段の切替を行った際の速度線図の変化を示す説明図である。なお、上述したように、これらの各変速段間の遷移過程では第一無段変速モードが実現されている。
1-9. Next, switching of the shift speed in the parallel mode and the engine travel mode will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows the case where the rotational speed of the output shaft O is constant and the gear position is switched among the first speed in the parallel mode, the second speed in the engine running mode, and the third to fifth speeds in the parallel mode. It is explanatory drawing which shows the change of a velocity diagram. As described above, the first continuously variable transmission mode is realized in the transition process between these gears.

この図に示すように、パラレルモード及びエンジン走行モードの1〜5速段では、変速段の切り替えに際して、モータ・ジェネレータMGの回転速度は、入力軸I(エンジンE)の回転速度の変化する方向に対して反対方向に変化する。すなわち、シフトアップに際しては、モータ・ジェネレータMGの回転速度は上昇し、入力軸I(エンジンE)の回転速度は下降するように変化する。一方、シフトダウンに際しては、モータ・ジェネレータMGの回転速度は下降し、入力軸I(エンジンE)の回転速度は上昇するように変化する。これにより、パラレルモード及びエンジン走行モードの変速段の切り替えに際して、入力軸Iに駆動連結されたエンジンEのイナーシャトルクとモータ・ジェネレータMGのイナーシャトルクとが打ち消し合う方向に作用することになる。したがって、変速段の切り替えに際してモータ・ジェネレータMGの回転速度の変化する方向と入力軸Iの回転速度の変化する方向が同じである場合に比べて、変速段の切り替えに際してのハイブリッド駆動装置Hの振動を抑制でき、衝撃の少ない滑らかな変速段の切り替えが可能となっている。なお、5〜8速段では、変速段の切り替えに際して、モータ・ジェネレータMGの回転速度の変化する方向と入力軸Iの回転速度の変化する方向が同じとなる。しかし、これらの変速段変速段の切り替えでは、変速比の変化が小さく、モータ・ジェネレータMG及び入力軸I(エンジンE)の回転速度の変化も少ないため、もともと振動や衝撃が少ない変速が可能であることから、特に問題とはならない。   As shown in this figure, in the 1st to 5th speeds of the parallel mode and the engine travel mode, the rotational speed of the motor / generator MG is changed in the direction in which the rotational speed of the input shaft I (engine E) changes when the gear speed is switched. Changes in the opposite direction. That is, at the time of shifting up, the rotation speed of the motor / generator MG increases and the rotation speed of the input shaft I (engine E) changes. On the other hand, at the time of downshifting, the rotational speed of the motor / generator MG decreases and the rotational speed of the input shaft I (engine E) changes. As a result, when switching the gear speed between the parallel mode and the engine running mode, the inertia torque of the engine E and the inertia torque of the motor / generator MG that are drivingly connected to the input shaft I act in a direction in which they cancel each other. Therefore, the vibration of the hybrid drive device H at the time of shifting the gear is compared with the case where the direction of changing the rotating speed of the motor / generator MG and the direction of changing the rotating speed of the input shaft I are the same when switching the gear. This makes it possible to switch smoothly between gears with less impact. At the 5th to 8th speeds, the direction in which the rotational speed of the motor / generator MG changes and the direction in which the rotational speed of the input shaft I changes are the same when the speed is changed. However, since the change of the gear ratio is small and the change of the rotational speeds of the motor / generator MG and the input shaft I (engine E) is small in the switching of these gear speeds, it is possible to perform a gear change with little vibration and impact. There is no particular problem because there is.

また、本実施形態においては、このようなパラレルモード及びエンジン走行モードにおける変速段の切り替えに際して、入力軸I及びモータ・ジェネレータMGから出力軸Oに伝達されるトルクの変動幅が所定範囲内となるように、モータ・ジェネレータMGのトルクが制御される。すなわち、変速段の切り替えに際して、当該変速段の切り替え動作を開始する前に出力軸Oに伝達されていたトルクに対する、当該変速段の切り替え動作中に出力軸Oに伝達されるトルクの変化量が所定範囲内となるように、モータ・ジェネレータMGの出力トルクが制御される。ここで、変速段の切り替え動作を開始する前に出力軸Oに伝達されていたトルクとは、当該切り替え前の変速段での走行中に、入力軸I及びモータ・ジェネレータMGから出力軸Oに伝達されていたトルクである。また、変速段の切り替え動作中に出力軸Oに伝達されるトルクとは、変速段の切り替えに際して、入力軸I(エンジンE)の回転速度を変化させる際の回転速度の変化方向と逆方向に作用する入力軸I(エンジンE)のイナーシャトルクと、モータ・ジェネレータMGの回転速度を変化させるためのモータ・ジェネレータMGの出力トルクとのそれぞれが、出力軸Oに伝達された合計のトルクである。   Further, in the present embodiment, when changing the gear position in the parallel mode and the engine running mode, the fluctuation range of the torque transmitted from the input shaft I and the motor / generator MG to the output shaft O is within a predetermined range. As described above, the torque of the motor / generator MG is controlled. That is, at the time of shift speed change, there is a change amount of torque transmitted to the output shaft O during the shift speed change operation with respect to the torque transmitted to the output shaft O before the shift speed change operation is started. The output torque of the motor / generator MG is controlled so as to be within the predetermined range. Here, the torque transmitted to the output shaft O before the start of the gear change operation is the input shaft I and the motor generator MG to the output shaft O during traveling at the gear before the change. This is the torque that was being transmitted. Further, the torque transmitted to the output shaft O during the gear change operation is opposite to the direction in which the rotation speed changes when the rotation speed of the input shaft I (engine E) is changed. The inertia torque of the operating input shaft I (engine E) and the output torque of the motor / generator MG for changing the rotational speed of the motor / generator MG are the total torque transmitted to the output shaft O. .

そして、このハイブリッド駆動装置Hでは、入力軸Iのイナーシャトルクを制御することは難しいため、モータ・ジェネレータMGの出力トルクを制御することにより、変速段の切り替え動作中に出力軸Oに伝達されるトルクの変動幅が所定範囲内となるように制御する。この際、トルクの変動幅は、変速段の切り替え前と切り替え後との間で通常変化するトルク、すなわち、シフトアップに起因して減少するトルク、又はシフトダウンに起因して増加するトルクの範囲内とすると好適である。このようなモータ・ジェネレータMGのトルクの制御を行うことにより、変速段の切り替えに際して出力軸Oに伝達されるトルクの変動を抑制することができため、変速段の切り替えに際しての車両の挙動の変化を抑制でき、滑らかで迅速な変速段の切り替えが可能となる。また、このような制御を行うことにより、変速段の切り替えに際して、クラッチC1〜C4やブレーキB1、B2を滑らせながらつなぎ替える必要がなくなるため、これらのクラッチC1〜C4やブレーキB1、B2の負荷を減少させることができ、クラッチC1〜C4やブレーキB1、B2の小容量化や長寿命化を図ることが可能となる。   In this hybrid drive device H, since it is difficult to control the inertia torque of the input shaft I, the output torque of the motor / generator MG is controlled to be transmitted to the output shaft O during the shift stage switching operation. Control is performed so that the fluctuation range of the torque is within a predetermined range. At this time, the fluctuation range of the torque is a range of torque that normally changes between before and after the shift stage, that is, a torque that decreases due to a shift up or a torque that increases due to a shift down. It is preferable to be inside. By controlling the torque of the motor / generator MG as described above, it is possible to suppress fluctuations in the torque transmitted to the output shaft O at the time of shift speed change. Therefore, it is possible to switch the gear position smoothly and quickly. Further, by performing such control, it is not necessary to switch the clutches C1 to C4 and the brakes B1 and B2 while switching the gears. Thus, it is possible to reduce the capacity and extend the life of the clutches C1 to C4 and the brakes B1 and B2.

1−10.パラレルモード又はエンジン走行モードからエンジンを停止して回生制動
次に、パラレルモード又はエンジン走行モードからエンジンEを停止して電動走行モードに移行し、回生制動を行う際の動作について、図11及び図12に基づいて説明する。図11は、パラレルモードから電動走行モードによる回生制動に移行した場合の速度線図の変化の例を示す説明図であり、図12は、エンジン走行モードから電動走行モードによる回生制動に移行した場合の速度線図の変化を示す説明図である。これらの図において、一点鎖線はパラレルモード又はエンジン走行モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の速度線図を示し、実線は電動走行モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の速度線図を示している。
1-10. The engine is stopped from the parallel mode or the engine running mode and the regenerative braking is performed. Next, the operation when the engine E is stopped from the parallel mode or the engine running mode to shift to the electric running mode and the regenerative braking is performed will be described with reference to FIGS. 12 will be described. FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of a change in speed diagram when the parallel mode shifts to the regenerative braking in the electric travel mode. FIG. 12 illustrates the case where the engine travel mode shifts to the regenerative braking according to the electric travel mode. It is explanatory drawing which shows the change of a velocity diagram. In these drawings, a one-dot chain line indicates a speed diagram of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the parallel mode or the engine travel mode, and a solid line indicates the first differential gear in the electric travel mode. The velocity diagram of apparatus PG1 and 2nd differential gear apparatus PG2 is shown.

図11には、一例として、パラレルモードの7速段で走行中に減速する際に、エンジンEを停止して電動走行モードに移行し、回生制動を行う場合の速度線図の変化を示している。図3に示すように、電動走行モードでエンジンEを停止状態とする際には、第二ブレーキB2のみが係合状態とされる。したがって、パラレルモードの7速段から電動走行モードに移行する際には、図11に示すように、第二クラッチC2及び第三クラッチC3を解放し、第二ブレーキB2を係合する。具体的には、第二クラッチC2及び第三クラッチC3を解放した後、モータ・ジェネレータMGの回転速度を低下させて第二ブレーキB2を係合する。この際、迅速に回生制動を開始するためには、モータ・ジェネレータMGの回転速度を急激に低下させて第二ブレーキB2を係合する必要があるので、モータ・ジェネレータMGの回転速度の制御とともに、第二ブレーキB2を滑らせながら係合しても好適である。また、第二クラッチC2及び第三クラッチC3を解放した後、エンジンEは停止され、入力軸Iの回転速度はゼロとなる。このように、車両の減速時に電動走行モードに移行して回生制動を行うことにより、車輪から出力軸Oに伝達されるトルクを、入力軸I(エンジンE)に伝達することなく、全てモータ・ジェネレータMGに伝達して回生制動を行うことができるため、エンジン内部の摩擦抵抗によるエネルギー損失を抑制でき、高効率の発電(回生制動)を行うことができる。なお、パラレルモードの他の変速段で走行中に減速する場合にも、図11に示す例と同様に、当該変速段を形成するための摩擦係合要素を解放し、第二ブレーキB2のみを係合させることにより、電動走行モードによる回生制動を行うことができる。   FIG. 11 shows, as an example, a change in the speed diagram when the engine E is stopped and the electric travel mode is shifted to perform the regenerative braking when decelerating while traveling at the seventh speed in the parallel mode. Yes. As shown in FIG. 3, when the engine E is stopped in the electric travel mode, only the second brake B2 is engaged. Therefore, when shifting from the seventh speed of the parallel mode to the electric travel mode, as shown in FIG. 11, the second clutch C2 and the third clutch C3 are released and the second brake B2 is engaged. Specifically, after releasing the second clutch C2 and the third clutch C3, the rotational speed of the motor / generator MG is reduced to engage the second brake B2. At this time, in order to start regenerative braking quickly, it is necessary to rapidly reduce the rotational speed of the motor / generator MG and engage the second brake B2. It is also preferable to engage the second brake B2 while sliding it. Further, after releasing the second clutch C2 and the third clutch C3, the engine E is stopped and the rotational speed of the input shaft I becomes zero. As described above, when the vehicle is decelerated, the motor is switched to the electric travel mode and regenerative braking is performed. Since regenerative braking can be performed by transmitting to the generator MG, energy loss due to frictional resistance inside the engine can be suppressed, and highly efficient power generation (regenerative braking) can be performed. Even when the vehicle decelerates while traveling at another speed in the parallel mode, as in the example shown in FIG. 11, the friction engagement element for forming the speed is released and only the second brake B2 is released. By engaging, regenerative braking in the electric travel mode can be performed.

また、図12には、一例として、エンジン走行モードの8速段で走行中に減速する際に、エンジンEを停止して電動走行モードに移行し、回生制動を行う場合の速度線図の変化を示している。エンジン走行モードの8速段からエンジン走行モードに移行する際には、図11に示すように、第二クラッチC2及び第一ブレーキB1を解放し、第二ブレーキB2を係合する。具体的には、第二クラッチC2及び第一ブレーキB1を解放した後、モータ・ジェネレータMGの回転速度を低下させて第二ブレーキB2を係合する。この際の制御は、図11に基づいて説明したパラレルモードの場合と同様とすることができる。また、第二クラッチC2及び第一ブレーキB1を解放した後、エンジンEは停止され、入力軸Iの回転速度はゼロとなる。このように、車両の減速時に電動走行モードに移行して回生制動を行うことにより、車輪から出力軸Oに伝達されるトルクを、入力軸I(エンジンE)に伝達することなく、全てモータ・ジェネレータMGに伝達して回生制動を行うことができるため、エンジン内部の摩擦抵抗によるエネルギー損失を抑制でき、高効率の発電(回生制動)を行うことができる。なお、エンジン走行モードの他の変速段(2速段)で走行中に減速する場合にも、図12に示す例と同様に、当該変速段を形成するための摩擦係合要素を解放し、第二ブレーキB2のみを係合させることにより、電動走行モードによる回生制動を行うことができる。   In addition, FIG. 12 shows, as an example, a change in a speed diagram when regenerative braking is performed by stopping the engine E and shifting to the electric travel mode when decelerating while traveling at the eighth speed of the engine travel mode. Is shown. When shifting from the eighth speed of the engine travel mode to the engine travel mode, as shown in FIG. 11, the second clutch C2 and the first brake B1 are released and the second brake B2 is engaged. Specifically, after releasing the second clutch C2 and the first brake B1, the rotational speed of the motor / generator MG is reduced to engage the second brake B2. The control at this time can be the same as in the parallel mode described with reference to FIG. Further, after releasing the second clutch C2 and the first brake B1, the engine E is stopped and the rotational speed of the input shaft I becomes zero. As described above, when the vehicle is decelerated, the motor is switched to the electric travel mode and regenerative braking is performed. Since regenerative braking can be performed by transmitting to the generator MG, energy loss due to frictional resistance inside the engine can be suppressed, and highly efficient power generation (regenerative braking) can be performed. Even when the vehicle is decelerating during traveling at another speed (second speed) in the engine travel mode, as in the example shown in FIG. 12, the friction engagement elements for forming the speed are released, By engaging only the second brake B2, regenerative braking in the electric travel mode can be performed.

2.第二の実施形態
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。図13は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの構成を示すスケルトン図である。なお、この図13は、図1と同様に、中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。このハイブリッド駆動装置Hの構成は、上記第一の実施形態におけるハイブリッド駆動装置Hから第四クラッチC4を取り除いた構成に等しい。そして、このハイブリッド駆動装置Hは、第四クラッチC4を備えないことに起因して、パラレルモードの変速段の数が、上記第一の実施形態よりも少なくなっている。その他の構成は、基本的に上記第一の実施形態と同様である。以下では、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hについて、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明する。
2. Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 is a skeleton diagram showing the configuration of the hybrid drive device H according to the present embodiment. FIG. 13 omits the configuration of the lower half symmetrical with respect to the central axis, as in FIG. The configuration of the hybrid drive device H is equal to the configuration in which the fourth clutch C4 is removed from the hybrid drive device H in the first embodiment. And this hybrid drive device H does not include the fourth clutch C4, and therefore, the number of shift stages in the parallel mode is smaller than that in the first embodiment. Other configurations are basically the same as those in the first embodiment. Hereinafter, the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.

このハイブリッド駆動装置Hも、上記第一の実施形態と同様に、エンジンのみを駆動力源として備える車両に用いられる従来の自動変速装置の構成を少ない変更で利用した装置構成となっている。ここで対象としている従来の自動変速装置は、国際公開WO2005/026579号パンフレットの図7に記載された、前進6段及び後進1段の変速段を有する装置である。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、上記第一の実施形態と同様に、このような自動変速装置に対して、トルクコンバータを取り除き、ロータRoを第一差動歯車装置PG1の第一回転要素である第一サンギヤs1に連結するようにモータ・ジェネレータMGを設けた構成としている。また、ワンウェイクラッチが取り除かれて、第一差動歯車装置PG1のキャリアca1が入力軸Iの回転方向に対して反対方向に回転可能な構成となっている。   As in the first embodiment, the hybrid drive device H also has a device configuration that uses a configuration of a conventional automatic transmission device used in a vehicle including only an engine as a driving force source with few changes. The conventional automatic transmission apparatus which is the subject here is an apparatus having 6 forward speeds and 1 reverse speed described in FIG. 7 of the pamphlet of International Publication No. WO2005 / 026579. Similar to the first embodiment, the hybrid drive device H according to the present embodiment removes the torque converter from such an automatic transmission and replaces the rotor Ro with the first rotation of the first differential gear device PG1. A motor / generator MG is provided so as to be connected to the first sun gear s1, which is an element. Further, the one-way clutch is removed, and the carrier ca1 of the first differential gear device PG1 is configured to be rotatable in the direction opposite to the rotation direction of the input shaft I.

図13に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、上記第一の実施形態と同様に、エンジンEに駆動連結される入力軸Iと、車輪Wに駆動連結される出力軸Oと、モータ・ジェネレータMGと、第一差動歯車装置PG1と、第二差動歯車装置PG2と、を備えている。但し、上記のとおり、本実施形態においては、上記第一の実施形態とは異なり、第四クラッチC4が設けられていない。したがって、第二差動歯車装置PG2の第三回転要素e3であるキャリアca3は、入力軸Iと一体回転するように駆動連結されているだけとなっており、第四クラッチC4を介してブレーキドラムDrと選択的に駆動連結される構成とはなっていない。第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2のその他の連結構成は、上記第一の実施形態と同様である。   As shown in FIG. 13, the hybrid drive device H according to this embodiment includes an input shaft I that is drivingly connected to the engine E and an output shaft O that is drivingly connected to the wheels W, as in the first embodiment. And a motor / generator MG, a first differential gear device PG1, and a second differential gear device PG2. However, as described above, in the present embodiment, unlike the first embodiment, the fourth clutch C4 is not provided. Therefore, the carrier ca3, which is the third rotating element e3 of the second differential gear device PG2, is only drive-coupled so as to rotate integrally with the input shaft I, and is brake brake drum via the fourth clutch C4. It is not configured to be selectively connected to Dr. Other connection configurations of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 are the same as those in the first embodiment.

次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hにより実現可能な動作モードについて説明する。図14は、複数の動作モード及び各動作モードが備える複数の変速段での各摩擦係合要素C1、C2、C3、B1、B2の作動状態を示す作動表である。この図の記述方法は、上記第一の実施形態に係る図3と同様である。この図に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hも、有段変速モードとしてのパラレルモード及びエンジン走行モード、電動走行モード、無段変速モード、及びエンジン始動モードの5つの動作モードを切り替え可能に備えている。また、パラレルモードは、1速段、3〜5速段、後進段の5つの変速段を切り替え可能に備えている。また、エンジン走行モードは、2速段、6速段の2つの変速段を切り替え可能に備えている。なお、図14において、「1st」は1速段、「2nd」は2速段、「3rd」は3速段、「4th」は4速段、「5th」は5速段、「6th」は6速段、「Rev」は後進段をそれぞれ示している。   Next, operation modes that can be realized by the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described. FIG. 14 is an operation table showing operation states of the friction engagement elements C1, C2, C3, B1, and B2 at a plurality of operation modes and a plurality of shift stages included in each operation mode. The description method of this figure is the same as that of FIG. 3 according to the first embodiment. As shown in this figure, the hybrid drive apparatus H according to the present embodiment also has five operation modes: a parallel mode as a stepped transmission mode, an engine traveling mode, an electric traveling mode, a continuously variable transmission mode, and an engine start mode. It is prepared to be switchable. Further, the parallel mode is provided so that five shift speeds of the first speed, the third to fifth speeds, and the reverse speed can be switched. In addition, the engine travel mode is provided so that two speed stages, the second speed stage and the sixth speed stage, can be switched. In FIG. 14, “1st” is the first gear, “2nd” is the second gear, “3rd” is the third gear, “4th” is the fourth gear, “5th” is the fifth gear, and “6th” is the sixth gear. Sixth speed, “Rev” indicates the reverse speed.

図15〜図17は、本実施形態における、第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の速度線図を示している。すなわち、図15はパラレルモードでの速度線図、図16はエンジン走行モードでの速度線図、図17はエンジン始動モードでの速度線図をそれぞれ示している。なお、第一無段変速モードでの速度線図は上記第一の実施形態に係る図7と同じであり、第二無段変速モードでの速度線図は上記第一の実施形態に係る図8と同じである。また、電動走行モードでの速度線図は上記第一の実施形態に係る図6と同じである。但し、本実施形態においては、第四クラッチC4が存在しないため、電動走行モードで車両が後進している状態では、第四クラッチC4に代えて第三クラッチC3を係合してエンジンEを始動させる。なお、これらの図の記述方法は、上記第一の実施形態に係る図4〜図12と同様である。   15 to 17 show velocity diagrams of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the present embodiment. 15 shows a speed diagram in the parallel mode, FIG. 16 shows a speed diagram in the engine running mode, and FIG. 17 shows a speed diagram in the engine start mode. The speed diagram in the first continuously variable transmission mode is the same as FIG. 7 according to the first embodiment, and the speed diagram in the second continuously variable transmission mode is the diagram according to the first embodiment. Same as 8. Further, the speed diagram in the electric travel mode is the same as that in FIG. 6 according to the first embodiment. However, in the present embodiment, since the fourth clutch C4 does not exist, the engine E is started by engaging the third clutch C3 instead of the fourth clutch C4 when the vehicle is moving backward in the electric travel mode. Let In addition, the description method of these figures is the same as that of FIGS. 4-12 which concerns on said 1st embodiment.

一方、本実施形態においては、第四クラッチC4が存在しないため、パラレルモードは、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第三クラッチC3、及び第二ブレーキB2の中のいずれか2つを選択的に係合することにより複数の変速段を切り替える構成となっている。そのため、本実施形態のパラレルモードは、上記第一の実施形態と比較して、変速段が3つ少ない構成となっている。但し、本実施形態におけるパラレルモードの各変速段は、上記第一の実施形態におけるパラレルモードのいずれかの変速段に対応している。具体的には、図14及び図15に示すように、本実施形態におけるパラレルモードの1速段(1st)、3速段(3rd)、4速段(4th)、5速段(5th)、後進段(Rev)は、それぞれ上記第一の実施形態におけるパラレルモードの1速段(1st)、3速段(3rd)、5速段(5th)、7速段(7th)、後進1速段(Rev1)に対応している。すなわち、本実施形態におけるパラレルモードの1速段(1st)、3速段(3rd)、4速段(4th)、5速段(5th)、後進段(Rev)のそれぞれにおける第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態は、上記第一の実施形態におけるパラレルモードの1速段(1st)、3速段(3rd)、5速段(5th)、7速段(7th)、後進1速段(Rev1)のそれぞれにおける第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態と同様である。   On the other hand, in this embodiment, since the fourth clutch C4 does not exist, the parallel mode selects any two of the first clutch C1, the second clutch C2, the third clutch C3, and the second brake B2. Are configured to switch a plurality of shift speeds by engaging with each other. For this reason, the parallel mode of the present embodiment has a configuration in which the number of shift stages is three less than that of the first embodiment. However, each shift speed in the parallel mode in the present embodiment corresponds to one of the shift speeds in the parallel mode in the first embodiment. Specifically, as shown in FIGS. 14 and 15, the first speed stage (1st), the third speed stage (3rd), the fourth speed stage (4th), the fifth speed stage (5th), and the parallel mode in the present embodiment, The reverse speed (Rev) is 1st speed (1st), 3rd speed (3rd), 5th speed (5th), 7th speed (7th), 1st reverse speed of the parallel mode in the first embodiment, respectively. (Rev1) is supported. That is, the first differential gear in each of the first speed (1st), the third speed (3rd), the fourth speed (4th), the fifth speed (5th), and the reverse speed (Rev) in the parallel mode in the present embodiment. The operation states of the device PG1 and the second differential gear device PG2 are the first speed (1st), the third speed (3rd), the fifth speed (5th), the seventh speed ( 7th) and the operation state of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in each of the first reverse speed (Rev1).

また、エンジン走行モードは、上記第一の実施形態と変速段の数が同じであり、各変速段は、上記第一の実施形態におけるエンジン走行モードのいずれかの変速段に対応している。具体的には、図14及び図16に示すように、本実施形態におけるエンジン走行モードの2速段(2nd)、6速段(6th)は、それぞれ上記第一の実施形態におけるエンジン走行モードの2速段(2nd)、8速段(8th)に対応している。すなわち、本実施形態におけるエンジン走行モードの2速段(2nd)、6速段(6th)のそれぞれにおける第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態は、上記第一の実施形態におけるエンジン走行モードの2速段(2nd)、8速段(8th)のそれぞれにおける第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態と同様である。   Further, the engine travel mode has the same number of shift stages as in the first embodiment, and each shift stage corresponds to any one of the engine travel modes in the first embodiment. Specifically, as shown in FIGS. 14 and 16, the second speed stage (2nd) and the sixth speed stage (6th) of the engine travel mode in the present embodiment are respectively the engine travel mode in the first embodiment. It corresponds to 2nd speed (2nd) and 8th speed (8th). That is, the operating states of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the second speed stage (2nd) and the sixth speed stage (6th) of the engine travel mode in the present embodiment are the first state described above. This is the same as the operation state of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the second speed stage (2nd) and the eighth speed stage (8th) of the engine travel mode in the embodiment.

