JP5083631B2 - Hybrid drive device - Google Patents

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Description

本発明は、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、第一回転電機と、第二回転電機と、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 drivingly connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a differential gear device.

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、第一回転電機と、第二回転電機と、差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置として、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。このハイブリッド駆動装置は、4つの回転要素を有する差動歯車装置を用い、エンジン、出力部材としての駆動軸、及びエンジントルクの反力受けとなるいずれか一方の回転電機を、それぞれ異なる回転要素に駆動連結し、当該一方の回転電機のトルクを反力としてエンジンのトルクを駆動軸に伝達する構成となっている。この際、反力受けとならない他方の回転電機は、差動歯車装置のいずれかの回転要素に駆動連結され、基本的にはエンジンのトルクを補助する機能を果たす。そして、このハイブリッド駆動装置は、反力受けとなる回転電機の回転速度を変化させることにより、エンジンの回転速度を無段階に変速して出力部材に伝達する。また、このハイブリッド駆動装置は、2つの回転電機が駆動連結される回転要素を切り替えることにより、エンジンのトルクが駆動軸に伝達される際のトルク変換比が異なる複数のモードを切り替えることができるように構成されている。   As a hybrid drive device including an input member that is drive-coupled to an engine, an output member that is drive-coupled to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a differential gear device, for example, The device described in Patent Document 1 is already known. This hybrid drive device uses a differential gear device having four rotating elements, and the engine, the drive shaft as the output member, and any one rotating electric machine that receives the reaction force of the engine torque are set to different rotating elements. It is configured to drive-couple and transmit the engine torque to the drive shaft using the torque of the one rotating electrical machine as a reaction force. At this time, the other rotating electrical machine that does not receive the reaction force is drivingly connected to one of the rotating elements of the differential gear device, and basically fulfills the function of assisting the engine torque. The hybrid drive device changes the rotational speed of the engine steplessly and transmits it to the output member by changing the rotational speed of the rotating electrical machine that receives the reaction force. In addition, the hybrid drive device can switch between a plurality of modes having different torque conversion ratios when the torque of the engine is transmitted to the drive shaft by switching the rotating element in which the two rotating electrical machines are drivingly connected. It is configured.

より具体的には、このハイブリッド駆動装置では、差動歯車装置は回転速度の順に第一回転要素、第二回転要素、第三回転要素、及び第四回転要素の4つの回転要素を備えており、第一モードでは第一回転要素に第一回転電機、第二回転要素にエンジン、第三回転要素に駆動軸及び第二回転電機が駆動連結される。この第一モードでは、第一回転電機が反力受けとなり、エンジンからのトルクが減衰されて駆動軸に伝達される。この際、第二回転電機は、駆動軸と一体回転するように駆動連結された状態でエンジントルクの補助を行う。第一モードは、低速時のモードとされている。第二モードでは、第一回転要素に第一回転電機、第二回転要素にエンジン、第三回転要素に駆動軸、第四回転要素に第二回転電機が駆動連結される。この第二モードでも、第一回転電機が反力受けとなり、エンジンからのトルクが減衰されて駆動軸に伝達される。但し、第二モードでは、第二回転電機は、駆動軸とは異なる回転要素に駆動連結されており、第一回転電機のトルクを反力として増幅したトルクを駆動軸に伝達する状態でエンジントルクの補助を行う。第二モードは、中速時のモードとされている。第三モードでは、第二回転要素にエンジン及び第一回転電機、第三回転要素に駆動軸、第四回転要素に第二回転電機が駆動連結される。この第三モードでは、第二回転電機が反力受けとなり、エンジンからのトルクが増幅されて駆動軸に伝達される。この際、第一回転電機は、エンジンと一体回転するように駆動連結された状態でエンジントルクの補助を行う。第三モードは、高速時のモードとされている。   More specifically, in this hybrid drive device, the differential gear device includes four rotating elements of a first rotating element, a second rotating element, a third rotating element, and a fourth rotating element in the order of rotational speed. In the first mode, the first rotating electrical machine is drivingly connected to the first rotating electrical machine, the second rotating element is engine, and the third rotating element is drivingly connected to the drive shaft and the second rotating electrical machine. In this first mode, the first rotating electrical machine receives a reaction force, and the torque from the engine is attenuated and transmitted to the drive shaft. At this time, the second rotating electrical machine assists the engine torque in a state where the second rotating electrical machine is drivingly connected so as to rotate integrally with the drive shaft. The first mode is a mode at low speed. In the second mode, the first rotating electrical machine is drivingly connected to the first rotating element, the second rotating element is the engine, the driving shaft is connected to the third rotating element, and the second rotating electrical machine is connected to the fourth rotating element. Even in the second mode, the first rotating electrical machine receives a reaction force, and the torque from the engine is attenuated and transmitted to the drive shaft. However, in the second mode, the second rotating electrical machine is drivingly connected to a rotating element different from the drive shaft, and the engine torque is transmitted in a state where the torque amplified by using the torque of the first rotating electrical machine as a reaction force is transmitted to the drive shaft. To assist. The second mode is a medium speed mode. In the third mode, the engine and the first rotating electric machine are connected to the second rotating element, the drive shaft is connected to the third rotating element, and the second rotating electric machine is drive connected to the fourth rotating element. In the third mode, the second rotating electrical machine receives a reaction force, and torque from the engine is amplified and transmitted to the drive shaft. At this time, the first rotating electrical machine assists the engine torque in a state where the first rotating electrical machine is drivingly connected so as to rotate integrally with the engine. The third mode is a mode at high speed.

特開2005−297590号公報(段落0054〜0064、図8〜11)JP 2005-297590 A (paragraphs 0054-0064, FIGS. 8-11)

上記のハイブリッド駆動装置では、第一モード及び第二モードにおいて反力受けとなる第一回転電機は、特に駆動軸の回転速度が低い低速時に回転速度が高くなる。また、第三モードにおいて反力受けとなる第二回転電機は、駆動軸の回転速度が高い高速時に、駆動軸よりも高回転の非常に高い回転速度となる。このように、上記のハイブリッド駆動装置では、反力受けとなる回転電機の回転速度の絶対値が大きくなりがちであるため、当該反力受けとなる回転電機を駆動するためにエンジンの仕事を電力に変換する割合を高くする必要がある。従って、電力変換による損失が拡大し易く、ハイブリッド駆動装置のエネルギー効率を高めることが困難であるという問題がある。   In the hybrid drive device described above, the first rotating electric machine that receives a reaction force in the first mode and the second mode has a high rotational speed especially when the rotational speed of the drive shaft is low. In addition, the second rotating electrical machine that receives the reaction force in the third mode has a very high rotational speed that is higher than that of the drive shaft when the rotational speed of the drive shaft is high. As described above, in the hybrid drive device described above, the absolute value of the rotational speed of the rotating electrical machine that is the reaction force receiver tends to be large. It is necessary to increase the rate of conversion to. Therefore, there is a problem that loss due to power conversion is likely to increase and it is difficult to increase the energy efficiency of the hybrid drive device.

また、上記のハイブリッド駆動装置では、第二モード及び第三モードにおいて、第一回転電機及び第二回転電機の双方が駆動軸とは異なる回転要素に駆動連結された状態となる。このため、車両が減速するためにエンジンを停止して回生制動を行う際には、第一回転電機と第二回転電機の双方が出力するトルクの均衡を保ちながら回生(発電)を行い、適切な減速度で駆動軸の回転速度を低下させるように適切に制御を行う必要がある。しかしながら、このような制御を適切に行うことは難しく、回生制動時に出力部材に伝達される駆動力の状態が不連続となることや回生効率の低下等の問題が生じる可能性がある。   In the above hybrid drive device, in the second mode and the third mode, both the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine are drivingly connected to a rotating element different from the drive shaft. For this reason, when regenerative braking is performed with the engine stopped in order to decelerate the vehicle, regeneration (power generation) is performed while maintaining the balance of torque output by both the first rotating electrical machine and the second rotating electrical machine. It is necessary to appropriately control so as to reduce the rotational speed of the drive shaft with a small deceleration. However, it is difficult to appropriately perform such control, and problems such as a discontinuity in the state of the driving force transmitted to the output member during regenerative braking and a decrease in regenerative efficiency may occur.

更に、上記のハイブリッド駆動装置では、モード切替時に、駆動連結される回転要素が切り替わるいずれか一方の回転電機について、回転速度を変化させて別の回転要素に駆動連結させるようにクラッチを係合させる必要がある。そのため、モード切替後に当該回転電機が係合する回転要素に対して回転速度が異なる状態で当該回転電機を駆動連結すると、当該駆動連結を実現するためのクラッチに係合ショックが発生することになる。一方、モード切替前に駆動連結されていた回転要素から当該回転電機を分離し、モード切替後に駆動連結される回転要素に回転速度を合わせてから駆動連結すると、当該駆動連結を実現するためのクラッチにおける係合ショックは発生しないが、当該回転電機がいずれの回転要素にも駆動連結されていない状態が生じ、駆動軸に伝達される駆動力が途切れることになる。そのため、いずれにしても、上記のハイブリッド駆動装置では、モード切替時に出力部材に伝達される駆動力の状態が不連続となる。   Further, in the above hybrid drive device, at the time of mode switching, the clutch is engaged so that the rotation speed of any one of the rotating electrical machines in which the drive-connected rotary element is switched is changed to drive-connect to another rotary element. There is a need. For this reason, when the rotating electrical machine is drive-coupled in a state where the rotational speed is different from that of the rotating element with which the rotating electrical machine is engaged after the mode switching, an engagement shock is generated in the clutch for realizing the drive connection. . On the other hand, when the rotating electrical machine is separated from the rotating elements that are drivingly connected before the mode switching, and the driving elements are connected after the rotational speed is adjusted to the rotating elements that are drivingly connected after the mode switching, the clutch for realizing the driving connection However, there is a state in which the rotating electrical machine is not drivingly connected to any rotating element, and the driving force transmitted to the driving shaft is interrupted. Therefore, in any case, in the above hybrid drive device, the state of the driving force transmitted to the output member at the time of mode switching becomes discontinuous.

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、エンジンのトルクに対する反力受けとなる一方の回転電機の回転速度の絶対値が大きくなることを抑制しつつ幅広い速度域で出力部材を駆動可能とするように複数のモードを切り替え可能に備え、更にはこれらの複数のモードのいずれにおいても回転電機が出力部材に駆動連結された状態となり回生制動を適切に行うことが可能な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 problems, and its object is to provide a wide speed range while suppressing an increase in the absolute value of the rotational speed of one rotating electrical machine that receives a reaction force against engine torque. It is possible to switch between a plurality of modes so that the output member can be driven, and in any of the plurality of modes, the rotating electrical machine can be driven and connected to the output member to appropriately perform regenerative braking. The object is to provide a possible hybrid drive.

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、第一回転電機と、第二回転電機と、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、前記第二回転電機が前記差動歯車装置を介さずに前記出力部材に駆動連結され、前記差動歯車装置が備える少なくとも3つの回転要素に対する、前記入力部材、前記出力部材、及び前記第一回転電機の駆動連結関係に関して、回転速度の順が、前記第一回転電機に駆動連結された第一回転電機連結要素、前記出力部材に駆動連結された出力回転要素、前記入力部材に駆動連結された入力回転要素の順となるように駆動連結して前記入力回転要素に伝達される前記入力部材のトルクである入力トルクに対して増幅された中間出力トルクを前記出力回転要素に伝達するトルクコンバータモードであって、前記出力回転要素に伝達された前記中間出力トルクを所定の基準トルク変換比で前記出力部材に伝達する第一トルクコンバータモードと、前記駆動連結関係に関して、回転速度の順が、前記第一回転電機連結要素、前記入力回転要素、前記出力回転要素の順となるように駆動連結して前記入力トルクに対して減衰された中間出力トルクを前記出力回転要素に伝達するトルクスプリットモードであって、前記出力回転要素に伝達された前記中間出力トルクを前記基準トルク変換比で前記出力部材に伝達する第一トルクスプリットモードと、前記トルクスプリットモードであって前記第一トルクコンバータモードよりも前記入力トルクを増幅して前記出力部材に伝達する第二トルクスプリットモード、及び前記トルクコンバータモードであって前記第一トルクスプリットモードよりも前記入力トルクを減衰して前記出力部材に伝達する第二トルクコンバータモード、の少なくとも一方と、を前記入力トルクが前記出力部材に伝達されるまでの総トルク変換比の順に切り替え可能に備え、前記トルクコンバータモードでは、前記入力回転要素の回転速度を一定とした場合において前記出力回転要素の回転速度の変化する方向と前記第一回転電機連結要素の回転速度の変化する方向とが同一方向であり、前記トルクスプリットモードでは、前記入力回転要素の回転速度を一定とした場合において前記出力回転要素の回転速度の変化する方向と前記第一回転電機連結要素の回転速度の変化する方向とが反対方向である点にある。 To achieve the above object, according to the present invention, an input member that is drivingly connected to an engine, an output member that is drivingly connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, a differential gear device, The characteristic configuration of the hybrid drive device comprising: the second rotary electric machine is drivingly connected to the output member without the differential gear device, and the input to at least three rotary elements provided in the differential gear device Regarding the drive connection relationship of the member, the output member, and the first rotating electrical machine, the order of the rotation speed is the first rotating electrical machine connecting element that is drivingly connected to the first rotating electrical machine, and the output that is drivingly connected to the output member. An intermediate output amplified with respect to the input torque, which is the torque of the input member transmitted to the input rotating element after drivingly connected in the order of the rotating element and the input rotating element drivingly connected to the input member. A torque converter mode for transmitting torque to the output rotation element, wherein the intermediate output torque transmitted to the output rotation element is transmitted to the output member at a predetermined reference torque conversion ratio; and Regarding the drive connection relationship, the intermediate output torque attenuated with respect to the input torque by drive connection so that the rotation speed is in the order of the first rotating electrical machine connection element, the input rotation element, and the output rotation element. A first torque split mode for transmitting the intermediate output torque transmitted to the output rotation element to the output member at the reference torque conversion ratio; and the torque split mode. Mode, the input torque is amplified and transmitted to the output member in comparison with the first torque converter mode. At least one of a two-torque split mode and a second torque converter mode in which the input torque is attenuated and transmitted to the output member as compared with the first torque split mode. In the torque converter mode, when the rotational speed of the input rotational element is constant, the direction in which the rotational speed of the output rotational element changes is provided so as to be switchable in order of the total torque conversion ratio until it is transmitted to the output member. And the direction in which the rotation speed of the first rotating electrical machine connecting element changes is the same direction, and in the torque split mode, when the rotation speed of the input rotation element is constant, the change in the rotation speed of the output rotation element And the direction in which the rotation speed of the first rotating electrical machine connecting element changes is the opposite direction It is in.

なお、本願において「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。   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 the two This 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.

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。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、各差動歯車機構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。本願において「トルク変換比」は、入力側の回転要素に伝達されたトルクが出力側の回転要素に伝達された際に変換されるトルクの比であり、ここでは、出力側の回転要素に伝達されたトルクを入力側の回転要素に伝達されたトルクにより除算した値とする。また、「トルク変換比の順」は、トルク変換比が大きい側から小さい側へ向かう順又はトルク変換比が小さい側から大きい側へ向かう順である。   In the present application, the “rotary electric machine” is used as a concept including any of a motor (electric motor), a generator (generator), and a motor / generator functioning as both a motor and a generator as necessary. 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 either depending on the rotational state of each differential gear mechanism. In either case, the order of the rotating elements does not change. In the present application, the “torque conversion ratio” is a ratio of torque that is converted when torque transmitted to the input-side rotating element is transmitted to the output-side rotating element. Here, it is transmitted to the output-side rotating element. The obtained torque is divided by the torque transmitted to the rotating element on the input side. The “order of torque conversion ratio” is the order from the side where the torque conversion ratio is large to the small side or the order from the side where the torque conversion ratio is small to the large side.

この特徴構成によれば、ハイブリッド駆動装置は、4つ以上のモードを備える場合には、総トルク変換比の順に、第二トルクスプリットモード、第一トルクコンバータモード、第一トルクスプリットモード、第二トルクコンバータモードの4つのモードを切り替え可能に備えることになる。また、ハイブリッド駆動装置は、3つのモードを備える場合には、総トルク変換比の順に、第二トルクスプリットモード、第一トルクコンバータモード、第一トルクスプリットモードの3つのモードを切り替え可能に備え、或いは、第一トルクコンバータモード、第一トルクスプリットモード、第二トルクコンバータモードの3つのモードを切り替え可能に備えることになる。   According to this characteristic configuration, when the hybrid drive device has four or more modes, the second torque split mode, the first torque converter mode, the first torque split mode, the second torque split mode are arranged in the order of the total torque conversion ratio. The four modes of the torque converter mode are provided so as to be switchable. In addition, when the hybrid drive device includes three modes, the hybrid drive device includes a switchable mode between the second torque split mode, the first torque converter mode, and the first torque split mode in the order of the total torque conversion ratio. Alternatively, the first torque converter mode, the first torque split mode, and the second torque converter mode can be switched.

ところで、第一及び第二のトルクスプリットモードでは、入力トルクに対する反力受けとなる第一回転電機は負方向のトルクを出力する状態となり、第一回転電機の回転速度は出力部材の回転速度の上昇に伴って低下する。一方、第一及び第二のトルクコンバータモードでは、入力トルクに対する反力受けとなる第一回転電機は正方向のトルクを出力する状態となり、第一回転電機の回転速度は出力部材の回転速度の上昇に伴って上昇する。そのため、出力部材の回転速度の上昇に伴って総トルク変換比の順にモードを切り替えると、第一回転電機の回転速度は上昇と下降を交互に行うことになる。これにより、反力受けとなる第一回転電機の回転速度の変化する方向が複数のモード間にわたって同じである場合に比べて第一回転電機の回転速度の絶対値が大きくなることを抑制することができる。従って、幅広い回転速度域で出力部材を駆動可能としつつ、入力部材(エンジン)の仕事を電力に変換する際の損失を少なく抑え、ハイブリッド駆動装置のエネルギー効率を高めることが可能となる。   By the way, in the first and second torque split modes, the first rotating electrical machine that receives a reaction force against the input torque is in a state of outputting a negative torque, and the rotational speed of the first rotating electrical machine is equal to the rotational speed of the output member. Decreases with increasing. On the other hand, in the first and second torque converter modes, the first rotating electrical machine that receives a reaction force against the input torque is in a state of outputting a positive torque, and the rotational speed of the first rotating electrical machine is equal to the rotational speed of the output member. It rises as it rises. Therefore, when the mode is switched in the order of the total torque conversion ratio as the rotational speed of the output member increases, the rotational speed of the first rotating electrical machine alternately increases and decreases. As a result, the absolute value of the rotational speed of the first rotating electrical machine is suppressed from increasing compared to the case where the direction in which the rotational speed of the first rotating electrical machine serving as the reaction force changes is the same across the plurality of modes. Can do. Accordingly, it is possible to drive the output member in a wide range of rotation speeds, while suppressing a loss when converting the work of the input member (engine) into electric power, and improving the energy efficiency of the hybrid drive device.

また、この特徴構成によれば、第二回転電機が差動歯車装置を介さずに出力部材に駆動連結された状態とされているため、差動歯車装置の各回転要素に対する入力部材、出力部材、及び第一回転電機の駆動連結関係を切り替えて異なるモードに移行した場合にも第二回転電機が差動歯車装置を介さずに出力部材に駆動連結された状態が維持される。従って、いずれのモードにおいても出力部材に駆動連結された第二回転電機により回生制動を行うことができるので、第一回転電機とのトルクの均衡を保つ等の複雑な制御が不要となるとともに、出力部材からの駆動力を直接的に第二回転電機に伝達して効率的に回生を行うことができる。   Further, according to this characteristic configuration, since the second rotating electrical machine is driven and connected to the output member without passing through the differential gear device, the input member and the output member for each rotating element of the differential gear device. Even when the drive connection relationship of the first rotating electrical machine is switched to a different mode, the state in which the second rotating electrical machine is drive-connected to the output member without the differential gear device is maintained. Therefore, in any mode, since the regenerative braking can be performed by the second rotating electrical machine that is drivingly connected to the output member, complicated control such as maintaining the balance of torque with the first rotating electrical machine becomes unnecessary, The driving force from the output member can be directly transmitted to the second rotating electrical machine to efficiently regenerate.

上記のとおり、本願の特徴構成によれば、出力部材の回転速度の上昇に伴って総トルク変換比の順にモードを切り替えた際に、第一回転電機の回転速度は上昇と下降を交互に行う。従って、前記複数のモードの全てが、前記総トルク変換比の順で隣接する他のモードとの切替点までの間に、前記第一回転電機の回転速度がゼロとなる点を通過する構成とすることが可能である。   As described above, according to the characteristic configuration of the present application, when the mode is switched in the order of the total torque conversion ratio as the rotational speed of the output member increases, the rotational speed of the first rotating electrical machine alternately increases and decreases. . Therefore, all of the plurality of modes pass through a point at which the rotational speed of the first rotating electrical machine becomes zero until the switching point with another mode adjacent in the order of the total torque conversion ratio. Is possible.

そして、このように構成すれば、複数のモードの全てに、入力部材(エンジン)の仕事が電力に変換されない、すなわち電気変換が行われない点を有することになるとともに、反力受けとなる第一回転電機の回転速度の絶対値も更に低く抑えることが可能となる。従って、入力部材(エンジン)の仕事を電力に変換する際の損失を少なく抑え、ハイブリッド駆動装置のエネルギー効率を高めることが可能となる。   And if comprised in this way, it will have the point by which the work of an input member (engine) is not converted into electric power in all of a plurality of modes, ie, electrical conversion is not performed, and it is the reaction force receiving first. It is also possible to keep the absolute value of the rotational speed of the single rotating electrical machine even lower. Therefore, it is possible to reduce the loss when converting the work of the input member (engine) into electric power and to increase the energy efficiency of the hybrid drive device.

また、前記第一回転電機は、前記第一トルクコンバータモード及び前記第二トルクコンバータモードでは、前記入力トルクに対する反力として正方向のトルクを出力し、前記第一トルクスプリットモード及び前記第二トルクスプリットモードでは、前記入力トルクに対する反力として負方向のトルクを出力する構成とすると好適である。   In the first torque converter mode and the second torque converter mode, the first rotating electrical machine outputs a positive torque as a reaction force against the input torque, and the first torque split mode and the second torque. In the split mode, it is preferable that a torque in the negative direction is output as a reaction force against the input torque.

この構成によれば、いずれのモードにおいても、入力回転要素に伝達される入力部材のトルクである入力トルクを、出力部材に駆動連結された出力回転要素に適切に伝達することができる。そして、各モードに応じた方向に出力される第一回転電機のトルクを反力として入力部材(エンジン)のトルクを出力部材に伝達しつつ、第一回転電機の回転速度を変化させることにより入力部材の回転速度を無段階に変速して出力部材に伝達する、いわゆる電気的無段変速を適切に実現することができる。   According to this configuration, in any mode, the input torque that is the torque of the input member transmitted to the input rotation element can be appropriately transmitted to the output rotation element that is drivingly connected to the output member. Then, the torque of the first rotating electrical machine output in the direction corresponding to each mode is used as a reaction force to transmit the torque of the input member (engine) to the output member while changing the rotational speed of the first rotating electrical machine. A so-called electric continuously variable transmission in which the rotation speed of the member is continuously variable and transmitted to the output member can be appropriately realized.

また、前記総トルク変換比の順で隣接する2つのモード間のトルク変換比のステップが、他のモード間のトルク変換比のステップと略均等となるように設定されていると好適である。ここで、トルク変換比のステップとは、隣接する2つのモード間で切り替わるトルク変換比の倍率に相当する。   Further, it is preferable that the step of torque conversion ratio between two modes adjacent in the order of the total torque conversion ratio is set to be substantially equal to the step of torque conversion ratio between other modes. Here, the step of the torque conversion ratio corresponds to a magnification of the torque conversion ratio that is switched between two adjacent modes.

この構成によれば、3つ以上のモードを切り替え可能に備える本願の構成において、異なるモード間での出力部材に伝達される駆動力の変化の程度を適切なものとすることができる。よって、幅広い出力部材の回転速度域にわたって適切な駆動力を出力可能な構成とすることができる。   According to this configuration, in the configuration of the present application provided with three or more modes that can be switched, the degree of change in driving force transmitted to the output member between different modes can be made appropriate. Therefore, it can be set as the structure which can output an appropriate driving force over the rotation speed range of a wide output member.

また、前記差動歯車装置は、前記トルクコンバータモードと前記トルクスプリットモードとの切り替えを行う基本モード切替用の第一差動歯車装置であり、この第一差動歯車装置の他に、前記出力回転要素に伝達された前記中間出力トルクを増幅又は減衰して前記出力部材に伝達するトルク増減用の第二差動歯車装置を備えると好適である。   The differential gear device is a first differential gear device for basic mode switching that switches between the torque converter mode and the torque split mode. In addition to the first differential gear device, the output It is preferable that a second differential gear device for increasing or decreasing the torque that amplifies or attenuates the intermediate output torque transmitted to the rotating element and transmits the amplified output torque to the output member is provided.

この構成によれば、第一差動歯車装置により、トルクコンバータモードを実現するための駆動連結関係とトルクスプリットモードを実現するための駆動連結関係とを切り替えて基本的なモード切替を行い、各モードに応じて出力回転要素に中間出力トルクを伝達することができる。そして、第二差動歯車装置により、当該出力回転要素に伝達された中間出力トルクを増幅又は減衰して出力部材に伝達する構成とすることができる。従って、これらの第一差動歯車装置及び第二差動歯車装置の2つの差動歯車装置の組み合わせにより、第一トルクコンバータモード、第一トルクスプリットモード、第二トルクコンバータモード、第二トルクスプリットモードの4つのモードの中で少なくとも3つのモードを備えるハイブリッド駆動装置を適切に構成することができる。   According to this configuration, the first differential gear device performs basic mode switching by switching between the drive connection relationship for realizing the torque converter mode and the drive connection relationship for realizing the torque split mode, An intermediate output torque can be transmitted to the output rotation element according to the mode. And it can be set as the structure which amplifies or attenuate | damps the intermediate | middle output torque transmitted to the said output rotation element by a 2nd differential gear apparatus, and transmits to an output member. Therefore, the first torque converter mode, the first torque split mode, the second torque converter mode, and the second torque split can be obtained by combining the two differential gear devices of the first differential gear device and the second differential gear device. A hybrid drive device having at least three of the four modes can be appropriately configured.

