JP2019120383A

JP2019120383A - パワートレイン

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Publication number: JP2019120383A
Application number: JP2018002216A
Authority: JP
Inventors: 隆之奥田; Takayuki Okuda
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2019-07-22
Anticipated expiration: 2038-01-10
Also published as: JP7062333B2

Abstract

【課題】構成要素を簡素化しつつ車両への搭載性を改善可能なパワートレインを提供すること。【解決手段】本発明のパワートレインでは、エンジンと、モータと、５つの回転要素を持つ遊星歯車組と、４つの締結要素を備えたパワートレインであって、前記５つの回転要素は、共線図の横軸にギヤ比に応じた間隔で第１回転要素から順に第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素、第５回転要素と並ぶ構成であり、前記第２回転要素と前記エンジンとの間を選択的に断接する第１クラッチと、前記第４回転要素と前記エンジンとの間を選択的に断接する第２クラッチと、前記第２回転要素を選択的に固定可能な第１ブレーキと、前記第１回転要素を選択的に固定可能な第２ブレーキと、前記第３回転要素と接続された出力要素と、前記第５回転要素と接続されたモータと、を備えた。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用のパワートレインに関する。

特許文献１には、エンジンと、二つのモータと、二つの遊星歯車組と、４つの摩擦締結要素を有し、エンジンのみで走行する際に４速段、モータのみで走行する際に２速段を達成するパワートレインが開示されている。

特開２０１５−１０２２４２号公報

しかしながら、特許文献１に記載のパワートレインにあっては、構成要素が多く、車両の搭載性に問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、構成要素を簡素化しつつ車両への搭載性を改善可能なパワートレインを提供することを目的とする。

本発明のパワートレインでは、
エンジンと、モータと、５つの回転要素を持つ遊星歯車組と、４つの締結要素を備えたパワートレインであって、
前記５つの回転要素は、共線図の横軸にギヤ比に応じた間隔で第１回転要素から順に第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素、第５回転要素と並ぶ構成であり、
前記第２回転要素と前記エンジンとの間を選択的に断接する第１クラッチと、
前記第４回転要素と前記エンジンとの間を選択的に断接する第２クラッチと、
前記第２回転要素を選択的に固定可能な第１ブレーキと、
前記第１回転要素を選択的に固定可能な第２ブレーキと、
前記第３回転要素と接続された出力要素と、
前記第５回転要素と接続されたモータと、
を備えた。

よって、構成要素を簡素化しつつ車両への搭載性を改善できる。

実施例１のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。実施例１の遊星歯車組のサンギヤ、ピニオン、リングギヤの噛合関係を表す概略図である。実施例１の変速機ユニットの締結表である。実施例１の変速機ユニットの共線図である。実施例１においてＩＣＥ１速でモータジェネレータ３が回生トルクを発生しているときのトルクの状態を表す共線図である。実施例１においてＩＣＥ２速でモータジェネレータ３が回生トルクを発生しているときのトルクの状態を表す共線図である。実施例１においてＩＣＥ３速でモータジェネレータ３が回生トルクを発生しているときのトルクの状態を表す共線図である。実施例１においてＩＣＥ４速でモータジェネレータ３が駆動トルクを発生しているときのトルクの状態を表す共線図である。実施例２のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。実施例３のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。実施例４のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。実施例５のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。実施例６のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。実施例７のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。実施例８のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。

［実施例１］
図１は実施例１のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。パワートレインは、内燃機関であるエンジン１と、エンジン１のスタータとして機能すると共に発電機としても機能するＩＳＧモータ２と、エンジン１の出力軸に接続されたインプットシャフト１０を入力とし、出力ギヤＯＵＴから駆動力を出力する変速機ユニット５と、を有する。出力ギヤＯＵＴからの駆動力は、アイドラ軸６及びディファレンシャルギヤ７を介して駆動輪８に伝達される。変速機ユニット５は、５つの回転要素を有する遊星歯車組から構成される変速機ユニット５と、変速機ユニット５との間でトルクを授受可能に噛合したモータジェネレータ３と、モータジェネレータ３の作動状態を制御するインバータ４と、第１クラッチＣ１と、第２クラッチＣ２と、第１ブレーキＢ１と、第２ブレーキＢ２と、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１との断接を切り替え可能なシフトアクチュエータ５０と、を有する。

