JP4720898B2

JP4720898B2 - 車両用ハイブリッド駆動装置

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Publication number: JP4720898B2
Application number: JP2008297632A
Authority: JP
Inventors: 真吾江藤; 幸一宮本; 敏彦神谷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2028-11-21
Also published as: JP2010120567A; US8246500B2; CN101734165B; CN101734165A; US20100130321A1

Description

本発明は、エンジンおよび電動機を駆動源とする車両用ハイブリッド駆動装置に係り、特に、その動力伝達装置の小型化および燃費の向上に関するものである。

ガソリン機関やディーゼル機関などの内燃機関からなるエンジンと、電気エネルギによって駆動される電動機とを、駆動源とするハイブリッド車両の駆動装置がよく知られている。例えば特許文献１のハイブリッド駆動装置（動力伝達装置）がその一例である。特許文献１に記載のハイブリッド駆動装置では、エンジン（内燃機関）に連結されたトルクコンバータ（流体伝動装置）の出力が入力クラッチを介して中間軸に連結され、その中間軸に、電動機（電気モータ）が動力伝達可能に連結されると共に、自動変速機の入力軸が連結されている。そして、エンジン走行モードにあっては、前記入力クラッチを係合させることにより、エンジンの動力がトルクコンバータおよび自動変速機を介して駆動輪へ伝達され、また、電気モータ走行モードにあっては、入力クラッチが解放されることにより、電動機の出力が自動変速機を介して駆動輪へ伝達される。上記のように構成されることで、エンジン走行モードにあっては、トルクコンバータを介してエンジンの動力が伝達されるので、滑らかな発進・加速が維持されると共に、電気モータ走行モードにあっては、トルクコンバータを介さずに電動機の動力が伝達されるので、トルクコンバータによる動力損失をなくして、比較的長い航続距離を可能としている。

特開平６−１６９５０４号公報特開平５−２２９３５０号公報

ところで、上記特許文献１のハイブリッド駆動装置（動力伝達装置）において、電気モータ走行中であっても自動変速機に油圧の供給を必要とする場合があり、エンジンの駆動と共に作動する機械式の油圧ポンプを駆動させるため、入力クラッチを解放させた状態で、エンジンを所定の回転速度で一定回転させている。したがって、電気モータ走行中であってもエンジンを駆動させるため、燃費性が低下することとなる。これに対して、電動オイルポンプを備えることで、電気モータ走行時においては電動オイルポンプを駆動させてエンジンを停止させる示唆がなされているが、電動オイルポンプ、および電動オイルポンプのオン・オフを切り換える制御を実施する制御装置が必要となるなどして製造コストが上昇する問題がある。また、電動オイルポンプを搭載するために装置が大型化する問題も発生する。しかも、電動オイルポンプが故障すると、車両は走行不能となるため、フェールセーフ機構を設けるなどして、電動オイルポンプの信頼性を向上させる必要が生じる。

これに対して、特許文献２に開示されているように、自動変速機の出力軸に直接電動機を連結することで、電動機の駆動トルクによって車両を走行させる方法が考えられる。上記のように構成される場合、電動機の駆動トルクは自動変速機を介さずに駆動輪へ伝達されるので、電気モータ走行時において油圧を発生させる必要がないので、電動オイルポンプを設ける必要性が解消される。

しかしながら、特許文献２においては、電気モータ走行時において自動変速機を介さないため、自動変速機のトルク増幅作用を使用することが不可能となる。したがって、電動モータ走行時に必要となる駆動トルクを電動機によって直接発生させるため、大トルクを発生可能な電動機が必要となる。ここで、発生可能な駆動トルクの大きさと電動機の大きさとは、一般に比例関係にあることから、電動機が大型化し、搭載の関係上ハイブリッド駆動装置が大型化してしまう問題があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、エンジンおよび電動機を駆動源とする車両用ハイブリッド駆動装置において、装置の小型化および燃費の向上を達成することができる車両用ハイブリッド駆動装置を提供することにある。

上記目的を達成するための、請求項１にかかる発明の要旨とするところは、(a)エンジンおよび電動機を駆動源とする車両用ハイブリッド駆動装置において、(b)前記エンジンの駆動力で油圧を発生させる油圧発生手段と、(c)第１回転要素、第２回転要素、および第３回転要素の３つの回転要素を有する遊星歯車型変速装置とを、有し、(d)前記第１回転要素は、前記電動機と動力伝達可能に連結されると共に、クラッチを介して前記エンジンと動力伝達可能に連結され、(e)前記第２回転要素は、ブレーキを介して静止部材と選択的に連結され、(f)前記第３回転要素は出力軸と動力伝達可能に連結されており、(g)前記ブレーキは、前記油圧発生手段からの油圧の非供給時において前記第２回転要素と前記静止部材とを接続し、前記クラッチは、前記油圧の非供給時に前記エンジンと前記第１回転要素との接続を遮断することを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明の要旨とするところは、請求項１の車両用ハイブリッド駆動装置において、前記遊星歯車型変速装置は、前記第１回転要素に入力される電動機の駆動トルクを増幅させて前記第３回転要素から出力するように構成されることを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明の要旨とすることろは、請求項２の車両用ハイブリッド駆動装置において、前記遊星歯車型変速装置のサンギヤが前記第１回転要素に対応しており、キャリヤが前記第２回転要素に対応しており、リングギヤが前記第３回転要素に対応していることを特徴とする。

また、請求項４にかかる発明の要旨とすることろは、請求項１乃至３のいずれか１つの車両用ハイブリッド駆動装置において、前記遊星歯車型変速装置、電動機、クラッチ、およびブレーキは、複数の変速段に変速可能な自動変速機の一部として機能することを特徴とする。

また、請求項５にかかる発明の要旨とするところは、請求項４の車両用ハイブリッド駆動装置において、(a)前記自動変速機は、(b)第１サンギヤ、互いに噛み合う一対の第１ピニオン、その第１ピニオンを自転および公転可能に支持する第１キャリヤ、その一対の第１ピニオンを介して第１サンギヤと噛み合う第１リングギヤを有するダブルピニオン型の第１遊星歯車装置からなる第１変速部と、(c)第２サンギヤ、第２ピニオン、その第２ピニオンを自転および公転可能に支持する第２キャリヤ、その第２ピニオンを介して第２サンギヤと噛み合う第２リングギヤを有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置、および、第３サンギヤ、互いに噛み合う一対の第３ピニオン、その第３ピニオンを自転および公転可能に支持する第３キャリヤ、その一対の第３ピニオンを介して第３サンギヤと噛み合う第３リングギヤを有するダブルピニオン型の第３遊星歯車装置からなる第２変速部とを、備え、(d)前記第２変速部は、前記第２遊星歯車装置の第２キャリヤと前記第３遊星歯車装置の第３キャリヤとが一体化されて共通キャリヤを構成する共に、前記第２遊星歯車装置の第２リングギヤと前記第３遊星歯車装置の第３リングギヤとが一体化されて共通リングギヤを構成し、且つ、前記第２ピニオンと前記一対の第３ピニオンの一方とが共通ピニオンを構成するラビニヨ式歯車列として構成され、(e)前記第１サンギヤは静止部材に常時連結され、前記第１キャリヤは前記エンジンに動力伝達可能に連結され、前記第１リングギヤは前記第１キャリヤの回転に対して減速されて出力され、(f)前記第２サンギヤは第４クラッチを介して前記第１キャリヤに選択的に連結されると共に、第３クラッチを介して前記第１リングギヤに選択的に連結され、且つ、第１ブレーキを介して静止部材に選択的に連結され、前記第３サンギヤは第１クラッチを介して前記第１リングギヤに選択的に連結され、前記共通キャリヤは第２クラッチを介して前記エンジンに動力伝達可能に連結されると共に、第２ブレーキを介して前記静止部材に選択的に連結され、前記共通リングギヤは出力軸に連結され、(g)前記電動機が前記第２サンギヤに動力伝達可能に連結されており、(h)前記第１回転要素が前記第２サンギヤに対応し、前記第２回転要素が前記共通キャリヤに対応し、前記第３回転要素が前記共通リングギヤに対応し、前記第１クラッチ乃至第４クラッチのいずれかが前記クラッチに対応し、前記第２ブレーキが前記ブレーキに対応していることを特徴とする。