一方、本実施形態においては、第四クラッチC4が存在しないため、エンジン始動モードは、図14に示すように、エンジンEの停止状態で第三クラッチC3を係合し、モータ・ジェネレータMGに力行させることにより、エンジンEを始動させる構成となっている。本実施形態のエンジン始動モードでは、図17に示すように、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1が第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3と一体回転するように駆動連結された状態となる。この状態でモータ・ジェネレータMGに力行させることにより、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1及び第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3からキャリアca3にモータ・ジェネレータMGの回転を伝達して入力軸I及びエンジンEの回転速度を上昇させ、エンジンEを始動させることができる。この際、第一差動歯車装置PG1は、出力軸Oに駆動連結されたリングギヤr1の回転速度に関係なく第一サンギヤs1の回転速度を上昇させることが可能な状態となっているため、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgが出力軸Oに伝達されることはない。   On the other hand, in the present embodiment, since the fourth clutch C4 does not exist, the engine start mode is engaged with the third clutch C3 while the engine E is stopped as shown in FIG. By doing so, the engine E is started. In the engine start mode of the present embodiment, as shown in FIG. 17, the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 is drivingly connected so as to rotate integrally with the ring gear r3 of the second differential gear device PG2. It becomes. By causing the motor / generator MG to power in this state, the rotation of the motor / generator MG is transmitted from the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 and the ring gear r3 of the second differential gear device PG2 to the carrier ca3. The rotational speeds of the input shaft I and the engine E can be increased and the engine E can be started. At this time, the first differential gear device PG1 is in a state in which the rotational speed of the first sun gear s1 can be increased regardless of the rotational speed of the ring gear r1 that is drivingly connected to the output shaft O. The torque Tmg of the generator MG is not transmitted to the output shaft O.

本実施形態においても、パラレルモード及びエンジン走行モードにおいて、第一クラッチC1が係合状態とされる変速段である1〜4速段の、各変速段間の遷移過程では、第一無段変速モードが実現される構成となっている。ここでは、これらの各変速段間の遷移過程では、第二ブレーキB2が解放状態とされるとともに第一クラッチC1が係合状態とされ、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に第二差動歯車装置PG2により増幅された入力軸I(エンジンE)のトルクが入力された状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクが制御される。この際、各変速段間の切り替えが同期切替となるように、モータ・ジェネレータMGの回転速度が制御される。また、パラレルモード及びエンジン走行モードにおいて、第二クラッチC2が係合状態とされる変速段である4〜6速段の、各変速段間の遷移過程では、第二無段変速モードが実現される構成となっている。ここでは、これらの各変速段間の遷移過程では、第二ブレーキB2が解放状態とされるとともに第二クラッチC2が係合状態とされ、第一差動歯車装置PG1のキャリアca1に入力軸I(エンジンE)のトルクが入力された状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクが制御される。この際、各変速段間の切り替えが同期切替となるように、モータ・ジェネレータMGの回転速度が制御される。   In the present embodiment as well, in the parallel mode and the engine running mode, the first continuously variable transmission is performed during the transition process between the first to fourth speeds, which is the speed stage in which the first clutch C1 is engaged. The mode is realized. Here, in the transition process between these gears, the second brake B2 is released and the first clutch C1 is engaged, and the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 is engaged with With the torque of the input shaft I (engine E) amplified by the two differential gear device PG2 being input, the rotational speed and torque of the motor / generator MG are controlled. At this time, the rotation speed of the motor / generator MG is controlled so that the switching between the respective gears is the synchronous switching. Further, in the parallel mode and the engine running mode, the second continuously variable transmission mode is realized in the transition process between the respective gears of the fourth to sixth gears that are the gears in which the second clutch C2 is engaged. It is the composition which becomes. Here, in the transition process between these gears, the second brake B2 is disengaged and the second clutch C2 is engaged. The rotational speed and torque of the motor / generator MG are controlled with the torque of the (engine E) being input. At this time, the rotation speed of the motor / generator MG is controlled so that the switching between the respective gears is the synchronous switching.

また、パラレルモード及びエンジン走行モードの1〜4速段では、変速段の切り替えに際して、モータ・ジェネレータMGの回転速度は、入力軸I(エンジンE)の回転速度の変化する方向に対して反対方向に変化する。したがって、変速段の切り替えに際してモータ・ジェネレータMGの回転速度の変化する方向と入力軸Iの回転速度の変化する方向が同じである場合に比べて、変速段の切り替えに際してのハイブリッド駆動装置Hの振動を抑制でき、衝撃の少ない滑らかな変速段の切り替えが可能となっている。なお、このようなパラレルモード及びエンジン走行モードにおける変速段の切り替えに際して、入力軸I及びモータ・ジェネレータMGから出力軸Oに伝達されるトルクの変動幅が所定範囲内となるように、モータ・ジェネレータMGのトルクが制御される点は、上記第一の実施形態と同様である。また、パラレルモード又はエンジン走行モードからエンジンEを停止して電動走行モードに移行し、回生制動を行う際の動作についても、上記第一の実施形態と同様とすることができる。   Further, in the first to fourth speeds of the parallel mode and the engine running mode, the rotational speed of the motor / generator MG is opposite to the direction in which the rotational speed of the input shaft I (engine E) changes when the gear speed is switched. To change. Therefore, the vibration of the hybrid drive device H at the time of shifting the gear is compared with the case where the direction of changing the rotating speed of the motor / generator MG and the direction of changing the rotating speed of the input shaft I are the same when switching the gear. This makes it possible to switch smoothly between gears with less impact. It should be noted that when changing the gear position in the parallel mode and the engine running mode, the motor / generator is set so that the fluctuation range of the torque transmitted from the input shaft I and the motor / generator MG to the output shaft O is within a predetermined range. The point that the torque of MG is controlled is the same as in the first embodiment. Further, the operation when the engine E is stopped from the parallel mode or the engine travel mode to shift to the electric travel mode and regenerative braking is performed can be the same as in the first embodiment.

3.第三の実施形態
次に、本発明の第三の実施形態について説明する。図18は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの構成を示すスケルトン図である。なお、この図18は、図1と同様に、中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。このハイブリッド駆動装置Hの構成は、上記第一の実施形態におけるハイブリッド駆動装置Hから第二差動歯車装置PG2及び第四クラッチC4を取り除き、第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3に相当する回転要素を入力軸Iと一体回転するようにした構成に等しい。そして、このハイブリッド駆動装置Hは、第二差動歯車装置PG2及び第四クラッチC4を備えないことに起因して、パラレルモードの変速段の数が、上記第一の実施形態よりも少なくなっている。その他の構成は、基本的に上記第一の実施形態と同様である。以下では、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hについて、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明する。
3. Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 18 is a skeleton diagram showing the configuration of the hybrid drive device H according to the present embodiment. Note that FIG. 18 does not show the configuration of the lower half symmetric with respect to the central axis, as in FIG. The configuration of the hybrid drive device H is a rotation corresponding to the ring gear r3 of the second differential gear device PG2 by removing the second differential gear device PG2 and the fourth clutch C4 from the hybrid drive device H in the first embodiment. This is equivalent to a configuration in which the element rotates integrally with the input shaft I. And this hybrid drive device H is less provided with the 2nd differential gear apparatus PG2 and the 4th clutch C4, and the number of the speed steps of a parallel mode becomes fewer than said 1st embodiment. Yes. Other configurations are basically the same as those in the first embodiment. Hereinafter, the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.

このハイブリッド駆動装置Hも、上記第一の実施形態と同様に、エンジンのみを駆動力源として備える車両に用いられる従来の自動変速装置の構成を少ない変更で利用した装置構成となっている。ここで対象としている従来の自動変速装置は、ラビニヨ型遊星歯車装置を用いた前進4段及び後進1段の変速段を有する装置である。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、上記第一の実施形態と同様に、このような自動変速装置に対して、トルクコンバータを取り除き、ロータRoを第一差動歯車装置PG1の第一回転要素である第一サンギヤs1に連結するようにモータ・ジェネレータMGを設けた構成としている。また、ワンウェイクラッチが取り除かれて、第一差動歯車装置PG1のキャリアca1が入力軸Iの回転方向に対して反対方向に回転可能な構成となっている。   As in the first embodiment, the hybrid drive device H also has a device configuration that uses a configuration of a conventional automatic transmission device used in a vehicle including only an engine as a driving force source with few changes. The conventional automatic transmission which is the subject here is an apparatus having four forward speeds and one reverse speed using a Ravigneaux type planetary gear device. Similar to the first embodiment, the hybrid drive device H according to the present embodiment removes the torque converter from such an automatic transmission and replaces the rotor Ro with the first rotation of the first differential gear device PG1. A motor / generator MG is provided so as to be connected to the first sun gear s1, which is an element. Further, the one-way clutch is removed, and the carrier ca1 of the first differential gear device PG1 is configured to be rotatable in the direction opposite to the rotation direction of the input shaft I.

3−1.ハイブリッド駆動装置の各部の構成
図18に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、エンジンEに駆動連結される入力軸Iと、車輪Wに駆動連結される出力軸Oと、モータ・ジェネレータMGと、第一差動歯車装置PG1と、を備えている。但し、上記のとおり、本実施形態においては、上記第一の実施形態とは異なり、第二差動歯車装置PG2及び第四クラッチC4が設けられていない。したがって、本実施形態においては、第一差動歯車装置PG1の各回転要素の連結関係は、以下のようになっている。
3-1. Configuration of Each Part of Hybrid Drive Device As shown in FIG. 18, a hybrid drive device H according to this embodiment includes an input shaft I that is drivingly connected to an engine E, an output shaft O that is drivingly connected to wheels W, and a motor. A generator MG and a first differential gear device PG1 are provided. However, as described above, in the present embodiment, unlike the first embodiment, the second differential gear device PG2 and the fourth clutch C4 are not provided. Therefore, in the present embodiment, the connection relationship of the rotating elements of the first differential gear device PG1 is as follows.

すなわち、図18に示すように、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1は、ブレーキドラムDrに連結されている。そして、ブレーキドラムDrの外周には、第一ブレーキB1が設けられている。また、このブレーキドラムDrの内周には、第三クラッチC3が設けられており、その更に径方向内側には、第一クラッチC1が配置されている。そして、このブレーキドラムDrは、出力軸O側の端部において第一サンギヤs1と一体回転するように駆動連結され、エンジンE側の端部においてモータ・ジェネレータMGのロータRoと一体回転するように駆動連結されている。これにより、第一差動歯車装置PG1の第一回転要素e1である第一サンギヤs1は、ブレーキドラムDrを介してモータ・ジェネレータMGのロータRoと一体回転するように駆動連結される。また、この第一サンギヤs1は、第一ブレーキB1を介してケースDcに選択的に固定される。更に第一サンギヤs1は、第三クラッチC3を介して入力軸Iに選択的に駆動連結される。キャリアca1は、第二ブレーキB2を介してケースDcに選択的に固定されるとともに、第二クラッチC2を介して入力軸Iに選択的に駆動連結される。リングギヤr1は、出力軸Oと一体回転するように駆動連結されている。第二サンギヤs2は、第一クラッチC1を介して入力軸Iに選択的に駆動連結される。   That is, as shown in FIG. 18, the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 is connected to the brake drum Dr. A first brake B1 is provided on the outer periphery of the brake drum Dr. Further, a third clutch C3 is provided on the inner periphery of the brake drum Dr, and a first clutch C1 is disposed further radially inward. The brake drum Dr is drivingly connected so as to rotate integrally with the first sun gear s1 at the end on the output shaft O side, and rotates integrally with the rotor Ro of the motor / generator MG at the end on the engine E side. Drive coupled. As a result, the first sun gear s1, which is the first rotating element e1 of the first differential gear device PG1, is drivingly connected via the brake drum Dr so as to rotate integrally with the rotor Ro of the motor / generator MG. The first sun gear s1 is selectively fixed to the case Dc via the first brake B1. Furthermore, the first sun gear s1 is selectively connected to the input shaft I through the third clutch C3. The carrier ca1 is selectively fixed to the case Dc via the second brake B2, and is selectively drivingly connected to the input shaft I via the second clutch C2. The ring gear r1 is drivingly connected so as to rotate integrally with the output shaft O. The second sun gear s2 is selectively connected to the input shaft I via the first clutch C1.

したがって、第一差動歯車装置PG1の第一回転要素e1である第一サンギヤs1には、第三クラッチC3を係合状態とすることにより、この第三クラッチC3を介して入力軸Iのトルクが入力される。本実施形態においては、第三クラッチC3が本発明における「第五係合要素」に相当する。また、第一差動歯車装置PG1の第二回転要素e2であるキャリアca1には、第二クラッチC2を係合状態とすることにより、この第二クラッチC2を介して入力軸Iのトルクが入力される。また、このキャリアca1は、ワンウェイクラッチ等が設けられておらず、入力軸Iの回転方向に対して反対方向に回転可能とされている。更に、第二差動歯車装置PG2の第四回転要素e4である第二サンギヤs2には、第一クラッチC1を係合状態とすることにより、第一クラッチC1を介して入力軸Iのトルクが入力される。   Accordingly, the first sun gear s1 that is the first rotating element e1 of the first differential gear device PG1 is engaged with the torque of the input shaft I via the third clutch C3 by engaging the third clutch C3. Is entered. In the present embodiment, the third clutch C3 corresponds to the “fifth engagement element” in the present invention. In addition, the carrier ca1, which is the second rotating element e2 of the first differential gear device PG1, is engaged with the torque of the input shaft I via the second clutch C2. Is done. The carrier ca1 is not provided with a one-way clutch or the like, and is rotatable in the opposite direction to the rotation direction of the input shaft I. Further, the second sun gear s2, which is the fourth rotating element e4 of the second differential gear device PG2, is engaged with the torque of the input shaft I via the first clutch C1. Entered.

3−2.ハイブリッド駆動装置の動作モード
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hにより実現可能な動作モードについて説明する。図19は、複数の動作モード及び各動作モードが備える複数の変速段での各摩擦係合要素C1、C2、C3、B1、B2の作動状態を示す作動表である。この図の記述方法は、上記第一の実施形態に係る図3と同様である。この図に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hも、有段変速モードとしてのパラレルモード及びエンジン走行モード、電動走行モード、無段変速モード、及びエンジン始動モードの5つの動作モードを切り替え可能に備えている。また、パラレルモードは、1速段、3速段、後進段の3つの変速段を切り替え可能に備えている。また、エンジン走行モードは、2速段、4速段の2つの変速段を切り替え可能に備えている。なお、図19において、「1st」は1速段、「2nd」は2速段、「3rd」は3速段、「4th」は4速段、「Rev」は後進段をそれぞれ示している。
3-2. Operation Mode of Hybrid Drive Device Next, operation modes that can be realized by the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described. FIG. 19 is an operation table showing operation states of the friction engagement elements C1, C2, C3, B1, and B2 at a plurality of operation modes and a plurality of shift speeds included in each operation mode. The description method of this figure is the same as that of FIG. 3 according to the first embodiment. As shown in this figure, the hybrid drive apparatus H according to the present embodiment also has five operation modes: a parallel mode as a stepped transmission mode, an engine traveling mode, an electric traveling mode, a continuously variable transmission mode, and an engine start mode. It is prepared to be switchable. Further, the parallel mode is provided so that the three shift speeds of the first speed, the third speed, and the reverse speed can be switched. In addition, the engine travel mode is provided so that two shift stages, the second speed stage and the fourth speed stage can be switched. In FIG. 19, “1st” indicates the first speed, “2nd” indicates the second speed, “3rd” indicates the third speed, “4th” indicates the fourth speed, and “Rev” indicates the reverse speed.

図20〜図24は、本実施形態における、第一差動歯車装置PG1の速度線図を示している。すなわち、図20はパラレルモードでの速度線図、図21はエンジン走行モードでの速度線図、図22は電動走行モードでの速度線図、図23は第一無段変速モードでの速度線図、図24はエンジン始動モードでの速度線図をそれぞれ示している。これらの図の記述方法は、上記第一の実施形態に係る図4〜図12と同様である。以下、各動作モード及び変速段でのハイブリッド駆動装置Hの動作状態について詳細に説明する。   20 to 24 show velocity diagrams of the first differential gear device PG1 in the present embodiment. 20 is a speed diagram in the parallel mode, FIG. 21 is a speed diagram in the engine travel mode, FIG. 22 is a speed diagram in the electric travel mode, and FIG. 23 is a speed line in the first continuously variable transmission mode. 24 and 24 show speed diagrams in the engine start mode, respectively. The description method of these drawings is the same as that of FIGS. 4 to 12 according to the first embodiment. Hereinafter, the operation state of the hybrid drive device H in each operation mode and shift speed will be described in detail.

3−3.パラレルモード
次に、パラレルモードでの第一差動歯車装置PG1の動作状態について、図20に基づいて説明する。パラレルモードは、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第三クラッチC3、及び第二ブレーキB2の中のいずれか2つを選択的に係合することにより複数の変速段を切り替え可能に備え、各変速段に応じた所定の変速比で入力軸Iの回転速度を変速して出力軸Oに伝達しつつ、モータ・ジェネレータMGに力行又は発電させて車両を走行させるモードである。本実施形態においては、図19に示すように、パラレルモードは、1速段、3速段、後進段の3つの変速段を切り替え可能に備えている。
3-3. Parallel Mode Next, the operation state of the first differential gear device PG1 in the parallel mode will be described with reference to FIG. The parallel mode includes a plurality of shift speeds that can be switched by selectively engaging any two of the first clutch C1, the second clutch C2, the third clutch C3, and the second brake B2. In this mode, the rotational speed of the input shaft I is changed at a predetermined speed ratio corresponding to each gear and transmitted to the output shaft O, while the motor / generator MG is powered or generated to drive the vehicle. In the present embodiment, as shown in FIG. 19, the parallel mode is provided so as to be able to switch between three shift speeds of the first speed, the third speed, and the reverse speed.

図20の速度線図に示すように、パラレルモードでは、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第三クラッチC3、及び第二ブレーキB2の中のいずれか2つを選択的に係合することにより、第一差動歯車装置PG1の速度線図の状態が変化し、それにより、複数の変速段のそれぞれに応じた所定の変速比で、入力軸Iの回転速度を変速して出力軸Oに伝達する状態となる。また、このパラレルモードでは、モータ・ジェネレータMGが第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1と一体回転するように駆動連結されており、このモータ・ジェネレータMGに力行又は発電させながら車両を走行させることができる。以下、パラレルモードの各変速段での第一差動歯車装置PG1の状態について、それぞれ説明する。   As shown in the velocity diagram of FIG. 20, in the parallel mode, any two of the first clutch C1, the second clutch C2, the third clutch C3, and the second brake B2 are selectively engaged. As a result, the state of the speed diagram of the first differential gear device PG1 changes, whereby the rotational speed of the input shaft I is changed at a predetermined speed ratio corresponding to each of the plurality of shift speeds, and the output shaft O It will be in the state to transmit to. Further, in this parallel mode, the motor / generator MG is drivingly connected so as to rotate integrally with the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1, and the vehicle travels while powering or generating power by the motor / generator MG. Can be made. Hereinafter, the state of the first differential gear device PG1 at each shift speed in the parallel mode will be described.

図19に示すように、1速段(1st)では、第一クラッチC1及び第二ブレーキB2が係合状態とされる。そして、図20に示すように、この1速段では、第一クラッチC1が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に入力軸I(エンジンE)が駆動連結される。また、第二ブレーキB2が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1によって第二サンギヤs2の回転速度が減速されて出力軸Oに伝達される。この1速段での入力軸Iから出力軸Oまでの変速比は、パラレルモード及びエンジン走行モードの全ての変速段の中で最も変速比が大きい。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ2=0.4とすると、入力軸Iの回転が第一差動歯車装置PG1により0.4倍(変速比は2.5)に減速されて出力軸Oに伝達される。したがって、1速段では、入力軸IのトルクTeは、約2.5倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。また、1速段では、モータ・ジェネレータMGの回転速度の絶対値も減速されて出力軸Oに伝達される。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5とすると、モータ・ジェネレータMGの回転速度の絶対値が、第一差動歯車装置PG1により、0.5倍に減速されて出力軸Oに伝達される。したがって、1速段では、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgは、2倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。   As shown in FIG. 19, at the first speed (1st), the first clutch C1 and the second brake B2 are engaged. As shown in FIG. 20, at the first speed, the first clutch C1 is engaged, and as described above, the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 has the input shaft I ( Engine E) is drive coupled. Further, when the second brake B2 is engaged, the rotational speed of the second sun gear s2 is reduced by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. The gear ratio from the input shaft I to the output shaft O at the first speed is the largest among all the gears in the parallel mode and the engine travel mode. Specifically, when the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ2 = 0.4, the rotation of the input shaft I is 0.4 times (the gear ratio is 2.5) by the first differential gear device PG1. To be transmitted to the output shaft O. Therefore, at the first speed, the torque Te of the input shaft I is amplified about 2.5 times and transmitted to the output shaft O. At the first speed, the absolute value of the rotational speed of the motor / generator MG is also decelerated and transmitted to the output shaft O. Specifically, if the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5, the absolute value of the rotational speed of the motor / generator MG is increased by 0.5 times by the first differential gear device PG1. Decelerated and transmitted to the output shaft O. Therefore, at the first speed, the torque Tmg of the motor / generator MG is amplified twice and transmitted to the output shaft O.

図19に示すように、3速段(3rd)では、第一クラッチC1及び第二クラッチC2が係合状態とされる。そして、図20に示すように、この3速段では、第一クラッチC1及び第二クラッチC2が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1及び第二サンギヤs2に入力軸Iが駆動連結される。これにより、入力軸I(エンジンE)とモータ・ジェネレータMGとが一体回転するように駆動連結される状態となる。また、第一クラッチC1及び第二クラッチC2が同時に係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1の全体が一体回転する直結状態となり、入力軸I及びモータ・ジェネレータMGの回転がそのまま出力軸Oに伝達される。よって本例においては、この3速段での入力軸Iから出力軸Oまでの変速比は、1速段及び後述するエンジン走行モードの2速段の変速比よりも小さく、変速比は1であり、入力軸I及びモータ・ジェネレータMGの回転速度は同速のまま出力軸Oに伝達される。したがって、3速段では、入力軸IのトルクTe及びモータ・ジェネレータMGのトルクTmgもそのまま出力軸Oに伝達される。   As shown in FIG. 19, at the third speed (3rd), the first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged. Then, as shown in FIG. 20, at the third speed, the first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged, and as described above, the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1. The input shaft I is drivingly connected to the second sun gear s2. As a result, the input shaft I (engine E) and the motor / generator MG are driven and connected so as to rotate together. Further, when the first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged at the same time, the first differential gear device PG1 is brought into a directly connected state in which it integrally rotates, and the input shaft I and the motor / generator MG are rotated. It is transmitted to the output shaft O as it is. Therefore, in this example, the gear ratio from the input shaft I to the output shaft O at the third gear is smaller than the gear ratio of the first gear and the second gear of the engine running mode described later, and the gear ratio is 1. Yes, the rotational speeds of the input shaft I and the motor / generator MG are transmitted to the output shaft O at the same speed. Therefore, at the third speed, the torque Te of the input shaft I and the torque Tmg of the motor / generator MG are also transmitted to the output shaft O as they are.

図19に示すように、後進段(Rev)では、第三クラッチC3及び第二ブレーキB2が係合状態とされる。そして、図20に示すように、この後進段では、第三クラッチC3が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1に入力軸Iが駆動連結される。これにより、入力軸I(エンジンE)とモータ・ジェネレータMGとが一体回転するように駆動連結される状態となる。また、第二ブレーキB2が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1によって第一サンギヤs1の回転速度が減速されるとともに回転方向が逆転されて出力軸Oに伝達される。この後進段での入力軸Iから出力軸Oまでの変速比は、具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5とすると、入力軸Iの回転が第一差動歯車装置PG1により0.5倍に減速されるとともに回転方向が逆転されて出力軸Oに伝達される。よって本例においては、後進段では、入力軸I及びそれと一体回転するモータ・ジェネレータMGの回転速度は絶対値が0.5(変速比は2)倍に減速されるとともに回転方向が逆転されて出力軸Oに伝達される。したがって、後進段では、入力軸IのトルクTe及びモータ・ジェネレータMGのトルクTmgは、2倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。   As shown in FIG. 19, in the reverse speed (Rev), the third clutch C3 and the second brake B2 are engaged. As shown in FIG. 20, in this reverse speed, the third clutch C3 is engaged, so that the input shaft I is driven to the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 as described above. Connected. As a result, the input shaft I (engine E) and the motor / generator MG are driven and connected so as to rotate together. Further, when the second brake B2 is engaged, the rotation speed of the first sun gear s1 is reduced by the first differential gear device PG1, and the rotation direction is reversed and transmitted to the output shaft O. Specifically, the gear ratio from the input shaft I to the output shaft O in the reverse gear is, specifically, when the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5, the rotation of the input shaft I is the first. The speed is reduced by a factor of 0.5 by the differential gear device PG1, and the rotation direction is reversed and transmitted to the output shaft O. Therefore, in this example, in the reverse speed, the rotational speed of the input shaft I and the motor / generator MG that rotates integrally therewith is decelerated by an absolute value of 0.5 (speed ratio is 2) and the rotational direction is reversed. It is transmitted to the output shaft O. Therefore, in the reverse speed, the torque Te of the input shaft I and the torque Tmg of the motor / generator MG are amplified by a factor of 2 and transmitted to the output shaft O.

このパラレルモードにおける第一クラッチC1が係合状態とされる変速段である1速段及び3速段の状態から、第一クラッチC1以外の摩擦係合要素を解放することにより、第一無段変速モードに移行することができる。また、このパラレルモードにおける第二クラッチC2が係合状態とされる変速段である3速段の状態から、第二クラッチC2以外の摩擦係合要素(第一クラッチC1)を解放することにより、第二無段変速モードに移行することができる。また、パラレルモードの1速段又は後進段の状態から、第二ブレーキB2以外の摩擦係合要素を解放することにより、電動走行モードに移行することができる。   By releasing the frictional engagement elements other than the first clutch C1 from the state of the first speed and the third speed, which are the shift speeds at which the first clutch C1 is engaged in this parallel mode, The shift mode can be entered. Further, by releasing the frictional engagement element (first clutch C1) other than the second clutch C2 from the state of the third speed, which is the shift stage in which the second clutch C2 is engaged in this parallel mode, Transition to the second continuously variable transmission mode is possible. Moreover, it can transfer to electric drive mode by releasing friction engagement elements other than 2nd brake B2 from the state of the 1st speed stage or reverse stage of parallel mode.