また、このような第一差動歯車装置及び第二差動歯車装置を備える構成において、前記第一差動歯車装置において、前記トルクコンバータモードを実現した状態で前記入力トルクが前記出力回転要素に伝達される際のトルク変換比を第一増幅比とし、前記トルクスプリットモードを実現した状態で前記入力トルクが前記出力回転要素に伝達される際のトルク変換比を第一減衰比とするとともに、前記第二差動歯車装置において、前記出力回転要素に伝達された中間出力トルクが増幅されて前記出力部材に伝達される際のトルク変換比を第二増幅比とし、前記出力回転要素に伝達された中間出力トルクが減衰されて前記出力部材に伝達される際のトルク変換比を第二減衰比とした場合に、前記第一減衰比に前記第二増幅比を乗算して得られるトルク変換比が、前記第一増幅比よりもトルク増幅側の値となり、前記第一増幅比に前記第二減衰比を乗算して得られるトルク変換比が、前記第一減衰比よりもトルク減衰側の値となるように設定されていると好適である。   Further, in the configuration including the first differential gear device and the second differential gear device, the input torque is applied to the output rotation element in the first differential gear device in a state where the torque converter mode is realized. The torque conversion ratio when transmitted is the first amplification ratio, and the torque conversion ratio when the input torque is transmitted to the output rotation element in the state where the torque split mode is realized is the first damping ratio, In the second differential gear device, a torque conversion ratio when the intermediate output torque transmitted to the output rotation element is amplified and transmitted to the output member is defined as a second amplification ratio, and is transmitted to the output rotation element. When the torque conversion ratio when the intermediate output torque is attenuated and transmitted to the output member is the second damping ratio, the first damping ratio is multiplied by the second amplification ratio. The torque conversion ratio becomes a value on the torque amplification side with respect to the first amplification ratio, and the torque conversion ratio obtained by multiplying the first amplification ratio by the second damping ratio is a torque attenuation than the first damping ratio. It is preferable that the value is set to be a side value.

この構成によれば、上記のように基本モード切替用の第一差動歯車装置とトルク増減用の第二差動歯車装置を備える場合において、第二トルクスプリットモードが第一トルクコンバータモードよりも入力トルクを増幅して出力部材に伝達するモードとなり、第二トルクコンバータモードが第一トルクスプリットモードよりも入力トルクを減衰して出力部材に伝達するモードとなるように、適切に各差動歯車装置を設定することができる。   According to this configuration, when the first differential gear device for basic mode switching and the second differential gear device for torque increase / decrease are provided as described above, the second torque split mode is more than the first torque converter mode. Each differential gear is appropriately set so that the input torque is amplified and transmitted to the output member, and the second torque converter mode is set to a mode in which the input torque is attenuated and transmitted to the output member than the first torque split mode. The device can be set up.

また、前記第一差動歯車装置は、回転速度の順に、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備え、前記第一回転要素が前記第一回転電機に駆動連結された前記第一回転電機連結要素であり、前記第三回転要素が前記入力部材に駆動連結された前記入力回転要素であり、前記第二回転要素及び前記第四回転要素のいずれか一方が選択的に前記出力部材に駆動連結される前記出力回転要素となるように構成されていると好適である。   The first differential gear device includes a first rotating element, a second rotating element, a third rotating element, and a fourth rotating element in order of rotational speed, and the first rotating element is the first rotating electric machine. The first rotating electric machine connecting element that is drivingly connected to the input member, the third rotating element is the input rotating element that is drivingly connected to the input member, and one of the second rotating element and the fourth rotating element It is preferable that one of the output rotation elements is selectively connected to the output member.

この構成によれば、第一差動歯車装置の第二回転要素が出力部材に駆動連結されて出力回転要素となった状態でトルクコンバータモードが実現され、第一差動歯車装置の第四回転要素が出力部材に駆動連結されて出力回転要素となった状態でトルクスプリットモードが実現される。従って、第一差動歯車装置を用いて当該第一差動歯車装置の各回転要素に対する入力部材、出力部材、及び第一回転電機の駆動連結関係を切り替えてトルクコンバータモードとトルクスプリットモードという基本モードの切替を行い、各モードに応じた中間出力トルクを各モードでの出力回転要素に伝達することができる。   According to this configuration, the torque converter mode is realized in a state where the second rotating element of the first differential gear device is drivingly connected to the output member to become the output rotating element, and the fourth rotation of the first differential gear device is achieved. The torque split mode is realized in a state where the element is drivingly connected to the output member to become an output rotation element. Therefore, the first differential gear device is used to switch the drive connection relationship between the input member, the output member, and the first rotating electrical machine for each rotating element of the first differential gear device, and the basics of the torque converter mode and the torque split mode. The mode can be switched, and an intermediate output torque corresponding to each mode can be transmitted to the output rotation element in each mode.

また、上記の第一差動歯車装置の構成において、前記第二差動歯車装置は、回転速度の順に、第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素を備え、前記第二差動歯車装置の第一回転要素はブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、前記第二差動歯車装置の第三回転要素は第一クラッチを介して前記第一差動歯車装置の第四回転要素に選択的に駆動連結されるとともに第二クラッチを介して前記出力部材に選択的に駆動連結され、前記第二差動歯車装置の第二回転要素は第三クラッチを介して前記第一差動歯車装置の第二回転要素に選択的に駆動連結されるとともに第四クラッチを介して前記出力部材に選択的に駆動連結されるように構成されていると好適である。   Further, in the configuration of the first differential gear device, the second differential gear device includes a first rotating element, a second rotating element, and a third rotating element in order of rotational speed, The first rotating element of the dynamic gear device is selectively fixed to a non-rotating member by a brake, and the third rotating element of the second differential gear device is a fourth of the first differential gear device via a first clutch. The rotary element is selectively driven and connected to the output member via a second clutch, and the second rotary element of the second differential gear device is connected to the first via a third clutch. It is preferable that the differential gear device is configured to be selectively driven and connected to the second rotating element and selectively connected to the output member via the fourth clutch.

この構成によれば、第一トルクコンバータモード、第一トルクスプリットモード、第二トルクスプリットモード、第二トルクコンバータモードの4つのモードを切り替え可能に備えることができる。すなわち、第一クラッチ、第三クラッチ、及び第四クラッチの係合状態で、入力トルクに対して増幅されて出力回転要素に伝達される中間出力トルクをそのまま出力部材に伝達することができ、これにより第一トルクコンバータモードを実現できる。また、第一クラッチ、第二クラッチ、及び第三クラッチの係合状態で、入力トルクに対して減衰されて出力回転要素に伝達される中間出力トルクをそのまま出力部材に伝達することができ、これにより第一トルクスプリットモードを実現できる。更に、第一クラッチ、第四クラッチ、及びブレーキの係合状態で、入力トルクに対して減衰されて出力回転要素に伝達される中間出力トルクを増幅して出力部材に伝達することができ、これにより第二トルクスプリットモードを実現できる。また、第二クラッチ、第三クラッチ、及びブレーキの係合状態で、入力トルクに対して増幅されて出力回転要素に伝達される中間出力トルクを減衰して出力部材に伝達することができ、これにより第二トルクコンバータモードを実現できる。   According to this configuration, four modes of the first torque converter mode, the first torque split mode, the second torque split mode, and the second torque converter mode can be switched. That is, when the first clutch, the third clutch, and the fourth clutch are engaged, the intermediate output torque that is amplified with respect to the input torque and transmitted to the output rotating element can be transmitted to the output member as it is. Thus, the first torque converter mode can be realized. Further, in the engaged state of the first clutch, the second clutch, and the third clutch, the intermediate output torque attenuated with respect to the input torque and transmitted to the output rotating element can be transmitted to the output member as it is. Thus, the first torque split mode can be realized. Furthermore, the intermediate output torque attenuated with respect to the input torque and transmitted to the output rotating element in the engaged state of the first clutch, the fourth clutch, and the brake can be amplified and transmitted to the output member. Thus, the second torque split mode can be realized. Further, in the engaged state of the second clutch, the third clutch, and the brake, the intermediate output torque that is amplified with respect to the input torque and transmitted to the output rotating element can be attenuated and transmitted to the output member. Thus, the second torque converter mode can be realized.

また、この構成によれば、4つのクラッチ及び1つのブレーキの係合状態を切り替えてモードを切り替える際に、係合するクラッチ又はブレーキの両側の回転要素の回転速度が同じ状態で係合してモードを切り替える同期切替が可能である。従って、モード切替時にクラッチやブレーキの係合ショックが発生することを抑制できるとともに出力部材に伝達される駆動力が途切れることも抑制できる。よって、モード切替時に出力部材に伝達される駆動力の状態が不連続となることを抑制することができる。   Further, according to this configuration, when the engagement state of the four clutches and one brake is switched and the mode is switched, the rotational speeds of the rotating elements on both sides of the clutch or brake to be engaged are engaged with each other in the same state. Synchronous switching to switch modes is possible. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of clutch and brake engagement shocks at the time of mode switching, and it is possible to suppress interruption of the driving force transmitted to the output member. Therefore, the state of the driving force transmitted to the output member at the time of mode switching can be suppressed from becoming discontinuous.

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、第一回転電機と、第二回転電機と、第一差動歯車装置と、第二差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置のもう一つの特徴構成は、前記第二回転電機が前記差動歯車装置を介さずに前記出力部材に駆動連結され、前記第一差動歯車装置は、回転速度の順に、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備え、前記第一差動歯車装置の第一回転要素が前記第一回転電機に駆動連結され、前記第一差動歯車装置の第三回転要素が前記入力部材に駆動連結され、前記第二差動歯車装置は、回転速度の順に、第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素を備え、前記第二差動歯車装置の第一回転要素がブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、前記第二差動歯車装置の第三回転要素が第一クラッチを介して前記第一差動歯車装置の第四回転要素に選択的に駆動連結されるとともに第二クラッチを介して前記出力部材に選択的に駆動連結され、前記第二差動歯車装置の第二回転要素が第三クラッチを介して前記第一差動歯車装置の第二回転要素に選択的に駆動連結されるとともに第四クラッチを介して前記出力部材に選択的に駆動連結される点にある。   An input member drivingly connected to an engine, an output member drivingly connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, a first differential gear device, and a second differential gear according to the present invention. And the second rotary electric machine is drivingly connected to the output member without the differential gear device, and the first differential gear device is rotated. In order of speed, the first rotating element, the second rotating element, the third rotating element, and the fourth rotating element, the first rotating element of the first differential gear device is drivingly connected to the first rotating electrical machine, A third rotating element of the first differential gear device is drivingly connected to the input member, and the second differential gear device includes a first rotating element, a second rotating element, and a third rotating element in order of rotational speed. The first differential element of the second differential gear device is a non-rotating part by a brake And the third rotary element of the second differential gear device is selectively driven and connected to the fourth rotary element of the first differential gear device via the first clutch. The second rotating element of the second differential gear device is selectively driven to the second rotating element of the first differential gear device via a third clutch. It is connected and selectively driven and connected to the output member via a fourth clutch.

この特徴構成によれば、第一クラッチ、第三クラッチ、及び第四クラッチの係合状態で、第一差動歯車装置によって入力トルクを増幅して出力回転要素に伝達するとともに当該出力回転要素に伝達された中間出力トルクをそのまま出力部材に伝達することができる。このモードは第一トルクコンバータモードとなる。また、第一クラッチ、第二クラッチ、及び第三クラッチの係合状態で、第一差動歯車装置によって入力トルクを減衰して出力回転要素に伝達するとともに当該出力回転要素に伝達された中間出力トルクをそのまま出力部材に伝達することができる。このモードは第一トルクスプリットモードとなる。更に、第一クラッチ、第四クラッチ、及びブレーキの係合状態で、第一差動歯車装置によって入力トルクを減衰して出力回転要素に伝達するとともに当該出力回転要素に伝達された中間出力トルクを第二差動歯車装置により増幅して出力部材に伝達することができる。このモードは第二トルクスプリットモードとなる。また、第二クラッチ、第三クラッチ、及びブレーキの係合状態で、第一差動歯車装置によって入力トルクを増幅して出力回転要素に伝達するとともに当該出力回転要素に伝達された中間出力トルクを第二差動歯車装置により減衰して出力部材に伝達することができる。このモードは第二トルクコンバータモードとなる。   According to this characteristic configuration, in the engaged state of the first clutch, the third clutch, and the fourth clutch, the input torque is amplified and transmitted to the output rotation element by the first differential gear device, and the output rotation element is transmitted to the output rotation element. The transmitted intermediate output torque can be transmitted to the output member as it is. This mode is the first torque converter mode. The intermediate output transmitted to the output rotating element while the input torque is attenuated and transmitted to the output rotating element by the first differential gear device in the engaged state of the first clutch, the second clutch, and the third clutch. Torque can be transmitted to the output member as it is. This mode is the first torque split mode. Further, in the engaged state of the first clutch, the fourth clutch, and the brake, the input torque is attenuated by the first differential gear device and transmitted to the output rotating element, and the intermediate output torque transmitted to the output rotating element is also transmitted. It can be amplified and transmitted to the output member by the second differential gear device. This mode is the second torque split mode. Further, in the engaged state of the second clutch, the third clutch, and the brake, the input torque is amplified by the first differential gear device and transmitted to the output rotating element, and the intermediate output torque transmitted to the output rotating element is also transmitted. It can be attenuated by the second differential gear device and transmitted to the output member. This mode is the second torque converter mode.

ところで、上記の第一及び第二のトルクスプリットモードでは、入力部材(エンジン)のトルクに対する反力受けとなる第一回転電機は負方向のトルクを出力する状態となり、第一回転電機の回転速度は出力部材の回転速度の上昇に伴って低下する。一方、第一及び第二のトルクコンバータモードでは、入力部材(エンジン)のトルクに対する反力受けとなる第一回転電機は正方向のトルクを出力する状態となり、第一回転電機の回転速度は出力部材の回転速度の上昇に伴って上昇する。そのため、出力部材の回転速度の上昇に伴って総トルク変換比の順にモードを切り替えると、第一回転電機の回転速度は上昇と下降を交互に行うことになる。これにより、反力受けとなる第一回転電機の回転速度の変化する方向が複数のモード間にわたって同じである場合に比べて第一回転電機の回転速度の絶対値が大きくなることを抑制することができる。従って、幅広い回転速度域で出力部材を駆動可能としつつ、入力部材(エンジン)の仕事を電力に変換する際の損失を少なく抑え、ハイブリッド駆動装置のエネルギー効率を高めることが可能となる。   By the way, in the first and second torque split modes, the first rotating electrical machine that receives a reaction force against the torque of the input member (engine) outputs a negative torque, and the rotational speed of the first rotating electrical machine. Decreases as the rotational speed of the output member increases. On the other hand, in the first and second torque converter modes, the first rotating electrical machine that receives a reaction force against the torque of the input member (engine) is in a state of outputting a positive torque, and the rotational speed of the first rotating electrical machine is output. It rises as the rotational speed of the member increases. Therefore, when the mode is switched in the order of the total torque conversion ratio as the rotational speed of the output member increases, the rotational speed of the first rotating electrical machine alternately increases and decreases. As a result, the absolute value of the rotational speed of the first rotating electrical machine is suppressed from increasing compared to the case where the direction in which the rotational speed of the first rotating electrical machine serving as the reaction force changes is the same across the plurality of modes. Can do. Accordingly, it is possible to drive the output member in a wide range of rotation speeds, while suppressing a loss when converting the work of the input member (engine) into electric power, and improving the energy efficiency of the hybrid drive device.

また、この特徴構成によれば、第二回転電機が差動歯車装置を介さずに出力部材に駆動連結された状態とされているため、差動歯車装置の各回転要素に対する入力部材、出力部材、及び第一回転電機の駆動連結関係を切り替えて異なるモードに移行した場合にも第二回転電機が差動歯車装置を介さずに出力部材に駆動連結された状態が維持される。従って、いずれのモードにおいても出力部材に駆動連結された第二回転電機により回生制動を行うことができるので、第一回転電機とのトルクの均衡を保つ等の複雑な制御が不要となるとともに、出力部材からの駆動力を直接的に第二回転電機に伝達して効率的に回生を行うことができる。   Further, according to this characteristic configuration, since the second rotating electrical machine is driven and connected to the output member without passing through the differential gear device, the input member and the output member for each rotating element of the differential gear device. Even when the drive connection relationship of the first rotating electrical machine is switched to a different mode, the state in which the second rotating electrical machine is drive-connected to the output member without the differential gear device is maintained. Therefore, in any mode, since the regenerative braking can be performed by the second rotating electrical machine that is drivingly connected to the output member, complicated control such as maintaining the balance of torque with the first rotating electrical machine becomes unnecessary, The driving force from the output member can be directly transmitted to the second rotating electrical machine to efficiently regenerate.

また、この構成によれば、4つのクラッチ及び1つのブレーキの係合状態を切り替えてモードを切り替える際に、係合するクラッチ又はブレーキの両側の回転要素の回転速度が同じ状態で係合してモードを切り替える同期切替が可能である。従って、モード切替時にクラッチやブレーキの係合ショックが発生することを抑制できるとともに出力部材に伝達される駆動力が途切れることも抑制できる。よって、モード切替時に出力部材に伝達される駆動力の状態が不連続となることを抑制することができる。   Further, according to this configuration, when the engagement state of the four clutches and one brake is switched and the mode is switched, the rotational speeds of the rotating elements on both sides of the clutch or brake to be engaged are engaged with each other in the same state. Synchronous switching to switch modes is possible. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of clutch and brake engagement shocks at the time of mode switching, and it is possible to suppress interruption of the driving force transmitted to the output member. Therefore, the state of the driving force transmitted to the output member at the time of mode switching can be suppressed from becoming discontinuous.

ここで、前記第一差動歯車装置において、第一回転要素を支点として第三回転要素のトルクが第二回転要素に伝達される際のトルク変換比を第一増幅比とし、第一回転要素を支点として第三回転要素のトルクが第四回転要素に伝達される際のトルク変換比を第一減衰比とするとともに、前記第二差動歯車装置において、第一回転要素を支点として第三回転要素のトルクが第二回転要素に伝達される際のトルク変換比を第二増幅比とし、第一回転要素を支点として第二回転要素のトルクが第三回転要素に伝達される際のトルク変換比を第二減衰比とした場合に、前記第一減衰比に前記第二増幅比を乗算して得られるトルク変換比が、前記第一増幅比よりもトルク増幅側の値となり、前記第一増幅比に前記第二減衰比を乗算して得られるトルク変換比が、前記第一減衰比よりもトルク減衰側の値となるように設定されていると好適である。   Here, in the first differential gear device, the torque conversion ratio when the torque of the third rotating element is transmitted to the second rotating element with the first rotating element as a fulcrum is defined as the first amplification ratio, and the first rotating element The torque conversion ratio when the torque of the third rotation element is transmitted to the fourth rotation element with the first rotation element as the fulcrum is defined as the first damping ratio, and in the second differential gear device, the third rotation element is the third rotation with the first rotation element as the fulcrum. The torque when the torque of the rotating element is transmitted to the second rotating element is the second amplification ratio, and the torque when the torque of the second rotating element is transmitted to the third rotating element with the first rotating element as a fulcrum When the conversion ratio is the second damping ratio, a torque conversion ratio obtained by multiplying the first damping ratio by the second amplification ratio becomes a value on the torque amplification side with respect to the first amplification ratio, and the first Torque variation obtained by multiplying one amplification ratio by the second damping ratio Ratio, it is preferable to be set to a value of the torque damping side than the first attenuation ratio.

この構成によれば、第一クラッチ、第四クラッチ、及びブレーキの係合状態で実現される第二トルクスプリットモードが、第一クラッチ、第三クラッチ、及び第四クラッチの係合状態で実現される第一トルクコンバータモードよりも入力部材(エンジン)のトルクを増幅して出力部材に伝達するモードとなる。また、第二クラッチ、第三クラッチ、及びブレーキの係合状態で実現される第二トルクコンバータモードが、第一クラッチ、第二クラッチ、及び第三クラッチの係合状態で実現される第一トルクスプリットモードよりも入力部材(エンジン)のトルクを減衰して出力部材に伝達するモードとなる。従って、各モードを適切に実現できるように第一差動歯車装置及び第二差動歯車装置を設定することができる。   According to this configuration, the second torque split mode realized when the first clutch, the fourth clutch, and the brake are engaged is realized when the first clutch, the third clutch, and the fourth clutch are engaged. In this mode, the torque of the input member (engine) is amplified and transmitted to the output member than in the first torque converter mode. In addition, the second torque converter mode realized when the second clutch, the third clutch, and the brake are engaged is the first torque realized when the first clutch, the second clutch, and the third clutch are engaged. The mode is such that the torque of the input member (engine) is attenuated and transmitted to the output member than in the split mode. Therefore, the first differential gear device and the second differential gear device can be set so that each mode can be appropriately realized.

また、前記第一差動歯車装置は、サンギヤ、キャリヤ、及びリングギヤの3つの回転要素をそれぞれ備えたシングルピニオン型の第一遊星歯車機構とダブルピニオン型の第二遊星歯車機構とで構成され、前記第一差動歯車装置の第一回転要素は前記第一遊星歯車機構のサンギヤで構成され、前記第一差動歯車装置の第二回転要素は前記第二遊星歯車機構のサンギヤで構成され、前記第一差動歯車装置の第三回転要素は互いに一体回転するように駆動連結された前記第一遊星歯車機構のキャリヤ及び前記第二遊星歯車機構のリングギヤで構成され、前記第一差動歯車装置の第四回転要素は互いに一体回転するように駆動連結された前記第一遊星歯車機構のリングギヤ及び前記第二遊星歯車機構のキャリヤで構成され、前記第二差動歯車装置は、サンギヤ、キャリヤ、及びリングギヤの3つの回転要素を備えたシングルピニオン型の第三遊星歯車機構で構成され、前記第二差動歯車装置の第一回転要素は前記第三遊星歯車機構のリングギヤで構成され、前記第二差動歯車装置の第二回転要素は前記第三遊星歯車機構のキャリヤで構成され、前記第二差動歯車装置の第三回転要素は前記第三遊星歯車機構のサンギヤで構成されていると好適である。   The first differential gear device includes a single-pinion type first planetary gear mechanism and a double-pinion type second planetary gear mechanism each having three rotating elements, a sun gear, a carrier, and a ring gear. A first rotating element of the first differential gear device is configured by a sun gear of the first planetary gear mechanism, and a second rotating element of the first differential gear device is configured by a sun gear of the second planetary gear mechanism; The third rotating element of the first differential gear device includes a carrier of the first planetary gear mechanism and a ring gear of the second planetary gear mechanism that are drivingly connected so as to rotate integrally with each other. The fourth rotating element of the device is composed of a ring gear of the first planetary gear mechanism and a carrier of the second planetary gear mechanism that are drivingly connected so as to rotate integrally with each other, and the second differential gear device includes: A single-pinion type third planetary gear mechanism having three rotating elements of a gear wheel, a carrier, and a ring gear, and the first rotating element of the second differential gear device is composed of a ring gear of the third planetary gear mechanism. The second rotating element of the second differential gear device is constituted by the carrier of the third planetary gear mechanism, and the third rotating element of the second differential gear device is constituted by the sun gear of the third planetary gear mechanism. It is preferable that

この構成によれば、3つの遊星歯車機構の各回転要素を適切に駆動連結し、4つの回転要素を有する第一差動歯車装置及び3つの回転要素を有する第二差動歯車装置を構成することができるとともに、各回転要素に入力部材、出力部材、第一回転電機、及び第二回転電機を駆動連結して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 rotating elements of the three planetary gear mechanisms are appropriately driven and connected to form a first differential gear device having four rotating elements and a second differential gear device having three rotating elements. In addition, an input member, an output member, a first rotating electrical machine, and a second rotating electrical machine can be connected to each rotating element to form a hybrid drive device.

本発明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 the embodiment of the present invention. 本発明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 mimetic diagram showing system configuration of a hybrid drive concerning an embodiment of the present invention. 各モードでのクラッチ及びブレーキの作動状態を示す作動表である。It is an operation | movement table | surface which shows the operation state of the clutch and brake in each mode. トルクスプリット低速モードでの差動歯車装置の速度線図である。It is a speed diagram of the differential gear device in the torque split low speed mode. トルクスプリット低速モードでの差動歯車装置の速度線図である。It is a speed diagram of the differential gear device in the torque split low speed mode. トルクスプリット低速モードからトルクコンバータ基準モードへ切り替えられた際の差動歯車装置の速度線図である。It is a speed diagram of the differential gear device when the torque split low speed mode is switched to the torque converter reference mode. トルクコンバータ基準モードでの差動歯車装置の速度線図である。It is a speed diagram of the differential gear device in the torque converter reference mode. トルクコンバータ基準モードからトルクスプリット基準モードへ切り替えられた際の差動歯車装置の速度線図である。It is a speed diagram of the differential gear device when switched from the torque converter reference mode to the torque split reference mode. トルクスプリット基準モードでの差動歯車装置の速度線図である。It is a speed diagram of the differential gear device in the torque split reference mode. トルクスプリット基準モードからトルクコンバータ高速モードへ切り替えられた際の差動歯車装置の速度線図である。It is a speed diagram of the differential gear device when the torque split reference mode is switched to the torque converter high speed mode. トルクコンバータ高速モードでの差動歯車装置の速度線図である。It is a speed diagram of the differential gear device in the torque converter high-speed mode. トルクコンバータ高速モードでの差動歯車装置の速度線図である。It is a speed diagram of the differential gear device in the torque converter high-speed mode. 理論伝達効率と入出力回転速度比との関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between theoretical transmission efficiency and an input-output rotational speed ratio.

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が、この図では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に示す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は、実線の矢印は各種情報の伝達経路を示し、破線は電力の伝達経路を示し、白抜きの矢印は油圧の伝達経路を示している。   First, a first embodiment of the present invention will be described based on the drawings. FIG. 1 is a skeleton diagram showing the configuration of the hybrid drive device H according to the present embodiment. In this drawing, the configuration of the lower half symmetrical to the central axis is omitted. In the schematic diagram showing the system configuration of the hybrid drive apparatus H shown in FIG. 2, the solid line arrows indicate various information transmission paths, the broken lines indicate power transmission paths, and the white arrows indicate hydraulic pressure transmission paths. Show.

図1に示すように、この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(図2参照)に駆動連結される出力軸Oと、第一回転電機MG1と、第二回転電機MG2と、第一差動歯車装置G1と、第二差動歯車装置G2と、を備えている。第二回転電機MG2は、第一差動歯車装置G1を介さずに出力軸Oに駆動連結されている。また、本実施形態においては、第一差動歯車装置G1は、第一遊星歯車機構PG1と第二遊星歯車機構PG2とを組み合わせて構成されており、第二差動歯車装置G2は第三遊星歯車機構PG3により構成されている。これらのハイブリッド駆動装置Hの各構成は、車両に固定される非回転部材としてのケースDc内に収納されている。そして、第一差動歯車装置G1の各回転要素に対する入力軸I、出力軸O、及び第一回転電機MG1の駆動連結関係を切り替えることにより、トルクコンバータモードとトルクスプリットモードとの2つの基本モードが切り替えられる。更に、第一差動歯車装置G1の出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMを第二差動歯車装置G2により増幅又は減衰して出力軸Oに伝達する。これにより、このハイブリッド駆動装置Hは、トルクスプリット低速モード、トルクコンバータ基準モード、トルクスプリット基準モード、及びトルクコンバータ高速モードを、入力軸Iから伝達されるトルクが出力軸Oに伝達されるまでの総トルク変換比の順に切り替え可能に備えている。なお、本実施形態においては、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。以下、このハイブリッド駆動装置Hの各部の構成について詳細に説明する。   As shown in FIG. 1, the hybrid drive device H includes an input shaft I that is drivingly connected to an engine E, an output shaft O that is drivingly connected to wheels W (see FIG. 2), a first rotating electrical machine MG1, A second rotating electrical machine MG2, a first differential gear device G1, and a second differential gear device G2 are provided. The second rotating electrical machine MG2 is drivingly connected to the output shaft O without going through the first differential gear device G1. In the present embodiment, the first differential gear device G1 is configured by combining a first planetary gear mechanism PG1 and a second planetary gear mechanism PG2, and the second differential gear device G2 is a third planetary gear mechanism. The gear mechanism PG3 is used. Each component of the hybrid drive device H is housed in a case Dc as a non-rotating member fixed to the vehicle. Then, by switching the drive connection relationship of the input shaft I, the output shaft O, and the first rotating electrical machine MG1 for each rotating element of the first differential gear device G1, two basic modes, a torque converter mode and a torque split mode, are switched. Is switched. Further, the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo of the first differential gear device G1 is amplified or attenuated by the second differential gear device G2 and transmitted to the output shaft O. As a result, the hybrid drive device H performs the torque split low speed mode, the torque converter reference mode, the torque split reference mode, and the torque converter high speed mode until the torque transmitted from the input shaft I is transmitted to the output shaft O. It is possible to switch in the order of the total torque conversion ratio. In the present embodiment, 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. Hereinafter, the configuration of each part of the hybrid drive device H will be described in detail.

