JP6607202B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本開示は、駆動装置に関する。

従来から、回転電機と、エンジンと、遊星歯車装置とを備えたハイブリッド車両の駆動装置について各種提案されている。

たとえば、特開２００６−０７７８５７号公報（特許文献１）に記載された駆動装置は、エンジンと、第１回転電機と、第２回転電機と、第１遊星歯車装置と、第２遊星歯車装置と、第３遊星歯車装置と、複数のクラッチおよびブレーキとを含む。

この駆動装置においては、クラッチおよびブレーキを切り替えることで、複数の走行モードを設定することができる。

特開２００６−０７７８５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の駆動装置のように複数組の遊星歯車装置を用いて駆動装置を構成する場合には、構造が複雑化するため、部品点数が増加する場合がある。その結果、製造コストの増加、サイズ拡大による搭載性の悪化、重量増加、潤滑機構の複雑化、あるいは、引き摺り損失の増加等の問題が生じる。さらに、複数組の遊星歯車装置における複数組のピニオンギヤが高回転状態になることを回避しつつ、駆動装置の変速可能な変速比の範囲を設定することになるため、変速比の設定の自由度が阻害される場合がある。

本開示は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、遊星歯車装置のピニオンギヤが高回転状態になることを回避しつつ、簡易な構成でかつ省スペースのハイブリッド車両の駆動装置を提供することである。

本開示のある局面に係る駆動装置は、駆動輪に接続された駆動軸と、エンジンと、第１回転電機と、駆動軸に機械的に接続された第２回転電機と、ラビニヨ型の遊星歯車装置とを備える。遊星歯車装置は、駆動軸と機械的に接続されるリングギヤと、ピニオンギヤと、ピニオンギヤに接続されたキャリアと、第１回転電機に接続される第１サンギヤと、第１サンギヤと回転中心が一致するように配置された第２サンギヤとを含む。ピニオンギヤは、リングギヤと第１サンギヤとの各々に噛み合う第１歯部と、第１歯部からピニオンギヤの軸方向についてオフセットした位置に設けられ、第２サンギヤと噛み合う第２歯部とを含む。駆動装置は、第１サンギヤとエンジンとを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替える第１クラッチと、キャリアとエンジンとを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替える第２クラッチと、第２サンギヤを固定部材に固定した状態および固定していない状態を選択的に切り替える第１ブレーキとをさらに備える。

このようにすると、複数組の遊星歯車装置を用いた駆動装置よりも部品点数を少なくしつつ、第１サンギヤ、第２サンギヤ、キャリアおよびリングギヤの回転状態を第１クラッチ、第２クラッチおよびブレーキを用いて制御することによって複数の走行モードを実現することができる。そのため、製造コストの増加、遊星歯車装置のサイズの拡大、重量増加および引き摺り損失の増加を抑制することができる。また、複数組のピニオンギヤを設ける必要がないため、変速比の範囲を設定する場合にピニオンギヤが高回転状態になることを回避しやすくなる。そのため、変速比の範囲の設定の自由度を向上させることができる。

ある実施の形態においては、駆動装置は、駆動軸に設けられたドリブンギヤと、第３クラッチとをさらに備える。リングギヤは、ドリブンギヤに噛み合う。第３クラッチは、ドリブンギヤと駆動軸とを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替える。

このようにすると、たとえば、第１クラッチおよび第３クラッチを解放し、第２クラッチを係合させ、第１ブレーキを係合して第２サンギヤを固定部材に固定させることによってシリーズ走行モードを構成することができる。この状態で、エンジンを駆動させると、キャリアから第１サンギヤを経由して第１回転電機にエンジントルクを伝達することができる。このとき、第１回転電機の回転速度をエンジンの回転速度よりも大きくしつつ、第１回転電機が受けるエンジントルクを小さくすることができる。そのため、第１回転電機の小型化が図れる。

ある実施の形態においては、駆動装置は、リングギヤを固定部材に固定した状態および固定していない状態を選択的に切り替える第２ブレーキをさらに備える。

このようにすると、たとえば、第１クラッチおよび第３クラッチを解放し、第２クラッチを係合させ、第２ブレーキを係合してリングギヤを固定部材に固定させることによってシリーズ走行モードを構成することができる。この状態で、エンジンを駆動させると、キャリアから第１サンギヤを経由して第１回転電機にエンジントルクを伝達することができる。このとき、第１回転電機の回転速度をエンジンの回転速度よりも大きくしつつ、第１回転電機が受けるエンジントルクを小さくすることができる。そのため、第１回転電機の小型化が図れる。

ある実施の形態においては、駆動装置は、第１回転電機と第１サンギヤとを接続する中空状の中空軸と、中空軸内を通されると共に、キャリアに接続された接続軸とをさらに備える。第１クラッチは、中空軸を介して第１サンギヤとエンジンとを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替える。第２クラッチは、接続軸を介してキャリアとエンジンとを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替える。駆動軸と接続軸とが同一軸線上に配置される。

このようにすると、エンジンと第１回転電機と遊星歯車装置と第２回転電機とをこの順序で配置することができるため、ＦＲ（Front Engine／Rear Drive）車両に適した駆動装置を構成することができる。

ある実施の形態においては、駆動装置は、リングギヤと駆動軸とを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替える第３クラッチをさらに備える。

このようにすると、たとえば、シリーズ走行モードを構成したときに第１回転電機の回転速度をエンジンの回転速度よりも大きくしつつ、第１回転電機が受けるエンジントルクを小さくすることができる。そのため、第１回転電機の小型化が図れる。

ある実施の形態においては、駆動装置は、リングギヤを固定部材に固定した状態および固定していない状態を選択的に切り替える第２ブレーキをさらに備える。

このようにすると、たとえば、シリーズ走行モードを構成したときに第１回転電機の回転速度をエンジンの回転速度よりも大きくしつつ、第１回転電機が受けるエンジントルクを小さくすることができる。そのため、第１回転電機の小型化が図れる。

本開示によると、遊星歯車装置のピニオンギヤが高回転状態になることを回避しつつ、簡易な構成でかつ省スペースのハイブリッド車両の駆動装置を提供することができる。

第１の実施の形態における車両の全体構成の一例を模式的に示す図である。 図１に示す制御装置の構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施の形態における各走行モードに対応したクラッチおよびブレーキの制御状態を示す係合表である。 ＭＧ２単独駆動モード中の共線図である。 両駆動モード中の共線図である。 第１の実施の形態におけるシリーズ走行モード中の共線図である。 シリーズパラレル走行モード中の共線図である。 １速段が形成された場合のパラレル走行モード中の共線図である。 ２速段が形成された場合のパラレル走行モード中の共線図である。 ３速段が形成された場合のパラレル走行モード中の共線図である。 ４速段が形成された場合のパラレル走行モード中の共線図である。 比較例に係る車両の全体構成の一例を模式的に示す図である。 比較例に係る車両との比較結果を説明するための図である。 第２の実施の形態における車両の全体構成の一例を模式的に示す図である。 第２の実施の形態における各走行モードに対応したクラッチおよびブレーキの制御状態を示す係合表である。 第２の実施の形態におけるシリーズ走行モード中の共線図である。 第３の実施の形態における車両の全体構成の一例を模式的に示す図である。 第３の実施の形態における各走行モードに対応したクラッチおよびブレーキの制御状態を示す係合表である。 第３の実施の形態におけるシリーズ走行モード中の共線図である。 第４の実施の形態における車両の全体構成の一例を模式的に示す図である。 第４の実施の形態におけるシリーズ走行モード中の共線図である。 第５の実施の形態における車両の全体構成の一例を模式的に示す図である。 第６の実施の形態における車両の全体構成の一例を模式的に示す図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