また、請求項６にかかる発明の要旨とするところは、請求項４の車両用ハイブリッド駆動装置において、(a)前記自動変速機は、(b)第１サンギヤ、第１ピニオン、その第１ピニオンを自転および公転可能に支持する第１キャリヤ、その第１ピニオンを介して第１サンギヤと噛み合う第１リングギヤを有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置からなる第１変速部と、(c)第２サンギヤ、第２ピニオン、その第２ピニオンを自転および公転可能に支持する第２キャリヤ、その第２ピニオンを介して第２サンギヤと噛み合う第２リングギヤを有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置、および、第３サンギヤ、互いに噛み合う一対の第３ピニオン、その第３ピニオンを自転および公転可能に支持する第３キャリヤ、その一対の第３ピニオンを介して第３サンギヤと噛み合う第３リングギヤを有するダブルピニオン型の第３遊星歯車装置からなる第２変速部とを、備え、(d)前記第２変速部は、前記第２遊星歯車装置の第２キャリヤと前記第３遊星歯車装置の第３キャリヤとが一体化されて共通キャリヤを構成する共に、前記第２遊星歯車装置の第２リングギヤと前記第３遊星歯車装置の第３リングギヤとが一体化されて共通リングギヤを構成し、且つ、前記第２ピニオンと前記一対の第３ピニオンの一方とが共通ピニオンを構成するラビニヨ式歯車列として構成され、(e)前記第１サンギヤは静止部材に常時連結され、前記第１リングギヤは前記エンジンに動力伝達可能に連結され、前記第１キャリヤは前記リングギヤの回転に対して減速されて出力され、(f)前記第２サンギヤは第３クラッチを介して前記第１キャリヤに選択的に連結されると共に、第１ブレーキを介して静止部材に選択的に連結され、前記第３サンギヤは第１クラッチを介して前記第１キャリヤに選択的に連結され、前記共通キャリヤは第２クラッチを介して前記エンジンに動力伝達可能に連結されると共に、第２ブレーキを介して前記静止部材に選択的に連結され、前記共通リングギヤは出力軸に連結され、(g)前記電動機が前記第２サンギヤに動力伝達可能に連結されており、(h)前記第１回転要素が前記第２サンギヤに対応し、前記第２回転要素が前記共通キャリヤに対応し、前記第３回転要素が前記共通リングギヤに対応し、前記第１クラッチ乃至第３クラッチのいずれかが前記クラッチに対応し、前記第２ブレーキが前記ブレーキに対応していることを特徴とする。

請求項１にかかる発明の車両用ハイブリッド駆動装置によれば、上記のように構成されることにより、エンジン走行時においては、前記クラッチが係合されることでエンジンと第１回転要素とが接続され、エンジンの駆動力が第３回転要素から出力される。一方、モータ走行時においては、エンジンが停止されて油圧発生手段が作動せず、油圧の非供給状態となるが、ブレーキは油圧の非供給時に第２回転要素と静止部材とを接続する。したがって、第２回転要素が回転停止させられるので、第１回転要素から入力される電動機の駆動力がトルク変換されて第３回転要素に出力される。これより、油圧非供給時においても電動機の駆動力をトルク増幅させて第３回転要素から出力することが可能となり、電動機の駆動力を小さくすることができるので、結果として電動機の大型化が防止される。また、モータ走行時においては、ブレーキが油圧を発生させることなく係合されるので、電動オイルポンプ等を設ける必要もなくなり、装置の大型化を防止することができる。また、前記クラッチは、油圧非供給時に前記エンジンと前記第１回転要素との接続を遮断するため、エンジンと駆動輪との間の動力伝達経路が遮断される。したがって、例えば電動機による回生制御時において、エンジンフリクション（摩擦）による回生損失をなくすことができ、回生効率を向上させることができる。

さらに、モータ走行時において、油圧発生手段を作動させる必要もないので、エンジンを停止させることができるに従い、燃費を向上させることができる。

また、請求項２にかかる発明の車両用ハイブリッド駆動装置によれば、前記遊星歯車型変速装置は、前記第１回転要素に入力される電動機の駆動トルクを増幅させて前記第３回転要素から出力するため、電動機の駆動トルクを小さくすることができるに伴い、電動機の大型化を抑制することができる。

また、請求項３にかかる発明の車両用ハイブリッド駆動装置によれば、前記遊星歯車型変速装置のサンギヤが前記第１回転要素に対応しており、キャリヤが前記第２回転要素に対応しており、リングギヤが前記第３回転要素に対応しているため、第１回転要素に入力される電動機の駆動力がトルク増幅されて第３回転要素に出力されることとなる。したがって、電動機の駆動トルクを小さくすることができるので、電動機の大型化を抑制することができる。

また、請求項４にかかる発明の車両用ハイブリッド駆動装置によれば、前記遊星歯車型変速装置、電動機、クラッチ、およびブレーキは、複数の変速段に変速可能な自動変速機の一部として機能するため、部品の増加が抑制され、装置の大型化を抑制することができる。

また、請求項５にかかる発明の車両用ハイブリッド駆動装置によれば、自動変速機が上記のように構成されることで、自動変速機の部品を利用してハイブリッドの構成を設けることができ、装置の大型化を抑制することができる。

また、請求項６にかかる発明の車両用ハイブリッド駆動装置によれば、自動変速機が上記のように構成されることで、自動変速機の部品を利用してハイブリッドの構成を設けることができ、装置の大型化を抑制することができる。

ここで、好適には、前記電動機は、駆動および回生可能に構成されるものである。このようにすれば、例えばエンジンブレーキ時において駆動輪からの逆駆動力によって電動機を回転駆動させることで発電させることができ、燃費を向上させることができる。このとき、前記クラッチが解放されることでエンジンのフリクショントルクによる回生損失をなくすことができ、回生量を増大させることができる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用された車両用ハイブリッド駆動装置１０の一部である基本的な構成を説明する骨子図である。図１において、車両用ハイブリッド駆動装置１０は、入力軸１２と、入力軸１２に動力伝達可能に連結された電動機ＭＧと、例えば図示しない終減速機等を介して駆動輪に動力伝達可能に連結されている出力軸１４と、入力軸１２と出力軸１４との間に介装されている遊星歯車装置１６（本発明の遊星歯車型変速装置に相当）とを有して主に構成されている。入力軸１２は、クラッチＣを介してエンジン８と動力伝達可能に選択的に連結されると共に、電動機ＭＧに動力伝達可能に連結されており、車両用ハイブリッド駆動装置１０は、エンジン８および電動機ＭＧを選択的に駆動源とすることができる。なお、エンジン８は、ガソリン機関やディーゼル機関等の内燃機関から成り、エンジン８の動力は、通常、トルクコンバータなどの流体伝動装置を介して入力軸１２へ出力される。

電動機ＭＧは、駆動および回生機能をも有するなモータジェネレータであり、静止部材１８に固定されたステータ２０と、入力軸１２と一体的に回転させられるロータ２２とを備えて構成されている。

遊星歯車装置１６は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、サンギヤＳ、ピニオンＰ、そのピニオンＰを自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ、ピニオンＰを介してサンギヤＳと噛み合うリングギヤＲを備えている。遊星歯車装置１６は、３つの回転要素から構成され、本実施例では、サンギヤＳを第１回転要素ＲＥ１と定義し、キャリヤＣＡを第２回転要素ＲＥ２と定義し、リングギヤＲを第３回転要素ＲＥ３と定義する。

遊星歯車装置１６において、第１回転要素ＲＥ１であるサンギヤＳは電動機ＭＧに動力伝達可能に連結されると共に、クラッチＣを介してエンジン８と動力伝達可能に選択的に連結され、第２回転要素ＲＥ２であるキャリヤＣＡはブレーキＢを介して静止部材１８と選択的に連結され、第３回転要素ＲＥ３であるリングギヤＲは出力軸１４と連結されている。この構成により、ブレーキＢが係合されると、キャリヤＣＡが静止部材１８に連結されて回転停止されるため、リングギヤＲの回転はサンギヤＳに対して減速回転させられる。一方、ブレーキＢが解放されてキャリヤＣＡが回転可能となると、遊星歯車装置１６は空転させられる。

クラッチＣおよびブレーキＢは、例えば油圧によって摩擦係合させられる多板式や単板式、ベルト式などの油圧式摩擦係合装置からなり、油圧が制御されることによりクラッチＣおよびブレーキＢの係合状態が制御される。ここで、上記油圧はエンジン８の駆動に伴って作動される機械式のオイルポンプ２４（本発明の油圧発生手段に相当する）から発生させられる油圧を元圧する。したがって、エンジン８が停止状態にあるとオイルポンプ２４も同様に停止状態（油圧非供給）となるため、クラッチＣおよびブレーキＢに油圧が供給されなくなる。