1.ハイブリッド駆動装置の機械的構成
まず、ハイブリッド駆動装置Hの各部の機械的構成について説明する。図1に示すように、入力軸Iは、エンジンEに駆動連結される。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の出力回転軸に対して、ダンパ、クラッチ、トルクコンバータ等の他の部材を介して駆動連結された構成としても好適である。本実施形態においては、入力軸IはエンジンEの出力回転軸と一体的に回転するため、入力軸Iの回転はエンジンEの回転と同じであり、エンジンEのトルクが入力軸Iのトルクとなる。
1. First, the mechanical configuration of each part of the hybrid drive device H will be described. As shown in FIG. 1, 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. The input shaft I is also preferably configured to be connected to the output rotation shaft of the engine E via another member such as a damper, a clutch, or a torque converter. In this embodiment, since the input shaft I rotates integrally with the output rotation shaft of the engine E, the rotation of the input shaft I is the same as the rotation of the engine E, and the torque of the engine E is equal to the torque of the input shaft I. Become.

出力軸Oは、図2に示すように、出力用差動歯車装置DFを介して車輪W(駆動輪)に駆動連結されている。本実施形態においては、出力軸Oは、入力軸Iと同軸上に配置されている。更には、図1に示すように、このハイブリッド駆動装置Hは、エンジンE、第一回転電機MG1、第二回転電機MG2、第一差動歯車装置G1、及び第二差動歯車装置G2が、入力軸Iと同軸上に配置されており、全体が同軸配置された一軸構成とされている。   As shown in FIG. 2, the output shaft O is drivingly connected to wheels W (drive wheels) via an output differential gear device DF. In the present embodiment, the output shaft O is disposed coaxially with the input shaft I. Furthermore, as shown in FIG. 1, the hybrid drive device H includes an engine E, a first rotating electrical machine MG1, a second rotating electrical machine MG2, a first differential gear device G1, and a second differential gear device G2. It is arranged coaxially with the input shaft I, and has a single axis configuration in which the whole is arranged coaxially.

第一回転電機MG1は、ケースDcに固定されたステータSt1と、このステータSt1の径方向内側に回転自在に支持されたロータRo1と、を有している。第一回転電機MG1のロータRo1は、第一差動歯車装置G1を構成する第一遊星歯車機構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いる。また、第二回転電機MG2は、ケースDcに固定されたステータSt2と、このステータSt2の径方向内側に回転自在に支持されたロータRo2と、を有している。第二回転電機MG2のロータRo2は、出力軸Oと一体回転するように駆動連結されている。   The first rotating electrical machine MG1 includes a stator St1 fixed to the case Dc, and a rotor Ro1 that is rotatably supported on the radially inner side of the stator St1. The rotor Ro1 of the first rotating electrical machine MG1 is drivingly connected so as to rotate integrally with the first sun gear s1 of the first planetary gear mechanism PG1 constituting the first differential gear device G1. The second rotating electrical machine MG2 includes a stator St2 fixed to the case Dc, and a rotor Ro2 that is rotatably supported on the radially inner side of the stator St2. The rotor Ro2 of the second rotating electrical machine MG2 is drivingly connected so as to rotate integrally with the output shaft O.

図2に示すように、第一回転電機MG1は第一インバータ22を介して、第二回転電機MG2は第二インバータ23を介して、それぞれバッテリ21に電気的に接続されている。そして、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2は、それぞれ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)としての機能とを果すことが可能とされている。後述するように、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2は、それぞれ回転方向とトルクの向きとの関係に応じてモータ又はジェネレータとして機能する。そして、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2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21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の回転電機MG1、MG2に供給して力行させる。また、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2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の回転電機MG1、MG2により発電された電力の供給を受けて力行する。そして、第一回転電機MG1の動作制御は、主制御ユニット31からの制御指令に従って第一回転電機制御ユニット33及び第一インバータ22を介して行われ、第二回転電機MG2の動作制御は、主制御ユニット31からの制御指令に従って第二回転電機制御ユニット34及び第二インバータ23を介して行われる。なお、バッテリ21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。   As shown in FIG. 2, the first rotating electrical machine MG <b> 1 is electrically connected to the battery 21 via the first inverter 22, and the second rotating electrical machine MG <b> 2 is electrically connected to the battery 21 via the second inverter 23. The first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 each have a function as a motor (electric motor) that generates power by receiving power supply, and a generator (generator) that generates power by receiving power supply. It is possible to fulfill the function as. As will be described later, the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 function as a motor or a generator according to the relationship between the rotation direction and the torque direction, respectively. When the first rotary electric machine MG1 and the second rotary electric machine MG2 function as generators, the generated electric power is supplied to the battery 21 and charged, or the other rotary electric machine MG1 functions as a motor. Supply to MG2 for powering. Further, when the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 function as motors, the battery 21 is charged or supplied with electric power generated by the other rotating electrical machines MG1 and MG2 functioning as generators. To power. Then, the operation control of the first rotating electrical machine MG1 is performed via the first rotating electrical machine control unit 33 and the first inverter 22 according to the control command from the main control unit 31, and the operation control of the second rotating electrical machine MG2 is performed by the main control unit 31. This is performed via the second rotating electrical machine control unit 34 and the second inverter 23 in accordance with a control command from the control unit 31. Note that the battery 21 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.

本実施形態においては、ハイブリッド駆動装置Hは、第一差動歯車装置G1及び第二差動歯車装置G2の2つの差動歯車装置を備えている。第一差動歯車装置G1は第一遊星歯車機構PG1と第二遊星歯車機構PG2とを組み合わせて構成され、4つの回転要素を備えている。そして、第一差動歯車装置G1は、当該4つの回転要素に対する入力軸I、出力軸O、及び第一回転電機MG1の駆動連結関係を切り替えることにより、トルクコンバータモードとトルクスプリットモードとの2つの基本モードの切り替えを行う基本モード切替用の差動歯車装置として機能する。また、第二差動歯車装置G2は第三遊星歯車機構PG3により構成され、3つの回転要素を備えている。そして、第二差動歯車装置G2は、第一差動歯車装置G1の出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTM(図4〜図12参照)を増幅又は減衰して出力軸Oに伝達するトルク増減用の差動歯車装置として機能する。なお、本実施形態においては、第二回転電機MG2は、第一差動歯車装置G1及び第二差動歯車装置G2の双方を介することなく出力軸Oに駆動連結されている。以下、各差動歯車装置G1、G2を構成する各遊星歯車機構PG1〜PG3のそれぞれの構成について図1に基づいて詳細に説明する。   In the present embodiment, the hybrid drive device H includes two differential gear devices, a first differential gear device G1 and a second differential gear device G2. The first differential gear device G1 is configured by combining a first planetary gear mechanism PG1 and a second planetary gear mechanism PG2, and includes four rotating elements. The first differential gear device G1 switches between the torque converter mode and the torque split mode by switching the drive connection relationship of the input shaft I, the output shaft O, and the first rotating electrical machine MG1 with respect to the four rotating elements. It functions as a differential gear device for basic mode switching that switches between two basic modes. The second differential gear device G2 is constituted by a third planetary gear mechanism PG3 and includes three rotating elements. Then, the second differential gear device G2 amplifies or attenuates the intermediate output torque TM (see FIGS. 4 to 12) transmitted to the output rotation element Eo of the first differential gear device G1 and transmits it to the output shaft O. It functions as a differential gear device for increasing and decreasing torque. In the present embodiment, the second rotating electrical machine MG2 is drivingly connected to the output shaft O without passing through both the first differential gear device G1 and the second differential gear device G2. Hereinafter, the respective configurations of the planetary gear mechanisms PG1 to PG3 constituting the differential gear devices G1 and G2 will be described in detail with reference to FIG.

第一差動歯車装置G1を構成する第一遊星歯車機構PG1は、3つの回転要素を備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構である。すなわち、第一遊星歯車機構PG1は、複数のピニオンギヤを支持する第一キャリヤca1と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合う第一サンギヤs1及び第一リングギヤr1とを回転要素として有している。第一サンギヤs1は、第一回転電機MG1のロータRo1と一体回転するように駆動連結されている。第一キャリヤca1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、第二遊星歯車機構PG2の第二リングギヤr2と一体回転するように駆動連結されている。第一リングギヤr1は、第二遊星歯車機構PG2の第二キャリヤca2と一体回転するように駆動連結されているとともに、第一クラッチC1を介して第三遊星歯車機構PG3の第三サンギヤs3と選択的に駆動連結される。   The first planetary gear mechanism PG1 constituting the first differential gear device G1 is a single pinion type planetary gear mechanism having three rotating elements. That is, the first planetary gear mechanism PG1 includes a first carrier ca1 that supports a plurality of pinion gears, and a first sun gear s1 and a first ring gear r1 that mesh with the pinion gears, respectively, as rotating elements. The first sun gear s1 is drivingly connected so as to rotate integrally with the rotor Ro1 of the first rotating electrical machine MG1. The first carrier ca1 is drive-coupled to rotate integrally with the input shaft I, and is drive-coupled to rotate integrally with the second ring gear r2 of the second planetary gear mechanism PG2. The first ring gear r1 is drivingly connected so as to rotate integrally with the second carrier ca2 of the second planetary gear mechanism PG2, and is selected from the third sun gear s3 of the third planetary gear mechanism PG3 via the first clutch C1. Drive coupled.

第一差動歯車装置G1を構成する第二遊星歯車機構PG2は、3つの回転要素を備えたダブルピニオン型の遊星歯車機構である。すなわち、第二遊星歯車機構PG2は、複数対のピニオンギヤを支持する第二キャリヤca2と、一対のピニオンギヤの一方に噛み合う第二サンギヤs2と、一対のピニオンギヤの他方に噛み合う第二リングギヤr2とを回転要素として有している。第二サンギヤs2は、第三クラッチC3を介して第三遊星歯車機構PG3の第三キャリヤca3と選択的に駆動連結される。第二リングギヤr2は、第一遊星歯車機構PG1の第一キャリヤca1及び入力軸Iと一体回転するように駆動連結されている。第二キャリヤca2は、第一遊星歯車機構PG1の第一リングギヤr1と一体回転するように駆動連結されているとともに、第一クラッチC1を介して第三遊星歯車機構PG3の第三サンギヤs3と選択的に駆動連結される。   The second planetary gear mechanism PG2 constituting the first differential gear device G1 is a double pinion type planetary gear mechanism having three rotating elements. That is, the second planetary gear mechanism PG2 rotates the second carrier ca2 that supports a plurality of pairs of pinion gears, the second sun gear s2 that meshes with one of the pair of pinion gears, and the second ring gear r2 that meshes with the other of the pair of pinion gears. Has as an element. The second sun gear s2 is selectively connected to the third carrier ca3 of the third planetary gear mechanism PG3 via the third clutch C3. The second ring gear r2 is drivingly connected so as to rotate integrally with the first carrier ca1 and the input shaft I of the first planetary gear mechanism PG1. The second carrier ca2 is drivingly connected so as to rotate integrally with the first ring gear r1 of the first planetary gear mechanism PG1, and is selected from the third sun gear s3 of the third planetary gear mechanism PG3 via the first clutch C1. Drive coupled.

第一差動歯車装置G1は、第一遊星歯車機構PG1及び第二遊星歯車機構PG2がそれぞれの有する3つの回転要素のうち、2つずつを互いに一体回転するように接続することにより、全体として4つの回転要素を備えて一体的に動作するように構成されている。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。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、第二サンギヤs2が第二回転要素e2に相当し、互いに一体回転する第一キャリヤca1及び第二リングギヤr2が第三回転要素e3に相当し、互いに一体回転する第一リングギヤr1及び第二キャリヤca2が第四回転要素e4に相当する。そして、第一回転要素e1としての第一サンギヤs1が第一回転電機MG1に駆動連結された第一回転電機連結要素E1となっている。また、第三回転要素e3としての第一キャリヤca1及び第二リングギヤr2が入力軸Iに駆動連結された入力回転要素Eiとなっている。そして、第二回転要素e2としての第二サンギヤs2と、第四回転要素e4としての第一リングギヤr1及び第二キャリヤca2とのいずれか一方が選択的に、第三遊星歯車機構PG3(第二差動歯車装置G2)及び複数のクラッチC1〜C4を介して出力軸Oに駆動連結される出力回転要素Eoとなる。   The first differential gear device G1 is configured as a whole by connecting two of the three rotating elements of the first planetary gear mechanism PG1 and the second planetary gear mechanism PG2 so as to rotate integrally with each other. It is configured to operate integrally with four rotating elements. These four rotation elements are referred to as a first rotation element e1, a second rotation element e2, a third rotation element e3, and a fourth rotation element e4 in the order of the rotation speed. In the present embodiment, the first sun gear s1 corresponds to the first rotating element e1, the second sun gear s2 corresponds to the second rotating element e2, and the first carrier ca1 and the second ring gear r2 that rotate integrally with each other are the third. The first ring gear r1 and the second carrier ca2 that correspond to the rotating element e3 and rotate integrally with each other correspond to the fourth rotating element e4. The first sun gear s1 as the first rotating element e1 is a first rotating electrical machine connecting element E1 that is drivingly connected to the first rotating electrical machine MG1. Further, an input rotation element Ei in which a first carrier ca1 and a second ring gear r2 as the third rotation element e3 are drivingly connected to the input shaft I is formed. One of the second sun gear s2 as the second rotating element e2 and the first ring gear r1 and the second carrier ca2 as the fourth rotating element e4 is selectively set to the third planetary gear mechanism PG3 (second The output rotation element Eo is drivably coupled to the output shaft O via the differential gear device G2) and the plurality of clutches C1 to C4.

第二差動歯車装置G2としての第三遊星歯車機構PG3は、3つの回転要素を備えたシングルピニオン型の遊星歯車機構である。すなわち、第三遊星歯車機構PG3は、複数のピニオンギヤを支持する第三キャリヤca3と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合う第三サンギヤs3及び第三リングギヤr3とを回転要素として有している。第三リングギヤr3は、ブレーキBにより非回転部材としてのケースDcに選択的に固定される。第三キャリヤca3は、第三クラッチC3を介して第二遊星歯車機構PG2の第二サンギヤs2と選択的に駆動連結されるとともに、第四クラッチC4を介して出力軸Oと選択的に駆動連結される。第三サンギヤs3は、第一クラッチC1を介して第一遊星歯車機構PG1の第一リングギヤr1及び第二遊星歯車機構PG2の第二キャリヤca2と選択的に駆動連結されるとともに、第二クラッチC2を介して出力軸Oと選択的に駆動連結される。これらの第三遊星歯車機構PG3の3つの回転要素は、回転速度の順に、第三リングギヤr3、第三キャリヤca3、第三サンギヤs3となっている。従って、本実施形態においては、第三リングギヤr3、第三キャリヤca3、第三サンギヤs3が、それぞれ第三遊星歯車機構PG3の第一回転要素e1、第二回転要素e2、第三回転要素e3となっている。   The third planetary gear mechanism PG3 as the second differential gear device G2 is a single pinion type planetary gear mechanism including three rotating elements. That is, the third planetary gear mechanism PG3 includes, as rotating elements, a third carrier ca3 that supports a plurality of pinion gears, and a third sun gear s3 and a third ring gear r3 that respectively mesh with the pinion gears. The third ring gear r3 is selectively fixed to the case Dc as a non-rotating member by the brake B. The third carrier ca3 is selectively drivingly connected to the second sun gear s2 of the second planetary gear mechanism PG2 via the third clutch C3, and is selectively drivingly connected to the output shaft O via the fourth clutch C4. Is done. The third sun gear s3 is selectively connected to the first ring gear r1 of the first planetary gear mechanism PG1 and the second carrier ca2 of the second planetary gear mechanism PG2 via the first clutch C1, and the second clutch C2 And is selectively drivingly connected to the output shaft O via the. The three rotational elements of the third planetary gear mechanism PG3 are a third ring gear r3, a third carrier ca3, and a third sun gear s3 in the order of rotational speed. Accordingly, in the present embodiment, the third ring gear r3, the third carrier ca3, and the third sun gear s3 are respectively connected to the first rotating element e1, the second rotating element e2, and the third rotating element e3 of the third planetary gear mechanism PG3. It has become.

上記のとおり、このハイブリッド駆動装置Hは、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、及びブレーキBを備えている。これらの係合要素としては、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の摩擦係合要素を用いることができる。図2に示すように、これらの係合要素C1、C2、C3、C4、Bへは、主制御ユニット31からの制御指令により動作する油圧制御装置35から油圧が供給され、当該油圧により各係合要素C1、C2、C3、C4、Bの係合又は解放が制御される。この油圧制御装置35へは、図示しないオイルポンプにより発生した油圧が供給される。   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, and the brake B as engagement elements. As these engagement elements, friction engagement elements such as a multi-plate clutch and a multi-plate brake that operate by hydraulic pressure can be used. As shown in FIG. 2, the engagement elements C1, C2, C3, C4, and B are supplied with hydraulic pressure from a hydraulic control device 35 that operates according to a control command from the main control unit 31, and each engagement is performed by the hydraulic pressure. Engagement or release of the combination elements C1, C2, C3, C4, B is controlled. The hydraulic pressure control unit 35 is supplied with hydraulic pressure generated by an oil pump (not shown).

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、ハイブリッド駆動装置Hは、装置の各部を制御するための主制御ユニット31を備えている。主制御ユニット31は、エンジン制御ユニット32、第一回転電機制御ユニット33、第二回転電機制御ユニット34、及び油圧制御装置35との間で、相互に情報伝達が可能な状態で接続されている。エンジン制御ユニット32は、エンジンEの各部を制御することにより、エンジンEが所望の回転速度やトルクを出力するように制御する。第一回転電機制御ユニット33は、第一インバータ22を制御することにより、第一回転電機MG1が所望の回転速度やトルクを出力するように制御する。第二回転電機制御ユニット34は、第二インバータ23を制御することにより、第二回転電機MG2が所望の回転速度やトルクを出力するように制御する。油圧制御装置35は、図示しないオイルポンプから供給される油圧を調整し、各係合要素C1、C2、C3、C4、Bに分配供給することにより、各係合要素の係合又は解放を制御する。このような各係合要素の係合又は解放は、主制御ユニット31からの制御指令に基づいて行われる。
2. Configuration of Control System for Hybrid Drive Device As shown in FIG. 2, the hybrid drive device H includes a main control unit 31 for controlling each part of the device. The main control unit 31 is connected to the engine control unit 32, the first rotating electrical machine control unit 33, the second rotating electrical machine control unit 34, and the hydraulic control device 35 in a state where information can be transmitted to each other. . The engine control unit 32 controls each part of the engine E so that the engine E outputs a desired rotation speed and torque. The first rotating electrical machine control unit 33 controls the first inverter 22 so that the first rotating electrical machine MG1 outputs a desired rotation speed and torque. The second rotating electrical machine control unit 34 controls the second inverter 23 so that the second rotating electrical machine MG2 outputs a desired rotation speed and torque. The hydraulic control device 35 controls the engagement or release of each engagement element by adjusting the hydraulic pressure supplied from an oil pump (not shown) and distributing and supplying the hydraulic pressure to each engagement element C1, C2, C3, C4, B. To do. Such engagement or disengagement of each engagement element is performed based on a control command from the main control unit 31.

また、主制御ユニット31は、ハイブリッド駆動装置Hを搭載する車両の各部の情報を取得するために、車両の各部に設けられたセンサ等からの情報を取得可能に構成されている。図示の例では、主制御ユニット31は、バッテリ状態検出センサSe1、車速センサSe2、アクセル操作検出センサSe3、及びブレーキ操作検出センサSe4からの情報を取得可能に構成されている。バッテリ状態検出センサSe1は、バッテリ21の充電量等の状態を検出するためのセンサであり、例えば電圧センサや電流センサ等により構成される。車速センサSe2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Se3は、アクセルペダル24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Se4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25の操作量を検出するためのセンサである。   Further, the main control unit 31 is configured to be able to acquire information from sensors and the like provided in each part of the vehicle in order to acquire information of each part of the vehicle on which the hybrid drive device H is mounted. In the illustrated example, the main control unit 31 is configured to be able to acquire information from the battery state detection sensor Se1, the vehicle speed sensor Se2, the accelerator operation detection sensor Se3, and the brake operation detection sensor Se4. The battery state detection sensor Se1 is a sensor for detecting a state such as a charge amount of the battery 21, and is configured by, for example, a voltage sensor or a current sensor. The vehicle speed sensor Se2 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 Se3 is a sensor for detecting the operation amount of the accelerator pedal 24. The brake operation detection sensor Se4 is a sensor for detecting the operation amount of the brake pedal 25 interlocked with a wheel brake (not shown).

主制御ユニット31は、各センサSe1〜Se4で取得される情報を用いて、後述する複数の動作モードの選択を行う。そして、主制御ユニット31は、油圧制御装置35を介して、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、及びブレーキBの係合状態を制御することにより、動作モードの切り替えを行う。また、主制御ユニット31は、エンジン制御ユニット32、第一回転電機制御ユニット33、及び第二回転電機制御ユニット34を介して、エンジンE、第一回転電機MG1、第二回転電機MG2の動作状態を協調制御することにより、選択された動作モードに応じて適切な車両の走行が行われるようにする。   The main control unit 31 selects a plurality of operation modes, which will be described later, using information acquired by the sensors Se1 to Se4. The main control unit 31 operates by controlling the engagement state of the first clutch C1, the second clutch C2, the third clutch C3, the fourth clutch C4, and the brake B via the hydraulic control device 35. Switch modes. Further, the main control unit 31 operates the engine E, the first rotating electrical machine MG1, and the second rotating electrical machine MG2 via the engine control unit 32, the first rotating electrical machine control unit 33, and the second rotating electrical machine control unit 34. As a result, the vehicle is appropriately driven according to the selected operation mode.

本実施形態では、主制御ユニット31は、各種制御を実行するための機能部として、バッテリ状態検出部41、モード選択部42、切替制御部43を備えている。主制御ユニット31が備え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。また、主制御ユニット31は、記憶部44を備えており、この記憶部44内には、車速及び要求駆動力に応じて動作モードを決定するために用いられる制御マップ45が格納されている。   In the present embodiment, the main control unit 31 includes a battery state detection unit 41, a mode selection unit 42, and a switching control unit 43 as functional units for executing various controls. Each of these means included in the main control unit 31 includes a hardware or software (program) or a functional unit for performing various processes on input data with an arithmetic processing unit such as a CPU as a core member. Implemented and configured by both. Further, the main control unit 31 includes a storage unit 44, and a control map 45 used for determining an operation mode according to the vehicle speed and the required driving force is stored in the storage unit 44.

バッテリ状態検出部41は、バッテリ状態検出センサSe1から出力される電圧値や電流値等の情報に基づいて、バッテリ21の充電量等のバッテリ状態を推定して検出する。ここで、バッテリ充電量は、一般にSOC(state of charge:充電状態)と呼ばれるものであり、例えば、バッテリ21の充電容量に対する充電残量の比率として求められる。   The battery state detection unit 41 estimates and detects a battery state such as a charge amount of the battery 21 based on information such as a voltage value and a current value output from the battery state detection sensor Se1. Here, the battery charge amount is generally referred to as an SOC (state of charge), and is obtained, for example, as a ratio of the remaining charge amount to the charge capacity of the battery 21.

モード選択部42は、車両の各部の状態に応じて、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。本実施形態においては、モード選択部42は、車速及び要求駆動力などの走行条件に応じて、後述する4つの動作モードの中から適切な動作モードを選択する。各動作モードの内容については、後で詳細に説明する。ここで、要求駆動力は、運転者が車両に対して要求する駆動力を表す値であり、アクセル操作検出センサSe3及びブレーキ操作検出センサSe4からの出力に基づいて、モード選択部42が演算して取得する。車速は、車速センサSe2により検出する。なお、モード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。   The mode selection unit 42 selects an appropriate operation mode according to a predetermined control map according to the state of each part of the vehicle. In the present embodiment, the mode selection unit 42 selects an appropriate operation mode from four operation modes to be described later according to traveling conditions such as the vehicle speed and the required driving force. The contents of each operation mode will be described later in detail. Here, the requested driving force is a value representing the driving force requested by the driver for the vehicle, and is calculated by the mode selection unit 42 based on outputs from the accelerator operation detection sensor Se3 and the brake operation detection sensor Se4. Get. The vehicle speed is detected by a vehicle speed sensor Se2. In addition to the vehicle speed and the required driving force, various conditions such as the battery charge amount, the cooling water temperature, and the oil temperature may be preferably used as the traveling conditions referred to when selecting the mode.

切替制御部43は、モード選択部42により選択された動作モードに応じて油圧制御装置35の動作を制御することにより、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、及びブレーキBのそれぞれの係合又は解放を行う。これにより、切替制御部43は、ハイブリッド駆動装置Hの動作モードを切り替える制御を行う。   The switching control unit 43 controls the operation of the hydraulic control device 35 according to the operation mode selected by the mode selection unit 42, whereby the first clutch C1, the second clutch C2, the third clutch C3, and the fourth clutch C4. , And the brake B are engaged or released. Thereby, the switching control unit 43 performs control to switch the operation mode of the hybrid drive device H.

