KR102032213B1 - 하이브리드 차량의 구동 장치 - Google Patents

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KR102032213B1
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다카히토 엔도
히데아키 고마다
다츠야 이마무라
겐세이 하타
아키코 니시미네
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도요타지도샤가부시키가이샤
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    • B60K6/42—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 the architecture of the hybrid electric vehicle
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    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
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    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/30—Control strategies involving selection of transmission gear ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/182—Selecting between different operative modes, e.g. comfort and performance modes
    • 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
    • F16H3/724—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 using external powered electric machines
    • F16H3/725—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 using external powered electric machines with means to change ratio in the mechanical gearing
    • 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
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Abstract

HV 주행 시에 연비의 향상을 도모하는 것이 가능한 하이브리드 차량용 구동 장치를 제공한다.
구동 장치는, 엔진, 제1 모터, 제2 모터, 제1 유성 기어 기구, 제2 유성 기어 기구, 제1 걸림 결합 기구 및 제2 걸림 결합 기구를 구비한다. 차량의 운전 상태가 고차속이면서 요구 구동력이 작은 저구동력인 경우에, 제1 걸림 결합 기구를 걸림 결합 상태로 또한 제2 걸림 결합 기구를 해방 상태로 함으로써 복합 유성 기어 기구의 입력 요소와 출력 요소의 회전수비인 변속비가 「1」보다도 작은 제1 변속비 γ2가 되는 제1 상태가 설정된다. 저차속이면서 요구 구동력이 큰 고구동력인 경우에는, 제2 걸림 결합 기구를 걸림 결합 상태로 또한 제1 걸림 결합 기구를 해방 상태로 함으로써 변속비가 「1」보다도 큰 제2 변속비 γ1이 되는 제2 상태가 설정된다.

Description

하이브리드 차량의 구동 장치{DRIVE UNIT FOR HYBRID VEHICLE}
본 발명은, 내연 기관과, 제1 모터와, 제2 모터를 구동력원으로서 구비하고, 구동력원으로부터 출력된 구동력을 구동륜에 연결된 출력 부재에 전달하는 하이브리드 차량의 구동 장치에 관한 것이다.
종래, 엔진이 출력한 동력을 발전 기능이 있는 제1 모터측과 출력 부재측으로 분할하고, 제1 모터에 의해 발전된 전력으로 구동되는 제2 모터가 출력하는 구동력을, 출력 부재로부터 출력되는 구동력에 부가하도록 구성된 하이브리드 차량용 구동 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참고). 이러한 종류의 하이브리드 차량용 구동 장치는 제1 유성 기어 기구, 제2 유성 기어 기구, 제1 클러치 기구 및 제2 클러치 기구를 구비한다. 제1 유성 기어 기구는, 엔진이 출력한 동력이 입력되는 제1 입력 요소와, 제1 모터에 연결되어 있는 제1 반력 요소와, 제1 출력 요소에 의해 차동 작용을 행한다. 제2 유성 기어 기구는, 제1 출력 요소에 연결된 제2 입력 요소와, 구동륜에 구동력을 전달하는 출력 부재에 연결되어 있는 제2 출력 요소와, 제2 반력 요소에 의해 차동 작용을 행한다. 제1 클러치 기구는, 제1 입력 요소와 제1 반력 요소 중 어느 한쪽과 제2 반력 요소를 선택적으로 연결한다. 제2 클러치 기구는, 제2 유성 기어 기구에 있어서의 적어도 어느 2개의 회전 요소를 선택적으로 연결해서 3개의 회전 요소를 일체적으로 회전시킨다.
상기 구동 장치는 제1 클러치 기구 및 제2 클러치 기구를 구비함으로써, 엔진이 출력한 동력으로 주행하는 하이브리드 주행 모드를 설정할 수 있다. 하이브리드 주행 모드는, 엔진 회전수에 기초하는 출력 부재의 회전수가 상대적으로 높은 회전수가 되는 하이 모드와 출력 부재의 회전수가 상대적으로 낮은 회전수가 되는 로 모드를 설정할 수 있다. 하이 모드는 제1 클러치 기구를 걸림 결합하고, 또한 제2 클러치 기구를 해방함으로써 설정된다. 로 모드는 제1 클러치 기구를 해방하고, 또한 제2 클러치 기구를 걸림 결합함으로써 설정된다. 제1 클러치 기구 및 제2 클러치 기구가 함께 걸림 결합함으로써, 엔진 회전수와 출력 부재의 회전수가 같은 회전수(동기 회전수)가 되는 직결 모드가 설정된다. 즉, 직결 모드는, 변속비가 「1」이 된다.
도 45는, 상기 구동 장치가 하이 모드 및 로 모드로 설정되었을 때의 이론 전달 효율의 일례를 나타낸다. 도 45에 있어서 횡축은 변속비, 종축은 이론 전달 효율(이론적 동력 전달 효율)을 나타낸다. 변속비는, 유성 기어 기구의 제2 출력 요소의 회전수에 대한 제1 입력 요소의 회전수의 비이다. 횡축은, 좌측이 변속비가 작은 하이 기어측이며, 우측이 변속비가 큰 로 기어측이다. 이론 전달 효율은, 유성 기어 기구에 입력되는 동력과 출력되는 동력의 비이며, 마찰 등의 기계 손실을 제로, 전력과 동력의 변환을 손실로 하여 이론 계산한 것이다. 이론 전달 효율은, 제1 모터의 회전을 제로로 하여 엔진의 동력을 모두 출력 부재에 전달한 경우에 최대 효율 1.0이 된다.
도 45에 실선으로 나타내는 곡선은, 하이 모드가 설정되었을 때의 이론 전달 효율선(90)이다. 점선으로 나타내는 곡선은, 로 모드가 설정된 경우의 이론 전달 효율선(91)이다. 하이 모드 시의 이론 전달 효율선(90)은, 변속비 γ3에 있어서 최대 효율점(메커니컬 포인트)(90c)이 된다. 메커니컬 포인트는, 제1 모터(제1 반력 요소)의 회전수가 제로인 상태일 때에 엔진으로부터 출력 부재에 동력을 전달할 때의 효율이다. 로 모드 시의 이론 전달 효율선(91)은, 변속비 γ4에 있어서 메커니컬 포인트(91c)가 된다.
특허문헌 1에는, 하이 모드 및 로 모드가 설정되었을 때, 출력 부재의 회전수가 엔진 회전수보다도 높아지는 오버 드라이브(변속비가 「1」 이하)가 되는 실시 형태가 기재되어 있다. 일례로서는, 하이 모드 시의 메커니컬 포인트에 있어서의 변속비 γ3이 「1/(1+ρ1+ρ1×ρ2)」가 된다. 여기서, 「ρ1」은 제1 유성 기어 기구에 있어서의 기어비(제1 출력 요소인 링 기어의 톱니수(齒數)와 제1 반력 요소인 선 기어의 톱니수의 비율)이며, 「ρ2」는 제2 유성 기어 기구의 기어비(제2 출력 요소인 링 기어의 톱니수와 제2 반력 요소가 되는 선 기어의 톱니수의 비율)이다. 즉, 변속비 γ3은, 변속비 「1」보다도 작은 변속비가 된다. 또한, 이 예의 경우에는, 로 모드 시의 메커니컬 포인트에 있어서의 변속비 γ4가 「1/(1+ρ1)」이 된다. 즉, 변속비 γ4는 변속비 「1」보다도 작고, 또한 변속비 γ3보다도 큰 변속비가 된다. 직결 모드가 설정될 때의 이론 전달 효율은, 변속비가 「1」일 때에 메커니컬 포인트(92)가 된다.
구동 장치는, 연비 효율이 양호한 운전이 되도록 엔진 회전수를 제1 모터의 출력 토크에 의해 제어하고 있다. 변속비는, 무단 변속기를 탑재한 차량과 동일하게 엔진 회전수에 기초하여 연속적으로 변화된다. 즉, 액셀러레이터 페달의 답입량에 기초하여 제1 모터의 출력 토크를 제어함으로써, 엔진 회전수가 증감된다. 드라이버에 의한 액셀러레이터 페달의 답입량의 감소(구동력 요구의 감소)에 기초하여, 엔진 회전수를 저하시키기 위해 변속비가, 도 45에 나타내는 로 기어측으로부터 하이 기어측을 향해 연속적으로 변화된다. 이 때, 로 모드, 직결 모드 및 하이 모드의 주행 모드는, 이론 전달 효율이 높은 쪽의 모드로 전환된다.
구체적으로는, 변속비가 「1」보다도 큰 로 기어측인 경우에는, 로 모드 시의 이론 전달 효율선(91)이 하이 모드 시의 이론 전달 효율선(90)보다도 고효율이기 때문에, 구동 장치가 로 모드로 설정된다. 로 모드가 설정된 상태에서 엔진 회전수가 증가함에 따라서 변속비가 하이 기어측을 향해 변한다. 이 때문에, 이론 전달 효율이 로 모드 시의 이론 전달 효율선(91a)에 따라서 변화된다. 그 후, 변속비가 「1」에 근접함에 따라서, 직결 모드로의 전환을 위해서, 제1 입력 요소의 회전수와 제2 출력 요소의 회전수를 동기 회전시켜 클러치 기구의 걸림 결합 동작을 전환하는 제어가 실시된다. 이에 의해, 이론 전달 효율이 직결 모드 시의 이론 전달 효율선(92a)에 따라서 변화되어 직결 모드로 전환된 시점에서 이론 전달 효율이 최대 효율이 되는 메커니컬 포인트(92)로 변화된다. 그 후, 엔진 회전수가 증가함에 따라서 제1 모터의 회전수를 제어함으로써 변속비가 하이 기어측으로 변화된다. 메커니컬 포인트(92)의 변속비 「1」로부터 변속비가 하이 기어측으로 변화되면, 로 모드 시의 이론 전달 효율선(91)쪽이 하이 모드 시의 이론 전달 효율선(90)보다 고효율이 된다. 이 때문에, 구동 장치는 직결 모드로부터 다시 로 모드로 전환된다.
구동 장치가 로 모드로 설정되면, 이론 전달 효율이 로 모드 시의 이론 전달 효율선(91b)에 따라서 변화되고, 변속비가 「γ4」가 되었을 때에 이론 전달 효율이 로 모드 시의 메커니컬 포인트(91c)가 된다. 그 후, 엔진 회전수가 상승함에 따라서 변속비가 하이 기어측으로 변화된다. 변속비가 변속비 γ5(γ3<γ5<γ4)를 하이 기어측에 초과하면, 하이 모드 시의 이론 전달 효율선(90)쪽이 로 모드 시의 이론 전달 효율선(91)보다도 고효율이 된다. 이 때문에, 변속비가 변속비 γ5가 되었을 때, 또는 변속비 γ5를 초과했을 때에 구동 장치는, 로 모드로부터 하이 모드로 전환된다. 이 때 동기 회전 제어가 실시되어 클러치 기구의 걸림 결합 동작을 전환한다. 이 때문에, 이론 전달 효율은, 로 모드 시의 이론 전달 효율선(91c, 91b)을 통해 일시적으로 직결 모드 시의 이론 전달 효율선(92a) 상의 효율로 되돌려진다. 그 후, 클러치 기구의 걸림 결합 동작이 완료된 후에는, 이론 전달 효율이 하이 모드 시의 이론 전달 효율선(90a)을 통해 하이 모드 시의 이론 전달 효율선(90b) 상의 효율로 변한다. 그 후, 엔진 회전수가 감소함에 따라서 이론 전달 효율은, 하이 모드 시의 메커니컬 포인트(90c) 및 하이 모드 시의 이론 전달 효율선(90d)에 따라서 변화된다.