本実施例において、クラッチＣは、油圧が供給されることで係合されるように構成されており、エンジン８が停止される、すなわちオイルポンプ２４が停止されると、油圧供給不能となるに伴って解放状態となる。したがって、エンジン停止時（オイルポンプ停止時）では、エンジン８と入力軸１２および第１回転要素ＲＥ１（サンギヤＳ）との動力伝達経路が遮断される。一方、ブレーキＢは、油圧が供給されることで解放されるように構成され、油圧が供給されない状態すなわちオイルポンプ停止に伴う油圧非供給時では、キャリヤＣＡと静止部材１８とを接続（係合）する。ブレーキＢは、油圧が供給されない状態において、例えばスプリングの弾性力によって相互に介装されている静止部材１８およびキャリヤＣＡの摩擦板を押圧することで、静止部材１８およびキャリヤＣＡを接続する。そして、ブレーキＢの油圧アクチュエータに油圧が供給されると、スプリングによる押圧力を相殺する方向に油圧による力を作用させてブレーキＢを解放させる。したがって、油圧発生時において、静止部材１８とキャリヤＣＡとが相対回転可能となる。

上記のように構成される車両用ハイブリッド駆動装置１０において、エンジン８が駆動されると、オイルポンプ２４が作動されるため、クラッチＣおよびブレーキＢに油圧供給可能となる。そして、クラッチＣに油圧が供給されると、エンジン８の動力が遊星歯車装置１６を介してトルク増幅されて出力軸１４に伝達される。なお、このときブレーキＢへの油圧供給を停止することで、遊星歯車装置１６が動力伝達可能な状態となる。

また、電動機ＭＧによるモータ走行時では、エンジン８が停止されるため、オイルポンプ２４が停止されてクラッチＣおよびブレーキＢへの油圧供給が不能（油圧非供給）となる。したがって、油圧非供給に伴いクラッチＣは解放されることで、エンジン８と第１回転要素ＲＥ１との動力伝達経路は遮断される。また、ブレーキＢは、油圧非供給時において第２回転要素ＲＥ２と静止部材１８とを接続させるため、第２回転要素ＲＥ２（キャリヤＣＡ）が回転停止させられる。したがって、電動機ＭＧの駆動により第１回転要素ＲＥ１（サンギヤＳ）に駆動トルクが入力されると、第２回転要素ＲＥ２（キャリヤＣＡ）が回転停止されているに伴い、トルク増幅されて第３回転要素（リングギヤＲ）を介して出力軸１４に出力される。上記より、電動機ＭＧの出力可能トルクが小さくともトルク増幅されて第３回転要素ＲＥ３に出力されるため、電動機ＭＧの出力可能トルクが小さいものであっても選択可能となる。なお、電動機ＭＧの出力可能トルクとサイズとは比例関係にあるので、コンパクトな電動機ＭＧを選択することも可能となる。

図２は、車両用ハイブリッド駆動装置１０において、電動機ＭＧによるモータ走行時における遊星歯車装置１６の各回転要素の回転速度の相対関係を直線で表すことができる共線図である。図２において、遊星歯車装置１６のギヤ比ρの関係を示す横軸と、相対的回転速度を示す縦線とから成る二次元座標であり、横線Ｘ１が回転速度零を示している。また、遊星歯車装置１６を構成する３つの回転要素に対応する３本の縦線Ｙ１、Ｙ２、ｙ３は、左から順番に第１回転要素ＲＥ１に対応するサンギヤＳを、第２回転要素ＲＥ２に対応するキャリヤＣＡを、第３回転要素ＲＥ３に対応するリングギヤＲの相対回転速度を示すものであり、それらの間隔は遊星歯車装置１６のギヤ比ρに応じて定められている。共線図の横軸間の関係において、サンギヤＳとキャリヤＣＡとの間が「１」に対応する間隔とされると、キャリヤＣＡとリングギヤＲとの間隔が遊星歯車装置１６のギヤ比ρに対応する間隔とされる。すなわち、遊星歯車装置１６では、縦線Ｙ１とＹ２との間の縦線間が「１」に対応する間隔に設定され、縦線Ｙ２とＹ３との間隔はギヤ比ρに対応する間隔に設定される。

上記図２の共線図を用いて表現すると、遊星歯車装置１６において、第１回転要素ＲＥ１（サンギヤＳ）が電動機ＭＧおよびエンジン８（クラッチＣを介して）連結され、第２回転要素ＲＥ２（キャリヤＣＡ）がブレーキＢを介して静止部材１８に連結され、第３回転要素ＲＥ３（リングギヤＲ）が出力軸１４に連結されている。ここで、電動機ＭＧによるモータ走行時においては、エンジン８が停止されて油圧非供給状態となるので、ブレーキＢは係合させられる。したがって、第２回転要素ＲＥ２が静止部材１８に連結させられて回転停止させられる。このとき、Ｙ２とＸ１との交点を通る斜めの直線Ｌにより遊星歯車装置１６のサンギヤＳとリングギヤＲの回転速度との関係が示される。具体的には、縦線Ｙ１と直線Ｌとの交点で第１回転要素ＲＥ１の回転速度が示され、縦線Ｙ３と直線Ｌとの交点で第３回転要素ＲＥ３の回転速度が示される。

図２に示すように、電動機ＭＧが第１回転要素ＲＥ１を逆転方向に回転させると、第３回転要素ＲＥ３は第１回転要素ＲＥ１の回転速度に対して減速されて正転方向に回転させられる。言い換えれば、第１回転要素ＲＥ１に入力される駆動トルクがトルク増幅されて第３回転要素ＲＥ３へ出力される。なお、トルク増幅率は、遊星歯車装置１６のギヤ比ρ（ρ＜１．０）に基づいて決定される。

また、例えばエンジンブレーキ時など出力軸１４側（駆動輪側）から伝達される動力（逆駆動トルク）によって電動機ＭＧを回転駆動させて回生させる場合、エンジン８が停止されることでオイルポンプ２４が作動せず、クラッチＣが解放されてエンジン８と入力軸１２およびサンギヤＳとの連結が遮断される。一方、ブレーキＢは油圧の非供給に伴い係合されるので、キャリヤＣＡが回転停止させられる。したがって、入力軸１４側（駆動輪側）から入力される動力によってサンギヤＳおよび電動機ＭＧが回転駆動させられ、電動機ＭＧによる回生が実施可能となる。また、クラッチＣの解放に伴いエンジン８と入力軸１２との連結が遮断されるため、エンジン８のフリクショントルク（摩擦力）による回生損失がなくなって電動機ＭＧによる回生量が増大する。なお、エンジン８のフリクショントルクは、例えばエンジンピストンおよびシリンダ間の摩擦による回転抵抗等から生じるトルクであり、回生時においてエンジン８が入力軸１２と連結されると、このフリクショントルクによる回生損失が大きくなって回生量が減少する。

上述のように、本実施例によれば、エンジン走行時においては、クラッチＣが係合されることでエンジン８と第１回転要素ＲＥ１とが接続され、エンジン８の駆動力が第３回転要素ＲＥ３から出力される。一方、モータ走行時においては、エンジン８が停止されてオイルポンプ２４が作動せず、油圧非供給状態となるが、ブレーキＢは油圧非供給時に第２回転要素ＲＥ２と静止部材１８とを接続する。したがって、第２回転要素ＲＥ２が回転停止させられるので、第１回転要素ＲＥ１から入力される電動機ＭＧの駆動力がトルク増幅されて第３回転要素ＲＥ３に出力される。これより、油圧非供給時においても電動機ＭＧの駆動力をトルク増幅させて第３回転要素ＲＥ３から出力することが可能となり、電動機ＭＧの駆動力を小さくすることができるので、結果として電動機ＭＧの大型化が防止される。また、モータ走行時においては、ブレーキＢが油圧を発生させることなく係合されるので、電動オイルポンプ等を設ける必要もなくなり、装置の大型化を防止することができる。さらに、モータ走行時において、オイルポンプ２４を作動させる必要もないので、エンジン８を停止させることができるに従い、燃費を向上させることができる。

また、本実施例によれば、遊星歯車装置１６は、第１回転要素ＲＥ１に入力される電動機ＭＧの駆動トルクを増幅させて第３回転要素ＲＥ３に出力するため、電動機ＭＧの駆動トルクを小さくすることができるに伴い、電動機ＭＧの大型化を抑制することができる。

また、本実施例によれば、遊星歯車装置１６のサンギヤＳが第１回転要素ＲＥ１に対応しており、キャリヤＣＡが第２回転要素ＲＥ２に対応しており、リングギヤＲが第３回転要素ＲＥ３に対応しているため、第１回転要素ＲＥ１に入力される電動機ＭＧの駆動トルクがトルク増幅されて第３回転要素ＲＥ３に出力されることとなる。したがって、電動機ＭＧの駆動トルクを小さくすることができるので、電動機ＭＧの大型化を抑制することができる。