3.切り替え可能に備えられる複数のモード
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hにより実現可能なモードについて説明する。図3は、各モードでの各係合要素C1、C2、C3、C4、Bの作動状態を示す作動表である。この図において、「○」は各係合要素が係合状態にあることを示しており、「無印」は、各係合要素が解放(係合解除)状態にあることを示している。本実施形態においては、トルクコンバータ基準モードが本発明における「第一トルクコンバータモード」に相当し、トルクスプリット基準モードが本発明における「第一トルクスプリットモード」に相当し、トルクスプリット低速モードが本発明における「第二トルクスプリットモード」に相当し、トルクコンバータ高速モードが本発明における「第二トルクコンバータモード」に相当する。図3に示されている4つのモードの配列は、総トルク変換比の順となっており、総トルク変換比が大きい側(図3の上側)から小さい側(図3の下側)へ向かって、トルクスプリット低速モード、トルクコンバータ基準モード、トルクスプリット基準モード、トルクコンバータ高速モードの順となっている。なお、総トルク変換比は、入力回転要素Ei(第一キャリヤca1及び第二リングギヤr2)に伝達される入力軸Iのトルクである入力トルクTEが出力軸Oに伝達されるまでの総合的なトルク変換比であり、ここでは、出力軸Oに伝達されたトルクを入力トルクTEにより除算した値とする。
3. Next, a description will be given of modes that can be realized by the hybrid drive apparatus H according to the present embodiment. FIG. 3 is an operation table showing operation states of the engagement elements C1, C2, C3, C4, and B in each mode. In this figure, “◯” indicates that each engaging element is in an engaged state, and “No mark” indicates that each engaging element is in a released (disengaged) state. In the present embodiment, the torque converter reference mode corresponds to the “first torque converter mode” in the present invention, the torque split reference mode corresponds to the “first torque split mode” in the present invention, and the torque split low speed mode is the present This corresponds to the “second torque split mode” in the invention, and the torque converter high-speed mode corresponds to the “second torque converter mode” in the present invention. The arrangement of the four modes shown in FIG. 3 is in the order of the total torque conversion ratio, from the large torque conversion ratio side (upper side in FIG. 3) to the smaller side (lower side in FIG. 3). The torque split low speed mode, the torque converter reference mode, the torque split reference mode, and the torque converter high speed mode are in this order. Note that the total torque conversion ratio is the total until the input torque TE, which is the torque of the input shaft I transmitted to the input rotation element Ei (the first carrier ca1 and the second ring gear r2), is transmitted to the output shaft O. The torque conversion ratio, which is a value obtained by dividing the torque transmitted to the output shaft O by the input torque TE.

図4〜図12は、各モードでの第一差動歯車装置G1及び第二差動歯車装置G2の動作状態を表す速度線図である。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、上側が正回転(回転速度が正)、下側が負回転(回転速度が負)である。また、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G1を構成する第一遊星歯車機構PG1及び第二遊星歯車機構PG2、並びに第二差動歯車装置G2を構成する第三遊星歯車機構PG3の各回転要素に対応している。そして、これらの図において、実線で示される直線が第一差動歯車装置G1の動作状態を示し、破線で示される直線が第二差動歯車装置G2の動作状態を示している。これらの速度線図上において、「○」は第一回転電機MG1の回転速度、「△」は入力軸I(エンジンE)の回転速度、「☆」は出力軸O及び第二回転電機MG2の回転速度、「×」はブレーキBによるケースDcへの固定状態をそれぞれ示している。なお、各縦線の上側に記載されている四角形で囲まれた「E1」、「Ei」、「Eo」は、それぞれ、各モードにおける第一回転電機連結要素E1、入力回転要素Ei、出力回転要素Eoを示している。   4 to 12 are velocity diagrams showing the operating states of the first differential gear device G1 and the second differential gear device G2 in each 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 rotation speed is zero, the upper side is positive rotation (rotation speed is positive), and the lower side is negative rotation (rotation speed is negative). is there. Further, each of the plurality of vertical lines arranged in parallel constitutes the first planetary gear mechanism PG1 and the second planetary gear mechanism PG2 constituting the first differential gear device G1, and the second differential gear device G2. This corresponds to each rotation element of the third planetary gear mechanism PG3. In these drawings, the straight line indicated by the solid line indicates the operating state of the first differential gear device G1, and the straight line indicated by the broken line indicates the operating state of the second differential gear device G2. In these speed diagrams, “◯” represents the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1, “Δ” represents the rotational speed of the input shaft I (engine E), and “☆” represents the output shaft O and the second rotating electrical machine MG2. The rotational speed, “×”, indicates a fixed state of the brake B to the case Dc. In addition, “E1”, “Ei”, and “Eo” surrounded by a rectangle described above each vertical line are the first rotating electrical machine connecting element E1, the input rotating element Ei, and the output rotation in each mode, respectively. Element Eo is shown.

図4〜図12において、各回転要素の回転速度を示す点に隣接配置された矢印は、各動作モードでの通常の走行時に各回転要素に作用するトルクの向きを示しており、上向き矢印が正方向のトルクを表し、下向き矢印が負方向のトルクを表している。そして、「TE」はエンジンEから入力軸Iを介して入力回転要素Eiとしての第一キャリヤca1及び第二リングギヤr2に伝達される入力トルクTE、「T1」は第一回転電機MG1から第一回転電機連結要素E1としての第一サンギヤs1に伝達されるMG1トルクT1、「T2」は第二回転電機MG2から出力軸Oに伝達されるMG2トルクT2、「TO」は車輪W側から出力軸Oに伝達される走行抵抗TOを示している。また、「TM」は各モードにおいて第一差動歯車装置G1側から出力回転要素Eoとなる回転要素に伝達されるトルク中間出力トルクTMを示している。   4 to 12, the arrow arranged adjacent to the point indicating the rotation speed of each rotating element indicates the direction of the torque acting on each rotating element during normal traveling in each operation mode, and the upward arrow indicates The torque in the positive direction is represented, and the downward arrow represents the torque in the negative direction. “TE” is the input torque TE transmitted from the engine E to the first carrier ca1 and the second ring gear r2 as the input rotation element Ei via the input shaft I, and “T1” is the first torque from the first rotating electrical machine MG1. MG1 torque T1, “T2” transmitted to the first sun gear s1 as the rotating electrical machine connecting element E1 is MG2 torque T2, “TO” transmitted from the second rotating electrical machine MG2 to the output shaft O, and the output shaft from the wheel W side. A running resistance TO transmitted to O is shown. In addition, “TM” indicates the intermediate torque output torque TM transmitted from the first differential gear device G1 side to the rotating element serving as the output rotating element Eo in each mode.

本実施形態においては、トルクコンバータ基準モード及びトルクコンバータ高速モードを含むトルクコンバータモードと、トルクスプリット基準モード及びトルクスプリット低速モードを含むトルクスプリットモードとの2つの基本モードの切り替えは、第一差動歯車装置G1により行う。図6、図7、図11、及び図12に示すように、トルクコンバータモードは、第一差動歯車装置G1が備える4つの回転要素の内の3つの回転要素に対する、入力軸I、出力軸O、及び第一回転電機MG1の駆動連結関係に関して、回転速度の順が、第一回転電機MG1に駆動連結された第一回転電機連結要素E1、出力軸Oに駆動連結された出力回転要素Eo、入力軸Iに駆動連結された入力回転要素Eiの順となるように駆動連結し、入力回転要素Eiに伝達される入力軸Iのトルクである入力トルクTEに対して増幅された中間出力トルクTMを出力回転要素Eoに伝達するモードである。また、トルクスプリットモードは、同様の駆動連結関係に関して、回転速度の順が、第一回転電機MG1に駆動連結された第一回転電機連結要素E1、入力軸Iに駆動連結された入力回転要素Ei、出力軸Oに駆動連結された出力回転要素Eoの順となるように駆動連結し、入力回転要素Eiに伝達される入力トルクTEに対して減衰された中間出力トルクTMを出力回転要素Eoに伝達するモードである。   In the present embodiment, switching between two basic modes, a torque converter mode including a torque converter reference mode and a torque converter high-speed mode, and a torque split mode including a torque split reference mode and a torque split low-speed mode is performed by the first differential. This is performed by the gear device G1. As shown in FIGS. 6, 7, 11, and 12, the torque converter mode has an input shaft I and an output shaft for three rotating elements among the four rotating elements included in the first differential gear device G <b> 1. With respect to the drive connection relationship between O and the first rotating electrical machine MG1, the order of the rotation speed is the first rotating electrical machine connecting element E1 that is drivingly connected to the first rotating electrical machine MG1, and the output rotating element Eo that is drivingly connected to the output shaft O. The intermediate output torque amplified with respect to the input torque TE, which is the torque of the input shaft I transmitted to the input rotation element Ei and connected in the order of the input rotation element Ei drivingly connected to the input shaft I In this mode, TM is transmitted to the output rotation element Eo. In the torque split mode, regarding the same drive connection relationship, the order of the rotation speed is the first rotary electric machine connection element E1 that is drive-connected to the first rotary electric machine MG1, and the input rotary element Ei that is drive-connected to the input shaft I. The output rotation element Eo is connected to the output shaft O in order, and the intermediate output torque TM attenuated with respect to the input torque TE transmitted to the input rotation element Ei is supplied to the output rotation element Eo. It is a mode to transmit.

これらのトルクコンバータモード及びトルクスプリットモードは、いずれも、第一回転電機MG1から第一回転電機連結要素E1に伝達されるMG1トルクT1を反力として入力軸I(エンジンE)から入力回転要素Eiに伝達される入力トルクTEを出力回転要素Eoに伝達しつつ、反力受けとして機能する第一回転電機MG1の回転速度を変化させることにより、入力軸Iの回転速度を無段階に変速して出力回転要素Eoに伝達することができる。但し、トルクコンバータモードとトルクスプリットモードとでは、第一差動歯車装置G1の回転要素に対する駆動連結関係が異なるため、出力回転要素Eoに伝達される入力トルクTEが出力回転要素Eoに伝達される際のトルク変換比が異なるとともに、反力トルクとしてのMG1トルクT1の向きが異なる。なお、出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMは、第二差動歯車装置G2を介して出力軸Oに伝達される。第二回転電機MG2は、出力軸Oと一体回転するように駆動連結されており、出力軸OにMG2トルクT2を常時伝達可能に構成されている。この第二回転電機MG2は、基本的には、第一差動歯車装置G1側から出力軸Oへ伝達されるトルクを補助する補助回転電機として機能する。また、車両の減速時には第二回転電機MG2は回生制動を行うが、出力軸Oと一体回転するように駆動連結されているので、当該回生制動も効率的に行うことができる。   In both the torque converter mode and the torque split mode, the MG1 torque T1 transmitted from the first rotating electrical machine MG1 to the first rotating electrical machine connecting element E1 is used as a reaction force from the input shaft I (engine E) to the input rotating element Ei. By changing the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 functioning as a reaction force receiver while transmitting the input torque TE transmitted to the output rotational element Eo, the rotational speed of the input shaft I is steplessly changed. It can be transmitted to the output rotation element Eo. However, in the torque converter mode and the torque split mode, since the drive connection relationship with respect to the rotating element of the first differential gear device G1 is different, the input torque TE transmitted to the output rotating element Eo is transmitted to the output rotating element Eo. The torque conversion ratio at the time is different, and the direction of the MG1 torque T1 as the reaction torque is different. The intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo is transmitted to the output shaft O via the second differential gear device G2. The second rotating electrical machine MG2 is drivingly connected so as to rotate integrally with the output shaft O, and is configured to be able to always transmit the MG2 torque T2 to the output shaft O. The second rotating electrical machine MG2 basically functions as an auxiliary rotating electrical machine that assists the torque transmitted from the first differential gear device G1 side to the output shaft O. Further, when the vehicle is decelerated, the second rotating electrical machine MG2 performs regenerative braking. However, since the second rotating electrical machine MG2 is drivingly connected so as to rotate integrally with the output shaft O, the regenerative braking can also be performed efficiently.

図4〜図12において、各回転要素に対応する縦線の間隔は、第一遊星歯車機構PG1、第二遊星歯車機構PG2、及び第三遊星歯車機構PG3のそれぞれの歯数比に対応している。ところで、上記のとおり、第一差動歯車装置G1は、トルクコンバータモードとトルクスプリットモードとの2つの基本モードの切り替えを行う基本モード切替用の差動歯車装置として機能し、第二差動歯車装置G2は、第一差動歯車装置G1の出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMを増幅又は減衰して出力軸Oに伝達するトルク増減用の差動歯車装置として機能する。そこで、図4〜図12の下部には、それらの機能を実現するための各差動歯車装置G1、G2の歯数比として、第一差動歯車装置G1のトルクスプリットモード用歯数比λs及びトルクコンバータモード用歯数比λt、並びに第二差動歯車装置G2の増減速用歯数比λuを示している。   4 to 12, the intervals between the vertical lines corresponding to the respective rotating elements correspond to the respective gear ratios of the first planetary gear mechanism PG1, the second planetary gear mechanism PG2, and the third planetary gear mechanism PG3. Yes. By the way, as described above, the first differential gear device G1 functions as a differential gear device for basic mode switching that switches between two basic modes of the torque converter mode and the torque split mode, and the second differential gear device. The device G2 functions as a differential gear device for increasing or decreasing the torque that amplifies or attenuates the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo of the first differential gear device G1 and transmits it to the output shaft O. Therefore, in the lower part of FIGS. 4 to 12, the tooth ratio for the torque split mode of the first differential gear unit G1 λs as the gear ratio of the differential gear units G1 and G2 for realizing these functions. And the tooth ratio for torque converter mode λt, and the gear ratio for speed increase / decrease λu of the second differential gear unit G2.

トルクスプリットモード用歯数比λsは、第一差動歯車装置G1においてトルクスプリットモードを実現した状態で入力トルクTEが出力回転要素Eoに伝達される際のトルク変換比を決定する歯数比であり、ここでは、第一遊星歯車機構PG1の第一サンギヤs1と第一リングギヤr1との歯数比=〔第一サンギヤs1の歯数〕/〔第一リングギヤr1の歯数〕に等しい。トルクコンバータモード用歯数比λtは、第一差動歯車装置G1においてトルクコンバータモードを実現した状態で入力トルクTEが出力回転要素Eoに伝達される際のトルク変換比を決定する歯数比であり、第一遊星歯車機構PG1及び第二遊星歯車機構PG2の双方の歯数比の関係により定まる。ここでは、トルクコンバータモード用歯数比λtは、第二サンギヤs2の回転速度をゼロとした場合における第一サンギヤs1の回転速度に対する第一キャリヤca1及び第二リングギヤr2の回転速度の比=〔第一キャリヤca1及び第二リングギヤr2の回転速度〕/〔第一サンギヤs1の回転速度〕に等しい値としている。増減速用歯数比λuは、第二差動歯車装置G2において出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMを増幅又は減衰する際のトルク変換比を決定する歯数比であり、ここでは、第三遊星歯車機構PG3の第三サンギヤs3と第三リングギヤr3との歯数比=〔第三サンギヤs3の歯数〕/〔第三リングギヤr3の歯数〕に等しい。   The gear split ratio λs for torque split mode is a gear ratio that determines the torque conversion ratio when the input torque TE is transmitted to the output rotation element Eo in the state where the torque split mode is realized in the first differential gear device G1. Yes, here, the gear ratio between the first sun gear s1 and the first ring gear r1 of the first planetary gear mechanism PG1 = [the number of teeth of the first sun gear s1] / [the number of teeth of the first ring gear r1]. The gear ratio for torque converter mode λt is a gear ratio that determines the torque conversion ratio when the input torque TE is transmitted to the output rotation element Eo in the state where the torque converter mode is realized in the first differential gear device G1. Yes, and is determined by the relationship between the gear ratios of both the first planetary gear mechanism PG1 and the second planetary gear mechanism PG2. Here, the tooth ratio for torque converter mode λt is the ratio of the rotational speed of the first carrier ca1 and the second ring gear r2 to the rotational speed of the first sun gear s1 when the rotational speed of the second sun gear s2 is zero = [ The rotational speed of the first carrier ca1 and the second ring gear r2 is equal to the rotational speed of the first sun gear s1. The gear ratio for acceleration / deceleration λu is a gear ratio that determines a torque conversion ratio when the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo in the second differential gear device G2 is amplified or attenuated. The gear ratio between the third sun gear s3 and the third ring gear r3 of the third planetary gear mechanism PG3 = [the number of teeth of the third sun gear s3] / [the number of teeth of the third ring gear r3].

トルクスプリットモード用歯数比λs、トルクコンバータモード用歯数比λt、及び増減速用歯数比λuは、上述した4つのモードを適切に実現できるように、各モードを実現した状態で所定のトルク変換比を実現するように設定される。ここで、本願において「トルク変換比」は、入力側の回転要素に伝達されたトルクが出力側の回転要素に伝達された際に変換されるトルクの比であり、ここでは、トルク変換比=〔出力側の回転要素に伝達されたトルク〕/〔入力側の回転要素に伝達されたトルク〕とする。よって、トルク変換比の値が1より大きければトルクは増幅して出力され、トルク変換比の値が1より小さければトルクは減衰して出力される。   The number of teeth ratio λs for torque split mode, the number of teeth ratio λt for torque converter mode, and the number of teeth ratio λu for acceleration / deceleration are predetermined in a state in which each mode is realized so that the above four modes can be appropriately realized. It is set so as to realize a torque conversion ratio. Here, in the present application, the “torque conversion ratio” is a ratio of torque that is converted when torque transmitted to the input-side rotating element is transmitted to the output-side rotating element. Here, torque conversion ratio = [Torque transmitted to output side rotating element] / [Torque transmitted to input side rotating element]. Therefore, if the torque conversion ratio value is larger than 1, the torque is amplified and output, and if the torque conversion ratio value is smaller than 1, the torque is attenuated and output.

ここで、第一差動歯車装置G1において、トルクコンバータモード(トルクコンバータ基準モード又はトルクコンバータ高速モード)を実現した状態で入力トルクTEが出力回転要素Eoに伝達される際のトルク変換比を第一増幅比R1aとする。この第一増幅比R1aは、第一差動歯車装置G1において、第一回転電機連結要素E1としての第一サンギヤs1(第一回転要素e1)を支点とし、入力回転要素Eiとしての第一キャリヤca1及び第二リングギヤr2(第三回転要素e3)に伝達された入力トルクTEが、出力回転要素Eoとしての第二サンギヤs2(第二回転要素e2)に伝達される際のトルク変換比(=〔中間出力トルクTM〕/〔入力トルクTE〕)である。図6、図7、図11、図12に示す速度線図から明らかなように、このとき入力トルクTEは、(1+λt)倍されて出力回転要素Eoとしての第二サンギヤs2に伝達される。よって、このときの出力回転要素Eoに伝達される中間出力トルクTMは、TM=(1+λt)TEとなる。
従って、第一増幅比R1aは、
R1a=1+λt・・・(1)
となる。
Here, in the first differential gear device G1, the torque conversion ratio when the input torque TE is transmitted to the output rotation element Eo in the state where the torque converter mode (torque converter reference mode or torque converter high speed mode) is realized One amplification ratio R1a. The first amplification ratio R1a is obtained by using the first sun gear s1 (first rotating element e1) as the first rotating electrical machine coupling element E1 as a fulcrum and the first carrier as the input rotating element Ei in the first differential gear device G1. Torque conversion ratio when the input torque TE transmitted to ca1 and the second ring gear r2 (third rotating element e3) is transmitted to the second sun gear s2 (second rotating element e2) as the output rotating element Eo (= [Intermediate output torque TM] / [Input torque TE]). As is apparent from the velocity diagrams shown in FIGS. 6, 7, 11, and 12, at this time, the input torque TE is multiplied by (1 + λt) and transmitted to the second sun gear s2 as the output rotation element Eo. Therefore, the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo at this time is TM = (1 + λt) TE.
Therefore, the first amplification ratio R1a is
R1a = 1 + λt (1)
It becomes.

一方、第一差動歯車装置G1において、トルクスプリットモード(トルクスプリット基準モード又はトルクスプリット低速モード)を実現した状態で入力トルクTEが出力回転要素Eoに伝達される際のトルク変換比を第一減衰比R1bとする。この第一減衰比R1bは、第一差動歯車装置G1において、第一回転電機連結要素E1としての第一サンギヤs1(第一回転要素e1)を支点とし、入力回転要素Eiとしての第一キャリヤca1及び第二リングギヤr2(第三回転要素e3)に伝達された入力トルクTEが、出力回転要素Eoとしての第一リングギヤr1及び第二キャリヤca2(第四回転要素e4)に伝達される際のトルク変換比(=〔中間出力トルクTM〕/〔入力トルクTE〕)である。図4、図5、図8、及び図9に示す速度線図から明らかなように、このとき入力トルクTEは、1/(1+λs)倍されて出力回転要素Eoとしての第一リングギヤr1及び第二キャリヤca2に伝達される。よって、このときの出力回転要素Eoに伝達される中間出力トルクTMは、TM=1/(1+λs)TEとなる。
従って、第一減衰比R1bは、
R1b=1/(1+λs)・・・(2)
となる。
On the other hand, in the first differential gear device G1, the torque conversion ratio when the input torque TE is transmitted to the output rotation element Eo in the state in which the torque split mode (torque split reference mode or torque split low speed mode) is realized is set to the first. The attenuation ratio is R1b. In the first differential gear device G1, the first damping ratio R1b is based on the first sun gear s1 (first rotating element e1) as the first rotating electrical machine connecting element E1, and the first carrier as the input rotating element Ei. When the input torque TE transmitted to the ca1 and the second ring gear r2 (third rotating element e3) is transmitted to the first ring gear r1 and the second carrier ca2 (fourth rotating element e4) as the output rotating element Eo. Torque conversion ratio (= [intermediate output torque TM] / [input torque TE]). As apparent from the velocity diagrams shown in FIGS. 4, 5, 8, and 9, at this time, the input torque TE is multiplied by 1 / (1 + λs) and the first ring gear r1 as the output rotation element Eo and the first It is transmitted to the second carrier ca2. Therefore, the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo at this time is TM = 1 / (1 + λs) TE.
Accordingly, the first damping ratio R1b is
R1b = 1 / (1 + λs) (2)
It becomes.

また、第二差動歯車装置G2において、出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMが増幅されて出力軸Oに伝達される際のトルク変換比を第二増幅比R2aとする。本実施形態では、トルクスプリット低速モードを実現する際に第二差動歯車装置G2は出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMを増幅して出力軸Oに伝達する。ここでは、このように出力軸Oに伝達されるトルクを「総出力トルク」という。第二増幅比R2aは、第二差動歯車装置G2において、第三リングギヤr3(第一回転要素e1)を支点とし、第三サンギヤs3(第三回転要素e3)に伝達された中間出力トルクTMが第三キャリヤca3(第二回転要素e2)に伝達される際のトルク変換比(=〔総出力トルク〕/〔中間出力トルクTM〕)である。図4及び図5に示す速度線図から明らかなように、このとき中間出力トルクTMは、(1+λu)/λu倍されて第三キャリヤca3を介して出力軸Oに伝達される。よって、このときの出力軸Oに伝達される総出力トルクは、{(1+λu)/λu}・TMとなる。
従って、第二増幅比R2aは、
R2a=(1+λu)/λu・・・(3)
となる。
In the second differential gear device G2, the torque conversion ratio when the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo is amplified and transmitted to the output shaft O is defined as a second amplification ratio R2a. In the present embodiment, when realizing the torque split low speed mode, the second differential gear device G2 amplifies the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo and transmits it to the output shaft O. Here, the torque transmitted to the output shaft O in this way is referred to as “total output torque”. The second amplification ratio R2a is an intermediate output torque TM transmitted to the third sun gear s3 (third rotation element e3) with the third ring gear r3 (first rotation element e1) as a fulcrum in the second differential gear device G2. Is a torque conversion ratio (= [total output torque] / [intermediate output torque TM]) when being transmitted to the third carrier ca3 (second rotary element e2). As apparent from the velocity diagrams shown in FIGS. 4 and 5, at this time, the intermediate output torque TM is multiplied by (1 + λu) / λu and transmitted to the output shaft O via the third carrier ca3. Therefore, the total output torque transmitted to the output shaft O at this time is {(1 + λu) / λu} · TM.
Therefore, the second amplification ratio R2a is
R2a = (1 + λu) / λu (3)
It becomes.

一方、第二差動歯車装置G2において、出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMが減衰されて出力軸Oに伝達される際のトルク変換比を第二減衰比R2bとする。本実施形態では、トルクコンバータ高速モードを実現する際に第二差動歯車装置G2は出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMを減衰して出力軸Oに伝達する。第二減衰比R2bは、第二差動歯車装置G2において、第三リングギヤr3(第一回転要素e1)を支点とし、第三キャリヤca3(第二回転要素e2)に伝達された中間出力トルクTMが第三サンギヤs3(第三回転要素e3)に伝達される際のトルク変換比(=〔総出力トルク〕/〔中間出力トルクTM〕)である。図11及び図12に示す速度線図から明らかなように、このとき中間出力トルクTMは、λu/(1+λu)倍されて第三サンギヤs3を介して出力軸Oに伝達される。よって、このときの出力軸Oに伝達される総出力トルクは、{λu/(1+λu)}・TMとなる。
従って、第二減衰比R2bは、
R2b=λu/(1+λu)・・・(4)
となる。
On the other hand, in the second differential gear device G2, the torque conversion ratio when the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo is attenuated and transmitted to the output shaft O is defined as a second damping ratio R2b. In the present embodiment, when realizing the torque converter high-speed mode, the second differential gear device G2 attenuates the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo and transmits it to the output shaft O. The second damping ratio R2b is the intermediate output torque TM transmitted to the third carrier ca3 (second rotating element e2) with the third ring gear r3 (first rotating element e1) as a fulcrum in the second differential gear device G2. Is a torque conversion ratio (= [total output torque] / [intermediate output torque TM]) when being transmitted to the third sun gear s3 (third rotation element e3). As is apparent from the velocity diagrams shown in FIGS. 11 and 12, at this time, the intermediate output torque TM is multiplied by λu / (1 + λu) and transmitted to the output shaft O via the third sun gear s3. Therefore, the total output torque transmitted to the output shaft O at this time is {λu / (1 + λu)} · TM.
Therefore, the second damping ratio R2b is
R2b = λu / (1 + λu) (4)
It becomes.

本実施形態においては、トルクコンバータ基準モード及びトルクスプリット基準モードにおいて、第一差動歯車装置G1の出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMを出力軸Oに伝達する際のトルク変換比である基準トルク変換比を「1」としている。従って、トルクコンバータ基準モード及びトルクスプリット基準モードでは、第一差動歯車装置G1から出力された中間出力トルクTMがそのまま出力軸Oに伝達される。従って、トルクコンバータ基準モードにおける総トルク変換比は第一増幅比R1aに等しくなり、トルクスプリット基準モードにおける総トルク変換比は第一減衰比R1bに等しくなる。一方、トルクスプリット低速モード及びトルクコンバータ高速モードでは、第一差動歯車装置G1から出力された中間出力トルクTMが、第二差動歯車装置G2により増幅又は減衰されて出力軸Oに伝達される。従って、トルクスプリット低速モードにおける総トルク変換比は第一減衰比R1bに第二増幅比R2aを乗算して得られる値に等しくなり、トルクコンバータ高速モードにおける総トルク変換比は第一増幅比R1aに第二減衰比R2bを乗算して得られる値に等しくなる。   In this embodiment, in the torque converter reference mode and the torque split reference mode, the torque conversion ratio when the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo of the first differential gear device G1 is transmitted to the output shaft O is used. A certain reference torque conversion ratio is set to “1”. Accordingly, in the torque converter reference mode and the torque split reference mode, the intermediate output torque TM output from the first differential gear device G1 is transmitted to the output shaft O as it is. Accordingly, the total torque conversion ratio in the torque converter reference mode is equal to the first amplification ratio R1a, and the total torque conversion ratio in the torque split reference mode is equal to the first damping ratio R1b. On the other hand, in the torque split low speed mode and the torque converter high speed mode, the intermediate output torque TM output from the first differential gear device G1 is amplified or attenuated by the second differential gear device G2 and transmitted to the output shaft O. . Accordingly, the total torque conversion ratio in the torque split low speed mode is equal to a value obtained by multiplying the first damping ratio R1b by the second amplification ratio R2a, and the total torque conversion ratio in the torque converter high speed mode is equal to the first amplification ratio R1a. It becomes equal to the value obtained by multiplying the second damping ratio R2b.