3−4.エンジン走行モード
次に、エンジン走行モードでの第一差動歯車装置PG1の動作状態について、図21に基づいて説明する。エンジン走行モードは、第一ブレーキB1を係合してモータ・ジェネレータMGの回転を停止させ、入力軸Iのトルクを出力軸Oに伝達して車両を走行させるモードである。本実施形態においては、図19に示すように、エンジン走行モードは、第一ブレーキB1を係合するとともに、第一クラッチC1及び第二クラッチC2のいずれかを選択的に係合することにより、2速段及び4速段の2つの変速段を切り替え可能に備えている。そして、これら2つの変速段のうち、2速段は入力軸Iの回転速度を減速して出力軸Oに伝達する減速段となっており、4速段は、入力軸Iの回転速度を増速して出力軸Oに伝達する増速段となっている。
3-4. Engine Travel Mode Next, the operation state of the first differential gear device PG1 in the engine travel mode will be described with reference to FIG. The engine travel mode is a mode in which the first brake B1 is engaged to stop the rotation of the motor / generator MG, and the torque of the input shaft I is transmitted to the output shaft O to travel the vehicle. In the present embodiment, as shown in FIG. 19, the engine travel mode is such that the first brake B1 is engaged, and either the first clutch C1 or the second clutch C2 is selectively engaged. Two speed stages, the second speed stage and the fourth speed stage, can be switched. Of these two shift speeds, the second speed stage is a speed reduction stage that reduces the rotational speed of the input shaft I and transmits it to the output shaft O, and the fourth speed stage increases the rotational speed of the input shaft I. It is a speed increasing stage that transmits to the output shaft O at high speed.

図21の速度線図に示すように、エンジン走行モードでは、第一ブレーキB1を係合するとともに、第一クラッチC1及び第二クラッチC2のいずれかを選択的に係合することにより、第一差動歯車装置PG1の速度線図の状態が変化し、それにより、複数(2つ)の変速段のそれぞれに応じた所定の変速比で、入力軸Iの回転速度を変速して出力軸Oに伝達する状態となる。このエンジン走行モードでは、モータ・ジェネレータMGのロータRoが第一ブレーキB1によりケースDcに固定された状態となり、モータ・ジェネレータMGが動作しない。以下、エンジン走行モードの各変速段での第一差動歯車装置PG1の状態について、それぞれ説明する。   As shown in the speed diagram of FIG. 21, in the engine travel mode, the first brake B1 is engaged, and either the first clutch C1 or the second clutch C2 is selectively engaged, The state of the speed diagram of the differential gear device PG1 changes, whereby the rotational speed of the input shaft I is changed at a predetermined speed ratio corresponding to each of the plurality (two) of speed stages to output the output shaft O. It will be in the state to transmit to. In this engine running mode, the rotor Ro of the motor / generator MG is fixed to the case Dc by the first brake B1, and the motor / generator MG does not operate. Hereinafter, the state of the first differential gear device PG1 at each gear position in the engine travel mode will be described.

図19に示すように、2速段(2nd)では、第一ブレーキB1及び第一クラッチC1が係合状態とされる。そして、図21に示すように、この2速段では、第一クラッチC1が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に入力軸I(エンジンE)が駆動連結される。また、第一ブレーキB1が係合状態とされることにより、モータ・ジェネレータMGの回転が停止されるとともに、第一差動歯車装置PG1によって第二サンギヤs2の回転速度が減速されて出力軸Oに伝達される。この2速段での入力軸Iから出力軸Oまでの変速比は、パラレルモードの1速段の変速比よりも小さい。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5、λ2=0.4とすると、入力軸Iの回転が第一差動歯車装置PG1により約0.67倍(変速比は1.5)に減速されて出力軸Oに伝達される。したがって、2速段では、入力軸IのトルクTeは、1.5倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。   As shown in FIG. 19, at the second speed (2nd), the first brake B1 and the first clutch C1 are engaged. As shown in FIG. 21, at the second speed, the first clutch C1 is engaged, and as described above, the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 has the input shaft I ( Engine E) is drive coupled. Further, when the first brake B1 is engaged, the rotation of the motor / generator MG is stopped, and the rotation speed of the second sun gear s2 is reduced by the first differential gear device PG1, so that the output shaft O Is transmitted to. The gear ratio from the input shaft I to the output shaft O at the second gear is smaller than the gear ratio of the first gear in the parallel mode. Specifically, if the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5 and λ2 = 0.4, the rotation of the input shaft I is about 0.67 times ( The gear ratio is reduced to 1.5) and transmitted to the output shaft O. Therefore, at the second speed, the torque Te of the input shaft I is amplified 1.5 times and transmitted to the output shaft O.

図19に示すように、4速段(4th)では、第一ブレーキB1及び第二クラッチC2が係合状態とされる。そして、図21に示すように、この4速段では、第二クラッチC2が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1のキャリアca1に、入力軸I(エンジンE)の回転が駆動連結される。また、第一ブレーキB1が係合状態とされることにより、モータ・ジェネレータMGの回転が停止されるとともに、第一差動歯車装置PG1によってキャリアca1の回転速度が増速されて出力軸Oに伝達される。この4速段での入力軸Iから出力軸Oまでの変速比は、パラレルモードの3速段の変速比よりも小さい。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5とすると、入力軸Iの回転が、第一差動歯車装置PG1により1.5倍(変速比は約0.67)に増速されて出力軸Oに伝達される。したがって、4速段では、入力軸IのトルクTeは、約0.67倍に減衰されて出力軸Oに伝達される。   As shown in FIG. 19, at the fourth speed (4th), the first brake B1 and the second clutch C2 are engaged. As shown in FIG. 21, at the fourth speed, the second clutch C2 is engaged, and as described above, the carrier ca1 of the first differential gear device PG1 is connected to the input shaft I (engine The rotation of E) is drive-coupled. In addition, when the first brake B1 is engaged, the rotation of the motor / generator MG is stopped, and the rotation speed of the carrier ca1 is increased by the first differential gear device PG1 to the output shaft O. Communicated. The speed ratio from the input shaft I to the output shaft O at the fourth speed is smaller than the speed ratio of the third speed in the parallel mode. Specifically, assuming that the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5, the rotation of the input shaft I is 1.5 times by the first differential gear device PG1 (the gear ratio is about 0.00). 67) and transmitted to the output shaft O. Therefore, at the fourth speed, the torque Te of the input shaft I is attenuated by about 0.67 times and transmitted to the output shaft O.

3−5.電動走行モード
次に、電動走行モードでの第一差動歯車装置PG1の動作状態について、図22に基づいて説明する。電動走行モードは、第二ブレーキB2を係合するとともに入力軸Iを出力軸Oから切り離した状態で、モータ・ジェネレータMGのトルクを出力軸Oに伝達して車両を走行させるモードである。その際、モータ・ジェネレータMGに力行又は発電させることにより、エンジンEの停止状態でモータ・ジェネレータMGのトルクを出力軸Oに伝達して車両を走行させることができる。本実施形態においては、図19に示すように、電動走行モードでは、基本的には第二ブレーキB2のみが係合される。本実施形態においても、この第二ブレーキB2は、いわゆるノーマルクローズ方式の摩擦係合要素とされている。電動走行モードからエンジンEを始動してパラレルモードに移行する場合には、モータ・ジェネレータMGが回転している状態で、車両の進行方向に応じて、複数の係合要素のうちの一つ、具体的には、第一クラッチC1又は第三クラッチC3を係合状態とすることにより、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgを入力軸Iに伝達してエンジンEを始動させることができる。図19における「破線の丸印」は、このようなエンジンEの始動を行うために係合される摩擦係合要素を示している。
3-5. Electric traveling mode Next, the operation state of the first differential gear device PG1 in the electric traveling mode will be described with reference to FIG. The electric travel mode is a mode in which the vehicle travels by transmitting the torque of the motor / generator MG to the output shaft O in a state where the second brake B2 is engaged and the input shaft I is disconnected from the output shaft O. At that time, by causing the motor / generator MG to power or generate electric power, the torque of the motor / generator MG can be transmitted to the output shaft O while the engine E is stopped, and the vehicle can travel. In the present embodiment, as shown in FIG. 19, in the electric travel mode, basically only the second brake B2 is engaged. Also in this embodiment, the second brake B2 is a so-called normal close friction engagement element. When starting the engine E from the electric travel mode and shifting to the parallel mode, the motor / generator MG is rotating, and one of a plurality of engagement elements according to the traveling direction of the vehicle, Specifically, the engine E can be started by transmitting the torque Tmg of the motor / generator MG to the input shaft I by engaging the first clutch C1 or the third clutch C3. A “dashed circle” in FIG. 19 indicates a friction engagement element that is engaged to start the engine E as described above.

図22の速度線図に示すように、電動走行モードでは、基本的に入力軸I(エンジンE)は第一差動歯車装置PG1の各回転要素から分離された状態となり、エンジンEは停止されて入力軸Iの回転速度はゼロとなる。そして、第一差動歯車装置PG1により、モータ・ジェネレータMGの回転速度が減速されるとともに、トルクTmgが増幅されて出力軸Oに伝達される。この電動走行モードでの第一差動歯車装置PG1の動作状態は、上記第一の実施形態と同様である。但し、本実施形態においては、第四クラッチC4が存在しないため、電動走行モードで車両が後進している状態では、第四クラッチC4に代えて第三クラッチC3を係合してエンジンEを始動させる。   As shown in the speed diagram of FIG. 22, in the electric travel mode, the input shaft I (engine E) is basically separated from the rotating elements of the first differential gear device PG1, and the engine E is stopped. Thus, the rotation speed of the input shaft I becomes zero. Then, the first differential gear device PG1 reduces the rotational speed of the motor / generator MG and amplifies the torque Tmg and transmits it to the output shaft O. The operation state of the first differential gear device PG1 in the electric travel mode is the same as that in the first embodiment. However, in the present embodiment, since the fourth clutch C4 does not exist, the engine E is started by engaging the third clutch C3 instead of the fourth clutch C4 when the vehicle is moving backward in the electric travel mode. Let

3−6.無段変速モード
無段変速モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態について、図23に基づいて説明する。無段変速モードは、第一差動歯車装置PG1の第四回転要素である第二サンギヤs2及び第二回転要素であるキャリアca1のいずれか一方に入力軸I(エンジンE)のトルクが入力された状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクを制御することにより、入力軸Iの回転速度を無段階に変速して出力軸Oに伝達するモードである。このような無段変速モードとして、本実施形態においては、第一無段変速モード及び第二無段変速モードの2つのモードを備えている。
3-6. Continuously Variable Transmission Mode The operation state of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the continuously variable transmission mode will be described with reference to FIG. In the continuously variable transmission mode, the torque of the input shaft I (engine E) is input to one of the second sun gear s2 that is the fourth rotating element and the carrier ca1 that is the second rotating element of the first differential gear device PG1. In this state, the rotational speed and torque of the motor / generator MG are controlled to change the rotational speed of the input shaft I steplessly and transmit it to the output shaft O. As such a continuously variable transmission mode, the present embodiment has two modes, a first continuously variable transmission mode and a second continuously variable transmission mode.

3−6−1.第一無段変速モード
第一無段変速モードでの第一差動歯車装置PG1の動作状態について、図23に基づいて説明する。第一無段変速モードは、第二ブレーキB2を解放状態とするとともに第一クラッチC1を係合状態とし、第一差動歯車装置PG1の第四回転要素である第二サンギヤs2に入力軸I(エンジンE)のトルクが入力された状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクを制御することにより、入力軸Iの回転速度を無段階に変速して出力軸Oに伝達するモードである。本実施形態においては、図19に示すように、第一無段変速モードでは、第一クラッチC1のみが係合状態とされる。このように、本実施形態における第一無段変速モードでの第一差動歯車装置PG1の動作状態は、基本的には、上記第一の実施形態と同様である。但し、本実施形態においては、上記第一の実施形態とは異なり、第二差動歯車装置PG2が存在しないため、図23に示すように、第一クラッチC1の係合状態で、第二サンギヤs2が入力軸I及びエンジンEと一体回転するように駆動連結された状態となる。
3-6-1. First Continuously Variable Transmission Mode The operation state of the first differential gear device PG1 in the first continuously variable transmission mode will be described with reference to FIG. In the first continuously variable transmission mode, the second brake B2 is disengaged and the first clutch C1 is engaged, and the input shaft I is connected to the second sun gear s2 that is the fourth rotating element of the first differential gear device PG1. In this mode, the rotational speed and torque of the motor / generator MG are controlled in a state where the torque of the (engine E) is input, and the rotational speed of the input shaft I is steplessly changed and transmitted to the output shaft O. . In the present embodiment, as shown in FIG. 19, in the first continuously variable transmission mode, only the first clutch C1 is engaged. Thus, the operation state of the first differential gear device PG1 in the first continuously variable transmission mode in the present embodiment is basically the same as that in the first embodiment. However, in the present embodiment, unlike the first embodiment, since the second differential gear device PG2 does not exist, the second sun gear is engaged in the engaged state of the first clutch C1, as shown in FIG. s2 is drivingly connected so as to rotate integrally with the input shaft I and the engine E.

図23の速度線図に示すように、第一無段変速モードでは、第一クラッチC1を介して第二サンギヤs2と一体回転するように駆動連結された入力軸I(エンジンE)のトルクTeが第一差動歯車装置PG1により増幅されて出力軸Oに伝達される。すなわち、第一差動歯車装置PG1では、回転速度の順で一方側となる第二サンギヤs2に入力軸Iが駆動連結され、回転速度の順で他方側となる第一サンギヤs1にモータ・ジェネレータMGが駆動連結される。そして、回転速度の順で中間となる回転要素の一つであるリングギヤr1に出力軸Oが駆動連結される。この際、モータ・ジェネレータMGは、正方向のトルクTmgを出力し、入力軸IのトルクTeの反力受けとして機能する。これにより、第一差動歯車装置PG1は、第二サンギヤs2に伝達された入力軸IのトルクTeとモータ・ジェネレータMGのトルクTmgとを合成して増幅した入力軸IのトルクTeを出力軸Oに伝達する。具体的には、第一差動歯車装置PG1のギヤ比をλ1=0.5、λ2=0.4とすると、入力軸IのトルクTeのトルクの0.5倍のトルクをモータ・ジェネレータMGのトルクTmgが分担することにより、入力軸IのトルクTeの1.5倍のトルクが出力軸Oに伝達される。   As shown in the speed diagram of FIG. 23, in the first continuously variable transmission mode, the torque Te of the input shaft I (engine E) that is drive-coupled to rotate integrally with the second sun gear s2 via the first clutch C1. Is amplified by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output shaft O. That is, in the first differential gear device PG1, the input shaft I is drivingly connected to the second sun gear s2 that is on one side in the order of rotational speed, and the motor generator is connected to the first sun gear s1 that is on the other side in the order of rotational speed. The MG is drivingly connected. The output shaft O is drivably coupled to the ring gear r1, which is one of the rotation elements that are intermediate in the order of the rotation speed. At this time, the motor / generator MG outputs a torque Tmg in the positive direction and functions as a reaction force receiver for the torque Te of the input shaft I. As a result, the first differential gear device PG1 combines the torque Te of the input shaft I transmitted to the second sun gear s2 and the torque Tmg of the motor / generator MG and amplifies the torque Te of the input shaft I as an output shaft. To O. Specifically, assuming that the gear ratio of the first differential gear device PG1 is λ1 = 0.5 and λ2 = 0.4, a torque that is 0.5 times the torque Te of the input shaft I is a motor / generator MG. This torque Tmg is shared so that 1.5 times the torque Te of the input shaft I is transmitted to the output shaft O.

なお、第一差動歯車装置PG1のギヤ比λ1及びλ2は、エンジンE及びモータ・ジェネレータMGの特性や車両重量等を考慮して適宜設定することができる。本実施形態においても、上記第一の実施形態と同様に、第一無段変速モードからパラレルモードやエンジン走行モードへ移行し、或いはパラレルモードやエンジン走行モードから第一無段変速モードへ移行することが可能である。   The gear ratios λ1 and λ2 of the first differential gear device PG1 can be appropriately set in consideration of the characteristics of the engine E and the motor / generator MG, the vehicle weight, and the like. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the first continuously variable transmission mode is shifted to the parallel mode or the engine traveling mode, or the parallel mode or engine traveling mode is shifted to the first continuously variable transmission mode. It is possible.

3−6−2.第二無段変速モード
第二無段変速モードは、第二ブレーキB2を解放状態とするとともに第二クラッチC2を係合状態とし、第一差動歯車装置PG1の第二回転要素であるキャリアca1に入力軸I(エンジンE)のトルクが入力された状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクを制御することにより、入力軸Iの回転速度を無段階に変速して出力軸Oに伝達するモードである。本実施形態においては、図19に示すように、第二無段変速モードでは、第二クラッチC2のみが係合状態とされる。したがって、第一差動歯車装置PG1のキャリアca1が入力軸Iと一体回転するように駆動連結され、入力軸Iのトルクが第一差動歯車装置PG1のキャリアca1に入力される。この状態でモータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクを制御することにより、第二無段変速モードが実現される。この第二無段変速モードでの第一差動歯車装置PG1の動作状態は、第二差動歯車装置PG2がないことを除いて上記第一の実施形態におけるものと同様であるので、ここでは詳しい説明を省略する。また、本実施形態においても、上記第一の実施形態と同様に、第二無段変速モードからパラレルモードやエンジン走行モードへ移行し、或いはパラレルモードやエンジン走行モードから第二無段変速モードへ移行することが可能である。
3-6-2. Second continuously variable transmission mode In the second continuously variable transmission mode, the second brake B2 is disengaged and the second clutch C2 is engaged, and the carrier ca1 that is the second rotating element of the first differential gear device PG1. With the torque of the input shaft I (engine E) being input to the motor, the rotational speed and torque of the motor / generator MG are controlled to change the rotational speed of the input shaft I steplessly and transmit it to the output shaft O. It is a mode to do. In the present embodiment, as shown in FIG. 19, in the second continuously variable transmission mode, only the second clutch C2 is engaged. Accordingly, the carrier ca1 of the first differential gear device PG1 is drivingly connected so as to rotate integrally with the input shaft I, and the torque of the input shaft I is input to the carrier ca1 of the first differential gear device PG1. In this state, the second continuously variable transmission mode is realized by controlling the rotational speed and torque of the motor / generator MG. The operation state of the first differential gear device PG1 in the second continuously variable transmission mode is the same as that in the first embodiment except that the second differential gear device PG2 is not provided. Detailed description is omitted. Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the second continuously variable transmission mode is shifted to the parallel mode or the engine traveling mode, or the parallel mode or engine traveling mode is switched to the second continuously variable transmission mode. It is possible to migrate.

3−7.エンジン始動モード
次に、エンジン始動モードでの第一差動歯車装置PG1の動作状態について、図24に基づいて説明する。エンジン始動モードは、エンジンEの停止状態で第三クラッチC3を係合し、モータ・ジェネレータMGに力行させることにより、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgを出力軸Oに伝達することなく入力軸Iに伝達し、エンジンEを始動させるモードである。本実施形態においては、図19に示すように、エンジン始動モードでは、第三クラッチC3のみが係合状態とされる。したがって、入力軸I(エンジンE)とモータ・ジェネレータMGとが一体回転するように駆動連結される状態となる。この状態でモータ・ジェネレータMGに力行させることにより、入力軸I及びエンジンEの回転速度を上昇させ、エンジンEを始動させることができる。この際、第一差動歯車装置PG1は、出力軸Oに駆動連結されたリングギヤr1の回転速度に関係なく第一サンギヤs1の回転速度を上昇させることが可能な状態となっているため、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgが出力軸Oに伝達されることはない。
3-7. Engine Start Mode Next, the operation state of the first differential gear device PG1 in the engine start mode will be described based on FIG. In the engine start mode, the third clutch C3 is engaged while the engine E is stopped, and the motor / generator MG is caused to power, so that the torque Tmg of the motor / generator MG is transmitted to the input shaft I without being transmitted to the output shaft O. In this mode, the engine E is transmitted. In the present embodiment, as shown in FIG. 19, in the engine start mode, only the third clutch C3 is engaged. Accordingly, the input shaft I (engine E) and the motor / generator MG are driven and connected so as to rotate integrally. By causing the motor / generator MG to power in this state, the rotational speeds of the input shaft I and the engine E can be increased and the engine E can be started. At this time, the first differential gear device PG1 is in a state in which the rotational speed of the first sun gear s1 can be increased regardless of the rotational speed of the ring gear r1 that is drivingly connected to the output shaft O. The torque Tmg of the generator MG is not transmitted to the output shaft O.

図24の速度線図に示すように、エンジン始動モードでは、モータ・ジェネレータMGが正方向のトルクTmgを出力し、正方向に回転速度を上昇させる。これにより、モータ・ジェネレータMGと一体回転するように駆動連結された入力軸I(エンジンE)の回転速度が次第に上昇させ、エンジンEを始動させることができる。この際、第一差動歯車装置PG1は、第一サンギヤs1以外のキャリアca1、リングギヤr1、及び第二サンギヤs2が拘束されない状態となっているため、出力軸Oに駆動連結されたリングギヤr1の回転速度に関係なく、第一サンギヤs1の回転速度を上昇させることができる。なお、図24においては、出力軸Oの回転速度がゼロの状態(すなわち車両の停止状態)でエンジン始動モードを実行する場合の例を示している。   As shown in the speed diagram of FIG. 24, in the engine start mode, the motor / generator MG outputs the torque Tmg in the positive direction and increases the rotational speed in the positive direction. As a result, the rotational speed of the input shaft I (engine E) that is drivingly connected so as to rotate integrally with the motor / generator MG gradually increases, and the engine E can be started. At this time, in the first differential gear device PG1, since the carrier ca1, the ring gear r1, and the second sun gear s2 other than the first sun gear s1 are not restrained, the ring gear r1 that is drivingly connected to the output shaft O is in the state. Regardless of the rotational speed, the rotational speed of the first sun gear s1 can be increased. FIG. 24 shows an example in which the engine start mode is executed in a state where the rotation speed of the output shaft O is zero (that is, the vehicle is stopped).

3−8.その他
本実施形態においても、パラレルモード及びエンジン走行モードにおいて、第一クラッチC1が係合状態とされる変速段である1〜3速段の、各変速段間の遷移過程では、第一無段変速モードが実現される構成となっている。ここでは、これらの各変速段間の遷移過程では、第二ブレーキB2が解放状態とされるとともに第一クラッチC1が係合状態とされ、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に入力軸I(エンジンE)のトルクが入力された状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクが制御される。この際、各変速段間の切り替えが同期切替となるように、モータ・ジェネレータMGの回転速度が制御される。また、パラレルモード及びエンジン走行モードにおいて、第二クラッチC2が係合状態とされる変速段である3速段及び4速段の、これらの間の遷移過程では、第二無段変速モードが実現される構成となっている。ここでは、これらの間の遷移過程では、第二ブレーキB2が解放状態とされるとともに第二クラッチC2が係合状態とされ、第一差動歯車装置PG1のキャリアca1に入力軸I(エンジンE)のトルクが入力された状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクが制御される。この際、変速段間の切り替えが同期切替となるように、モータ・ジェネレータMGの回転速度が制御される。
3-8. Others Also in the present embodiment, in the parallel mode and the engine running mode, in the transition process between the respective gears of the first to third gears, which are the gears in which the first clutch C1 is engaged, The shift mode is realized. Here, in the transition process between these gears, the second brake B2 is disengaged and the first clutch C1 is engaged, and input to the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1. The rotational speed and torque of the motor / generator MG are controlled with the torque of the shaft I (engine E) being input. At this time, the rotation speed of the motor / generator MG is controlled so that the switching between the respective gears is the synchronous switching. Further, in the parallel mode and the engine running mode, the second continuously variable transmission mode is realized in the transition process between the third speed and the fourth speed, which are the shift speeds at which the second clutch C2 is engaged. It becomes the composition which is done. Here, in the transition process between them, the second brake B2 is released and the second clutch C2 is engaged, and the input shaft I (engine E) is connected to the carrier ca1 of the first differential gear device PG1. ), The rotational speed and torque of the motor / generator MG are controlled. At this time, the rotation speed of the motor / generator MG is controlled so that the switching between the shift speeds is the synchronous switching.

また、パラレルモード及びエンジン走行モードの1〜3速段では、変速段の切り替えに際して、モータ・ジェネレータMGの回転速度は、入力軸I(エンジンE)の回転速度の変化する方向に対して反対方向に変化する。したがって、変速段の切り替えに際してモータ・ジェネレータMGの回転速度の変化する方向と入力軸Iの回転速度の変化する方向が同じである場合に比べて、変速段の切り替えに際してのハイブリッド駆動装置Hの振動を抑制でき、衝撃の少ない滑らかな変速段の切り替えが可能となっている。なお、このようなパラレルモード及びエンジン走行モードにおける変速段の切り替えに際して、入力軸I及びモータ・ジェネレータMGから出力軸Oに伝達されるトルクの変動幅が所定範囲内となるように、モータ・ジェネレータMGのトルクが制御される点は、上記第一の実施形態と同様である。また、パラレルモード又はエンジン走行モードからエンジンEを停止して電動走行モードに移行し、回生制動を行う際の動作についても、上記第一の実施形態と同様とすることができる。   In the first to third speeds of the parallel mode and the engine running mode, the rotational speed of the motor / generator MG is opposite to the direction in which the rotational speed of the input shaft I (engine E) changes when the speed is changed. To change. Therefore, the vibration of the hybrid drive device H at the time of shifting the gear is compared with the case where the direction of changing the rotating speed of the motor / generator MG and the direction of changing the rotating speed of the input shaft I are the same when switching the gear. This makes it possible to switch smoothly between gears with less impact. It should be noted that when changing the gear position in the parallel mode and the engine running mode, the motor / generator is set so that the fluctuation range of the torque transmitted from the input shaft I and the motor / generator MG to the output shaft O is within a predetermined range. The point that the torque of MG is controlled is the same as in the first embodiment. Further, the operation when the engine E is stopped from the parallel mode or the engine travel mode to shift to the electric travel mode and regenerative braking is performed can be the same as in the first embodiment.