変速機ユニット５は、第１サンギヤＳ１と、第１リングギヤＲ１と、第１サンギヤＳ１及び第１リングギヤＲ１の両方に噛合する第１ピニオンＰＧ１を支持するピニオンキャリヤＰＣと、第１サンギヤＳ１と軸方向に並列に配置された第２サンギヤＳ２と、第1リングギヤＲ１と軸方向に並列に配置された第２リングギヤＲ２と、ピニオンキャリヤＰＣに支持され第２サンギヤＳ２及び第２リングギヤＲ２の両方に噛合する第２ピニオンＰＧ２と、を有する。モータジェネレータ３の出力ギヤＭｏｕｔは、カウンタギヤＣＧを介して入力ギヤＭｉｎと噛合する。入力ギヤＭｉｎは、第２サンギヤＳ２と連結されている。

図２は、実施例１の変速機ユニットのサンギヤ、ピニオン、リングギヤの噛合関係を表す概略図である。第１ピニオンＰＧ１は、軸方向に延在することで第１サンギヤＳ１と第２サンギヤＳ２の両方と径方向から見て重なるように形成されたロングピニオンであり、第２ピニオンＰＧ２と常時噛合し、第２サンギヤＳ２及び第２リングギヤＲ２とは噛合しない。言い換えると、シングルピニオン型の二つの遊星歯車を設け、一方のピニオンを延長して他方の遊星歯車のピニオンと噛合させている。よって、変速機ユニット５は、第１サンギヤＳ１と第１リングギヤＲ１との間では、シングルピニオン型遊星歯車として機能し、第１サンギヤＳ１と第２リングギヤＲ２との間ではダブルピニオン型遊星歯車として機能し、第２サンギヤＳ２と第２リングギヤＲ２との間ではシングルピニオン型遊星歯車として機能する。

第１クラッチＣ１は、インプットシャフト１０と第２リングギヤＲ２との間を選択的に断接する。第２クラッチＣ２は、インプットシャフト１０と第１リングギヤＲ１との間を選択的に断接する。第１ブレーキＢ１は、第２リングギヤＲ２を選択的に変速機ケースに固定する。第２ブレーキＢ２は、第１サンギヤＳ１を選択的に変速機ケースに固定する。第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とは、隣接して配置され、シフトアクチュエータ５０により作動するドグクラッチＤＣにより第２リングギヤＲ２との断接を行う。尚、ドグクラッチＤＣに限らず摩擦係合クラッチでもよい。

図３は、実施例１の変速機ユニットの締結表、図４は、実施例１の変速機ユニットの共線図である。共線図とは、横軸に各回転要素をギヤ比に応じた軸間距離で配置し、縦軸に各回転要素の回転速度を表記する図である。共線図では、ギヤの噛み合いによる各回転要素の関係は、各回転要素を直線で結んだ剛体レバーで表記される。変速機ユニットの変速は、剛体レバーの回動により表現される。

実施例１のパワートレインは、モータジェネレータ３の駆動力のみで走行するＥＶモードと、エンジン１（もしくはエンジン１とモータジェネレータ３）の駆動力で走行するＩＣＥモードと、を有する。ＥＶモードは、第１ブレーキＢ１の締結によりＥＶ１速（ギヤ比３．４１）を達成し、第２ブレーキＢ２の締結によりＥＶ２速（ギヤ比１．７８）を達成する。ＥＶモードのレシオカバレッジＲ／Ｃは１．９２である。尚、レシオカバレッジとは、達成可能な最高ギヤ比を最低ギヤ比で除した値であり、変速可能なギヤ比領域を判断する指標として用いられる。

ＩＣＥモードは、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１の締結によりＩＣＥ１速（ギヤ比２．７６）を達成し、第２クラッチＣ２と第２ブレーキＢ２の締結によりＩＣＥ２速（ギヤ比１．５７）を達成し、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２の締結によりＩＣＥ３速（ギヤ比１．００）を達成し、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２の締結によりＩＣＥ４速（ギヤ比０．６８）を達成する。ＩＣＥモードのレシオカバレッジＲ／Ｃは４．０８である。