また、本実施例によれば、クラッチＣは、油圧非供給時にエンジン８と第１回転要素ＲＥ１との接続を遮断するため、エンジン８と入力軸１４との間の動力伝達経路が遮断される。したがって、例えば電動機ＭＧによる回生制御時において、エンジン８のエンジンフリクション（摩擦）による回生損失をなくすことができ、回生効率を向上させることができる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

図３は、本実施例の車両用ハイブリッド駆動装置４０の骨子図であり、例えば複数の変速段に変速可能な自動変速機などに前述した車両用ハイブリッド駆動装置１０の構成を組み合わせた一例である。図３に示す車両用ハイブリッド駆動装置４０においては、第１遊星歯車装置４２および第２遊星歯車装置４４とを有して構成されている。

第１遊星歯車装置４２は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第１サンギヤＳ１、第１ピニオンＰ１、その第１ピニオンＰ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１ピニオンＰ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を備えている。また、第２遊星歯車装置４４は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、第２サンギヤＳ２、互いに噛み合う一対の第２ピニオンＰ２（Ｐ２ａ、Ｐ２ｂ）、その第２ピニオンＰ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２ピニオンＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２とを有している。

ここで、第１遊星歯車装置４２の第１キャリヤＣＡ１と第２遊星歯車装置４４の第２キャリヤＣＡ２とが共通の部材で構成されると共に、第１遊星歯車装置４２の第１リングギヤＲ１と第２遊星歯車装置４４のリングギヤＲ２とが共通の部材で構成されている。そして、第１遊星歯車装置４２の第１ピニオンＰ１と第２遊星歯車装置４４の第２ピニオンＰ２の一方（Ｐ２ｂ）とが共通の部材で構成される所謂ラビニヨ式歯車列として構成されている。上記第１キャリヤＣＡ１および第２キャリヤで構成される共通のキャリヤＣＡ（ＣＡ１、ＣＡ２）は、ブレーキＢを介して静止部材１８に選択的に連結されると共に、第３クラッチＣ３を介して図示しないエンジン８に動力伝達可能に連結され、第１リングギヤＲ１および第２リングギヤＲ２で構成される共通のリングギヤＲ（Ｒ１、Ｒ２）は出力軸１４に連結されている。

また、第１遊星歯車装置４２の第１サンギヤＳ１は、クラッチＣ１を介して図示しないエンジン８に動力伝達可能に連結されると共に、電動機ＭＧに動力伝達可能に連結されている。第２遊星歯車装置４４の第２サンギヤＳ２は、第２クラッチＣ２を介してエンジン８に動力伝達可能に連結される。

ここで、第１遊星歯車装置４２を遊星歯車装置（本発明の遊星歯車型変速装置）、第１回転要素ＲＥ１を第１サンギヤＳ１、第２回転要素ＲＥ２を共通のキャリヤＣＡ、第３回転要素ＲＥ３を共通のリングギヤＲと定義し、第１クラッチＣ１をクラッチＣと定義すると、車両用ハイブリッド駆動装置４０において、前述した車両用ハイブリッド駆動装置１０と同様の構成が達成される。すなわち上記車両用ハイブリッド駆動装置４０においても前述した車両用ハイブリッド駆動装置１０と同様の効果を得ることができる。

上述のように、本実施例によれば、本発明のハイブリッド構成は独立して構成するだけでなく、例えば自動変速機などと組み合わせることで、部品の増加が抑制され、コンパクトな車両用ハイブリッド駆動装置４０を構成することができる。

図４は、本発明が適用された車両用ハイブリッド駆動装置５０を説明する骨子図であり、前述した車両用ハイブリッド駆動装置１０、４０を自動変速機の一部として組み合わせた具体的な一実施例である。図４において、車両用ハイブリッド駆動装置５０は、車体に取り付けられる静止部材であるミッションケース１８（以下、ケース１８と記載する）内において共通の軸心上に、エンジン８、流体伝動装置としてのロックアップクラッチ５２付のトルクコンバータ５４、このトルクコンバータ５４に連結された入力軸５６、第１遊星歯車装置５８を主体として構成される第１変速部６０および第２遊星歯車装置６２と第３遊星歯車装置６４とを主体として構成される第２変速部６６から成る自動変速機６８、および出力軸７０が順次配設されている。この自動変速機６８は、車両において縦置きされるＦＲ用自動変速機として好適に用いられるものであり、エンジン８と図示しない駆動輪との間に設けられる。上記入力軸５６は、トルクコンバータ５４のタービン軸であり、エンジン８の駆動力がトルク増幅されて入力される。また、出力軸７０は、例えば図示しない終減速機等を介して左右の駆動輪へ動力を伝達する。

第１変速部６０を構成している第１遊星歯車装置５８は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置であり、第１サンギヤＳ１、互いに噛み合う一対の第１ピニオンＰ１、その第１ピニオンＰ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１ピニオンＰ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を備えている。第１サンギヤＳ１は、ケース１８に連結されて常時回転停止させられている。第１キャリヤＣＡ１は、入力軸５６に連結されて入力軸５６と一体回転させられる。第１リングギヤＲ１は、入力軸５６の回転に対して減速されて出力される中間出力部材として機能する。

第２変速部６６を構成している第２遊星歯車装置６２および第３遊星歯車装置６４は、それぞれシングルピニオン型およびダブルピニオン型の遊星歯車装置である。第２遊星歯車装置６２は、第２サンギヤＳ２、第２ピニオンＰ２、その第２ピニオンＰ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２ピニオンＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えている。第３遊星歯車装置６４は、第３サンギヤＳ３、互いに噛み合う一対の第３ピニオンＰ３（Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ）、その第３ピニオンＰ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３ピニオンＰ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えている。

第２変速部６６においては、第２キャリヤＣＡ２および第３キャリヤＣＡ３とが一体化されて共通の部材として機能する共通キャリヤＣＡを構成し、第２リングギヤＲ２と第３リングギヤＲ３とが一体化されて共通の部材として機能する共通リングギヤＲを構成し、第２ピニオンＰ２と互いに噛み合う第３ピニオンＰ３の一方Ｐ３ｂとが共通のピニオンを構成する所謂ラビニヨ式歯車列として構成されている。

そして、第２サンギヤＳ２は、第４クラッチＣ４を介して選択的に第１キャリヤＣＡ１すなわち入力軸５６に連結されると共に、第３クラッチＣ３を介して第１キャリヤＣＡ１に選択的に連結され、且つ、第１ブレーキＢ１を介してケース１８に選択的に連結されている。第３サンギヤＳ３は、第１クラッチＣ１を介して第１キャリヤＣＡ１に選択的に連結されている。また、第２キャリヤＣＡ２および第３キャリヤＣＡ３で構成される共通キャリヤＣＡは、第２クラッチを介して入力軸５６に連結されると共に、第２ブレーキＢ２を介してケース１８に選択的に連結される。また、第２リングギヤＲ２と第３リングギヤＲ３とで構成される共通リングギヤＲは、出力軸７０に連結されている。さらに、第２サンギヤＳ２は、電動機ＭＧに直接的に連結されている。なお、上記第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式等の油圧式摩擦係合装置である。

図５は、各変速段を成立させる際の係合要素を説明する作動表（係合作動表）であり、「○」を係合を表しており、空欄は解放を表している。なお、各変速段は図示しない電子制御装置の指示に従って係合される。具体的には、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合させられることで第１速ギヤ段（1st）が成立させられ、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合させられることで第２速ギヤ段（2nd）が成立させられ、第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３が係合させられることで第３速ギヤ段（3rd）が成立させられ、第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４が係合させられることで第４速ギヤ段（4th）が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられることで第５速ギヤ段（5th）が成立させられ、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４が係合させられることで第６速ギヤ段（6th）が成立させられ、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合させられることで第７速ギヤ段（7th）が成立させられ、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合させられることで第８速ギヤ段（8th）が成立させられる。また、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２が係合させられることで第１後進ギヤ段（Rev1）が成立させられ、第４クラッチＣ４および第２ブレーキＢ２が係合させられることで第２後進ギヤ段（Rev2）が成立させられる。また、第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２が全て解放されることで、動力伝達が遮断される「Ｎ」レンジおよび「Ｐ」レンジが成立させられる。なお、「Ｐ」レンジにおいては、例えば図示しないロック機構によって出力軸７０の回転が機械的に固定される。