4.第四の実施形態
次に、本発明の第四の実施形態について説明する。図25は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの構成を示すスケルトン図である。なお、この図25は、図1と同様に、中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。この図に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、エンジンEに駆動連結される入力軸Iと、車輪Wに駆動連結される出力ギヤOと、モータ・ジェネレータMGと、第一差動歯車装置PG1と、第二差動歯車装置PG2と、を備えている。また、これらの構成は、車体に固定される非回転部材としての駆動装置ケースDc(以下、単に「ケースDc」という。)内に収納されている。また、このハイブリッド駆動装置Hでは、各機器が、入力軸Iの回転軸方向に沿ってエンジンE側から、モータ・ジェネレータMG、第二差動歯車装置PG2、第一差動歯車装置PG1の順に配列されている。出力ギヤOは、入力軸Iと同軸上に配置され、軸方向では第一差動歯車装置PG1と第二差動歯車装置PG2との間に配置されている。また、出力ギヤOは、第一差動歯車装置PG1の径方向外側に配置されている。このような構成は、本発明に係るハイブリッド駆動装置Hを、例えばFF(フロントエンジン・フロントドライブ)方式の車両やRR(リヤエンジン・リヤドライブ)方式の車両等の駆動装置に適用する場合に好適である。なお、本実施形態においては、モータ・ジェネレータMGが本発明における「回転電機」に相当する。また、入力軸Iが本発明における「入力部材」に相当し、出力ギヤOが本発明における「出力部材」に相当する。また、第一差動歯車装置PG1が本発明における「差動歯車装置」に相当する。本実施形態においても、このハイブリッド駆動装置Hは、後述するように、有段変速モード(パラレルモード及びエンジン走行モード)、電動走行モード、無段変速モード(第一無段変速モード及び第二無段変速モード)及びエンジン始動モードを実現できる構成となっている。
4). Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 25 is a skeleton diagram showing the configuration of the hybrid drive apparatus H according to this embodiment. 25, the configuration of the lower half symmetrical with respect to the central axis is omitted as in FIG. As shown in this figure, the hybrid drive apparatus H according to this embodiment includes an input shaft I that is drivingly connected to an engine E, an output gear O that is drivingly connected to wheels W, a motor / generator MG, A differential gear device PG1 and a second differential gear device PG2 are provided. Further, these configurations are housed in a drive device case Dc (hereinafter simply referred to as “case Dc”) as a non-rotating member fixed to the vehicle body. In the hybrid drive device H, each device is arranged in the order of the motor / generator MG, the second differential gear device PG2, and the first differential gear device PG1 from the engine E side along the rotational axis direction of the input shaft I. It is arranged. The output gear O is disposed coaxially with the input shaft I, and is disposed between the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the axial direction. The output gear O is disposed on the radially outer side of the first differential gear device PG1. Such a configuration is suitable when the hybrid drive device H according to the present invention is applied to a drive device such as an FF (front engine / front drive) type vehicle or an RR (rear engine / rear drive) type vehicle. It is. In the present embodiment, the motor / generator MG corresponds to the “rotary electric machine” in the present invention. The input shaft I corresponds to the “input member” in the present invention, and the output gear O corresponds to the “output member” in the present invention. The first differential gear device PG1 corresponds to the “differential gear device” in the present invention. Also in the present embodiment, the hybrid drive device H includes, as will be described later, a stepped transmission mode (parallel mode and engine traveling mode), an electric traveling mode, a continuously variable transmission mode (first continuously variable transmission mode and second continuously variable mode). A step shift mode) and an engine start mode.

4−1.ハイブリッド駆動装置の各部の構成
図25に示すように、モータ・ジェネレータMGは、ケースDcに固定されたステータStと、このステータStの径方向内側に回転自在に支持されたロータRoと、を有している。このモータ・ジェネレータMGのロータRoは、ブレーキドラムDrと一体回転するように駆動連結されている。このモータ・ジェネレータMGは、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能との双方を果すことが可能とされている。モータ・ジェネレータMGは、ジェネレータとして機能する場合には、発電した電力をバッテリ11に供給して充電し、モータとして機能する場合には、バッテリ11に充電された電力の供給を受けて力行する。このようなモータ・ジェネレータMGの動作は、制御装置ECUからの制御指令に従ってインバータ12を介して行われる。
4-1. Configuration of Each Part of Hybrid Drive Device As shown in FIG. 25, the motor / generator MG has a stator St fixed to the case Dc and a rotor Ro that is rotatably supported on the radial inner side of the stator St. is doing. The rotor Ro of the motor / generator MG is drivingly coupled so as to rotate integrally with the brake drum Dr. The motor / generator MG performs both a function as a motor (electric motor) that generates power upon receiving power supply and a function as a generator (generator) that generates power upon receiving power supply. Is possible. When the motor / generator MG functions as a generator, the generated power is supplied to the battery 11 and charged. When the motor / generator MG functions as a motor, the motor / generator MG receives power supplied from the battery 11 and performs powering. Such an operation of the motor / generator MG is performed via the inverter 12 in accordance with a control command from the control unit ECU.

図25に示すように、本実施形態においては、第一差動歯車装置PG1は、入力軸Iと同軸状に配置されたラビニヨ型の遊星歯車装置により構成されている。具体的には、この第一差動歯車装置PG1は、第一サンギヤs1及び第二サンギヤs2の2つのサンギヤと、リングギヤr1と、第一サンギヤs1及びリングギヤr1の双方に噛み合うロングピニオンギヤ並びにこのロングピニオンギヤ及び第二サンギヤs2に噛み合うショートピニオンギヤを支持する共通のキャリアca1との4つの回転要素を備えている。第一差動歯車装置PG1のこれら4つの回転要素を、回転速度の順に第一回転要素e1、第二回転要素e2、第三回転要素e3、及び第四回転要素e4とすると、本実施形態においては、第二サンギヤs2が第一回転要素e1に相当し、リングギヤr1が第二回転要素e2に相当し、キャリアca1が第三回転要素e3に相当し、第一サンギヤs1が第四回転要素e4に相当する。   As shown in FIG. 25, in the present embodiment, the first differential gear device PG1 is constituted by a Ravigneaux type planetary gear device arranged coaxially with the input shaft I. Specifically, the first differential gear device PG1 includes two sun gears, a first sun gear s1 and a second sun gear s2, a ring gear r1, a long pinion gear that meshes with both the first sun gear s1 and the ring gear r1, and this long gear. Four rotation elements are provided with a common carrier ca1 that supports a pinion gear and a short pinion gear that meshes with the second sun gear s2. In the present embodiment, when these four rotating elements of the first differential gear device PG1 are a first rotating element e1, a second rotating element e2, a third rotating element e3, and a fourth rotating element e4 in the order of the rotation speed. The second sun gear s2 corresponds to the first rotating element e1, the ring gear r1 corresponds to the second rotating element e2, the carrier ca1 corresponds to the third rotating element e3, and the first sun gear s1 corresponds to the fourth rotating element e4. It corresponds to.

この第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2は、ブレーキドラムDrに連結されている。ここで、ブレーキドラムDrは、第一差動歯車装置PG1に対してエンジンE側に配置された円筒状回転部材であり、外周に第一ブレーキB1が設けられている。また、このブレーキドラムDrは、第二差動歯車装置PG2のサンギヤs3及びリングギヤr3にそれぞれ噛み合う複数のピニオンギヤを回転可能に支持しており、第二差動歯車装置PG2のキャリアca3としても機能している。そして、このブレーキドラムDrは、第二サンギヤs2及びモータ・ジェネレータMGのロータRoと一体回転するように駆動連結されている。これにより、第一差動歯車装置PG1の第一回転要素e1である第二サンギヤs2は、ブレーキドラムDrを介してモータ・ジェネレータMGのロータRoと一体回転するように駆動連結される。また、この第二サンギヤs2は、第一ブレーキB1を介してケースDcに選択的に固定される。リングギヤr1は、第二ブレーキB2を介してケースDcに選択的に固定されるとともに、第二クラッチC2を介して入力軸Iに選択的に駆動連結される。キャリアca1は、出力ギヤOと一体回転するように駆動連結されている。第一サンギヤs1は、第一クラッチC1を介して入力軸Iに選択的に駆動連結される。   The second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 is connected to the brake drum Dr. Here, the brake drum Dr is a cylindrical rotating member disposed on the engine E side with respect to the first differential gear device PG1, and the first brake B1 is provided on the outer periphery. The brake drum Dr rotatably supports a plurality of pinion gears that mesh with the sun gear s3 and the ring gear r3 of the second differential gear device PG2, and also functions as a carrier ca3 of the second differential gear device PG2. ing. The brake drum Dr is drivingly connected so as to rotate integrally with the second sun gear s2 and the rotor Ro of the motor / generator MG. As a result, the second sun gear s2, which is the first rotating element e1 of the first differential gear device PG1, is drivingly connected to rotate integrally with the rotor Ro of the motor / generator MG via the brake drum Dr. The second sun gear s2 is selectively fixed to the case Dc via the first brake B1. The ring gear r1 is selectively fixed to the case Dc via the second brake B2, and is selectively drivingly connected to the input shaft I via the second clutch C2. The carrier ca1 is drivingly connected so as to rotate integrally with the output gear O. The first sun gear s1 is selectively connected to the input shaft I through the first clutch C1.

一方、第二差動歯車装置PG2は、入力軸Iと同軸状に配置されたシングルピニオン型の遊星歯車機構により構成されている。すなわち、第二差動歯車装置PG2は、複数のピニオンギヤを支持するキャリアca3と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤs3及びリングギヤr3との3つの回転要素を備えている。第二差動歯車装置PG2のこれら3つの回転要素を、回転速度の順に第一回転要素e1、第二回転要素e2、及び第三回転要素e3とすると、本実施形態においては、リングギヤr3が第一回転要素e1に相当し、キャリアca3が第二回転要素e2に相当し、サンギヤs3が第三回転要素e3に相当する。   On the other hand, the second differential gear device PG2 is constituted by a single pinion type planetary gear mechanism arranged coaxially with the input shaft I. That is, the second differential gear device PG2 includes three rotating elements: a carrier ca3 that supports a plurality of pinion gears, and a sun gear s3 and a ring gear r3 that respectively mesh with the pinion gears. Assuming that these three rotating elements of the second differential gear device PG2 are the first rotating element e1, the second rotating element e2, and the third rotating element e3 in the order of the rotation speed, in this embodiment, the ring gear r3 is the first rotating element e3. It corresponds to one rotation element e1, the carrier ca3 corresponds to the second rotation element e2, and the sun gear s3 corresponds to the third rotation element e3.

この第二差動歯車装置PG2のサンギヤs3は、入力軸Iと一体回転するように駆動連結されている。ブレーキドラムDrと一体回転するキャリアca3は、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2と一体回転するように駆動連結されるとともに、第一ブレーキB1を介してケースDcに選択的に固定される。リングギヤr3は、第三ブレーキB3を介してケースDcに選択的に固定される。この第二差動歯車装置PG2では、第三ブレーキB3が係合状態となることにより、入力軸Iの回転が減速されるとともにトルクが増幅されて第二サンギヤs2に伝達される。   The sun gear s3 of the second differential gear device PG2 is drivingly connected so as to rotate integrally with the input shaft I. The carrier ca3 that rotates integrally with the brake drum Dr is drivingly connected so as to rotate integrally with the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1, and is selectively fixed to the case Dc via the first brake B1. The The ring gear r3 is selectively fixed to the case Dc via the third brake B3. In the second differential gear device PG2, when the third brake B3 is engaged, the rotation of the input shaft I is decelerated and the torque is amplified and transmitted to the second sun gear s2.

したがって、第一差動歯車装置PG1の第一回転要素e1である第二サンギヤs2には、第三ブレーキB3を係合状態とすることにより、第二差動歯車装置PG2のサンギヤs3からキャリアca3に伝達された入力軸Iのトルクが入力される。本実施形態においては、第三ブレーキB3が本発明における「第五係合要素」に相当する。また、第一差動歯車装置PG1の第二回転要素e2であるリングギヤr1には、第二クラッチC2を係合状態とすることにより、この第二クラッチC2を介して入力軸Iのトルクが入力される。なお、このリングギヤr1は、入力軸Iの回転方向に対して反対方向に回転可能とされている。また、第一差動歯車装置PG1の第四回転要素e4である第一サンギヤs1には、第一クラッチC1を係合状態とすることにより、この第一クラッチC1を介して入力軸Iのトルクが入力される。   Accordingly, the second sun gear s2 that is the first rotating element e1 of the first differential gear device PG1 is engaged with the third brake B3, so that the carrier ca3 is moved from the sun gear s3 of the second differential gear device PG2. The torque of the input shaft I transmitted to is input. In the present embodiment, the third brake B3 corresponds to the “fifth engagement element” in the present invention. In addition, when the second clutch C2 is engaged, the torque of the input shaft I is input to the ring gear r1, which is the second rotating element e2 of the first differential gear device PG1, via the second clutch C2. Is done. The ring gear r1 is rotatable in the direction opposite to the rotation direction of the input shaft I. Further, the first sun gear s1 that is the fourth rotating element e4 of the first differential gear device PG1 is engaged with the torque of the input shaft I via the first clutch C1. Is entered.

本実施形態においては、このハイブリッド駆動装置Hは、摩擦係合要素として、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第一ブレーキB1、第二ブレーキB2、及び第三ブレーキB3を備えている。これらの摩擦係合要素としては、いずれも油圧により動作する多板式クラッチや多板式ブレーキ等を好適に用いることができる。本実施形態においても、第二ブレーキB2は、油圧が供給されていない状態である非供給時に係合状態が維持されるとともに、油圧が供給されている状態である供給時に解放状態とされる構造(いわゆるノーマルクローズ方式)の摩擦係合要素とされている。一方、第二ブレーキB2以外の摩擦係合要素、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第一ブレーキB1、及び第三ブレーキB3は、油圧が供給されていない状態である非供給時に解放状態が維持されるとともに、油圧が供給されている状態である供給時に係合状態とされる構造(いわゆるノーマルオープン方式)の摩擦係合要素とされている。   In the present embodiment, the hybrid drive device H includes a first clutch C1, a second clutch C2, a first brake B1, a second brake B2, and a third brake B3 as friction engagement elements. As these friction engagement elements, a multi-plate clutch or a multi-plate brake that can be operated by hydraulic pressure can be preferably used. Also in the present embodiment, the second brake B2 is maintained in an engaged state when not supplied, ie, when no hydraulic pressure is supplied, and is released when supplied, ie, when hydraulic pressure is supplied. The friction engagement element is a so-called normal close system. On the other hand, the friction engagement elements other than the second brake B2, the first clutch C1, the second clutch C2, the first brake B1, and the third brake B3 are in a released state when not supplied, that is, when no hydraulic pressure is supplied. While being maintained, the friction engagement element has a structure (so-called normal open method) that is engaged at the time of supply, which is a state in which hydraulic pressure is supplied.

4−2.ハイブリッド駆動装置の動作モード
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hにより実現可能な動作モードについて説明する。図26は、複数の動作モード及び各動作モードが備える複数の変速段での各摩擦係合要素C1、C2、B1、B2、B3の作動状態を示す作動表である。この図の記述方法は、上記第一の実施形態に係る図3と同様である。この図に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hも、有段変速モードとしてのパラレルモード及びエンジン走行モード、電動走行モード、無段変速モード、及びエンジン始動モードの5つの動作モードを切り替え可能に備えている。また、パラレルモードは、1速段、3〜5速段、後進段の5つの変速段を切り替え可能に備えている。また、エンジン走行モードは、2速段、6速段の2つの変速段を切り替え可能に備えている。なお、図26において、「1st」は1速段、「2nd」は2速段、「3rd」は3速段、「4th」は4速段、「5th」は5速段、「6th」は6速段、「Rev」は後進段をそれぞれ示している。
4-2. Operation Mode of Hybrid Drive Device Next, operation modes that can be realized by the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described. FIG. 26 is an operation table showing operation states of the friction engagement elements C1, C2, B1, B2, and B3 at a plurality of operation modes and a plurality of shift speeds included in each operation mode. The description method of this figure is the same as that of FIG. 3 according to the first embodiment. As shown in this figure, the hybrid drive apparatus H according to the present embodiment also has five operation modes: a parallel mode as a stepped transmission mode, an engine traveling mode, an electric traveling mode, a continuously variable transmission mode, and an engine start mode. It is prepared to be switchable. Further, the parallel mode is provided so that five shift speeds of the first speed, the third to fifth speeds, and the reverse speed can be switched. In addition, the engine travel mode is provided so that two speed stages, the second speed stage and the sixth speed stage, can be switched. In FIG. 26, “1st” is the first gear, “2nd” is the second gear, “3rd” is the third gear, “4th” is the fourth gear, “5th” is the fifth gear, and “6th” is the sixth gear. Sixth speed, “Rev” indicates the reverse speed.

図27〜図32は、本実施形態における、第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の速度線図を示している。すなわち、図27はパラレルモードでの速度線図、図28はエンジン走行モードでの速度線図、図29は電動走行モードでの速度線図、図30は第一無段変速モードでの速度線図、図31は第二無段変速モードでの速度線図、図32はエンジン始動モードでの速度線図をそれぞれ示している。これらの図の記述方法は、上記第一の実施形態に係る図4〜図12と同様である。以下、各動作モード及び変速段でのハイブリッド駆動装置Hの動作状態について詳細に説明する。   27 to 32 show velocity diagrams of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the present embodiment. 27 is a speed diagram in the parallel mode, FIG. 28 is a speed diagram in the engine travel mode, FIG. 29 is a speed diagram in the electric travel mode, and FIG. 30 is a speed line in the first continuously variable transmission mode. FIG. 31 is a speed diagram in the second continuously variable transmission mode, and FIG. 32 is a speed diagram in the engine start mode. The description method of these drawings is the same as that of FIGS. 4 to 12 according to the first embodiment. Hereinafter, the operation state of the hybrid drive device H in each operation mode and shift speed will be described in detail.

4−3.パラレルモード
次に、パラレルモードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態について、図27に基づいて説明する。パラレルモードは、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第二ブレーキB2、及び第三ブレーキB3の中のいずれか2つを選択的に係合することにより複数の変速段を切り替え可能に備え、各変速段に応じた所定の変速比で入力軸Iの回転速度を変速して出力ギヤOに伝達しつつ、モータ・ジェネレータMGに力行又は発電させて車両を走行さるモードである。本実施形態においては、図3に示すように、パラレルモードは、1速段、3〜5速段、後進段の5つの変速段を切り替え可能に備えている。
4-3. Parallel Mode Next, operation states of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the parallel mode will be described with reference to FIG. The parallel mode includes a plurality of shift speeds that can be switched by selectively engaging any two of the first clutch C1, the second clutch C2, the second brake B2, and the third brake B3. In this mode, the rotational speed of the input shaft I is changed and transmitted to the output gear O at a predetermined speed ratio corresponding to each gear stage, and the motor / generator MG is caused to perform power running or power generation to run the vehicle. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the parallel mode is provided so as to be able to switch between five shift speeds of the first speed, the third to fifth speeds, and the reverse speed.

図27は、パラレルモードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の速度線図である。この図27の左側の速度線図に示すように、第二差動歯車装置PG2は、パラレルモードが備える複数の変速段の全てについて共通の状態となる。すなわち、第二差動歯車装置PG2では、回転速度の順で一方側となるサンギヤs3が入力軸Iと一体回転し、回転速度の順で他方側となるリングギヤr3がケースDc選択的に固定される。この際、エンジンEは、効率が高く排ガスの少ない状態に(一般に最適燃費特性に沿うように)維持されるよう制御されつつ要求駆動力に応じた正方向のトルクTeを出力し、このトルクTeが入力軸Iを介してサンギヤs3に伝達される。そして、第三ブレーキB3の係合状態では、第二差動歯車装置PG2における回転速度の順で中間となるキャリアca3の回転が、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に伝達される。また、入力軸Iの回転が、第一クラッチC1の係合状態では第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1に伝達され、第二クラッチC2の係合状態では第一差動歯車装置PG1のリングギヤr1に伝達される。   FIG. 27 is a velocity diagram of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the parallel mode. As shown in the velocity diagram on the left side of FIG. 27, the second differential gear device PG2 is in a common state for all of the plurality of shift stages included in the parallel mode. That is, in the second differential gear device PG2, the sun gear s3 on one side in the order of the rotational speed rotates integrally with the input shaft I, and the ring gear r3 on the other side in the order of the rotational speed is selectively fixed to the case Dc. The At this time, the engine E outputs a torque Te in the positive direction corresponding to the required driving force while being controlled so as to be maintained in a state where the efficiency is high and the amount of exhaust gas is low (generally along the optimum fuel consumption characteristics). Is transmitted to the sun gear s3 via the input shaft I. In the engaged state of the third brake B3, the rotation of the carrier ca3 that is intermediate in the order of the rotation speed in the second differential gear device PG2 is transmitted to the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1. . The rotation of the input shaft I is transmitted to the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 when the first clutch C1 is engaged, and the first differential gear device PG1 when the second clutch C2 is engaged. Is transmitted to the ring gear r1.

また、図27の右側の速度線図に示すように、パラレルモードでは、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第一ブレーキB1、第二ブレーキB2、及び第三ブレーキB3の中のいずれか2つを選択的に係合することにより、第一差動歯車装置PG1の速度線図の状態が変化する。そして、第一差動歯車装置PG1と第二差動歯車装置PG2との組み合せにより、複数の変速段のそれぞれに応じた所定の変速比で、入力軸Iの回転速度を変速して出力ギヤOに伝達する状態となる。そして、このパラレルモードでは、車両の加速時等のように車両の要求駆動力に対して入力軸I(エンジンE)のトルクTeが不足する場合には、モータ・ジェネレータMGは力行して入力軸IのトルクTeをアシストすることができる。一方、車両の減速時には発電して回生制動を行うことができる。また、車両の定常走行状態であっても、バッテリ11の充電量が不足する場合には発電し、バッテリ11の充電量が一杯になった場合には力行することにより、バッテリ11の充電状態を調整することもできる。以下、パラレルモードの各変速段での第一差動歯車装置PG1の状態について、それぞれ説明する。   As shown in the speed diagram on the right side of FIG. 27, in the parallel mode, any one of the first clutch C1, the second clutch C2, the first brake B1, the second brake B2, and the third brake B3. By selectively engaging the two, the state of the velocity diagram of the first differential gear device PG1 changes. Then, by combining the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2, the rotational speed of the input shaft I is changed at a predetermined gear ratio corresponding to each of the plurality of gear speeds, and the output gear O It will be in the state to transmit to. In this parallel mode, when the torque Te of the input shaft I (engine E) is insufficient with respect to the required driving force of the vehicle, such as when the vehicle is accelerating, the motor / generator MG powers and the input shaft I torque Te can be assisted. On the other hand, regenerative braking can be performed by generating power when the vehicle decelerates. Even when the vehicle is in a steady running state, power is generated when the amount of charge of the battery 11 is insufficient, and when the amount of charge of the battery 11 is full, powering is performed, thereby changing the state of charge of the battery 11. It can also be adjusted. Hereinafter, the state of the first differential gear device PG1 at each shift speed in the parallel mode will be described.

図26に示すように、1速段(1st)では、第一クラッチC1及び第二ブレーキB2が係合状態とされる。そして、図27に示すように、この1速段では、第一クラッチC1が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1に、入力軸I(エンジンE)の回転がそのまま伝達される。また、第二ブレーキB2が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1によって第一サンギヤs1の回転速度が減速されて出力ギヤOに伝達される。この1速段での入力軸Iから出力ギヤOまでの変速比は、パラレルモード及びエンジン走行モードの全ての変速段の中で最も変速比が大きい。   As shown in FIG. 26, at the first speed (1st), the first clutch C1 and the second brake B2 are engaged. As shown in FIG. 27, at the first speed, the first clutch C1 is engaged, and as described above, the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 is connected to the input shaft I. The rotation of (Engine E) is transmitted as it is. Further, when the second brake B2 is engaged, the rotational speed of the first sun gear s1 is reduced by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output gear O. The gear ratio from the input shaft I to the output gear O at the first gear is the largest among all the gears in the parallel mode and the engine travel mode.

図26に示すように、3速段(3rd)では、第一クラッチC1及び第三ブレーキB3が係合状態とされる。そして、図27に示すように、この3速段では、第一クラッチC1が係合状態とされることにより、第一サンギヤs1に、入力軸I(エンジンE)の回転がそのまま伝達される。また、第三ブレーキB3が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に、第二差動歯車装置PG2によって減速された入力軸I(エンジンE)の回転が伝達される。これにより、第一差動歯車装置PG1によって第一サンギヤs1の回転速度が減速されて出力ギヤOに伝達される。この3速段での入力軸Iから出力ギヤOまでの変速比は、1速段及び後述するエンジン走行モードの2速段の変速比よりも小さい。   As shown in FIG. 26, at the third speed (3rd), the first clutch C1 and the third brake B3 are engaged. As shown in FIG. 27, at the third speed, the rotation of the input shaft I (engine E) is transmitted to the first sun gear s1 as it is by engaging the first clutch C1. Further, when the third brake B3 is brought into the engaged state, the rotation of the input shaft I (engine E) decelerated by the second differential gear device PG2 to the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1. Is transmitted. Accordingly, the rotational speed of the first sun gear s1 is reduced by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output gear O. The gear ratio from the input shaft I to the output gear O at the third gear is smaller than the gear ratio of the first gear and the second gear of the engine running mode described later.

図26に示すように、4速段(4th)では、第一クラッチC1及び第二クラッチC2が係合状態とされる。そして、図27に示すように、この4速段では、第一クラッチC1及び第二クラッチC2が係合状態とされることにより、上記のとおり、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1及びリングギヤr1に、入力軸I(エンジンE)の回転がそのまま伝達される。また、第一クラッチC1及び第二クラッチC2が同時に係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1の全体が一体回転する直結状態となり、第一差動歯車装置PG1において入力軸Iの回転が変速されず、そのまま出力ギヤOに伝達される。この4速段での入力軸Iから出力ギヤOまでの変速比は、3速段の変速比よりも小さい。   As shown in FIG. 26, at the fourth speed (4th), the first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged. As shown in FIG. 27, at the fourth speed, the first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged, and as described above, the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1. The rotation of the input shaft I (engine E) is transmitted to the ring gear r1 as it is. Further, when the first clutch C1 and the second clutch C2 are simultaneously engaged, the entire first differential gear device PG1 is brought into a directly connected state in which the first differential gear device PG1 rotates integrally. Is not shifted and is transmitted to the output gear O as it is. The gear ratio from the input shaft I to the output gear O at the fourth gear is smaller than the gear ratio at the third gear.

