KR101726490B1 - 하이브리드 차량용 구동 장치 - Google Patents

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KR101726490B1
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준이치로 사하시
히로카즈 스즈키
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도요타 지도샤（주）
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K2006/262—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators the motor or generator are used as clutch, e.g. between engine and driveshaft
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    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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Abstract

(과제) 엔진에 의한 변속단 고정 주행 모드로 주행 중에 전동기 주행 요구가 있었을 때에, 어느 변속단 고정 주행 모드부터라도 전동기 주행 모드로 동향 신속하게 전환이 실시되어, 운전성의 저하가 억제되는 하이브리드 차량용 구동 장치를 제공한다.
(해결 수단) 복수 종류의 변속단 고정 주행 모드에서 선택된 1 개의 변속단 고정 주행 모드에 의한 주행 중에 있어서의 전동기 주행 요구시에는, 그 1 개의 변속단 고정 주행 모드를 성립시키기 위해서 걸어맞춤된 2 개의 걸어맞춤 요소 중 일방 (CL1 또는 BK1) 을 개방시킴으로써 성립되는 전동기 주행 모드가 선택된다 (ST1 ∼ ST4). 이 때문에, 복수 종류의 변속단 고정 주행 모드 중 어느 것에 있어서도, 걸어맞춤 요소 (CL1 또는 BK1) 를 단순히 개방함으로써, 전동기 주행 모드가 성립된다.

Description

하이브리드 차량용 구동 장치{A HYBRID VEHICLE DRIVE SYSTEM}
본 발명은 하이브리드 차량용 구동 장치의 개량에 관한 것이다.
전체적으로 4 개의 회전 요소를 갖는 제 1 차동 기구 및 제 2 차동 기구와, 상기 4 개의 회전 요소에 각각 연결된 엔진, 제 1 전동기, 제 2 전동기, 및 출력 부재와, 상기 회전 요소간 혹은 회전 요소와 비회전 부재 사이를 선택적으로 연결함으로써, 전동기 주행 및 엔진에 의한 복수 종류의 고정단 주행을 가능하게 하는 복수의 걸어맞춤 요소를 구비한 하이브리드 차량이 알려져 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에 기재된 하이브리드 차량이 그 일례이다. 이 기술에 의하면, 상기 복수의 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤 내지 해방의 조합에 따라, 상기 하이브리드 차량에 있어서 복수의 전동기 주행 모드, 복수의 하이브리드 주행 모드, 엔진에 의한 복수 종류의 변속단 고정 주행 모드를, 택일적으로 성립시킬 수 있다.
일본 공개특허공보 2011-98712호
그런데, 상기 종래의 하이브리드 차량에 있어서, 엔진을 사용한 변속단 고정 주행 모드에서의 주행 중에, 예를 들어 제 1 속 주행 모드, 제 2 속 주행 모드, 제 3 속 주행 모드, 제 4 속 주행 모드 중 어느 것으로 주행 중에, 예를 들어 미리 설정된 전동기 주행 조건이 성립하여 전동기 주행 요구가 나오거나, EV 스위치가 조작되거나 하여 전동기 주행 모드로 전환될 때에는, 전환하는 순서가 불명확하기 때문에, 복수의 클러치나 복수의 브레이크 중으로부터, 몇번이나 걸어맞춤 혹은 분리를 반복하는 등, 복잡하고 또한 시간이 걸리는 전환 조작이 필요해질 가능성이 있었다.
본 발명의 목적은, 엔진에 의한 변속단 고정 주행 모드로 주행 중에 전동기 주행 요구가 있었을 때에, 어느 변속단 고정 주행 모드로부터라도 신속하게 전환이 실시되어, 운전성의 저하가 억제되는 하이브리드 차량용 구동 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명자는, 이상의 사정을 배경으로 하여 여러 가지 검토를 거듭한 결과, 전체적으로 4 개의 회전 요소를 갖는 제 1 차동 기구 및 제 2 차동 기구와, 상기 4 개의 회전 요소에 각각 연결된 엔진, 제 1 전동기, 제 2 전동기, 및 출력 부재와, 상기 회전 요소간 혹은 회전 요소와 비회전 부재 사이를 선택적으로 연결함으로써 전동기 주행 및 엔진에 의한 복수 종류의 고정단 주행을 가능하게 하는 복수의 걸어맞춤 요소를 구비한 하이브리드 차량에서는, 복수의 걸어맞춤 요소 중 어느 1 개의 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤에 따라 복수 종류의 전동기 주행 모드를 성립시키고, 그 복수의 걸어맞춤 요소 중 어느 2 개의 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤에 따라 상기 엔진에 의한 복수 종류의 변속단 고정 주행 모드가 성립되는 점에 주목하고, 1 개의 걸어맞춤 요소의 개방에 의해 어느 변속단 고정 주행 모드로부터 어느 것의 전동기 주행 모드로 전환할 수 있는 조합이 있는 것을 알아내었다. 본 발명은 이러한 지견에 기초하여 이루어진 것이다.
즉, 본 발명의 요지로 하는 바는, (1) 전체적으로 4 개의 회전 요소를 갖는 제 1 차동 기구 및 제 2 차동 기구와, 상기 4 개의 회전 요소에 각각 연결된 엔진, 제 1 전동기, 제 2 전동기, 및 출력 부재와, 상기 회전 요소간 혹은 회전 요소와 비회전 부재 사이를 선택적으로 연결함으로써, 전동기 주행 및 엔진에 의한 복수 종류의 고정단 주행을 가능하게 하는 복수의 걸어맞춤 요소를 구비하고, 상기 복수의 걸어맞춤 요소 중 어느 1 개의 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤에 따라 복수 종류의 전동기 주행 모드를 성립시키고, 그 복수의 걸어맞춤 요소 중 그 소정의 걸어맞춤 요소와 그 밖의 걸어맞춤 요소를 포함하는 복수의 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤에 따라 상기 엔진에 의한 복수 종류의 변속단 고정 주행 모드를 성립시키는 하이브리드차량용 구동 장치로서, (2) 상기 복수 종류의 변속단 고정 주행 모드에서 선택된 1 개의 변속단 고정 주행 모드에 의한 주행 중에 있어서의 전동기 주행 요구시에는, 그 1 개의 변속단 고정 주행 모드를 성립시키기 위해서 걸어맞춤된 2 개의 걸어맞춤 요소 중 일방을 개방시킴으로써 성립되는 전동기 주행 모드를 선택하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 상기 하이브리드 차량용 구동 장치에 있어서, 복수 종류의 변속단 고정 주행 모드에서 선택된 1 개의 변속단 고정 주행 모드에 의한 주행 중에 있어서의 전동기 주행 요구시에는, 그 1 개의 변속단 고정 주행 모드를 성립시키기 위해서 걸어맞춤된 복수의 걸어맞춤 요소 중 상기 소정의 걸어맞춤 장치를 개방시킴으로써 성립되는 전동기 주행 모드가 선택된다. 이 때문에, 복수 종류의 변속단 고정 주행 모드 중 어느 것에 있어서도, 소정의 걸어맞춤 요소를 단순히 개방함으로써, 전동기 주행 모드가 성립되므로, 엔진에 의한 변속단 고정 주행 모드로 주행 중에 전동기 주행 요구가 있었을 때에, 어느 변속단 고정 주행 모드부터라도 신속하게 전환이 실시되어, 운전성의 저하가 억제된다.
여기서, 바람직하게는, 상기 복수의 전동기 주행 모드는, 제 1 전동기 주행 모드 및 제 2 전동기 주행 모드이고, 상기 복수의 변속단 고정 주행 모드는, 제 1 변속단 고정 주행 모드 및 제 2 변속단 고정 주행 모드이고, 상기 복수의 걸어맞춤 요소는, 상기 제 1 전동기 주행 모드를 성립시키는 제 1 걸어맞춤 요소와, 상기 제 1 걸어맞춤 요소에 더하여 걸어맞춤함으로써 상기 제 2 전동기 주행 모드를 성립시키는 제 2 걸어맞춤 요소와, 상기 제 1 걸어맞춤 요소에 더하여 걸어맞춤함으로써 상기 제 1 변속단 고정 주행 모드를 성립시키는 제 3 걸어맞춤 요소와, 상기 제 2 걸어맞춤 요소에 더하여 걸어맞춤함으로써 상기 제 2 변속단 고정 주행 모드를 성립시키는 제 4 걸어맞춤 요소를 포함하고, 상기 제 1 변속단 고정 주행 모드로부터 전동기 주행 모드로 전환할 때에는 상기 제 1 전동기 주행 모드를 선택하고, 상기 제 2 변속단 고정 주행 모드로부터 전동기 주행 모드로 전환할 때에는 상기 제 2 전동기 주행 모드를 선택한다. 이 때문에, 상기 제 1 변속단 고정 주행 모드로부터 전동기 주행 모드로 전환할 때에는, 제 3 걸어맞춤 요소를 단순히 해방하는 것만으로 제 1 전동기 주행 모드가 성립되고, 상기 제 2 변속단 고정 주행 모드로부터 전동기 주행 모드로 전환할 때에는, 제 4 걸어맞춤 요소의 해방과 제 2 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤을 단순히 실시하는 것만으로 제 2 전동기 주행 모드가 성립되므로, 엔진에 의한 변속단 고정 주행 모드로 주행 중에 전동기 주행 요구가 있었을 때에, 어느 변속단 고정 주행 모드부터라도 신속하게 전환이 실시되어, 운전성의 저하가 억제된다.