일본 특허 공개 제2017-7437호 공보
상기에서 설명한 구동 장치가 설정되는 하이브리드 모드 시의 이론 전달 효율은, 직결 모드의 메커니컬 포인트(92)가 로 모드 시의 메커니컬 포인트(91c) 및 하이 모드 시의 메커니컬 포인트(90c)로부터 로 기어측으로 이격된 위치에 존재한다. 이 때문에, 구동 장치의 동작 상태는, 로 모드와 하이 모드 사이에서 전환될 때, 1회 직결 모드를 통하지 않으면 안되기 때문에, 이론 전달 효율이 저하되는 영역(94)(해칭을 나타낸 영역)을 통과하게 된다. 즉, 이론 전달 효율이 양호한 동작점을 통과하도록 구동 장치의 동작 상태가 천이되지 않는다. 이 때문에, 연비가 저하될 우려가 있다. 그 때문에, 종래의 하이브리드 차량용 구동 장치는, 하이브리드 주행 시에 연비의 향상을 도모하는 점에서 개선의 여지가 있었다.
또한, 상기에서 설명한 구동 장치의 동작 상태는, 로 모드와 하이 모드 사이에서 전환할 때, 동기 회전 제어를 실시하여 제1 클러치 기구와 제2 클러치 기구를 걸림 결합 상태로 하여 직결 모드로 전환하고 나서 어느 클러치 기구를 해방하여 로 모드와 하이 모드 중 어느 모드로 전환하는 경우가 있다. 이 경우에는, 로 모드와 하이 모드 사이에서 전환할 때, 변속비 「1」이 되는 직결 모드를 경유하기 때문에, 변속비가 일시적으로 로 기어측으로 변화된다. 즉, 업시프트의 변속비의 변화 방향과는 반대 방향으로 변속비를 일시적으로 변화시키기 위해서, 예를 들어 엔진의 회전수가 상승하거나 또는 저하되는 현상이 발생하여 운전 원활성이 악화되는 경우가 있다. 그 때문에, 종래의 하이브리드 차량용 구동 장치는, 하이브리드 주행 시에 운전 원활성의 향상을 도모하는 점에서 개선의 여지가 있었다.
또한, 하이브리드 주행 시에 운전 원활성의 악화를 피하기 위해서, 습식 다판 클러치 기구를 사용하여, 동기 회전 제어를 하지 않는 상태에서, 즉, 클러치 기구의 입력측 부재의 회전수와 출력측 부재의 회전수의 차회전수가 많은 상태에서 해방측의 클러치 기구를 걸림 결합시키며, 또한 걸림 결합측의 클러치 기구를 해방시키는 클러치ㆍ투ㆍ클러치 제어를 실시하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우에는, 클러치 기구의 마찰 손실이 증대하여 전달 효율이 악화된다. 또한, 제1 모터의 회전 변화가 증대되어 제1 모터와 배터리 사이에서의 전력 수수량이 증가하기 때문에, 전기적 손실이 커진다.
본 발명은, 하이브리드 주행 시에 연비의 향상이나 운전 원활성의 향상을 도모하는 것이 가능한 하이브리드 차량의 구동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 내연 기관과, 제1 모터와, 제2 모터를 구동력원으로서 구비하고, 상기 구동력원으로부터 출력된 구동력을 구동륜에 연결된 출력 부재에 전달하는 하이브리드 차량의 구동 장치에 있어서, 상기 내연 기관이 접속된 제1 회전 요소와, 상기 제1 모터가 접속된 제2 회전 요소와, 제3 회전 요소를 구비한 제1 차동 기구와, 상기 출력 부재가 접속된 제4 회전 요소와, 상기 제3 회전 요소에 접속된 제5 회전 요소와, 제6 회전 요소를 구비한 제2 차동 기구와, 상기 제4 회전 요소, 상기 제5 회전 요소 및 상기 제6 회전 요소 중 어느 2개의 회전 요소를 서로 연결하는 걸림 결합 상태 또는 그 연결을 푸는 해방 상태로 전환하는 제1 걸림 결합 기구와, 상기 제1 회전 요소 또는 상기 제2 회전 요소와 상기 제6 회전 요소를 서로 연결하는 걸림 결합 상태 또는 그 연결을 푸는 해방 상태로 전환하는 제2 걸림 결합 기구를 구비하고, 상기 제1 걸림 결합 기구 및 상기 제2 걸림 결합 기구 중 어느 한쪽의 걸림 결합 기구를 상기 걸림 결합 상태로, 또한 상기 한쪽의 걸림 결합 기구와는 상이한 다른 쪽의 걸림 결합 기구를 상기 해방 상태로 전환함으로써, 상기 내연 기관의 회전수와 상기 출력 부재의 회전수의 비인 변속비가 「1」보다도 작은 제1 변속비가 되는 제1 상태와, 상기 다른 쪽의 걸림 결합 기구를 상기 걸림 결합 상태로, 또한 상기 한쪽의 걸림 결합 기구를 상기 해방 상태로 전환함으로써, 상기 변속비가 「1」보다도 큰 제2 변속비가 되는 제2 상태가 설정되는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명은, 차속 또는 요구 구동력 중 적어도 어느 하나를 검출하는 검출부와, 상기 내연 기관과, 상기 제1 모터와, 상기 제2 모터와, 상기 제1 걸림 결합 기구와, 상기 제2 걸림 결합 기구를 제어하는 컨트롤러를 구비하고, 상기 컨트롤러는, 상기 차속이 소정의 차속을 초과하는 고차속 또는 상기 요구 구동력이 소정의 구동력 이하인 저구동력 중 적어도 어느 하나의 주행 상태일 때에 상기 제1 상태를 설정하고, 상기 차속이 상기 소정의 차속 이하인 저차속 또는 상기 요구 구동력이 소정의 구동력을 초과하는 고구동력 중 적어도 어느 하나의 주행 상태 시에 상기 제2 상태를 설정하도록 구성되어도 된다.
본 발명은, 상기 제1 상태는, 상기 변속비가 「1」보다도 작은 상기 제1 변속비일 때에 상기 제1 모터의 회전수를 제로로 하여 상기 내연 기관의 동력을 상기 출력 부재에 전달하는 상태를 포함하고, 상기 제2 상태는, 상기 변속비가 「1」보다도 큰 상기 제2 변속비일 때에 상기 제1 모터의 회전수를 제로로 하여 상기 내연 기관의 동력을 상기 출력 부재에 전달하는 상태를 포함함과 함께, 상기 제1 걸림 결합 기구 및 상기 제2 걸림 결합 기구가 함께 걸림 결합 상태일 때에 상기 변속비가 「1」이 되는 제3 상태를 설정 가능하고, 상기 내연 기관과, 상기 제1 모터와, 상기 제2 모터와, 상기 제1 걸림 결합 기구와, 상기 제2 걸림 결합 기구를 제어하는 컨트롤러를 구비하고, 상기 컨트롤러는, 상기 변속비가 「1」보다도 작을 때에는 상기 제1 상태를 선택하고, 상기 변속비가 「1」보다도 클 때에는 상기 제2 상태를 선택하며, 상기 변속비가 「1」일 때에 상기 제3 상태를 선택하도록 구성되어도 된다.
본 발명은, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 걸림 결합 기구를 상기 해방 상태로, 또한 상기 제2 걸림 결합 기구를 상기 걸림 결합 상태로 전환함으로써 상기 제1 상태를 설정하고, 상기 제1 걸림 결합 기구를 상기 걸림 결합 상태로, 또한 상기 제2 걸림 결합 기구를 상기 해방 상태로 전환함으로써 상기 제2 상태를 설정해도 된다.
본 발명은, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 걸림 결합 기구를 상기 해방 상태로, 또한 상기 제2 걸림 결합 기구를 상기 걸림 결합 상태로 전환함으로써 상기 제1 상태를 설정하고, 상기 제1 걸림 결합 기구를 상기 걸림 결합 상태로, 또한 상기 제2 걸림 결합 기구를 상기 해방 상태로 전환함으로써 상기 제2 상태를 설정해도 된다.
본 발명에 있어서의 상기 제1 걸림 결합 기구 및 상기 제2 걸림 결합 기구는, 입력측에 설치된 제1 톱니와 출력측에 설치된 제2 톱니의 맞물림에 의해 구동 토크를 전달하는 맞물림식 클러치 기구이면 된다. 이 경우에는, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 상태와 상기 제2 상태 사이에서 전환할 때, 상기 내연 기관의 회전수와 상기 출력 부재의 회전수의 차회전수가 미리 결정된 소정의 회전수 이하일 때, 변속 전에 해방되어 있는 상기 맞물림식 클러치 기구를 걸림 결합하고, 또한 변속 전에 걸림 결합되어 있는 상기 맞물림식 클러치 기구를 해방시키는 제어를 실행해도 된다.
본 발명은, 상기 제1 걸림 결합 기구 및 상기 제2 걸림 결합 기구는, 구동 토크가 입력되는 입력측 회전 부재와 상기 구동 토크를 출력하는 출력측 회전 부재를 마찰력에 의해 걸림 결합시키는 마찰 클러치 기구이면 된다. 이 경우에는, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 상태와 상기 제2 상태 사이에서 전환할 때, 변속 전에 걸림 결합되어 있는 상기 마찰 클러치 기구에 설정되는 전달 토크 용량을 저하시키는 제1 제어와, 변속 전에 해방되어 있는 상기 마찰 클러치 기구에 설정되는 전달 토크 용량을 증가시키는 제2 제어를 병행하여 실행해도 된다.
본 발명은 상기 제1 회전 요소와 소정의 고정 부재를 선택적으로 연결하는 브레이크 기구를 구비하고 있어도 된다.
본 발명에 있어서의 제2 걸림 결합 기구는, 상기 제1 회전 요소와 상기 제6 회전 요소를 선택적으로 연결하도록 구성되어 있어도 된다.
본 발명에 있어서의 제1 걸림 결합 기구는, 상기 제4 회전 요소와 상기 제6 회전 요소를 선택적으로 연결하도록 구성되어 있어도 된다.
본 발명에 있어서의 제1 차동 기구나 제2 차동 기구는, 유성 기어 기구에 의해 구성할 수 있고, 따라서 각 회전 요소는 선 기어 또는 링 기어 또는 캐리어 중 어느 것으로 할 수 있다.
본 발명은, 상기 제1 차동 기구 및 상기 제2 차동 기구는, 공선도 상에서 상기 제2 회전 요소, 상기 제4 회전 요소, 상기 제1 회전 요소, 및 상기 제3 회전 요소 또는 상기 제5 회전 요소가 상기 제2 회전 요소, 상기 제4 회전 요소, 상기 제1 회전 요소, 및 상기 제3 회전 요소 또는 상기 제5 회전 요소의 순으로 나열되도록 구성되어도 된다.
본 발명에 의하면, 제1 걸림 결합 기구 및 제2 걸림 결합 기구 중 어느 한쪽의 걸림 결합 기구를 걸림 결합 상태로, 또한 한쪽의 걸림 결합 기구와는 상이한 다른 쪽의 걸림 결합 기구를 해방 상태로 전환함으로써, 내연 기관의 회전수와 출력 부재의 회전수의 비인 변속비가 「1」보다도 작은 제1 변속비가 되는 제1 상태와, 다른 쪽의 걸림 결합 기구를 걸림 결합 상태로, 또한 한쪽의 걸림 결합 기구를 해방 상태로 전환함으로써, 변속비가 「1」보다도 큰 제2 변속비가 되는 제2 상태가 설정된다. 이 때문에, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 구동 장치는, 제1 상태와 제2 상태 사이에서 전환할 때, 변속비 「1」을 사이에 둔 양측에 제1 상태 및 제2 상태의 제1 변속비와 제2 변속비가 각각 설정된다. 이 때문에, 종래 기술과 비교하여 이론 전달 효율이 양호한 동작점을 통과할 수 있다. 이 때문에, 연비의 향상 및 운전 원활성의 향상을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에서 대상으로 하는 하이브리드 차량에 사용되는 구동 장치의 일례를 개념적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 제1 실시 형태의 구동 장치를 나타내는 구조선도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 구동 장치가 설정되는 주행 모드의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 제1 모드의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 5는 도 3에 나타내는 제2 모드의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 6은 도 3에 나타내는 제3 모드의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 7은 도 3에 나타내는 제4 모드의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 8은 도 3에 나타내는 제5 모드의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 9는 도 3에 나타내는 HV 주행 모드를 설정하는 주행 영역의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 10은 제1 모드 및 제3 모드가 설정되었을 때의 이론 전달 효율의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 11은 제1 클러치 기구와 제2 클러치 기구가 마찰 클러치 기구인 경우에 있어서의 제3 모드로부터 제1 모드로 전환할 때의 동작 상태를 나타내는 공선도의 천이를 나타내는 설명도이다.