図26に示すように、5速段(5th)では、第二クラッチC2及び第三ブレーキB3が係合状態とされる。そして、図27に示すように、この5速段では、第二クラッチC2が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1のリングギヤr1に、入力軸I(エンジンE)の回転がそのまま伝達される。また、第三ブレーキB3が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に、第二差動歯車装置PG2によって減速された入力軸I(エンジンE)の回転が伝達される。これにより、第一差動歯車装置PG1によってリングギヤr1の回転速度が増速されて出力ギヤOに伝達される。この5速段での入力軸Iから出力ギヤOまでの変速比は、4速段の変速比よりも小さい。   As shown in FIG. 26, at the fifth speed (5th), the second clutch C2 and the third brake B3 are engaged. As shown in FIG. 27, at the fifth speed stage, the second clutch C2 is engaged, whereby the input shaft I (engine E) rotates to the ring gear r1 of the first differential gear device PG1. Is transmitted as it is. Further, when the third brake B3 is brought into the engaged state, the rotation of the input shaft I (engine E) decelerated by the second differential gear device PG2 to the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1. Is transmitted. As a result, the rotational speed of the ring gear r1 is increased by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output gear O. The gear ratio from the input shaft I to the output gear O at the fifth gear is smaller than the gear ratio at the fourth gear.

図26に示すように、後進段(Rev)では、第二ブレーキB2及び第三ブレーキB3が係合状態とされる。そして、図27に示すように、この後進段では、第三ブレーキB3が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に、第二差動歯車装置PG2によって減速された入力軸I(エンジンE)の回転が伝達される。また、第二ブレーキB2が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1によって第二サンギヤs2の回転速度が減速されるとともに回転方向が逆転されて出力ギヤOに伝達される。すなわち、後進段では、入力軸Iの回転速度は、第二差動歯車装置PG2及び第一差動歯車装置PG1の双方によって減速されて出力ギヤOに伝達される。   As shown in FIG. 26, in the reverse speed (Rev), the second brake B2 and the third brake B3 are engaged. Then, as shown in FIG. 27, in this reverse speed, the third brake B3 is engaged, so that the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 is moved to the second differential gear device PG2. The rotated rotation of the input shaft I (engine E) is transmitted. Further, when the second brake B2 is engaged, the rotational speed of the second sun gear s2 is reduced by the first differential gear device PG1, and the rotational direction is reversed and transmitted to the output gear O. That is, at the reverse speed, the rotational speed of the input shaft I is decelerated by both the second differential gear device PG2 and the first differential gear device PG1 and transmitted to the output gear O.

以上に説明したように、パラレルモードは、入力軸I(エンジンE)のトルクTeを各変速段に応じた変速比で変速して出力ギヤOに伝達しつつ、必要に応じてモータ・ジェネレータMGに力行させて入力軸IのトルクTeをアシストし、或いはモータ・ジェネレータMGに発電させて回生制動やバッテリの充電等を行うことができる。したがって、このパラレルモードは、後述する電動走行モードや第一無段変速モードにより車両を発進させた後の中〜高速走行時等に使用されるモードとして適している。このパラレルモードにおける第一クラッチC1が係合状態とされる変速段である1速段、3速段及び4速段の状態から、第一クラッチC1以外の摩擦係合要素を解放することにより、第一無段変速モードに移行することができる。また、このパラレルモードにおける第二クラッチC2が係合状態とされる変速段である4速段及び5速段の状態から、第二クラッチC2以外の摩擦係合要素を解放することにより、第二無段変速モードに移行することができる。また、パラレルモードの1速段又は後進段の状態から、第二ブレーキB2以外の摩擦係合要素を解放することにより、電動走行モードに移行することができる。   As described above, in the parallel mode, the torque Te of the input shaft I (engine E) is shifted at a gear ratio corresponding to each gear and transmitted to the output gear O, and the motor / generator MG is used as necessary. To assist the torque Te of the input shaft I, or cause the motor / generator MG to generate electric power for regenerative braking, charging the battery, or the like. Therefore, this parallel mode is suitable as a mode used during medium to high speed driving after the vehicle is started in the electric driving mode and the first continuously variable transmission mode described later. By releasing the frictional engagement elements other than the first clutch C1 from the state of the first speed, the third speed and the fourth speed, which is the shift speed at which the first clutch C1 is engaged in this parallel mode, Transition to the first continuously variable transmission mode is possible. Further, by releasing the frictional engagement elements other than the second clutch C2 from the state of the fourth speed and the fifth speed, which are the gear speeds at which the second clutch C2 is engaged in this parallel mode, Transition to the continuously variable transmission mode is possible. Moreover, it can transfer to electric drive mode by releasing friction engagement elements other than 2nd brake B2 from the state of the 1st speed stage or reverse stage of parallel mode.

4−4.エンジン走行モード
次に、エンジン走行モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態について、図28に基づいて説明する。エンジン走行モードは、第一ブレーキB1を係合してモータ・ジェネレータMGの回転を停止させ、入力軸Iのトルクを出力ギヤOに伝達して車両を走行させるモードである。本実施形態においては、図26に示すように、エンジン走行モードは、第一ブレーキB1を係合するとともに、第一クラッチC1及び第二クラッチC2のいずれかを選択的に係合することにより、2速段及び6速段の2つの変速段を切り替え可能に備えている。そして、これら2つの変速段のうち、2速段は入力軸Iの回転速度を減速して出力ギヤOに伝達する減速段となっており、6速段は、入力軸Iの回転速度を増速して出力ギヤOに伝達する増速段となっている。
4-4. Engine Travel Mode Next, operation states of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the engine travel mode will be described based on FIG. The engine travel mode is a mode in which the first brake B1 is engaged to stop the rotation of the motor / generator MG and the torque of the input shaft I is transmitted to the output gear O to travel the vehicle. In the present embodiment, as shown in FIG. 26, the engine travel mode engages the first brake B1 and selectively engages either the first clutch C1 or the second clutch C2. Two gear stages, the second speed stage and the sixth speed stage, are provided so as to be switchable. Of these two shift speeds, the second speed stage is a reduction speed stage that reduces the rotational speed of the input shaft I and transmits it to the output gear O, and the sixth speed stage increases the rotational speed of the input shaft I. It is a speed increasing stage that transmits at high speed to the output gear O.

図28は、エンジン走行モードでの第一差動歯車装置PG1の速度線図である。この図に示すように、エンジン走行モードでは、第一ブレーキB1を係合するとともに、第一クラッチC1及び第二クラッチC2のいずれかを選択的に係合することにより、第一差動歯車装置PG1の速度線図の状態が変化する。それにより、複数(2つ)の変速段のそれぞれに応じた所定の変速比で、入力軸Iの回転速度を変速して出力ギヤOに伝達する状態となる。このエンジン走行モードでは、モータ・ジェネレータMGのロータRoが第一ブレーキB1によりケースDcに固定された状態となり、モータ・ジェネレータMGが動作しない。以下、エンジン走行モードの各変速段での第一差動歯車装置PG1の状態について、それぞれ説明する。   FIG. 28 is a velocity diagram of the first differential gear device PG1 in the engine running mode. As shown in this figure, in the engine running mode, the first differential gear device is engaged by engaging the first brake B1 and selectively engaging one of the first clutch C1 and the second clutch C2. The state of the velocity diagram of PG1 changes. As a result, the rotational speed of the input shaft I is shifted and transmitted to the output gear O at a predetermined gear ratio corresponding to each of a plurality of (two) gears. In this engine running mode, the rotor Ro of the motor / generator MG is fixed to the case Dc by the first brake B1, and the motor / generator MG does not operate. Hereinafter, the state of the first differential gear device PG1 at each gear position in the engine travel mode will be described.

図26に示すように、2速段(2nd)では、第一ブレーキB1及び第一クラッチC1が係合状態とされる。そして、図28に示すように、この2速段では、第一クラッチC1が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1に、入力軸I(エンジンE)の回転がそのまま伝達される。また、第一ブレーキB1が係合状態とされることにより、モータ・ジェネレータMGの回転が停止されるとともに、第一差動歯車装置PG1によって第一サンギヤs1の回転速度が減速されて出力ギヤOに伝達される。この2速段での入力軸Iから出力ギヤOまでの変速比は、パラレルモードの1速段の変速比よりも小さい。   As shown in FIG. 26, at the second speed (2nd), the first brake B1 and the first clutch C1 are engaged. As shown in FIG. 28, at the second speed stage, the first clutch C1 is engaged, whereby the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 is connected to the input shaft I (engine E). The rotation of is transmitted as it is. Further, when the first brake B1 is engaged, the rotation of the motor / generator MG is stopped, and the rotational speed of the first sun gear s1 is reduced by the first differential gear device PG1, so that the output gear O Is transmitted to. The gear ratio from the input shaft I to the output gear O at the second gear is smaller than the gear ratio of the first gear in the parallel mode.

図26に示すように、6速段(6th)では、第一ブレーキB1及び第二クラッチC2が係合状態とされる。そして、図28に示すように、この6速段では、第二クラッチC2が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1のリングギヤr1に、入力軸I(エンジンE)の回転がそのまま伝達される。また、第一ブレーキB1が係合状態とされることにより、モータ・ジェネレータMGの回転が停止されるとともに、第一差動歯車装置PG1によってリングギヤr1の回転速度が増速されて出力ギヤOに伝達される。この6速段での入力軸Iから出力ギヤOまでの変速比は、パラレルモードの5速段の変速比よりも小さい。   As shown in FIG. 26, at the sixth speed (6th), the first brake B1 and the second clutch C2 are engaged. Then, as shown in FIG. 28, at the sixth speed, the second clutch C2 is engaged, so that the ring gear r1 of the first differential gear device PG1 rotates the input shaft I (engine E). Is transmitted as it is. In addition, when the first brake B1 is engaged, the rotation of the motor / generator MG is stopped, and the rotation speed of the ring gear r1 is increased by the first differential gear device PG1 to the output gear O. Communicated. The gear ratio from the input shaft I to the output gear O at the sixth gear is smaller than the gear ratio at the fifth gear in the parallel mode.

以上に説明したように、エンジン走行モードは、モータ・ジェネレータMGの回転を停止させ、入力軸I(エンジンE)のトルクTeのみを各変速段に応じた変速比で変速して出力ギヤOに伝達して車両を走行させることができる。したがって、このエンジン走行モードは、高速巡航時等のモータ・ジェネレータMGによるアシストや回生制動の必要が少ない走行状態で使用されるモードとして適している。すなわち、このエンジン走行モードでは、エンジンEのみによって車両を走行させることができるので、モータ・ジェネレータMGを駆動することにより生じるエネルギー損失を抑制できる。特に、エンジン走行モードの6速段は、入力軸I(エンジンE)の回転速度を増速して出力ギヤOに伝達するため、エンジンEの回転速度を低く抑えることができる。したがって、高速巡航時に効率的に車両を走行させ、燃費を向上させることが可能となる。このエンジン走行モードの2速段の状態から、第一クラッチC1以外の摩擦係合要素である第一ブレーキB1を解放することにより、第一無段変速モードに移行することができる。また、このエンジン走行モードの6速段の状態から、第二クラッチC2以外の摩擦係合要素である第一ブレーキB1を解放することにより、第二無段変速モードに移行することができる。   As described above, in the engine running mode, the rotation of the motor / generator MG is stopped, and only the torque Te of the input shaft I (engine E) is shifted at a gear ratio corresponding to each shift speed to the output gear O. The vehicle can be run by transmission. Therefore, this engine travel mode is suitable as a mode used in a travel state in which there is little need for assistance or regenerative braking by the motor / generator MG during high-speed cruise or the like. That is, in this engine travel mode, the vehicle can be traveled only by the engine E, so that energy loss caused by driving the motor / generator MG can be suppressed. In particular, in the sixth speed in the engine running mode, the rotational speed of the input shaft I (engine E) is increased and transmitted to the output gear O, so that the rotational speed of the engine E can be kept low. Therefore, it is possible to efficiently drive the vehicle during high-speed cruising and improve fuel efficiency. By releasing the first brake B1, which is a friction engagement element other than the first clutch C1, from the state of the second speed in the engine running mode, it is possible to shift to the first continuously variable transmission mode. Further, by releasing the first brake B1, which is a friction engagement element other than the second clutch C2, from the sixth speed stage of the engine running mode, it is possible to shift to the second continuously variable transmission mode.

4−5.電動走行モード
次に、電動走行モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態について、図29に基づいて説明する。電動走行モードは、第二ブレーキB2を係合するとともに入力軸Iを出力ギヤOから切り離した状態で、モータ・ジェネレータMGのトルクを出力ギヤOに伝達して車両を走行させるモードである。その際、モータ・ジェネレータMGに力行又は発電させることにより、エンジンEの停止状態でモータ・ジェネレータMGのトルクを出力ギヤOに伝達して車両を走行させることができる。本実施形態においては、図26に示すように、電動走行モードでは、基本的には第二ブレーキB2のみが係合される。本実施形態においては、この第二ブレーキB2は、上述したように、いわゆるノーマルクローズ方式の摩擦係合要素とされている。よって、機械式オイルポンプ14及び電動オイルポンプ15が駆動していない状態においても第二ブレーキB2を係合状態に維持することができ、例えば車両が停止した状態から電動オイルポンプ15を駆動することなく、電動走行モードで容易に車両を発進させることができる。また、このように電動オイルポンプ15の駆動時間を節約することで、電動オイルポンプ15を駆動するための電動モータ(不図示)の長寿命化を図ることができるようになっている。
4-5. Electric travel mode Next, the operation states of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the electric travel mode will be described with reference to FIG. The electric travel mode is a mode in which the vehicle travels by transmitting the torque of the motor / generator MG to the output gear O while the second brake B2 is engaged and the input shaft I is disconnected from the output gear O. At that time, by causing the motor / generator MG to power or generate electric power, the torque of the motor / generator MG can be transmitted to the output gear O while the engine E is stopped, and the vehicle can travel. In the present embodiment, as shown in FIG. 26, only the second brake B2 is basically engaged in the electric travel mode. In the present embodiment, the second brake B2 is a so-called normally closed friction engagement element as described above. Therefore, the second brake B2 can be maintained in the engaged state even when the mechanical oil pump 14 and the electric oil pump 15 are not driven. For example, the electric oil pump 15 is driven from a state where the vehicle is stopped. The vehicle can be started easily in the electric travel mode. Further, by saving the driving time of the electric oil pump 15 in this way, it is possible to extend the life of an electric motor (not shown) for driving the electric oil pump 15.

電動走行モードからエンジンEを始動してパラレルモードに移行する場合には、モータ・ジェネレータMGが回転している状態で、車両の進行方向に応じて、複数の係合要素のうちの一つ、具体的には、第一クラッチC1又は第三ブレーキB3を係合状態とすることにより、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgを入力軸Iに伝達してエンジンEを始動させることができる。図26における「破線の丸印」は、このようなエンジンEの始動を行うために係合される摩擦係合要素を示している。なお、エンジンEを始動させるためのスタータを別途設け、当該スタータでエンジンEを始動させる構成としても良い。このようにすれば、エンジンEの駆動力により機械式オイルポンプ14を駆動して油圧を発生させ、所定の摩擦係合要素を係合状態としてモード変更を行うことができる。その場合には、電動オイルポンプ15を廃止することも可能となる。   When starting the engine E from the electric travel mode and shifting to the parallel mode, the motor / generator MG is rotating, and one of a plurality of engagement elements according to the traveling direction of the vehicle, Specifically, the engine E can be started by transmitting the torque Tmg of the motor / generator MG to the input shaft I by engaging the first clutch C1 or the third brake B3. A “dashed circle” in FIG. 26 indicates a friction engagement element that is engaged to start the engine E as described above. In addition, it is good also as a structure which provides the starter for starting the engine E separately, and starts the engine E with the said starter. In this manner, the mechanical oil pump 14 is driven by the driving force of the engine E to generate hydraulic pressure, and the mode can be changed with the predetermined friction engagement element engaged. In that case, the electric oil pump 15 can be eliminated.

図29の左側の速度線図に示すように、電動走行モードでは、第三ブレーキB3が解放状態となって第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3が空転することにより、基本的に入力軸I(エンジンE)は第一差動歯車装置PG1の各回転要素から分離された状態となり、エンジンEは停止されて入力軸Iの回転速度はゼロとなる。また、図29の右側の速度線図に示すように、電動走行モードでは、第一差動歯車装置PG1により、モータ・ジェネレータMGの回転速度が減速されるとともに、トルクTmgが増幅されて出力ギヤOに伝達される。すなわち、この電動走行モードでは、第一差動歯車装置PG1は、第二サンギヤs2、リングギヤr1、及びキャリアca1でなるダブルピニオン型の遊星歯車機構のみが機能する状態となる。そして、この遊星歯車機構における、回転速度の順で一方側となる第二サンギヤs2にモータ・ジェネレータMGが駆動連結され、回転速度の順で他方側となるキャリアca1に出力ギヤOが駆動連結され、回転速度の順で中間となるリングギヤr1が第二ブレーキB2によりケースDcに固定される。これにより、モータ・ジェネレータMGの回転方向が逆転されて出力ギヤOに伝達される。したがって、モータ・ジェネレータMGが負方向のトルクTmgを出力し、回転速度が負(回転方向が負)となった状態で、出力ギヤOは回転速度が正(回転方向が正)となり、車両が前進する。一方、モータ・ジェネレータMGが正方向のトルクTmgを出力し、回転速度が正(回転方向が正)となった状態で、出力ギヤOは回転速度が負(回転方向が負)となり、車両が後進する。このように、本実施形態においても、電動走行モードは、モータ・ジェネレータMGのトルクTmg及び回転速度の向きに応じて、前進走行モード及び後進走行モードの双方を備えている。またこの際、第一差動歯車装置PG1のギヤ比λ2に応じて、モータ・ジェネレータMGの回転速度が減速されるとともに、トルクTmgが増幅されて出力ギヤOに伝達される。   As shown in the speed diagram on the left side of FIG. 29, in the electric travel mode, the third brake B3 is released and the ring gear r3 of the second differential gear device PG2 idles, so that basically the input shaft I (Engine E) is separated from each rotating element of the first differential gear device PG1, the engine E is stopped, and the rotational speed of the input shaft I becomes zero. Further, as shown in the speed diagram on the right side of FIG. 29, in the electric travel mode, the rotational speed of the motor / generator MG is reduced by the first differential gear device PG1, and the torque Tmg is amplified to output gear. To O. That is, in this electric travel mode, the first differential gear device PG1 is in a state where only the double pinion type planetary gear mechanism including the second sun gear s2, the ring gear r1, and the carrier ca1 functions. In this planetary gear mechanism, the motor / generator MG is drivingly connected to the second sun gear s2 on one side in the order of the rotational speed, and the output gear O is drivingly connected to the carrier ca1 on the other side in the order of the rotational speed. The ring gear r1 that is intermediate in the order of the rotational speed is fixed to the case Dc by the second brake B2. As a result, the rotation direction of the motor / generator MG is reversed and transmitted to the output gear O. Therefore, in a state where the motor / generator MG outputs the torque Tmg in the negative direction and the rotation speed is negative (the rotation direction is negative), the output gear O has a positive rotation speed (the rotation direction is positive), and the vehicle Advance. On the other hand, in the state where the motor / generator MG outputs the torque Tmg in the positive direction and the rotational speed is positive (the rotational direction is positive), the output gear O has a negative rotational speed (the rotational direction is negative), and the vehicle Go backwards. As described above, also in the present embodiment, the electric travel mode includes both the forward travel mode and the reverse travel mode according to the direction of the torque Tmg and the rotational speed of the motor / generator MG. At this time, the rotational speed of the motor / generator MG is reduced according to the gear ratio λ2 of the first differential gear device PG1, and the torque Tmg is amplified and transmitted to the output gear O.

また、この電動走行モードでは、車両の進行方向に応じて、第一クラッチC1又は第三ブレーキB3を係合状態とすることにより、エンジンEを始動してパラレルモードに移行することができる。具体的には、電動走行モードでモータ・ジェネレータMGが入力軸Iの回転方向に対して反対方向に回転している前進状態では、第一クラッチC1が係合状態とされることにより、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgを入力軸Iに伝達してエンジンEを始動させることができる。すなわち、車両が前進している状態で第一クラッチC1を係合状態とすれば、入力軸Iが第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1と一体回転する状態となるため、入力軸I及びエンジンEがモータ・ジェネレータMGのトルクTmgにより正方向に回転させられ、エンジンEを始動させることができる。このように、第二ブレーキB2が係合状態とされる電動走行モードにおいて、第一クラッチC1を係合状態とすると、パラレルモードの1速段に移行することができる(図26及び図27参照)。   Moreover, in this electric travel mode, the engine E can be started and it can transfer to parallel mode by making the 1st clutch C1 or the 3rd brake B3 into an engagement state according to the advancing direction of a vehicle. Specifically, in the forward traveling state in which the motor / generator MG rotates in the direction opposite to the rotation direction of the input shaft I in the electric travel mode, the first clutch C1 is engaged, The engine T can be started by transmitting the torque Tmg of the generator MG to the input shaft I. That is, if the first clutch C1 is engaged while the vehicle is moving forward, the input shaft I is in a state of rotating integrally with the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1, so the input shaft I The engine E is rotated in the positive direction by the torque Tmg of the motor / generator MG, and the engine E can be started. As described above, in the electric travel mode in which the second brake B2 is engaged, when the first clutch C1 is engaged, it is possible to shift to the first speed of the parallel mode (see FIGS. 26 and 27). ).

また、電動走行モードでモータ・ジェネレータMGが入力軸Iの回転方向と同じ方向に回転している後進状態では、第三ブレーキB3が係合状態とされることにより、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgを入力軸Iに伝達してエンジンEを始動させることができる。すなわち、車両が後進している状態で第三ブレーキB3を係合状態とすれば、第二差動歯車装置PG2のキャリアca3が第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2と一体回転する状態となるため、入力軸I及びエンジンEがモータ・ジェネレータMGのトルクTmgにより正方向に回転させられ、エンジンEを始動させることができる。このように、第二ブレーキB2が係合状態とされる電動走行モードにおいて、第三ブレーキB3を係合状態とすると、パラレルモードの後進段に移行することができる(図26及び図27参照)。   In the reverse traveling state in which the motor / generator MG rotates in the same direction as the rotation direction of the input shaft I in the electric travel mode, the torque Tmg of the motor / generator MG is set by engaging the third brake B3. Can be transmitted to the input shaft I to start the engine E. That is, when the third brake B3 is engaged while the vehicle is moving backward, the carrier ca3 of the second differential gear device PG2 rotates integrally with the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1. Therefore, the input shaft I and the engine E are rotated in the positive direction by the torque Tmg of the motor / generator MG, and the engine E can be started. Thus, in the electric travel mode in which the second brake B2 is in the engaged state, when the third brake B3 is in the engaged state, it is possible to shift to the reverse stage of the parallel mode (see FIGS. 26 and 27). .

4−6.無段変速モード
無段変速モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態について、図30及び図31に基づいて説明する。無段変速モードは、第一差動歯車装置PG1の第四回転要素である第一サンギヤs1及び第二回転要素であるリングギヤr1のいずれか一方に入力軸I(エンジンE)のトルクが入力された状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクを制御することにより、入力軸Iの回転速度を無段階に変速して出力ギヤOに伝達するモードである。このような無段変速モードとして、本実施形態においては、第一無段変速モード及び第二無段変速モードの2つのモードを備えている。
4-6. Continuously Variable Transmission Mode The operation state of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the continuously variable transmission mode will be described with reference to FIGS. In the continuously variable transmission mode, the torque of the input shaft I (engine E) is input to one of the first sun gear s1 as the fourth rotating element and the ring gear r1 as the second rotating element of the first differential gear device PG1. In this state, the rotational speed and torque of the motor / generator MG are controlled to change the rotational speed of the input shaft I steplessly and transmit it to the output gear O. As such a continuously variable transmission mode, the present embodiment has two modes, a first continuously variable transmission mode and a second continuously variable transmission mode.

4−6−1.第一無段変速モード
第一無段変速モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態について、図30に基づいて説明する。第一無段変速モードは、第二ブレーキB2を解放状態とするとともに第一クラッチC1を係合状態とし、第一差動歯車装置PG1の第四回転要素である第一サンギヤs1に入力軸I(エンジンE)のトルクが入力された状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクを制御することにより、入力軸Iの回転速度を無段階に変速して出力ギヤOに伝達するモードである。本実施形態においては、図26に示すように、第一無段変速モードでは、第一クラッチC1のみが係合状態とされる。本実施形態においては、この状態で、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1が入力軸Iと一体回転するように駆動連結され、入力軸Iのトルクが第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1に入力される。この状態でモータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクを制御することにより、第一無段変速モードが実現される。
4-6-1. First Continuously Variable Transmission Mode The operation state of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the first continuously variable transmission mode will be described with reference to FIG. In the first continuously variable transmission mode, the second brake B2 is disengaged and the first clutch C1 is engaged, and the input shaft I is connected to the first sun gear s1 that is the fourth rotating element of the first differential gear device PG1. In this mode, the rotational speed and torque of the motor / generator MG are controlled in a state where the torque of the (engine E) is input, and the rotational speed of the input shaft I is steplessly changed and transmitted to the output gear O. . In the present embodiment, as shown in FIG. 26, in the first continuously variable transmission mode, only the first clutch C1 is engaged. In the present embodiment, in this state, the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 is drivingly connected so as to rotate integrally with the input shaft I, and the torque of the input shaft I is applied to the first differential gear device PG1. Input to the first sun gear s1. In this state, the first continuously variable transmission mode is realized by controlling the rotational speed and torque of the motor / generator MG.

図30の速度線図に示すように、第一無段変速モードでは、第一クラッチC1を介して第一サンギヤs1と一体回転するように駆動連結された入力軸I(エンジンE)のトルクTeが第一差動歯車装置PG1により増幅されて出力ギヤOに伝達される。すなわち、第一差動歯車装置PG1では、回転速度の順で一方側となる第一サンギヤs1に入力軸Iが駆動連結され、回転速度の順で他方側となる第二サンギヤs2にモータ・ジェネレータMGが駆動連結される。そして、回転速度の順で中間となる回転要素の一つであるキャリアca1に出力ギヤOが駆動連結される。この際、モータ・ジェネレータMGは、正方向のトルクTmgを出力し、入力軸IのトルクTeの反力受けとして機能する。これにより、第一差動歯車装置PG1は、第一サンギヤs1に伝達された入力軸IのトルクTeとモータ・ジェネレータMGのトルクTmgとを合成して増幅した入力軸IのトルクTeを出力ギヤOに伝達する。このように、本実施形態においても、第一無段変速モードは大きな駆動力を出力ギヤOに伝達することが可能となっており、発進モードとしての機能を備えた構成となっている。   As shown in the speed diagram of FIG. 30, in the first continuously variable transmission mode, the torque Te of the input shaft I (engine E) that is drive-coupled to rotate integrally with the first sun gear s1 via the first clutch C1. Is amplified by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output gear O. That is, in the first differential gear device PG1, the input shaft I is drivingly connected to the first sun gear s1 that is on one side in the order of rotational speed, and the motor generator is connected to the second sun gear s2 that is on the other side in the order of rotational speed. The MG is drivingly connected. The output gear O is drivably coupled to the carrier ca1, which is one of the rotation elements that are intermediate in the order of the rotation speed. At this time, the motor / generator MG outputs a torque Tmg in the positive direction and functions as a reaction force receiver for the torque Te of the input shaft I. Thereby, the first differential gear device PG1 combines the torque Te of the input shaft I transmitted to the first sun gear s1 and the torque Tmg of the motor / generator MG and amplifies the torque Te of the input shaft I as an output gear. To O. As described above, also in the present embodiment, the first continuously variable transmission mode can transmit a large driving force to the output gear O and has a function as a start mode.