또, 바람직하게는, 상기 하이브리드 차량용 구동 장치는, (1) 3 개의 회전 요소를 각각 가지며, 3 개의 회전 요소 중 1 개가 상호 연결된 제 1 차동 기구 및 제 2 차동 기구와, (2) 상기 제 1 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 제 2 차동 기구의 회전 요소에 연결되지 않은 2 개의 회전 요소에 각각 연결된 엔진 및 제 1 전동기와, (3) 상기 제 2 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 제 1 차동 기구의 회전 요소에 연결된 회전 요소에 연결된 제 2 전동기와, (4) 상기 제 2 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 제 1 차동 기구의 회전 요소에 연결되지 않은 2 개의 회전 요소의 일방에 연결된 출력 부재와, (5) 상기 제 1 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 제 2 차동 기구의 회전 요소에 연결되지 않은 2 개의 회전 요소를 선택적으로 연결하는 제 1 클러치와, (6) 상기 제 1 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 엔진에 연결된 회전 요소와 상기 제 2 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 제 1 차동 기구의 회전 요소에 연결되지 않은 2 개의 회전 요소의 타방을, 선택적으로 연결하는 제 2 클러치와, (7) 상기 제 1 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 제 1 전동기에 연결된 회전 요소를, 선택적으로 비회전 부재에 연결하는 제 1 브레이크와, (8) 상기 제 2 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 제 1 차동 기구의 회전 요소에 연결되지 않은 2 개의 회전 요소의 타방을, 선택적으로 비회전 부재에 연결하는 제 2 브레이크를 구비하고, (9) 상기 제 2 브레이크의 걸어맞춤에 의해 제 1 전동기 주행 모드가 선택되고, 상기 제 2 클러치 및 제 2 브레이크의 걸어맞춤에 의해 제 2 전동기 주행 모드가 선택되고, 상기 제 1 클러치 및 상기 제 2 브레이크의 걸어맞춤에 의해 제 1 속 주행 모드가 선택되고, 상기 제 1 브레이크 및 제 2 브레이크의 걸어맞춤에 의해 제 2 속 주행 모드가 선택되고, 상기 제 1 클러치 및 제 2 클러치의 걸어맞춤에 의해 제 3 속 주행 모드가 선택되고, 상기 제 2 클러치 및 제 1 브레이크의 걸어맞춤에 의해 제 4 속 주행 모드가 선택되는 것이다.
이와 같이 구성된 하이브리드 차량용 구동 장치에서는, 상기 제 1 속 주행 모드 또는 제 2 속 주행 모드 중에 있어서의 전동기 주행 요구시에는 상기 제 1 전동기 주행 모드가 선택되고, 상기 제 3 속 주행 모드 또는 제 4 속 주행 모드 중에 있어서의 전동기 주행 요구시에는, 상기 제 2 전동기 주행 모드가 선택된다. 이에 따라, 복수 종류의 제 1 속 주행 모드, 제 2 속 주행 모드 중 어느 것에 있어서도, 단일의 걸어맞춤 요소를 개방함으로써, 제 1 전동기 주행 모드가 성립되고, 또, 제 3 속 주행 모드, 제 4 속 주행 모드 중 어느 것에 있어서도, 1 개의 걸어맞춤 요소의 해방 및 1 개의 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤에 의해 제 2 전동기 주행 모드가 성립되므로, 엔진에 의한 변속단 고정 주행 모드로 주행 중에 전동기 주행 요구가 있었을 때에, 어느 변속단 고정 주행 모드부터라도 신속하게 전환이 실시되어, 운전성의 저하가 억제된다.
도 1 은, 본 발명이 바람직하게 적용되는 하이브리드 차량용 구동 장치의 구성을 설명하는 골자도 (骨子圖) 이다.
도 2 는, 도 1 의 하이브리드 차량용 구동 장치의 구동을 제어하기 위해서 구비된 제어 계통의 주요부를 설명하는 도면이다.
도 3 은, 도 1 의 하이브리드 차량용 구동 장치에 있어서 성립되는 주행 모드 각각에 있어서의 클러치 및 브레이크의 걸어맞춤 상태를 나타내는 걸어맞춤표이다.
도 4 는, 도 1 의 구동 장치에 있어서 각 회전 요소의 회전 속도의 상대 관계를 직선 상에서 나타낼 수 있는 공선도 (共線圖) 로서, 도 3 의 제 1 하이브리드 주행 모드 「HV1」 및 제 1 전동기 주행 모드 「EV1」 를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 도 1 의 구동 장치에 있어서 각 회전 요소의 회전 속도의 상대 관계를 직선 상에서 나타낼 수 있는 공선도로서, 도 3 의 제 2 하이브리드 주행 모드 「HV2」 를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 도 1 의 구동 장치에 있어서 각 회전 요소의 회전 속도의 상대 관계를 직선 상에서 나타낼 수 있는 공선도로서, 도 3 의 제 2 전동기 주행 모드 「EV2」 를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 도 1 의 구동 장치에 있어서 각 회전 요소의 회전 속도의 상대 관계를 직선 상에서 나타낼 수 있는 공선도로서, 도 3 의 변속단 고정 주행 모드 「1 속」 을 나타내는 도면이다.
도 8 은, 도 1 의 구동 장치에 있어서 각 회전 요소의 회전 속도의 상대 관계를 직선 상에서 나타낼 수 있는 공선도로서, 도 3 의 변속단 고정 주행 모드 「2 속」 을 나타내는 도면이다.
도 9 는, 도 1 의 구동 장치에 있어서 각 회전 요소의 회전 속도의 상대 관계를 직선 상에서 나타낼 수 있는 공선도로서, 도 3 의 변속단 고정 주행 모드 「3 속」 을 나타내는 도면이다.
도 10 은, 도 1 의 구동 장치에 있어서 각 회전 요소의 회전 속도의 상대 관계를 직선 상에서 나타낼 수 있는 공선도로서, 도 3 의 변속단 고정 주행 모드 「4 속」 을 나타내는 도면이다.
도 11 은, 도 1 의 하이브리드 차량용 구동 장치의 전자 제어 장치에 구비된 제어 기능의 주요부를 설명하는 기능 블록선도이다.
도 12 는, 도 1 의 하이브리드 차량용 구동 장치의 전자 제어 장치에 의한 주행 모드 전환 제어의 일례의 주요부를 설명하는 플로우 차트이다.
여기서, 본 발명에 있어서, 상기 제 1 차동 기구 및 제 2 차동 기구는, 상기 제 1 차동 기구의 회전 요소와 상기 제 2 차동 기구의 회전 요소 사이에 형성된 걸어맞춤 요소 (제 2 클러치) 가 걸어맞춤된 상태에 있어서 전체적으로 4 개의 회전 요소를 구성하는 것이다. 바람직하게는, 상기 제 1 차동 기구의 제 2 회전 요소와 상기 제 2 차동 기구의 제 1 회전 요소 사이에 형성된 걸어맞춤 요소 (제 2 클러치) 가 걸어맞춤된 상태에 있어서 전체적으로 4 개의 회전 요소를 구성하는 것이다. 바꾸어 말하면, 본 발명은, 가로축 방향에 있어서 상기 제 1 차동 기구 및 제 2 차동 기구의 기어비의 상대 관계를 나타내고, 세로축 방향에 있어서 상대적 회전 속도를 나타내는 2 차원 좌표인 공선도 상에 있어서 4 개의 회전 요소로서 나타내는 제 1 차동 기구 및 제 2 차동 기구와, 그들 4 개의 회전 요소에 각각 연결된 엔진, 제 1 전동기, 제 2 전동기, 및 출력 부재를 구비하고, 상기 4 개의 회전 요소 중 1 개는, 상기 제 1 차동 기구의 회전 요소와 상기 제 2 차동 기구의 회전 요소가 걸어맞춤 요소 (제 2 클러치) 를 통해서 선택적으로 연결되고, 그 걸어맞춤 요소 (제 2 클러치) 에 의한 걸어맞춤 대상이 되는 상기 제 1 차동 기구 또는 상기 제 2 차동 기구의 회전 요소가, 비회전 부재에 대해 브레이크를 통해서 선택적으로 연결되는 하이브리드 차량용 구동 장치에 바람직하게 적용되는 것이다.
상기 클러치 및 브레이크는, 바람직하게는, 모두 유압에 따라 걸어맞춤 상태가 제어되는 (걸어맞춤 내지 해방된다) 유압식 걸어맞춤 장치이며, 예를 들어, 습식 다판형의 마찰 걸어맞춤 장치 등이 바람직하게 사용되지만, 맞물림식의 걸어맞춤 장치 즉 소위 도그 클러치 (맞물림 클러치) 여도 된다. 혹은, 전자식 클러치나 자분식 클러치 등, 전기적인 지령에 따라 걸어맞춤 상태가 제어되는 (걸어맞춤 내지 해방된다) 것이어도 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명에 사용하는 도면에 있어서, 각 부의 치수비 등은 반드시 정확하게 그려져 있지는 않다.
실시예
도 1 은, 본 발명이 바람직하게 적용되는 하이브리드 차량용 구동 장치 (10) (이하, 간단히 구동 장치 (10) 라고 한다) 의 구성을 설명하는 골자도이다. 이 도 1 에 나타내는 바와 같이, 본 실시예의 구동 장치 (10) 는, 예를 들어 FF (전치 (前置) 엔진 전륜 구동) 형 차량 등에 바람직하게 사용되는 횡치용 (橫置用) 장치이며, 주동력원인 엔진 (12), 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 제 1 차동 기구로서의 제 1 유성 기어 장치 (14), 및 제 2 차동 기구로서의 제 2 유성 기어 장치 (16) 를 공통의 중심축 (CE) 상에 구비하여 구성되어 있다. 이하의 실시예에 있어서, 특별히 구별하지 않는 경우에는, 이 중심축 (CE) 의 축심의 방향을 축 방향 (축심 방향) 이라고 한다. 구동 장치 (10) 는 중심축 (CE) 에 대해 대략 대칭적으로 구성되어 있고, 도 1 에 있어서는 중심선의 하반분을 생략하여 도시하고 있다. 이하의 각 실시예에 대해서도 동일하다.