＜第１の実施の形態＞
[車両の全体構成]
図１は、第１の実施の形態における車両１の全体構成の一例を模式的に示す図である。車両１は、駆動装置２と、駆動輪９０と、制御装置１００と、油圧回路５００とを含むハイブリッド車両である。駆動装置２は、エンジン１０と、第１ＭＧ（第１回転電機）２０と、第２ＭＧ（第２回転電機）３０と、遊星歯車装置４０からなる変速部と、クラッチ（第１クラッチ）Ｃ１と、クラッチ（第２クラッチ）Ｃ２と、ブレーキＢ１（第１ブレーキ）とを含む。

車両１は、エンジン１０と、第１ＭＧ２０と、第２ＭＧ３０との少なくともいずれかの動力を用いて走行する。なお、車両１としては、外部電源によって充電可能なプラグインハイブリッド車両であってもよい。

そして、第１の実施の形態に係る駆動装置２は、クラッチＣ１、クラッチＣ２およびブレーキＢ１の係合状態と、第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０およびエンジン１０の駆動を制御することで、所謂、ＥＶ走行モード、シリーズ走行モード、シリーズパラレル走行モードおよびパラレル走行モードで動作することができる。

エンジン１０は、たとえば、ガソリンエンジンやディゼルエンジンなどの内燃機関である。

第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、ステータと、ステータに対して回転可能に設けられたロータとを含み、ロータには、永久磁石が埋設されている。第１ＭＧ２０のロータには、回転軸２２が固定されており、第２ＭＧ３０のロータには、回転軸３１が固定されている。なお、回転軸２２は、第１軸１２上に配置されており、回転軸３１は、第１軸１２に平行な第２軸１４上に配置されている。

第１軸１２上には、ブレーキＢ１と、第１ＭＧ２０と、遊星歯車装置４０と、クラッチＣ２と、クラッチＣ１と、エンジン１０とが順次配置されている。

遊星歯車装置４０は、ラビニヨ型の遊星歯車装置である。遊星歯車装置４０は、サンギヤＳ１と、複数のピニオンギヤＰと、各ピニオンギヤＰを接続するキャリアＣＡと、リングギヤＲと、サンギヤＳ２とを含む。

サンギヤＳ１は、回転軸２２に固定されており、第１軸１２を回転中心として回転可能に設けられている。リングギヤＲは、ピニオンギヤＰの外周側に設けられており、回転中心が第１軸１２と同軸になるように配置されている。

サンギヤＳ２は、サンギヤＳ１と回転中心が一致するように（すなわち、回転中心が第１軸１２と同軸になるように）配置される。サンギヤＳ２は、中空状の中空軸２３の一方端に固定される。中空軸２３内には回転軸２２が通されている。中空軸の他方端には、ブレーキＢ１の構成部材が固定される。

ピニオンギヤＰは、サンギヤＳ１とリングギヤＲとの間に配置され、サンギヤＳ１とリングギヤＲとの各々に噛み合う第１歯部Ｔ１と、ピニオンギヤＰの軸方向（図１の紙面左方向）にオフセットした位置に設けられ、サンギヤＳ２と噛み合う第２歯部Ｔ２とを含む。なお、サンギヤＳ２と第２歯部Ｔ２とは、さらに別にピニオンギヤを介して噛み合うようにしてもよい。

キャリアＣＡは、第１軸１２を回転中心として回転可能に設けられる。キャリアＣＡは、複数のピニオンギヤＰの各々を回転可能に支持している。

サンギヤＳ１の回転速度、キャリアＣＡの回転速度、リングギヤＲの回転速度およびサンギヤＳ２の回転速度は、後述する共線図において直線で結ばれる関係（サンギヤＳ１、キャリアＣＡ、リングギヤＲおよびサンギヤＳ２のうちの２つの回転速度が決まれば残りの回転速度も決まる関係）となる。

ブレーキＢ１は、サンギヤＳ２の回転を規制可能な油圧式の摩擦係合要素である。ブレーキＢ１は、ケース２５と中空軸２３の他方端との間に設けられている。ブレーキＢ１が係合状態になると、サンギヤＳ２の回転がケース２５によって規制され、サンギヤＳ２の回転速度がゼロになる（サンギヤＳ２が固定される）。ブレーキＢ１が解放状態になると、サンギヤＳ２の回転が許容される。

クラッチＣ１は、回転軸２２と、エンジン１０のクランク軸２１とを連結可能な油圧式の摩擦係合要素である。クラッチＣ１が係合状態になると、回転軸２２とクランク軸２１とが連結されることによって、エンジン１０から第１ＭＧ２０への動力伝達経路が形成される。そのため、エンジン１０の動力を第１ＭＧ２０に直接伝達することができる。

クラッチＣ１が解放状態になると、エンジン１０のクランク軸２１は、回転軸２２との連結状態が解除される。そのため、エンジン１０からの動力を直接的に第１ＭＧ２０に伝達することができなくなる。

クラッチＣ２は、クランク軸２１とキャリアＣＡ１とを連結可能な油圧式の摩擦係合要素である。クラッチＣ２が係合状態になると、クランク軸２１およびキャリアＣＡ１が連結されると共に互いに一体的に回転する。クラッチＣ２が解放状態になると、キャリアＣＡ１は、クランク軸２１との連結状態が解除される。

リングギヤＲの外周面には外周歯が形成されており、この外周歯は、ドリブンギヤ７１と噛み合っている。ドリブンギヤ７１は、カウンタ軸７０の一端側に固定されている。カウンタ軸７０は、第１軸１２および第２軸１４に平行となるように配置されている。カウンタ軸７０の他方端側には、ドライブギヤ７２が設けられている。ドライブギヤ７２は、デファレンシャルギヤ８０のデフリングギヤ８１と噛み合っている。デファレンシャルギヤ８０には、駆動軸８２が接続されており、駆動軸８２には、駆動輪９０が接続されている。このため、カウンタ軸７０の回転は、デファレンシャルギヤ８０を通して駆動輪９０に伝達される。

このため、エンジン１０および第１ＭＧ２０からの動力は、遊星歯車装置４０およびドリブンギヤ７１を通して、カウンタ軸７０に伝達される。

第２ＭＧ３０の回転軸３１には、リダクションギヤ３２が固定されており、リダクションギヤ３２は、ドリブンギヤ７１と噛み合っている。このため、第２ＭＧ３０からの動力は、リダクションギヤ３２を通してカウンタ軸７０に伝達される。

油圧回路５００は、制御装置１００からの制御信号に応じて、クラッチＣ１、クラッチＣ２およびブレーキＢ１の少なくともいずれかに作動油を供給する。制御装置１００は、後述する複数の走行モードのうちの選択された走行モードに応じてクラッチＣ１、クラッチＣ２およびブレーキＢ１を制御する制御信号を生成し、油圧回路５００に送信する。

[制御装置の詳細な構成]
図２は、図１に示す制御装置１００の構成の一例を示すブロック図である。制御装置１００は、ＨＶＥＣＵ（Electric Control Unit）１５０と、ＭＧＥＣＵ１６０と、エンジンＥＣＵ１７０とを含む。ＨＶＥＣＵ１５０、ＭＧＥＣＵ１６０およびエンジンＥＣＵ１７０の各々は、コンピュータを含んで構成される。