また、本実施例の車両用ハイブリッド駆動装置５０においては、電動機ＭＧを駆動源とするモータ走行が可能に構成され、例えば車両発進時や低負荷走行時においては、エンジン８を停止させて電動機ＭＧによって走行させることができる。このとき、第２ブレーキＢ２が係合されることで、モータ走行（ECO）が可能となる。第２ブレーキＢ２が係合されると、共通キャリヤＣＡが回転停止させられ、第２サンギヤＳ２から入力される電動機ＭＧの駆動力がトルク増幅されて共通リングギヤＲに出力されるので、電動機ＭＧによるモータ走行が可能となる。

ここで、モータ走行時においてはエンジン８が停止されるが、エンジン停止中はオイルポンプ２４が停止されるため、油圧を発生することが不可能となる。したがって、第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２に油圧を供給することが不可能となる。これに対して、第２ブレーキＢ２においては、油圧非供給時に係合されるように構成されているため、油圧非供給時において、共通キャリヤＣＡがケース１８に接続されて回転停止させられる。第２ブレーキＢ２は、油圧非供給時において例えばスプリングなどの弾性力によって、相互に介装されている共通キャリヤＣＡ側の摩擦板とケース１８側の摩擦板とが互い押圧されて相対回転不能となるように構成されている。そして、第２ブレーキＢ２の油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）に油圧が供給されたとき、その油圧に基づく押圧力を弾性部材の押圧力を相殺するように作用させることで、互いの摩擦板が相対回転可能となる。したがって、油圧が供給されると、共通キャリヤＣＡとケース１８との接続が遮断される。なお、弾性部材は、電動機ＭＧによる走行時や回生時において、共通キャリヤＣＡを回転停止できるだけの押圧力を発生させることができるように設定される。

上記のように第２ブレーキＢ２が構成されることで、エンジン８が停止されるに伴い、オイルポンプ２４が停止されても共通キャリヤＣＡがケース１８に接続されて回転停止させられる。したがって、電動機ＭＧによって車両を走行させる際、共通キャリヤＣＡが回転停止されるので、第２サンギヤＳ２に入力される電動機ＭＧの駆動トルクがトルク増幅されて共通リングギヤＲに出力される。また、電動機ＭＧの駆動トルクがトルク増幅されるに伴い、電動機ＭＧの出力可能トルクが小さいものであっても使用可能となり、電動機ＭＧの大型化が抑制される。

また、例えばエンジンブレーキ時など出力軸７０側から駆動力が入力される（逆駆動力）とき、電動機ＭＧによる回生制御が実施される。このときもエンジン８が停止されるため、油圧の供給が不可能となるが、第２ブレーキＢ２は上述したように、油圧非供給時に係合されるので、共通キャリヤＣＡが回転停止させられる。したがって、出力軸７０側から入力される駆動力によって電動機ＭＧが回転駆動させられ回生される。このとき、油圧の非供給に伴って、第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１は自動的に解放させられる。これにより、エンジン８と出力軸７０との連結が遮断されるため、エンジン８のフリクショントルク（摩擦力）による回生損失の発生が回避される。なお、回生時においてエンジン８が出力軸７０（駆動輪）と連結されると、エンジン８のフリクショントルクが出力軸７０側から入力される駆動力を相殺する方向に作用するため、電動機ＭＧの回生量が低下する。

上述したように、車両用ハイブリッド駆動装置５０においても前述した車両用ハイブリッド駆動装置１０と同様の構成を自動変速機６８内に備えるので、同様の作用効果が得られる。具体的には、車両用ハイブリッド駆動装置５０において、第２遊星歯車装置６２を遊星歯車装置（本発明の遊星歯車型変速装置に相当）、第１回転要素ＲＥ１（本発明の第１回転要素に相当）を第２サンギヤＳ２、第２回転要素ＲＥ２（本発明の第２回転要素に相当）を共通キャリヤＣＡ（ＣＡ２、ＣＡ３）、第３回転要素ＲＥ３（本発明の第３回転要素に相当）を共通リングギヤＲ（Ｒ２、Ｒ３）と定義し、第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４をクラッチＣ（本発明のクラッチに相当）、第２ブレーキＢ２をブレーキＢ（本発明のブレーキに相当）と定義すると、前述した車両用ハイブリッド駆動装置１０の基本構成と同様となり、車両用ハイブリッド駆動装置１０と同様の作用効果が得られる。

図６は、上記自動変速機６８の第１変速部６０および第２変速部６６の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図である。図において、横線Ｘ１が回転速度「０」で、Ｘ２が第１リングギヤＲ１から出力される減速された回転速度であり、Ｘ３が回転速度「１．０」すなわち入力軸５６と同じ回転速度である。また、第１変速部６０の各縦線は、左側から順番に第１サンギヤＳ１、第１リングギヤＲ１、第１キャリヤＣＡ１を表している。また、第２変速部６６の４本の縦線は、左側から順番に第２サンギヤＳ２、第２キャリヤＣＡ２および第３キャリヤＣＡ３で構成される共通キャリヤＣＡ、第２リングギヤＲ２および第３リングギヤＲ３で構成される共通リングギヤＲ、第３サンギヤＳ３を表している。

この共線図から示されるように、第２ブレーキＢ２が係合されることにより共通キャリヤＣＡが回転停止させられると共に、第１クラッチＣ１が係合されることにより第３サンギヤＳ３に第１変速部６０によって入力軸５６に対して減速された第１リングギヤＲ１の回転が入力されると、出力軸７０に連結された共通リングギヤＲは、第１速ギヤ段「1st」で示す回転速度で回転させられ、最も大きい変速比（＝入力軸５６の回転速度／出力軸７０の回転速度）が得られる。

第１ブレーキＢ１が係合されることにより第２サンギヤＳ２が回転停止させられると共に、第１クラッチＣ１が係合されることにより第３サンギヤＳ３に第１リングギヤＲ１の回転が入力されると、出力軸７０に連結された共通リングギヤＲは、第２速ギヤ段「2nd」で示す回転速度で回転させられ、第１速ギヤ段「1st」よりも小さい変速比が得られる。ここで、第１速ギヤ段から第２速ギヤ段へアップシフトさせるに対して、電動機ＭＧを正転駆動させることにより、第２サンギヤＳ２を速やかに回転停止させることで、変速応答性が向上する。

第１クラッチＣ１が係合されることにより第３サンギヤＳ３に第１リングギヤＲ１の回転が入力されると共に、第３クラッチＣ３が係合されることにより第２サンギヤＳ２に第１リングギヤＲ１の回転が入力されると、出力軸７０に連結された共通リングギヤＲは、第３速ギヤ段「3rd」で示す回転速度で回転させられ、第２速ギヤ段「2nd」よりも小さい変速比が得られる。ここで、第２速ギヤ段から第３速ギヤ段へアップシフトさせるに際して、電動機ＭＧを正転駆動させることにより、第２サンギヤＳ２の回転速度を変速後の回転速度である第１リングギヤＲ１の回転速度まで速やかに引き上げることで、変速応答性が向上する。

第１クラッチＣ１が係合されることにより第３サンギヤＳ３に第１リングギヤＲ１の回転が入力されると共に、第４クラッチＣ４が係合されることにより第２サンギヤＳ２に入力軸５６の回転が入力されると、出力軸７０に連結された共通リングギヤＲは、第４速ギヤ段「4th」示す回転速度で回転させられ、第３速ギヤ段「3rd」よりも小さい変速比が得られる。ここで、第３速ギヤ段から段４速ギヤ段へアップシフトさせるに際して、電動機ＭＧを正転駆動させることにより、第２サンギヤＳ２の回転速度を変速後の回転速度である入力軸５６の回転速度まで速やかに引き上げることで、変速応答性が向上する。

第１クラッチＣ１が係合されることにより第３サンギヤＳ３に第１リングギヤＲ１の回転が入力されると共に、第２クラッチＣ２が係合されることにより共通キャリヤＣＡに入力軸５６の回転が入力されると、出力軸７０に連結された共通リングギヤＲは、第５速ギヤ段「5th」で示す回転速度で回転させられ、第４速ギヤ段「4th」よりも小さい変速比が得られる。ここで、第４速ギヤ段から第５速ギヤ段へアップシフトさせるに際して、電動機ＭＧを正転駆動させることにより、第２サンギヤＳ２の回転速度を変速後に設定される所定の回転速度まで速やかに引き上げることで、変速応答性が向上する。

第２クラッチＣ２が係合されることにより共通キャリヤＣＡに入力軸５６の回転が入力されると共に、第４クラッチＣ４が係合されることにより第２サンギヤＳ２に入力軸５６の回転が入力されると、出力軸７０に連結された共通リングギヤＲは、第６速ギヤ段「6th」で示す回転速度で回転させられ、第５速ギヤ段「5th」よりも小さい変速比が得られる。ここで、第５速ギヤ段から第６速ギヤ段へアップシフトさせるに際して、電動機ＭＧを逆転駆動（または逆転制動・逆転回生）させることにより、第２サンギヤＳ２の回転速度を変速後の回転速度である入力軸５６の回転速度まで速やかに引き下げることで、変速応答性が向上する。