엔진 (12) 은, 예를 들어, 기통 내 분사되는 가솔린 등의 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 가솔린 엔진 등의 내연 기관이다. 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 는, 바람직하게는, 모두 구동력을 발생시키는 모터 (발동기) 및 반력을 발생시키는 제너레이터 (발전기) 로서의 기능을 갖는 소위 모터 제너레이터이며, 각각의 스테이터 (고정자) (18, 22) 가 비회전 부재인 하우징 (케이스) (26) 에 고정 형성됨과 함께, 각 스테이터 (18, 22) 의 내주측에 로터 (회전자) (20, 24) 를 구비하여 구성되어 있다.
제 1 유성 기어 장치 (14) 는 기어비가 ρ1 인 싱글 피니언형의 유성 기어 장치이며, 제 1 회전 요소로서의 링 기어 (R1), 피니언 기어 (P1) 를 자전 및 공전 가능하게 지지하는 제 2 회전 요소로서의 캐리어 (C1), 및 피니언 기어 (P1) 를 통해서 링 기어 (R1) 와 맞물리는 제 3 회전 요소로서의 선 기어 (S1) 를 3 개의 회전 요소로서 구비하고 있다. 제 2 유성 기어 장치 (16) 는, 기어비가 ρ2 인 싱글 피니언형의 유성 기어 장치이며, 제 1 회전 요소로서의 링 기어 (R2), 피니언 기어 (P2) 를 자전 및 공전 가능하게 지지하는 제 2 회전 요소로서의 캐리어 (C2), 및 피니언 기어 (P2) 를 통해서 링 기어 (R2) 와 맞물리는 제 3 회전 요소로서의 선 기어 (S2) 를 3 개의 회전 요소로서 구비하고 있다.
제 1 유성 기어 장치 (14) 의 링 기어 (R1) 는 제 1 전동기 (MG1) 의 로터 (20) 에 연결되어 있다. 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 캐리어 (C1) 는, 엔진 (12) 의 출력축인 크랭크축 (12a) 에 연결되어 있다. 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 선 기어 (S1) 는, 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 선 기어 (S2) 와 상호 연결됨과 함께, 제 2 전동기 (MG2) 의 로터 (24) 에 연결되어 있다. 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 캐리어 (C2) 는, 출력 부재 (출력 회전 부재) 인 출력 기어 (28) 에 연결되어 있다. 출력 기어 (28) 로부터 출력된 구동력은, 예를 들어, 도시되지 않은 차동 기어 장치 및 차축 등을 통해서 도시되지 않은 좌우 1 쌍의 구동륜으로 전달된다. 한편, 차량의 주행 노면으로부터 구동륜에 대해 입력되는 토크는, 차동 기어 장치 및 차축 등을 통해서 출력 기어 (28) 로부터 구동 장치 (10) 로 전달 (입력) 된다.
제 1 유성 기어 장치 (14) 의 캐리어 (C1) 와 링 기어 (R1) 사이에는, 그들 캐리어 (C1) 와 링 기어 (R1) 사이를 선택적으로 연결시키는 (캐리어 (C1) 와 링 기어 (R1) 사이를 단접 (斷接) 한다) 클러치 (CL1) 가 형성되어 있다. 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 캐리어 (C1) 와 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 링 기어 (R2) 사이에는, 그들 캐리어 (C1) 와 링 기어 (R2) 사이를 선택적으로 연결시키는 (캐리어 (C1) 와 링 기어 (R2) 사이를 단접한다) 클러치 (CL2) 가 형성되어 있다. 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 링 기어 (R1) 와 비회전 부재인 하우징 (26) 사이에는, 그 하우징 (26) 에 대해 링 기어 (R1) 를 선택적으로 연결 (고정) 시키는 브레이크 (BK1) 가 형성되어 있다. 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 링 기어 (R2) 와 비회전 부재인 하우징 (26) 사이에는, 그 하우징 (26) 에 대해 링 기어 (R2) 를 선택적으로 연결 (고정) 시키는 브레이크 (BK2) 가 형성되어 있다.
클러치 (CL1, CL2) 및 브레이크 (BK1, BK2) 는, 모두 유압 제어 회로 (54) 로부터 공급되는 유압에 따라 걸어맞춤 상태가 제어되는 (걸어맞춤 내지 해방된다) 유압식 걸어맞춤 장치이며, 예를 들어, 습식 다판형의 마찰 걸어맞춤 장치 등이 바람직하게 사용되지만, 맞물림식의 걸어맞춤 장치 즉 소위 도그 클러치 (맞물림 클러치) 여도 된다. 나아가서는, 전자식 클러치나 자분식 클러치 등, 전자 제어 장치 (30) 로부터 공급되는 전기적인 지령에 따라 걸어맞춤 상태가 제어되는 (걸어맞춤 내지 해방된다) 것이어도 된다.
도 2 는, 구동 장치 (10) 의 구동을 제어하기 위해서그 구동 장치 (10) 에 구비된 제어 계통의 주요부를 설명하는 도면이다. 이 도 2 에 나타내는 전자 제어 장치 (30) 는, CPU, ROM, RAM, 및 입출력 인터페이스 등을 포함하여 구성되고, RAM 의 일시 기억 기능을 이용하면서 ROM 에 미리 기억된 프로그램에 따라 신호 처리를 실행하는 소위 마이크로 컴퓨터이며, 엔진 (12) 의 구동 제어나, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 에 관한 하이브리드 구동 제어를 비롯한 구동 장치 (10) 의 구동에 관련된 각종 제어를 실행한다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 전자 제어 장치 (30) 가 구동 장치 (10) 의 제어 장치에 상당한다. 이 전자 제어 장치 (30) 는, 엔진 (12) 의 출력 제어용이나 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 의 작동 제어용과 같이, 필요에 따라 각 제어마다 개별 제어 장치로서 구성된다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 전자 제어 장치 (30) 에는, 구동 장치 (10) 의 각 부에 형성된 센서나 스위치 등으로부터 각종 신호가 공급되도록 구성되어 있다. 즉, 액셀 개도 센서 (32) 에 의해 운전자의 출력 요구량에 대응하는 도시되지 않은 액셀 페달의 조작량인 액셀 개도 (ACC) 를 나타내는 신호, 엔진 회전 속도 센서 (34) 에 의해 엔진 (12) 의 회전 속도인 엔진 회전 속도 (NE) 를 나타내는 신호, MG1 엔진 회전 속도 센서 (36) 에 의해 제 1 전동기 (MG1) 의 회전 속도 (NMG1) 를 나타내는 신호, MG2 회전 속도 센서 (38) 에 의해 제 2 전동기 (MG2) 의 회전 속도 (NMG2) 를 나타내는 신호, 차속 검출부로서의 출력 회전 속도 센서 (40) 에 의해 차속 (V) 에 대응하는 출력 기어 (28) 의 회전 속도 (NOUT) 를 나타내는 신호, 클러치 걸어맞춤 유압 센서 (42) 에 의해 클러치 (CL1) 의 걸어맞춤압을 정하기 위해서 그 클러치 (CL1) 에 공급되는 유압 (PCL1) 을 나타내는 신호, 브레이크 걸어맞춤 압력 센서 (44) 에 의해 브레이크 (BK1) 의 걸어맞춤을 정하기 위해서 그 브레이크 (BK1) 에 공급되는 유압 (PBK1) 을 나타내는 신호, 배터리 SOC 센서 (46) 에 의해 배터리 (48) 의 충전 용량 (충전 상태) (SOC) 을 나타내는 신호 등이, 각각 전자 제어 장치 (30) 에 공급된다.
전자 제어 장치 (30) 로부터는, 구동 장치 (10) 의 각 부에 작동 지령이 출력되도록 구성되어 있다. 즉, 엔진 (12) 의 출력을 제어하는 엔진 출력 제어 지령으로서, 연료 분사 장치에 의한 흡기 배관 등으로의 연료 공급량을 제어하는 연료 분사량 신호, 점화 장치에 의한 엔진 (12) 의 점화 시기 (점화 타이밍) 를 지령하는 점화 신호, 및 전자 스로틀 밸브의 스로틀 밸브 개도 (θTH) 를 조작하기 위해서 스로틀 액츄에이터로 공급되는 전자 스로틀 밸브 구동 신호 등이, 그 엔진 (12) 의 출력을 제어하는 엔진 제어 장치 (52) 로 출력된다. 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 의 작동을 지령하는 지령 신호가 인버터 (50) 로 출력되고, 그 인버터 (50) 를 통해서 배터리 (48) 로부터 그 지령 신호에 따른 전기 에너지가 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 에 공급되어 그들 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 의 출력 (토크) 이 제어된다. 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 에 의해 발전된 전기 에너지가 인버터 (50) 를 통해서 배터리 (48) 에 공급되고, 그 배터리 (48) 에 축적되도록 되어 있다. 클러치 (CL1, CL2), 브레이크 (BK1, BK2) 의 걸어맞춤 상태를 제어하는 지령 신호가 유압 제어 회로 (54) 에 구비된 리니어 솔레노이드 밸브 등의 전자 제어 밸브로 공급되고, 그들 전자 제어 밸브로부터 출력되는 유압이 제어됨으로써 클러치 (CL1, CL2), 브레이크 (BK1, BK2) 의 걸어맞춤 상태가 제어되도록 되어 있다.