ＭＧＥＣＵ１６０は、ＨＶＥＣＵ１５０からのＭＧ１トルク指令に基づいて第１ＭＧ２０に対して供給する電流値を調節し、第１ＭＧ２０の出力を制御する。また、ＭＧＥＣＵ１６０は、ＨＶＥＣＵ１５０からのＭＧ２トルク指令に基づいて第２ＭＧ３０に対して供給する電流値を調節し、第２ＭＧ３０の出力を制御する。

エンジンＥＣＵ１７０は、ＨＶＥＣＵ１５０からのエンジントルク指令に基づいてエンジン１０の電子スロットル弁の開度、点火時期、燃料噴射量などを制御することによって、エンジン１０の出力を制御する。

ＨＶＥＣＵ１５０は、車両全体を統合制御する。ＨＶＥＣＵ１５０には、車速センサ、アクセル開度センサ、エンジン回転速度センサ、ＭＧ１回転速度センサ、ＭＧ２回転速度センサ、出力軸回転速度センサ、バッテリ監視ユニット等が接続されている。これらの機器からの入力により、ＨＶＥＣＵ１５０は、車速、アクセル開度、エンジン１０の回転速度、第１ＭＧ２０の回転速度、第２ＭＧ３０の回転速度、動力伝達装置の出力軸（カウンタ軸７０）の回転速度、図示しない駆動用バッテリの状態等を取得する。

ＨＶＥＣＵ１５０は、取得した情報に基づいて、車両に対する要求駆動力や要求パワー、要求トルク等の要求値を算出する。ＨＶＥＣＵ１５０は、算出した要求値に基づいて、第１ＭＧ２０のトルク指令値、第２ＭＧ３０のトルク指令値およびエンジン１０のトルク指令値を決定する。ＨＶＥＣＵ１５０は、第１ＭＧ２０のトルク指令値および第２ＭＧ３０のトルク指令値をＭＧＥＣＵ１６０に対して出力する。また、ＨＶＥＣＵ１５０は、エンジン１０のトルク指令値をエンジンＥＣＵ１７０に対して出力する。

ＨＶＥＣＵ１５０は、クラッチＣ１，Ｃ２に対する供給油圧の指令値（ＰｂＣ１、ＰｂＣ２）およびブレーキＢ１に対する供給油圧の指令値（ＰｂＢ１）を図１の油圧回路５００に出力する。油圧回路５００は、各指令値ＰｂＣ１，ＰｂＣ２，ＰｂＢ１に応じた油圧を、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１にそれぞれ供給する。これにより、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の状態（係合／解放）が切り替えられる。

なお、図２においては、制御装置１００をＨＶＥＣＵ１５０、ＭＧＥＣＵ１６０、エンジンＥＣＵ１７０の３つのＥＣＵによって構成する例が示されるが、ＥＣＵの数は３つに限定されるものではない。たとえば、２つ、または、４つ以上の数のＥＣＵによって制御装置１００が構成されてもよい。

また、全体として１つのＥＣＵに統合してもよい。以下では、ＨＶＥＣＵ１５０、ＭＧＥＣＵ１６０およびエンジンＥＣＵ１７０を区別することなく、制御装置１００が各種制御の制御主体であって、かつ、各種センサ類の受信主体であるものとして説明する。

[車両１の走行モードについて]
次に、車両１の走行モードについて詳細に説明する。車両１の走行モードには、モータ走行モード（以下「ＥＶ走行モード」という）と、ハイブリッド走行モード（以下「ＨＶ走行モード」という）とが含まれる。

ＥＶ走行モードは、エンジン１０を停止させて、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方の動力で車両１を走行させるモードである。本実施の形態において、ＥＶ走行モードには、第２ＭＧ３０単独の動力を用いた「ＭＧ２単独駆動モード」と、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の両方の動力を用いた「両駆動モード」とが含まれる。

ＨＶ走行モードは、エンジン１０を作動させて、エンジン１０の動力と、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方の動力とで車両１を走行させるモードである。本実施の形態において、ＨＶ走行モードには、シリーズ走行モード（以下、単に「シリーズモード」ともいう）、シリーズパラレル走行モード（以下、単に「シリーズパラレルモード」ともいう）、および、パラレル走行モード（以下、単に「パラレルモード」ともいう）が含まれる。

シリーズモードでは、エンジン１０の動力が全て第１ＭＧ２０に伝達された電力に変換され、その電力で第２ＭＧ３０が駆動される。

シリーズパラレルモードでは、エンジン１０の動力の一部はカウンタ軸７０に機械的に伝達され、残りの動力は第１ＭＧ２０に伝達されて電力に変換され、その電力で第２ＭＧ３０が駆動される。

パラレルモードでは、エンジン１０の動力がカウンタ軸７０に機械的に伝達されるとともに、必要に応じて第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方の動力がカウンタ軸７０に伝達される。

なお、シリーズモード、シリーズパラレルモード、パラレルモードのいずれにおいても、必要に応じて第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方で発電して駆動用バッテリを充電することも可能である。

［各走行モード中の制御状態について］
制御装置１００は、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の制御状態（係合／解放）と、エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の動作を制御することによって、上記複数の走行モードのうちからいずれか１つを選択する。

図３は、各走行モードにおけるクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の制御状態を示す係合表である。図３において「Ｃ１」、「Ｃ２」、「Ｂ１」、「ＭＧ１」および「ＭＧ２」は、それぞれクラッチＣ１、クラッチＣ２、ブレーキＢ１、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を示す。「Ｃ１」、「Ｃ２」および「Ｂ１」の各欄の丸印（〇）は、「係合」を示し、無印は「解放」を示す。なお、「ＭＧ１電気ロック」については後述する。

以下、図４〜図１１に示される共線図を用いて各走行モード中の車両１の動作について説明する。

図４〜図１１に示される共線図において、「Ｓｕｎ１」、「Ｓｕｎ２」、「Ｃａｒ」、「Ｒｉｎｇ」、「ＥＮＧ」、「ＭＧ１」、「ＭＧ２」、「Ｂ１」および「ＯＵＴ」は、それぞれ、サンギヤＳ１、サンギヤＳ２、キャリアＣＡ、リングギヤＲ、エンジン１０、第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０、ブレーキＢ１およびカウンタ軸７０を示す。

図４は、ＭＧ２単独駆動モード中の共線図である。ＭＧ２単独駆動モード中においては、クラッチＣ１が係合され、クラッチＣ２およびブレーキＢ１が解放される。この状態で、制御装置１００は、エンジン１０を停止させて、第２ＭＧ３０をモータとして動作させる。これにより、エンジン１０のクランク軸２１に連結されたサンギヤＳ１は回転しない。一方、リングギヤＲの回転は規制されないため、カウンタ軸７０は第２ＭＧ３０のトルクに応じて回転する。

図５は、両駆動モード中の共線図である。両駆動モード中においては、ブレーキＢ１が係合され、クラッチＣ２およびブレーキＢ１が解放される。この状態で、制御装置１００は、エンジン１０を停止させて、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０をモータとして動作させる。ブレーキＢ１が係合されることにより、サンギヤＳ２の回転が規制される。そのため、第１ＭＧ２０のトルクはサンギヤＳ２を支点としてリングギヤＲ（カウンタ軸７０）に伝達される。さらに、第２ＭＧ３０のトルクもカウンタ軸７０に伝達される。