도 12는 도 11에 도시한 주행 모드의 천이에 대응하는 제1 모터, 엔진 및 출력 부재의 회전수의 변화를 나타내는 설명도이다.
도 13은 도 11에 도시한 제3 모드로부터 제1 모드로 전환할 때의 HV_ECU의 제어 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 14는 도 11에 도시한 제3 모드로부터 제1 모드로 전환할 때의 클러치 유압의 일례를 나타내는 타임 차트이다.
도 15는 맞물림식 클러치 기구의 일례인 도그 클러치를 나타내는 개략도이다.
도 16은 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)에 맞물림식 클러치 기구를 사용했을 때에 제3 모드로부터 제1 모드로 전환할 때의 동작 상태를 나타내는 공선도의 천이를 나타내는 설명도이다.
도 17은 도 16에 나타낸 주행 모드의 천이에 대응하는 제1 모터, 엔진 및 출력 부재의 회전수의 변화의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 18은 도 16에 나타낸 제3 모드로부터 제1 모드로 전환할 때의 HV_ECU의 제어 수순의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 19는 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)에 맞물림식 클러치 기구를 사용했을 때에 제1 모드로부터 제3 모드로 전환할 때의 동작 상태를 나타내는 공선도의 천이를 나타내는 설명도이다.
도 20은 도 19에 나타낸 주행 모드의 천이에 대응하는 제1 모터, 엔진 및 출력 부재의 회전수의 변화를 나타내는 설명도이다.
도 21은 도 19에 나타낸 제1 모드로부터 제3 모드로 전환할 때의 HV_ECU의 제어 수순의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 22는 제2 실시 형태의 구동 장치의 제1 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 23은 제3 실시 형태의 구동 장치의 제1 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 24는 제4 실시 형태의 구동 장치의 제1 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 25는 제5 실시 형태의 구동 장치의 제1 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 26은 도 25에 나타내는 구동 장치가 설정되는 주행 모드의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 27은 도 25에 나타낸 구동 장치의 제2 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 28은 도 25에 나타낸 구동 장치의 제3 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 29는 제6 실시 형태의 구동 장치의 제1 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 30은 제7 실시 형태의 구동 장치의 제1 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 31은 제8 실시 형태의 구동 장치의 제1 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 32는 본 발명의 다른 실시 형태 구동 장치를 개념적으로 나타내는 설명도이다.
도 33은 제9 실시 형태의 구동 장치의 제1 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 34는 도 33에 나타낸 구동 장치의 제2 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 35는 도 33에 나타낸 구동 장치의 제3 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 36은 도 33에 나타낸 구동 장치의 제4 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 37은 도 33에 나타낸 구동 장치의 제5 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 38은 제10 실시 형태의 구동 장치의 제1 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 39는 제11 실시 형태의 구동 장치의 제1 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 40은 제12 실시 형태의 구동 장치의 제1 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 41은 제13 실시 형태의 구동 장치의 제1 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 42는 제14 실시 형태의 구동 장치의 제1 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 43은 제15 실시 형태의 구동 장치의 제1 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 44는 제16 실시 형태의 구동 장치의 제1 모드에서의 동작 상태를 나타내는 공선도이다.
도 45는 종래 기술에서 설명한 구동 장치의 이론 전달 효율의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에서 대상으로 하는 하이브리드 차량(이하, 「차량」이라고 칭함)에 사용되는 구동 장치(10)의 일례를 개념적으로 나타낸다. 도 1에 도시한 바와 같이, 구동 장치(10)는 엔진(ENG(Engine))(11), 제1 모터(MG(Motor Generator)1)(12), 제2 모터(MG2)(13), 제1 차동 기구의 일례인 제1 유성 기어 기구(PL(planetary gear set)1)(14), 제2 차동 기구의 일례인 제2 유성 기어 기구(PL2)(15), 출력 부재(OUT)(16), 제1 클러치 기구(CL1), 제2 클러치 기구(CL2), 브레이크 기구(BK), PCU(Power Control Unit)(20), 유압 컨트롤러(21), HV_ECU(Electronic Control Unit)(22), ENG_ECU(23), MG_ECU(24) 및 배터리(33)를 구비한다. 배터리(33)는 이차 전지나 커패시터 등의 축전 장치를 포함한다. 또한, 엔진(11)은 내연 기관에 상당한다. 엔진(11), 제1 모터(12) 및 제2 모터(13)는 구동력원의 일례이다. 구동력원을 구비한 차량으로서는, 외부 전원에 의해 충전 가능한 플러그인 하이브리드 차량이어도 된다.
제1 모터(12)는 발전 기능이 있는 모터(모터ㆍ제네레이터)에 의해 구성된다. 구동 장치(10)는 제1 모터(12)가 발전한 전력을 사용하여 제2 모터(13)를 구동하고, 제2 모터(13)가 출력하는 구동력을 주행용 구동력으로서 사용하는 주행 모드를 구성 가능하다. 제2 모터(13)는 발전 기능이 있는 모터(모터ㆍ제네레이터)에 의해 구성된다.
제1 유성 기어 기구(14)는, 엔진(11)이 출력한 토크가 입력되는 제1 회전 요소(25), 출력 부재(16)에 연결되어 있는 제2 회전 요소(26) 및 제3 회전 요소(27)에 의해 차동 작용을 행한다. 제2 유성 기어 기구(15)는 제1 모터(12)에 연결되어 있는 제4 회전 요소(28), 제3 회전 요소(27)에 연결된 제5 회전 요소(29) 및 제6 회전 요소(30)에 의해 차동 작용을 행한다.
제1 클러치 기구(CL1)는 제2 유성 기어 기구(15)의 전체를 일체화시키는 것이며, 제4 회전 요소(28)와 제6 회전 요소(30) 또는 제5 회전 요소(29), 또는 제6 회전 요소(30)와 제5 회전 요소(29)를 연결하는 등의 적어도 어느 2개의 회전 요소를 연결하는 구성이면 된다. 도 1에 나타내는 실시 형태에서는, 제1 클러치 기구(CL1)는 제4 회전 요소(28)와 제6 회전 요소(30)를 선택적으로 연결한다.
제2 클러치 기구(CL2)는, 제1 유성 기어 기구(14)와 제2 유성 기어 기구(15)의 회전 요소끼리를 선택적으로 연결하여 이들 2개의 유성 기어 기구(14, 15)가, 소위 4 요소의 복합 유성 기어 기구(17)를 구성하도록 설치되어 있고, 제6 회전 요소(30)를 제1 회전 요소(25) 또는 제2 회전 요소(26)에 선택적으로 연결하는 구성이면 된다. 도 1에 나타내는 실시 형태에서는, 제2 클러치 기구(CL2)는 제6 회전 요소(30)와 제1 회전 요소(25)를 선택적으로 연결한다. 복합 유성 기어 기구(17)는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 복합 차동 기구의 일례이다.
브레이크 기구(BK)는 제1 회전 요소(25)와 고정 부재(32) 사이에 설치되고, 제1 회전 요소(25)와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다. 또한, 본 발명의 실시 형태에서는, 브레이크 기구(BK)를 생략해도 된다.
제1 클러치 기구(CL1)는, 예를 들어 구동 토크가 입력되는 입력측 마찰판과 구동 토크를 출력하는 출력측 마찰판을 가지고, 유압에 의해 입력측 마찰판과 출력측 마찰판을 접촉시키는 마찰식 클러치 기구여도 된다. 제2 클러치 기구(CL2)는 제1 클러치 기구(CL1)와 동일하거나 또는 동등한 기구의 것이면 된다. 브레이크 기구(BK)는, 유압에 의해 구동 토크가 전달되어 회전하는 마찰판과 소정의 고정판을 접촉시키는 마찰식 브레이크 기구이면 된다. 유압 컨트롤러(21)는, HV_ECU(22)로부터 출력된 명령값에 따라서 제1 클러치 기구(CL1), 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)에 공급하는 유압을 개별로 제어하여 각각의 전달 토크 용량을 연속적으로 변화시킨다.
또한, 제1 클러치 기구(CL1), 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)를 포함하는 걸림 결합 기구로서는, 도그 클러치 등의 맞물림식 클러치 기구여도 된다.
HV_ECU(22)에는, 차속 센서(34), 액셀러레이터 개방도 센서(35), MG1 회전수 센서(36), MG2 회전수 센서(37), 출력축 회전수 센서(38) 및 배터리 센서(31)가 각각 접속되어 있다. 즉, HV_ECU(22)에는, 액셀러레이터 페달의 답입량에 상당하는 액셀러레이터 개방도, 차량의 속도, 제1 모터(12)의 출력 회전수, 제2 모터(13)의 출력 회전수, 출력 부재(16)의 회전수 및 배터리(33)의 충전 잔량 SOC(State Of Charge) 등의 정보가 입력된다. HV_ECU(22)는, 이들 정보에 기초하여 엔진(11), 제1 모터(12) 및 제2 모터(13) 등을 제어하기 위해서, 유압 컨트롤러(21), ENG_ECU(23) 및 MG_ECU(24)로 제어 신호를 출력한다. ENG_ECU(23)는, HV_ECU(22)가 송출하는 제어 신호에 기초하여 엔진(11) 등을 제어한다. MG_ECU(24)는, HV_ECU(22)가 송출하는 제어 신호에 기초하여 PCU(20)를 제어한다.
PCU(20)는, 배터리(33)와 제1 모터(12) 및 제2 모터(13) 사이에서 전력 변환을 행하는 컨버터(39) 및 인버터(40)를 구비한다. 즉, PCU(20)는, 구동하는 전력을 제1 모터(12) 및 제2 모터(13)에 공급함과 함께, 제1 모터(12) 및 제2 모터(13)에 의해 발전된 전력을 배터리(33)에 축전하는 제어를 실시한다. ENG_ECU(23)는 엔진(11)의 운전을 제어한다.
[제1 실시 형태]
도 2는, 도 1에 나타내는 구동 장치(10)를 보다 구체화한 일례로서의 구동 장치(10A)를 나타낸다. 도 2에 도시한 바와 같이 구동 장치(10A)는, 엔진(11), 제1 모터(12), 제2 모터(13), 제1 유성 기어 기구(PL1)(14), 제2 유성 기어 기구(PL2)(15), 제1 클러치 기구(CL1), 제2 클러치 기구(CL2), 브레이크 기구(BK), 차동 기어(47) 및 구동륜(53) 등을 구비하고, 제1 유성 기어 기구(14) 및 제2 유성 기어 기구(15)의 입력축(42)과 제2 모터(13)의 로터(49)가 다른 축 상에 배치된 복축식이다. 또한, 도 2에 나타내는 구동 장치(10A)는, 프론트 데스크 엔진ㆍ프론트 데스크 드라이브차(FF차) 또는 리어 엔진ㆍ리어 드라이브차(RR차) 등과 같이 엔진(11)을 차폭 방향을 향해 배치하는, 소위 엔진 횡배치 타입의 차량에 적합하도록 구성한 예이다. 구체적으로는, 엔진(11)에 대하여 차폭 방향의 일방측으로 제1 모터(12)를 배치하고, 또한 제1 모터(12)의 엔진(11)과의 사이에 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)를 배치하고 있다.