また、実施例１のパワートレインは、エンジン１を駆動源とし、モータジェネレータ３を用いて変速機ユニット５の変速比を無段階に制御するｅＣＶＴモードを有する。第２クラッチＣ２を締結するＧ−ｅＣＶＴモードは、ギヤ比２．７６〜１．００の範囲において無段変速を達成する。第１クラッチＣ１を締結するＡ−ｅＣＶＴモードは、ギヤ比１．００〜０．６８の範囲において無段変速を達成する。尚、後退速は、第１ブレーキＢ１もしくは第２ブレーキＢ２を締結し、モータジェネレータ３を逆回転駆動することで達成する。

次に、ＩＣＥモードにおける変速制御について説明する。図５は、実施例１においてＩＣＥ１速でモータジェネレータ３が回生トルクを発生しているときのトルクの状態を表す共線図である。第２クラッチＣ２の締結により、第２リングギヤＲ２から入力されたエンジントルクは、第１ブレーキＢ１の締結により反力を得てピニオンキャリヤＰＣから駆動輪８に向けてトルクを出力する。このとき、モータジェネレータ３が回生トルクを発生することで、駆動輪８に出力されるトルクに影響を与えることなく第１ブレーキＢ１に作用するトルクの大きさを変更できる。よって、ＩＣＥ１速からＩＣＥ２速にアップシフトする際は、モータジェネレータ３から回生トルクを発生させ、第１ブレーキＢ１に作用する反力を小さくしてから第１ブレーキＢ１を解放し、変速比をＩＣＥ２速に向けて変化させる。そして、第１サンギヤＳ１の回転数が０となったときに第２ブレーキＢ２を締結し、アップシフトを終了する。これにより、第１ブレーキＢ１から第２ブレーキＢ２に架け替え制御を行うときであっても、トルクフェーズにおけるトルク変動を発生させることなくアップシフトできる。また、アップシフトに限らず、ＩＣＥ１速で走行中にバッテリＳＯＣに応じてモータジェネレータ３の回生トルクを制御することで、充電状態を制御できる。

図６は、実施例１においてＩＣＥ２速でモータジェネレータ３が回生トルクを発生しているときのトルクの状態を表す共線図である。第２クラッチＣ２の締結により、第２リングギヤＲ２から入力されたエンジントルクは、第２ブレーキＢ２の締結により反力を得てピニオンキャリヤＰＣから駆動輪８に向けてトルクを出力する。このとき、モータジェネレータ３が回生トルクを発生することで、駆動輪８に出力されるトルクに影響を与えることなく第２ブレーキＢ２に作用するトルクの大きさを変更できる。よって、ＩＣＥ２速からＩＣＥ３速にアップシフトする際は、モータジェネレータ３から回生トルクを発生させ、第２ブレーキＢ２に作用する反力を小さくしてから第２ブレーキＢ２を解放し、変速比をＩＣＥ３速に向けて変化させる。そして、第１リングギヤＲ１の回転数が第２リングギヤＲ２の回転数と一致したときに第１クラッチＣ１を締結し、アップシフトを終了する。同様に、ＩＣＥ２速からＩＣＥ１速にダウンシフトする際は、モータジェネレータ３から回生トルクを発生させ、第２ブレーキＢ２に作用する反力を小さくしてから第２ブレーキＢ２を解放し、変速比をＩＣＥ１速に向けて変化させる。そして、第１リングギヤＲ１の回転数が０となったときに第１ブレーキＢ１を締結し、ダウンシフトを終了する。

図７は、実施例１においてＩＣＥ３速でモータジェネレータ３が回生トルクを発生しているときのトルクの状態を表す共線図である。第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の締結により、第１リングギヤＲ１及び第２リングギヤＲ２から入力されたエンジントルクは、ピニオンキャリヤＰＣから駆動輪８に向けてトルクを出力する。このとき、モータジェネレータ３が回生トルクを発生することで、駆動輪８に出力されるトルクに影響を与えることなく第２クラッチＣ２に作用するトルクの大きさを変更できる。よって、ＩＣＥ３速からＩＣＥ４速にアップシフトする際は、モータジェネレータ３から回生トルクを発生させ、第２クラッチＣ２に作用するトルクを小さくしてから第２クラッチＣ２を解放し、変速比をＩＣＥ４速に向けて変化させる。尚、剛体レバーの動きとしてはＩＣＥ１速と同じであるが、エンジントルクが入力される回転要素が第１リングギヤＲ１である点が異なるため、増速側の変速比が得られる。そして、第１サンギヤＳ１の回転数が０に到達したときに第２ブレーキＢ２を締結し、アップシフトを終了する。同様に、ＩＣＥ３速からＩＣＥ２速にダウンシフトする際は、モータジェネレータ３から回生トルクを発生させ、第１クラッチＣ１に作用するトルクを小さくしてから第１クラッチＣ１を解放し、変速比をＩＣＥ２速に向けて変化させる。そして、第１サンギヤＳ１の回転数が０となったときに第２ブレーキＢ２を締結し、ダウンシフトを終了する。