구동 장치 (10) 는, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 를 통해서 운전 상태가 제어됨으로써, 입력 회전 속도와 출력 회전 속도의 차동 상태가 제어되는 전기식 차동부로서 기능한다. 예를 들어, 제 1 전동기 (MG1) 에 의해 발전된 전기 에너지를 인버터 (50) 를 통해서 배터리 (48) 나 제 2 전동기 (MG2) 로 공급한다. 이에 따라, 엔진 (12) 의 동력 주요부는 기계적으로 출력 기어 (28) 로 전달되는 한편, 그 동력의 일부는 제 1 전동기 (MG1) 의 발전을 위해서 소비되어 거기서 전기 에너지로 변환되고, 인버터 (50) 를 통과하여 그 전기 에너지가 제 2 전동기 (MG2) 로 공급된다. 그리고, 그 제 2 전동기 (MG2) 가 구동되어 제 2 전동기 (MG2) 로부터 출력된 동력이 출력 기어 (28) 로 전달된다. 이 전기 에너지의 발생으로부터 제 2 전동기 (MG2) 에서 소비될 때까지 관련하는 기기에 의해, 엔진 (12) 의 동력 일부를 전기 에너지로 변환하고, 그 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환할 때까지의 전기 패스가 구성된다.
이상과 같이 구성된 구동 장치 (10) 가 적용된 하이브리드 차량에 있어서는, 엔진 (12), 제 1 전동기 (MG1), 및 제 2 전동기 (MG2) 의 구동 상태, 및 클러치 (CL1, CL2), 브레이크 (BK1, BK2) 의 걸어맞춤 상태 등에 따라, 복수의 주행 모드 중 어느 것이 선택적으로 성립된다. 도 3 은, 구동 장치 (10) 에 있어서 성립되는 8 종류의 주행 모드 각각에 있어서의 클러치 (CL1, CL2), 브레이크 (BK1, BK2) 의 걸어맞춤 상태를 나타내는 걸어맞춤표이며, 걸어맞춤을 「○」 로, 해방을 공란으로 각각 나타내고 있다. 이 도 3 에 나타내는 주행 모드 「HV1」, 「HV2」 는, 모두 엔진 (12) 을 예를 들어 주행용 구동원으로서 구동시킴과 함께, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 에 의해 필요에 따라 구동 내지 발전 등을 실시하고, 전기적으로 무단 변속으로 주행 가능한 하이브리드 주행 모드이다. 이 하이브리드 주행 모드에 있어서, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 중 적어도 일방에 의해 반력을 발생시키는 것이어도 되고, 무부하 상태로 공전 (空轉) 시키는 것이어도 된다. 주행 모드 「EV1」, 「EV2」 는, 모두 엔진 (12) 의 운전이 정지됨과 함께, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 중 적어도 일방을 주행용 구동원으로서 사용하는 전동기 주행 모드 (EV 구동 모드) 이다. 제 1 속 주행 모드 「1 속」 내지 제 4 속 주행 모드 「4 속」 은, 제 1 유성 기어 장치 (14) 및 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 차동 작용을 제한함으로써 실현되는, 엔진 (12) 으로부터의 입력 회전에 관련된 변속비를 순차 작은 고정 변속비로 하는 변속단 고정 주행 모드이다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 구동 장치 (10) 에 있어서, 엔진 (12) 을 예를 들어 주행용 구동원으로서 구동시킴과 함께, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 에 의해 필요에 따라 구동 내지 발전 등을 실시하는 하이브리드 주행 모드에서는, 클러치 (CL1) 및 브레이크 (BK1) 는 함께 해방되고, 제 1 유성 기어 장치 (14) 에 있어서의, 엔진 (12) 으로부터의 입력 회전에 관련된 차동 작용이 허용된다. 브레이크 (BK2) 가 걸어맞춤됨과 함께 클러치 (CL2) 가 해방됨으로써 「HV1」 이 성립된다. 브레이크 (BK2) 가 해방됨과 함께 클러치 (CL2) 가 걸어맞춤됨으로써 「HV2」 가 성립된다.
엔진 (12) 의 운전이 정지됨과 함께, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 중 적어도 일방을 주행용 구동원으로서 사용하는 전동기 주행 모드에서는, 클러치 (CL1) 및 브레이크 (BK1) 는 함께 해방되고, 제 1 유성 기어 장치 (14) 에 있어서의, 엔진 (12) 으로부터의 입력 회전에 관련된 차동 작용이 허용된다. 브레이크 (BK2) 가 걸어맞춤됨과 함께 클러치 (CL2) 가 해방됨으로써 「EV1」 이 성립된다. 클러치 (CL2) 및 브레이크 (BK2) 가 함께 걸어맞춤됨으로써 「EV2」 가 성립된다.
엔진 (12) 으로부터의 입력 회전에 관련된 변속비를 고정 변속비로 하는 고정 변속비 모드에서는, 클러치 (CL1) 및 브레이크 (BK1) 중 어느 일방이 걸어맞춤되고, 제 1 유성 기어 장치 (14) 에 있어서의, 엔진 (12) 으로부터의 입력 회전에 관련된 차동 작용이 제한된다. 클러치 (CL1) 및 브레이크 (BK2) 가 걸어맞춤됨과 함께, 클러치 (CL2) 및 브레이크 (BK1) 가 해방됨으로써, 고정 변속비 모드에 있어서 엔진 (12) 으로부터의 입력 회전에 관련된 변속비가 가장 큰 제 1 변속단인 「1 속」 이 성립된다. 클러치 (CL1 및 CL2) 가 해방됨과 함께, 브레이크 (BK1 및 BK2) 가 걸어맞춤됨으로써, 「1 속」 보다 변속비가 작은 제 2 변속단인 「2 속」 이 성립된다. 클러치 (CL1 및 CL2) 가 걸어맞춤됨과 함께, 브레이크 (BK1 및 BK2) 가 해방됨으로써, 「2 속」 보다 변속비가 작은 제 3 변속단인 「3 속」 이 성립된다. 클러치 (CL1) 및 브레이크 (BK2) 가 해방됨과 함께, 클러치 (CL2) 및 브레이크 (BK1) 가 걸어맞춤됨으로써, 고정 변속비 모드에 있어서 엔진 (12) 으로부터의 입력 회전에 관련된 변속비가 가장 작은 제 4 변속단인 「4 속」 이 성립된다.
이상과 같이, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 변속단 고정 주행 모드 「1 속」 ∼ 「4 속」 에서는, 클러치 (CL1), 브레이크 (BK1), 클러치 (CL2), 브레이크 (BK2) 중 2 개의 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤에 의해 성립되어 있다. 또, 전동기 주행 모드 (EV1, EV2) 에서는, 브레이크 (BK2) 의 걸어맞춤이나, 클러치 (CL2) 및 브레이크 (BK2) 의 걸어맞춤에 의해 성립된다. 이 때문에, 그들 사이의 모드 전환은, 그 조합에 의해, 단순한 해방 동작 및/또는 걸어맞춤 동작에 의해 달성된다. 예를 들어, 변속단 고정 주행 모드 「1 속」 또는 「2 속」 으로부터 제 1 전동기 주행 모드 (EV1) 로의 전환은, 단순한 1 개의 걸어맞춤 요소의 해방 동작, 즉 클러치 (CL1) 또는 브레이크 (BK1) 의 해방 동작에 의해 성립된다. 또, 변속단 고정 주행 모드 「3 속」 또는 「4 속」 으로부터 제 2 전동기 주행 모드 (EV2) 로의 전환은, 단순한 1 개의 클러치 투 클러치 클러치 동작, 즉 클러치 (CL1) 의 해방과 브레이크 (BK2) 의 걸어맞춤 동작, 또는, 브레이크 (BK1) 의 해방과 브레이크 (BK2) 의 걸어맞춤 동작에 의해 성립된다.
이에 반해, 변속단 고정 주행 모드 「1 속」 또는 「2 속」 으로부터 제 2 전동기 주행 모드 (EV2) 로의 전환은, 1 개의 걸어맞춤 요소의 해방 동작과 1 개의 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤 동작, 즉 클러치 (CL1) 의 해방 동작 또는 브레이크 (BK1) 의 해방 동작과, 클러치 (CL2) 의 걸어맞춤 동작에 의해 성립된다. 또, 변속단 고정 주행 모드 「3 속」 또는 「4 속」 으로부터 제 1 전동기 주행 모드 (EV1) 로의 전환은, 2 개의 걸어맞춤 요소의 해방 동작과 1 개의 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤 동작, 즉 클러치 (CL1) 및 클러치 (CL2) 의 해방 동작 또는 클러치 (CL2) 및 브레이크 (BK1) 의 해방 동작과, 브레이크 (BK2) 의 걸어맞춤 동작에 의해 성립된다. 이와 같이, 2 개의 걸어맞춤 요소의 해방 동작과 1 개의 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤 동작에 의해 실시되는 전환 제어는, 상대적으로, 토크 및 타이밍 제어가 복잡해져 불안정해지기 쉽고, 전환 시간을 필요로 하므로, 전환 쇼크의 발생이나 전환 응답성의 저하가 불가피한 것이었다.