図６は、シリーズモード中の共線図である。シリーズモード中においては、クラッチＣ１が係合され、クラッチＣ２およびブレーキＢ１が解放される。クラッチＣ１が係合されることにより、エンジン１０のクランク軸２１が第１ＭＧ２０に連結される。クラッチＣ２およびブレーキＢ１が解放されることにより、キャリアＣＡおよびサンギヤＳ２の回転はそれぞれ規制されない。そのため、エンジン１０のクランク軸２１は、車速（カウンタ軸７０の回転速度）に拘束されることなく自由に回転可能となる。この状態で、制御装置１００は、エンジン１０を動作させ、第１ＭＧ２０をジェネレータとして動作させ、第２ＭＧ３０をモータとして動作させる。これにより、エンジン１０の動力が第１ＭＧ２０に伝達されて電力に一旦変換され、その電力で第２ＭＧ３０が駆動される。

図７は、シリーズパラレルモード中の共線図である。シリーズパラレルモード中においては、クラッチＣ２が係合され、クラッチＣ１およびブレーキＢ１が解放される。クラッチＣ２が係合されることにより、エンジン１０のクランク軸２１がキャリアＣＡに連結される。この状態で、制御装置１００は、エンジン１０を動作させるとともに、第２ＭＧ３０をモータとして動作させる。この際、第１ＭＧ２０のトルクを反力として、エンジン１０のトルクがリングギヤＲ（カウンタ軸７０）に伝達される。これにより、シリーズパラレルモードにおいては、エンジン１０の動力の一部は第１ＭＧ２０に伝達されて電力に変換され、残りが第１ＭＧ２０のトルクを用いてカウンタ軸７０に機械的に伝達される。

図８〜図１１は、パラレルモード中の共線図である。パラレルモード中においては、クラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の制御状態の組み合わせに応じて、減速比γ（カウンタ軸７０の回転速度に対するエンジン１０の回転速度の比）が異なる１速段〜４速段のうちのいずれかの変速段が形成される。

図８は、１速段が形成された場合のパラレルモード中の共線図である。１速段の形成時においては、クラッチＣ１およびブレーキＢ１が係合され、クラッチＣ２が解放される。クラッチＣ１が係合されることにより、エンジン１０のクランク軸２１がサンギヤＳ１に連結される。また、ブレーキＢ１が係合されることにより、サンギヤＳ２がケース２５に固定される。そのため、サンギヤＳ２を支点としてエンジン１０がサンギヤＳ１を駆動することによってエンジン１０のトルクがリングギヤＲに伝達される。

図９は、２速段が形成された場合のパラレルモード中の共線図である。２速段の形成時においては、クラッチＣ２およびブレーキＢ１が係合され、クラッチＣ１が解放される。クラッチＣ２が係合されることにより、エンジン１０のクランク軸２１がキャリアＣＡに連結される。また、ブレーキＢ１が係合されることにより、サンギヤＳ２がケース２５に固定される。そのため、サンギヤＳ２を支点としてエンジン１０がキャリアＣＡを駆動することによってエンジン１０のトルクがリングギヤＲに伝達される。

なお、図８に示す状態におけるエンジン１０の回転速度とリングギヤＲの回転速度との減速比は、図９に示す状態の方が小さくなる。すなわち、２速段は、１速段よりも高速側の変速段となる。

図１０は、３速段が形成された場合のパラレルモード中の共線図である。３速段の形成時においては、クラッチＣ１およびクラッチＣ２が係合され、ブレーキＢ１が解放される。クラッチＣ１およびクラッチＣ２が係合されることにより、エンジン１０のクランク軸２１がサンギヤＳ１とキャリアＣＡとの各々に連結される。また、ブレーキＢ１が解放されることによりサンギヤＳ２の回転は規制されない。そのため、サンギヤＳ１、キャリアＣＡ、リングギヤＳ２、サンギヤＳ２が全て同じ回転速度で回転することとなる。

なお、図１０に示す状態におけるエンジン１０の回転速度とリングギヤＲの回転速度との減速比は、１になるため、図９に示す状態よりも小さくなる。すなわち、３速段は、２速段よりも高速側の変速段となる。

図１１は、４速段が形成された場合のパラレルモード中の共線図である。４速段の形成時においては、クラッチＣ２が係合され、クラッチＣ１およびブレーキＢ１が解放される。さらに、４速段の形成時においては、第１ＭＧ２０の回転速度がゼロに固定されるように第１ＭＧ２０の電流がフィードバック制御される（以下、この制御を「電気ロック」ともいう）。クラッチＣ２が係合されることにより、エンジン１０のクランク軸２１がキャリアＣＡに連結される。電気ロックによってサンギヤＳ１の回転が抑制される。そのため、サンギヤＳ１を支点としてエンジン１０がキャリアＣＡを駆動することによってエンジン１０のトルクがリングギヤＲに伝達される。

なお、図１１に示す状態におけるエンジン１０の回転速度とリングギヤＲの回転速度の減速比は、１よりも小さくなる。すなわち、４速段は、３速段よりも高速側の変速段となる。

図８〜図１１を用いて説明したように、パラレルモードにおいては、１速段〜４速段のいずれかの変速段が形成されることによって、減速比γが各変速段に応じた所定値に機械的に固定される。この状態で、制御装置１００は、エンジン１０を作動させる。そのため、エンジン１０の動力を機械的に効率よくカウンタ軸７０に伝達することができる。また、制御装置１００は、各変速段において、必要に応じて、駆動用バッテリの電力で第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の少なくとも一方をモータとして動作させる。これにより、エンジン１０の動力に加えて、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の動力を、機械的にカウンタ軸７０に伝達することができる。

以上のようにして、本実施の形態に係る駆動装置２によると、複数組の遊星歯車装置を用いた駆動装置よりも部品点数を少なくしつつ、第１サンギヤ、第２サンギヤ、キャリアおよびリングギヤの回転状態をクラッチＣ１、Ｃ２およびブレーキＢ１を用いて制御することによって図４〜図１１を用いて説明したような複数の走行モードを実現することができる。

たとえば、図１２に示すような２組の遊星歯車装置を用いた駆動装置を有する車両と比較する。図１２は、比較例に係る駆動装置２ａを備える車両１ａの構成を示す図である。

駆動装置２ａは、遊星歯車装置４０に代えて、第１遊星歯車装置４０Ａと第２遊星歯車装置４０Ｂとを含む点で駆動装置２と異なる。それ以外の構成については、以下に説明する点を除き、車両１と車両１ａとは同じ構成または実質的に同じ構成を有しており、同一の符号を付してある。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。

第１遊星歯車装置４０Ａは、回転軸２２に固定されるサンギヤＳ１ａと、複数のピニオンギヤＰ１ａと、各ピニオンギヤＰ１ａを接続するキャリアＣＡ１ａと、各ピニオンギヤＰ１ａの外周側に配置され、各ピニオンギヤＰ１ａと噛み合うリングギヤＲ１ａとを含む。

第２遊星歯車装置４０Ｂは、回転軸２２にサンギヤＳ２ａと、複数のピニオンギヤＰ２ａと、各ピニオンギヤＰ２ａを接続するキャリアＣＡ２ａと、各ピニオンギヤＰ２ａの外周側に配置され、各ピニオンギヤＰ２ａと噛み合うリングギヤＲ２ａとを含む。第１遊星歯車装置４０Ａおよび第２遊星歯車装置４０Ｂは、いずれもシングルプラネタリギヤである。