そこで、第一差動歯車装置G1及び第二差動歯車装置G2は、トルクスプリット低速モードにおける総トルク変換比(=〔第一減衰比R1b〕×〔第二増幅比R2a〕)が、トルクコンバータ基準モードにおける総トルク変換比(第一増幅比R1a)よりも大きい値(トルク増幅側の値)となるとともに、トルクコンバータ高速モードにおける総トルク変換比(=〔第一増幅比R1a〕×〔第二減衰比R2b〕)がトルクスプリット基準モードにおける総トルク変換比(第一減衰比R1b)よりも小さい値(トルク減衰側の値)となるように設定されている。すなわち、これらのトルク変換比は、以下の式(5)及び(6)の双方を満たすように設定される。
R1b×R2a>R1a・・・(5)
R1a×R2b<R1b・・・(6)
なお、これらの式(5)及び(6)のそれぞれに上記式(1)〜(4)を代入すると、以下の式(7)及び(8)となる。従って、第一差動歯車装置G1及び第二差動歯車装置G2の各回転要素の歯数比は、これらの式(7)及び(8)の双方を満たすように設定される。
(1+λu)/{λu・(1+λs)}>(1+λt) ・・・(7)
{(1+λt)・λu}/(1+λu)<{1/(1+λs)}・・・(8)
Therefore, the first differential gear device G1 and the second differential gear device G2 have a total torque conversion ratio (= [first damping ratio R1b] × [second amplification ratio R2a]) in the torque split low-speed mode as a torque converter. The total torque conversion ratio in the reference mode (the first amplification ratio R1a) is larger (a value on the torque amplification side) and the total torque conversion ratio in the torque converter high speed mode (= [first amplification ratio R1a] × [first 2 damping ratio R2b]) is set to a value (a value on the torque damping side) smaller than the total torque conversion ratio (first damping ratio R1b) in the torque split reference mode. That is, these torque conversion ratios are set so as to satisfy both the following expressions (5) and (6).
R1b × R2a> R1a (5)
R1a × R2b <R1b (6)
When the above formulas (1) to (4) are substituted into these formulas (5) and (6), the following formulas (7) and (8) are obtained. Therefore, the gear ratio of each rotating element of the first differential gear device G1 and the second differential gear device G2 is set so as to satisfy both of the equations (7) and (8).
(1 + λu) / {λu · (1 + λs)}> (1 + λt) (7)
{(1 + λt) · λu} / (1 + λu) <{1 / (1 + λs)} (8)

ところで、第一増幅比R1aが第一減衰比R1bよりも大きい値となることは明らかであるので、上記式(5)及び(6)の双方が満たされる場合、以下の式(9)が満たされることになる。
R1a×R2b<R1b<R1a<R1b×R2a・・・(9)
従って、このように第一差動歯車装置G1及び第二差動歯車装置G2を設定した場合には、ハイブリッド駆動装置Hが実現可能な4つのモードは、トルク変換比が大きい側から小さい側へ向かって、トルクスプリット低速モード、トルクコンバータ基準モード、トルクスプリット基準モード、トルクコンバータ高速モードの順となる。従って、このハイブリッド駆動装置Hでは、総トルク変換比の順にこれら4つのモードを切り替えて車両を走行させることができる。
By the way, since it is clear that the first amplification ratio R1a is larger than the first attenuation ratio R1b, when both the above expressions (5) and (6) are satisfied, the following expression (9) is satisfied. Will be.
R1a * R2b <R1b <R1a <R1b * R2a (9)
Therefore, when the first differential gear device G1 and the second differential gear device G2 are set in this way, the four modes that the hybrid drive device H can realize are from the side with the large torque conversion ratio to the side with the small torque conversion ratio. The torque split low-speed mode, torque converter reference mode, torque split reference mode, and torque converter high-speed mode are in this order. Therefore, in this hybrid drive device H, the vehicle can travel by switching these four modes in the order of the total torque conversion ratio.

この際、総トルク変換比の順で隣接する2つのモード間のトルク変換比のステップ(倍率)が、他のモード間のトルク変換比のステップと略均等となるように設定されていると好適である。具体的には、トルクスプリット低速モードとトルクコンバータ基準モードとの間のトルク変換比のステップ、トルクコンバータ基準モードとトルクスプリット基準モードとの間のトルク変換比のステップ、トルクスプリット基準モードとトルクコンバータ高速モードとの間のトルク変換比のステップが、互いに略均等な値となるように設定されていると好適である。例えば、第一増幅比R1aが約「1.38」、第一減衰比R1bが約「0.7」となるように第一差動歯車装置G1の各回転要素の歯数比を設定し、第二増幅比R2aが約「3.89」、第二増幅比R2aの逆数となる第二減衰比R2bが約「0.26」となるように第二差動歯車装置G2の各回転要素の歯数比を設定すると好適である。この場合、トルクスプリット低速モードの総トルク変換比が約「2.72」、トルクコンバータ基準モードの総トルク変換比が約「1.38」、トルクスプリット基準モードの総トルク変換比が約「0.7」、トルクコンバータ高速モードの総トルク変換比が約「0.355」となる。したがって、各モード間のトルク変換比のステップがいずれも約「1.97」となる。これにより、各モード間での出力軸Oに伝達される駆動力の変化の程度を適切なものとすることができ、幅広い出力軸Oの回転速度域にわたって適切な駆動力を出力できる。以下、各モード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。   At this time, it is preferable that the step (magnification) of the torque conversion ratio between two adjacent modes in the order of the total torque conversion ratio is set to be substantially equal to the step of the torque conversion ratio between the other modes. It is. Specifically, torque conversion ratio step between torque split low speed mode and torque converter reference mode, torque conversion ratio step between torque converter reference mode and torque split reference mode, torque split reference mode and torque converter It is preferable that the steps of the torque conversion ratio with respect to the high speed mode are set so as to be substantially equal to each other. For example, the gear ratio of each rotating element of the first differential gear device G1 is set so that the first amplification ratio R1a is about “1.38” and the first damping ratio R1b is about “0.7”. Each rotational element of the second differential gear unit G2 has a second amplification ratio R2a of about “3.89” and a second damping ratio R2b that is the reciprocal of the second amplification ratio R2a of about “0.26”. It is preferable to set the tooth ratio. In this case, the total torque conversion ratio in the torque split low speed mode is about “2.72”, the total torque conversion ratio in the torque converter reference mode is about “1.38”, and the total torque conversion ratio in the torque split reference mode is about “0”. .7 ”, the total torque conversion ratio in the torque converter high-speed mode is about“ 0.355 ”. Therefore, the torque conversion ratio steps between the modes are all about “1.97”. As a result, the degree of change in the driving force transmitted to the output shaft O between the modes can be made appropriate, and an appropriate driving force can be output over a wide rotational speed range of the output shaft O. Hereinafter, the operation state of the hybrid drive device H in each mode will be described in detail.

4.トルクスプリット低速モード
トルクスプリット低速モードは、上述したトルクスプリットモードの一つであって、後述するトルクコンバータ基準モードよりも入力トルクTEを増幅して出力軸Oに伝達するモードである。そこで、トルクスプリット低速モードでは、総トルク変換比がトルクコンバータ基準モードよりも大きくなるように、第一差動歯車装置G1により入力トルクTEに対して減衰されて出力回転要素Eoに伝達される中間出力トルクTMを、第二差動歯車装置G2により増幅して出力軸Oに伝達する。図3に示すように、トルクスプリット低速モードは、第一クラッチC1、第四クラッチC4、及びブレーキBを係合状態とすると共に第二クラッチC2及び第三クラッチC3を解放状態とすることにより実現される。図1を参照すれば明らかなように、第一クラッチC1が係合されることによって第一差動歯車装置G1の第一リングギヤr1及び第二キャリヤca2が出力回転要素Eoとなり、第四クラッチC4及びブレーキBが係合されることによって出力回転要素Eoの回転が第二差動歯車装置G2により減速されて出力軸Oに伝達される状態となる。このトルクスプリット低速モードでは、第一回転電機MG1は全域において負方向のMG1トルクT1を反力トルクとして出力する。
4). Torque split low-speed mode The torque split low-speed mode is one of the torque split modes described above, and is a mode in which the input torque TE is amplified and transmitted to the output shaft O than the torque converter reference mode described later. Therefore, in the torque split low speed mode, the intermediate torque that is attenuated with respect to the input torque TE by the first differential gear device G1 and transmitted to the output rotation element Eo so that the total torque conversion ratio is larger than that in the torque converter reference mode. The output torque TM is amplified by the second differential gear device G2 and transmitted to the output shaft O. As shown in FIG. 3, the torque split low speed mode is realized by putting the first clutch C1, the fourth clutch C4, and the brake B in the engaged state and putting the second clutch C2 and the third clutch C3 in the released state. Is done. As apparent from FIG. 1, when the first clutch C1 is engaged, the first ring gear r1 and the second carrier ca2 of the first differential gear device G1 become the output rotation element Eo, and the fourth clutch C4. When the brake B is engaged, the rotation of the output rotation element Eo is decelerated by the second differential gear device G2 and transmitted to the output shaft O. In this torque split low speed mode, the first rotating electrical machine MG1 outputs the MG1 torque T1 in the negative direction as a reaction torque across the entire area.

トルクスプリット低速モードでは、図4及び図5に直線G1として示すように、第一差動歯車装置G1の4つの回転要素のうち、第一回転要素e1、第三回転要素e3、及び第四回転要素e4の3つの回転要素を実質的に用いる。そして、これら3つの回転要素のうち、回転速度の順で中間となる第一キャリヤca1及び第二リングギヤr2(第三回転要素e3)が入力軸Iに駆動連結された入力回転要素Eiとなっている。更に、この入力回転要素Eiに対して、回転速度の順で一方側となる第一リングギヤr1及び第二キャリヤca2(第四回転要素e4)が第二差動歯車装置G2を介して出力軸Oに駆動連結された出力回転要素Eoとなり、回転速度の順で他方側となる第一サンギヤs1(第一回転要素e1)が第一回転電機MG1に駆動連結された第一回転電機連結要素E1となっている。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を出力し、このエンジントルクが入力軸Iを介して入力トルクTEとして入力回転要素Eiに伝達される。また、第一回転電機MG1は、トルクスプリット低速モードの全域で負方向のMG1トルクT1を発生させ、入力トルク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G1は、入力トルクTEを出力回転要素Eoと第一回転電機MG1とに分配し、MG1トルクT1を反力として入力トルクTEに対して減衰した中間出力トルクTMを出力回転要素Eoに伝達する。上記のとおり、第一差動歯車装置G1は、入力トルクTEを1/(1+λs)倍(=第一減衰比R1b)に減衰して出力回転要素Eoに伝達する。   In the torque split low speed mode, as shown as a straight line G1 in FIG. 4 and FIG. 5, among the four rotating elements of the first differential gear device G1, the first rotating element e1, the third rotating element e3, and the fourth rotating element. Three rotating elements of element e4 are substantially used. Of these three rotating elements, the first carrier ca1 and the second ring gear r2 (third rotating element e3), which are intermediate in the order of the rotating speed, are input rotating elements Ei that are drivingly connected to the input shaft I. Yes. Further, the first ring gear r1 and the second carrier ca2 (fourth rotating element e4) which are on one side in the order of the rotational speed with respect to the input rotating element Ei are connected to the output shaft O via the second differential gear device G2. The first rotating electrical machine connecting element E1 in which the first sun gear s1 (first rotating element e1) on the other side in the order of the rotational speed is drivingly connected to the first rotating electrical machine MG1. It has become. At this time, the engine E outputs a positive torque corresponding to the required driving force while being controlled so as to be maintained in a state with high efficiency and low exhaust gas (generally along the optimum fuel consumption characteristics). An input torque TE is transmitted to the input rotation element Ei via the input shaft I. Further, the first rotating electrical machine MG1 functions as a reaction force receiver for the input torque TE by generating a negative MG1 torque T1 throughout the torque split low-speed mode. Thus, the first differential gear device G1 distributes the input torque TE to the output rotating element Eo and the first rotating electrical machine MG1, and the intermediate output torque TM attenuated with respect to the input torque TE using the MG1 torque T1 as a reaction force. Is transmitted to the output rotation element Eo. As described above, the first differential gear device G1 attenuates the input torque TE to 1 / (1 + λs) times (= first damping ratio R1b) and transmits it to the output rotation element Eo.

トルクスプリット低速モードでは、第二差動歯車装置G2は、第一差動歯車装置G1の出力回転要素Eo(第一リングギヤr1及び第二キャリヤca2)の回転を減速して出力軸Oに伝達するとともに、出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMを増幅して出力軸Oに伝達する。すなわち、第二差動歯車装置G2は、図4及び図5に直線G2として示すように、回転速度の順で中間となる第三キャリヤca3に第四クラッチC4を介して出力軸O及び第二回転電機MG2が駆動連結される。そして、回転速度の順で一方側となる第三リングギヤr3がブレーキBによりケースDcに固定され、回転速度の順で他方側となる第三サンギヤs3に第一クラッチC1を介して第一差動歯車装置G1の出力回転要素Eoが駆動連結される。このため、第三キャリヤca3に駆動連結された出力軸Oには、第三サンギヤs3に駆動連結された第一差動歯車装置G1の出力回転要素Eoの回転が減速されて伝達される。したがって、第二差動歯車装置G2は、出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMを増幅して出力軸Oに伝達する。上記のとおり、第二差動歯車装置G2は、中間出力トルクTMを(1+λu)/λu倍(=第二増幅比R2a)に増幅して出力軸Oに伝達する。   In the torque split low speed mode, the second differential gear device G2 decelerates and transmits the rotation of the output rotation element Eo (first ring gear r1 and second carrier ca2) of the first differential gear device G1 to the output shaft O. At the same time, the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo is amplified and transmitted to the output shaft O. That is, the second differential gear device G2 is connected to the output shaft O and the second shaft via the fourth clutch C4 to the third carrier ca3 that is intermediate in the order of the rotational speed, as shown as a straight line G2 in FIGS. The rotating electrical machine MG2 is drivingly connected. The third ring gear r3 on one side in the order of the rotational speed is fixed to the case Dc by the brake B, and the first differential is connected to the third sun gear s3 on the other side in the order of the rotational speed via the first clutch C1. The output rotation element Eo of the gear device G1 is drivingly connected. Therefore, the rotation of the output rotating element Eo of the first differential gear device G1 drivingly connected to the third sun gear s3 is transmitted to the output shaft O drivingly connected to the third carrier ca3. Therefore, the second differential gear device G2 amplifies the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo and transmits it to the output shaft O. As described above, the second differential gear device G2 amplifies the intermediate output torque TM to (1 + λu) / λu times (= second amplification ratio R2a) and transmits it to the output shaft O.

トルクスプリット低速モードでは、第一回転電機MG1は、負方向のMG1トルクT1を出力して第一回転電機連結要素E1としての第一サンギヤs1に伝達する。このように伝達される第一回転電機MG1からのMG1トルクT1が、入力回転要素Eiに伝達される入力トルクTEに対する反力となる。そして、トルクスプリット低速モードでは、第一回転電機MG1は、負方向のMG1トルクT1を常に出力する。そして、出力軸Oの回転速度がゼロの状態(車両の発進時)を含む低速走行時には、図4に示すように、第一回転電機MG1の回転速度は正となっている。その後、出力軸Oの回転速度(車速)が次第に上昇するに従って、第一回転電機MG1の回転速度は下降する。そして、図5に示すように、第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなる点を通過し、図6に示すように、第一回転電機MG1の回転速度が負となってからトルクコンバータ基準モードへの切り替えが行われる。第一回転電機MG1は、回転速度が正の状態ではジェネレータとして機能して発電を行い、回転速度が負の状態ではモータとして機能して力行する。なお、第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなる点は、入力軸I(エンジンE)から伝達される入力トルクTEによる仕事が電力に変換されない、すなわち電気変換が行われない点となっている。本実施形態では、この点を便宜上「無電気変換点」という。   In the torque split low speed mode, the first rotating electrical machine MG1 outputs a negative MG1 torque T1 and transmits it to the first sun gear s1 as the first rotating electrical machine connecting element E1. The MG1 torque T1 transmitted from the first rotating electrical machine MG1 as described above is a reaction force against the input torque TE transmitted to the input rotation element Ei. In the torque split low speed mode, the first rotating electrical machine MG1 always outputs the MG1 torque T1 in the negative direction. When the vehicle runs at a low speed including a state where the rotation speed of the output shaft O is zero (when the vehicle starts), the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is positive as shown in FIG. Thereafter, as the rotational speed (vehicle speed) of the output shaft O gradually increases, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 decreases. Then, as shown in FIG. 5, after passing through the point where the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 becomes zero and as shown in FIG. 6, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 becomes negative, the torque converter reference Switching to the mode is performed. The first rotating electrical machine MG1 functions as a generator to generate electric power when the rotational speed is positive, and functions as a motor and powers when the rotational speed is negative. The point where the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 becomes zero is that the work by the input torque TE transmitted from the input shaft I (engine E) is not converted into electric power, that is, electric conversion is not performed. Yes. In the present embodiment, this point is referred to as “non-electric conversion point” for convenience.

また、このトルクスプリット低速モードでは、第二回転電機MG2は、基本的に正方向のMG2トルクT2を出力することにより、第二差動歯車装置G2を介して出力軸Oに伝達される中間出力トルクTMに対するアシストを行う。但し、第二回転電機MG2は、第一回転電機MG1の動作状態に応じて負方向のMG2トルクT2を出力する場合もある。すなわち、本実施形態では、第二回転電機MG2の回転速度は常に正となる。そして、第二回転電機MG2は、第一回転電機MG1の動作状態に応じた向きのMG2トルクT2を出力する。具体的には、図4に示すように、第一回転電機MG1の回転速度が正であって第一回転電機MG1が発電しているときには、第二回転電機MG2は当該第一回転電機MG1により発電された電力を消費してモータとして機能して力行し、正方向のトルクを出力する。また、図6に破線矢印で示すように、第一回転電機MG1の回転速度が負であって第一回転電機MG1が力行しているときには、第二回転電機MG2は当該第一回転電機MG1が消費する電力を生成するためにジェネレータとして機能して発電を行い、負方向のトルクを出力する。一方、図5に示すように、第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなる無電気変換点では、第二回転電機MG2が出力するMG2トルクT2をゼロとする。このように、トルクスプリット低速モード中に第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2の双方が発電も力行もしない状態を有することにより、入力軸I(エンジンE)の仕事を電力に変換する際の損失を少なく抑え、ハイブリッド駆動装置Hのエネルギー効率を高めることができる。また、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2が発電又は力行する際には、一方が発電した電力を他方が消費して力行するので、ハイブリッド制御装置Hの全体での電力収支を基本的にゼロとすることができる。よって、蓄電装置としてのバッテリ11の充電状態が大きく変動しない状態とすることができるので、長時間にわたってトルクスプリット低速モードを実行することが可能となる。上記のとおり、出力軸Oの回転速度がゼロの状態から次第に上昇する際には、第一回転電機MG1の回転速度は正からゼロを経て負に変化する。従って、第二回転電機MG2は、正方向のトルクを出力する状態からトルクゼロの状態を経て負方向のトルクを出力する状態に変化する。   Further, in this torque split low speed mode, the second rotating electrical machine MG2 basically outputs a positive MG2 torque T2 to be transmitted to the output shaft O via the second differential gear device G2. Assist the torque TM. However, the second rotating electrical machine MG2 may output a negative MG2 torque T2 in accordance with the operating state of the first rotating electrical machine MG1. That is, in the present embodiment, the rotation speed of the second rotating electrical machine MG2 is always positive. Then, the second rotating electrical machine MG2 outputs MG2 torque T2 having a direction corresponding to the operating state of the first rotating electrical machine MG1. Specifically, as shown in FIG. 4, when the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is positive and the first rotating electrical machine MG1 is generating electric power, the second rotating electrical machine MG2 is driven by the first rotating electrical machine MG1. It consumes the generated power and functions as a motor to power and output positive torque. Further, as indicated by a broken line arrow in FIG. 6, when the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is negative and the first rotating electrical machine MG1 is powering, the second rotating electrical machine MG2 is connected to the first rotating electrical machine MG1. In order to generate electric power to be consumed, it functions as a generator to generate electric power and output negative torque. On the other hand, as shown in FIG. 5, the MG2 torque T2 output by the second rotating electrical machine MG2 is set to zero at the non-electric conversion point where the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 becomes zero. As described above, when the first rotary electric machine MG1 and the second rotary electric machine MG2 are in a state where neither the power generation nor the power running is performed during the torque split low speed mode, the work of the input shaft I (engine E) is converted into electric power. Loss can be reduced, and the energy efficiency of the hybrid drive device H can be increased. In addition, when the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 generate or power run, one of them consumes the generated power and powers the other, so that the overall power balance of the hybrid controller H is basically determined. Can be zero. Therefore, since the state of charge of the battery 11 as the power storage device can be kept from changing greatly, the torque split low speed mode can be executed for a long time. As described above, when the rotation speed of the output shaft O gradually increases from the zero state, the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 changes from positive to zero through negative. Accordingly, the second rotating electrical machine MG2 changes from a state in which a positive torque is output to a state in which a negative torque is output through a zero torque state.

上記のとおり、トルクスプリット低速モードにおいて、入力回転要素Eiに伝達される入力トルクTEが出力軸Oに伝達されるまでの総トルク変換比は、第一減衰比R1bに第二増幅比R2aを乗算して得られる値に等しい。従って、トルクスプリット低速モードの総トルク変換比は、下記の式(10)により求まる。
総トルク変換比=(1+λu)/{λu・(1+λs)}・・・(10)
上記のとおり、第一減衰比R1bが約「0.7」、第二増幅比R2aが約「3.89」となるように設定した場合には、トルクスプリット低速モードの総トルク変換比は約「2.72」となる。この場合、入力トルクTEは、約2.72倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。また、出力軸Oには、第二回転電機MG2が出力するMG2トルクT2も伝達される。
As described above, in the torque split low speed mode, the total torque conversion ratio until the input torque TE transmitted to the input rotation element Ei is transmitted to the output shaft O is multiplied by the first damping ratio R1b and the second amplification ratio R2a. Is equal to the value obtained. Therefore, the total torque conversion ratio in the torque split low speed mode is obtained by the following equation (10).
Total torque conversion ratio = (1 + λu) / {λu · (1 + λs)} (10)
As described above, when the first damping ratio R1b is set to about “0.7” and the second amplification ratio R2a is set to about “3.89”, the total torque conversion ratio in the torque split low speed mode is about “2.72”. In this case, the input torque TE is amplified about 2.72 times and transmitted to the output shaft O. Further, MG2 torque T2 output from the second rotary electric machine MG2 is also transmitted to the output shaft O.

以上に説明したように、トルクスプリット低速モードは、入力軸I(エンジンE)から入力回転要素Eiに伝達される入力トルクTEを、最も大きいトルク変換比で増幅して出力軸Oに伝達することができるため、車速が最も低い領域で使用される第一の低速用モードとして適している。本実施形態では、トルクスプリット低速モードは、出力軸Oの回転速度がゼロの状態(車両の発進時)から、出力軸O及び第三キャリヤca3の回転速度が第二サンギヤs2の回転速度に一致する状態となるまでの間で使用される。具体的には、トルクスプリット低速モードでは、エンジンEの回転速度を一定とした場合、出力軸Oの回転速度がゼロの状態から、第一回転電機MG1の回転速度を低下させることにより、出力軸O及び第二回転電機MG2の回転速度を次第に上昇させて車両を発進させる。そして、出力軸Oの回転速度が上昇し、出力軸O及び第三キャリヤca3の回転速度と第二サンギヤs2の回転速度とが一致した際に第三クラッチC3を係合してブレーキBを解放すれば、トルクスプリット低速モードからトルクコンバータ基準モードに切り替えられる。このモード切り替えは、この際に係合する第三クラッチC3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。   As described above, in the torque split low speed mode, the input torque TE transmitted from the input shaft I (engine E) to the input rotation element Ei is amplified with the largest torque conversion ratio and transmitted to the output shaft O. Therefore, it is suitable as the first low speed mode used in the region where the vehicle speed is the lowest. In the present embodiment, in the torque split low speed mode, the rotational speed of the output shaft O and the third carrier ca3 matches the rotational speed of the second sun gear s2 from the state where the rotational speed of the output shaft O is zero (when the vehicle starts). It is used until it becomes a state. Specifically, in the torque split low speed mode, when the rotational speed of the engine E is constant, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 is decreased from the state where the rotational speed of the output shaft O is zero, whereby the output shaft O and the rotational speed of the second rotating electrical machine MG2 are gradually increased to start the vehicle. When the rotation speed of the output shaft O increases and the rotation speed of the output shaft O and the third carrier ca3 coincides with the rotation speed of the second sun gear s2, the third clutch C3 is engaged and the brake B is released. Then, the torque split low speed mode can be switched to the torque converter reference mode. This mode switching is a synchronous switching in which the engaging members on both sides of the third clutch C3 engaged at this time are engaged in the same rotational speed.