도 4 ∼ 도 10 은, 구동 장치 (10) (제 1 유성 기어 장치 (14) 및 제 2 유성 기어 장치 (16)) 에 있어서, 클러치 (CL2) 및 브레이크 (BK2) 각각의 걸어맞춤 상태에 따라 연결 상태가 상이한 각 회전 요소의 회전 속도의 상대 관계를 직선 상에서 나타낼 수 있는 공선도를 나타내고 있으며, 가로축 방향에 있어서 제 1 유성 기어 장치 (14) 및 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 기어비 (ρ) 의 상대 관계를 나타내고, 세로축 방향에 있어서 상대적 회전 속도를 나타내는 2 차원 좌표이다. 차량 전진시에 있어서의 출력 기어 (28) 의 회전 방향을 정 (正) 의 방향 (정회전) 으로 하여 각 회전 속도를 나타내고 있다. 가로선 (X1) 은 회전 속도 영을 나타내고 있다. 세로선 (Y1 ∼ Y4 (Y4a, Y4b)) 은, 왼쪽으로부터 순서로 실선 Y1 이 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 링 기어 (R1) (제 1 전동기 (MG1)), 실선 Y2a 가 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 캐리어 (C1) (엔진 (12)), 파선 Y2b 가 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 링 기어 (R2), 파선 Y3 이 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 캐리어 (C2) (출력 기어 (28)), 실선 Y4a 가 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 선 기어 (S1), 파선 Y4b 가 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 선 기어 (S2) (제 2 전동기 (MG2)) 각각의 상대 회전 속도를 나타내고 있다. 도 4 ∼ 도 10 에 있어서는, 세로선 Y2a 및 Y2b, 세로선 Y4a 및 Y4b 를 각각 겹쳐 나타내고 있다. 여기서, 선 기어 (S1 및 S2) 는 상호 연결되어 있기 때문에, 세로선 (Y4a, Y4b) 에 각각 나타내는 선 기어 (S1 및 S2) 의 상대 회전 속도는 동등하다.
도 4 ∼ 도 10 에 있어서는, 제 1 유성 기어 장치 (14) 에 있어서의 3 개의 회전 요소의 상대적인 회전 속도를 실선 (L1) 으로, 제 2 유성 기어 장치 (16) 에 있어서의 3 개의 회전 요소의 상대적인 회전 속도를 파선 (L2) 으로 각각 나타내고 있다. 세로선 (Y1 ∼ Y4 (Y2b ∼ Y4b)) 의 간격은, 제 1 유성 기어 장치 (14) 및 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 각 기어비 (ρ1, ρ2) 에 따라 정해져 있다. 즉, 제 1 유성 기어 장치 (14) 에 있어서의 3 개의 회전 요소에 대응하는 세로선 (Y1, Y2a, Y4a) 에 관하여, 선 기어 (S1) 와 캐리어 (C1) 사이가 1 에 대응하는 것이 되고, 캐리어 (C1) 와 링 기어 (R1) 사이가 ρ1 에 대응하는 것이 된다. 제 2 유성 기어 장치 (16) 에 있어서의 3 개의 회전 요소에 대응하는 세로선 (Y2b, Y3, Y4b) 에 관하여, 선 기어 (S2) 와 캐리어 (C2) 사이가 1 에 대응하는 것이 되고, 캐리어 (C2) 와 링 기어 (R2) 사이가 ρ2 에 대응하는 것이 된다. 이하, 도 4 ∼ 도 10 을 이용하여 구동 장치 (10) 에 있어서의 각 주행 모드에 대해 설명한다.
도 4 에 나타내는 공선도는, 제 1 하이브리드 주행 모드 「HV1」 에 대응하는 것이며, 엔진 (12) 이 구동되어 주행용 구동원으로서 사용됨과 함께, 필요에 따라 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 에 의한 구동 내지 발전이 실시되는 하이브리드 주행 모드이다. 도 4 의 공선도를 이용하여 설명하면, 클러치 (CL2) 가 해방됨으로써 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 캐리어 (C1) 와 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 링 기어 (R2) 의 상대 회전이 가능하게 되어 있다. 브레이크 (BK2) 가 걸어맞춤됨으로써 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 링 기어 (R2) 가 비회전 부재인 하우징 (26) 에 대해 연결 (고정) 되고, 그 회전 속도가 영으로 되어 있다. 이 주행 모드 「HV1」 에 있어서는, 엔진 (12) 이 구동되고, 그 출력 토크에 의해 출력 기어 (28) 가 회전된다. 이 때, 제 1 유성 기어 장치 (14) 에 있어서, 제 1 전동기 (MG1) 에 의해 반력 토크를 출력시킴으로써, 엔진 (12) 으로부터의 출력의 출력 기어 (28) 로의 전달이 가능해진다. 제 2 유성 기어 장치 (16) 에 있어서는, 브레이크 (BK2) 가 걸어맞춤되어 있음으로써, 제 2 전동기 (MG2) 에 의해 정의 토크 (정의 방향의 토크) 가 출력되면, 그 토크에 의해 캐리어 (C2) 즉 출력 기어 (28) 는 정의 방향으로 회전된다.
도 5 에 나타내는 공선도는, 제 2 하이브리드 주행 모드 「HV2」 에 대응하는 것이며, 엔진 (12) 이 구동되어 주행용 구동원으로서 사용됨과 함께, 필요에 따라 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 에 의한 구동 내지 발전이 실시되는 하이브리드 주행 모드이다. 도 5 의 공선도를 이용하여 설명하면, 클러치 (CL2) 가 걸어맞춤됨으로써 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 캐리어 (C1) 와 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 링 기어 (R2) 의 상대 회전이 불가능하게 되어 있고, 캐리어 (C1) 및 링 기어 (R2) 가 일체적으로 회전되는 1 개의 회전 요소로서 동작한다. 선 기어 (S1 및 S2) 는 상호 연결되어 있음으로써, 그들 선 기어 (S1 및 S2) 는 일체적으로 회전되는 1 개의 회전 요소로서 동작한다. 즉, 주행 모드 「HV2」 에 있어서, 구동 장치 (10) 에 있어서의 제 1 유성 기어 장치 (14) 및 제 2 유성 기어 장치 (16) 에 있어서의 회전 요소는, 전체적으로 4 개의 회전 요소를 구비한 차동 기구로서 기능한다. 즉, 도 5 에 있어서 지면을 향해 왼쪽으로부터 순서로 나타내는 4 개의 회전 요소인 링 기어 (R1) (제 1 전동기 (MG1)), 상호 연결된 캐리어 (C1) 및 링 기어 (R2) (엔진 (12)), 캐리어 (C2) (출력 기어 (28)), 상호 연결된 선 기어 (S1 및 S2) (제 2 전동기 (MG2)) 의 순서로 결합한 복합 스플릿 모드가 된다.
도 4 에 나타내는 공선도는, 제 1 전동기 주행 모드 「EV1」 에 대응하는 것이기도 하고, 엔진 (12) 의 운전이 정지됨과 함께, 제 2 전동기 (MG2) 가 주행용 구동원으로서 사용되는 EV 주행 모드이다. 도 4 의 공선도를 이용하여 설명하면, 클러치 (CL2) 가 해방됨으로써 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 캐리어 (C1) 와 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 링 기어 (R2) 의 상대 회전이 가능하게 되어 있다. 브레이크 (BK2) 가 걸어맞춤됨으로써 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 링 기어 (R2) 가 비회전 부재인 하우징 (26) 에 대해 연결 (고정) 되고, 그 회전 속도가 영으로 되어 있다. 이 주행 모드 「EV1」 에 있어서는, 제 2 유성 기어 장치 (16) 에 있어서, 제 2 전동기 (MG2) 에 의해 정의 토크 (정의 방향의 토크) 가 출력되면, 그 토크에 의해 캐리어 (C2) 즉 출력 기어 (28) 는 정의 방향으로 회전된다. 즉, 제 2 전동기 (MG2) 에 의해 정의 토크를 출력시킴으로써, 구동 장치 (10) 가 적용된 하이브리드 차량을 전진 주행시킬 수 있다. 이 경우에 있어서, 바람직하게는, 제 1 전동기 (MG1) 는 공전된다.
도 6 에 나타내는 공선도는, 제 2 전동기 주행 모드 「EV2」 에 대응하는 것이며, 바람직하게는, 엔진 (12) 의 운전이 정지됨과 함께, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 중 적어도 일방이 주행용 구동원으로서 사용되는 EV 주행 모드이다. 도 6 의 공선도를 이용하여 설명하면, 클러치 (CL2) 가 걸어맞춤됨으로써 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 캐리어 (C1) 와 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 링 기어 (R2) 의 상대 회전이 불가능하게 되어 있다. 또한, 브레이크 (BK2) 가 걸어맞춤됨으로써 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 링 기어 (R2) 및 그 링 기어 (R2) 에 걸어맞춤된 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 캐리어 (C1) 가 비회전 부재인 하우징 (26) 에 대해 연결 (고정) 되고, 그 회전 속도가 영으로 되어 있다. 이 주행 모드 「EV2」 에 있어서는, 제 1 유성 기어 장치 (14) 에 있어서, 링 기어 (R1) 의 회전 방향과 선 기어 (S1) 의 회전 방향이 역방향이 된다. 즉, 제 1 전동기 (MG1) 에 의해 부의 토크 (부의 방향의 토크) 가 출력되면, 그 토크에 의해 캐리어 (C2) 즉 출력 기어 (28) 는 정의 방향으로 회전된다. 제 2 전동기 (MG2) 에 의해 정의 토크 (정의 방향의 토크) 가 출력되면, 그 토크에 의해 캐리어 (C2) 즉 출력 기어 (28) 는 정의 방향으로 회전된다. 즉, 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 중 적어도 일방에 의해 토크를 출력시킴으로써, 구동 장치 (10) 가 적용된 하이브리드 차량을 전진 주행시킬 수 있다.