また、本実施形態においても、第一無段変速モードは、パラレルモード及びエンジン走行モードにおいて、第一クラッチC1が係合状態とされる変速段である1〜4速段の、各変速段間の遷移過程においても実現されるモードとなっている。すなわち、例えばパラレルモードの1速段からエンジン走行モードの2速段への遷移過程においては、第一クラッチC1が係合状態とされたままで第二ブレーキB2が解放状態とされ、第一無段変速モードが実現される。その状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度を徐々に上昇させていき、回転速度がゼロとなった際に第一ブレーキB1を係合状態とさせてエンジン走行モードの2速段を形成する。また、例えばエンジン走行モードの2速段からパラレルモードの3速段への遷移過程においては、第一クラッチC1が係合状態とされたままで第一ブレーキB1が解放状態とされ、第一無段変速モードが実現される。その状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度を徐々に上昇させていき、第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3の回転速度がゼロとなった際に第三ブレーキB3を係合状態とさせてパラレルモードの3速段を形成する。パラレルモードの3速段から4速段への遷移過程についても同様である。このような変速段の切替は、切り替えの際に係合する摩擦係合要素の両側の係合部材の回転速度が同じ状態で係合される同期切替となっている。したがって、このような変速段の切替に際して、摩擦係合要素の係合に伴う衝撃を発生させることなく、滑らかな切り替えを行うことができる。   Also in the present embodiment, the first continuously variable transmission mode is an interval between the first to fourth speed stages that are the speed stages in which the first clutch C1 is engaged in the parallel mode and the engine running mode. This mode is also realized in the transition process. That is, for example, in the transition process from the first speed in the parallel mode to the second speed in the engine running mode, the second brake B2 is disengaged while the first clutch C1 is engaged, and the first stepless A shift mode is realized. In this state, the rotational speed of the motor / generator MG is gradually increased, and when the rotational speed becomes zero, the first brake B1 is engaged to form the second speed stage of the engine travel mode. Further, for example, in the transition process from the second speed stage of the engine running mode to the third speed stage of the parallel mode, the first brake B1 is released while the first clutch C1 remains engaged, and the first continuously variable A shift mode is realized. In this state, the rotational speed of the motor / generator MG is gradually increased, and the third brake B3 is engaged when the rotational speed of the ring gear r3 of the second differential gear device PG2 becomes zero. The third speed of the parallel mode is formed. The same applies to the transition process from the third speed to the fourth speed in the parallel mode. Such switching of the shift speed is a synchronous switching in which the engaging members on both sides of the friction engagement element engaged at the time of switching are engaged in the same state. Therefore, smooth switching can be performed without generating an impact associated with the engagement of the frictional engagement elements when switching between such shift speeds.

この第一無段変速モードにおいては、モータ・ジェネレータMGは正方向のトルクTmgを出力する。したがって、例えば車両の発進時等のように第二サンギヤs2の回転速度が負(回転方向が負)の状態では、モータ・ジェネレータMGは発電する。一方、例えばエンジン走行モードの2速段からパラレルモードの3速段に移行する場合等のように第二サンギヤs2の回転速度が正(回転方向が正)となった状態では、モータ・ジェネレータMGは力行して電力を消費する。   In the first continuously variable transmission mode, the motor / generator MG outputs a torque Tmg in the positive direction. Therefore, for example, when the rotational speed of the second sun gear s2 is negative (the rotational direction is negative), such as when the vehicle starts, the motor / generator MG generates power. On the other hand, in a state where the rotational speed of the second sun gear s2 is positive (the rotational direction is positive), such as when shifting from the second speed in the engine running mode to the third speed in the parallel mode, the motor / generator MG Powers and consumes power.

4−6−2.第二無段変速モード
第二無段変速モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態について、図31に基づいて説明する。第二無段変速モードは、第二ブレーキB2を解放状態とするとともに第二クラッチC2を係合状態とし、第一差動歯車装置PG1の第二回転要素であるリングギヤr1に入力軸I(エンジンE)のトルクが入力された状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクを制御することにより、入力軸Iの回転速度を無段階に変速して出力ギヤOに伝達するモードである。本実施形態においては、図26に示すように、第二無段変速モードでは、第二クラッチC2のみが係合状態とされる。本実施形態においては、この状態で、第一差動歯車装置PG1のリングギヤr1が入力軸Iと一体回転するように駆動連結され、入力軸Iのトルクが第一差動歯車装置PG1のリングギヤr1に入力される。この状態でモータ・ジェネレータMGの回転速度及びトルクを制御することにより、第二無段変速モードが実現される。
4-6-2. Second Continuously Variable Transmission Mode The operating state of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the second continuously variable transmission mode will be described with reference to FIG. In the second continuously variable transmission mode, the second brake B2 is disengaged and the second clutch C2 is engaged, and the input shaft I (engine) is connected to the ring gear r1 that is the second rotating element of the first differential gear device PG1. In this mode, the rotational speed and torque of the motor / generator MG are controlled in a state where the torque of E) is input, so that the rotational speed of the input shaft I is steplessly changed and transmitted to the output gear O. In the present embodiment, as shown in FIG. 26, only the second clutch C2 is engaged in the second continuously variable transmission mode. In this embodiment, in this state, the ring gear r1 of the first differential gear device PG1 is drivingly connected so as to rotate integrally with the input shaft I, and the torque of the input shaft I is applied to the ring gear r1 of the first differential gear device PG1. Is input. In this state, the second continuously variable transmission mode is realized by controlling the rotational speed and torque of the motor / generator MG.

図31の速度線図に示すように、第二無段変速モードでは、第二クラッチC2を介してリングギヤr1と一体回転するように駆動連結された入力軸I(エンジンE)のトルクTeが第一差動歯車装置PG1により減衰されて出力ギヤOに伝達される。すなわち、第一差動歯車装置PG1では、回転速度の順で一方側となる第二サンギヤs2にモータ・ジェネレータMGが駆動連結され、回転速度の順で中間となるリングギヤr1に入力軸Iが駆動連結される。そして、回転速度の順で他方側となるキャリアca1に出力ギヤOが駆動連結される。この際、モータ・ジェネレータMGは、負方向のトルクTmgを出力し、入力軸IのトルクTeの反力受けとして機能する。これにより、第一差動歯車装置PG1は、リングギヤr1に伝達された入力軸IのトルクTeの一部をモータ・ジェネレータMGに分配し、入力軸IのトルクTeに対して減衰したトルクを出力軸Oに伝達する。なお、第二無段変速モードでは、モータ・ジェネレータMGの回転速度がエンジンEの回転速度よりも小さい場合には、入力軸I(エンジンE)の回転が第一差動歯車装置PG1により増速されて出力軸Oに伝達される。   As shown in the speed diagram of FIG. 31, in the second continuously variable transmission mode, the torque Te of the input shaft I (engine E) that is drivingly connected to rotate integrally with the ring gear r1 via the second clutch C2 is the first. It is attenuated by one differential gear device PG1 and transmitted to the output gear O. In other words, in the first differential gear device PG1, the motor / generator MG is drivingly connected to the second sun gear s2 that is one side in the order of rotational speed, and the input shaft I is driven to the ring gear r1 that is intermediate in the order of rotational speed. Connected. The output gear O is drivably coupled to the carrier ca1 on the other side in the order of the rotational speed. At this time, the motor / generator MG outputs a torque Tmg in the negative direction and functions as a reaction force receiver for the torque Te of the input shaft I. Accordingly, the first differential gear device PG1 distributes a part of the torque Te of the input shaft I transmitted to the ring gear r1 to the motor / generator MG, and outputs a torque attenuated with respect to the torque Te of the input shaft I. Transmit to axis O. In the second continuously variable transmission mode, when the rotational speed of the motor / generator MG is smaller than the rotational speed of the engine E, the rotation of the input shaft I (engine E) is accelerated by the first differential gear device PG1. And transmitted to the output shaft O.

また、本実施形態においては、第二無段変速モードは、パラレルモード及びエンジン走行モードにおいて、第二クラッチC2が係合状態とされる変速段である4〜6速段の、各変速段間の遷移過程においても実現されるモードとなっている。すなわち、例えばパラレルモードの4速段から5速段への遷移過程においては、第二クラッチC2が係合状態とされたままで第一クラッチC1が解放状態とされ、第二無段変速モードが実現される。その状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度を徐々に低下させていき、第二差動歯車装置PG2のリングギヤr3の回転速度がゼロとなった際に第三ブレーキB3を係合状態とさせてパラレルモードの5速段を形成する。また、例えばパラレルモードの5速段からエンジン走行モードの6速段への遷移過程においては、第二クラッチC2が係合状態とされたままで第三ブレーキB3が解放状態とされ、第二無段変速モードが実現される。その状態で、モータ・ジェネレータMGの回転速度を徐々に低下させていき、回転速度がゼロとなった際に第一ブレーキB1を係合状態とさせてエンジン走行モードの6速段を形成する。このような変速段の切替は、切り替えの際に係合する摩擦係合要素の両側の係合部材の回転速度が同じ状態で係合される同期切替となっている。したがって、このような変速段の切替に際して、摩擦係合要素の係合に伴う衝撃を発生させることなく、滑らかな切り替えを行うことができる。   Further, in the present embodiment, the second continuously variable transmission mode is the speed between 4th to 6th gear speeds that are the gear speeds in which the second clutch C2 is engaged in the parallel mode and the engine running mode. This mode is also realized in the transition process. That is, for example, in the transition process from the fourth speed to the fifth speed in the parallel mode, the first clutch C1 is disengaged while the second clutch C2 remains engaged, and the second continuously variable transmission mode is realized. Is done. In this state, the rotational speed of the motor / generator MG is gradually decreased, and when the rotational speed of the ring gear r3 of the second differential gear unit PG2 becomes zero, the third brake B3 is engaged. The fifth speed stage of the parallel mode is formed. Further, for example, in the transition process from the fifth speed of the parallel mode to the sixth speed of the engine running mode, the third brake B3 is released while the second clutch C2 is engaged, and the second continuously variable A shift mode is realized. In this state, the rotational speed of the motor / generator MG is gradually decreased, and when the rotational speed becomes zero, the first brake B1 is engaged to form the sixth speed stage of the engine travel mode. Such switching of the shift speed is a synchronous switching in which the engaging members on both sides of the friction engagement element engaged at the time of switching are engaged in the same state. Therefore, smooth switching can be performed without generating an impact associated with the engagement of the frictional engagement elements when switching between such shift speeds.

この第二無段変速モードにおいては、モータ・ジェネレータMGは負方向のトルクTmgを出力する。したがって、例えば高速巡航時等のように第二サンギヤs2の回転速度が負(回転方向が負)の状態では、モータ・ジェネレータMGは力行して電力を消費する。一方、例えばパラレルモードの4速段から5速段に移行する場合等のように第二サンギヤs2の回転速度が正(回転方向が正)の状態では、モータ・ジェネレータMGは発電する。   In the second continuously variable transmission mode, the motor / generator MG outputs a torque Tmg in the negative direction. Therefore, for example, when the rotational speed of the second sun gear s2 is negative (the rotational direction is negative), such as during high-speed cruising, the motor / generator MG powers and consumes power. On the other hand, when the rotational speed of the second sun gear s2 is positive (the rotational direction is positive), such as when shifting from the fourth speed to the fifth speed in the parallel mode, the motor / generator MG generates power.

4−7.エンジン始動モード
次に、エンジン始動モードでの第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の動作状態について、図32に基づいて説明する。エンジン始動モードは、エンジンEの停止状態で第三ブレーキB3を係合し、モータ・ジェネレータMGに力行させることにより、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgを出力ギヤOに伝達することなく入力軸Iに伝達し、エンジンEを始動させるモードである。本実施形態においては、図26に示すように、エンジン始動モードでは、第三ブレーキB3のみが係合状態とされる。本実施形態においては、図32に示すように、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2が第二差動歯車装置PG2のキャリアca3と一体回転するように駆動連結されている。そして、第三ブレーキB3が係合された状態で、モータ・ジェネレータMGの駆動力が第二差動歯車装置PG2を介して入力軸I(エンジンE)に伝達可能に駆動連結される。この状態でモータ・ジェネレータMGに力行させることにより、入力軸I及びエンジンEの回転速度を上昇させ、エンジンEを始動させることができる。この際、第一差動歯車装置PG1は、出力ギヤOに駆動連結されたキャリアca1の回転速度に関係なく第二サンギヤs2の回転速度を上昇させることが可能な状態となっているため、モータ・ジェネレータMGのトルクTmgが出力ギヤOに伝達されることはない。
4-7. Engine Start Mode Next, operation states of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 in the engine start mode will be described based on FIG. In the engine start mode, the third brake B3 is engaged while the engine E is stopped, and the motor / generator MG is powered, so that the torque Tmg of the motor / generator MG is transmitted to the input shaft I without being transmitted to the output gear O. In this mode, the engine E is transmitted. In the present embodiment, as shown in FIG. 26, only the third brake B3 is engaged in the engine start mode. In the present embodiment, as shown in FIG. 32, the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 is drivingly connected so as to rotate integrally with the carrier ca3 of the second differential gear device PG2. Then, in a state where the third brake B3 is engaged, the driving force of the motor / generator MG is drivably coupled to the input shaft I (engine E) via the second differential gear device PG2. By causing the motor / generator MG to power in this state, the rotational speeds of the input shaft I and the engine E can be increased and the engine E can be started. At this time, the first differential gear device PG1 is in a state in which the rotational speed of the second sun gear s2 can be increased regardless of the rotational speed of the carrier ca1 that is drivingly connected to the output gear O. The torque Tmg of the generator MG is not transmitted to the output gear O.

図32の速度線図に示すように、エンジン始動モードでは、モータ・ジェネレータMGが正方向のトルクTmgを出力し、正方向に回転速度を上昇させる。これにより、第二差動歯車装置PG2を介してモータ・ジェネレータMGに駆動連結された入力軸I(エンジンE)の回転速度を次第に上昇させ、エンジンEを始動させることができる。この際、第一差動歯車装置PG1は、第二サンギヤs2以外のリングギヤr1、キャリアca1、及び第一サンギヤs1が拘束されない状態となっているため、出力ギヤOに駆動連結されたキャリアca1の回転速度に関係なく、第二サンギヤs2の回転速度を上昇させることができる。なお、図32においては、出力ギヤOの回転速度がゼロの状態(すなわち車両の停止状態)でエンジン始動モードを実行する場合の例を示している。   As shown in the speed diagram of FIG. 32, in the engine start mode, the motor / generator MG outputs the torque Tmg in the positive direction and increases the rotational speed in the positive direction. As a result, the rotational speed of the input shaft I (engine E) connected to the motor / generator MG via the second differential gear device PG2 is gradually increased, and the engine E can be started. At this time, the first differential gear device PG1 is in a state where the ring gear r1, the carrier ca1, and the first sun gear s1 other than the second sun gear s2 are not restrained. Regardless of the rotational speed, the rotational speed of the second sun gear s2 can be increased. FIG. 32 shows an example in which the engine start mode is executed in a state where the rotation speed of the output gear O is zero (that is, the vehicle is stopped).

4−8.その他
本実施形態においても、パラレルモード及びエンジン走行モードの1〜4速段では、変速段の切り替えに際して、モータ・ジェネレータMGの回転速度は、入力軸I(エンジンE)の回転速度の変化する方向に対して反対方向に変化する。したがって、変速段の切り替えに際してモータ・ジェネレータMGの回転速度の変化する方向と入力軸Iの回転速度の変化する方向が同じである場合に比べて、変速段の切り替えに際してのハイブリッド駆動装置Hの振動を抑制でき、衝撃の少ない滑らかな変速段の切り替えが可能となっている。なお、本実施形態においても、このようなパラレルモード及びエンジン走行モードにおける変速段の切り替えに際して、入力軸I及びモータ・ジェネレータMGから出力ギヤOに伝達されるトルクの変動幅が所定範囲内となるように、モータ・ジェネレータMGのトルクが制御される。また、パラレルモード又はエンジン走行モードからエンジンEを停止して電動走行モードに移行し、回生制動を行う際の動作については、第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2における各回転要素、並びに係合及び解放される摩擦係合要素が一部異なることを除いて、上記第一の実施形態と同様とすることができる。
4-8. Others In the present embodiment as well, in the first to fourth speeds of the parallel mode and the engine running mode, the rotational speed of the motor / generator MG changes in the direction in which the rotational speed of the input shaft I (engine E) changes when the gear speed is switched. Changes in the opposite direction. Therefore, the vibration of the hybrid drive device H at the time of shifting the gear is compared with the case where the direction of changing the rotating speed of the motor / generator MG and the direction of changing the rotating speed of the input shaft I are the same when switching the gear. This makes it possible to switch smoothly between gears with less impact. Also in the present embodiment, when changing the gear position in the parallel mode and the engine running mode, the fluctuation range of the torque transmitted from the input shaft I and the motor / generator MG to the output gear O is within a predetermined range. As described above, the torque of the motor / generator MG is controlled. Further, the operation when the engine E is stopped from the parallel mode or the engine running mode to shift to the electric running mode and the regenerative braking is performed is described in each rotation in the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2. The first embodiment can be the same as the first embodiment except that the elements and the friction engagement elements to be engaged and released are partially different.

5.第五の実施形態
次に、本発明の第五の実施形態について説明する。図33は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの構成を示すスケルトン図である。なお、この図33は、図1と同様に、中心軸に対称な下半分の構成を省略して示している。このハイブリッド駆動装置Hの構成は、上記第四の実施形態におけるハイブリッド駆動装置Hから第二差動歯車装置PG2及び第三ブレーキB3を取り除くとともに、第二差動歯車装置PG2のキャリアca3に相当する回転要素が第三クラッチC3により入力軸Iと選択的に駆動連結されるようにした構成に等しい。そして、このハイブリッド駆動装置Hは、第二差動歯車装置PG2及び第三ブレーキB3を備えないことに起因して、パラレルモードの変速段の数が、上記第四の実施形態よりも少なくなっている。その他の構成は、基本的に上記第四の実施形態と同様である。以下では、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hについて、上記第四の実施形態との相違点を中心として説明する。
5). Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 33 is a skeleton diagram showing the configuration of the hybrid drive apparatus H according to this embodiment. 33, the configuration of the lower half symmetrical with respect to the central axis is omitted as in FIG. The configuration of this hybrid drive device H corresponds to the carrier ca3 of the second differential gear device PG2 while removing the second differential gear device PG2 and the third brake B3 from the hybrid drive device H in the fourth embodiment. This is equivalent to a configuration in which the rotating element is selectively driven and connected to the input shaft I by the third clutch C3. And this hybrid drive device H is less provided with the second differential gear device PG2 and the third brake B3, so that the number of shift stages in the parallel mode is smaller than that in the fourth embodiment. Yes. Other configurations are basically the same as those of the fourth embodiment. Hereinafter, the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described focusing on the differences from the fourth embodiment.

5−1.ハイブリッド駆動装置の各部の構成
図33に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、エンジンEに駆動連結される入力軸Iと、車輪Wに駆動連結される出力軸Oと、モータ・ジェネレータMGと、第一差動歯車装置PG1と、を備えている。但し、上記のとおり、本実施形態においては、上記第四の実施形態とは異なり、第二差動歯車装置PG2及び第三ブレーキB3が設けられておらず、第三クラッチC3が追加されている。したがって、本実施形態においては、第一差動歯車装置PG1の各回転要素の連結関係は、以下のようになっている。
5-1. Configuration of Each Part of Hybrid Drive Device As shown in FIG. 33, a hybrid drive device H according to this embodiment includes an input shaft I that is drivingly connected to an engine E, an output shaft O that is drivingly connected to wheels W, and a motor. A generator MG and a first differential gear device PG1 are provided. However, as described above, in the present embodiment, unlike the fourth embodiment, the second differential gear device PG2 and the third brake B3 are not provided, and the third clutch C3 is added. . Therefore, in the present embodiment, the connection relationship of the rotating elements of the first differential gear device PG1 is as follows.

すなわち、図33に示すように、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2は、ブレーキドラムDrに連結されている。そして、ブレーキドラムDrの外周には、第一ブレーキB1が設けられている。また、このブレーキドラムDrの内周には、第三クラッチC3が設けられている。そして、このブレーキドラムDrは、第二サンギヤs2及びモータ・ジェネレータMGのロータRoと一体回転するように駆動連結されている。これにより、第一差動歯車装置PG1の第一回転要素e1である第二サンギヤs2は、ブレーキドラムDrを介してモータ・ジェネレータMGのロータRoと一体回転するように駆動連結される。また、この第二サンギヤs2は、第一ブレーキB1を介してケースDcに選択的に固定される。更に第二サンギヤs2は、第三クラッチC3を介して入力軸Iに選択的に駆動連結される。リングギヤr1は、第二ブレーキB2を介してケースDcに選択的に固定されるとともに、第二クラッチC2を介して入力軸Iに選択的に駆動連結される。キャリアca1は、出力ギヤOと一体回転するように駆動連結されている。第一サンギヤs1は、第一クラッチC1を介して入力軸Iに選択的に駆動連結される。   That is, as shown in FIG. 33, the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 is connected to the brake drum Dr. A first brake B1 is provided on the outer periphery of the brake drum Dr. A third clutch C3 is provided on the inner periphery of the brake drum Dr. The brake drum Dr is drivingly connected so as to rotate integrally with the second sun gear s2 and the rotor Ro of the motor / generator MG. As a result, the second sun gear s2, which is the first rotating element e1 of the first differential gear device PG1, is drivingly connected to rotate integrally with the rotor Ro of the motor / generator MG via the brake drum Dr. The second sun gear s2 is selectively fixed to the case Dc via the first brake B1. Further, the second sun gear s2 is selectively connected to the input shaft I via the third clutch C3. The ring gear r1 is selectively fixed to the case Dc via the second brake B2, and is selectively drivingly connected to the input shaft I via the second clutch C2. The carrier ca1 is drivingly connected so as to rotate integrally with the output gear O. The first sun gear s1 is selectively connected to the input shaft I through the first clutch C1.

したがって、第一差動歯車装置PG1の第一回転要素e1である第二サンギヤs2には、第三クラッチC3を係合状態とすることにより、この第三クラッチC3を介して入力軸Iのトルクが入力される。また、第一差動歯車装置PG1の第二回転要素e2であるリングギヤr1には、第二クラッチC2を係合状態とすることにより、この第二クラッチC2を介して入力軸Iのトルクが入力される。更に、第二差動歯車装置PG2の第四回転要素e4である第一サンギヤs1には、第一クラッチC1を係合状態とすることにより、第一クラッチC1を介して入力軸Iのトルクが入力される。   Accordingly, the second sun gear s2 that is the first rotating element e1 of the first differential gear device PG1 is engaged with the torque of the input shaft I via the third clutch C3 by engaging the third clutch C3. Is entered. In addition, when the second clutch C2 is engaged, the torque of the input shaft I is input to the ring gear r1, which is the second rotating element e2 of the first differential gear device PG1, via the second clutch C2. Is done. Further, the first sun gear s1, which is the fourth rotating element e4 of the second differential gear device PG2, is engaged with the torque of the input shaft I via the first clutch C1. Entered.

5−2.ハイブリッド駆動装置の動作モード
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hにより実現可能な動作モードについて説明する。図34は、複数の動作モード及び各動作モードが備える複数の変速段での各摩擦係合要素C1、C2、C3、B1、B2の作動状態を示す作動表である。この図の記述方法は、上記第一の実施形態に係る図3と同様である。この図に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hも、有段変速モードとしてのパラレルモード及びエンジン走行モード、電動走行モード、無段変速モード、及びエンジン始動モードの5つの動作モードを切り替え可能に備えている。また、パラレルモードは、1速段、3速段、後進段の3つの変速段を切り替え可能に備えている。また、エンジン走行モードは、2速段、4速段の2つの変速段を切り替え可能に備えている。なお、図34において、「1st」は1速段、「2nd」は2速段、「3rd」は3速段、「4th」は4速段、「Rev」は後進段をそれぞれ示している。
5-2. Operation Mode of Hybrid Drive Device Next, operation modes that can be realized by the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described. FIG. 34 is an operation table showing operation states of the friction engagement elements C1, C2, C3, B1, and B2 at a plurality of operation modes and a plurality of shift speeds included in each operation mode. The description method of this figure is the same as that of FIG. 3 according to the first embodiment. As shown in this figure, the hybrid drive apparatus H according to the present embodiment also has five operation modes: a parallel mode as a stepped transmission mode, an engine traveling mode, an electric traveling mode, a continuously variable transmission mode, and an engine start mode. It is prepared to be switchable. Further, the parallel mode is provided so that the three shift speeds of the first speed, the third speed, and the reverse speed can be switched. In addition, the engine running mode is provided so that two gear stages, the second speed stage and the fourth speed stage, can be switched. In FIG. 34, “1st” indicates the first speed, “2nd” indicates the second speed, “3rd” indicates the third speed, “4th” indicates the fourth speed, and “Rev” indicates the reverse speed.