5.トルクコンバータ基準モード
トルクコンバータ基準モードは、上述したトルクコンバータモードの一つであって、第一差動歯車装置G1により入力トルクTEに対して増幅して出力回転要素Eoに伝達される中間出力トルクTMを所定の基準トルク変換比で出力軸Oに伝達するモードである。本実施形態では、トルクコンバータ基準モードにおいては、出力回転要素Eoを出力軸Oと一体回転するように駆動連結する。これにより、基準トルク変換比は「1」となり、出力回転要素Eoに伝達される中間出力トルクTMはそのまま出力軸Oに伝達される。図3に示すように、トルクコンバータ基準モードは、第一クラッチC1、第三クラッチC3、及び第四クラッチC4を係合状態とすると共に第二クラッチC2及びブレーキBを解放状態とすることにより実現される。図1を参照すれば明らかなように、第三クラッチC3が係合されることによって第一差動歯車装置G1の第二サンギヤs2が出力回転要素Eoとなり、第四クラッチC4が係合されることによって出力回転要素Eoが出力軸Oと一体回転する状態となる。また、第一クラッチC1と第三クラッチC3の2つが係合状態とされることにより、第一差動歯車装置G1と第二差動歯車装置G2とが一体的に動作する状態となり、図6及び図7に示すように、速度線図上で第一差動歯車装置G1を表す線と第二差動歯車装置G2を表す線とが同一直線状となる。このトルクコンバータ基準モードでは、第一回転電機MG1は全域において正方向のMG1トルクT1を反力トルクとして出力する。
5. Torque Converter Reference Mode The torque converter reference mode is one of the torque converter modes described above, and is an intermediate output torque that is amplified with respect to the input torque TE and transmitted to the output rotation element Eo by the first differential gear device G1. In this mode, TM is transmitted to the output shaft O at a predetermined reference torque conversion ratio. In the present embodiment, in the torque converter reference mode, the output rotation element Eo is drive-coupled so as to rotate integrally with the output shaft O. As a result, the reference torque conversion ratio becomes “1”, and the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo is transmitted to the output shaft O as it is. As shown in FIG. 3, the torque converter reference mode is realized by bringing the first clutch C1, the third clutch C3, and the fourth clutch C4 into the engaged state and bringing the second clutch C2 and the brake B into the released state. Is done. As apparent from FIG. 1, when the third clutch C3 is engaged, the second sun gear s2 of the first differential gear device G1 becomes the output rotation element Eo, and the fourth clutch C4 is engaged. As a result, the output rotation element Eo rotates integrally with the output shaft O. Further, when the first clutch C1 and the third clutch C3 are engaged, the first differential gear device G1 and the second differential gear device G2 are integrally operated, and FIG. As shown in FIG. 7 and FIG. 7, the line representing the first differential gear device G1 and the line representing the second differential gear device G2 are collinear on the velocity diagram. In the torque converter reference mode, the first rotating electrical machine MG1 outputs the MG1 torque T1 in the positive direction as a reaction force torque in the entire region.

トルクコンバータ基準モードでは、図6及び図7に直線G1として示すように、第一差動歯車装置G1の4つの回転要素のうち、第一回転要素e1、第二回転要素e2、及び第三回転要素e3の3つの回転要素を実質的に用いる。そして、これら3つの回転要素のうち、回転速度の順で中間となる第二サンギヤs2(第二回転要素e2)が出力軸Oに駆動連結された出力回転要素Eoとなっている。更に、この出力回転要素Eoに対して、回転速度の順で一方側となる第一キャリヤca1及び第二リングギヤr2(第三回転要素e3)が入力軸Iに駆動連結された入力回転要素Eiとなり、回転速度の順で他方側となる第一サンギヤs1(第一回転要素e1)が第一回転電機MG1に駆動連結された第一回転電機連結要素E1となっている。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を出力し、このエンジントルクが入力軸Iを介して入力トルクTEとして入力回転要素Eiに伝達される。また、第一回転電機MG1は、トルクコンバータ基準モードの全域で正方向のMG1トルクT1を発生させ、入力トルク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G1は、入力トルクTEとMG1トルクT1とを合成し、入力トルクTEに対して増幅した中間出力トルクTMを出力回転要素Eoに伝達する。上記のとおり、第一差動歯車装置G1は、入力トルクTEを1+λt倍(=第一増幅比R1a)に増幅して出力回転要素Eoに伝達する。   In the torque converter reference mode, as shown as a straight line G1 in FIGS. 6 and 7, among the four rotating elements of the first differential gear device G1, the first rotating element e1, the second rotating element e2, and the third rotating element. Three rotating elements of element e3 are substantially used. Of these three rotating elements, the second sun gear s2 (second rotating element e2) that is intermediate in the order of the rotating speed is an output rotating element Eo that is drivingly connected to the output shaft O. Further, with respect to the output rotation element Eo, the first carrier ca1 and the second ring gear r2 (third rotation element e3) on one side in the order of the rotation speed become an input rotation element Ei that is drivingly connected to the input shaft I. The first sun gear s1 (first rotating element e1) on the other side in the order of the rotational speed is a first rotating electrical machine connecting element E1 that is drivingly connected to the first rotating electrical machine MG1. At this time, the engine E outputs a positive torque corresponding to the required driving force while being controlled so as to be maintained in a state with high efficiency and low exhaust gas (generally along the optimum fuel consumption characteristics). An input torque TE is transmitted to the input rotation element Ei via the input shaft I. Further, the first rotating electrical machine MG1 generates a positive MG1 torque T1 over the entire range of the torque converter reference mode, and functions as a reaction force receiver for the input torque TE. Accordingly, the first differential gear device G1 combines the input torque TE and the MG1 torque T1, and transmits the intermediate output torque TM amplified with respect to the input torque TE to the output rotation element Eo. As described above, the first differential gear device G1 amplifies the input torque TE by 1 + λt (= first amplification ratio R1a) and transmits it to the output rotation element Eo.

トルクコンバータ基準モードでは、第一差動歯車装置G1の出力回転要素Eoである第二サンギヤs2は、第三クラッチC3、第三キャリヤca3、及び第四クラッチC4を介して出力軸Oと一体回転する状態となる。従って、トルクコンバータ基準モードでは、第二差動歯車装置G2は、実質的に機能せず、第一差動歯車装置G1の出力回転要素Eoの回転はそのまま出力軸Oに伝達されるとともに、出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMもそのまま出力軸Oに伝達される。   In the torque converter reference mode, the second sun gear s2 that is the output rotation element Eo of the first differential gear device G1 rotates integrally with the output shaft O via the third clutch C3, the third carrier ca3, and the fourth clutch C4. It becomes a state to do. Therefore, in the torque converter reference mode, the second differential gear device G2 does not substantially function, and the rotation of the output rotation element Eo of the first differential gear device G1 is transmitted to the output shaft O as it is, and the output The intermediate output torque TM transmitted to the rotating element Eo is also transmitted to the output shaft O as it is.

トルクコンバータ基準モードでは、第一回転電機MG1は、正方向のMG1トルクT1を出力して第一回転電機連結要素E1としての第一サンギヤs1に伝達する。このように伝達される第一回転電機MG1からのMG1トルクT1が、入力回転要素Eiに伝達される入力トルクTEに対する反力となる。そして、トルクコンバータ基準モードでは、第一回転電機MG1は、正方向のMG1トルクT1を常に出力する。そして、図6に示すように、出力軸Oの回転速度が比較的低速の状態では、第一回転電機MG1の回転速度は負となっている。その後、出力軸Oの回転速度(車速)が次第に上昇するに従って、第一回転電機MG1の回転速度も上昇する。そして、図7に示すように、第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなる点を通過し、図8に示すように、第一回転電機MG1の回転速度が正となってからトルクスプリット基準モードへの切り替えが行われる。第一回転電機MG1は、回転速度が負の状態ではジェネレータとして機能して発電を行い、回転速度が正の状態ではモータとして機能して力行する。なお、第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなる点は、入力軸I(エンジンE)から伝達される入力トルクTEによる仕事が電力に変換されない(電気変換が行われない)無電気変換点となっている。   In the torque converter reference mode, the first rotating electrical machine MG1 outputs the MG1 torque T1 in the positive direction and transmits it to the first sun gear s1 as the first rotating electrical machine connecting element E1. The MG1 torque T1 transmitted from the first rotating electrical machine MG1 as described above is a reaction force against the input torque TE transmitted to the input rotation element Ei. In the torque converter reference mode, the first rotating electrical machine MG1 always outputs the MG1 torque T1 in the positive direction. As shown in FIG. 6, when the rotation speed of the output shaft O is relatively low, the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is negative. Thereafter, as the rotational speed (vehicle speed) of the output shaft O gradually increases, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 also increases. Then, as shown in FIG. 7, after passing through the point where the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 becomes zero and as shown in FIG. 8, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 becomes positive, the torque split reference Switching to the mode is performed. The first rotating electrical machine MG1 functions as a generator to generate electric power when the rotational speed is negative, and functions as a motor and powers when the rotational speed is positive. The point at which the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 becomes zero is that the work by the input torque TE transmitted from the input shaft I (engine E) is not converted into electric power (electrical conversion is not performed). It has become.

また、このトルクコンバータ基準モードでは、第二回転電機MG2は、基本的に正方向のMG2トルクT2を出力することにより、出力軸Oに伝達される中間出力トルクTMに対するアシストを行う。但し、第二回転電機MG2は、第一回転電機MG1の動作状態に応じて負方向のMG2トルクT2を出力する場合もある。すなわち、本実施形態では、第二回転電機MG2の回転速度は常に正となる。そして、第二回転電機MG2は、第一回転電機MG1の動作状態に応じた向きのMG2トルクT2を出力する。具体的には、図6に示すように、第一回転電機MG1の回転速度が負であって第一回転電機MG1が発電しているときには、第二回転電機MG2は当該第一回転電機MG1により発電された電力を消費してモータとして機能して力行し、正方向のトルクを出力する。また、図8に破線矢印で示すように、第一回転電機MG1の回転速度が正であって第一回転電機MG1が力行しているときには、第二回転電機MG2は当該第一回転電機MG1が消費する電力を生成するためにジェネレータとして機能して発電を行い、負方向のトルクを出力する。一方、図7に示すように、第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなる無電気変換点では、第二回転電機MG2が出力するMG2トルクT2をゼロとする。このように、トルクコンバータ基準モード中に第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2の双方が発電も力行もしない状態を有することにより、入力軸I(エンジンE)の仕事を電力に変換する際の損失を少なく抑え、ハイブリッド駆動装置Hのエネルギー効率を高めることができる。また、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2が発電又は力行する際には、一方が発電した電力を他方が消費して力行するので、ハイブリッド制御装置Hの全体での電力収支を基本的にゼロとすることができる。よって、蓄電装置としてのバッテリ11の充電状態が大きく変動しない状態とすることができるので、長時間にわたってトルクコンバータ基準モードを実行することが可能となる。上記のとおり、出力軸Oの回転速度が次第に上昇する際には、第一回転電機MG1の回転速度は負からゼロを経て正に変化する。従って、第二回転電機MG2は、正方向のトルクを出力する状態からトルクゼロの状態を経て負方向のトルクを出力する状態に変化する。   In the torque converter reference mode, the second rotating electrical machine MG2 assists the intermediate output torque TM transmitted to the output shaft O by basically outputting the positive MG2 torque T2. However, the second rotating electrical machine MG2 may output a negative MG2 torque T2 in accordance with the operating state of the first rotating electrical machine MG1. That is, in the present embodiment, the rotation speed of the second rotating electrical machine MG2 is always positive. Then, the second rotating electrical machine MG2 outputs MG2 torque T2 having a direction corresponding to the operating state of the first rotating electrical machine MG1. Specifically, as shown in FIG. 6, when the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is negative and the first rotating electrical machine MG1 is generating electric power, the second rotating electrical machine MG2 is driven by the first rotating electrical machine MG1. It consumes the generated power and functions as a motor to power and output positive torque. Further, as indicated by a broken line arrow in FIG. 8, when the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is positive and the first rotating electrical machine MG1 is powering, the second rotating electrical machine MG2 is connected to the first rotating electrical machine MG1. In order to generate electric power to be consumed, it functions as a generator to generate electric power and output negative torque. On the other hand, as shown in FIG. 7, the MG2 torque T2 output by the second rotating electrical machine MG2 is set to zero at the non-electric conversion point where the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 becomes zero. As described above, when the first rotary electric machine MG1 and the second rotary electric machine MG2 have neither power generation nor power running during the torque converter reference mode, the work of the input shaft I (engine E) is converted into electric power. Loss can be reduced, and the energy efficiency of the hybrid drive device H can be increased. In addition, when the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 generate or power run, one of them consumes the generated power and powers the other, so that the overall power balance of the hybrid controller H is basically determined. Can be zero. Therefore, since the state of charge of the battery 11 as the power storage device can be made not to fluctuate greatly, the torque converter reference mode can be executed for a long time. As described above, when the rotational speed of the output shaft O gradually increases, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 changes from negative to positive through zero. Accordingly, the second rotating electrical machine MG2 changes from a state in which a positive torque is output to a state in which a negative torque is output through a zero torque state.

上記のとおり、トルクコンバータ基準モードにおいて、入力回転要素Eiに伝達される入力トルクTEが出力軸Oに伝達されるまでの総トルク変換比は、第一増幅比R1aに等しい。従って、トルクコンバータ基準モードの総トルク変換比は、下記の式(11)により求まる。
総トルク変換比=1+λt・・・(11)
上記のとおり、第一増幅比R1aが約「1.38」となるように設定した場合には、トルクコンバータ基準モードの総トルク変換比も約「1.38」となる。この場合、入力トルクTEは、約1.38倍に増幅されて出力軸Oに伝達される。また、出力軸Oには、第二回転電機MG2が出力するMG2トルクT2も伝達される。
As described above, in the torque converter reference mode, the total torque conversion ratio until the input torque TE transmitted to the input rotation element Ei is transmitted to the output shaft O is equal to the first amplification ratio R1a. Therefore, the total torque conversion ratio in the torque converter reference mode is obtained by the following equation (11).
Total torque conversion ratio = 1 + λt (11)
As described above, when the first amplification ratio R1a is set to be about “1.38”, the total torque conversion ratio in the torque converter reference mode is also about “1.38”. In this case, the input torque TE is amplified about 1.38 times and transmitted to the output shaft O. Further, MG2 torque T2 output from the second rotary electric machine MG2 is also transmitted to the output shaft O.

以上に説明したように、トルクコンバータ基準モードは、入力軸I(エンジンE)から入力回転要素Eiに伝達される入力トルクTEを、トルクスプリット低速モードに次ぐ2番目に大きいトルク変換比で増幅して出力軸Oに伝達することができるため、車速が2番目に低い領域で使用される第二の低速用モードとして適している。本実施形態では、トルクコンバータ基準モードは、トルクスプリット低速モードにおいて出力軸Oの回転速度が次第に上昇し、出力軸O及び第三キャリヤca3の回転速度と第二サンギヤs2の回転速度とが一致した状態よりも出力軸Oの回転速度が高い状態で使用される。具体的には、トルクコンバータ基準モードでは、エンジンEの回転速度を一定とした場合、出力軸Oの回転速度と第二サンギヤs2の回転速度とが一致した状態から、第一回転電機MG1の回転速度を上昇させることにより、出力軸O及び第二回転電機MG2の回転速度を次第に上昇させて車両を加速させる。そして、出力軸Oの回転速度が上昇し、出力軸O及び第三キャリヤca3の回転速度と、第一リングギヤr1、第二キャリヤca2、及び第三サンギヤs3の回転速度とが一致した際に第二クラッチC2を係合して第四クラッチC4を解放すれば、トルクコンバータ基準モードからトルクスプリット基準モードに切り替えられる。このモード切り替えは、この際に係合する第二クラッチC2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。   As described above, the torque converter reference mode amplifies the input torque TE transmitted from the input shaft I (engine E) to the input rotation element Ei with the second largest torque conversion ratio after the torque split low speed mode. Therefore, it is suitable as a second low speed mode used in a region where the vehicle speed is the second lowest. In the present embodiment, in the torque converter reference mode, in the torque split low speed mode, the rotational speed of the output shaft O gradually increases, and the rotational speed of the output shaft O and the third carrier ca3 matches the rotational speed of the second sun gear s2. It is used in a state where the rotation speed of the output shaft O is higher than that in the state. Specifically, in the torque converter reference mode, when the rotation speed of the engine E is constant, the rotation of the first rotating electrical machine MG1 starts from the state where the rotation speed of the output shaft O matches the rotation speed of the second sun gear s2. By increasing the speed, the rotational speed of the output shaft O and the second rotating electrical machine MG2 is gradually increased to accelerate the vehicle. Then, when the rotational speed of the output shaft O increases and the rotational speeds of the output shaft O and the third carrier ca3 coincide with the rotational speeds of the first ring gear r1, the second carrier ca2, and the third sun gear s3, When the second clutch C2 is engaged and the fourth clutch C4 is released, the torque converter reference mode is switched to the torque split reference mode. This mode switching is a synchronous switching in which the engaging members on both sides of the second clutch C2 engaged at this time are engaged in the same state.

6.トルクスプリット基準モード
トルクスプリット基準モードは、上述したトルクスプリットモードの一つであって、第一差動歯車装置G1により入力トルクTEに対して減衰して出力回転要素Eoに伝達される中間出力トルクTMを所定の基準トルク変換比で出力軸Oに伝達するモードである。本実施形態では、トルクスプリット基準モードにおいては、出力回転要素Eoを出力軸Oと一体回転するように駆動連結する。これにより、基準トルク変換比は「1」となり、出力回転要素Eoに伝達される中間出力トルクTMはそのまま出力軸Oに伝達される。図3に示すように、トルクスプリット基準モードは、第一クラッチC1、第二クラッチC2、及び第三クラッチC3を係合状態とすると共に第四クラッチC4及びブレーキBを解放状態とすることにより実現される。図1を参照すれば明らかなように、第一クラッチC1が係合されることによって第一差動歯車装置G1の第一リングギヤr1及び第二キャリヤca2が出力回転要素Eoとなり、第二クラッチC2が係合されることによって出力回転要素Eoが出力軸Oと一体回転する状態となる。また、第一クラッチC1と第三クラッチC3の2つが係合状態とされることにより、第一差動歯車装置G1と第二差動歯車装置G2とが一体的に動作する状態となり、図8及び図9に示すように、速度線図上で第一差動歯車装置G1を表す線と第二差動歯車装置G2を表す線とが同一直線状となる。このトルクスプリット基準モードでは、第一回転電機MG1は全域において負方向のMG1トルクT1を反力トルクとして出力する。
6). Torque split reference mode The torque split reference mode is one of the torque split modes described above, and is an intermediate output torque that is attenuated with respect to the input torque TE by the first differential gear device G1 and transmitted to the output rotation element Eo. In this mode, TM is transmitted to the output shaft O at a predetermined reference torque conversion ratio. In the present embodiment, in the torque split reference mode, the output rotation element Eo is drive-coupled so as to rotate integrally with the output shaft O. As a result, the reference torque conversion ratio becomes “1”, and the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo is transmitted to the output shaft O as it is. As shown in FIG. 3, the torque split reference mode is realized by bringing the first clutch C1, the second clutch C2, and the third clutch C3 into the engaged state and putting the fourth clutch C4 and the brake B into the released state. Is done. As apparent from FIG. 1, when the first clutch C1 is engaged, the first ring gear r1 and the second carrier ca2 of the first differential gear device G1 become the output rotation element Eo, and the second clutch C2 Is engaged, the output rotation element Eo rotates together with the output shaft O. Further, when the first clutch C1 and the third clutch C3 are engaged, the first differential gear device G1 and the second differential gear device G2 are integrally operated, and FIG. As shown in FIG. 9 and FIG. 9, the line representing the first differential gear unit G1 and the line representing the second differential gear unit G2 are collinear on the velocity diagram. In this torque split reference mode, the first rotating electrical machine MG1 outputs the MG1 torque T1 in the negative direction as a reaction torque across the entire area.

トルクスプリット基準モードでは、図8及び図9に直線G1として示すように、第一差動歯車装置G1の4つの回転要素のうち、第一回転要素e1、第三回転要素e3、及び第四回転要素e4の3つの回転要素を実質的に用いる。そして、これら3つの回転要素のうち、回転速度の順で中間となる第一キャリヤca1及び第二リングギヤr2(第三回転要素e3)が入力軸Iに駆動連結された入力回転要素Eiとなっている。更に、この入力回転要素Eiに対して、回転速度の順で一方側となる第一リングギヤr1及び第二キャリヤca2(第四回転要素e4)が第二差動歯車装置G2を介して出力軸Oに駆動連結された出力回転要素Eoとなり、回転速度の順で他方側となる第一サンギヤs1(第一回転要素e1)が第一回転電機MG1に駆動連結された第一回転電機連結要素E1となっている。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を出力し、このエンジントルクが入力軸Iを介して入力トルクTEとして入力回転要素Eiに伝達される。また、第一回転電機MG1は、トルクスプリット基準モードの全域で負方向のMG1トルクT1を発生させ、入力トルク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G1は、入力トルクTEを出力回転要素Eoと第一回転電機MG1とに分配し、MG1トルクT1を反力として入力トルクTEに対して減衰した中間出力トルクTMを出力回転要素Eoに伝達する。上記のとおり、第一差動歯車装置G1は、入力トルクTEを1/(1+λs)倍(=第一減衰比R1b)に減衰して出力回転要素Eoに伝達する。   In the torque split reference mode, as shown as a straight line G1 in FIGS. 8 and 9, among the four rotating elements of the first differential gear device G1, the first rotating element e1, the third rotating element e3, and the fourth rotating element. Three rotating elements of element e4 are substantially used. Of these three rotating elements, the first carrier ca1 and the second ring gear r2 (third rotating element e3), which are intermediate in the order of the rotating speed, are input rotating elements Ei that are drivingly connected to the input shaft I. Yes. Further, the first ring gear r1 and the second carrier ca2 (fourth rotating element e4) which are on one side in the order of the rotational speed with respect to the input rotating element Ei are connected to the output shaft O via the second differential gear device G2. The first rotating electrical machine connecting element E1 in which the first sun gear s1 (first rotating element e1) on the other side in the order of the rotational speed is drivingly connected to the first rotating electrical machine MG1. It has become. At this time, the engine E outputs a positive torque corresponding to the required driving force while being controlled so as to be maintained in a state with high efficiency and low exhaust gas (generally along the optimum fuel consumption characteristics). An input torque TE is transmitted to the input rotation element Ei via the input shaft I. Further, the first rotating electrical machine MG1 generates a negative MG1 torque T1 throughout the torque split reference mode, and functions as a reaction force receiver for the input torque TE. Thus, the first differential gear device G1 distributes the input torque TE to the output rotating element Eo and the first rotating electrical machine MG1, and the intermediate output torque TM attenuated with respect to the input torque TE using the MG1 torque T1 as a reaction force. Is transmitted to the output rotation element Eo. As described above, the first differential gear device G1 attenuates the input torque TE to 1 / (1 + λs) times (= first damping ratio R1b) and transmits it to the output rotation element Eo.

トルクスプリット基準モードでは、第一差動歯車装置G1の出力回転要素Eoである第一リングギヤr1及び第二キャリヤca2は、第一クラッチC1、第三サンギヤs3、及び第二クラッチC2を介して出力軸Oと一体回転する状態となる。従って、トルクスプリット基準モードでは、第二差動歯車装置G2は、実質的に機能せず、第一差動歯車装置G1の出力回転要素Eoの回転はそのまま出力軸Oに伝達されるとともに、出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMもそのまま出力軸Oに伝達される。   In the torque split reference mode, the first ring gear r1 and the second carrier ca2, which are output rotation elements Eo of the first differential gear device G1, are output via the first clutch C1, the third sun gear s3, and the second clutch C2. The shaft O and the shaft O rotate together. Accordingly, in the torque split reference mode, the second differential gear device G2 does not substantially function, and the rotation of the output rotation element Eo of the first differential gear device G1 is transmitted to the output shaft O as it is, and the output The intermediate output torque TM transmitted to the rotating element Eo is also transmitted to the output shaft O as it is.

トルクスプリット基準モードでは、第一回転電機MG1は、負方向のMG1トルクT1を出力して第一回転電機連結要素E1としての第一サンギヤs1に伝達する。このように伝達される第一回転電機MG1からのMG1トルクT1が、入力回転要素Eiに伝達される入力トルクTEに対する反力となる。そして、トルクスプリット基準モードでは、第一回転電機MG1は、負方向のMG1トルクT1を常に出力する。そして、出力軸Oの回転速度が比較的低速の状態では、図8に示すように、第一回転電機MG1の回転速度は正となっている。その後、出力軸Oの回転速度(車速)が次第に上昇するに従って、第一回転電機MG1の回転速度は下降する。そして、図9に示すように、第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなる点を通過し、図10に示すように、第一回転電機MG1の回転速度が負となってからトルクコンバータ高速モードへの切り替えが行われる。第一回転電機MG1は、回転速度が正の状態ではジェネレータとして機能して発電を行い、回転速度が負の状態ではモータとして機能して力行する。なお、第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなる点は、入力軸I(エンジンE)から伝達される入力トルクTEによる仕事が電力に変換されない(電気変換が行われない)無電気変換点となっている。   In the torque split reference mode, the first rotating electrical machine MG1 outputs the MG1 torque T1 in the negative direction and transmits it to the first sun gear s1 as the first rotating electrical machine connecting element E1. The MG1 torque T1 transmitted from the first rotating electrical machine MG1 as described above is a reaction force against the input torque TE transmitted to the input rotation element Ei. In the torque split reference mode, the first rotating electrical machine MG1 always outputs the MG1 torque T1 in the negative direction. When the rotation speed of the output shaft O is relatively low, the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is positive as shown in FIG. Thereafter, as the rotational speed (vehicle speed) of the output shaft O gradually increases, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 decreases. 9 passes through a point where the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 becomes zero, and as shown in FIG. Switching to the mode is performed. The first rotating electrical machine MG1 functions as a generator to generate electric power when the rotational speed is positive, and functions as a motor and powers when the rotational speed is negative. The point at which the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 becomes zero is that the work by the input torque TE transmitted from the input shaft I (engine E) is not converted into electric power (electrical conversion is not performed). It has become.

また、このトルクスプリット基準モードでは、第二回転電機MG2は、基本的に正方向のMG2トルクT2を出力することにより、出力軸Oに伝達される中間出力トルクTMに対するアシストを行う。但し、第二回転電機MG2は、第一回転電機MG1の動作状態に応じて負方向のMG2トルクT2を出力する場合もある。すなわち、本実施形態では、第二回転電機MG2の回転速度は常に正となる。そして、第二回転電機MG2は、第一回転電機MG1の動作状態に応じた向きのMG2トルクT2を出力する。具体的には、図8に示すように、第一回転電機MG1の回転速度が正であって第一回転電機MG1が発電しているときには、第二回転電機MG2は当該第一回転電機MG1により発電された電力を消費してモータとして機能して力行し、正方向のトルクを出力する。また、図10に破線矢印で示すように、第一回転電機MG1の回転速度が負であって第一回転電機MG1が力行しているときには、第二回転電機MG2は当該第一回転電機MG1が消費する電力を生成するためにジェネレータとして機能して発電を行い、負方向のトルクを出力する。一方、図9に示すように、第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなる無電気変換点では、第二回転電機MG2が出力するMG2トルクT2をゼロとする。このように、トルクスプリット基準モード中に第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2の双方が発電も力行もしない状態を有することにより、入力軸I(エンジンE)の仕事を電力に変換する際の損失を少なく抑え、ハイブリッド駆動装置Hのエネルギー効率を高めることができる。また、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2が発電又は力行する際には、一方が発電した電力を他方が消費して力行するので、ハイブリッド制御装置Hの全体での電力収支を基本的にゼロとすることができる。よって、蓄電装置としてのバッテリ11の充電状態が大きく変動しない状態とすることができるので、長時間にわたってトルクスプリット基準モードを実行することが可能となる。上記のとおり、出力軸Oの回転速度が次第に上昇する際には、第一回転電機MG1の回転速度は正からゼロを経て負に変化する。従って、第二回転電機MG2は、正方向のトルクを出力する状態からトルクゼロの状態を経て負方向のトルクを出力する状態に変化する。   In the torque split reference mode, the second rotating electrical machine MG2 assists the intermediate output torque TM transmitted to the output shaft O by basically outputting the positive MG2 torque T2. However, the second rotating electrical machine MG2 may output a negative MG2 torque T2 in accordance with the operating state of the first rotating electrical machine MG1. That is, in the present embodiment, the rotation speed of the second rotating electrical machine MG2 is always positive. Then, the second rotating electrical machine MG2 outputs MG2 torque T2 having a direction corresponding to the operating state of the first rotating electrical machine MG1. Specifically, as shown in FIG. 8, when the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is positive and the first rotating electrical machine MG1 is generating electric power, the second rotating electrical machine MG2 is driven by the first rotating electrical machine MG1. It consumes the generated power and functions as a motor to power and output positive torque. Further, as indicated by a broken line arrow in FIG. 10, when the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is negative and the first rotating electrical machine MG1 is powering, the second rotating electrical machine MG2 In order to generate electric power to be consumed, it functions as a generator to generate electric power and output negative torque. On the other hand, as shown in FIG. 9, the MG2 torque T2 output by the second rotating electrical machine MG2 is set to zero at the non-electric conversion point where the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 becomes zero. As described above, when the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 do not generate or perform power during the torque split reference mode, the work of the input shaft I (engine E) is converted into electric power. Loss can be reduced, and the energy efficiency of the hybrid drive device H can be increased. In addition, when the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 generate or power run, one of them consumes the generated power and powers the other, so that the overall power balance of the hybrid controller H is basically determined. Can be zero. Therefore, since the state of charge of the battery 11 as the power storage device can be kept from changing greatly, the torque split reference mode can be executed for a long time. As described above, when the rotational speed of the output shaft O gradually increases, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 changes from positive to negative through zero. Accordingly, the second rotating electrical machine MG2 changes from a state in which a positive torque is output to a state in which a negative torque is output through a zero torque state.