リングギヤＲ１ａには、キャリアＣＡ２ａが接続されており、リングギヤＲ１ａとキャリアＣＡ２ａとは、一体的に回転する。比較例において、ブレーキＢ１は、リングギヤＲ２ａの回転を規制可能に設けられる。

比較例に係る駆動装置２ａにおいては、駆動装置２と比較して、ピニオンギヤ、リングギヤおよびキャリアをそれぞれ２組ずつ有することになる。すなわち、駆動装置２の構成は、駆動装置２ａの構成よりも部品点数を少なくすることができる。そのため、製造コストの増加、遊星歯車装置のサイズの拡大、重量増加および引き摺り損失の増加を抑制することができる。

また、複数組のピニオンギヤを設ける必要がないため、変速比の範囲を設定する場合にピニオンギヤが高回転状態になることを回避しやすくなる。そのため、変速比の範囲の設定の自由度を向上させることができる。

図１３は、比較例に係る車両１ａとの比較結果を説明するための図である。図１３に示される共線図において、「Ｐｉｎｉｏｎ」、「Ｓｕｎ１ａ」、「Ｓｕｎ２ａ」、「Ｃａｒ１ａ」、「Ｃａｒ２ａ」、「Ｒｉｎｇ１ａ」、「Ｒｉｎｇ２ａ」および「Ｐｉｎｉｏｎ２ａ」は、それぞれ、ピニオンギヤＰ、サンギヤＳ１ａ、サンギヤＳ２ａ、キャリアＣＡ１ａ、キャリアＣＡ２ａ、リングギヤＲ１ａ、リングギヤＲ２ａおよびピニオンギヤＰ２ａを示す。

図１３に示すように、車両１の駆動装置２において、サンギヤＳ１とリングギヤＲとのギヤ比ρ１は、ＮＳ１（サンギヤＳ１の歯数）／ＮＲ（リングギヤＲの歯数）で示される。同様に、サンギヤＳ２とリングギヤＲとのギヤ比ρ２は、ＮＳ２（サンギヤＳ２の歯数）／ＮＲ（リングギヤＲの歯数）で示される。

一方、車両１ａの駆動装置２ａにおいて、サンギヤＳ１とリングギヤＲ１とのギヤ比ρ１ａは、ＮＳ１ａ（サンギヤＳ１ａの歯数）／ＮＲ１ａ（リングギヤＲ１ａの歯数）で示される。同様に、サンギヤＳ２ａとリングギヤＲ２ａとのギヤ比ρ２ａは、ＮＳ２ａ（サンギヤＳ２ａの歯数）／ＮＲ２ａ（リングギヤＲ２ａの歯数）で示される。

ここで、ギヤ比ρ１とギヤ比ρ１ａとを一致させ、かつ、駆動装置２におけるサンギヤＳ２、キャリアＣＡおよびリングギヤＲの各々を所定の回転状態にしたときのサンギヤＳ２の回転速度が、比較例の駆動装置２ａにおけるサンギヤＳ１ａ（サンギヤＳ２ａ）、キャリアＣＡ１ａ、リングギヤＲ１ａ（キャリアＣＡ２ａ）の各々を同様に所定の回転状態にしたときのリングギヤＲ２ａの回転速度と同じになるように駆動装置２ａのギヤ比ρ２ａを設定する場合を想定する。

さらに、所定の回転状態として、ピニオンギヤＰの回転速度が高くなる運転条件が成立した場合（たとえば、シリーズパラレルモードにおいて、エンジン１０の回転速度を所定の回転速度ａにしつつ、車両１を発進させる場合（リングギヤＲの回転速度はゼロ））、および、ピニオンギヤＰ２ａの回転速度が高くなる運転条件が成立した場合（たとえば、シリーズパラレルモードにおいて、エンジン１０の回転速度を所定の回転速度ａにしつつ、車両１ａを発進させる場合（リングギヤＲ１ａの回転速度はゼロ））を想定する。

このとき、図１３に示すように、上記運転条件が成立する場合には、上段のグラフと下段のグラフとの各々における共線は同じ傾きとなる。さらに、ギヤ比ρ１とギヤ比ρ１ａとを一致させることにより、上段のグラフのサンギヤＳ１の回転速度を示す縦軸とキャリアＣＡの回転速度を示す縦軸とリングギヤＲの回転速度を示す縦軸とが、下段のグラフのサンギヤＳ１ａ（Ｓ２ａ）の回転速度を示す縦軸とキャリアＣＡ１ａの回転速度を示す縦軸とリングギヤＲ１ａ（キャリアＣＡ２ａ）の回転速度を示す縦軸とそれぞれ同一直線上の位置関係となる。

さらに、駆動装置２を所定の回転状態にしたときのサンギヤＳ２の回転速度が、駆動装置２ａを所定の回転状態にしたときのリングギヤＲ２ａの回転速度と同じになるように駆動装置２ａのギヤ比ρ２ａを設定することにより、上段のグラフのサンギヤＳ２の回転速度を示す縦軸が、下段のグラフのリングギヤＲ２ａの回転速度を示す縦軸と同一直線状の位置関係となる。

このような場合において、駆動装置２の共線図におけるピニオンギヤＰの回転速度を示す縦軸は、駆動装置２ａの共線図におけるピニオンギヤＰ２の回転速度を示す縦軸よりも左側に位置する位置関係となる。

そのため、駆動装置２が所定の回転状態になるときのピニオンギヤＰの回転速度とエンジン１０の回転速度との回転速度差ΔＮＰ１は、駆動装置２ａが所定の回転状態になるときのピニオンギヤＰ２の回転速度とエンジン１０の回転速度との回転速度差ΔＮＰ２よりも小さくなる。

すなわち、所定の回転状態で駆動装置２および駆動装置２ａを作動させる場合、駆動装置２の方がピニオンギヤＰの回転速度をピニオンギヤＰ２よりも低い回転速度に抑制することができる。たとえば、ピニオンギヤＰの回転速度の上限値とピニオンギヤＰ２の回転速度の上限値とが同等である場合を想定すると、ピニオンギヤＰ２の回転速度の上限値までの範囲でρ２を調整することができる。そのため、変速段をよりハイギヤに設定することによってＥＶ走行における最高車速を引き上げたり、１速段〜４速段の変速比を適切な間隔で設定したりすることもできる。このようにして、変速比の範囲の設定の自由度を向上させることができる。

＜第２の実施の形態＞
図１４〜図１６を用いて、第２の実施の形態に係る駆動装置２について説明する。なお、図１４〜図１６に示される構成のうち、図１〜図１１に示される構成と同一または実質的に同一の構成については同一の符号を付してある。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。

図１４は、第２の実施の形態における車両１の全体構成の一例を模式的に示す図である。図１４に示すように、第２の実施の形態における車両１は、図１に示される車両１に対して、カウンタ軸７０においてドリブンギヤ７１に代えてドリブンギヤ７１Ａ、７１Ｂを設けるとともに、クラッチＣ３（第３クラッチ）を追加したものである。

ドリブンギヤ７１Ａは、カウンタ軸７０の一端側に固定される。ドリブンギヤ７１Ａは、リングギヤＲの外周面に形成される外周歯と噛み合っている。

ドリブンギヤ７１Ａには、クラッチＣ３が設けられている。クラッチＣ３は、ドリブンギヤ７１Ａとカウンタ軸７０とを接続した状態と、ドリブンギヤ７１Ａとカウンタ軸７０とを接続していない状態とを切り替え可能とされている。クラッチＣ３が解放されると、リングギヤＲからのトルクがカウンタ軸７０に伝達されなくなる。クラッチＣ３としては、たとえば、ドグクラッチなどを採用することができる。