도 2에 도시한 바와 같이 제1 유성 기어 기구(14)는 싱글 피니언형 유성 기어 기구이며, 제1 선 기어(S1), 제1 캐리어(C1) 및 제1 링 기어(R1)의 3개의 회전 요소에 의해 차동 작용을 행한다. 제1 선 기어(S1)는 외치 기어로 되어 있다. 제1 링 기어(R1)는, 제1 선 기어(S1)에 대하여 동심원 상에 배치된 내치 기어로 되어 있다. 제1 캐리어(C1)는, 제1 선 기어(S1)와 제1 링 기어(R1)에 맞물리는 제1 피니언 기어(P1)를 유지하여 회전한다.
엔진(11)이 출력한 구동력은 제1 캐리어(C1)에 입력된다. 구체적으로는, 엔진(11)의 출력축(41)에 연결된 입력축(42)이 제1 캐리어(C1)에 연결되어 있다. 또한, 제1 캐리어(C1)와 입력축(42)을 직접 연결하는 구성 대신에, 기어 기구 등의 전동 기구를 통해 제1 캐리어(C1)와 입력축(42)을 연결해도 된다. 또한, 출력축(41)과 입력축(42) 사이에 댐퍼 기구나 토크 컨버터 등의 기구를 배치해도 된다. 제1 선 기어(S1)는 제1 모터(12)의 로터(43)에 연결되어 있다. 제1 유성 기어 기구(14)는 엔진(11)의 출력축(41)과 동일한 축선(Cnt) 상에 배치되어 있다. 또한, 제1 캐리어(C1)는 제1 회전 요소(25)의 일례이며, 또한 제1 선 기어(S1)는 제2 회전 요소(26)의 일례이며, 또한 제1 링 기어(R1)는 제3 회전 요소(27)의 일례이다.
제2 유성 기어 기구(15)는 싱글 피니언형 유성 기어 기구에 의해 구성되어 있고, 제2 선 기어(S2), 제2 캐리어(C2) 및 제2 링 기어(R2)의 3개의 회전 요소에 의해 차동 작용을 행한다. 제2 링 기어(R2)는, 제2 선 기어(S2)에 대하여 동심원 상에 배치된 내치 기어로 되어 있으며, 출력 부재(16)에 연결되어 있다. 제2 선 기어(S2)는 외치 기어로 되어 있으며, 제1 링 기어(R1)에 연결되어 있다. 제2 캐리어(C2)는, 제2 선 기어(S2) 및 제2 링 기어(R2)에 맞물려 있는 제2 피니언 기어(P2)를 유지하여 회전한다. 또한, 제2 링 기어(R2)는 제4 회전 요소(28)의 일례이며, 또한 제2 선 기어(S2)는 제5 회전 요소(29)의 일례이며, 또한 제2 캐리어(C2)는 제6 회전 요소(30)의 일례이다.
제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 캐리어(C2)와 제2 링 기어(R2)를 연결하는 걸림 결합 상태와 그 걸림 결합 상태를 푸는 해방 상태를 전환한다. 또한, 이 실시 형태에 있어서의 제1 클러치 기구(CL1)는, 제4 회전 요소(28)와 제6 회전 요소(30)를 선택적으로 연결하는 제1 걸림 결합 기구의 일례이다. 제2 유성 기어 기구(15)는 제1 클러치 기구(CL1)를 결합시킴으로써 차동이 규제된다. 제1 클러치 기구(CL1)는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제1 걸림 결합 기구의 일례이다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제2 캐리어(C2)와 제1 캐리어(C1)를 연결하는 걸림 결합 상태와 그 걸림 결합 상태를 푸는 해방 상태 사이에서 전환 가능이다. 제1 유성 기어 기구(14)와 제2 유성 기어 기구(15)는, 제2 클러치 기구(CL2)를 결합시킴으로써 동력 분할비를 가변으로 하는 전환 기구로서 기능한다. 제2 클러치 기구(CL2)는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제2 걸림 결합 기구의 일례이다. 브레이크 기구(BK)는, 입력축(42)(또는 제1 캐리어(C1))와 소정의 고정 부재(32)를 연결하는 걸림 결합 상태와 그 걸림 결합을 푸는 해방 상태 사이에서 전환 가능하다. 브레이크 기구(BK)는, 엔진(11)의 출력축(41)의 역회전을 저지하는 일방향 클러치(OWC)를 포함한다. 또한, 브레이크 기구(BK)는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제3 걸림 결합 기구의 일례이다.
구동 장치(10A)에는, 축선(Cnt)과 평행하게 카운터 샤프트(44)가 배치되어 있다. 카운터 샤프트(44)는 출력 부재(16)에 맞물려 있는 드리븐 기어(45)에 설치되어 있다. 또한, 카운터 샤프트(44)에는, 드라이브 기어(46)가 설치되어 있고, 이 드라이브 기어(46)가 종감속기인 차동 기어(47)에 있어서의 링 기어(48)에 맞물려 있다. 또한, 드리븐 기어(45)에는, 제2 모터(13)에 있어서의 로터(49)에 설치된 드라이브 기어(50)가 맞물려 있다. 따라서, 제2 모터(13)가 출력한 구동 토크가 출력 부재(16)로부터 출력된 구동 토크에 드리븐 기어(45)의 부분에서 가해진다. 이와 같이 하여 합성된 구동 토크는, 차동 기어(47)로부터 좌우의 드라이브 샤프트(51, 52)를 통해 구동륜(53)에 전달된다.
도 3은, 도 2에 나타내는 구동 장치(10A)가 설정되는 주행 모드의 일례를 나타낸다. 도 3에 도시한 바와 같이, 구동 장치(10A)는, 제1 클러치 기구(CL1), 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)의 상태를 변화시킴으로써 No.1(제1 모드)로부터 No.5(제5 모드) 중 어느 모드를 설정하는 것이 가능하다. 제1 모드로부터 제5 모드의 각각은, HV_ECU(22)에 의해 제1 클러치 기구(CL1), 제2 클러치 기구(CL2), 브레이크 기구(BK), 엔진(11), 제1 모터(12) 및 제2 모터(13)를 제어함으로써 설정된다. 동(同) 도에 나타내는 제1 클러치 기구(CL1), 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)의 란에 있어서, 「×」는 해방을, 「○」는 걸림 결합 또는 고정하는 것을 나타낸다.
제1 모드(HV Lo)는, 복합 유성 기어 기구(17)에 있어서의 입력축(42)(입력 요소)과 출력 부재(16)(출력 요소)의 회전수비(상기 내연 기관의 회전수와 상기 출력 부재의 회전수의 비)인 변속비 「1」보다도 큰 변속비가 되는 로 모드를 설정한다. 제1 모드는 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합하고, 또한 제1 클러치 기구(CL1) 및 브레이크 기구(BK)를 해방함으로써 설정된다. HV 모드는, 엔진(11)이 출력한 구동력과 제2 모터(13)가 출력한 구동력을 합산한 구동력에 의해 차량을 주행시킨다. 제1 모드(로 모드)는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제2 상태의 일례이다. 제1 모드가 설정되었을 때의 변속비는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제2 변속비의 일례이다.
제2 모드(HV 고정단(Fix))는 HV 주행 모드에서의 고정단, 예를 들어 변속비 「1」에 고정된 변속단을 설정하는 모드이며, 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)를 각각 걸림 결합하고, 또한 브레이크 기구(BK)를 해방함으로써 설정된다. 고정단을 설정하는 제2 모드(직결 모드)는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제3 상태의 일례이며, 변속비가 「1」이 된다.
제3 모드(HV Hi)는, 제1 클러치 기구(CL1)만을 걸림 결합시켜, HV 주행 모드에서의 변속비 「1」보다도 작은 변속비가 되는 하이 모드를 설정한다. 제3 모드에서는, 엔진(11)이 출력한 구동력을 사용하여 구동되는 제1 모터(12)가 제네레이터로서 발전을 행하고, 또한 발전된 전력을 사용하여 제2 모터(13)가 모터로서 역행(力行)하고, 제2 모터(13)가 정회전(차량이 전진하는 방향으로 회전)하여 정토크를 출력한다. 차량은, 엔진(11)이 출력한 구동력과 제2 모터(13)가 출력한 구동력을 합산한 구동력에 의해 주행한다. 제3 모드(하이 모드)는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제1 상태의 일례이다. 제3 모드가 설정되었을 때의 변속비는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제1 변속비의 일례이다.
제4 모드(EV Lo)는, 예를 들어 차량의 운전 상태가 저차속이면서 요구 구동력이 큰 고부하의 모터 주행 영역 시에 설정되는 양쪽 구동 모드이며, 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)를 걸림 결합하고, 또한 제1 클러치 기구(CL1)를 해방함으로써 설정된다. EV 주행 모드는, 소위 전기 자동차로서 주행하는 모드이며, 양쪽 구동 모드는, 제1 모터(12)와 제2 모터(13)의 양쪽으로부터 출력되는 구동력을 사용하여 주행한다.
제5 모드(EV Hi)는 EV 주행 모드에서의 양쪽 구동 모드이며, 제1 클러치 기구(CL1) 및 브레이크 기구(BK)를 걸림 결합하고, 또한 제2 클러치 기구(CL2)를 해방함으로써 설정된다. 제5 모드는, 예를 들어 차량의 운전 상태가 고차속이면서 요구 구동력이 작은 저부하의 모터 주행 영역 시에 설정되는 양쪽 구동 모드이다.
도 4는, 도 3에 도시한 제1 모드의 동작 상태를 나타낸다. 또한, 도 4를 포함하여 이하에서 설명하는 공선도는, 복합 유성 기어 기구(17)에 있어서의 각 회전 요소를 나타내는 종축을 기어비에 대응한 간격을 두고 서로 평행하게 긋고, 이들 종축에 직교하는 기선(基線)으로부터의 거리를 각각의 회전 요소의 회전수를 나타내는 도면이다. 공선도에 있어서, 부호 S1, C1, R1은 각각 제1 선 기어(S1), 제1 캐리어(C1), 제1 링 기어(R1)를 나타내고, 또한 부호 S2, C2, R2는 각각 제2 선 기어(S2), 제2 캐리어(C2), 제2 링 기어(R2)를 나타낸다.
도 4에 나타내는 공선도는, 제1 유성 기어 기구(14)를 구성하는 제1축(14A), 제2축(14B) 및 제3축(14C)과, 제2 유성 기어 기구(15)를 구성하는 제4축(15A), 제5축(15B) 및 제6축(15C)를 가지고, 제1축(14A)과 제6축(15C)이 겹치며, 또한 제3축(14C)과 제5축(15B)이 겹친다. 공선도의 종축은, 동 도에 있어서의 좌측으로부터 제2축(14B), 제4축(15A), 제1축(14A) 및 제3축(14C) 또는 제5축(15B)의 순서대로 배열되어 있다. 즉, 제6축(15C)이 제1축(14A)과 제2축(14B) 사이에 배치되는 공선도가 된다. 또한, 제6축(15C)이 제1축(14A)과 제2축(14B) 사이에 배치되는 것은, 이하에서 설명하는 실시 형태를 포함하여, 제6축(15C)이 제1축(14A) 또는 제2축(14B)에 겹치는 위치에 배열하는 것을 포함한다.
도 4에 나타내는 실시 형태에서는, 제1축(14A)은, 엔진(11)의 출력축(41)이 연결된 제1 캐리어(C1)를 나타낸다. 제2축(14B)은, 제1 모터(12)의 로터(43)가 연결된 제1 선 기어(S1)를 나타낸다. 제3축(14C)은 제1 링 기어(R1)를 나타낸다. 제4축(15A)은, 출력 부재(16)가 연결된 제2 링 기어(R2)를 나타낸다. 제5축(15B)는, 제1 링 기어(R1)가 연결된 제2 선 기어(S2)를 나타낸다. 제6축(15C)은 제2 캐리어(C2)를 나타낸다.