上記のとおり、トルクスプリット基準モードにおいて、入力回転要素Eiに伝達される入力トルクTEが出力軸Oに伝達されるまでの総トルク変換比は、第一減衰比R1bに等しい。従って、トルクスプリット基準モードの総トルク変換比は、下記の式(12)により求まる。
総トルク変換比=1/(1+λs)・・・(12)
上記のとおり、第一減衰比R1bが約「0.7」となるように設定した場合には、トルクスプリット基準モードの総トルク変換比も約「0.7」となる。この場合、入力トルクTEは、約0.7倍に減衰されて出力軸Oに伝達される。また、出力軸Oには、第二回転電機MG2が出力するMG2トルクT2も伝達される。
As described above, in the torque split reference mode, the total torque conversion ratio until the input torque TE transmitted to the input rotation element Ei is transmitted to the output shaft O is equal to the first damping ratio R1b. Therefore, the total torque conversion ratio in the torque split reference mode is obtained by the following equation (12).
Total torque conversion ratio = 1 / (1 + λs) (12)
As described above, when the first damping ratio R1b is set to be about “0.7”, the total torque conversion ratio in the torque split reference mode is also about “0.7”. In this case, the input torque TE is attenuated by about 0.7 times and transmitted to the output shaft O. Further, MG2 torque T2 output from the second rotary electric machine MG2 is also transmitted to the output shaft O.

以上に説明したように、トルクスプリット基準モードは、入力軸I(エンジンE)から入力回転要素Eiに伝達される入力トルクTEを、後述するトルクコンバータ高速モードに次ぐ2番目に小さいトルク変換比で減衰して出力軸Oに伝達することができるため、車速が2番目に高い領域で使用される中速用モードとして適している。本実施形態では、トルクスプリット基準モードは、トルクコンバータ基準モードにおいて出力軸Oの回転速度が次第に上昇し、出力軸O及び第三キャリヤca3の回転速度と第三サンギヤs3の回転速度とが一致した状態よりも出力軸Oの回転速度が高い状態で使用される。具体的には、トルクスプリット基準モードでは、エンジンEの回転速度を一定とした場合、出力軸Oの回転速度と第三サンギヤs3の回転速度とが一致した状態から、第一回転電機MG1の回転速度を低下させることにより、出力軸O及び第二回転電機MG2の回転速度を次第に上昇させて車両を加速させる。そして、出力軸Oの回転速度が上昇するとともに第一回転電機MG1の回転速度が低下し、第三リングギヤr3の回転速度がゼロとなった際にブレーキBを係合して第一クラッチC1を解放すれば、トルクスプリット基準モードからトルクコンバータ高速モードに切り替えられる。このモード切り替えは、この際に係合するブレーキB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。   As described above, in the torque split reference mode, the input torque TE transmitted from the input shaft I (engine E) to the input rotation element Ei is the second smallest torque conversion ratio after the torque converter high speed mode described later. Since it can be attenuated and transmitted to the output shaft O, it is suitable as a medium speed mode used in a region where the vehicle speed is the second highest. In the present embodiment, in the torque split reference mode, the rotation speed of the output shaft O gradually increases in the torque converter reference mode, and the rotation speed of the output shaft O and the third carrier ca3 matches the rotation speed of the third sun gear s3. It is used in a state where the rotation speed of the output shaft O is higher than that in the state. Specifically, in the torque split reference mode, when the rotation speed of the engine E is constant, the rotation of the first rotating electrical machine MG1 starts from the state in which the rotation speed of the output shaft O matches the rotation speed of the third sun gear s3. By reducing the speed, the rotational speed of the output shaft O and the second rotating electrical machine MG2 is gradually increased to accelerate the vehicle. When the rotation speed of the output shaft O increases and the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 decreases and the rotation speed of the third ring gear r3 becomes zero, the brake B is engaged and the first clutch C1 is engaged. When released, the torque split reference mode is switched to the torque converter high speed mode. This mode switching is a synchronous switching in which the engaging members on both sides of the brake B engaged at this time are engaged in the same rotational speed.

7.トルクコンバータ高速モード
トルクコンバータ高速モードは、上述したトルクコンバータモードの一つであって、上述したトルクスプリット基準モードよりも入力トルクTEを減衰して出力軸Oに伝達するモードである。そこで、トルクコンバータ高速モードでは、総トルク変換比がトルクスプリット基準モードよりも小さくなるように、第一差動歯車装置G1により入力トルクTEに対して増幅されて出力回転要素Eoに伝達される中間出力トルクTMを、第二差動歯車装置G2により減衰して出力軸Oに伝達する。図3に示すように、トルクコンバータ高速モードは、第二クラッチC2、第三クラッチC3、及びブレーキBを係合状態とすると共に第一クラッチC1及び第四クラッチC4を解放状態とすることにより実現される。図1を参照すれば明らかなように、第三クラッチC3が係合されることによって第一差動歯車装置G1の第二サンギヤs2が出力回転要素Eoとなり、第二クラッチC2及びブレーキBが係合されることによって出力回転要素Eoの回転が第二差動歯車装置G2により増速されて出力軸Oに伝達される状態となる。このトルクコンバータ高速モードでは、第一回転電機MG1は全域において正方向のMG1トルクT1を反力トルクとして出力する。
7). Torque converter high-speed mode The torque converter high-speed mode is one of the torque converter modes described above, and is a mode in which the input torque TE is attenuated and transmitted to the output shaft O as compared with the torque split reference mode described above. Thus, in the torque converter high-speed mode, the first differential gear device G1 amplifies the input torque TE and transmits it to the output rotation element Eo so that the total torque conversion ratio becomes smaller than that in the torque split reference mode. The output torque TM is attenuated by the second differential gear device G2 and transmitted to the output shaft O. As shown in FIG. 3, the torque converter high-speed mode is realized by putting the second clutch C2, the third clutch C3, and the brake B in the engaged state and putting the first clutch C1 and the fourth clutch C4 in the released state. Is done. As apparent from FIG. 1, when the third clutch C3 is engaged, the second sun gear s2 of the first differential gear device G1 becomes the output rotation element Eo, and the second clutch C2 and the brake B are engaged. As a result, the rotation of the output rotation element Eo is accelerated by the second differential gear device G2 and transmitted to the output shaft O. In this torque converter high-speed mode, the first rotating electrical machine MG1 outputs the MG1 torque T1 in the positive direction as a reaction force torque in the entire region.

トルクコンバータ高速モードでは、図11及び図12に直線G1として示すように、第一差動歯車装置G1の4つの回転要素のうち、第一回転要素e1、第二回転要素e2、及び第三回転要素e3の3つの回転要素を実質的に用いる。そして、これら3つの回転要素のうち、回転速度の順で中間となる第二サンギヤs2(第二回転要素e2)が第二差動歯車装置G2を介して出力軸Oに駆動連結された出力回転要素Eoとなっている。更に、この出力回転要素Eoに対して、回転速度の順で一方側となる第一キャリヤca1及び第二リングギヤr2(第三回転要素e3)が入力軸Iに駆動連結された入力回転要素Eiとなり、回転速度の順で他方側となる第一サンギヤs1(第一回転要素e1)が第一回転電機MG1に駆動連結された第一回転電機連結要素E1となっている。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を出力し、このエンジントルクが入力軸Iを介して入力トルクTEとして入力回転要素Eiに伝達される。また、第一回転電機MG1は、トルクコンバータ高速モードの全域で正方向のMG1トルクT1を発生させ、入力トルク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G1は、入力トルクTEとMG1トルクT1とを合成し、入力トルクTEに対して増幅した中間出力トルクTMを出力回転要素Eoに伝達する。上記のとおり、第一差動歯車装置G1は、入力トルクTEを1+λt倍(=第一増幅比R1a)に増幅して出力回転要素Eoに伝達する。   In the torque converter high-speed mode, as shown as a straight line G1 in FIGS. 11 and 12, among the four rotating elements of the first differential gear device G1, the first rotating element e1, the second rotating element e2, and the third rotating element. Three rotating elements of element e3 are substantially used. Of these three rotating elements, an output rotation in which the second sun gear s2 (second rotating element e2), which is intermediate in the order of rotation speed, is drivingly connected to the output shaft O via the second differential gear device G2. Element Eo. Further, with respect to the output rotation element Eo, the first carrier ca1 and the second ring gear r2 (third rotation element e3) on one side in the order of the rotation speed become an input rotation element Ei that is drivingly connected to the input shaft I. The first sun gear s1 (first rotating element e1) on the other side in the order of the rotational speed is a first rotating electrical machine connecting element E1 that is drivingly connected to the first rotating electrical machine MG1. At this time, the engine E outputs a positive torque corresponding to the required driving force while being controlled so as to be maintained in a state with high efficiency and low exhaust gas (generally along the optimum fuel consumption characteristics). An input torque TE is transmitted to the input rotation element Ei via the input shaft I. Further, the first rotating electrical machine MG1 generates a positive MG1 torque T1 throughout the entire torque converter high-speed mode, and functions as a reaction force receiver for the input torque TE. Accordingly, the first differential gear device G1 combines the input torque TE and the MG1 torque T1, and transmits the intermediate output torque TM amplified with respect to the input torque TE to the output rotation element Eo. As described above, the first differential gear device G1 amplifies the input torque TE by 1 + λt (= first amplification ratio R1a) and transmits it to the output rotation element Eo.

トルクコンバータ高速モードでは、第二差動歯車装置G2は、第一差動歯車装置G1の出力回転要素Eo(第二サンギヤs2)の回転を増速して出力軸Oに伝達するとともに、出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMを減衰して出力軸Oに伝達する。すなわち、第二差動歯車装置G2は、図11及び図12に直線G2として示すように、回転速度の順で中間となる第三キャリヤca3に第三クラッチC3を介して第一差動歯車装置G1の出力回転要素Eoが駆動連結される。そして、回転速度の順で一方側となる第三リングギヤr3がブレーキBによりケースDcに固定され、回転速度の順で他方側となる第三サンギヤs3に第二クラッチC2を介して出力軸O及び第二回転電機MG2が駆動連結される。このため、第三サンギヤs3に駆動連結された出力軸Oには、第三キャリヤca3に駆動連結された第一差動歯車装置G1の出力回転要素Eoの回転が増速されて伝達される。したがって、第二差動歯車装置G2は、出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMを減衰して出力軸Oに伝達する。上記のとおり、第二差動歯車装置G2は、中間出力トルクTMをλu/(1+λu)倍(=第二減衰比R2b)に減衰して出力軸Oに伝達する。   In the torque converter high-speed mode, the second differential gear device G2 accelerates and transmits the rotation of the output rotation element Eo (second sun gear s2) of the first differential gear device G1 to the output shaft O, and also outputs the rotation. The intermediate output torque TM transmitted to the element Eo is attenuated and transmitted to the output shaft O. That is, the second differential gear device G2 is connected to the first differential gear device via the third clutch C3 on the third carrier ca3 that is intermediate in the order of the rotational speed, as shown as a straight line G2 in FIGS. The output rotation element Eo of G1 is drivingly connected. The third ring gear r3 on one side in the order of the rotational speed is fixed to the case Dc by the brake B, and the output shaft O and the third sun gear s3 on the other side in the order of the rotational speed are connected to the output shaft O and the second clutch C2. Second rotating electrical machine MG2 is drivingly connected. Therefore, the rotation of the output rotation element Eo of the first differential gear device G1 drivingly connected to the third carrier ca3 is transmitted to the output shaft O drivingly connected to the third sun gear s3. Therefore, the second differential gear device G2 attenuates the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo and transmits it to the output shaft O. As described above, the second differential gear device G2 attenuates the intermediate output torque TM to λu / (1 + λu) times (= second damping ratio R2b) and transmits it to the output shaft O.

トルクコンバータ高速モードでは、第一回転電機MG1は、正方向のMG1トルクT1を出力して第一回転電機連結要素E1としての第一サンギヤs1に伝達する。このように伝達される第一回転電機MG1からのMG1トルクT1が、入力回転要素Eiに伝達される入力トルクTEに対する反力となる。そして、トルクコンバータ高速モードでは、第一回転電機MG1は、正方向のMG1トルクT1を常に出力する。そして、図10に示すように、出力軸Oの回転速度が比較的低速の状態では、第一回転電機MG1の回転速度は負となっている。その後、出力軸Oの回転速度(車速)が次第に上昇するに従って、第一回転電機MG1の回転速度も上昇する。そして、図11に示すように、第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなる点を通過し、図12に示すように、第一回転電機MG1の回転速度が正となる。第一回転電機MG1は、回転速度が負の状態ではジェネレータとして機能して発電を行い、回転速度が正の状態ではモータとして機能して力行する。なお、第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなる点は、入力軸I(エンジンE)から伝達される入力トルクTEによる仕事が電力に変換されない(電気変換が行われない)無電気変換点となっている。   In the torque converter high-speed mode, the first rotating electrical machine MG1 outputs the MG1 torque T1 in the positive direction and transmits it to the first sun gear s1 as the first rotating electrical machine connecting element E1. The MG1 torque T1 transmitted from the first rotating electrical machine MG1 as described above is a reaction force against the input torque TE transmitted to the input rotation element Ei. In the torque converter high-speed mode, the first rotating electrical machine MG1 always outputs the MG1 torque T1 in the positive direction. As shown in FIG. 10, when the rotation speed of the output shaft O is relatively low, the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is negative. Thereafter, as the rotational speed (vehicle speed) of the output shaft O gradually increases, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 also increases. Then, as shown in FIG. 11, it passes through a point where the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 becomes zero, and as shown in FIG. 12, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 becomes positive. The first rotating electrical machine MG1 functions as a generator to generate electric power when the rotational speed is negative, and functions as a motor and powers when the rotational speed is positive. The point at which the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 becomes zero is that the work by the input torque TE transmitted from the input shaft I (engine E) is not converted into electric power (electrical conversion is not performed). It has become.

また、このトルクコンバータ高速モードでは、第二回転電機MG2は、基本的に正方向のMG2トルクT2を出力することにより、出力軸Oに伝達される中間出力トルクTMに対するアシストを行う。但し、第二回転電機MG2は、第一回転電機MG1の動作状態に応じて負方向のMG2トルクT2を出力する場合もある。すなわち、本実施形態では、第二回転電機MG2の回転速度は常に正となる。そして、第二回転電機MG2は、第一回転電機MG1の動作状態に応じた向きのMG2トルクT2を出力する。具体的には、図10に示すように、第一回転電機MG1の回転速度が負であって第一回転電機MG1が発電しているときには、第二回転電機MG2は当該第一回転電機MG1により発電された電力を消費してモータとして機能して力行し、正方向のトルクを出力する。また、図12に示すように、第一回転電機MG1の回転速度が正であって第一回転電機MG1が力行しているときには、第二回転電機MG2は当該第一回転電機MG1が消費する電力を生成するためにジェネレータとして機能して発電を行い、負方向のトルクを出力する。一方、図11に示すように、第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなる無電気変換点では、第二回転電機MG2が出力するMG2トルクT2をゼロとする。このように、トルクコンバータ高速モード中に第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2の双方が発電も力行もしない状態を有することにより、入力軸I(エンジンE)の仕事を電力に変換する際の損失を少なく抑え、ハイブリッド駆動装置Hのエネルギー効率を高めることができる。また、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2が発電又は力行する際には、一方が発電した電力を他方が消費して力行するので、ハイブリッド制御装置Hの全体での電力収支を基本的にゼロとすることができる。よって、蓄電装置としてのバッテリ11の充電状態が大きく変動しない状態とすることができるので、長時間にわたってトルクコンバータ高速モードを実行することが可能となる。上記のとおり、出力軸Oの回転速度が次第に上昇する際には、第一回転電機MG1の回転速度は負からゼロを経て正に変化する。従って、第二回転電機MG2は、正方向のトルクを出力する状態からトルクゼロの状態を経て負方向のトルクを出力する状態に変化する。   In the torque converter high-speed mode, the second rotating electrical machine MG2 basically assists the intermediate output torque TM transmitted to the output shaft O by outputting the positive MG2 torque T2. However, the second rotating electrical machine MG2 may output a negative MG2 torque T2 in accordance with the operating state of the first rotating electrical machine MG1. That is, in the present embodiment, the rotation speed of the second rotating electrical machine MG2 is always positive. Then, the second rotating electrical machine MG2 outputs MG2 torque T2 having a direction corresponding to the operating state of the first rotating electrical machine MG1. Specifically, as shown in FIG. 10, when the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is negative and the first rotating electrical machine MG1 is generating power, the second rotating electrical machine MG2 is driven by the first rotating electrical machine MG1. It consumes the generated power and functions as a motor to power and output positive torque. As shown in FIG. 12, when the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 is positive and the first rotating electrical machine MG1 is powering, the second rotating electrical machine MG2 consumes power consumed by the first rotating electrical machine MG1. To generate electric power by generating a negative torque. On the other hand, as shown in FIG. 11, the MG2 torque T2 output by the second rotating electrical machine MG2 is set to zero at the non-electric conversion point where the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 becomes zero. As described above, when both the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 have a state in which neither power generation nor power running is performed during the torque converter high-speed mode, the work of the input shaft I (engine E) is converted into electric power. Loss can be reduced, and the energy efficiency of the hybrid drive device H can be increased. In addition, when the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 generate or power run, one of them consumes the generated power and powers the other, so that the overall power balance of the hybrid controller H is basically determined. Can be zero. Therefore, since the state of charge of the battery 11 as the power storage device can be made not to fluctuate greatly, the torque converter high-speed mode can be executed for a long time. As described above, when the rotational speed of the output shaft O gradually increases, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 changes from negative to positive through zero. Accordingly, the second rotating electrical machine MG2 changes from a state in which a positive torque is output to a state in which a negative torque is output through a zero torque state.

上記のとおり、トルクコンバータ高速モードにおいて、入力回転要素Eiに伝達される入力トルクTEが出力軸Oに伝達されるまでの総トルク変換比は、第一増幅比R1aに第二減衰比R2bを乗算して得られる値に等しい。従って、トルクコンバータ高速モードの総トルク変換比は、下記の式(13)により求まる。
総トルク変換比={(1+λt)・λu}/(1+λu)・・・(13)
上記のとおり、第一増幅比R1aが約「1.38」、第二減衰比R2bが約「0.26」となるように設定した場合には、トルクコンバータ高速モードの総トルク変換比は約「0.355」となる。この場合、入力トルクTEは、約0.355倍に減衰されて出力軸Oに伝達される。また、出力軸Oには、第二回転電機MG2が出力するMG2トルクT2も伝達される。
As described above, in the torque converter high-speed mode, the total torque conversion ratio until the input torque TE transmitted to the input rotation element Ei is transmitted to the output shaft O is multiplied by the first amplification ratio R1a and the second damping ratio R2b. Is equal to the value obtained. Therefore, the total torque conversion ratio in the torque converter high-speed mode is obtained by the following equation (13).
Total torque conversion ratio = {(1 + λt) · λu} / (1 + λu) (13)
As described above, when the first amplification ratio R1a is set to about “1.38” and the second damping ratio R2b is set to about “0.26”, the total torque conversion ratio in the torque converter high-speed mode is about “0.355”. In this case, the input torque TE is attenuated about 0.355 times and transmitted to the output shaft O. Further, MG2 torque T2 output from the second rotary electric machine MG2 is also transmitted to the output shaft O.

以上に説明したように、トルクコンバータ高速モードは、入力軸I(エンジンE)から入力回転要素Eiに伝達される入力トルクTEを、最も小さいトルク変換比で減衰して出力軸Oに伝達することができるため、車速が最も高い領域で使用される高速用モードとして適している。本実施形態では、トルクコンバータ高速モードは、トルクスプリット基準モードにおいて出力軸Oの回転速度が次第に上昇し、第三リングギヤr3の回転速度がゼロとなったときの出力軸Oの回転速度以上の回転速度で使用される。具体的には、トルクコンバータ高速モードでは、エンジンEの回転速度を一定とした場合、第三リングギヤr3の回転速度がゼロとなった状態から第一回転電機MG1の回転速度を上昇させることにより、出力軸O及び第二回転電機MG2の回転速度を次第に上昇させて車両を加速させる。このトルクコンバータ高速モードは、車両の最高速度まで使用される。   As described above, in the torque converter high-speed mode, the input torque TE transmitted from the input shaft I (engine E) to the input rotation element Ei is attenuated with the smallest torque conversion ratio and transmitted to the output shaft O. Therefore, it is suitable as a high-speed mode used in a region where the vehicle speed is the highest. In the present embodiment, in the torque converter high-speed mode, the rotation speed of the output shaft O gradually increases in the torque split reference mode, and the rotation speed is equal to or higher than the rotation speed of the output shaft O when the rotation speed of the third ring gear r3 becomes zero. Used at speed. Specifically, in the torque converter high-speed mode, when the rotational speed of the engine E is constant, by increasing the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 from the state where the rotational speed of the third ring gear r3 becomes zero, The vehicle is accelerated by gradually increasing the rotational speeds of the output shaft O and the second rotating electrical machine MG2. This torque converter high speed mode is used up to the maximum speed of the vehicle.

8.ハイブリッド駆動装置の理論伝達効率について
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hにおける理論伝達効率について説明する。図13は、このハイブリッド駆動装置Hにおける理論伝達効率(縦軸)と入出力回転速度比(横軸)との関係を示したグラフである。入出力回転速度比は、出力軸Oの回転速度と入力軸Iの回転速度との比であり、ここでは、入力軸Iの回転速度を出力軸Oの回転速度で除算した値としている。なお、図13の横軸に記載した入出力回転速度比の値は一例であり、上述したように、第一増幅比R1aが約「1.38」、第一減衰比R1bが約「0.7」、第二増幅比R2aが約「3.89」、第二減衰比R2bが約「0.26」となるように、第一差動歯車装置G1及び第二差動歯車装置G2の各歯数比λs、λt、λuが設定されている場合の例を示している。ここで、理論伝達効率は、エンジンE(入力軸I)の出力(仕事率)が出力軸Oに伝達されるまでの伝達効率に関し、歯車等の機械的な伝動部材を介して機械的に伝達される際の伝達効率を100%と仮定し、第一回転電機MG1及び第二回転電機MG2により一旦電力に変換されて伝達される際の伝達効率を90%と仮定して計算した伝達効率としている。従って、入力トルクTEに対する反力受けとして機能する第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなり、電気変換が行われない無電気変換点において、理論伝達効率は100%となる。そして、第一回転電機MG1又は第二回転電機MG2の回転速度の絶対値が大きくなり、エンジンE(入力軸I)の出力(仕事率)が電力に変換される割合が高くなるに従って理論伝達効率は低くなる。
8). Next, the theoretical transmission efficiency of the hybrid drive apparatus H according to this embodiment will be described. FIG. 13 is a graph showing the relationship between the theoretical transmission efficiency (vertical axis) and the input / output rotational speed ratio (horizontal axis) in the hybrid drive apparatus H. The input / output rotational speed ratio is a ratio between the rotational speed of the output shaft O and the rotational speed of the input shaft I. Here, the rotational speed of the input shaft I is divided by the rotational speed of the output shaft O. The value of the input / output rotational speed ratio indicated on the horizontal axis in FIG. 13 is an example. As described above, the first amplification ratio R1a is about “1.38” and the first attenuation ratio R1b is about “0. 7 ", the second amplification ratio R2a is about" 3.89 ", and the second damping ratio R2b is about" 0.26 ". An example in which the tooth number ratios λs, λt, and λu are set is shown. Here, the theoretical transmission efficiency relates to the transmission efficiency until the output (power) of the engine E (input shaft I) is transmitted to the output shaft O, and is mechanically transmitted via a mechanical transmission member such as a gear. Assuming that the transmission efficiency is 100%, the transmission efficiency is calculated assuming that the transmission efficiency once converted to electric power by the first rotating electrical machine MG1 and the second rotating electrical machine MG2 is 90%. Yes. Accordingly, the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 that functions as a reaction force receiver for the input torque TE is zero, and the theoretical transmission efficiency is 100% at the non-electric conversion point where the electric conversion is not performed. The theoretical transmission efficiency increases as the absolute value of the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 or the second rotating electrical machine MG2 increases and the rate at which the output (power) of the engine E (input shaft I) is converted into electric power increases. Becomes lower.

そして、図13に示される山形の4つの線が各モードの理論伝達効率を表しており、実線がトルクスプリット低速モード、破線がトルクコンバータ基準モード、一点鎖線がトルクスプリット基準モード、二点鎖線がトルクコンバータ高速モードを表している。また、この図において、各モードの理論伝達効率を表す線の内、太線部分が使用される領域であり、細線部分は他のモードに切り替えられて使用されない領域である。この図に示すように、本実施形態では、入出力回転速度比の値に応じて複数のモードの中で最も理論伝達効率が高いモードを選択して使用する。各モードが隣接する他のモードに切り替えられる切替点の入出力回転速度比は、上記のとおり、当該モード切替の際に係合する係合要素(クラッチ又はブレーキ)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点に対応している。   The four chevron lines shown in FIG. 13 represent the theoretical transmission efficiency of each mode, the solid line is the torque split low speed mode, the broken line is the torque converter reference mode, the one-dot chain line is the torque split reference mode, and the two-dot chain line is It represents the torque converter high-speed mode. Further, in this figure, among the lines representing the theoretical transmission efficiency of each mode, the thick line portion is used, and the thin line portion is a region that is not used after being switched to another mode. As shown in this figure, in this embodiment, a mode having the highest theoretical transmission efficiency is selected and used from among a plurality of modes according to the value of the input / output rotational speed ratio. As described above, the input / output rotational speed ratio of the switching point at which each mode is switched to another adjacent mode is the rotation of the engaging members on both sides of the engaging element (clutch or brake) that is engaged when the mode is switched. It corresponds to a synchronous switching point that is engaged with the same speed.