도 7 내지 도 10 에 나타내는 공선도는, 변속단 고정 주행 모드의 「제 1 속」 내지 「제 4 속」 에 대응하는 것이며, 엔진 (12) 이 구동되어 주행용 구동원으로서 사용됨과 함께, 4 개의 걸어맞춤 요소 중에서 선택된 2 개를 걸어맞춤시킴으로써, 필요에 따라 변속비가 단계적으로 전환된다. 즉, 클러치 (CL1) 및 브레이크 (BK2) 가 걸어맞춤됨으로써 제 1 속이 성립되고, 브레이크 (BK1) 및 브레이크 (BK2) 가 걸어맞춤됨으로써 제 2 속이 성립되고, 클러치 (CL1) 및 클러치 (CL2) 가 걸어맞춤됨으로써 제 3 속이 성립되고, 클러치 (CL2) 및 브레이크 (BK1) 가 걸어맞춤됨으로써 제 4 속이 성립된다.
도 11 은, 전자 제어 장치 (30) 에 구비된 제어 기능의 주요부를 설명하는 기능 블록선도이다. 이 도 11 에 나타내는 구동 모드 전환 제어부 (60) 는, 기본적으로는 요구 구동력을 만족시키면서 연비가 좋은 주행이 되도록 또한 배터리 (48) 의 충전 용량 (SOC) 이 유지되도록, 구동 장치 (10) 에 있어서 성립되는 구동 모드를 판정한다. 즉, 미리 정해진 관계로부터, 액셀 개도 센서 (32) 에 의해 검출되는 액셀 개도 (ACC), 출력 회전 속도 센서 (40) 에 의해 검출되는 출력 회전 속도에 상당하는 차속 (V), 및 배터리 S0C 센서 (46) 에 의해 검출되는 배터리 (48) 의 충전 용량 (SOC) 등에 기초하여, 예를 들어 전술한 도 3 에 나타내는 주행 모드 중 어느 것이 성립되어야 할 상태인지를 판정한다.
구동 모드 전환 제어부 (60) 는, 예를 들어 변속단 고정 주행 모드로 주행 중에 전동기 주행 요구가 나온 경우에는, 단순한 해방 동작 및/또는 걸어맞춤 동작에 의해 달성되어 전환 시간이 신속해지도록, 그 변속단 고정 주행 모드의 종류에 따라 2 개의 전동기 주행 모드 중 어느 것을 선택하여 그것으로 전환된다. 예를 들어, 변속단 고정 주행 모드 「1 속」 또는 「2 속」 으로 주행 중에 전동기 주행 요구가 나온 경우에는, 그 변속단 고정 주행 모드 「1 속」 또는 「2 속」 으로부터의 전환처로서 제 1 전동기 주행 모드 (EV1) 로 전환되는 것을 결정하고, 단순한 1 개의 걸어맞춤 요소의 해방 동작, 즉 클러치 (CL1) 또는 브레이크 (BK1) 의 해방 동작에 의해, 그 제 1 전동기 주행 모드 (EV1) 를 성립시킨다. 또, 변속단 고정 주행 모드 「3 속」 또는 「4 속」 으로 주행 중에 전동기 주행 전환 요구가 나온 경우에는, 그 변속단 고정 주행 모드 「3 속」 또는 「4 속」 으로부터의 전환처로서 제 2 전동기 주행 모드 (EV2) 를 결정하고, 단순한 1 개의 클러치 투 클러치 클러치 동작, 즉 클러치 (CL1) 의 해방과 브레이크 (BK1) 의 걸어맞춤 동작, 또는, 브레이크 (BK1) 의 해방과 브레이크 (BK2) 의 걸어맞춤 동작에 의해, 그 제 2 전동기 주행 모드 (EV2) 를 성립시킨다.
클러치 걸어맞춤 제어부 (62) 는, 유압 제어 회로 (54) 를 통해서 클러치 (CL1, CL2) 의 걸어맞춤 상태를 제어한다. 구체적으로는, 유압 제어 회로 (54) 에 구비된, 클러치 (CL1, CL2) 에 대응하는 전자 제어 밸브로부터의 출력압을 제어함으로써, 클러치 (CL1, CL2) 의 걸어맞춤 상태 (토크 용량) 를 정하는 유압 (PCL1, PCL2) 을 제어한다. 바람직하게는, 구동 모드 전환 제어부 (60) 에 의해 판정되는 구동 모드에 따라 클러치 (CL1, CL2) 의 걸어맞춤 상태를 제어한다. 즉, 기본적으로는, 구동 장치 (10) 에 있어서 구동 모드 「1 속」, 「3 속」 이 성립된다고 판정된 경우에는, 클러치 (CL1) 를 걸어맞춤시키도록 그 토크 용량을 제어한다. 구동 장치 (10) 에 있어서 구동 모드 「HV1」, 「HV2」, 「EV1」, 「EV2」, 「2 속」, 「4 속」 이 성립된다고 판정된 경우에는, 클러치 (CL1) 를 해방시키도록 그 토크 용량을 제어한다. 구동 장치 (10) 에 있어서 구동 모드 「HV2」, 「EV2」, 「3 속」, 「4 속」 이 성립된다고 판정된 경우에는, 클러치 (CL2) 를 걸어맞춤시키도록 그 토크 용량을 제어한다. 구동 장치 (10) 에 있어서 구동 모드 「HV1」, 「EV1」, 「1 속」, 「2 속」 이 성립된다고 판정된 경우에는, 클러치 (CL2) 를 해방시키도록 그 토크 용량을 제어한다.
브레이크 걸어맞춤 제어부 (64) 는, 유압 제어 회로 (54) 를 통해서 브레이크 (BK1, BK2) 의 걸어맞춤 상태를 제어한다. 구체적으로는, 유압 제어 회로 (54) 에 구비된, 브레이크 (BK1, BK2) 에 대응하는 전자 제어 밸브로부터의 출력압을 제어함으로써, 브레이크 (BK1, BK2) 의 걸어맞춤 상태 (토크 용량) 를 정하는 유압 (PBK1, PBK2) 을 제어한다. 바람직하게는, 구동 모드 전환 제어부 (60) 에 의해 판정되는 구동 모드에 따라 브레이크 (BK1, BK2) 의 걸어맞춤 상태를 제어한다. 즉, 기본적으로는, 구동 장치 (10) 에 있어서 구동 모드 「2 속」, 「4 속」 이 성립된다고 판정된 경우에는, 브레이크 (BK1) 를 걸어맞춤시키도록 그 토크 용량을 제어한다. 구동 장치 (10) 에 있어서 구동 모드 「HV1」, 「HV2」, 「EV1」, 「EV2」, 「1 속」, 「3 속」 이 성립된다고 판정된 경우에는, 브레이크 (BK1) 를 해방시키도록 그 토크 용량을 제어한다. 구동 장치 (10) 에 있어서 구동 모드 「HV1 」, 「EV1」, 「EV2」, 「1 속」, 「2 속」 이 성립된다고 판정된 경우에는, 브레이크 (BK2) 를 걸어맞춤시키도록 그 토크 용량을 제어한다. 구동 장치 (10) 에 있어서 구동 모드 「HV2」, 「3 속」, 「4 속」 이 성립된다고 판정된 경우에는, 브레이크 (BK2) 를 해방시키도록 그 토크 용량을 제어한다.
엔진 구동 제어부 (66) 는, 엔진 제어 장치 (52) 를 통해서 엔진 (12) 의 구동을 제어한다. 예를 들어, 엔진 제어 장치 (52) 를 통해서 엔진 (12) 의 연료 분사 장치에 의한 흡기 배관 등으로의 연료 공급량, 점화 장치에 의한 엔진 (12) 의 점화 시기 (점화 타이밍), 및 전자 스로틀 밸브의 스로틀 밸브 개도 (θTH) 등을 제어함으로써, 엔진 (12) 에 의해 필요한 출력 즉 목표 토크 (목표 엔진 출력) 가 얻어지도록 제어한다. 또, 변속시에 엔진 (12) 의 출력 토크를 일시적으로 저하시켜 변속 쇼크를 완화한다.
MG1 구동 제어부 (68) 는, 인버터 (50) 를 통해서 제 1 전동기 (MG1) 의 구동을 제어한다. 예를 들어, 인버터 (50) 를 통해서 배터리 (48) 로부터 제 1 전동기 (MG1) 로 공급되는 전기 에너지 등을 제어함으로써, 제 1 전동기 (MG1) 에 의해 필요한 출력 즉 목표 토크 (목표 MG1 출력) 가 얻어지도록 제어한다. MG2 구동 제어부 (70) 는, 인버터 (50) 를 통해서 제 2 전동기 (MG2) 의 구동을 제어한다. 예를 들면, 인버터 (50) 를 통해서 배터리 (48) 로부터 제 2 전동기 (MG2) 로 공급되는 전기 에너지 등을 제어함으로써, 제 2 전동기 (MG2) 에 의해 필요한 출력 즉 목표 토크 (목표 MG2 출력) 가 얻어지도록 제어한다.
엔진 (12) 을 구동시킴과 함께 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 를 주행용 구동원으로서 사용하는 하이브리드 주행 모드에서는, 액셀 개도 센서 (32) 에 의해 검출되는 액셀 개도 (ACC) 및 출력 회전 속도 센서 (40) 에 의해 검출되는 출력 회전 속도 (NOUT) 에 대응하는 차속 (V) 등에 기초하여 구동 장치 (10) (출력 기어 (28)) 로부터 출력되어야 할 요구 구동력이 산출된다. 엔진 (12) 의 출력 토크 및 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2) 의 출력 토크에 의해 이러한 요구 구동력이 실현되도록, MG1 구동 제어부 (68) 및 MG2 구동 제어부 (70) 를 통해서 제 1 전동기 (MG1) 및 제 2 전동기 (MG2) 의 작동이 제어됨과 함께, 엔진 구동 제어부 (66) 를 통해서 엔진 (12) 의 구동이 제어된다.