도 4에 나타내는 구동 장치(10A)가 설정되는 제1 모드는, 적어도 엔진(ENG)(11)이 출력한 구동력과 제2 모터(MG2)(13)가 출력한 구동력을 합산한 구동력을 사용하여 주행하는 HV 모드이며, 예를 들어 차량의 운전 상태가 저차속 및 요구 구동력이 큰 고부하인 상태의 경우에 설정된다. 제1 유성 기어 기구(14)와 제2 유성 기어 기구(15) 사이에서는, 제1 링 기어(R1)와 제2 선 기어(S2)가 접속되어 있는 것 외에도, 제2 클러치 기구(CL2)가 걸림 결합함으로써 제1 캐리어(C1)와 제2 캐리어(C2)가 연결된 상태가 된다. 이에 의해, 제1 모드는, 제1 유성 기어 기구(14)를 구성하는 3개의 회전 요소의 회전수를 나타내는 라인과 제2 유성 기어 기구(15)를 구성하는 3개의 회전 요소의 회전수를 나타내는 라인이 겹치는 공선도가 된다.
엔진(11)이 출력하는 구동력은, 제1 유성 기어 기구(14)에 의해 제1 모터(MG1)(12)측과 제2 유성 기어 기구(15)의 출력 부재(OUT)(16)측으로 분할된다. 제1 유성 기어 기구(14)의 제1 선 기어(S1)는, 제1 모터(12)를 제어함으로써, 반력 요소가 된다. 차량에 대한 주행 저항은, 동 도에 하향의 힘(백색 바탕의 화살표)(55)으로 나타내도록 작용한다. 이것에 대항하는 구동 토크는, 제2 모터(MG2)(13)가 출력하는 상향의 정토크(옅은 흑색의 화살표)(56)와 엔진(11)이 출력하는 상향의 정토크(옅은 흑색의 화살표)(58)를 합산한 토크가 된다. 제1 모터(12)에 걸리는 상향의 정토크(옅은 흑색의 화살표)(57)는, 반력 토크를 발생하고 있는 것을 나타낸다. 즉, 제1 모터(12)는 엔진(11)이 출력하는 구동 토크에 대한 반력 토크를 출력하고, 이에 의해 구동 장치(10A)는, 엔진(11)이 출력하는 구동 토크를 출력 부재(16)에 전달하고 있다.
도 4에 나타내는 제1 모드에서는, 출력 요소인 제2 링 기어(R2)가 제1 캐리어(C1)의 회전수(또는 엔진(11)의 회전수)보다 저회전수로 되어 있다. 따라서, 제1 모드는, 입력 회전수와 출력 회전수의 비인 변속비로서 본 경우, 「1」보다 큰 변속비가 되어, 소위 언더 드라이브(U/D) 상태로 되어 있다.
즉, 복합 유성 기어 기구(17)가 엔진(11)의 구동 토크를 제1 모터(12)측과 출력 부재(16)측으로 분할하는 동력 분할 기구로서 작용하게 되기 때문에, 제1 모드에서 제1 모터(12)의 회전수가 제로인 경우의 변속비는, 「1/(1-ρ1×ρ2)」가 된다. 여기서, 「ρ1」은 제1 유성 기어 기구(14)에 있어서의 기어비(제1 선 기어(S1)의 톱니수와 제1 링 기어(R1)의 톱니수의 비율), 또한 「ρ2」는 제2 유성 기어 기구(15)의 기어비(제2 선 기어(S2)의 톱니수와 제2 링 기어(R2)의 톱니수의 비율)이다.
도 5는, 도 3에 나타내는 제2 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 5에 도시한 바와 같이 제1 클러치 기구(CL1)가 걸림 결합함으로써 제2 유성 기어 기구(15)를 구성하는 각 회전 요소(28 내지 30)의 전체가 일체로 되어 회전한다. 또한, 제2 클러치 기구(CL2)가 걸림 결합함으로써 제1 캐리어(C1)가 제2 캐리어(C2)에 연결된다. 예를 들어 제1 모터(12)는, 엔진(11)이 출력한 구동력을 사용하여 제네레이터로서 기능시킬 수 있고, 제1 모터(12)에서 발전된 전력을 사용하여 제2 모터(13)가 주행용 구동력을 출력할 수 있다. 따라서, 제5 모드에서는, 제2 모터(13)가 출력한 구동 토크를 드리븐 기어(45)의 부분에서, 엔진(11)이 출력한 구동 토크에 더하여 주행 가능해진다. 이 제2 모드에서는, 복합 유성 기어 기구(17)를, 예를 들어 변속비를 「1」로 고정한 변속부로서 기능시킨다. 이 때문에, 엔진(11)의 회전수와 출력 부재(16)의 회전수가 항상 동일해진다.
도 6은, 도 3에 나타내는 제3 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 6에 나타내는 바와 같이 제3 모드는, 예를 들어 차량의 운전 상태가 고차속 및 요구 구동력이 작은 저부하인 상태의 경우에 설정되는 모드이며, 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 또한 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 제2 유성 기어 기구(15)는, 제1 클러치 기구(CL1)가 걸림 결합함으로써, 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(C2)의 2개의 회전 요소가 연결되기 때문에, 전체가 일체로 되어 회전한다. 또한, 도 6에 나타내는 부호 55는, 도 4에 도시한 부호와 동일하거나 또는 동등하게 주행 부하를 나타내는 하향의 힘, 부호 56은 제2 모터(13)가 출력하는 상향의 정토크, 부호 58은 엔진(11)이 출력하는 상향의 정토크를 나타낸다. 제1 모터(12)는 엔진(11)이 출력하는 구동 토크에 대한 반력 토크를 출력하고, 이에 의해, 구동 장치(10A)는, 엔진(11)이 출력하는 구동 토크를 출력 부재(16)에 전달하고 있다.
도 6에 나타내는 상태에서는, 제2 링 기어(R2)(또는 출력 부재(16))의 회전수가 제1 캐리어(C1)의 회전수(또는 엔진 회전수)보다 고회전이 된다. 따라서, 제3 모드는, 입력 회전수와 출력 회전수의 비인 변속비로서 본 경우, 「1」보다 작은 변속비가 되어, 소위 오버 드라이브(O/D) 상태로 된다. 즉, 제2 유성 기어 기구(15)가 직결 상태로 되기 때문에, 제3 모드에서 제1 모터(12)의 회전수가 제로인 경우의 변속비는, 「1/(1+ρ1)」이 된다.
도 7은, 도 3에 나타내는 제4 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 7에 나타내는 제4 모드는, 엔진(11)의 출력축(41)의 회전이 정지되며, 또한 제1 모터(12) 및 제2 모터(13)가 배터리(33)에 축적된 전력에 의해 모터로서 동작하여 주행용 구동력을 출력된다. 즉, 도 7에 나타내는 동작 상태에서는, 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)의 걸림 결합에 의해 제1 캐리어(C1)와 제2 캐리어(C2)의 회전이 저지된다. 제1 캐리어(C1) 및 제2 캐리어(C2)는 반력 요소가 된다. 차량에 대한 주행 저항은, 하향의 힘(55)으로 나타내도록 작용한다. 이것에 대항하는 구동 토크는, 제2 모터(13)가 출력하는 상향의 정토크(56)와, 제1 모터(12)가 출력하는 상향의 정토크(57)를 합산한 토크가 된다. 도 7에 나타내는 동작 상태에서는, 제1 모터(12)는, 제2 링 기어(R2) 및 제2 모터(13)의 로터(49)와 동일한 정방향으로 회전하도록 제어된다. 제4 모드는, 출력 부재(16)의 회전수가 제1 모터(12)의 회전수보다도 낮은 회전수가 되는 로 모드의 상태로 설정된다. 이 제4 모드는, 제5 모드보다도 저차속 영역에서의 구동력이 향상된다. 즉, 제4 모드는, 예를 들어 차량의 운전 상태가 저차속이면서 요구 구동력이 큰 고부하의 상태일 때에 설정된다.
도 8은, 도 3에 나타내는 제5 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 8에 나타내는 바와 같이 제5 모드는, 제2 클러치 기구(CL2)를 해방하고, 또한 제1 클러치 기구(CL1) 및 브레이크 기구(BK)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 제2 유성 기어 기구(15)는 제1 클러치 기구(CL1)의 걸림 결합에 의해 전체가 일체로 회전한다. 차량에 대한 주행 저항은, 하향의 힘(55)으로 나타내도록 작용한다. 이것에 대항하는 구동 토크는, 제2 모터(13)가 출력하는 토크와, 제1 모터(12)가 출력하는 토크를 합산한 토크가 된다. 도 8에 나타내는 동작 상태에서는, 제1 모터(12)는 제2 링 기어(R2) 및 제2 모터(13)의 로터(49)와는 반대인 부방향으로 회전한다. 제5 모드는, 출력 부재(16)의 회전수가 제1 모터(12)의 회전수보다도 높은 회전수가 되는 하이 모드의 상태로 설정된다. 즉, 제5 모드는, 예를 들어 차량의 운전 상태가 고차속이면서 요구 구동력이 작은 저부하의 상태일 때에 설정된다.
도 9는, 도 3에 나타내는 HV 주행 모드를 설정하는 주행 영역의 일례를 나타낸다. 도 9에 나타내는 횡축은 차속, 종축은 차량의 구동력(아웃풋 토크)을 나타낸다. 구동력은, 예를 들어 액셀러레이터 개방도나 주행 상태, 주행 환경 등에 기초하는 요구 토크(요구 구동력)나 목표 토크(목표 구동력)에 상당한다. 도 9에 나타내는 바와 같이 주행 영역은, 제1 모드에서 주행하는 로 모드 주행 영역(실선으로 나타내는 영역)(61)과, 제3 모드에서 주행하는 하이 모드 주행 영역(점선으로 나타내는 영역)(62)으로 나뉘어져 있다. 로 모드 주행 영역(61)과 하이 모드 주행 영역(62)은, 경계선(L1)으로 이격되어 있다. 로 모드 주행 영역(61)은 경계선(L1)보다도 원점측의 영역이며, 또한 하이 모드 주행 영역(62)은 경계선(L1)보다도 원점측과 반대측의 영역이다. HV_ECU(22)는, 차속 센서(34)로부터 얻어지는 정보에 기초하여 차속을 검출하고, 또한 액셀러레이터 개방도 센서(35)로부터 얻어지는 정보에 기초하여 요구 구동력을 검출한다. 차속 센서(34)나 액셀러레이터 개방도 센서(35)는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 검출부의 일례이다.
또한, 이 실시 형태에서는, HV_ECU(22)는, 차속과 요구 구동력에 기초하여 HV 주행 모드를 전환하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 차속 또는 요구 구동력 중 적어도 어느 하나에 기초하여 HV 주행 모드를 전환해도 된다. 즉, 차속이 소정의 차속 이하인 저차속 또는 요구 구동력이 소정의 구동력을 초과하는 고구동력 중 적어도 어느 하나의 주행 상태인 경우에는 제1 모드가 선택되고, 또한 차속이 소정의 차속을 초과하는 고차속 또는 요구 구동력이 소정의 구동력 이하인 저구동력 중 적어도 어느 하나의 주행 상태의 경우에는, 제3 모드가 선택되어도 된다.
이 실시 형태에서는, 주행 상태가 로 모드 주행 영역(61)일 때에 설정되는 제1 모드는, 입력 회전수와 출력 회전수의 비인 변속비가 「1」보다도 큰 변속비이기 때문에, 로 모드 주행 영역(61)은 최고 구동력이 하이 모드 주행 영역(62)보다도 커진다(동 도에 나타내는 부호 61a). 즉, 차량의 주행 상태가 하이 모드 주행 영역(62)일 때에 설정되는 제3 모드는, 입력 회전수와 출력 회전수의 비인 변속비가 「1」보다도 작은 변속비이기 때문에, 하이 모드 주행 영역(62)은 최고 구동력이 로 모드 주행 영역(61)보다도 작아진다(부호 62a). 그리고, 경계선(L1)은 제2 모드(변속비 「1」)로 전환되는 주행 영역을 나타낸다. 즉, 제1 모드(61b)와 제3 모드(62b) 사이에서 주행 모드를 전환할 때, 제2 모드(63)를 가로 질러서 전환되는 것을 나타낸다.