第２クラッチＣ２が係合されることにより共通キャリヤＣＡに入力軸５６の回転が入力されると共に、第３クラッチＣ３が係合されることにより第２サンギヤＳ２に第１リングギヤＲ１の回転速度が入力されると、出力軸７０に連結された共通リングギヤＲは、第７速ギヤ段「7th」で示す回転速度で回転させられ、第６速ギヤ段「6th」よりも小さい変速比が得られる。ここで、第６速ギヤ段から第７速ギヤ段へアップシフトさせるに際して、電動機ＭＧを逆転駆動（または逆転制動・逆転回生）させることにより、第２サンギヤＳ２の回転速度を変速後の回転速度である第１リングギヤＲ１の回転速度まで速やかに引き下げることで、変速応答性が向上する。

第２クラッチＣ２が係合されることにより共通キャリヤＣＡに入力軸５６の回転が入力されると共に、第１ブレーキＢ１が係合されることにより第２サンギヤＳ２が回転停止させられると、出力軸７０に連結された共通リングギヤＲは第８速ギヤ段「8th」で示す回転速度で回転させられ、第７速ギヤ段「7th」よりも小さい変速比が得られる。ここで、第７速ギヤ段から第８速ギヤ段へアップシフトさせるに際して、電動機ＭＧを逆転駆動（または逆転制動・逆転回生）させることにより、第２サンギヤＳ２を変速後に設定される回転速度零まで速やかに引き下げることで、変速応答性が向上する。

また、第３クラッチＣ３が係合されることにより第２サンギヤＳ２に第１リングギヤＲ１の回転が入力されると共に、第２ブレーキＢ２が係合されることにより共通キャリヤＣＡが回転停止させられると、出力軸７０に連結された共通リングギヤＲは後進１速ギヤ段「Rev1」で示される回転速度で回転させられる。

第４クラッチＣ４が係合されることにより第２サンギヤＳ２に入力軸５６の回転が入力されると共に、第２ブレーキＢ２が係合されることにより共通キャリヤＣＡが回転停止させられると、出力軸７０に連結された共通リングギヤＲは後進第２速ギヤ段「Rev2」で示される回転速度で回転させられる。

また、電動機ＭＧによるモータ走行においては、第２ブレーキＢ２が係合されることにより共通キャリヤＣＡが回転停止させられると、破線に示すように出力軸７０に連結された共通リングギヤＲは、「ECO」で示されるように電動機ＭＧの回転速度に対して減速された回転速度で回転させられる。なお、回生時においても、電動機ＭＧによるモータ走行時と同様の共線図で示され、共通リングギヤＲから入力される駆動力によって電動機ＭＧが回転させられて回生が実施される。このとき、出力軸７０の回転に対して、電動機ＭＧは増速されて回転させられるので、電動機ＭＧは低トルク高回転での回生制御が可能となる。

また、上述したように、自動変速機６８のアップシフトに際して電動機ＭＧを制御することで、変速応答性を向上させることができるが、ダウンシフトであっても電動機ＭＧを好適に制御することで、変速応答性を向上させることができる。例えば、第２速ギヤ段から第１速ギヤ段へのダウンシフトに際して、電動機ＭＧを逆転駆動させて第２サンギヤＳ２の回転速度を変速後の所定の回転速度まで速やかに引き下げることで、変速応答性が向上する。第３速ギヤ段から第２速ギヤ段へのダウンシフトに際して、電動機ＭＧを逆転駆動（または逆転制動・逆転回生）させることで第２サンギヤＳ２の回転速度を変速後の回転速度零まで速やか引き下げることで、変速応答性が向上する。第４速ギヤ段から第３速ギヤ段へのダウンシフトに際して、電動機ＭＧを逆転駆動（または逆転制動・逆転回生）させることで第２サンギヤＳ２の回転速度を変速後の第１リングギヤＲ１の回転速度まで速やかに引き下げることで、変速応答性が向上する。第５速ギヤ段から第４速ギヤ段へのダウンシフトに際して、電動機ＭＧを逆転駆動（または逆転制動・逆転回生）させることで第２サンギヤＳ２の回転速度を入力軸５６の回転速度まで速やかに引き下げることで、変速応答性が向上する。第６速ギヤ段から第５速ギヤ段へのダウンシフトに際して、電動機ＭＧを正転駆動させることで第２サンギヤＳ２の回転速度を変速後に設定される所定の回転速度まで速やかに引き上げることで、変速応答性が向上する。第７速ギヤ段から第６速ギヤ段へのダウンシフトに際して、電動機ＭＧを正転駆動させることで第２サンギヤＳ２の回転速度を入力軸５６の回転速度まで速やかに引き上げることで、変速応答性が向上する。第８速ギヤ段から第７速ギヤ段へのダウンシフトに際して、電動機ＭＧを正転駆動させることで、第２サンギヤＳ２の回転速度を変速後の第１リングギヤＲ１の回転速度まで速やかに引き上げることで、変速応答性が向上する。

上述のように、本実施例によれば、車両用ハイブリッド駆動装置５０は、自動変速機６８内において、上述した車両用ハイブリッド駆動装置１０と同様の構成を備えることで、上述した車両用ハイブリッド駆動装置１０と同様の効果を得ることができる。

また、本実施例によれば、自動変速機６８が上記のように構成されることで、前進８段の変速機を達成すると共に、上述したハイブリッド構成を自動変速機６８の一部を利用して設けることで、車両用ハイブリッド駆動装置１０と同様の効果が得られ、且つ、車両用ハイブリッド駆動装置５０の大型化を抑制することができる。

また、本実施例によれば、自動変速機６８の変速時において、電動機ＭＧによって第２サンギヤＳ２の回転速度を適宜制御することで自動変速機６８の変速応答性を向上させることができる。

図７は、本発明が適用された車両用ハイブリッド駆動装置８０を説明する骨子図であり、前述した車両用ハイブリッド駆動装置１０、４０を自動変速機の一部として組み合わせた具体的な一実施例である。図４において、車両用ハイブリッド駆動装置８０は、車体に取り付けられる静止部材であるミッションケース１８（以下、ケース１８と記載する）内において共通の軸心上に、エンジン８、流体伝動装置としてのロックアップクラッチ５２付のトルクコンバータ５４、このトルクコンバータ５４に連結された入力軸５６、第１遊星歯車装置８２を主体として構成される第１変速部８４および第２遊星歯車装置８６と第３遊星歯車装置８８とを主体として構成される第２変速部９０から成る自動変速機９２、および出力軸７０が順次配設されている。この自動変速機９２は、車両において縦置きされるＦＲ用自動変速機として好適に用いられるものであり、エンジン８と図示しない駆動輪との間に設けられる。上記入力軸５６は、トルクコンバータ５４のタービン軸であり、エンジン８の駆動力がトルク増幅されて入力される。また、出力軸７０は、例えば図示しない終減速機等を介して左右の駆動輪へ動力を伝達する。

第１変速部８４を構成している第１遊星歯車装置８２は、シングルピニオン型の遊星歯車装置であり、第１サンギヤＳ１、第１ピニオンＰ１、その第１ピニオンＰ１を自転および公転可能に支持する第１キャリヤＣＡ１、第１ピニオンＰ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１を備えている。また、第１サンギヤＳ１は、ケース１８に連結されて常時回転停止させられている。第１リングギヤＲ１は、入力軸５６に連結されて入力軸５６と一体回転させられる。第１キャリヤＣＡ１は、入力軸５６の回転に対して減速されて出力される中間出力部材として機能する。

第２変速部９０を構成している第２遊星歯車装置８６および第３遊星歯車装置８８は、それぞれシングルピニオン型およびダブルピニオン型の遊星歯車装置である。第２遊星歯車装置８６は、第２サンギヤＳ２、第２ピニオンＰ２、その第２ピニオンＰ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２、第２ピニオンＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２を備えている。第３遊星歯車装置８８は、第３サンギヤＳ３、互いに噛み合う一対の第３ピニオンＰ３（Ｐ３ａ、Ｐ３ｂ）その第３ピニオンＰ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３、第３ピニオンＰ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３を備えている。

第２変速部９０においては、第２キャリヤＣＡ２および第３キャリヤＣＡ３とが一体化されて共通の部材として機能する共通キャリヤＣＡを構成し、第２リングギヤＲ２と第３リングギヤＲ３とが一体化されて共通の部材として機能する共通リングギヤＲを構成し、第２ピニオンＰ２と互いに噛み合う第３ピニオンＰ３の一方Ｐ３ｂとが共通のピニオンを構成する所謂ラビニヨ式歯車列として構成されている。