図８は、実施例１においてＩＣＥ４速でモータジェネレータ３が駆動トルクを発生しているときのトルクの状態を表す共線図である。第１クラッチＣ１の締結により、第１リングギヤＲ１から入力されたエンジントルクは、第２ブレーキＢ２の締結により反力を得てピニオンキャリヤＰＣから駆動輪８に向けてトルクを出力する。このとき、モータジェネレータ３が駆動トルクを発生することで、駆動輪８に出力されるトルクに影響を与えることなく第２ブレーキＢ２に作用するトルクの大きさを変更できる。よって、ＩＣＥ４速からＩＣＥ３速にダウンシフトする際は、モータジェネレータ３から駆動トルクを発生させ、第２ブレーキＢ２に作用するトルクを小さくしてから第２ブレーキＢ２を解放し、変速比をＩＣＥ３速に向けて変化させる。そして、第１リングギヤＲ１の回転数が第２リングギヤＲ２の回転数と一致したときに第２クラッチＣ２を締結し、ダウンシフトを終了する。

上述したように、ＩＣＥ１速〜４速での変速では、モータジェネレータ３の作用によって駆動輪８に作用するトルクに影響を与えることなく締結要素に作用するトルクを変更でき、かつ、各回転要素の回転数を制御できるため、第１クラッチＣ１や第１ブレーキＢ１をドグクラッチＤＣで構成することができる。更に、第１クラッチＣ１や第１ブレーキＢ１がドグクラッチＤＣであったとしても、シンクロ機構等を設ける必要が無い。よって、コンパクト化及び低コスト化を達成できる。また、上述のＩＣＥ１速〜４速の変速では、モータジェネレータ３を作用させる変速を説明したが、モータジェネレータ３を作用させず、つまり、モータジェネレータ３の駆動力や回生制動力を用いずに、第１クラッチＣ１や第１ブレーキＢ１や第２クラッチＣ２や第２ブレーキＢ２を制御することにより変速することもできる。

以上説明したように、実施例１にあっては、下記の作用効果が得られる。
（１）エンジン１と、モータジェネレータ３と、５つの回転要素を持つ変速機ユニット５（遊星歯車組）と、４つの締結要素を備えたパワートレインであって、
５つの回転要素は、共線図の横軸にギヤ比に応じた間隔で第１サンギヤＳ１（第１回転要素）から順に第１リングギヤＲ１（第２回転要素）、ピニオンキャリヤＰＣ（第３回転要素）、第２リングギヤＲ２（第４回転要素）、第２サンギヤＳ２（第５回転要素）と並ぶ構成であり、
第１リングギヤＲ１とエンジン１との間を選択的に断接する第１クラッチＣ１と、
第２リングギヤＲ２とエンジン１との間を選択的に断接する第２クラッチＣ２と、
第１リングギヤＲ１を選択的に固定可能な第１ブレーキＢ１と、
第１サンギヤＳ１を選択的に固定可能な第２ブレーキＢ２と、
ピニオンキャリヤＰＣと接続された出力ギヤＯＵＴ（出力要素）と、
第２サンギヤＳ２と接続されたモータジェネレータ３と、
を備えた。
よって、変速段の多段化を達成しつつ、構成要素を簡素化することで車両への搭載性を改善できる。

（２）モータジェネレータ３のみからトルクを出力し、第１ブレーキＢ１を締結することでＥＶ１速（モータ走行１速）、第２ブレーキＢ２を締結することでＥＶ２速（モータ走行２速）を達成し、
エンジン１からトルクを出力し、第１ブレーキＢ１及び第２クラッチＣ２を締結することでＩＣＥ１速（エンジン走行１速）、第２ブレーキＢ２及び第２クラッチＣ２を締結することでＩＣＥ２速（エンジン走行２速）、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を締結することでＩＣＥ３速（エンジン走行３速）、第１クラッチＣ１及び第２ブレーキＢ２を締結することでＩＣＥ４速（エンジン走行４速）を達成する。
よって、構成要素を簡素化しつつ、ＥＶで２速、エンジン走行で４速を達成できるパワートレインを提供できる。また、クラッチを締結し、ブレーキを解放し、モータジェネレータ３の回転状態を制御することで、無段変速することができる。