第２ＭＧ３０の回転軸３１に固定されているリダクションギヤ３２は、ドリブンギヤ７１Ｂと噛み合っている。ドリブンギヤ７１Ｂは、カウンタ軸７０のドリブンギヤ７１Ａとは軸方向（図１４の紙面左方向）にオフセットした位置に固定されている。このため、第２ＭＧ３０からの動力はリダクションギヤ３２およびドリブンギヤ７１Ｂを通してカウンタ軸７０に伝達される。

次に、上述した構成を有する駆動装置２を搭載した車両１の走行モードについて説明する。第２の実施の形態における車両１において選択可能な走行モードは、上述の第１の実施の形態における車両１において選択可能な走行モードと同じである。そのため、各走行モードについての詳細な説明は繰り返さない。

図１５は、第２の実施の形態における各走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびブレーキＢ１の制御状態を示す係合表である。図１５に示す係合表は、図３に示す係合表と比較してクラッチＣ３の係合状態が示される点およびシリーズモードでクラッチＣ１が解放され、クラッチＣ２およびブレーキＢ１が係合される点で異なるが、それ以外については図３に示す係合表と同じである。そのため、以下に説明する点を除き、係合表についての詳細な説明は繰り返さない。

図１５に示されるように、クラッチＣ３は、シリーズモード以外の走行モードにおいては、いずれの走行モードにおいても係合状態になるように制御される。そのため、シリーズモード以外の走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の制御状態は、図３〜図１１を用いて説明したシリーズモード以外の走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の制御状態と同様である。そのため、各走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の制御状態についての詳細な説明は繰り返さない。一方、シリーズモードが選択される場合には、クラッチＣ１，Ｃ３が解放されるとともに、クラッチＣ２およびブレーキＢ１が係合される。

図１６は、第２の実施の形態におけるシリーズモード中の共線図である。上述したとおり、シリーズモード中においては、クラッチＣ１，Ｃ３が解放されるとともに、クラッチＣ２およびブレーキＢ１が係合される。

ブレーキＢ１が係合されることにより、サンギヤＳ２が固定される。クラッチＣ２が係合されることにより、エンジン１０のクランク軸２１がキャリアＣＡに連結される。そのため、エンジン１０からのトルクは、キャリアＣＡに伝達される。キャリアＣＡに伝達されたトルクは、サンギヤＳ１に伝達され、第１ＭＧ２０に伝達される。また、クラッチＣ３が解放されることにより、エンジン１０のトルクは、リングギヤＲからカウンタ軸７０に伝達されなくなる。そのため、エンジン１０のクランク軸２１は、車速に拘束されることなく自由に回転可能となる。この状態で、制御装置１００は、エンジン１０を動作させ、第１ＭＧ２０をジェネレータとして動作させ、第２ＭＧ３０をモータとして動作させる。これにより、エンジン１０の動力が第１ＭＧ２０に伝達されて電力に一旦変換され、その電力で第２ＭＧ３０が駆動される。

ここで、図１６に示されるように、サンギヤＳ１の回転速度は、キャリアＣＡの回転速度よりも大きくなり、サンギヤＳ１に伝達されるトルクは、一部をサンギヤＳ２が受け持つため、エンジン１０から出力されるトルクよりも小さくなる。そのため、第１ＭＧ２０が受けるトルクを小さく抑えることができるので、第１ＭＧ２０のモータサイズを小さく抑えることができる。

このように、第２の実施の形態に係る駆動装置２のような構成によって、上述の第１の実施の形態において説明したような駆動装置２の構成による作用効果に加えて、第１ＭＧ２０のサイズを小さく抑えることができる。そのため、第１ＭＧ２０のコスト低減や第１ＭＧ２０の搭載性の向上を図ることができる。さらに、第１ＭＧ２０の小型化に伴い、第１ＭＧ２０の軽量化を図ることができる。

＜第３の実施の形態＞
図１７〜図１９を用いて、第３の実施の形態における駆動装置２について説明する。なお、図１７〜図１９に示される構成のうち、図１４に示される構成と同一または実質的に同一の構成については同一の符号を付してある。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。

図１７は、第３の実施の形態における車両１の全体構成の一例を模式的に示す図である。図１７に示すように、第３の実施の形態における車両１は、図１４に示す車両１に対して、ブレーキＢ２（第２ブレーキ）を追加したものである。

ブレーキＢ２は、リングギヤＲの外周側であって、ケース２５に設けられている。ブレーキＢ２は、リングギヤＲの回転を規制可能な油圧式の摩擦係合要素である。ブレーキＢ２が係合状態になると、リングギヤＲは、ケース２５に固定され、リングギヤＲの回転が規制される。ブレーキＢ２が解放状態になると、リングギヤＲの回転が許容される。

次に、上述した構成を有する駆動装置２を搭載した車両１の走行モードについて説明する。第３の実施の形態における車両１において選択可能な走行モードは、上述の第１の実施の形態における車両１において選択可能な走行モードと同じである。そのため、各走行モードについての詳細な説明は繰り返さない。

図１８は、第３の実施の形態における各走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２の制御状態を示す係合表である。図１８に示す係合表は、図１５に示す係合表と比較してブレーキＢ２の係合状態が示される点およびシリーズモードでブレーキＢ１が解放され、ブレーキＢ２が係合される点で異なるが、それ以外については図１５に示す係合表と同じである。そのため、以下に説明する点を除き、係合表についての詳細な説明は繰り返さない。

図１８に示されるように、クラッチＣ３は、シリーズモード以外の走行モードにおいては、いずれの走行モードにおいても係合状態になるように制御される。さらに、ブレーキＢ２は、シリーズモード以外の走行モードにおいては、いずれの走行モードにおいても解放状態になるように制御される。

そのため、シリーズモード以外の走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の制御状態は、図３〜図１１を用いて説明したシリーズモード以外の走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の制御状態と同様である。そのため、各走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の制御状態についての詳細な説明は繰り返さない。一方、シリーズモードが選択される場合には、クラッチＣ１，Ｃ３およびブレーキＢ１が解放されるとともに、クラッチＣ２およびブレーキＢ２が係合される。

図１９は、第３の実施の形態におけるシリーズモード中の共線図である。上述したとおり、シリーズモード中においては、クラッチＣ１，Ｃ３およびブレーキＢ１が解放されるとともに、クラッチＣ２およびブレーキＢ２が係合される。

ブレーキＢ３が係合されることにより、リングギヤＲが固定される。クラッチＣ２が係合されることにより、エンジン１０のクランク軸２１がキャリアＣＡに連結される。そのため、エンジン１０からのトルクは、キャリアＣＡに伝達される。キャリアＣＡに伝達されたトルクは、サンギヤＳ１に伝達され、第１ＭＧ２０に伝達される。また、クラッチＣ３が解放されることにより、リングギヤＲが固定されても、カウンタ軸７０は、リングギヤＲによって回転を規制されない。その結果、エンジン１０のクランク軸２１は、車速に拘束されることなく自由に回転可能となる。