そして、第２サンギヤＳ２は、第３クラッチＣ３を介して選択的に第１キャリヤＣＡ１に連結されると共に、第１ブレーキＢ１を介してケース１８に選択的に連結される。第３サンギヤＳ３は、第１クラッチＣ１を介して第１キャリヤＣＡ１に選択的に連結される。また、第２キャリヤＣＡ２および第３キャリヤＣＡ３で構成される共通キャリヤＣＡは、第２クラッチを介して入力軸５６に選択的に連結されると共に、第２ブレーキＢ２を介してケース１８に選択的に連結される。また、第２リングギヤＲ２と第３リングギヤＲ３とで構成される共通リングギヤＲは、出力軸７０に連結されている。さらに、第２サンギヤＳ２は、電動機ＭＧに動力伝達可能に連結されている。なお、上記第１クラッチＣ１〜第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２は、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる多板式等の油圧式摩擦係合装置である。

図８は、各変速段を成立させる際の係合要素を説明する作動表（係合作動表）であり、「○」を係合を表しており、空欄は解放を表している。なお、各変速段は図示しない電子制御装置の指示に従って係合される。具体的には、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合させられることで第１速ギヤ段（1st）が成立させられ、第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合させられることで第２速ギヤ段（2nd）が成立させられ、第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３が係合させられることで第３速ギヤ段（3rd）が成立させられ、第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合させられることで第４速ギヤ段（4th）が成立させられ、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合させられることで第５速ギヤ段（5th）が成立させられ、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合させられることで第６速ギヤ段（6th）が成立させられる。また、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２が係合させられることで後進ギヤ段（Rev）が成立させられる。また、第１クラッチＣ１〜第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２が全て解放されることで、動力伝達が遮断される「Ｎ」レンジおよび「Ｐ」レンジが成立させられる。なお、「Ｐ」レンジにおいては、例えば図示しないロック機構によって出力軸７０の回転が機械的に固定される。なお、詳述はしないが、本実施例においても電動機ＭＧの制御によって自動変速機９２の変速応答性を向上させることが可能となっている。

また、本実施例の車両用ハイブリッド駆動装置８０においては、電動機ＭＧを駆動源とするモータ走行が可能に構成され、例えば車両発進時や低負荷走行時においては、エンジン８を停止させて電動機ＭＧによって走行させることができる。このとき、第２ブレーキＢ２が係合されることで、モータ走行（ECO）が可能となる。第２ブレーキＢ２が係合されると、共通キャリヤＣＡが回転停止させられ、第２サンギヤＳ２から入力される電動機ＭＧの駆動力がトルク増幅されて共通リングギヤＲに出力される。

ここで、モータ走行時においてはエンジン８が停止されるが、エンジン停止中はオイルポンプ２４が停止されるため、油圧を発生することが不可能となる。したがって、第１クラッチＣ１〜第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１、および第２ブレーキＢ２に油圧を供給することが不可能となる。これに対して、第２ブレーキＢ２においては、油圧非供給時に係合されるように構成されているため、油圧非供給時において、共通キャリヤＣＡがケース１８に接続されて回転停止させられる。第２ブレーキＢ２は、油圧非供給時において例えばスプリングなどの弾性力によって、相互に介装されている共通キャリヤＣＡ側の摩擦板とケース１８側の摩擦板とが互い押圧されて相対回転不能となるように構成されている。そして、第２ブレーキＢ２の油圧アクチュエータ（油圧シリンダ）に油圧が供給されたとき、その油圧に基づく押圧力を弾性部材の押圧力を相殺するように作用させることで、互いの摩擦板が相対回転可能となる。したがって、油圧が供給されると、共通キャリヤＣＡとケース１８との接続が遮断される。なお、弾性部材は、電動機ＭＧによる走行時や回生時において、共通キャリヤＣＡを回転停止できるだけの押圧力を発生させることができるように設定される。

また、例えばエンジンブレーキ時など出力軸７０側から駆動力が入力される（逆駆動力）とき、電動機ＭＧによる回生制御が実施される。このときもエンジン８が停止されるため、油圧の供給が不可能となるが、第２ブレーキＢ２は上述したように、油圧非供給時に係合されるので、共通キャリヤＣＡが回転停止させられる。したがって、出力軸７０側から入力される駆動力によって電動機ＭＧが回転駆動させられ回生される。このとき、油圧の非供給に伴って、第１クラッチＣ１〜第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１は自動的に解放させられる。これにより、エンジン８と出力軸７０との連結が遮断されるため、エンジン８のフリクショントルク（摩擦力）による回生損失の発生が回避される。なお、回生時においてエンジン８が出力軸７０（駆動輪）と連結されると、エンジン８のフリクショントルクが出力軸７０側から入力される駆動力を相殺する方向に作用するため、電動機ＭＧの回生量が低下する。

上述したように、車両用ハイブリッド駆動装置８０においても前述した車両用ハイブリッド駆動装置１０と同様の構成を自動変速機９２内に備えるので、同様の作用効果が得られる。具体的には、車両用ハイブリッド駆動装置８０において、第２遊星歯車装置８６を遊星歯車装置（本発明の遊星歯車型変速装置に相当）、第１回転要素ＲＥ１（本発明の第１回転要素に相当）を第２サンギヤＳ２、第２回転要素ＲＥ２（本発明の第２回転要素に相当）を共通キャリヤＣＡ（ＣＡ２、ＣＡ３）、第３回転要素ＲＥ３（本発明の第３回転要素に相当）を共通リングギヤＲ（Ｒ２、Ｒ３）と定義し、第１クラッチＣ１〜第３クラッチＣ３をクラッチＣ（本発明のクラッチに相当）、第２ブレーキＢ２をブレーキＢ（本発明のブレーキに相当）と定義すると、前述した車両用ハイブリッド駆動装置１０の基本構成と同様となり、車両用ハイブリッド駆動装置１０と同様の作用効果が得られる。

上述のように、本実施例によれば、車両用ハイブリッド駆動装置８０は、自動変速機９２内において、上述した車両用ハイブリッド駆動装置１０と同様の構成を備えることで、上述した車両用ハイブリッド駆動装置１０と同様の効果を得ることができる。

また、本実施例によれば、自動変速機９２が上記のように構成されることで、前進６段の変速機を達成すると共に、上述したハイブリッド構成を自動変速機９２の一部を利用して設けることで、車両用ハイブリッド駆動装置１０と同様の効果が得られ、且つ、車両用ハイブリッド駆動装置８０の大型化を抑制することができる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例において、自動変速機６８、９２は一例であって、本発明は他の自動変速機においても矛盾のない範囲で自由に適用することができる。

また、前述の実施例において、遊星歯車装置のサンギヤＳが電動機ＭＧに動力伝達可能に連結され、キャリヤＣＡがブレーキＢを介して静止部材１８に選択的に連結され、リングギヤＲが出力軸１４に連結されているが、油圧非供給時において、ブレーキＢが係合されて所定の回転要素が回転停止され、電動機ＭＧのトルクが増幅されて出力される連結構成であれば、本実施例に限定されない。例えば、ダブルピニオン型の遊星歯車装置において、キャリヤが電動機ＭＧに動力伝達可能に連結され、サンギヤがブレーキＢによって油圧非供給時に静止部材１８に連結され、リングギヤが出力軸１４に連結された構成であっても本発明を適用することができる。

また、前述の実施例において、車両用ハイブリッド駆動装置５０、８０は自動変速機６８、９２内にハイブリッド機構が設けられているが、必ずしも自動変速機内に限定されるものではなく、例えば独立して設けられるものであっても構わない。

また、前述の実施例において、ブレーキＢは例えばスプリングの押圧力に基づいて係合されるものであったが、例えばゴム部材などの弾性力を利用するなど、他の方法で押圧力を発生させる構成であっても構わない。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

本発明が適用された車両用ハイブリッド駆動装置の一部である基本的な構成を説明する骨子図である。図１の車両用ハイブリッド駆動装置において、電動機による駆動時における遊星歯車装置の各回転要素の回転速度の相対関係を直線で表すことができる共線図である。図１の車両用ハイブリッド駆動装置の一応用例である車両用ハイブリッド駆動装置の骨子図である。本発明が適用された車両用ハイブリッド駆動装置を説明する骨子図であり、図１および図３の車両用ハイブリッド駆動装置を自動変速機の一部として組み合わせた具体的な一例である。図４の車両用ハイブリッド駆動装置において、各変速段を成立させる際の係合要素を説明する作動表（係合作動表）である。図４の自動変速機の第１変速部および第２変速部の各回転要素の回転速度を直線で表すことができる共線図である。本発明が適用された車両用ハイブリッド駆動装置を説明する骨子図であり、図１および図３の車両用ハイブリッド駆動装置を自動変速機の一部として組み合わせた具体的な他の一例である。図７の車両用ハイブリッド駆動装置において、各変速段を成立させる際の係合要素を説明する作動表（係合作動表）である。