（３）第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１は、ドグクラッチである。すなわち、モータジェネレータ３のトルクと回転数を制御することで、第１クラッチＣ１や第１ブレーキＢ１に作用するトルクや回転数を制御できるため、変速時に回転同期する必要が無い。よって、簡素な構成で複数変速段を達成できる。

（４）変速機ユニット５は、第１サンギヤＳ１と、第１リングギヤＲ１と、第１サンギヤＳ１及び第１リングギヤＲ１の両方に噛み合う第１ピニオンＰＧ１と、第１サンギヤＳ１と隣接して配置された第２サンギヤＳ２と、第２リングギヤＲ２と、第２サンギヤＳ２及び第２リングギヤＲ２の両方に噛み合うと共に第１ピニオンＰＧ１と噛み合う第２ピニオンＰＧ２と、第１ピニオンＰＧ１と第２ピニオンＰＧ２を軸支するピニオンキャリヤＰＧと、を備えた。
よって、シングルピニオン型の遊星歯車を組み合わせ、第１ピニオンＰＧ１と第２ピニオンＰＧ２とを噛み合わせたことで、第１サンギヤＳ１と第２リングギヤＲ２との関係においてダブルピニオン型の遊星歯車組として構成でき、簡単な構成としながら、複数変速段において効果的な変速比を得ることができる。

［実施例２］
次に、実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図９は、実施例２のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。実施例１では、モータジェネレータ３と第２サンギヤＳ２との回転軸は異なる軸心を有し、出力ギヤＭｏｕｔと、カウンタギヤＣＧと、入力ギヤＭｉｎとを介してモータジェネレータ３と第２サンギヤＳ２とを噛合した。これに対し、実施例２では、モータジェネレータ３を中空モータとし、モータジェネレータ３と第２サンギヤＳ２との回転軸との軸心を一致させた点が異なる。これにより、複数のギヤの噛み合いを経る必要が無く、トルク伝達効率が高まると共に、異音の発生を抑制できる。加えて、モータジェネレータ３が変速機ユニット５の外径側に拡大して配置される場合に比べて構成をコンパクト化することができ、車両搭載性を向上できる。また、モータジェネレータ３の外形サイズを大きくすることができ、モータジェネレータ３が出力できるトルクを大きくできる。

［実施例３］
次に、実施例３について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図１０は、実施例３のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。実施例１では、変速機ユニット５としてシングルピニオン型の二つの遊星歯車を設け、一方のピニオンを延長して他方のピニオンと噛合させた。これに対し、実施例３では、ダブルピニオン型の遊星歯車とシングルピニオン型の遊星歯車とを設け、ダブルピニオン型の遊星歯車のピニオンを延長して他方のシングルピニオン型の遊星歯車のピニオンと噛合させた点が異なる。

変速機ユニット５は、第１サンギヤＳ１と噛み合う第１ピニオンＰＧ１と第１リングギヤＲ１との間に第３ピニオンＰＧ３を有し、軸方向に延長した第１ピニオンＰＧ１が第２ピニオンＰＧ２と噛み合う。また、ピニオンキャリヤＰＣとエンジン１との間に第２クラッチＣ２を有し、第１リングギヤＲ１とエンジン１との間に第１クラッチＣ１を有し、第１リングギヤＲ１と選択的に固定する第１ブレーキＢ１を有する。また、第２リングギヤＲ２に出力ギヤＯＵＴを有する。これにより、実施例１と同様の作用効果が得られる。

［実施例４］
次に、実施例４について説明する。基本的な構成は実施例３と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図１１は、実施例４のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。実施例３では、エンジン側から順にシングルピニオン型の遊星歯車とダブルピニオン型の遊星歯車とが並ぶように構成した。これに対し、実施例４では、エンジン側から順にダブルピニオン型の遊星歯車とシングルピニオン型の遊星歯車とを並べた点が異なる。これにより、実施例１と同様の作用効果が得られる。