도 12 는, 전자 제어 장치 (30) 에 의한 주행 모드 전환 제어의 주요부를 설명하는 플로우 차트이며, 소정의 주기로 반복 실행되는 것이다. 그 플로우 차트의 각 단계는 구동 모드 전환 제어부 (60) 의 동작에 대응하고 있다.
먼저, 단계 (이하, 단계를 생략한다) ST1 에서는, 변속단 고정 주행 모드로 차량이 주행 중에, 미리 정해진 관계로부터, 액셀 개도 센서 (32) 에 의해 검출되는 액셀 개도 (ACC), 출력 회전 속도 센서 (40) 에 의해 검출되는 출력 회전 속도에 상당하는 차속 (V), 및 배터리 SOC 센서 (46) 에 의해 검출되는 배터리 (48) 의 충전 용량 (SOC) 등에 기초하여, 전동기 주행 요구가 나왔는지 여부가 판단된다. 이 ST1 의 판단이 부정되는 경우에는 본 루틴이 종료된다. 그러나, 이 ST1 의 판단이 긍정되는 경우에는, ST2 에 있어서, 변속단 고정 주행 모드가 「1 속」 또는 「2 속」 인지 여부가 판단된다. 이 ST2 의 판단이 긍정된 경우에는, 변속단 고정 주행 모드가 「1 속」 또는 「2 속」 이므로, ST3 에 있어서, 전환처로서 전동기 주행 모드 (EV1) 가 결정되고, 단순한 1 개의 걸어맞춤 요소의 해방 동작, 즉 클러치 (CL1) 또는 브레이크 (BK1) 의 해방 동작에 의해 그 전동기 주행 모드 (EV1) 가 성립된다. 그러나, 상기 ST2 의 판단이 부정된 경우에는, 변속단 고정 주행 모드가 「3 속」 또는 「4 속」 이므로, ST4 에 있어서, 전환처로서 전동기 주행 모드 (EV2) 가 결정되고, 단순한 1 개의 클러치 투 클러치 클러치 동작, 즉 클러치 (CL1) 의 해방과 브레이크 (BK2) 의 걸어맞춤 동작, 또는, 브레이크 (BK1) 의 해방과 브레이크 (BK2) 의 걸어맞춤 동작에 의해, 그 전동기 주행 모드 (EV2) 가 성립된다.
상기 서술한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 전체적으로 4 개의 회전 요소를 갖는 제 1 유성 기어 장치 (14) 및 제 2 유성 기어 장치 (16) 와, 상기 4 개의 회전 요소에 각각 연결된 엔진 (12), 제 1 전동기 (MG1), 제 2 전동기 (MG2), 및 출력 부재로서의 출력 기어 (28) 와, 상기 회전 요소간 혹은 회전 요소와 비회전 부재 사이를 선택적으로 연결함으로써, 전동기 주행 및 엔진에 의한 복수 종류의 고정단 주행을 가능하게 하는 복수의 걸어맞춤 요소 (CL1, CL2, BK1, BK2) 를 구비하고, 그 복수의 걸어맞춤 요소 중 어느 1 개의 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤에 따라 복수 종류의 전동기 주행 모드 (EV1, EV2) 를 성립시키고, 그 복수의 걸어맞춤 요소 중 어느 2 개의 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤에 따라 엔진 (12) 에 의한 복수 종류의 변속단 고정 주행 모드 (「1 속」, 「2 속」, 「3 속」, 「4 속」) 를 성립시키는 하이브리드 차량용 구동 장치 (10) 로서, 상기 복수 종류의 변속단 고정 주행 모드에서 선택된 1 개의 변속단 고정 주행 모드에 의한 주행 중에 있어서의 전동기 주행 요구시에는, 그 1 개의 변속단 고정 주행 모드를 성립시키기 위해서 걸어맞춤된 2 개의 걸어맞춤 요소 중 일방 (CL1 또는 BK1) 을 개방시킴으로써 성립되는 전동기 주행 모드가 선택된다. 이 때문에, 복수 종류의 변속단 고정 주행 모드 중 어느 것에 있어서도, 걸어맞춤 요소 (CL1 또는 BK1) 를 단순히 해방함으로써, 전동기 주행 모드가 성립되므로, 엔진에 의한 변속단 고정 주행 모드로 주행 중에 전동기 주행 요구가 있었을 때에, 어느 변속단 고정 주행 모드부터라도 신속하게 전환이 실시되어, 운전성의 저하가 억제된다.
또, 본 실시예에 의하면, 복수의 전동기 주행 모드는, 제 1 전동기 주행 모드 (EV1) 및 제 2 전동기 주행 모드 (EV2) 이고, 복수의 변속단 고정 주행 모드는, 제 1 변속단 고정 주행 모드 (「1 속」, 「2 속」) 및 제 2 변속단 고정 주행 모드 (「3 속」, 「4 속」) 이고, 복수의 걸어맞춤 요소는, 제 1 전동기 주행 모드 (EV1) 를 성립시키는 제 1 걸어맞춤 요소 (브레이크 (BK2)) 와, 제 1 걸어맞춤 요소 (브레이크 (BK2)) 에 더하여 걸어맞춤함으로써 제 2 전동기 주행 모드 (EV2) 를 성립시키는 제 2 걸어맞춤 요소 (클러치 (CL2)) 와, 제 1 걸어맞춤 요소 (브레이크 (BK2)) 에 더하여 걸어맞춤함으로써 제 1 변속단 고정 주행 모드 (「1 속」, 「2 속」) 를 성립시키는 제 3 걸어맞춤 요소 (클러치 (CL1) 또는 브레이크 (BK1)) 와, 제 2 걸어맞춤 요소 (클러치 (CL2)) 에 더하여 걸어맞춤함으로써 상기 제 2 변속단 고정 주행 모드를 성립시키는 제 4 걸어맞춤 요소 (클러치 (CL1) 또는 브레이크 (BK1)) 를 포함하고, 제 1 변속단 고정 주행 모드 (「1 속」, 「2 속」) 로부터 전동기 주행 모드로 전환할 때에는 제 1 전동기 주행 모드 (EV1) 를 선택하고, 제 2 변속단 고정 주행 모드 (「3 속」, 「4 속」) 로부터 전동기 주행 모드로 전환할 때에는 제 2 전동기 주행 모드 (EV2) 를 선택한다. 이 때문에, 제 1 변속단 고정 주행 모드 (「1 속」, 「2 속」) 로부터 전동기 주행 모드로 전환할 때에는, 제 3 걸어맞춤 요소 (클러치 (CL1) 또는 브레이크 (BK1)) 를 단순히 해방하는 것만으로 제 1 전동기 주행 모드 (EV1) 가 성립되고, 제 2 변속단 고정 주행 모드 (「3 속」, 「4 속」) 로부터 전동기 주행 모드로 전환할 때에는, 제 4 걸어맞춤 요소 (클러치 (CL1) 또는 브레이크 (BK1)) 의 해방과 제 2 걸어맞춤 요소 (클러치 (CL2)) 의 걸어맞춤을 단순히 실시하는 것만으로 제 2 전동기 주행 모드 (EV2) 가 성립되므로, 엔진 (12) 에 의한 변속단 고정 주행 모드로 주행 중에 전동기 주행 요구가 있었을 때에, 어느 변속단 고정 주행 모드부터라도 신속하게 전환이 실시되어, 운전성의 저하가 억제된다.