ここで、図１９に示されるように、サンギヤＳ１の回転速度は、キャリアＣＡの回転速度よりも大きくなり、サンギヤＳ１に伝達されるトルクは、一部をリングギヤＲが受け持つため、エンジン１０から出力されるトルクよりも小さくなる。そのため、第１ＭＧ２０が受けるトルクを小さく抑えることができるので、第１ＭＧ２０のモータサイズを小さく抑えることができる。特に、図１６に示される場合と比較すると、図１９においてリングギヤＲが受け持つトルクの大きさは、図１６においてサンギヤＳ２が受け持つトルクの大きさよりも大きくなるため、第１ＭＧ２０が受けるトルクをより小さく抑えることができる。そのため、さらに第１ＭＧ２０の小型化が図れる。

このように、第３の実施の形態に係る駆動装置２のような構成によって、上述の第１の実施の形態において説明したような駆動装置２の構成による作用効果に加えて、第１ＭＧ２０のサイズを小さく抑えることができる。そのため、第１ＭＧ２０のコスト低減や第１ＭＧ２０の搭載性の向上を図ることができる。さらに、第１ＭＧ２０の小型化に伴い、第１ＭＧ２０の軽量化を図ることができる。

＜第４の実施の形態＞
図２０および図２１を用いて、第４の実施の形態における駆動装置２について説明する。なお、図２０に示される構成のうち図１に示される構成と同一または実質的に同一の構成については同一の符号を付してある。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。

図２０は、第４の実施の形態における車両１の全体構成の一例を模式的に示す図である。図２０に示すように、第４の実施の形態における車両１は、図１に示される駆動装置２の構成部品を、エンジン１０、第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０の順序で回転中心が一致するように同軸上に並べて配置されるように変更したものである。

以下に、図２０に示す駆動装置２と、上述の第１の実施の形態において説明した図１に示す駆動装置２との相違点について説明する。図１の回転軸２２に代えて中空状の中空軸２４が設けられる。中空軸２４の一方端に遊星歯車装置４０のサンギヤＳ１が接続される。中空軸２４の他方端がクラッチＣ１に接続される。中空軸２４の一方端と他方端との間には、第１ＭＧ２０のロータが固定される。そのため、中空軸２４と第１ＭＧ２０のロータとは一体的に回転する。また、図２０の中空軸２４は、中空軸２４の軸方向が車両１の前後方向に沿うように配置される。さらに、図２０の中空軸２４は、回転中心線Ｏ１を中心として回転可能に配置される。

クラッチＣ１は、エンジン１０と中空軸２４の他方端とを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替える。すなわち、クラッチＣ１は、中空軸２４を介してサンギヤＳ１とエンジン１０とを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替える。

中空軸２４内には接続軸２６が通される。接続軸２６の一方端は、キャリアＣＡに接続される。接続軸２６の他方端は、クラッチＣ２に接続される。図２０の接続軸２６は、回転中心線Ｏ１を中心として回転可能に配置される。

クラッチＣ２は、接続軸２６の他方端とエンジン１０とを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替える。すなわち、クラッチＣ２は、接続軸２６を介してキャリアＣＡとエンジン１０とを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替える。

さらに、上述の図１に示す駆動装置２においてリングギヤＲは、ドリブンギヤ７１、カウンタ軸７０、ドライブギヤ７２およびデフリングギヤ８１およびデファレンシャルギヤ８０を経由して駆動軸８２に接続されるものとして説明したが、図２０に示す駆動装置２においてリングギヤＲは、プロペラシャフト３３およびデファレンシャルギヤ８０を経由して駆動軸８２に接続される。プロペラシャフト３３は、回転中心線Ｏ１を中心として回転可能に配置される。すなわち、接続軸２６は、プロペラシャフト３３と同一軸線上になるように配置される。

さらに、上述の図１に示す駆動装置２は、第２ＭＧ３０の回転軸３１に接続されたリダクションギヤ３２とドリブンギヤ７１とによって構成される減速機を有するものとして説明したが、図２０に示す駆動装置２は、当該減速機に代えて遊星歯車装置を用いた減速機６０を有する。

第２ＭＧ３０のロータは、回転軸３１に代えて中空状の中空軸３７の一方端に固定される。すなわち、第２ＭＧ３０のロータは、中空軸３７と一体的に回転する。中空軸３７の他方端は、減速機６０に接続される。図２０の中空軸３７は、回転中心線Ｏ１を中心として回転可能に配置される。

減速機６０は、サンギヤＳ３と、複数のピニオンギヤＰ３と、リングギヤＲ３と、キャリアＣＡ３とを含む。サンギヤＳ３は、中空軸３７の他方端に接続されている。リングギヤＲ３は、サンギヤＳ３の外周側に設けられる。リングギヤＲ３は、ケース２５に固定されている。ピニオンギヤＰ３は、サンギヤＳ３とリングギヤＲ３との間に設けられている。キャリアＣＡ３は、各ピニオンギヤＰ３を自転可能に支持するとともに、回転中心線Ｏ１を中心に公転可能に支持する。キャリアＣＡ３は、プロペラシャフト３３に固定されている。そのため、キャリアＣＡ３とプロペラシャフト３３とは一体的に回転する。サンギヤＳ３、リングギヤＲ３およびキャリアＣＡ３は、いずれも回転中心線Ｏ１を中心として回転可能に設けられる。

このような構成によって、サンギヤＳ３の回転速度、キャリアＣＡ３の回転速度およびリングギヤＲ３の回転速度は、共線図上において直線で結ばれる関係となる。

次に、上述した構成を有する駆動装置２を搭載した車両１の走行モードについて説明する。第４の実施の形態における車両１において選択可能な走行モードは、上述の第１の実施の形態における車両１において選択可能な走行モードと同じである。そのため、各走行モードについての詳細な説明は繰り返さない。

各走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の制御状態は、上述の第１の実施の形態において説明した図３の係合表に従った制御状態になる。そのため、以下に例示的に示すシリーズモードでのクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の制御状態の説明を除き、各走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２およびブレーキＢ１の制御状態についての詳細な説明は繰り返さない。

図２１は、第４の実施の形態におけるシリーズモード中の共線図である。図２１に示される共線図において、「Ｓｕｎ１」、「Ｓｕｎ２」、「Ｓｕｎ３」、「Ｃａｒ」、「Ｃａｒ３」、「Ｒｉｎｇ」、「Ｒｉｎｇ３」、「ＥＮＧ」、「ＭＧ１」、「ＭＧ２」、「Ｂ１」および「ＯＵＴ」は、それぞれ、サンギヤＳ１、サンギヤＳ２、サンギヤＳ３、キャリアＣＡ、キャリアＣＡ３、リングギヤＲ１、リングギヤＲ３、エンジン１０、第１ＭＧ２０、第２ＭＧ３０、ブレーキＢ１およびプロペラシャフト３３を示す。

第４の実施の形態におけるシリーズモード中においては、クラッチＣ１が係合され、クラッチＣ２およびブレーキＢ１が解放される。クラッチＣ１が係合されることにより中空軸２４を介してエンジン１０と第１ＭＧ２０とが連結される。クラッチＣ２が解放されることによりキャリアＣＡが回転自在になる。また、ブレーキＢ１が解放されることにより、サンギヤＳ２が回転自在になる。

制御装置１００は、エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を動作させる。すなわち、エンジン１０を動作させることによりエンジン１０のトルクがクラッチＣ１および中空軸２４を介して第１ＭＧ２０に伝達され、第１ＭＧ２０を発電する。