도 10은, 제1 모드 및 제3 모드가 설정되었을 때의 이론 전달 효율의 일례를 나타낸다. 도 10에서 횡축은 변속비, 종축은 이론 전달 효율을 나타낸다. 횡축에 있어서, 좌측이 변속비가 작은 하이 기어측이며, 우측이 변속비가 큰 로 기어측이 된다.
도 10에 나타내는 곡선(점선)(64(64A, 64B)) 및 곡선(실선)(65(65A, 65B))은, 제1 모드와 제3 모드를 적절히 전환한 경우의 HV 주행 모드의 이론 전달 효율을 나타내는 선이다. 동 도에 나타내는 점선(64A 내지 64C)은, 제1 모드에서의 이론 전달 효율선(64)이며, 또한 동 도에 나타내는 실선(65A 내지 65C)은, 제3 모드에서의 이론 전달 효율선(65)이다. 상대적으로 우측이 제1 모드에서의 이론 전달 효율선(64)이며, 좌측이 제3 모드에서의 이론 전달 효율선(65)이다. 이론 전달 효율선(64) 중 최대 효율점이 되는 제1 메커니컬 포인트(64D)는, 변속비 γ1일 때이다. 변속비 γ1에서는, 제1 모터(12)(제1 선 기어(S1))의 회전수가 제로일 때에 엔진(11)으로부터 출력 부재(16)에 동력을 최대의 효율로 전달할 수 있다. 이 변속비 γ1은, 제2 모드의 변속비 「1」보다도 큰 로 기어측의 변속비이다.
이론 전달 효율선(65) 중 최대 효율점이 되는 제3 메커니컬 포인트(65D)는, 변속비 γ2일 때이다. 변속비 γ2에서는, 제1 모터(12)의 회전수가 제로일 때에 엔진(11)으로부터 출력 부재(16)에 동력을 최대의 효율로 전달할 수 있다. 이 변속비 γ2는, 제2 모드의 변속비 「1」보다도 작은 하이 기어측의 변속비이다.
제1 모드 시의 이론 전달 효율선(64) 및 제3 모드 시의 이론 전달 효율선(65)은, 변속비 γ1과 변속비 γ2 사이의 범위 A가 되는 영역(66)이 저효율측으로 만곡되어 있다. 이 영역(66)에는, 제2 모드의 이론 전달 효율선(67)이 설정되어 있다. 제2 모드의 이론 전달 효율선(67)의 제2 메커니컬 포인트(67a)는 변속비 「1」이 된다. 즉, 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수(제1 캐리어(C1)의 회전수)가 출력 부재(16)의 회전수(제2 링 기어(R2))에 동기했을 때에 최대 효율이 된다. HV_ECU(22)는, 예를 들어 변속비에서의 이론 전달 효율이 양호한 모드를 제1 모드, 제2 모드 및 제3 모드 중에서 선택한다.
이와 같이, 이 실시 형태에 따른 구동 장치(10)는, 제2 메커니컬 포인트(67a)를 사이에 두고 양측에 제1 메커니컬 포인트(64D) 및 제3 메커니컬 포인트(65D)를 갖는다. 즉, 구동 장치(10)는 제1 유성 기어 기구(14), 제2 유성 기어 기구(15), 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)를 포함하는 변속부를 가짐으로써, 제1 메커니컬 포인트(64D)와 제3 메커니컬 포인트(65D) 사이에 제2 메커니컬 포인트(67a)를 발생시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 제1 메커니컬 포인트(64D)의 변속비 γ1은, 「1/(1-ρ1×ρ2)」가 된다. 또한, 제3 메커니컬 포인트(65D)의 변속비 γ2는, 「1/(1+ρ1)」이 된다. 즉, 제1 모드와 제3 모드 사이에서 전환할 때에는, 변속비 γ1과 변속비 γ2가 변속비 「1」에 가까운 변속비이기 때문에, 1회 동기 회전 제어를 실시하여 변속비 「1」이 되는 제2 모드를 통해 이론 전달 효율이 양호한 동작점을 통과하게 된다. 즉, 이론 전달 효율이 양호한 동작점을 통과하도록 구동 장치(10)의 동작 상태가 천이된다. 이 때문에, 연비의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 구동 장치(10)는, 제1 메커니컬 포인트(64D) 및 제3 메커니컬 포인트(65D) 사이에 제2 메커니컬 포인트(67a)가 설정되어 있다. 이 때문에, 로 모드와 하이 모드 사이에서 전환할 때, 동기 회전 제어를 실시하여 제2 모드로 일시적으로 전환되어도, 변속비가 거기까지의 변속비의 변화 방향을 향해 변화될 뿐이므로, 예를 들어 엔진의 회전이 상승하거나 또는 저하되는 현상을 억제할 수 있다.
HV_ECU(22)는, 제1 모드와 제3 모드 사이에서 전환을 행하는 경우, 제1 모터(12), 제2 모터(13), 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)를 협조하여 제어한다. 이에 의해, 차량의 엔진(11)으로부터 구동륜(53)까지의 전체에서의 변속비의 불연속인 변화를 억제 또는 저감하고, 변속비의 변화의 정도를 저감할 수 있다. 엔진(11)으로부터 구동륜(53)까지의 변속비의 변화가 억제됨으로써, 변속에 수반하는 엔진 회전수의 조절량을 저감하거나, 또는 엔진 회전수의 조절을 불필요로 할 수 있다.
복합 유성 기어 기구(17)의 변속비의 조절은, 예를 들어 제1 모터(12)의 회전수의 제어에 의해 행해진다. HV_ECU(22)는, 예를 들어 입력축(42)과 출력 부재(16) 사이의 변속비를 무단계로 변화시키도록 제1 모터(12)를 제어한다. 이에 의해, 제1 유성 기어 기구(14), 제2 유성 기어 기구(15), 제1 모터(12), 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)를 포함하는 전체, 즉, 차동부와 변속부를 포함하는 복합 유성 기어 기구(17)가 전기적 무단 변속기로서 작동한다.
도 11은, 제1 클러치 기구(CL1)와 제2 클러치 기구(CL2)가 마찰 클러치 기구인 경우에 있어서의 제3 모드로부터 제1 모드로 전환할 때의 동작 상태를 나타내는 공선도의 천이를 나타낸다. 제3 모드로부터 제1 모드로 전환될 때에는, 도 11에 나타내는 공선도 상으로부터 공선도 (1), 공선도 (2), 공선도 (3), 공선도 (4), 공선도 (5) 및 공선도 (6)의 순서대로 동작 상태가 천이된다. 공선도 (1)은 제3 모드의 동작 상태를 나타내는 공선도, 공선도 (6)은 제1 모드의 동작 상태를 나타내는 공선도, 그리고 공선도 (2) 내지 공선도 (5)는 제3 모드로부터 제1 모드로의 전환 과도의 상태를 나타낸다. 마찰 클러치 기구로서는, 예를 들어 비례 솔레노이드로 클러치 작동유 유량 및 클러치 작동 유압의 공급을 연속적으로 제어하여 전달 토크 용량을 연속적으로 변경 가능한 습식 다판 클러치 기구이면 된다.
마찰 클러치 기구는, 구동 토크가 입력되는 입력측 회전 부재와 구동 토크를 출력하는 출력측 회전 부재를 마찰력에 의해 걸림 결합시킨다. 유압식 클러치 기구의 전달 토크 용량은, 예를 들어 입력측 회전 부재와 출력측 회전 부재에 각각 설치된 마찰재의 마찰 계수나 마찰판을 압박하는 걸림 결합 유압에 의해 결정된다.
도 11에 도시한 바와 같이 공선도 (1)은, 제1 클러치 기구(CL1)가 걸림 결합하고, 제2 클러치 기구(CL2)가 해방된 상태이다. 이 상태는, 제1 모터(12)의 회전수가 출력 부재(16)의 회전수 및 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수보다도 높은 회전수로 되어 있다. 제1 모터(12)는 정회전으로 부토크를 출력하여 발전기로서 기능하고 있다. 출력 부재(16)의 회전수는, 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수보다도 낮은 회전수로 되어 있다. 즉, 공선도 (1)에서의 주행 상태는, 예를 들어 액셀러레이터 페달을 답입하지 않은(파워 오프) 상태에서 내리막길, 또는 소정 차속을 초과하는 고차속으로 평탄로를 타성 주행하고 있는 상태이다. 이 상태로부터 액셀러레이터 페달이 소정량 이상 답입되는 파워 온의 상태로 됨으로써 다운 시프트가 요구된다.
공선도 (2)에서는, 다운 시프트 요구에 따라서 걸림 결합측의 제1 클러치 기구(CL1)를 반걸림 결합 상태로 변경한다. 즉, HV_ECU(22)는, 제1 클러치 기구(CL1)의 전달 토크 용량을 설정하는 유압을 반걸림 결합 상태에 상당하는 유압(슬립 유압)으로 설정하는 유압 명령값을 유압 컨트롤러(21)로 출력한다. 그 후, 제1 클러치 기구(CL1)의 유압 명령값은, 슬립 유압을 설정하는 유압 명령값으로 대략 보합 상태가 된다. 또한, 변속 전에 걸림 결합되어 있는 제1 클러치 기구(CL1)에 설정되어 있는 전달 토크 용량을 저하시키는 제어는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제1 제어의 일례이다.
제1 클러치 기구(CL1)가 반걸림 결합의 상태로 됨으로써, 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(C2)가 슬립 상태가 된다. 이에 의해, 제2 유성 기어 기구(15)가 차동 기구로서 기능하기 시작한다. 여기서, 파워 온에 기초하여 엔진(11)의 회전수가 상승한다. 엔진(11)의 목표 회전수 및 제1 모터(12)의 목표 회전수가 설정된다. 즉, 제1 모터(12)는 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수에 기초하여 로터(43)의 회전이 감소된다. 제1 모터(12)는 회전이 감소되는 동작 시에, 즉, 정회전 시에 부토크를 출력할 때에 발전기로서 기능된다.
공선도 (3)에서는, 해방측의 제2 클러치 기구(CL2)에 대하여 퍼스트 필 제어가 실행되어 해방측의 제2 클러치 기구(CL2)로의 유압의 공급이 개시되고, 그 후, 제2 클러치 기구(CL2)의 전달 토크 용량을 설정하는 유압을 슬립 유압으로 설정하는 유압 명령값이 출력된다. 그 후, 제2 클러치 기구(CL2)의 유압 지시값은, 슬립 유압을 지시하는 명령값으로 대략 보합 상태가 된다. 즉, 제1 클러치 기구(CL1)와 제2 클러치 기구(CL2)의 양쪽이 슬립 상태로 된다. 또한, 변속 전에 해방되어 있는 제2 클러치 기구(CL2)에 설정되어 있는 전달 토크 용량을 증가시키는 제어는, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제2 제어의 일례이다.
엔진(11)의 출력축(41)(또는 제1 캐리어(C1))과 제2 캐리어(C2)가 슬립 상태가 되면, 제2 캐리어(C2) 및 제2 선 기어(S2)의 회전수가 증대되어, 제2 유성 기어 기구(15)의 각 회전 요소의 회전수를 나타내는 선이 수평 상태로부터 우상향으로 변화해간다.
한편, 엔진(11)의 출력축(41)과 제2 캐리어(C2)가 슬립 상태가 되면, 출력축(41)의 회전수가, 예를 들어 상승하도록 변화된다. 즉, 제1 모터(12)의 로터(43)에는, 출력축(41)의 회전수의 변화에 수반하여 엔진(11)측의 이너셔 토크가 작용한다. 제1 모터(12)에서 발생하는 이너셔 토크가 드라이브 샤프트(51, 52)의 토크 변동에 작용하지 않도록, 제1 모터(12) 및 제2 모터(13)의 구동이 제어된다. 그리고, 제1 모터(12)의 회전수가 감소되어가고, 또한 제2 클러치 기구(CL2)가 반걸림 결합의 상태로 됨으로써, 출력축(41)(또는 제1 캐리어(C1))의 회전수가 제2 캐리어(C2)의 회전수에 가까워지고, 이들 차회전수가 미리 결정된 소정의 차회전수 이하로 됨으로써 동기(이너셔상의 종료)가 판정된다.