符号の説明

８：エンジン
１０、４０、５０、８０：車両用ハイブリッド駆動装置
１４、７０：出力軸
１６：遊星歯車装置（遊星歯車型変速装置）
１８：静止部材、ケース
２４：オイルポンプ（油圧発生手段）
５８、８２：第１遊星歯車装置
６０、８４：第１変速部
６２、８６：第２遊星歯車装置
６４、８８：第３遊星歯車装置
６６、９０：第２変速部
６８、９２：自動変速機
Ｓ：サンギヤ（第１回転要素）
ＣＡ：キャリヤ、共通キャリヤ（第２回転要素）
Ｒ：リングギヤ、共通リングギヤ（第３回転要素）
Ｓ１：第１サンギヤ
Ｐ１：第１ピニオン
ＣＡ１：第１キャリヤ
Ｒ１：第１リングギヤ
Ｓ２：第２サンギヤ（第２回転要素）
Ｐ２：第２ピニオン
ＣＡ２：第２キャリヤ
Ｒ２：第２リングギヤ
Ｓ３：第３サンギヤ
Ｐ３：第３ピニオン
ＣＡ３：第３キャリヤ
Ｒ３：第３リングギヤ
Ｂ：ブレーキ
Ｃ：クラッチ
Ｃ１：第１クラッチ（クラッチ）
Ｃ２：第２クラッチ（クラッチ）
Ｃ３：第３クラッチ（クラッチ）
Ｃ４：第４クラッチ（クラッチ）
Ｂ１：第１ブレーキ
Ｂ２：第２ブレーキ（ブレーキ）
ＲＥ１：第１回転要素
ＲＥ２：第２回転要素
ＲＥ３：第３回転要素
ＭＧ：電動機

Claims

エンジンおよび電動機を駆動源とする車両用ハイブリッド駆動装置であって、
前記エンジンの駆動力で油圧を発生させる油圧発生手段と、
第１回転要素、第２回転要素、および第３回転要素の３つの回転要素を有する遊星歯車型変速装置とを、有し、
前記第１回転要素は、前記電動機と動力伝達可能に連結されると共に、クラッチを介して前記エンジンと動力伝達可能に連結され、
前記第２回転要素は、ブレーキを介して静止部材と選択的に連結され、
前記第３回転要素は出力軸と動力伝達可能に連結されており、
前記ブレーキは、前記油圧発生手段からの油圧の非供給時において前記第２回転要素と前記静止部材とを接続し、
前記クラッチは、前記油圧の非供給時に前記エンジンと前記第１回転要素との接続を遮断することを特徴とする車両用ハイブリッド駆動装置。
前記遊星歯車型変速装置は、前記第１回転要素に入力される前記電動機の駆動トルクを増幅させて前記第３回転要素から出力するように構成されることを特徴とする請求項１の車両用ハイブリッド駆動装置。
前記遊星歯車型変速装置のサンギヤが前記第１回転要素に対応しており、キャリヤが前記第２回転要素に対応しており、リングギヤが前記第３回転要素に対応していることを特徴とする請求項２の車両用ハイブリッド駆動装置。
前記遊星歯車型変速装置、電動機、クラッチ、およびブレーキは、複数の変速段に変速可能な自動変速機の一部として機能することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つの車両用ハイブリッド駆動装置。
前記自動変速機は、
第１サンギヤ、互いに噛み合う一対の第１ピニオン、該第１ピニオンを自転および公転可能に支持する第１キャリヤ、該一対の第１ピニオンを介して第１サンギヤと噛み合う第１リングギヤを有するダブルピニオン型の第１遊星歯車装置からなる第１変速部と、
第２サンギヤ、第２ピニオン、該第２ピニオンを自転および公転可能に支持する第２キャリヤ、該第２ピニオンを介して第２サンギヤと噛み合う第２リングギヤを有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置、および、第３サンギヤ、互いに噛み合う一対の第３ピニオン、該第３ピニオンを自転および公転可能に支持する第３キャリヤ、該一対の第３ピニオンを介して第３サンギヤと噛み合う第３リングギヤを有するダブルピニオン型の第３遊星歯車装置からなる第２変速部とを、備え、
前記第２変速部は、前記第２遊星歯車装置の第２キャリヤと前記第３遊星歯車装置の第３キャリヤとが一体化されて共通キャリヤを構成する共に、前記第２遊星歯車装置の第２リングギヤと前記第３遊星歯車装置の第３リングギヤとが一体化されて共通リングギヤを構成し、且つ、前記第２ピニオンと前記一対の第３ピニオンの一方とが共通ピニオンを構成するラビニヨ式歯車列として構成され、
前記第１サンギヤは静止部材に常時連結され、前記第１キャリヤは前記エンジンに動力伝達可能に連結され、前記第１リングギヤは前記第１キャリヤの回転に対して減速されて出力され、
前記第２サンギヤは第４クラッチを介して前記第１キャリヤに選択的に連結されると共に、第３クラッチを介して前記第１リングギヤに選択的に連結され、且つ、第１ブレーキを介して静止部材に選択的に連結され、前記第３サンギヤは第１クラッチを介して前記第１リングギヤに選択的に連結され、前記共通キャリヤは第２クラッチを介して前記エンジンに動力伝達可能に連結されると共に、第２ブレーキを介して前記静止部材に選択的に連結され、前記共通リングギヤは出力軸に連結され、
前記電動機が前記第２サンギヤに動力伝達可能に連結されており、
前記第１回転要素が前記第２サンギヤに対応し、前記第２回転要素が前記共通キャリヤに対応し、前記第３回転要素が前記共通リングギヤに対応し、前記第１クラッチ乃至第４クラッチのいずれかが前記クラッチに対応し、前記第２ブレーキが前記ブレーキに対応していることを特徴とする請求項４の車両用ハイブリッド駆動装置。
前記自動変速機は、
第１サンギヤ、第１ピニオン、該第１ピニオンを自転および公転可能に支持する第１キャリヤ、該第１ピニオンを介して第１サンギヤと噛み合う第１リングギヤを有するシングルピニオン型の第１遊星歯車装置からなる第１変速部と、
第２サンギヤ、第２ピニオン、該第２ピニオンを自転および公転可能に支持する第２キャリヤ、該第２ピニオンを介して第２サンギヤと噛み合う第２リングギヤを有するシングルピニオン型の第２遊星歯車装置、および、第３サンギヤ、互いに噛み合う一対の第３ピニオン、該第３ピニオンを自転および公転可能に支持する第３キャリヤ、該一対の第３ピニオンを介して第３サンギヤと噛み合う第３リングギヤを有するダブルピニオン型の第３遊星歯車装置からなる第２変速部とを、備え、
前記第２変速部は、前記第２遊星歯車装置の第２キャリヤと前記第３遊星歯車装置の第３キャリヤとが一体化されて共通キャリヤを構成する共に、前記第２遊星歯車装置の第２リングギヤと前記第３遊星歯車装置の第３リングギヤとが一体化されて共通リングギヤを構成し、且つ、前記第２ピニオンと前記一対の第３ピニオンの一方とが共通ピニオンを構成するラビニヨ式歯車列として構成され、
前記第１サンギヤは静止部材に常時連結され、前記第１リングギヤは前記エンジンに動力伝達可能に連結され、前記第１キャリヤは前記リングギヤの回転に対して減速されて出力され、
前記第２サンギヤは第３クラッチを介して前記第１キャリヤに選択的に連結されると共に、第１ブレーキを介して静止部材に選択的に連結され、前記第３サンギヤは第１クラッチを介して前記第１キャリヤに選択的に連結され、前記共通キャリヤは第２クラッチを介して前記エンジンに動力伝達可能に連結されると共に、第２ブレーキを介して前記静止部材に選択的に連結され、前記共通リングギヤは出力軸に連結され、
前記電動機が前記第２サンギヤに動力伝達可能に連結されており、
前記第１回転要素が前記第２サンギヤに対応し、前記第２回転要素が前記共通キャリヤに対応し、前記第３回転要素が前記共通リングギヤに対応し、前記第１クラッチ乃至第３クラッチのいずれかが前記クラッチに対応し、前記第２ブレーキが前記ブレーキに対応していることを特徴とする請求項４の車両用ハイブリッド駆動装置。