또, 본 실시예의 하이브리드 차량용 구동 장치 (10) 는, 3 개의 회전 요소를 각각 가지며, 3 개의 회전 요소 중 1 개가 상호 연결된 제 1 유성 기어 장치 (14) 및 제 2 유성 기어 장치 (16) 와, 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 3 개의 회전 요소 중 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 회전 요소에 연결되지 않은 2 개의 회전 요소에 각각 연결된 엔진 (12) 및 제 1 전동기 (MG1) 와, 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 3 개의 회전 요소 중 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 회전 요소에 연결된 회전 요소에 연결된 제 2 전동기 (MG2) 와, 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 3 개의 회전 요소 중 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 회전 요소에 연결되지 않은 2 개의 회전 요소의 일방에 연결된 출력 기어 (28) 와, 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 3 개의 회전 요소 중 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 회전 요소에 연결되지 않은 2 개의 회전 요소를 선택적으로 연결하는 제 1 클러치 (클러치 (CL1)) 와, 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 3 개의 회전 요소 중 엔진 (12) 에 연결된 회전 요소와 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 3 개의 회전 요소 중 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 회전 요소에 연결되지 않은 2 개의 회전 요소의 타방을, 선택적으로 연결하는 제 2 클러치 (클러치 (CL2)) 와, 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 3 개의 회전 요소 중 제 1 전동기 (MG1) 에 연결된 회전 요소를, 선택적으로 하우징 (26) (비회전 부재) 에 연결하는 제 1 브레이크 (브레이크 (BK1)) 와, 제 2 유성 기어 장치 (16) 의 3 개의 회전 요소 중 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 회전 요소에 연결되지 않은 2 개의 회전 요소의 타방을, 선택적으로 하우징 (26) 에 연결하는 제 2 브레이크 (브레이크 (BK2)) 를 구비하고, 제 2 브레이크 (브레이크 (BK2)) 의 걸어맞춤에 의해 제 1 전동기 주행 모드 (EV1) 가 선택되고, 제 2 클러치 (클러치 (CL2)) 및 제 2 브레이크 (브레이크 (BK2)) 의 걸어맞춤에 의해 제 2 전동기 주행 모드 (EV2) 가 선택되고, 제 1 클러치 (클러치 (CL1)) 및 제 2 브레이크 (브레이크 (BK2)) 의 걸어맞춤에 의해 제 1 속 주행 모드 「1 속」 이 선택되고, 제 1 브레이크 (브레이크 (BK1)) 및 제 2 브레이크 (브레이크 (BK2)) 의 걸어맞춤에 의해 제 2 속 주행 모드 「2 속」 이 선택되고, 상기 제 1 클러치 (클러치 (CL1)) 및 제 2 클러치 (클러치 (CL2)) 의 걸어맞춤에 의해 제 3 속 주행 모드 「3 속」 이 선택되고, 제 2 클러치 (클러치 (CL2)) 요소 및 제 1 브레이크 (브레이크 (BK1)) 의 걸어맞춤에 의해 제 4 속 주행 모드 「4 속」 이 선택되는 것이다. 이와 같이 구성된 하이브리드 차량용 구동 장치 (10) 에서는, 제 1 속 주행 모드 「1 속」 또는 제 2 속 주행 모드 「2 속」 중에 있어서의 전동기 주행 요구시에는 제 1 전동기 주행 모드 (EV1) 가 선택되고, 제 3 속 주행 모드 「3 속」 또는 제 4 속 주행 모드 「4 속」 중에 있어서의 전동기 주행 요구시에는, 제 2 전동기 주행 모드 (EV2) 가 선택된다. 이에 따라, 복수 종류의 제 1 속 주행 모드 「1 속」, 제 2 속 주행 모드 「2 속」 중 어느 것에 있어서도, 단일의 걸어맞춤 요소를 개방함으로써 제 1 전동기 주행 모드 (EV1) 가 성립되고, 또, 제 3 속 주행 모드 「3 속」, 제 4 속 주행 모드 「4 속」 중 어느 것에 있어서도, 1 개의 걸어맞춤 요소의 해방과 1 개의 걸어맞춤 요소의 걸어맞춤을 실시함으로써 제 2 전동기 주행 모드 (EV2) 가 성립되므로, 엔진 (12) 에 의한 변속단 고정 주행 모드로 주행 중에 전동기 주행 요구가 있었을 때에, 어느 변속단 고정 주행 모드부터라도 신속하게 전환이 실시되어, 운전성의 저하가 억제된다.
또한, 전술한 실시예의 하이브리드 차량용 구동 장치 (10) 의 변속단 고정 주행 모드는, 1 속 내지 4 속이었지만, 그 일부를 이용하는 것이어도 되고, 부가적으로 변속기가 형성됨으로써 5 속 이상의 변속단이 이용되는 것이어도 된다.
구동 장치 (10) 에 있어서, 엔진 (12) 의 크랭크축 (12a) 과 제 1 유성 기어 장치 (14) 의 캐리어 (C1) 는, 직접 연결되어 있었지만, 댐퍼 등을 통해서 간접적으로 연결된 것이어도 된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면에 기초하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 여러 가지 변경이 더해져 실시되는 것이다.
10 : 하이브리드 차량용 구동 장치
12 : 엔진
14 : 제 1 유성 기어 장치 (제 1 차동 기구)
16 : 제 2 유성 기어 장치 (제 2 차동 기구)
26 : 하우징 (비회전 부재)
28 : 출력 기어 (출력 부재)
30 : 전자 제어 장치
BK1 : 브레이크 (걸어맞춤 요소, 제 1 브레이크)
BK2 : 브레이크 (걸어맞춤 요소, 제 2 브레이크)
CL1 : 클러치 (걸어맞춤 요소, 제 1 클러치)
CL2 : 클러치 (걸어맞춤 요소, 제 2 클러치)
MG1 : 제 1 전동기
MG2 : 제 2 전동기

Claims (3)

  1. 전체적으로 4 개의 회전 요소를 갖는 제 1 차동 기구 및 제 2 차동 기구와, 상기 4 개의 회전 요소에 각각 연결된 엔진, 제 1 전동기, 제 2 전동기, 및 출력 부재와, 상기 회전 요소간 혹은 회전 요소와 비회전 부재 사이를 선택적으로 연결함으로써, 전동기 주행 및 엔진에 의한 복수 종류의 고정단 주행을 가능하게 하는 복수의 걸어맞춤 요소를 구비하고, 상기 복수의 걸어맞춤 요소 중 제 1 걸어맞춤 요소를 걸어맞춤함으로써 제 1 전동기 주행 모드를 성립시키고, 상기 제 1 걸어맞춤 요소에 더하여 제 2 걸어맞춤 요소를 걸어맞춤함으로써 제 2 전동기 주행 모드를 성립시키고, 상기 제 1 걸어맞춤 요소에 더하여 제 3 걸어맞춤 요소를 걸어맞춤함으로써 제 1 변속단 고정 주행 모드를 성립시키고, 상기 제 2 걸어맞춤 요소에 더하여 제 4 걸어맞춤 요소를 걸어맞춤함으로써 제 2 변속단 고정 주행 모드를 성립시키는 하이브리드 차량용 구동 장치로서,
    전자 제어 장치를 더 구비하고,
    상기 전자 제어 장치는, 상기 제 1 및 제 2 변속단 고정 주행 모드로부터 선택된 하나의 변속단 고정 주행 모드에 의한 주행 중에 있어서의 전동기 주행 요구시에는, 상기 변속단 고정 주행 모드가 상기 제 1 및 제 2 변속단 고정 주행 모드의 어느 변속단 고정 주행 모드인지에 따라 변환할 전동기 주행 모드를 선택하도록 구성되어 있고,
    상기 전자 제어 장치는, 상기 변속단 고정 주행 모드가 상기 제 1 변속단 고정 주행 모드인 경우에는, 상기 제 1 전동기 주행 모드를 선택하고, 상기 변속단 고정 주행 모드가 상기 제 2 변속단 고정 주행 모드인 경우에는, 상기 제 2 전동기 주행 모드를 선택하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동 장치.
  2. 적어도 3 개의 회전 요소를 각각 가지며, 그 3 개의 회전 요소 중 1 개가 상호 연결된 제 1 차동 기구 및 제 2 차동 기구와,
    상기 제 1 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 제 2 차동 기구의 회전 요소에 연결되고, 남은 2 개의 회전 요소에 각각 연결된 엔진 및 제 1 전동기와,
    상기 제 2 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 제 1 차동 기구의 회전 요소에 연결된 회전 요소에 연결된 제 2 전동기와,
    상기 제 2 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 제 1 차동 기구의 회전 요소에 연결되고, 남은 2 개의 회전 요소의 일방에 연결된 출력 부재와,
    상기 제 1 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 제 2 차동 기구의 회전 요소에 연결되고, 남은 2 개의 회전 요소를 선택적으로 연결하는 제 1 클러치와,
    상기 제 1 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 엔진에 연결된 회전 요소와 상기 제 2 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 제 1 차동 기구의 회전 요소에 연결되고, 남은 2 개의 회전 요소의 타방을, 선택적으로 연결하는 제 2 클러치와,
    상기 제 1 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 제 1 전동기에 연결된 회전 요소를, 선택적으로 비회전 부재에 연결하는 제 1 브레이크와,
    상기 제 2 차동 기구의 3 개의 회전 요소 중 상기 제 1 차동 기구의 회전 요소에 연결되고, 남은 2 개의 회전 요소의 타방을, 선택적으로 비회전 부재에 연결하는 제 2 브레이크를 구비하고,
    상기 제 2 브레이크의 걸어맞춤에 의해 제 1 전동기 주행 모드가 선택되고,
    상기 제 2 클러치 및 상기 제 2 브레이크의 걸어맞춤에 의해 제 2 전동기 주행 모드가 선택되고,
    상기 제 1 클러치 및 상기 제 2 브레이크의 걸어맞춤에 의해 제 1 속 주행 모드가 선택되고,
    상기 제 1 브레이크 및 제 2 브레이크의 걸어맞춤에 의해 제 2 속 주행 모드가 선택되고,
    상기 제 1 클러치 및 제 2 클러치의 걸어맞춤에 의해 제 3 속 주행 모드가 선택되고,
    상기 제 2 클러치 및 제 1 브레이크의 걸어맞춤에 의해 제 4 속 주행 모드가 선택되는 형식의 하이브리드 차량용 구동 장치로서,
    전자 제어 장치를 더 구비하고,
    상기 전자 제어 장치는, 상기 제 1 속 내지 제 4 속 주행 모드로부터 선택된 하나의 변속단 고정 주행 모드에 의한 주행중에 있어서의 전동기 주행 요구시에는, 상기 변속단 고정 주행 모드가 상기 제 1 속 내지 제 4 속 주행 모드의 어느 변속단 고정 주행 모드인지에 따라 변환될 전동기 주행 모드를 선택하도록 구성되어 있고,
    상기 전자 제어 장치는, 상기 변속단 고정 주행 모드가 상기 제 1 속 주행 모드 또는 제 2 속 주행 모드인 경우에는 상기 제 1 전동기 주행 모드를 선택하고, 상기 변속단 고정 주행 모드가 상기 제 3 속 주행 모드 또는 제 4 속 주행 모드인 경우에는 상기 제 2 전동기 주행 모드를 선택하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동 장치.
  3. 삭제
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