［実施例５］
次に、実施例５について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図１２は、実施例５のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。

変速機ユニット５は、第１サンギヤＳ１と、第１リングギヤＲ１と、第１サンギヤＳ１と噛み合う第３ピニオンＰＧ３と、第３ピニオンＰＧ３と噛み合う第１ピニオンＰＧ１と、第１ピニオンＰＧ１と噛み合う第１リングギヤＲ１と、第１ピニオンＰＧ１及び第３ピニオンＰＧ３を支持するピニオンキャリヤＰＣと、第１サンギヤＳ１と軸方向に並列に配置された第２サンギヤＳ２と、第２リングギヤＲ２と、ピニオンキャリヤＰＣに支持され第２サンギヤＳ２及び第２リングギヤＲ２の両方に噛合する第２ピニオンＰＧ２と、を有する。モータジェネレータ３の出力ギヤＭｏｕｔは、入力ギヤＭｉｎと噛合する。入力ギヤＭｉｎは、第２サンギヤＳ２と連結されている。

第１クラッチＣ１は、インプットシャフト１０とピニオンキャリヤＰＣとの間を選択的に断接する。第２クラッチＣ２は、インプットシャフト１０と第１サンギヤＳ１との間を選択的に断接する。第１ブレーキＢ１は、ピニオンキャリヤＰＣを選択的に変速機ケースに固定する。第２ブレーキＢ２は、第２リングギヤＲ２を選択的に変速機ケースに固定する。第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とは、隣接して配置され、シフトアクチュエータ５０により作動するドグクラッチＤＣによりピニオンキャリヤＰＣとの断接を行う。これにより、実施例１と同様の作用効果が得られる。

［実施例６］
次に、実施例６について説明する。基本的な構成は実施例５と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図１３は、実施例６のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。実施例５では、エンジン側から順にシングルピニオン型の遊星歯車とダブルピニオン型の遊星歯車とが並ぶように構成した。これに対し、実施例４では、エンジン側から順にダブルピニオン型の遊星歯車とシングルピニオン型の遊星歯車とを並べた点が異なる。これにより、実施例１と同様の作用効果が得られる。

［実施例７］
次に、実施例７について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図１４は、実施例７のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。

変速機ユニット５は、第１サンギヤＳ１と、第１リングギヤＲ１と第１サンギヤＳ１の両方と噛み合う第１ピニオンＰＧ１と、第１サンギヤＳ１と軸方向に並列に配置された第２サンギヤＳ２と、第２サンギヤＳ２と噛み合う第３ピニオンＰＧ３と、第１ピニオンＰＧ１及び第３ピニオンＰＧ３と噛み合う第２ピニオンＰＧ２と、第１ピニオンＰＧ１，第２ピニオンＰＧ２及び第３ピニオンＰＧ３を支持するピニオンキャリヤＰＣと、を有する。モータジェネレータ３の出力ギヤＭｏｕｔは、入力ギヤＭｉｎと噛合する。入力ギヤＭｉｎは、第１リングギヤＲ１と連結されている。

第１クラッチＣ１は、インプットシャフト１０と第２サンギヤＳ２との間を選択的に断接する。第２クラッチＣ２は、インプットシャフト１０とピニオンキャリヤＰＣとの間を選択的に断接する。第１ブレーキＢ１は、第２サンギヤＳ２を選択的に変速機ケースに固定する。第２ブレーキＢ２は、第１サンギヤＳ１を選択的に変速機ケースに固定する。第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とは、隣接して配置され、シフトアクチュエータ５０により作動するドグクラッチＤＣにより第２サンギヤＳ２との断接を行う。これにより、実施例１と同様の作用効果が得られる。

［実施例８］
次に、実施例８について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図１５は、実施例８のパワートレインの構成を表すスケルトン図である。

変速機ユニット５は、第１サンギヤＳ１と、第１サンギヤＳ１と噛み合う第３ピニオンＰＧ３と、第３ピニオンＰＧ３と第１リングギヤＲ１の両方と噛み合う第２ピニオンＰＧ２と、第１サンギヤＳ１と軸方向に並列に配置された第２サンギヤＳ２と、第２サンギヤＳ２と噛み合う第４ピニオンＰＧ４と、第４ピニオンＰＧ４と第２リングギヤＲ２の両方と噛み合うと共に第２ピニオンＰＧ２とも噛み合う第１ピニオンＰＧ１と、第１ピニオンＰＧ１，第２ピニオンＰＧ２，第３ピニオンＰＧ３及び第４ピニオンＰＧ４を支持するピニオンキャリヤＰＣと、を有する。モータジェネレータ３の出力ギヤＭｏｕｔは、入力ギヤＭｉｎと噛合する。入力ギヤＭｉｎは、第１サンギヤＳ１と連結されている。