第２ＭＧ３０は、第１ＭＧ２０で発電された電力の全部または一部を用いて、モータとして動作する。そして、車両１は、第２ＭＧ３０からの第２ＭＧトルクで走行することになる。リングギヤＲ３は、ケース２５に固定されるため、リングギヤＲ３を支点として第２ＭＧ３０の回転速度が上昇することによってキャリアＣＡ３に接続されるプロペラシャフト３３の回転速度が上昇する。

このように、第４の実施の形態に係る駆動装置２のような構成によって、上述の第１の実施の形態において説明したような駆動装置２の構成による作用効果に加えて、エンジン１０、第１ＭＧ２０、遊星歯車装置４０、第２ＭＧ３０とをこの順序で配置することができるため、ＦＲ車両に適した駆動装置を構成することができる。

＜第５の実施の形態＞
図２２を用いて、第５の実施の形態における駆動装置２について説明する。なお、図２２に示される構成のうち、図２０に示される構成と同一または実質的に同一の構成については同一の符号を付してある。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。

図２２は、第５の実施の形態における車両１の全体構成の一例を模式的に示す図である。図２２に示すように、第５の実施の形態における車両１は、図２０に示される車両１に対して、リングギヤＲとプロペラシャフト３３との間にクラッチＣ３を追加したものである。

クラッチＣ３は、リングギヤＲとプロペラシャフト３３とを連結可能な油圧式の摩擦係合要素である。クラッチＣ３は、リングギヤＲとプロペラシャフト３３とを接続した状態と、リングギヤＲとプロペラシャフト３３とを接続していない状態とを切り替え可能とされている。クラッチＣ３が解放されると、リングギヤＲからのトルクがプロペラシャフト３３に伝達されなくなる。

次に、上述した構成を有する駆動装置２を搭載した車両１の走行モードについて説明する。第５の実施の形態における車両１において選択可能な走行モードは、上述の第１の実施の形態における車両１において選択可能な走行モードと同じである。そのため、各走行モードについての詳細な説明は繰り返さない。

第５の実施の形態における各走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびブレーキＢ１の制御状態は、第２の実施の形態における各走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびブレーキＢ１の制御状態と同様である。そのため、各走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびブレーキＢ１の制御状態は、上述の第２の実施の形態において説明した図１５の係合表に従った制御状態になる。そのため、各走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびブレーキＢ１の制御状態についての詳細な説明は繰り返さない。

このように、第５の実施の形態に係る駆動装置２のような構成によって、上述の第１、第２および第４の実施の形態において説明したような駆動装置２の構成による作用効果を奏する。

＜第６の実施の形態＞
図２３を用いて、第６の実施の形態における駆動装置２について説明する。なお、図２３に示される構成のうち、図２２に示される構成と同一または実質的に同一の構成については同一の符号を付してある。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。

図２３は、第６の実施の形態における車両１の全体構成の一例を模式的に示す図である。図２３に示すように、第６の実施の形態における車両１は、図２２に示される車両１に対して、ブレーキＢ２を追加したものである。ブレーキＢ２は、上述の第３の実施の形態において説明したブレーキＢ２と同様の機能を有する。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。

次に、上述した構成を有する駆動装置２を搭載した車両１の走行モードについて説明する。第６の実施の形態における車両１において選択可能な走行モードは、上述の第１の実施の形態における車両１において選択可能な走行モードと同じである。そのため、各走行モードについての詳細な説明は繰り返さない。

第６の実施の形態における各走行モードのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２の制御状態は、第３の実施の形態における各走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２の制御状態と同様である。そのため、各走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２の制御状態は、上述の第３の実施の形態において説明した図１８の係合表に従った制御状態になる。そのため、各走行モードでのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３およびブレーキＢ１、Ｂ２の制御状態についての詳細な説明は繰り返さない。

このように、第６の実施の形態に係る駆動装置２のような構成によって、上述の第１、第３および第４の実施の形態において説明したような駆動装置２の構成による作用効果を奏する。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１ａ 車両、２，２ａ 駆動装置、１０ エンジン、１２ 第１軸、１４ 第２軸、２０，３０ ＭＧ、２１ クランク軸、２２，３１ 回転軸、２３，２４，３７ 中空軸、２５ ケース、２６ 接続軸、３２ リダクションギヤ、３３ プロペラシャフト、４０，４０Ａ，４０Ｂ 遊星歯車装置、６０ 減速機、７０ カウンタ軸、７１，７１Ａ，７１Ｂ ドリブンギヤ、７２ ドライブギヤ、８０ デファレンシャルギヤ、８１ デフリングギヤ、８２ 駆動軸、９０ 駆動輪、１００ 制御装置、１５０ ＨＶＥＣＵ、１６０ ＭＧＥＣＵ、１７０ エンジンＥＣＵ、５００ 油圧回路。

Claims (6)

1. 駆動装置であって、
   駆動輪に接続された駆動軸と、
   エンジンと、
   第１回転電機と、
   前記駆動軸に機械的に接続された第２回転電機と、
   ラビニヨ型の遊星歯車装置とを備え、
   前記遊星歯車装置は、
   前記駆動軸と機械的に接続されるリングギヤと、ピニオンギヤと、前記ピニオンギヤに接続されたキャリアと、前記第１回転電機に接続される第１サンギヤと、前記第１サンギヤと回転中心が一致するように配置された第２サンギヤとを含み、
   前記ピニオンギヤは、前記リングギヤと前記第１サンギヤとの各々に噛み合う第１歯部と、前記第１歯部から前記ピニオンギヤの軸方向についてオフセットした位置に設けられ、前記第２サンギヤと噛み合う第２歯部とを含み、
   前記リングギヤ、前記キャリア、前記第１サンギヤおよび前記第２サンギヤは、共線図において前記第１サンギヤ、前記キャリア、前記リングギヤ、前記第２サンギヤの順に並ぶように接続されており、
   前記駆動装置は、
   前記第１サンギヤと前記エンジンとを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替える第１クラッチと、
   前記キャリアと前記エンジンとを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替える第２クラッチと、
   前記第２サンギヤを固定部材に固定した状態および固定していない状態を選択的に切り替える第１ブレーキとをさらに備える、駆動装置。
2. 前記駆動装置は、
   前記駆動軸に設けられたドリブンギヤと、
   第３クラッチとをさらに備え、
   前記リングギヤは、前記ドリブンギヤに噛合い、
   前記第３クラッチは、前記ドリブンギヤと前記駆動軸とを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替える、請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記駆動装置は、前記リングギヤを前記固定部材に固定した状態および固定していない状態を選択的に切り替える第２ブレーキをさらに備える、請求項２に記載の駆動装置。
4. 前記駆動装置は、
   前記第１回転電機と前記第１サンギヤとを接続する中空状の中空軸と、
   前記中空軸内を通されると共に、前記キャリアに接続された接続軸とをさらに備え、
   前記第１クラッチは、前記中空軸を介して前記第１サンギヤと前記エンジンとを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替え、
   前記第２クラッチは、前記接続軸を介して前記キャリアと前記エンジンとを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替え、
   前記駆動軸と前記接続軸とが同一軸線上に配置される、請求項１に記載の駆動装置。
5. 前記駆動装置は、前記リングギヤと前記駆動軸とを接続した状態および接続していない状態を選択的に切り替える第３クラッチをさらに備える、請求項１に記載の駆動装置。
6. 前記駆動装置は、前記リングギヤを前記固定部材に固定した状態および固定していない状態を選択的に切り替える第２ブレーキをさらに備える、請求項５に記載の駆動装置。

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