공선도 (4)에서는, HV_ECU(22)는, 동기가 판정되는 것에 응답하여 제2 클러치 기구(CL2)의 유압을 걸림 결합 유압을 향해 증대시키기 위한 유압 명령값을 유압 컨트롤러(21)로 출력한다. 이에 의해, 제1 캐리어(C1)와 제2 캐리어(C2) 사이에서의 토크 전달이 증대되어, 제1 유성 기어 기구(14)의 각 회전 요소의 회전수를 나타내는 선과, 제2 유성 기어 기구(15)의 각 회전 요소를 나타내는 선이 겹치는 공선도의 동작 상태로 천이한다.
그런데, 제2 클러치 기구(CL2)의 유압이 걸림 결합 유압을 향해 점차 증대되어 가면, 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수가 감소된다. 이 때문에, 그 만큼을 보상하여 드라이브 샤프트(51, 52)에 전달되는 구동 토크를 보상하기 위해서, 제1 모터(12)가 정회전으로부터 부회전으로 전환되고, 또한 제2 모터(13)가 출력하는 구동 토크가 증대된다. 이 시점에서는, 제1 모터(12)는 부회전 시에 부토크가 출력되어 발전기로서 기능된다. 그리고, 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수가 출력 부재(16)의 회전수를 향해 변화되는 이너셔상의 종료 또는 회전 동기상을 검출함으로써, 제2 클러치 기구(CL2)의 유압이 걸림 결합 유압으로 승압된다. 이에 의해, 제2 클러치 기구(CL2)의 전달 토크 용량의 유압이 걸림 결합 유압에 달하여 완전히 걸림 결합의 상태로 된다. 또한, 이너셔상이 종료하기 전에, 엔진(11)의 토크 다운 제어를 협조하여 행하고, 엔진(11)의 회전수의 변화에 수반하여 발생하는 이너셔 토크를 흡수해도 된다.
공선도 (5)의 동작 상태에서는, 제2 클러치 기구(CL2)의 완전한 걸림 결합 상태를 판정하는 것에 응답하여, 제1 모터(12)의 부하 토크가 정토크로부터 부토크로 반전된다.
공선도 (6)에서는, 제1 모터(12)가 모터로서 기능되는 것에 응답하여, 제1 클러치 기구(CL1)의 전달 토크 용량의 유압을 해방 유압을 향해 저하시킨다. 이에 의해, 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(C2)가 완전히 해방 상태로 되어, 구동 장치(10)에 설정되는 주행 모드가 제1 모드로 설정된다. 제1 모드에서는, 주행 저항(하향의 토크)에 대하여, 제2 모터(13)가 출력하는 정토크(상향의 토크)와, 엔진(11)이 출력하는 구동 토크(상향의 토크)를 합산한 구동 토크로 대항한다.
도 12는, 도 11에 도시한 주행 모드의 천이에 대응하는 제1 모터(12), 엔진(11) 및 출력 부재(16)의 회전수의 변화를 나타내는 설명도이다. 도 12에 나타내는 (1) 내지 (6)은, 도 11에 도시한 공선도의 번호에 대응하고 있다. 부호 68은 제1 모터(12)의 회전수, 부호 69는 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수, 부호 70은 출력 부재(16)의 회전수를 각각 나타낸다.
도 12에 나타내는 바와 같이 제1 모터(12)는, 주행 모드가 제1 모드로부터 슬립 상태를 거쳐 제3 모드로 천이될 때에 회전수가 저하된다. 슬립 상태로 이행될 때에는, 제1 모터(12)의 회전수의 변화에 기초하여 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수가 저하되어, 출력축(41)의 회전수가 출력 부재(16)의 회전수에 동기한다(동 도에 나타내는 부호 71). 이 때 또는 이 전후에서, 제2 클러치 기구(CL2)가 걸림 결합의 상태로 전환된다. 이에 의해, 엔진(11)의 회전수의 변화에 수반하여 발생하는 이너셔 토크를 억제할 수 있다.
도 13은, 도 11에 도시한 제3 모드로부터 제1 모드로 전환할 때의 HV_ECU(22)의 제어 수순을 나타낸다. 도 13에 나타내는 동작 수순은, 전술한 바와 같이, 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)가 유압식의 습식 다판형 클러치 기구인 경우의 동작 수순이다. 또한, 도 13에 나타내는 흐름도는, 소정 시간마다 반복 실행된다.
도 13에 나타내는 바와 같이 스텝 S1에서, 차속, 액셀러레이터 개방도 및 현재의 주행 모드 등의 정보를 수집한다.
스텝 S2에서, 제3 모드에서 주행 중에 파워 온 및 다운 시프트 요구를 읽어들인다. 그 후, 스텝 S3으로 이행한다.
스텝 S3에서, 고차속의 경우에 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)에 걸리는 부하를 저하시키기 위해서, 출력 부재(16)의 회전수 Nr2가 제1 역치 ΔNth1 이상인지 여부를 판단한다. 출력 부재(16)의 회전수 Nr2가 제1 역치 ΔNth1 미만인 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S4로 이행하고, 그렇지 않은 경우("예"측의 경우)에는 스텝 S5로 이행한다. 즉, 출력 부재(16)의 회전수 Nr2가 제1 역치 ΔNth1 미만인 저차속의 경우에는, 도 11에 도시한 공선도의 천이가 되도록 제1 모드로 전환하는 수순으로 이행한다. 출력 부재(16)의 회전수 Nr2가 제1 역치 ΔNth1 미만일 때의 동작 상태는, 도 11에 도시한 공선도 (1)의 동작 상태에 상당한다.
스텝 S4에서 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합의 상태로부터 반걸림 결합의 상태(슬립 상태)로 변경하는 제어를 실행한다. 이 상태는, 도 11에 도시한 공선도 (2)의 동작 상태에 상당한다.
스텝 S6에서, 제1 모터(12)의 목표 회전수 및 엔진(11)의 목표 회전수(엔진 목표 회전수) Ne_trg가 설정된다.
스텝 S7에서, 제2 클러치 기구(CL2)가 해방 상태로부터 반걸림 결합의 상태(슬립 상태)로 변화된다. 이 상태는, 도 11에 도시한 공선도 (3)의 동작 상태에 상당한다.
스텝 S8에서, 출력축(41)(또는 제1 캐리어(C1))의 회전수와 제2 캐리어(C2)의 회전수의 차회전수가 미리 결정된 소정의 차회전수 이하로 됨으로써 회전수 동기 완료가 판정된다.
스텝 S9에서, 제2 클러치 기구(CL2)를 슬립 상태로부터 걸림 결합의 상태로 변화시킨다. 이 상태는, 도 11에 도시한 공선도 (4)의 동작 상태에 상당한다.
스텝 S10에서, 제1 모터(12)가 출력하는 구동 토크를 부토크로부터 정토크로 반전시킨다. 이 상태는, 도 11에 도시한 공선도 (5)의 동작 상태에 상당한다.
스텝 S11에서 제1 클러치 기구(CL1)를 해방한다. 그 후 스텝 S12로 이행하여 제1 모드에서의 이행이 완료된 취지의 신호를 출력한다. 이 상태는, 도 11에 도시한 공선도 (6)의 동작 상태에 상당한다.
한편, 스텝 S3에서 출력 부재(16)의 회전수 Nr2가 제1 역치 ΔNth1 이상인 경우에는 스텝 S5로 이행한다. 스텝 S5에서, 엔진 회전수 Ne와 출력 부재(16)의 회전수 Nr2의 차회전수 ΔN이 제2 역치 ΔNth2보다 크고, 또한 제3 역치 ΔNth3 미만인지 여부를 판정한다. 즉, 출력 부재(16)의 회전수가 높은 경우에는, 엔진 회전수와 출력 부재(16)의 회전수 Nr2의 차회전수 ΔN이 소정의 범위에 들어가는 것을 조건으로 하여, 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합의 상태로 전환하는 제어를 실행한다. 차회전수 ΔN이 제2 역치 ΔNth2보다 크고, 또한 제3 역치 ΔNth3 미만인 경우("예"측의 경우)에는 스텝 S13으로 이행하고, 그렇지 않은 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S1로 복귀된다.
스텝 S13에서, 제2 클러치 기구(CL2)를 해방의 상태로부터 걸림 결합의 상태로 전환한다. 이에 의해, 구동 장치(10A)는, 다운 시프트 요구 시에 고차속인 경우에, 제2 모드로 이행된다. 스텝 S14에서, 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합의 상태로 전환되었는지를 판정한다. 이 판정은, 예를 들어 제2 클러치 기구(CL2)를 구성하는 입력측 회전 부재의 회전수와 출력측 회전 부재의 회전수의 차회전수가 소정의 범위에 들어가는지 여부로 판단한다.
스텝 S15에서, 엔진 목표 회전수 Ne_trg와 엔진 회전수 Ne의 차회전수 ΔNe의 절댓값이 제4 역치 ΔNth4 미만인지 여부를 판정한다. 차회전수 ΔNe의 절댓값이 제4 역치 ΔNth4 미만인 경우("예"의 경우), 즉, 엔진(11)의 구동력이 구동력 요구에 달하고 있는 경우에는, 스텝 S16으로 이행하여 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합의 상태, 즉, 제2 모드로 이행한다. 그렇지 않을 경우("아니오"의 경우), 즉, 엔진(11)의 구동력이 구동력 요구에 미치지 못하는 경우에는 스텝 S17로 이행한다. 스텝 S17에서, 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합의 상태로부터 해방의 상태로 전환하여 스텝 S18로 이행한다.
스텝 S18에서, 제1 클러치 기구(CL1)가 해방의 상태로 전환되었는지 여부를 판단한다. 이 판정은, 예를 들어 제1 클러치 기구(CL1)를 구성하는 입력측 회전 부재의 회전수와 출력측 회전 부재의 회전수의 차회전수가 소정의 범위에 들어가는지 여부로 판단한다. 제1 클러치 기구(CL1)의 해방 상태로의 전환이 완료되었다고 판단하는 경우("예"의 경우)에는, 스텝 S19로 이행하여 제1 모드로의 이행이 완료된 취지의 신호를 출력한다. 제1 클러치 기구(CL1)의 해방 상태로의 전환이 미완료라고 판단하는 경우("아니오"의 경우)에는 스텝 S17로 복귀되고, 제1 클러치 기구(CL1)의 해방 상태로의 전환 제어를 계속한다.
또한, 도 13에 나타내는 흐름도에서는, 스텝 S4에서 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합의 상태로부터 슬립 상태로 전환한 후에, 스텝 S7에서 제2 클러치 기구(CL2)를 해방의 상태로부터 슬립 상태로 전환하고 있지만, 본 발명에서는 이에 한정되지 않고, 동시에 실행해도 된다. 이 경우에는, 스텝 S6에서 제1 모터(12)의 목표 회전수 및 엔진 목표 회전수 Ne_trg를 설정한 후에, 제1 클러치 기구(CL1)와 제2 클러치 기구(CL2)를 슬립 상태로 동시에 전환한다. 동일하게, 스텝 S9에서 제2 클러치 기구(CL2)를 슬립 상태로부터 걸림 결합의 상태로 전환한 후에, 스텝 S11에서 제1 클러치 기구(CL1)를 슬립 상태로부터 해방의 상태로 전환하고 있지만, 동시에 실행해도 된다.
도 13은, 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)가 유압식의 습식 다판형 클러치 기구인 경우에, 구동 장치(10)를 제3 모드로부터 제1 모드로 전환하는 경우의 동작 수순을 나타낸다. 한편, 구동 장치(10)를 제1 모드로부터 제3 모드로 전환할 때(업시프트의 경우)의 동작 수순에 대해서는, 도 11에 도시한 공선도의 천이를 반대가 되도록 한 공선도의 천이가 되고, 또한 동작 수순을 나타내는 흐름도는 도 13에 나타낸 동작 수순에 있어서의 제1 클러치 기구(CL1)와 제2 클러치 기구(CL2)를 교체한 수순이 된다. 이 때문에, 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.