図35は、本実施形態におけるパラレルモードでの第一差動歯車装置PG1の速度線図を示している。この図の記述方法は、上記第一の実施形態に係る図4と同様である。なお、エンジン走行モードの速度線図、電動走行モードでの速度線図、第一無段変速モードでの速度線図、及び第二無段変速モードでの速度線図は、第二差動歯車装置PG2に対応する左側の速度線図がない点を除いて、それぞれ上記第四の実施形態における図28、図29、図30、及び図31と同じである。また、エンジン始動モードでの速度線図は、第一差動歯車装置PG1における各回転要素が一部異なることを除いて、上記第四の実施形態と同じである。以下、各動作モード及び変速段でのハイブリッド駆動装置Hの動作状態について詳細に説明する。   FIG. 35 shows a velocity diagram of the first differential gear device PG1 in the parallel mode in the present embodiment. The description method of this figure is the same as that of FIG. 4 according to the first embodiment. The speed diagram in the engine travel mode, the speed diagram in the electric travel mode, the speed diagram in the first continuously variable transmission mode, and the speed diagram in the second continuously variable transmission mode are the second differential gear. Except for the fact that there is no velocity diagram on the left side corresponding to the device PG2, it is the same as FIGS. 28, 29, 30, and 31 in the fourth embodiment. Further, the speed diagram in the engine start mode is the same as that in the fourth embodiment except that the rotational elements in the first differential gear device PG1 are partially different. Hereinafter, the operation state of the hybrid drive device H in each operation mode and shift speed will be described in detail.

5−3.パラレルモード
次に、パラレルモードでの第一差動歯車装置PG1の動作状態について、図35に基づいて説明する。パラレルモードは、第一クラッチC1、第2クラッチC2、第三クラッチC3、及び第二ブレーキB2の中のいずれか2つを選択的に係合することにより複数の変速段を切り替え可能に備え、各変速段に応じた所定の変速比で入力軸Iの回転速度を変速して出力ギヤOに伝達しつつ、モータ・ジェネレータMGに力行又は発電させて車両を走行させるモードである。本実施形態においては、図34に示すように、パラレルモードは、1速段、3速段、後進段の3つの変速段を切り替え可能に備えている。
5-3. Parallel Mode Next, the operation state of the first differential gear device PG1 in the parallel mode will be described with reference to FIG. The parallel mode includes a plurality of shift speeds that can be switched by selectively engaging any two of the first clutch C1, the second clutch C2, the third clutch C3, and the second brake B2. In this mode, the rotational speed of the input shaft I is changed at a predetermined speed ratio corresponding to each gear and transmitted to the output gear O, while the motor / generator MG is powered or generated to drive the vehicle. In the present embodiment, as shown in FIG. 34, the parallel mode is provided so as to be able to switch between three shift speeds of the first speed, the third speed, and the reverse speed.

図35の速度線図に示すように、パラレルモードでは、第一クラッチC1、第2クラッチC2、第三クラッチC3、及び第二ブレーキB2の中のいずれか2つを選択的に係合することにより、第一差動歯車装置PG1の速度線図の状態が変化し、それにより、複数の変速段のそれぞれに応じた所定の変速比で、入力軸Iの回転速度を変速して出力ギヤOに伝達する状態となる。また、このパラレルモードでは、モータ・ジェネレータMGが第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2と一体回転するように駆動連結されており、このモータ・ジェネレータMGに力行又は発電させながら車両を走行させることができる。以下、パラレルモードの各変速段での第一差動歯車装置PG1の状態について、それぞれ説明する。   As shown in the velocity diagram of FIG. 35, in the parallel mode, any two of the first clutch C1, the second clutch C2, the third clutch C3, and the second brake B2 are selectively engaged. As a result, the state of the speed diagram of the first differential gear device PG1 changes, whereby the rotational speed of the input shaft I is changed at a predetermined speed ratio corresponding to each of the plurality of shift speeds, and the output gear O It will be in the state to transmit to. Further, in this parallel mode, the motor / generator MG is drivingly connected so as to rotate integrally with the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1, and the vehicle travels while powering or generating power by the motor / generator MG. Can be made. Hereinafter, the state of the first differential gear device PG1 at each shift speed in the parallel mode will be described.

図34に示すように、1速段(1st)では、第一クラッチC1及び第二ブレーキB2が係合状態とされる。そして、図35に示すように、この1速段では、第一クラッチC1が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1に、入力軸I(エンジンE)の回転がそのまま伝達される。また、第二ブレーキB2が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1によって第一サンギヤs1の回転速度が減速されて出力ギヤOに伝達される。この1速段での入力軸Iから出力ギヤOまでの変速比は、パラレルモード及びエンジン走行モードの全ての変速段の中で最も変速比が大きい。   As shown in FIG. 34, at the first speed (1st), the first clutch C1 and the second brake B2 are engaged. As shown in FIG. 35, at the first speed, the first clutch C1 is engaged, so that the first sun gear s1 of the first differential gear device PG1 is connected to the input shaft I (engine E). The rotation of is transmitted as it is. Further, when the second brake B2 is engaged, the rotational speed of the first sun gear s1 is reduced by the first differential gear device PG1 and transmitted to the output gear O. The gear ratio from the input shaft I to the output gear O at the first gear is the largest among all the gears in the parallel mode and the engine travel mode.

図34に示すように、3速段(3rd)では、第一クラッチC1及び第二クラッチC2が係合状態とされる。そして、図35に示すように、この3速段では、第一クラッチC1及び第二クラッチC2が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1の第一サンギヤs1及びリングギヤr1に、入力軸I(エンジンE)の回転がそのまま伝達される。また、第一クラッチC1及び第二クラッチC2が同時に係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1の全体が一体回転する直結状態となり、第一差動歯車装置PG1において入力軸Iの回転が変速されず、そのまま出力ギヤOに伝達される。この3速段での入力軸Iから出力ギヤOまでの変速比は、1速段及びエンジン走行モードの2速段の変速比よりも小さい。   As shown in FIG. 34, at the third speed (3rd), the first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged. As shown in FIG. 35, at the third speed, the first clutch C1 and the second clutch C2 are engaged, so that the first sun gear s1 and the ring gear r1 of the first differential gear device PG1 are engaged. The rotation of the input shaft I (engine E) is transmitted as it is. Further, when the first clutch C1 and the second clutch C2 are simultaneously engaged, the entire first differential gear device PG1 is brought into a directly connected state in which the first differential gear device PG1 rotates integrally. Is not shifted and is transmitted to the output gear O as it is. The gear ratio from the input shaft I to the output gear O at the third gear is smaller than the gear ratio of the first gear and the second gear of the engine travel mode.

本実施形態においては、図34に示すように、パラレルモードは後進段(Rev)を備えている。そして、この後進段(Rev)では、第二ブレーキB2及び第三クラッチC3が係合状態とされる。そして、図35に示すように、この後進段では、第三クラッチC3が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1の第二サンギヤs2に、入力軸I(エンジンE)の回転がそのまま伝達される。また、第二ブレーキB2が係合状態とされることにより、第一差動歯車装置PG1によって第二サンギヤs2の回転速度が減速されるとともに回転方向が逆転されて出力ギヤOに伝達される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 34, the parallel mode includes a reverse speed (Rev). In the reverse speed (Rev), the second brake B2 and the third clutch C3 are engaged. Then, as shown in FIG. 35, in this reverse speed, the third clutch C3 is engaged, whereby the second sun gear s2 of the first differential gear device PG1 is connected to the input shaft I (engine E). The rotation is transmitted as it is. Further, when the second brake B2 is engaged, the rotational speed of the second sun gear s2 is reduced by the first differential gear device PG1, and the rotational direction is reversed and transmitted to the output gear O.

このパラレルモードでは、第一クラッチC1が係合状態とされる変速段である1速段及び3速段の状態から、第一クラッチC1以外の摩擦係合要素を解放することにより、第一無段変速モードに移行することができる。また、このパラレルモードにおける第二クラッチC2が係合状態とされる変速段である3速段の状態から、第二クラッチC2以外の摩擦係合要素である第一クラッチC1を解放することにより、第二無段変速モードに移行することができる。また、パラレルモードの1速段又は後進段の状態から、第二ブレーキB2以外の摩擦係合要素を解放することにより、電動走行モードに移行することができる。   In this parallel mode, the first engagement is achieved by releasing the frictional engagement elements other than the first clutch C1 from the first and third speeds, which are the shift speeds at which the first clutch C1 is engaged. Transition to the step shifting mode is possible. Further, by releasing the first clutch C1, which is a friction engagement element other than the second clutch C2, from the state of the third speed, which is the shift speed at which the second clutch C2 is engaged in this parallel mode, Transition to the second continuously variable transmission mode is possible. Moreover, it can transfer to electric drive mode by releasing friction engagement elements other than 2nd brake B2 from the state of the 1st speed stage or reverse stage of parallel mode.

5−4.その他
本実施形態においても、上記パラレルモード以外のエンジン走行モード、電動走行モード、第一無段変速モード、及び第二無段変速モード等の主要な動作モードは、上記第四の実施形態におけるものと基本的に同様とすることができる。その際、パラレルモード及びエンジン走行モードにおいて、各変速段間の遷移過程で第一無段変速モード及び第二無段変速モードのいずれかのモードが実現されるように構成されている点についても同様である。また、パラレルモード及びエンジン走行モードにおける所定の変速段の切り替えに際して、モータ・ジェネレータMGの回転速度が、入力軸I(エンジンE)の回転速度の変化する方向に対して反対方向に変化する点や、入力軸I及びモータ・ジェネレータMGから出力ギヤOに伝達されるトルクの変動幅が所定範囲内となるように、モータ・ジェネレータMGのトルクが制御される点に関しても、上記第四の実施形態と同様とすることができる。
5-4. Others In the present embodiment as well, main operation modes such as the engine travel mode other than the parallel mode, the electric travel mode, the first continuously variable transmission mode, and the second continuously variable transmission mode are the same as those in the fourth embodiment. And basically the same. At that time, in the parallel mode and the engine running mode, either the first continuously variable transmission mode or the second continuously variable transmission mode is realized in the transition process between the respective gears. It is the same. Further, at the time of switching between predetermined gear speeds in the parallel mode and the engine running mode, the rotational speed of the motor / generator MG changes in the opposite direction to the direction in which the rotational speed of the input shaft I (engine E) changes. The fourth embodiment also relates to the point that the torque of the motor / generator MG is controlled so that the fluctuation range of the torque transmitted from the input shaft I and the motor / generator MG to the output gear O is within a predetermined range. And can be similar.

6.第六の実施形態
次に、本発明の第六の実施形態について説明する。図36は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hの構成を示すスケルトン図である。なお、この図36は、図1と同様に、中心軸に対称な下半分の構成を一部省略して示している。このハイブリッド駆動装置Hの構成は、上記第五の実施形態におけるハイブリッド駆動装置Hから第三クラッチC3を取り除くとともに、エンジンEに駆動連結されたスタータ・ジェネレータSGを更に備えた構成に等しい。また、このようなスタータ・ジェネレータSGを備えることに起因して、制御システムの構成が上記第五の実施形態におけるハイブリッド駆動装置Hと一部相違している。また、本実施形態においては、第三クラッチC3を備えないことに起因して、ハイブリッド駆動装置Hが備える動作モードやパラレルモードの変速段の数が、上記第四の実施形態と相違している。その他の構成は、基本的に上記第五の実施形態と同様である。以下では、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hについて、上記第五の実施形態との相違点を中心として説明する。
6). Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 36 is a skeleton diagram showing the configuration of the hybrid drive apparatus H according to this embodiment. Note that, in FIG. 36, as in FIG. 1, the lower half configuration symmetrical to the central axis is partially omitted. The configuration of this hybrid drive device H is equivalent to a configuration in which the third clutch C3 is removed from the hybrid drive device H in the fifth embodiment and a starter / generator SG connected to the engine E is further provided. Further, due to the provision of such a starter generator SG, the configuration of the control system is partially different from the hybrid drive device H in the fifth embodiment. Further, in the present embodiment, because the third clutch C3 is not provided, the number of operation modes and parallel mode gears provided in the hybrid drive device H is different from that in the fourth embodiment. . Other configurations are basically the same as those of the fifth embodiment. Hereinafter, the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described focusing on the differences from the fifth embodiment.

6−1.ハイブリッド駆動装置の各部及び制御システムの構成
上記のとおり、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、上記第五の実施形態におけるハイブリッド駆動装置Hから第三クラッチC3を取り除いた構成となっている。したがって、本実施形態においては、第一差動歯車装置PG1の第一回転要素e1である第二サンギヤs2は、第一ブレーキB1を介してケースDcに選択的に固定されるものの、入力軸Iに選択的に駆動連結されることはない。つまり、本実施形態においては、第一差動歯車装置PG1の第一回転要素e1である第二サンギヤs2は、ブレーキドラムDrを介してモータ・ジェネレータMGのロータRoと一体回転するように駆動連結されるとともに、第一ブレーキB1を介してケースDcに選択的に固定されるのみとなっている。なお、第一差動歯車装置PG1のその他の各回転要素の連結関係は、上記第五の実施形態におけるものと同様である。
6-1. Configuration of Each Part of Hybrid Drive Device and Control System As described above, the hybrid drive device H according to the present embodiment has a configuration in which the third clutch C3 is removed from the hybrid drive device H in the fifth embodiment. Therefore, in the present embodiment, the second sun gear s2 that is the first rotating element e1 of the first differential gear device PG1 is selectively fixed to the case Dc via the first brake B1, but the input shaft I Is not selectively connected to the drive. That is, in the present embodiment, the second sun gear s2 that is the first rotating element e1 of the first differential gear device PG1 is drive-coupled so as to rotate integrally with the rotor Ro of the motor / generator MG via the brake drum Dr. In addition, it is only selectively fixed to the case Dc via the first brake B1. The connection relationship of the other rotating elements of the first differential gear device PG1 is the same as that in the fifth embodiment.

また、本実施形態においては、エンジンEに隣接してスタータ・ジェネレータSGが設けられている。スタータ・ジェネレータSGは、モータ・ジェネレータMGと同様、図示しないケーシングに固定されたステータと、このステータの径方向内側に回転自在に支持されたロータと、を有している。このスタータ・ジェネレータSGの出力回転軸(ロータの回転軸)56には、スタータ・ジェネレータ出力ギヤ57が連結されている。また、入力軸Iの軸方向でエンジンEに対して入力軸Iとは反対側に延出するエンジンEの第二出力回転軸51には、分離クラッチ53を介してエンジン出力ギヤ52が連結されている。なお、このような分離クラッチ53を介さずにエンジンEの第二出力回転軸51にエンジン出力ギヤ52が連結された構成としても良い。スタータ・ジェネレータ出力ギヤ57とエンジン出力ギヤ52とは互いに噛み合っている。したがって、この状態で、スタータ・ジェネレータSGは、第一差動歯車装置PG1を介することなく、スタータ・ジェネレータ出力ギヤ57及びエンジン出力ギヤ52を介してエンジンEに駆動連結されている。本実施形態においては、スタータ・ジェネレータSGが本発明における「補助回転電機」に相当する。   In the present embodiment, a starter generator SG is provided adjacent to the engine E. The starter / generator SG, like the motor / generator MG, has a stator fixed to a casing (not shown) and a rotor rotatably supported inside the stator in the radial direction. A starter / generator output gear 57 is connected to an output rotation shaft (rotor rotation shaft) 56 of the starter / generator SG. An engine output gear 52 is connected to the second output rotating shaft 51 of the engine E extending in the axial direction of the input shaft I in the direction opposite to the input shaft I with respect to the engine E via a separation clutch 53. ing. The engine output gear 52 may be connected to the second output rotation shaft 51 of the engine E without using the separation clutch 53. The starter / generator output gear 57 and the engine output gear 52 mesh with each other. Therefore, in this state, the starter / generator SG is drivingly connected to the engine E via the starter / generator output gear 57 and the engine output gear 52 without passing through the first differential gear device PG1. In the present embodiment, the starter / generator SG corresponds to the “auxiliary rotating electrical machine” in the present invention.

本実施形態においては、モータ・ジェネレータMGは、第一インバータ12aを介して蓄電装置としてのバッテリ11に電気的に接続されている。また、スタータ・ジェネレータSGは、第二インバータ12bを介して蓄電装置としてのバッテリ11に電気的に接続されている。そして、モータ・ジェネレータMGとスタータ・ジェネレータSGとは、電力を受け渡し可能に電気的に接続されている。モータ・ジェネレータMG及びスタータ・ジェネレータSGは、それぞれ回転速度の向きとトルクの向きとの関係に応じてジェネレータ及びモータのいずれか一方として機能する。特に、本実施形態においては、上記のとおりスタータ・ジェネレータSGは、第一差動歯車装置PG1を介することなくエンジンEに駆動連結されているので、エンジンEの駆動力が直接的に伝達されて発電を行なうことができる。そして、モータ・ジェネレータMG及びスタータ・ジェネレータSGは、ジェネレータとして機能する場合には、発電した電力をバッテリ11に供給して充電し、或いは当該電力をモータとして機能する他方MG、SGに供給して力行させる。また、モータ・ジェネレータMG及びスタータ・ジェネレータSGは、モータとして機能する場合には、バッテリ21に充電され、或いはジェネレータとして機能する他方MG、SGにより発電された電力の供給を受けて力行する。本実施形態においては、モータ・ジェネレータMG及びスタータ・ジェネレータSGの動作制御は、いずれも制御装置ECUのモータ・ジェネレータ制御手段32により、それぞれ第一インバータ12a、第二インバータ12bを介して行われる。   In the present embodiment, the motor / generator MG is electrically connected to the battery 11 as the power storage device via the first inverter 12a. The starter / generator SG is electrically connected to a battery 11 as a power storage device via a second inverter 12b. The motor / generator MG and the starter / generator SG are electrically connected so that electric power can be transferred. The motor / generator MG and the starter / generator SG function as one of a generator and a motor according to the relationship between the direction of the rotational speed and the direction of the torque, respectively. In particular, in the present embodiment, as described above, the starter generator SG is drivingly connected to the engine E without passing through the first differential gear device PG1, so that the driving force of the engine E is directly transmitted. Power generation can be performed. When the motor / generator MG and the starter / generator SG function as generators, the generated electric power is supplied to the battery 11 and charged, or the electric power is supplied to the other MG and SG functioning as a motor. Let it run. In addition, when the motor / generator MG and the starter / generator SG function as motors, the battery 21 is charged or powered by receiving the supply of electric power generated by the other MG and SG functioning as a generator. In the present embodiment, the operation control of the motor / generator MG and the starter / generator SG is performed by the motor / generator control means 32 of the control unit ECU via the first inverter 12a and the second inverter 12b, respectively.

6−2.ハイブリッド駆動装置の動作モード
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hにより実現可能な動作モードについて説明する。図37は、複数の動作モード及び各動作モードが備える複数の変速段での各摩擦係合要素C1、C2、B1、B2の作動状態を示す作動表である。この図の記述方法は、上記第一の実施形態に係る図3と同様である。この図に示すように、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、有段変速モードとしてのパラレルモード及びエンジン走行モード、電動走行モード、及び無段変速モードの4つの動作モードを切り替え可能に備えており、エンジン始動モードは備えていない。なお、本実施形態においては、エンジンEを始動させる際には、バッテリ11の電力によりスタータ・ジェネレータSGを力行させて、スタータ・ジェネレータSGの駆動力によりエンジンEの回転速度を上昇させてエンジンEを始動させる。
6-2. Operation Mode of Hybrid Drive Device Next, operation modes that can be realized by the hybrid drive device H according to the present embodiment will be described. FIG. 37 is an operation table showing operation states of the friction engagement elements C1, C2, B1, and B2 at a plurality of operation modes and a plurality of shift speeds included in each operation mode. The description method of this figure is the same as that of FIG. 3 according to the first embodiment. As shown in this figure, the hybrid drive device H according to the present embodiment is provided with a switchable operation mode between a parallel mode as a stepped transmission mode, an engine traveling mode, an electric traveling mode, and a continuously variable transmission mode. It does not have an engine start mode. In this embodiment, when starting the engine E, the starter / generator SG is powered by the power of the battery 11, and the rotational speed of the engine E is increased by the driving force of the starter / generator SG. Start.

本実施形態においては、有段変速モードとしてのパラレルモード及びエンジン走行モードでは、図37及び図38に示すように、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第一ブレーキB1、及び第二ブレーキB2、のうちのいずれか2つが係合状態となることにより各変速段が形成される。つまり、第一クラッチC1と第二ブレーキB2とが係合状態となることによりパラレルモードの1速段が形成され、第一クラッチC1と第一ブレーキB1とが係合状態となることによりエンジン走行モードの2速段が形成される。また、第一クラッチC1と第二クラッチ2とが係合状態となることによりパラレルモードの3速段が形成され、第二クラッチC2と第一ブレーキB1とが係合状態となることによりエンジン走行モードの4速段が形成される。ただし、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第一ブレーキB1、及び第二ブレーキB2、のうちのいずれか2つを係合状態とすることによっては後進段を形成することはできないので、本実施形態に係るパラレルモードは後進段を備えない構成となっている。なお、車両を後進させる際には、電動走行モード(後進走行モード)を利用する。   In the present embodiment, in the parallel mode and the engine travel mode as the stepped transmission mode, as shown in FIGS. 37 and 38, the first clutch C1, the second clutch C2, the first brake B1, and the second brake B2 Each of the shift speeds is formed by any two of these being engaged. That is, when the first clutch C1 and the second brake B2 are engaged, the first speed of the parallel mode is formed, and when the first clutch C1 and the first brake B1 are engaged, the engine travels. A second speed mode is formed. Further, when the first clutch C1 and the second clutch 2 are engaged, the third speed of the parallel mode is formed, and when the second clutch C2 and the first brake B1 are engaged, the engine travels. Mode 4th gear is formed. However, the reverse gear cannot be formed by engaging any two of the first clutch C1, the second clutch C2, the first brake B1, and the second brake B2. The parallel mode according to the embodiment is configured not to include a reverse gear. When the vehicle is moved backward, an electric driving mode (reverse driving mode) is used.

本実施形態における第一無段変速モード及び第二無段変速モードのそれぞれの動作状態は、上記第五の実施形態と同様である。また、その際、各モードにおいてモータ・ジェネレータMGが、トルクTmgの向きと回転速度の向きとの関係に応じて、力行して電力を消費する状態と発電する状態とが切り替わる点も同様である。ただし、本実施形態においては、そのようなモータ・ジェネレータMGの状態に応じて、モータ・ジェネレータMGとスタータ・ジェネレータSGとの間の電力供給状態が切り替わるように構成されている点で上記第五の実施形態と異なっている。   The operating states of the first continuously variable transmission mode and the second continuously variable transmission mode in this embodiment are the same as those in the fifth embodiment. In this case, the motor generator MG switches between a state where power is consumed and power is consumed and a state where power is generated according to the relationship between the direction of the torque Tmg and the direction of the rotational speed in each mode. . However, the fifth embodiment is configured in such a manner that the power supply state between the motor / generator MG and the starter / generator SG is switched according to the state of the motor / generator MG. This is different from the embodiment.

つまり、モータ・ジェネレータ制御手段32は、第一無段変速モード又は第二無段変速モードにおいて、回転速度及びトルクTmgに応じてモータ・ジェネレータMGが力行して電力を消費する状態では、エンジンEのトルクによりスタータ・ジェネレータSGが発電した電力をモータ・ジェネレータMGに供給して、モータ・ジェネレータMGを駆動させるように制御する。このようにすることで、バッテリ11の蓄電量によらずに、第一無段変速モード及び第二無段変速モードを長時間に亘って実行することが可能となる。また、一般にバッテリ11を充電し又は放電する際には電力損失が生じるため、上記のようにスタータ・ジェネレータSGが発電した電力をバッテリ11を介さずに直接モータ・ジェネレータMGに供給してモータ・ジェネレータMGを駆動することで、エネルギー効率の向上を図ることができるようになっている。   In other words, the motor / generator control means 32, in the first continuously variable transmission mode or the second continuously variable transmission mode, in the state where the motor / generator MG powers and consumes electric power according to the rotational speed and the torque Tmg. The electric power generated by the starter / generator SG is supplied to the motor / generator MG to control the motor / generator MG to be driven. In this way, the first continuously variable transmission mode and the second continuously variable transmission mode can be executed over a long period of time regardless of the amount of power stored in the battery 11. In general, since power loss occurs when the battery 11 is charged or discharged, the power generated by the starter / generator SG as described above is directly supplied to the motor / generator MG without passing through the battery 11. By driving the generator MG, energy efficiency can be improved.

また、モータ・ジェネレータ制御手段32は、第一無段変速モード又は第二無段変速モードにおいて、回転速度及びトルクTmgに応じてモータ・ジェネレータMGが発電する状態では、モータ・ジェネレータMGが発電した電力をスタータ・ジェネレータSGに供給してスタータ・ジェネレータSGを駆動させ、エンジンEの駆動力を補助させるように制御する。バッテリ11が満充電状態に近い状態にある場合等、バッテリ11の蓄電量によっては、モータ・ジェネレータMGが発電した電力の一部がバッテリ11に蓄電されずに発熱等により無駄に消費されてしまう場合がある。そこで、上記のように構成することで、モータ・ジェネレータMGが発電した電力によりスタータ・ジェネレータSGが駆動されてエンジンEの駆動力を補助するので、モータ・ジェネレータMGが発電した電力を無駄に消費することなく有効利用して、エネルギー効率を向上させて燃料消費率を向上させることができる。また、バッテリ11の蓄電量が比較的少ない場合等であっても、充放電に伴う電力損失を抑制してエネルギー効率の向上を図ることができる。   The motor / generator control means 32 generates power when the motor / generator MG generates power in the first continuously variable transmission mode or the second continuously variable transmission mode in a state where the motor / generator MG generates power according to the rotational speed and the torque Tmg. Electric power is supplied to the starter / generator SG so as to drive the starter / generator SG and to control the driving force of the engine E. Depending on the amount of power stored in the battery 11, such as when the battery 11 is close to a fully charged state, a part of the power generated by the motor / generator MG is not stored in the battery 11 but is wasted due to heat generation. There is a case. Therefore, by configuring as described above, the starter generator SG is driven by the electric power generated by the motor / generator MG to assist the driving force of the engine E, so the electric power generated by the motor / generator MG is consumed wastefully. It can be used effectively without improving the energy efficiency and the fuel consumption rate. Further, even when the amount of power stored in the battery 11 is relatively small, it is possible to improve energy efficiency by suppressing power loss due to charging / discharging.