上記のとおり、このハイブリッド駆動装置Hでは、入力軸Iの回転速度に対する出力軸Oの回転速度の上昇(入出力回転速度比の下降)に伴って順にモードを切り替えた際に、第一回転電機MG1のMG1トルクT1の向きはモード毎に負方向と正方向とに交互に切り替えられ、それによって第一回転電機MG1の回転速度はモード毎に上昇と下降を交互に行う。これにより、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Hは、切り替え可能に備えられる複数のモードの全てについて、総トルク変換比の順で隣接する他のモードとの切替点(同期切替点)までの間に、第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなる無電気変換点を通過するように構成されている。これにより、図13に示すように、切り替え可能に備えられる複数のモードの全てにおいて、車両を加速又は減速させる(入出力回転速度比を変化させる)過程において、必ず一度は理論伝達効率が100%となる点を通過することになる。これにより、入力トルクTEに対する反力受けとなる第一回転電機MG1の回転速度の絶対値を相対的に低く抑えることが可能となるので、入力軸I(エンジンE)の仕事を電力変換による損失を少なく抑え、ハイブリッド駆動装置Hのエネルギー効率を高めることができる。   As described above, in this hybrid drive device H, when the mode is sequentially switched as the rotational speed of the output shaft O increases (the input / output rotational speed ratio decreases) with respect to the rotational speed of the input shaft I, the first rotating electrical machine The direction of the MG1 torque T1 of MG1 is alternately switched between the negative direction and the positive direction for each mode, whereby the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 alternately increases and decreases for each mode. As a result, the hybrid drive device H according to the present embodiment has a period from the switching mode (synchronous switching point) to another mode adjacent in the order of the total torque conversion ratio for all of the plurality of modes provided to be switchable. In addition, the first rotating electrical machine MG1 is configured to pass through an electroless conversion point where the rotational speed becomes zero. As a result, as shown in FIG. 13, in all of the plurality of modes provided for switching, the theoretical transmission efficiency is always 100% in the process of accelerating or decelerating the vehicle (changing the input / output rotational speed ratio). Will pass through the point. As a result, the absolute value of the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 that receives the reaction force against the input torque TE can be kept relatively low, so that the work of the input shaft I (engine E) is lost due to power conversion. The energy efficiency of the hybrid drive device H can be increased.

2.その他の実施形態
(1)上記の実施形態では、ハイブリッド駆動装置Hが、トルクスプリット低速モード、トルクコンバータ基準モード、トルクスプリット基準モード、及びトルクコンバータ高速モードの4つのモードをこの順に切り替え可能に備える場合について説明した。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、ハイブリッド駆動装置Hが、トルクスプリット低速モード、トルクコンバータ基準モード、及びトルクスプリット基準モードの3つのモードをこの順に切り替え可能に備え、又はトルクコンバータ基準モード、トルクスプリット基準モード、及びトルクコンバータ高速モードの3つのモードをこの順に切り替え可能に備える構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、これら3つ又は4つのモードの他に、更に別の1又は2以上のモードを切り替え可能に備える構成としても好適である。いずれの場合においても、総トルク変換比の順で、トルクコンバータモードとトルクスプリットモードとが交互に切り替えられるように構成すると好適である。例えば、上記の実施形態において説明した4つのモード以外に、トルクスプリット低速モードよりも入力トルクTEを増幅して出力軸Oに伝達するトルクコンバータ低速モード(第三トルクコンバータモード)、及びトルクコンバータ高速モードよりも入力トルクTEを減衰して出力軸Oに伝達するトルクスプリット高速モード(第三トルクスプリットモード)の少なくとも一方を、更に切り替え可能に備える構成としても好適である。
2. Other Embodiments (1) In the above-described embodiment, the hybrid drive device H includes a torque split low speed mode, a torque converter reference mode, a torque split reference mode, and a torque converter high speed mode that can be switched in this order. Explained the case. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and the hybrid drive device H includes a torque split low speed mode, a torque converter reference mode, and a torque split reference mode that can be switched in this order, Alternatively, it is also one of preferred embodiments of the present invention that the three modes of the torque converter reference mode, the torque split reference mode, and the torque converter high-speed mode can be switched in this order. In addition to these three or four modes, another one or two or more modes can be suitably switched. In any case, it is preferable that the torque converter mode and the torque split mode are alternately switched in the order of the total torque conversion ratio. For example, in addition to the four modes described in the above embodiment, a torque converter low speed mode (third torque converter mode) that amplifies the input torque TE and transmits it to the output shaft O than the torque split low speed mode, and a torque converter high speed It is also preferable to have a configuration in which at least one of the torque split high speed mode (third torque split mode) in which the input torque TE is attenuated and transmitted to the output shaft O than the mode is further switchable.

(2)上記の実施形態では、トルクコンバータ基準モード及びトルクスプリット基準モードにおいて、第一差動歯車装置G1の出力回転要素Eoに伝達された中間出力トルクTMを出力軸Oに伝達する際のトルク変換比である基準トルク変換比を「1」とした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、基準トルク変換比を「1」以外の値、例えば「1.5」や「2」等のようにトルク増幅側の値に設定し、或いは、例えば「0.5」や「0.75」等のようにトルク減衰側の値に設定することも、本発明の好適な実施形態の一つである。また、第一増幅比R1a、第一減衰比R1b、第二増幅比R2a、第二減衰比R2bについても、上記実施形態において例示した値に限定されるものではなく、上記の各条件を満たす値を適宜設定することができる。 (2) In the above embodiment, the torque when the intermediate output torque TM transmitted to the output rotation element Eo of the first differential gear device G1 is transmitted to the output shaft O in the torque converter reference mode and the torque split reference mode. The case where the reference torque conversion ratio, which is the conversion ratio, is “1” has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and the reference torque conversion ratio is set to a value other than “1”, for example, a value on the torque amplification side such as “1.5” or “2”. Alternatively, setting a value on the torque attenuation side such as “0.5” or “0.75” is also one of the preferred embodiments of the present invention. Further, the first amplification ratio R1a, the first attenuation ratio R1b, the second amplification ratio R2a, and the second attenuation ratio R2b are not limited to the values exemplified in the above embodiment, but are values that satisfy the above conditions. Can be set as appropriate.

(3)上記の実施形態では、切り替え可能に備えられる複数のモードの全てが、総トルク変換比の順で隣接する他のモードとの切替点までの間に、第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなる無電気変換点を通過するように構成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、一部又は全部のモードが、総トルク変換比の順で隣接する他のモードとの切替点までの間に、第一回転電機MG1の回転速度がゼロとなる無電気変換点を通過しない構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。この場合においても、入力軸Iの回転速度に対する出力軸Oの回転速度の変化に伴って順にモードを切り替えた際に、第一回転電機MG1の回転速度がモード毎に上昇と下降を交互に行うことになる。これにより、第一回転電機MG1の回転速度の絶対値を相対的に低く抑えることが可能となり、電力変換による損失を少なく抑えてエネルギー効率を高めることが可能である。 (3) In the above-described embodiment, the rotation speed of the first rotating electrical machine MG <b> 1 until all of the plurality of modes provided for switching are switched to other modes adjacent in the order of the total torque conversion ratio. The case where it is configured to pass through the non-electric conversion point where becomes zero has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this, and the first rotating electrical machine is between a part or all of the modes up to the switching point with another mode adjacent in the order of the total torque conversion ratio. It is also a preferred embodiment of the present invention that the MG1 does not pass through the non-electric conversion point where the rotational speed of the MG1 becomes zero. Even in this case, when the mode is sequentially switched in accordance with the change in the rotation speed of the output shaft O with respect to the rotation speed of the input shaft I, the rotation speed of the first rotating electrical machine MG1 alternately increases and decreases for each mode. It will be. As a result, the absolute value of the rotational speed of the first rotating electrical machine MG1 can be kept relatively low, and loss due to power conversion can be suppressed to a low level and energy efficiency can be increased.

(4)また、上記の各実施形態において説明した第一差動歯車装置G1及び第二差動歯車装置G2、これらを構成する第一遊星歯車機構PG1、第二遊星歯車機構PG2、及び第三遊星歯車機構PG3の構成、並びにこれらの各回転要素に対する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。 (4) In addition, the first differential gear device G1 and the second differential gear device G2 described in each of the above embodiments, the first planetary gear mechanism PG1, the second planetary gear mechanism PG2, and the third constituting them. The configuration of the planetary gear mechanism PG3 and the arrangement configuration of the engaging elements with respect to each of these rotating elements are merely examples, and all configurations that can realize the configuration of the present invention by configurations other than those described above are included in the present invention. Included in the range.

本発明は、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、第一回転電機と、第二回転電機と、差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置に好適に利用可能である。   The present invention is suitable for a hybrid drive device including an input member that is drivingly connected to an engine, an output member that is drivingly connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a differential gear device. Is available.

H:ハイブリッド駆動装置
E:エンジン
I:入力軸(入力部材)
W:車輪
O:出力軸(出力部材)
MG1:第一回転電機
MG2:第二回転電機
Dc:ケース(非回転部材)
G1:第一差動歯車装置(差動歯車装置)
E1:第一回転電機連結要素
Eo:出力回転要素
Ei:入力回転要素
G2:第二差動歯車装置
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
B:ブレーキ
C1:第一クラッチ
C2:第二クラッチ
C3:第三クラッチ
C4:第四クラッチ
PG1:第一遊星歯車機構
s1:第一サンギヤ
ca1:第一キャリヤ
r1:第一リングギヤ
PG2:第二遊星歯車機構
s2:第二サンギヤ
ca2:第二キャリヤ
r2:第二リングギヤ
PG3:第三遊星歯車機構
s3:第三サンギヤ
ca3:第三キャリヤ
r3:第三リングギヤ
TE:入力トルク
TM:中間出力トルク
H: Hybrid drive device E: Engine I: Input shaft (input member)
W: Wheel O: Output shaft (output member)
MG1: First rotating electrical machine MG2: Second rotating electrical machine Dc: Case (non-rotating member)
G1: First differential gear device (differential gear device)
E1: first rotating electrical machine connecting element Eo: output rotating element Ei: input rotating element G2: second differential gear device e1: first rotating element e2: second rotating element e3: third rotating element e4: fourth rotating element B: Brake C1: First clutch C2: Second clutch C3: Third clutch C4: Fourth clutch PG1: First planetary gear mechanism s1: First sun gear ca1: First carrier r1: First ring gear PG2: Second planet Gear mechanism s2: Second sun gear ca2: Second carrier r2: Second ring gear PG3: Third planetary gear mechanism s3: Third sun gear ca3: Third carrier r3: Third ring gear TE: Input torque TM: Intermediate output torque

Claims (11)

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、第一回転電機と、第二回転電機と、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、
前記第二回転電機が前記差動歯車装置を介さずに前記出力部材に駆動連結され、
前記差動歯車装置が備える少なくとも3つの回転要素に対する、前記入力部材、前記出力部材、及び前記第一回転電機の駆動連結関係に関して、回転速度の順が、前記第一回転電機に駆動連結された第一回転電機連結要素、前記出力部材に駆動連結された出力回転要素、前記入力部材に駆動連結された入力回転要素の順となるように駆動連結して前記入力回転要素に伝達される前記入力部材のトルクである入力トルクに対して増幅された中間出力トルクを前記出力回転要素に伝達するトルクコンバータモードであって、前記出力回転要素に伝達された前記中間出力トルクを所定の基準トルク変換比で前記出力部材に伝達する第一トルクコンバータモードと、
前記駆動連結関係に関して、回転速度の順が、前記第一回転電機連結要素、前記入力回転要素、前記出力回転要素の順となるように駆動連結して前記入力トルクに対して減衰された中間出力トルクを前記出力回転要素に伝達するトルクスプリットモードであって、前記出力回転要素に伝達された前記中間出力トルクを前記基準トルク変換比で前記出力部材に伝達する第一トルクスプリットモードと、
前記トルクスプリットモードであって前記第一トルクコンバータモードよりも前記入力トルクを増幅して前記出力部材に伝達する第二トルクスプリットモード、及び前記トルクコンバータモードであって前記第一トルクスプリットモードよりも前記入力トルクを減衰して前記出力部材に伝達する第二トルクコンバータモード、の少なくとも一方と、
を前記入力トルクが前記出力部材に伝達されるまでの総トルク変換比の順に切り替え可能に備え
前記トルクコンバータモードでは、前記入力回転要素の回転速度を一定とした場合において前記出力回転要素の回転速度の変化する方向と前記第一回転電機連結要素の回転速度の変化する方向とが同一方向であり、前記トルクスプリットモードでは、前記入力回転要素の回転速度を一定とした場合において前記出力回転要素の回転速度の変化する方向と前記第一回転電機連結要素の回転速度の変化する方向とが反対方向であるハイブリッド駆動装置。
An input member that is drivingly connected to an engine, an output member that is drivingly connected to a wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, and a differential gear device,
The second rotating electrical machine is drivingly connected to the output member without the differential gear device;
Regarding the drive connection relationship of the input member, the output member, and the first rotating electric machine with respect to at least three rotating elements included in the differential gear device, the order of rotational speed is drivingly connected to the first rotating electric machine. The first rotary electric machine connecting element, the output rotating element that is drivingly connected to the output member, and the input rotating element that is drivingly connected to the input member in this order, and the input that is transmitted to the input rotating element In a torque converter mode in which an intermediate output torque amplified with respect to an input torque that is a member torque is transmitted to the output rotation element, the intermediate output torque transmitted to the output rotation element is converted into a predetermined reference torque conversion ratio. A first torque converter mode for transmitting to the output member at
Regarding the drive connection relationship, the intermediate output attenuated with respect to the input torque by drive connection so that the rotation speed is in the order of the first rotating electrical machine connection element, the input rotation element, and the output rotation element. A torque split mode for transmitting torque to the output rotating element, and a first torque split mode for transmitting the intermediate output torque transmitted to the output rotating element to the output member at the reference torque conversion ratio;
A second torque split mode in which the input torque is amplified and transmitted to the output member than in the first torque converter mode, and the torque converter mode in the torque split mode than in the first torque split mode. At least one of a second torque converter mode for attenuating the input torque and transmitting it to the output member;
The input torque can be switched in the order of the total torque conversion ratio until the input torque is transmitted to the output member ,
In the torque converter mode, when the rotation speed of the input rotation element is constant, the direction in which the rotation speed of the output rotation element changes and the direction in which the rotation speed of the first rotating electrical machine connecting element changes are the same direction. In the torque split mode, when the rotation speed of the input rotation element is constant, the direction in which the rotation speed of the output rotation element changes is opposite to the direction in which the rotation speed of the first rotating electrical machine connecting element changes. Hybrid drive that is direction .
前記複数のモードの全てが、前記総トルク変換比の順で隣接する他のモードとの切替点までの間に、前記第一回転電機の回転速度がゼロとなる点を通過するように構成されている請求項1に記載のハイブリッド駆動装置。   All of the plurality of modes are configured to pass through a point at which the rotation speed of the first rotating electrical machine becomes zero between the switching point with another mode adjacent in the order of the total torque conversion ratio. The hybrid drive device according to claim 1. 前記第一回転電機は、前記第一トルクコンバータモード及び前記第二トルクコンバータモードでは、前記入力トルクに対する反力として正方向のトルクを出力し、前記第一トルクスプリットモード及び前記第二トルクスプリットモードでは、前記入力トルクに対する反力として負方向のトルクを出力する請求項1又は2に記載のハイブリッド駆動装置。   In the first torque converter mode and the second torque converter mode, the first rotating electrical machine outputs a positive torque as a reaction force against the input torque, and the first torque split mode and the second torque split mode. Then, the hybrid drive device of Claim 1 or 2 which outputs the torque of a negative direction as reaction force with respect to the said input torque. 前記総トルク変換比の順で隣接する2つのモード間のトルク変換比のステップが、他のモード間のトルク変換比のステップと略均等となるように設定されている請求項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。   4. The torque conversion ratio step between two modes adjacent in the order of the total torque conversion ratio is set to be substantially equal to the torque conversion ratio step between other modes. The hybrid drive device according to claim 1. 前記差動歯車装置は、前記トルクコンバータモードと前記トルクスプリットモードとの切り替えを行う基本モード切替用の第一差動歯車装置であり、
この第一差動歯車装置の他に、前記出力回転要素に伝達された前記中間出力トルクを増幅又は減衰して前記出力部材に伝達するトルク増減用の第二差動歯車装置を備える請求項1から4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 a first differential gear device for basic mode switching that switches between the torque converter mode and the torque split mode,
2. In addition to the first differential gear device, a second differential gear device for torque increase / decrease that amplifies or attenuates the intermediate output torque transmitted to the output rotating element and transmits the amplified output torque to the output member. 5. The hybrid drive device according to any one of claims 1 to 4.
前記第一差動歯車装置において、前記トルクコンバータモードを実現した状態で前記入力トルクが前記出力回転要素に伝達される際のトルク変換比を第一増幅比とし、前記トルクスプリットモードを実現した状態で前記入力トルクが前記出力回転要素に伝達される際のトルク変換比を第一減衰比とするとともに、
前記第二差動歯車装置において、前記出力回転要素に伝達された中間出力トルクが増幅されて前記出力部材に伝達される際のトルク変換比を第二増幅比とし、前記出力回転要素に伝達された中間出力トルクが減衰されて前記出力部材に伝達される際のトルク変換比を第二減衰比とした場合に、
前記第一減衰比に前記第二増幅比を乗算して得られるトルク変換比が、前記第一増幅比よりもトルク増幅側の値となり、前記第一増幅比に前記第二減衰比を乗算して得られるトルク変換比が、前記第一減衰比よりもトルク減衰側の値となるように設定されている請求項5に記載のハイブリッド駆動装置。
In the first differential gear device, the torque conversion mode when the input torque is transmitted to the output rotation element in the state where the torque converter mode is realized is a first amplification ratio, and the torque split mode is realized And the torque conversion ratio when the input torque is transmitted to the output rotation element as the first damping ratio,
In the second differential gear device, a torque conversion ratio when the intermediate output torque transmitted to the output rotation element is amplified and transmitted to the output member is defined as a second amplification ratio, and is transmitted to the output rotation element. When the torque conversion ratio when the intermediate output torque is attenuated and transmitted to the output member is the second damping ratio,
A torque conversion ratio obtained by multiplying the first attenuation ratio by the second amplification ratio becomes a value on the torque amplification side with respect to the first amplification ratio, and the first amplification ratio is multiplied by the second attenuation ratio. The hybrid drive device according to claim 5, wherein the torque conversion ratio obtained in this way is set to be a value on the torque damping side with respect to the first damping ratio.
前記第一差動歯車装置は、回転速度の順に、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備え、前記第一回転要素が前記第一回転電機に駆動連結された前記第一回転電機連結要素であり、前記第三回転要素が前記入力部材に駆動連結された前記入力回転要素であり、前記第二回転要素及び前記第四回転要素のいずれか一方が選択的に前記出力部材に駆動連結される前記出力回転要素となる請求項5又は6に記載のハイブリッド駆動装置。   The first differential gear device includes a first rotating element, a second rotating element, a third rotating element, and a fourth rotating element in order of rotational speed, and the first rotating element is driven by the first rotating electrical machine. The first rotating electrical machine connecting element connected, the third rotating element is the input rotating element drivingly connected to the input member, and one of the second rotating element and the fourth rotating element is The hybrid drive device according to claim 5 or 6, wherein the output rotation element is selectively driven and connected to the output member. 前記第二差動歯車装置は、回転速度の順に、第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素を備え、前記第二差動歯車装置の第一回転要素はブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、前記第二差動歯車装置の第三回転要素は第一クラッチを介して前記第一差動歯車装置の第四回転要素に選択的に駆動連結されるとともに第二クラッチを介して前記出力部材に選択的に駆動連結され、前記第二差動歯車装置の第二回転要素は第三クラッチを介して前記第一差動歯車装置の第二回転要素に選択的に駆動連結されるとともに第四クラッチを介して前記出力部材に選択的に駆動連結される請求項7に記載のハイブリッド駆動装置。   The second differential gear device includes a first rotating element, a second rotating element, and a third rotating element in order of rotational speed, and the first rotating element of the second differential gear device is a non-rotating member by a brake. And the third rotary element of the second differential gear device is selectively driven and connected to the fourth rotary element of the first differential gear device via the first clutch. And the second rotating element of the second differential gear device is selectively driven to the second rotating element of the first differential gear device via a third clutch. The hybrid drive device according to claim 7, wherein the hybrid drive device is connected and selectively connected to the output member via a fourth clutch. 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、第一回転電機と、第二回転電機と、第一差動歯車装置と、第二差動歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置であって、
前記第二回転電機が前記差動歯車装置を介さずに前記出力部材に駆動連結され、
前記第一差動歯車装置は、回転速度の順に、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備え、前記第一差動歯車装置の第一回転要素が前記第一回転電機に駆動連結され、前記第一差動歯車装置の第三回転要素が前記入力部材に駆動連結され、
前記第二差動歯車装置は、回転速度の順に、第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素を備え、前記第二差動歯車装置の第一回転要素がブレーキにより非回転部材に選択的に固定され、前記第二差動歯車装置の第三回転要素が第一クラッチを介して前記第一差動歯車装置の第四回転要素に選択的に駆動連結されるとともに第二クラッチを介して前記出力部材に選択的に駆動連結され、前記第二差動歯車装置の第二回転要素が第三クラッチを介して前記第一差動歯車装置の第二回転要素に選択的に駆動連結されるとともに第四クラッチを介して前記出力部材に選択的に駆動連結されるハイブリッド駆動装置。
An input member drivingly connected to the engine, an output member drivingly connected to the wheel, a first rotating electrical machine, a second rotating electrical machine, a first differential gear device, and a second differential gear device. A hybrid drive unit,
The second rotating electrical machine is drivingly connected to the output member without the differential gear device;
The first differential gear device includes a first rotation element, a second rotation element, a third rotation element, and a fourth rotation element in order of rotational speed, and the first rotation element of the first differential gear device includes: Drivingly connected to the first rotating electrical machine, a third rotating element of the first differential gear device is drivingly connected to the input member,
The second differential gear device includes a first rotating element, a second rotating element, and a third rotating element in order of rotational speed, and the first rotating element of the second differential gear device is a non-rotating member by a brake. And the third rotary element of the second differential gear device is selectively driven and connected to the fourth rotary element of the first differential gear device via the first clutch. The second rotating element of the second differential gear device is selectively driven to the second rotating element of the first differential gear device via a third clutch. A hybrid drive device that is connected and selectively driven and connected to the output member via a fourth clutch.
前記第一差動歯車装置において、第一回転要素を支点として第三回転要素のトルクが第二回転要素に伝達される際のトルク変換比を第一増幅比とし、第一回転要素を支点として第三回転要素のトルクが第四回転要素に伝達される際のトルク変換比を第一減衰比とするとともに、
前記第二差動歯車装置において、第一回転要素を支点として第三回転要素のトルクが第二回転要素に伝達される際のトルク変換比を第二増幅比とし、第一回転要素を支点として第二回転要素のトルクが第三回転要素に伝達される際のトルク変換比を第二減衰比とした場合に、
前記第一減衰比に前記第二増幅比を乗算して得られるトルク変換比が、前記第一増幅比よりもトルク増幅側の値となり、前記第一増幅比に前記第二減衰比を乗算して得られるトルク変換比が、前記第一減衰比よりもトルク減衰側の値となるように設定されている請求項9に記載のハイブリッド駆動装置。
In the first differential gear device, the torque conversion ratio when the torque of the third rotating element is transmitted to the second rotating element with the first rotating element as a fulcrum is defined as the first amplification ratio, and the first rotating element is defined as the fulcrum. While the torque conversion ratio when the torque of the third rotating element is transmitted to the fourth rotating element is the first damping ratio,
In the second differential gear device, the torque conversion ratio when the torque of the third rotating element is transmitted to the second rotating element with the first rotating element as a fulcrum is the second amplification ratio, and the first rotating element is the fulcrum. When the torque conversion ratio when the torque of the second rotating element is transmitted to the third rotating element is the second damping ratio,
A torque conversion ratio obtained by multiplying the first attenuation ratio by the second amplification ratio becomes a value on the torque amplification side with respect to the first amplification ratio, and the first amplification ratio is multiplied by the second attenuation ratio. The hybrid drive device according to claim 9, wherein the torque conversion ratio obtained in this way is set to be a value on the torque attenuation side with respect to the first attenuation ratio.
前記第一差動歯車装置は、サンギヤ、キャリヤ、及びリングギヤの3つの回転要素をそれぞれ備えたシングルピニオン型の第一遊星歯車機構とダブルピニオン型の第二遊星歯車機構とで構成され、
前記第一差動歯車装置の第一回転要素は前記第一遊星歯車機構のサンギヤで構成され、前記第一差動歯車装置の第二回転要素は前記第二遊星歯車機構のサンギヤで構成され、前記第一差動歯車装置の第三回転要素は互いに一体回転するように駆動連結された前記第一遊星歯車機構のキャリヤ及び前記第二遊星歯車機構のリングギヤで構成され、前記第一差動歯車装置の第四回転要素は互いに一体回転するように駆動連結された前記第一遊星歯車機構のリングギヤ及び前記第二遊星歯車機構のキャリヤで構成され、
前記第二差動歯車装置は、サンギヤ、キャリヤ、及びリングギヤの3つの回転要素を備えたシングルピニオン型の第三遊星歯車機構で構成され、
前記第二差動歯車装置の第一回転要素は前記第三遊星歯車機構のリングギヤで構成され、前記第二差動歯車装置の第二回転要素は前記第三遊星歯車機構のキャリヤで構成され、前記第二差動歯車装置の第三回転要素は前記第三遊星歯車機構のサンギヤで構成されている請求項9又は10に記載のハイブリッド駆動装置。
The first differential gear device is composed of a single pinion type first planetary gear mechanism and a double pinion type second planetary gear mechanism each having three rotating elements of a sun gear, a carrier, and a ring gear.
A first rotating element of the first differential gear device is configured by a sun gear of the first planetary gear mechanism, and a second rotating element of the first differential gear device is configured by a sun gear of the second planetary gear mechanism; The third rotating element of the first differential gear device includes a carrier of the first planetary gear mechanism and a ring gear of the second planetary gear mechanism that are drivingly connected so as to rotate integrally with each other. The fourth rotating element of the device is composed of a ring gear of the first planetary gear mechanism and a carrier of the second planetary gear mechanism that are drivingly connected so as to rotate integrally with each other.
The second differential gear device is composed of a single pinion type third planetary gear mechanism having three rotating elements of a sun gear, a carrier, and a ring gear,
A first rotating element of the second differential gear unit is configured by a ring gear of the third planetary gear mechanism, and a second rotating element of the second differential gear unit is configured by a carrier of the third planetary gear mechanism; 11. The hybrid drive device according to claim 9, wherein the third rotating element of the second differential gear device is constituted by a sun gear of the third planetary gear mechanism.
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