第１クラッチＣ１は、インプットシャフト１０と第２リングギヤＲ２との間を選択的に断接する。第２クラッチＣ２は、インプットシャフト１０と第１リングギヤＲ１との間を選択的に断接する。第１ブレーキＢ１は、第２リングギヤＲ２を選択的に変速機ケースに固定する。第２ブレーキＢ２は、第２サンギヤＳ２を選択的に変速機ケースに固定する。第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とは、隣接して配置され、シフトアクチュエータ５０により作動するドグクラッチＤＣにより第２リングギヤＲ２との断接を行う。これにより、実施例１と同様の作用効果が得られる。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。

例えば、実施例３〜８では、モータジェネレータ３の回転軸とインプットシャフト１０とを異なる軸心位置に配置したが、実施例２のように同軸に配置してもよい。また、全てのクラッチやブレーキをドグクラッチＤＣで構成してもよいし、ドグクラッチＤＣを採用せず、多板クラッチ等の摩擦クラッチを採用してもよい。

１エンジン
２ＩＳＧモータ
３モータジェネレータ
４インバータ
５変速機ユニット
７ディファレンシャルギヤ
８駆動輪
１０インプットシャフト
５０シフトアクチュエータ
ＤＣドグクラッチ
ＯＵＴ出力ギヤ
Ｃ１第１クラッチ
Ｃ２第２クラッチ
Ｂ１第１ブレーキ
Ｂ２第２ブレーキ

Claims

エンジンと、モータと、５つの回転要素を持つ遊星歯車組と、４つの締結要素を備えたパワートレインであって、
前記５つの回転要素は、共線図の横軸にギヤ比に応じた間隔で第１回転要素から順に第２回転要素、第３回転要素、第４回転要素、第５回転要素と並ぶ構成であり、
前記第２回転要素と前記エンジンとの間を選択的に断接する第１クラッチと、
前記第４回転要素と前記エンジンとの間を選択的に断接する第２クラッチと、
前記第２回転要素を選択的に固定可能な第１ブレーキと、
前記第１回転要素を選択的に固定可能な第２ブレーキと、
前記第３回転要素と接続された出力要素と、
前記第５回転要素と接続された前記モータと、
を備えたことを特徴とするパワートレイン。
請求項１に記載のパワートレインにおいて、
前記モータのみからトルクを出力し、前記第１ブレーキを締結することでモータ走行１速、前記第２ブレーキを締結することでモータ走行２速を達成し、
前記エンジンからトルクを出力し、前記第１ブレーキ及び前記第２クラッチを締結することでエンジン走行１速、前記第２ブレーキ及び前記第２クラッチを締結することでエンジン走行２速、前記第１クラッチ及び前記第２クラッチを締結することでエンジン走行３速、前記第１クラッチ及び前記第２ブレーキを締結することでエンジン走行４速を達成することを特徴とするパワートレイン。
請求項１または２に記載のパワートレインにおいて、
前記第１クラッチと前記第１ブレーキは、ドグクラッチであることを特徴とするパワートレイン。
請求項１ないし３いずれか一つに記載のパワートレインにおいて、
前記モータは、該モータの回転中心と、前記遊星歯車組の回転中心とが一致する中空モータであることを特徴とするパワートレイン。
請求項１ないし４いずれか一つに記載のパワートレインにおいて、
前記遊星歯車組は、第１サンギヤと、第１リングギヤと、前記第１サンギヤ及び前記第１リングギヤの両方に噛み合う第１ピニオンと、前記第１サンギヤと隣接して配置された第２サンギヤと、第２リングギヤと、前記第２サンギヤ及び前記第２リングギヤの両方に噛み合うと共に前記第１ピニオンと噛み合う第２ピニオンと、前記第１ピニオンと前記第２ピニオンを軸支するピニオンキャリヤと、を備えたことを特徴とするパワートレイン。