6−3.その他
本実施形態においても、パラレルモード及びエンジン走行モードにおいて、各変速段間の遷移過程で第一無段変速モード及び第二無段変速モードのいずれかのモードが実現されるように構成されている。また、パラレルモード及びエンジン走行モードにおける所定の変速段の切り替えに際して、モータ・ジェネレータMGの回転速度が、入力軸I(エンジンE)の回転速度の変化する方向に対して反対方向に変化する点や、入力軸I及びモータ・ジェネレータMGから出力ギヤOに伝達されるトルクの変動幅が所定範囲内となるように、モータ・ジェネレータMGのトルクが制御される点に関しても、上記第五の実施形態と同様とすることができる。
6-3. Others In this embodiment, in the parallel mode and the engine running mode, either the first continuously variable transmission mode or the second continuously variable transmission mode is realized in the transition process between the respective gears. Yes. Further, at the time of switching between predetermined gear speeds in the parallel mode and the engine running mode, the rotational speed of the motor / generator MG changes in the opposite direction to the direction in which the rotational speed of the input shaft I (engine E) changes. The fifth embodiment also relates to the point that the torque of the motor / generator MG is controlled so that the fluctuation range of the torque transmitted from the input shaft I and the motor / generator MG to the output gear O is within a predetermined range. And can be similar.

7.その他の実施形態
(1)上記の各実施形態では、ハイブリッド駆動装置Hが、有段変速モードとしてのパラレルモード及びエンジン走行モード、電動走行モード、無段変速モード(第一無段変速モード及び第二無段変速モード)及びエンジン始動モードの5つのモードを切り替え可能に備えた構成について説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、電動走行モード、並びに、パラレルモード及びエンジン走行モードのいずれか一方の2つのモードのみを備えた構成とすることも可能である。例えば、電動走行モード及びパラレルモードの2つのモードのみを備えた構成とすることができる。また、電動走行モード、並びにパラレルモード及びエンジン走行モードのいずれか一方の2つのモードと、他の1又は2以上の動作モードを切り替え可能に備えた構成としても好適である。また、上記5つのモードに加えて、更に他のモードを切り替え可能に備えた構成としても好適である。
7). Other Embodiments (1) In each of the above-described embodiments, the hybrid drive device H has a parallel mode as the stepped transmission mode, the engine traveling mode, the electric traveling mode, the continuously variable transmission mode (the first continuously variable transmission mode and the first variable transmission mode). The description has been given of the configuration including the five continuously variable transmission modes) and the engine start mode. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and it is also possible to adopt a configuration including only the electric travel mode and any one of the two modes of the parallel mode and the engine travel mode. For example, it can be set as the structure provided only with two modes, electric drive mode and parallel mode. Moreover, it is also suitable as a configuration that can switch between two modes of the electric travel mode, the parallel mode and the engine travel mode, and one or more other operation modes. Further, in addition to the above five modes, a configuration in which other modes can be switched is also suitable.

(2)上記の各実施形態では、第二ブレーキB2が、油圧が供給されていない状態である非供給時に係合状態が維持されるとともに、油圧が供給されている状態である供給時に解放状態とされる構造(いわゆるノーマルクローズ方式)の摩擦係合要素とされている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、他の摩擦係合要素と同様に、油圧が供給されていない状態である非供給時に解放状態が維持されるとともに、油圧が供給されている状態である供給時に係合状態とされる構造(いわゆるノーマルオープン方式)の摩擦係合要素とされた構成としても好適である。 (2) In each of the above-described embodiments, the second brake B2 is maintained in the engaged state when not supplied, ie, the state where the hydraulic pressure is not supplied, and is released when supplied where the hydraulic pressure is supplied. A case where the friction engagement element has a structure (so-called normal close system) is described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and, like other friction engagement elements, the released state is maintained and the hydraulic pressure is supplied when the hydraulic pressure is not supplied. It is also suitable as a configuration that is a friction engagement element having a structure (so-called normal open system) that is in an engaged state at the time of supply, which is in a state of being applied.

(3)上記第一から第五の各実施形態では、上記第六の実施形態とは異なり、ハイブリッド駆動装置Hがスタータ・ジェネレータSGを備えず、これに関連する種々の構成を備えていない場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、上記第六の実施形態の場合と同様に、ハイブリッド駆動装置Hがスタータ・ジェネレータSGを備える構成として、当該スタータ・ジェネレータSGを補助回転電機として利用する構成としても好適である。すなわち、上記第一から第五の各実施形態においても、第一無段変速モード又は第二無段変速モードにおいて、回転速度及びトルクTmgに応じてモータ・ジェネレータMGが力行して電力を消費する状態では、エンジンEの回転駆動力によりスタータ・ジェネレータSGが発電した電力をモータ・ジェネレータMGに供給して、モータ・ジェネレータMGを駆動させるように制御するとともに、回転速度及びトルクTmgに応じてモータ・ジェネレータMGが発電する状態では、モータ・ジェネレータMGが発電した電力をスタータ・ジェネレータSGに供給してスタータ・ジェネレータSGを駆動させ、エンジンEの駆動力を補助させるように制御する構成としても好適である。 (3) In each of the first to fifth embodiments, unlike the sixth embodiment, the hybrid drive device H does not include the starter / generator SG and does not include various configurations related thereto. Was described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and as in the case of the sixth embodiment, the starter / generator SG is supported as a configuration in which the hybrid drive apparatus H includes the starter / generator SG. It is also suitable as a configuration used as a rotating electrical machine. That is, also in each of the first to fifth embodiments, the motor / generator MG powers and consumes electric power according to the rotational speed and the torque Tmg in the first continuously variable transmission mode or the second continuously variable transmission mode. In the state, the electric power generated by the starter / generator SG by the rotational driving force of the engine E is supplied to the motor / generator MG to control the motor / generator MG, and the motor is controlled according to the rotational speed and the torque Tmg. -In a state where the generator MG generates power, it is also preferable to control so that the power generated by the motor / generator MG is supplied to the starter / generator SG to drive the starter / generator SG and assist the driving force of the engine E. It is.

(4)上記第三の実施形態では、ハイブリッド駆動装置Hが第三クラッチC3を備え、有段変速モードとしてのパラレルモード及びエンジン走行モードでは、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第三クラッチC3、第一ブレーキB1、及び第二ブレーキB2、のうちのいずれか2つが係合状態となることにより各変速段(パラレルモードの1速段、3速段及び後進段、並びにエンジン走行モードの2速段及び4速段)が形成される場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されるものではなく、そのような第三クラッチC3を備えない構成として、有段変速モードとしてのパラレルモード及びエンジン走行モードでは、第一クラッチC1、第二クラッチC2、第一ブレーキB1、及び第二ブレーキB2、のうちのいずれか2つが係合状態となることにより各変速段が形成される構成としても好適である。このような構成とすれば、ハイブリッド駆動装置Hの構成部品数を低減することができ、全体を小型化するとともに製造コストを低減させることが可能となる。なお、この場合、パラレルモードは後進段を備えない構成となり、車両を後進させる際には電動走行モード(後進走行モード)が利用される。 (4) In the third embodiment, the hybrid drive device H includes the third clutch C3, and the first clutch C1, the second clutch C2, the third clutch in the parallel mode and the engine travel mode as the stepped transmission mode. When any two of C3, first brake B1, and second brake B2 are engaged, each gear position (parallel mode 1st speed, 3rd speed and reverse speed, and engine travel mode The case where the second speed stage and the fourth speed stage) are formed has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and as a configuration that does not include such a third clutch C3, the first clutch C1, the first clutch C1, It is also suitable as a configuration in which each gear stage is formed when any two of the two clutches C2, the first brake B1, and the second brake B2 are engaged. With such a configuration, the number of components of the hybrid drive device H can be reduced, and the overall size can be reduced and the manufacturing cost can be reduced. In this case, the parallel mode does not include a reverse gear, and an electric travel mode (reverse travel mode) is used to reverse the vehicle.

(5)上記第一及び第二の実施形態では、第二差動歯車装置PG2がダブルピニオン型の遊星歯車機構で構成されている場合を例として説明した。しかし、この第二差動歯車装置PG2を、シングルピニオン型の遊星歯車機構で構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。このようにシングルピニオン型の遊星歯車機構を用いる場合、3つの回転要素の回転速度の順がサンギヤ、キャリア、リングギヤの順となる。すなわち、サンギヤが第一回転要素e1に相当し、キャリアが第二回転要素e2に相当し、リングギヤが第三回転要素e3に相当することになる。したがって、その場合には、図1及び図12に示す各実施形態における第二差動歯車装置PG2の構成を、キャリアca3及びリングギヤr3のそれぞれについて、他の回転要素との連結関係を入れ替えた構成とすると好適である。 (5) In the first and second embodiments described above, the case where the second differential gear device PG2 is configured by a double pinion type planetary gear mechanism has been described as an example. However, configuring the second differential gear device PG2 with a single pinion type planetary gear mechanism is also a preferred embodiment of the present invention. Thus, when using a single pinion type planetary gear mechanism, the order of the rotational speeds of the three rotating elements is the order of the sun gear, the carrier, and the ring gear. That is, the sun gear corresponds to the first rotating element e1, the carrier corresponds to the second rotating element e2, and the ring gear corresponds to the third rotating element e3. Therefore, in that case, the configuration of the second differential gear device PG2 in each embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 12 is a configuration in which the connection relationship with other rotating elements is changed for each of the carrier ca3 and the ring gear r3. This is preferable.

(6)上記第四の実施形態では、第二差動歯車装置PG2がシングルピニオン型の遊星歯車機構で構成されている場合を例として説明した。しかし、この第二差動歯車装置PG2を、ダブルピニオン型の遊星歯車機構で構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。このようにダブルピニオン型の遊星歯車機構を用いる場合、3つの回転要素の回転速度の順がキャリア、リングギヤ、サンギヤの順となる。すなわち、キャリアが第一回転要素e1に相当し、リングギヤが第二回転要素e2に相当し、サンギヤが第三回転要素e3に相当することになる。したがって、その場合には、図25に示す第二差動歯車装置PG2の構成を、キャリアca3及びリングギヤr3のそれぞれについて、他の回転要素との連結関係を入れ替えた構成とすると好適である。 (6) In the fourth embodiment, the case where the second differential gear device PG2 is formed of a single pinion type planetary gear mechanism has been described as an example. However, it is also one of the preferred embodiments of the present invention that the second differential gear device PG2 is constituted by a double pinion type planetary gear mechanism. Thus, when using a double pinion type planetary gear mechanism, the order of the rotational speeds of the three rotating elements is the order of the carrier, the ring gear, and the sun gear. That is, the carrier corresponds to the first rotating element e1, the ring gear corresponds to the second rotating element e2, and the sun gear corresponds to the third rotating element e3. Therefore, in that case, it is preferable that the configuration of the second differential gear device PG2 shown in FIG.

(7)上記の各実施形態では、第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2がいずれも遊星歯車装置により構成されている場合の例について説明した。しかし、本発明における差動歯車装置(第一差動歯車装置PG1及び第二差動歯車装置PG2の一方又は双方)の構成は、遊星歯車装置に限定されるものではない。したがって、例えば、複数の傘歯車を組み合わせた構成等のように、他の形態の歯車機構を用いて差動歯車装置を構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。 (7) In each of the above-described embodiments, the example in which both the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2 are constituted by planetary gear devices has been described. However, the configuration of the differential gear device (one or both of the first differential gear device PG1 and the second differential gear device PG2) in the present invention is not limited to the planetary gear device. Therefore, for example, it is also a preferred embodiment of the present invention that the differential gear device is configured by using another form of gear mechanism such as a configuration in which a plurality of bevel gears are combined.

(8)上記の各実施形態において説明した差動歯車装置の具体的構成及び連結関係、並びに差動歯車装置の各回転要素に対する摩擦係合要素の配置構成は単なる例示であり、上記以外の構成によっても本発明の構成を実現することが可能な全ての構成が、本発明の範囲に含まれる。 (8) The specific configuration and connection relationship of the differential gear device described in each of the above-described embodiments, and the arrangement configuration of the friction engagement elements with respect to the rotating elements of the differential gear device are merely examples, and configurations other than those described above Therefore, all configurations that can realize the configuration of the present invention are included in the scope of the present invention.

本発明は、エンジンと回転電機とを駆動力源として備えたハイブリッド車両の駆動装置として好適に利用することができる。   The present invention can be suitably used as a drive device for a hybrid vehicle including an engine and a rotating electrical machine as drive power sources.

H:ハイブリッド駆動装置
E:エンジン
I:入力軸(入力部材)
O:出力軸、出力ギヤ(出力部材)
MG:モータ・ジェネレータ(回転電機)
SG:スタータ・ジェネレータ(補助回転電機)
PG1:第一差動歯車装置(差動歯車装置)
s1:第一サンギヤ
s2:第二サンギヤ
ca1:キャリア
r1:リングギヤ
PG2:第二差動歯車装置
s3:サンギヤ
ca3:キャリア
r3:リングギヤ
Dr:ブレーキドラム(円筒状回転部材)
Dc:駆動装置ケース(非回転部材)
C1:第一クラッチ
C2:第二クラッチ
C3:第三クラッチ(第五係合要素)
C4:第四クラッチ
B1:第一ブレーキ
B2:第二ブレーキ
B3:第三ブレーキ(第五係合要素)
e1:第一回転要素
e2:第二回転要素
e3:第三回転要素
e4:第四回転要素
H: Hybrid drive device E: Engine I: Input shaft (input member)
O: Output shaft, output gear (output member)
MG: Motor generator (rotary electric machine)
SG: Starter generator (auxiliary rotating electrical machine)
PG1: First differential gear device (differential gear device)
s1: first sun gear s2: second sun gear ca1: carrier r1: ring gear PG2: second differential gear device s3: sun gear ca3: carrier r3: ring gear Dr: brake drum (cylindrical rotating member)
Dc: Drive device case (non-rotating member)
C1: First clutch C2: Second clutch C3: Third clutch (fifth engagement element)
C4: Fourth clutch B1: First brake B2: Second brake B3: Third brake (fifth engagement element)
e1: First rotating element e2: Second rotating element e3: Third rotating element e4: Fourth rotating element

Claims (20)

エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、回転電機と、回転速度の順に少なくとも第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素、及び第四回転要素を有する差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置であって、
前記差動歯車装置は、前記第一回転要素が前記回転電機に駆動連結され、前記第三回転要素が前記出力部材に駆動連結され、
前記第二回転要素を非回転部材に選択的に固定するブレーキと、前記第四回転要素を入力部材に選択的に駆動連結するクラッチと、を備え、
前記ブレーキ及び前記クラッチを含む複数の係合要素の係合及び解放を切り替えることにより複数の変速段を切替可能に備え、各変速段に応じた所定の変速比で少なくとも前記入力部材の回転速度を変速して前記出力部材に伝達する有段変速モードと、
前記ブレーキを係合状態とするとともに前記入力部材を前記出力部材から切り離した状態で、前記回転電機のトルクを前記出力部材に伝達する電動走行モードと、
を備えるハイブリッド駆動装置。
An input member that is drivingly connected to the engine, an output member that is drivingly connected to the wheel, a rotating electrical machine, and at least a first rotating element, a second rotating element, a third rotating element, and a fourth rotating element in order of rotational speed. A differential gear device having a hybrid drive device comprising:
In the differential gear device, the first rotating element is drivingly connected to the rotating electrical machine, the third rotating element is drivingly connected to the output member,
A brake that selectively fixes the second rotating element to the non-rotating member, and a clutch that selectively drives and connects the fourth rotating element to the input member,
A plurality of shift stages can be switched by switching engagement and disengagement of a plurality of engagement elements including the brake and the clutch, and at least the rotation speed of the input member is set at a predetermined gear ratio according to each shift stage. A stepped transmission mode for shifting and transmitting to the output member;
An electric travel mode in which the torque of the rotating electrical machine is transmitted to the output member in a state in which the brake is engaged and the input member is separated from the output member;
A hybrid drive device comprising:
前記ブレーキは、作動圧の非供給時に係合状態が維持されるとともに作動圧の供給時に解放状態とされる構造の係合要素である請求項1に記載のハイブリッド駆動装置。   2. The hybrid drive device according to claim 1, wherein the brake is an engagement element having a structure in which the engagement state is maintained when the operation pressure is not supplied and the brake is released when the operation pressure is supplied. 前記ブレーキを解放状態とするとともに前記クラッチを係合状態とし、前記差動歯車装置の前記第四回転要素に前記入力部材のトルクが入力された状態で、前記回転電機の回転速度及びトルクを制御することにより、前記入力部材の回転速度を無段階に変速して前記出力部材に伝達する第一無段変速モードを更に備えた請求項1又は2に記載のハイブリッド駆動装置。   The rotational speed and torque of the rotating electrical machine are controlled in a state where the brake is released and the clutch is engaged, and the torque of the input member is input to the fourth rotating element of the differential gear device. The hybrid drive apparatus according to claim 1, further comprising a first continuously variable transmission mode in which the rotational speed of the input member is steplessly changed and transmitted to the output member. 前記複数の係合要素は、前記差動歯車装置の前記第二回転要素を入力部材に選択的に駆動連結する第二クラッチを更に含み、
前記ブレーキ及び前記クラッチを解放状態とするとともに前記第二クラッチを係合状態とし、前記第二回転要素に前記入力部材のトルクが入力された状態で、前記回転電機の回転速度及びトルクを制御することにより、前記入力部材の回転速度を無段階に変速して前記出力部材に伝達する第二無段変速モードを更に備えた請求項1から3のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
The plurality of engagement elements further include a second clutch that selectively drives and connects the second rotation element of the differential gear device to an input member;
The brake and the clutch are disengaged and the second clutch is engaged, and the rotational speed and torque of the rotating electrical machine are controlled while the torque of the input member is input to the second rotating element. 4. The hybrid drive device according to claim 1, further comprising a second continuously variable transmission mode in which the rotational speed of the input member is steplessly changed and transmitted to the output member. 5.
前記差動歯車装置を介さずに前記エンジンに駆動連結された補助回転電機を更に備え、
前記回転電機と前記補助回転電機とが電力を受け渡し可能に電気的に接続され、
前記第一無段変速モード又は前記第二無段変速モードにおいて、回転速度及びトルクに応じて前記回転電機が電力を消費する状態では、前記エンジンの回転駆動力により前記補助回転電機が発電した電力を前記回転電機に供給して、前記回転電機を駆動する請求項3又は4に記載のハイブリッド駆動装置。
An auxiliary rotating electrical machine that is drivingly connected to the engine without using the differential gear device;
The rotating electrical machine and the auxiliary rotating electrical machine are electrically connected so as to be able to deliver power,
In the first continuously variable transmission mode or the second continuously variable transmission mode, in a state where the rotating electrical machine consumes power according to the rotational speed and torque, the power generated by the auxiliary rotating electrical machine by the rotational driving force of the engine The hybrid drive device according to claim 3, wherein the rotary electric machine is driven by driving the rotary electric machine.
前記第一無段変速モード又は前記第二無段変速モードにおいて、回転速度及びトルクに応じて前記回転電機が発電する状態では、前記回転電機が発電した電力を前記補助回転電機に供給して前記補助回転電機を駆動させ、前記エンジンの駆動力を補助する請求項5に記載のハイブリッド駆動装置。   In the first continuously variable transmission mode or the second continuously variable transmission mode, in a state where the rotating electrical machine generates power in accordance with the rotational speed and torque, the electric power generated by the rotating electrical machine is supplied to the auxiliary rotating electrical machine. The hybrid drive device according to claim 5, wherein an auxiliary rotating electrical machine is driven to assist the driving force of the engine. 前記有段変速モードが、各変速段に応じた所定の変速比で前記入力部材の回転速度を変速して前記出力部材に伝達しつつ、前記回転電機に力行又は発電させるパラレルモードを有する請求項1から6のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。   The stepped speed change mode has a parallel mode in which the rotating electric machine is caused to perform power running or power generation while changing the rotational speed of the input member at a predetermined speed ratio corresponding to each speed step and transmitting the speed to the output member. The hybrid drive device according to any one of 1 to 6. 前記パラレルモードにおける変速段の切り替えに際して、前記回転電機の回転速度を、前記入力部材の回転速度の変化する方向に対して反対方向に変化させる請求項7に記載のハイブリッド駆動装置。   The hybrid drive device according to claim 7, wherein when the gear position is switched in the parallel mode, the rotational speed of the rotating electrical machine is changed in a direction opposite to a direction in which the rotational speed of the input member changes. 前記パラレルモードにおける変速段の切り替えに際して、前記入力部材及び前記回転電機から前記出力部材に伝達されるトルクの変動幅が所定範囲内となるように、前記回転電機のトルクを制御する請求項7又は8に記載のハイブリッド駆動装置。   The torque of the rotating electrical machine is controlled so that the fluctuation range of the torque transmitted from the input member and the rotating electrical machine to the output member is within a predetermined range when switching the gear position in the parallel mode. 9. The hybrid drive device according to 8. 前記有段変速モードが、前記回転電機の回転を停止させた状態で前記入力部材のトルクを前記出力部材に伝達するエンジン走行モードを更に有する請求項7から9のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。   The hybrid according to any one of claims 7 to 9, wherein the stepped speed change mode further includes an engine running mode in which torque of the input member is transmitted to the output member in a state where rotation of the rotating electrical machine is stopped. Drive device. 前記エンジン走行モードは、前記入力部材の回転速度を増速して前記出力部材に伝達する増速段を有する請求項10に記載のハイブリッド駆動装置。   The hybrid drive apparatus according to claim 10, wherein the engine travel mode includes a speed increasing stage that increases a rotational speed of the input member and transmits the speed to the output member. 前記電動走行モードにおいて、前記回転電機が回転している状態で、前記複数の係合要素のうちの一つが係合状態とされることにより、前記回転電機のトルクを前記入力部材に伝達して前記エンジンを始動させる請求項1から11のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。   In the electric travel mode, when the rotating electrical machine is rotating, one of the plurality of engaging elements is engaged to transmit torque of the rotating electrical machine to the input member. The hybrid drive apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the engine is started. 前記電動走行モードは、前記ブレーキを係合した状態で前記回転電機の正方向回転を逆転させて前記出力部材に伝達する後進走行モードを有する請求項1から12のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。   The hybrid according to any one of claims 1 to 12, wherein the electric travel mode includes a reverse travel mode in which forward rotation of the rotating electrical machine is reversed and transmitted to the output member while the brake is engaged. Drive device. 前記エンジンの停止状態で前記複数の係合要素のうちの一つを係合し、前記回転電機が前記差動歯車装置を介さずに前記入力部材に駆動連結された状態で前記回転電機に力行させることにより、前記回転電機の回転駆動力を前記出力部材に伝達することなく前記入力部材に伝達し、前記エンジンを始動させるエンジン始動モードを更に備える請求項1から13のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。   One of the plurality of engaging elements is engaged with the engine stopped, and the rotating electrical machine is powered to the rotating electrical machine while being connected to the input member without the differential gear device. 14, further comprising an engine start mode in which the rotational driving force of the rotating electrical machine is transmitted to the input member without being transmitted to the output member, and the engine is started. Hybrid drive unit. 前記ブレーキ及び前記クラッチをそれぞれ第二ブレーキ及び第一クラッチとするとともに、前記複数の係合要素は、第一ブレーキ及び第二クラッチを更に含み、
前記差動歯車装置は、
前記第一回転要素が、第一ブレーキを介して非回転部材に選択的に固定され、
前記第二回転要素が、第二ブレーキを介して非回転部材に選択的に固定されるとともに、第二クラッチを介して前記入力部材に選択的に駆動連結され、
前記第四回転要素が、第一クラッチを介して前記入力部材に選択的に駆動連結される請求項1から14のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
The brake and the clutch are a second brake and a first clutch, respectively, and the plurality of engagement elements further include a first brake and a second clutch,
The differential gear device includes:
The first rotating element is selectively fixed to the non-rotating member via a first brake;
The second rotating element is selectively fixed to the non-rotating member via a second brake and is selectively driven and connected to the input member via a second clutch;
The hybrid drive device according to any one of claims 1 to 14, wherein the fourth rotation element is selectively drive-coupled to the input member via a first clutch.
前記複数の係合要素は、所定の第五係合要素を更に含み、
前記差動歯車装置の前記第一回転要素が、更に、前記第五係合要素が係合状態となることにより前記入力部材に選択的に駆動連結される請求項15に記載のハイブリッド駆動装置。
The plurality of engagement elements further include a predetermined fifth engagement element,
The hybrid drive device according to claim 15, wherein the first rotation element of the differential gear device is further selectively driven and connected to the input member when the fifth engagement element is engaged.
前記有段変速モードでは、前記第一クラッチ、前記第二クラッチ、前記第一ブレーキ、及び前記第二ブレーキ、のうちのいずれか2つが係合状態となることにより各変速段が形成される請求項15に記載のハイブリッド駆動装置。   In the stepped speed change mode, each shift speed is formed when any two of the first clutch, the second clutch, the first brake, and the second brake are engaged. Item 16. The hybrid drive device according to Item 15. 前記差動歯車装置は、第一サンギヤ、第二サンギヤ、キャリア、及びリングギヤの4つの回転要素を備えたラビニヨ型の遊星歯車装置で構成され、
前記第一回転要素は第一サンギヤで構成され、前記第二回転要素はキャリアで構成され、前記第三回転要素はリングギヤで構成され、前記第四回転要素は第二サンギヤで構成されている請求項1から17のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
The differential gear device is composed of a Ravigneaux type planetary gear device having four rotating elements of a first sun gear, a second sun gear, a carrier, and a ring gear,
The first rotating element is constituted by a first sun gear, the second rotating element is constituted by a carrier, the third rotating element is constituted by a ring gear, and the fourth rotating element is constituted by a second sun gear. Item 18. The hybrid drive device according to any one of Items 1 to 17.
前記差動歯車装置は、第一サンギヤ、第二サンギヤ、キャリア、及びリングギヤの4つの回転要素を備えたラビニヨ型の遊星歯車装置で構成され、
前記第一回転要素は第二サンギヤで構成され、前記第二回転要素はリングギヤで構成され、前記第三回転要素はキャリアで構成され、前記第四回転要素は第一サンギヤで構成されている請求項1から17のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
The differential gear device is composed of a Ravigneaux type planetary gear device having four rotating elements of a first sun gear, a second sun gear, a carrier, and a ring gear,
The first rotating element is constituted by a second sun gear, the second rotating element is constituted by a ring gear, the third rotating element is constituted by a carrier, and the fourth rotating element is constituted by a first sun gear. Item 18. The hybrid drive device according to any one of Items 1 to 17.
前記差動歯車装置の前記第一回転要素は、外周にブレーキが設けられた円筒状回転部材に連結されている請求項1から19のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。   The hybrid drive device according to any one of claims 1 to 19, wherein the first rotating element of the differential gear device is connected to a cylindrical rotating member having a brake provided on an outer periphery thereof.
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