도 14는, 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)를 동시에 전환할 때의 유압 명령값의 일례를 나타내는 타임 차트이다. 도 14에 나타내는 종축은 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)의 유압 명령값을 각각 나타내고, 횡축은 시간을 나타낸다.
시각 t1에서, 예를 들어 제3 모드로부터 제1 모드로 다운 시프트의 요구가 출력되는 것에 응답하여, 변속 제어가 개시된다. 제3 모드로부터 제1 모드로의 다운 시프트는, 도 13에서 설명한 바와 같이 제1 클러치 기구(CL1)를 해방하고, 또한 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합시킨다.
변속 제어가 개시되면, 제2 클러치 기구(CL2)의 유압을 빠르게 인상하기 때문에, 제2 클러치 기구(CL2)에 대한 유압 명령값을 일시적으로 높은 값으로 설정하는 퍼스트 필 제어를 실행한다(부호 14A). 이것과 동시에, 제1 클러치 기구(CL1)의 유압을, 걸림 결합 유압으로부터 슬립 상태에 상당하는 슬립 유압까지 저하시킨다(부호 14B).
시각 t2에서, 퍼스트 필 제어를 종료한 후의 제2 클러치 기구(CL2)의 유압을, 토크를 전달하기 직전(저압 대기)의 유압으로 저하시킨다(부호 14C). 이에 의해 제1 클러치 기구(CL1)가 슬립 상태가 되고, 또한 제2 클러치 기구(CL2)는 피스톤의 스트로크 엔드압 부근에서 유지된다. 스트로크 엔드압은, 마찰 걸림 결합 기구에 있어서, 드라이브 플레이트와 드리븐 플레이트가 이격된 해방 상태로부터 유압에 의해 피스톤이 이동함으로써, 2개의 플레이트가 정확히 맞닿을 때, 즉, 토크를 전달하지 않는 정도의 유압이다.
시각 t3에서, 예를 들어 미리 결정된 소정 구배로 제1 클러치 기구(CL1)의 유압이 점차 저하되도록 유압 명령값을 설정하는 스위프 다운 처리를 실행한다(부호 14D). 또한 스위프 다운 처리와 병행하여, 제2 클러치 기구(CL2)에 대한 유압이, 예를 들어 미리 결정된 소정 구배로 점차 상승하도록 유압 명령값을 설정하는 스위프 업 처리를 실행한다(부호 14E). 이에 의해, 걸림 결합측의 제1 클러치 기구(CL1)가 담당하고 있던 토크의 일부를 해방측의 제2 클러치 기구(CL2)가 담당하는 토크상이 된다. 토크상은, 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수를 출력 부재(16)의 회전수에 동기하는 회전수까지 저하시키기 위한 토크 이양 기간이다.
시각 t4에서, 담당하는 토크의 대소 관계가 점차 역전되어, 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수가 변화되는 이너셔상이 된다. 이 시점에서, HV_ECU(22)는, 출력축(41)의 회전수와 출력 부재(16)의 회전수의 차회전수를 감시한다.
시각 t5에서, 회전수 동기 완료가 판정된다. 이 때, 제1 클러치 기구(CL1)의 유압이 완전히 해방되도록 제1 클러치 기구(CL1)의 유압 명령값이 설정되고(부호 14F), 또한 제2 클러치 기구(CL2)의 유압이 걸림 결합 유압으로 상승하도록 제2 클러치 기구(CL2)의 유압 명령값을 설정한다(부호 14G). 이에 의해, 다운 시프트 제어를 종료한다. 이렇게 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)에 마찰 클러치 기구를 사용하는 경우에는, 제1 모드와 제2 모드 사이에서 전환할 때, 제1 클러치 기구(CL1)와 제2 클러치 기구(CL2)의 걸림 결합 상태를 전환하는 제어를 병행하여 실행할 수 있다. 따라서, 마찰 클러치 기구를 사용하는 경우에는, 제1 모드와 제3 모드 사이에서 전환할 때의 시간을, 상세하게는 후술하는 맞물림식 클러치를 사용하는 경우와 비교하여, 단축시키는 것이 가능해진다.
도 15는, 마찰 클러치 기구 대신에 사용되는 맞물림식 클러치 기구의 일례인 도그 클러치(72)를 나타낸다. 도 15에 도시한 바와 같이 도그 클러치(72)는, 기어(73)에 설치한 클러치 기어(74)와, 출력축(75)에 결합한 클러치 허브(76)와, 커플링 슬리브(77)를 구비한다. 클러치 기어(74)의 외주에는 제1 클러치 톱니(74a)가 형성되어 있다. 클러치 허브(76)의 외주에는, 제2 클러치 톱니(76a)가 형성되어 있다. 커플링 슬리브(77)의 내주에는 제3 클러치 톱니(77a)가 걸림 결합되어 있다. 커플링 슬리브(77)는, 제3 클러치 톱니(77a)가 제1 클러치 톱니(74a) 및 제2 클러치 톱니(76a)의 양쪽에 맞물리는 맞물림 위치와, 제3 클러치 톱니(77a)가 제1 클러치 톱니(74a) 및 제2 클러치 톱니(76a)의 어느 한쪽의 맞물림을 해제한 비맞물림 위치 사이에서 출력축(75)과 평행한 방향으로 이동 가능하다.
도 15는, 커플링 슬리브(77)가 걸림 결합 위치인 상태를 나타낸다. 이 상태일 때에 도그 클러치(72)는 클러치 기어(74)로부터 전달되는 구동 토크를 출력축(75)에 전달하는 걸림 결합의 상태가 된다. 즉, 입력 기어(입력측 회전 부재)(78) 및 이것에 맞물리는 기어(73)에 의해 입력측으로부터 전달되는 구동 토크는, 출력축(75)에 고정된 출력 기어(출력측 회전 부재)(80)로 출력된다. 커플링 슬리브(77)가 비맞물림 위치일 때에 도그 클러치(72)는, 입력 기어(78)로부터 전달되는 구동 토크가 출력축(75)에 전달되지 않는 해방의 상태가 된다. 커플링 슬리브(77)의 이동은, 액추에이터(81)의 작동에 의해 행해진다. 액추에이터(81)는 예를 들어 유압 컨트롤러(21)나 전자 회로를 포함한다.
또한, 제1 클러치 톱니(74a) 및 제3 클러치 톱니(77a) 등은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제1 톱니의 일례이며, 또한 제2 클러치 톱니(76a) 및 제3 클러치 톱니(77a) 등은, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 제2 톱니의 일례이다. 또한, 맞물림식 클러치 기구로서는, 도 15에 도시한 커플링 슬리브(77)를 생략하고, 입력측 부재에 설치된 제1 톱니와 출력측 부재에 설치된 제2 톱니를 대향하여 배치하고, 액추에이터의 작동에 의해 제1 톱니 및 제2 톱니 중 어느 한쪽을 다른 쪽을 향해 이동하여 제1 톱니와 제2 톱니를 맞물리게 하는 구조의 것을 이용해도 된다.
도 16은, 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)에 맞물림식 클러치 기구를 사용했을 때에 제3 모드로부터 제1 모드로 전환할 때의 동작 상태를 나타내는 공선도의 천이를 나타내는 설명도이다. 맞물림식 클러치 기구는, 예를 들어 도 15에 도시한 도그 클러치이다. 제3 모드로부터 제1 모드로 전환될 때에는, 도 16에 나타내는 공선도 상으로부터 공선도 (1), 공선도 (2), 공선도 (3), 공선도 (4), 공선도 (5) 및 공선도 (6)의 순서대로 동작 상태가 천이된다. 공선도 (1)은 제3 모드의 동작 상태를 나타내는 공선도, 공선도 (6)은 제1 모드의 동작 상태를 나타내는 공선도, 그리고 공선도 (2)로부터 공선도 (5)는 제3 모드로부터 제1 모드로의 전환 과도의 상태를 나타낸다. 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)에 도그 클러치 기구를 사용하는 경우에는, 마찰 클러치 기구를 사용하는 경우와 비교하여, 전환 과도의 상태 시에 슬립 상태가 아니라 제2 모드로 이행하는 점에 차이가 있다.
도 16에 나타내는 바와 같이 공선도 (1)은 제3 모드의 상태, 즉, 제1 클러치 기구(CL1)가 걸림 결합하고, 제2 클러치 기구(CL2)가 해방된 상태이다. 이 상태는, 출력 부재(16)의 회전수가 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수보다도 높은 회전수로 되어 있다. 제1 모터(12)는 부회전으로 부토크를 출력하고 있다. 즉, 공선도 (1)에 있어서의 차량의 주행 상태는, 예를 들어 액셀러레이터 페달을 답입하고 있는(파워 온) 상태, 예를 들어 오르막 또는 평탄로에서 가속 주행을 하고 있는 상태(요구 구동력이 큰 고부하 상태)이다. 이 상태로부터 액셀러레이터 페달이 추가로 소정량 이상 답입되고, 예를 들어 차속과 액셀러레이터 페달의 답입량에 따른 액셀러레이터 개방도를 파라미터로 하는 변속맵을 사용하여, 차량의 동작점(차속과 액셀러레이터 개방도에 의해 결정되는 점)이 다운 시프트선을 가로지름으로써 다운 시프트가 요구된다.
공선도 (2)에서는, 다운 시프트 요구에 따라서, 엔진(11)의 출력축(41)과 출력 부재(16)의 회전 수차가 소정 범위가 될 때까지, 제1 모터(12)의 회전수가 제어된다. 즉, 제1 모터(12)가 부회전으로부터 정회전으로 전환되고, 또한 제1 모터(12)의 회전수를 올려가는 제어가 실행된다.
공선도 (3)에서는, 엔진(11)의 출력축(41)과 출력 부재(16)의 회전 수차가 소정 범위에 들어간 시점에서, 해방측의 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합의 상태로 전환한다. 이 때, 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)의 양쪽이 걸림 결합의 상태로, 즉, 제2 모드로 이행된다.
공선도 (4)에서는, 엔진 목표 회전수와 실제 엔진 회전수의 차회전수의 절댓값이 소정 범위에 들어간 시점에서, 걸림 결합측의 제1 클러치 기구(CL1)를 해방의 상태로 전환한다.
공선도 (5)의 동작 상태에서는, 걸림 결합측의 제1 클러치 기구(CL1)가 해방됨으로써, 구동 장치(10)에 설정되는 주행 모드가 제1 모드로 설정된다. 이에 의해, 제1 모터(12)의 출력 토크가 부토크로부터 정토크로 반전되어 제1 모터(12)가 모터로서 기능된다.
공선도 (6)에서는, 제1 모터(12)의 회전수를 내려, 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수를 올리는 제어를 실행한다. 이 상태에서는, 주행 저항(하향의 토크)에 대하여, 제2 모터(13)가 출력하는 정토크(상향의 토크)와, 엔진(11)이 출력하는 구동 토크(상향의 토크)를 합산한 구동 토크로 대항한다. 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수와 제2 모터(13)의 로터(49)의 회전수를 올리는 제어에 의해 출력 부재(16)의 회전수가 상승한다.
도 17은, 도 16에 나타낸 주행 모드의 천이에 대응하는 제1 모터(12), 엔진(11) 및 출력 부재(16)의 회전수의 변화의 일례를 나타내는 설명도이다. 도 17에 나타내는 (1) 내지 (6)은 도 16에 나타낸 공선도의 번호에 대응하고 있다. 부호 68은 제1 모터(12)의 회전수, 부호 69는 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수, 부호 70은 출력 부재(16)의 회전수를 각각 나타낸다.
도 17에 나타내는 바와 같이 제1 모터(12)의 로터(43) 및 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수(68, 69)는, 주행 모드가 제3 모드로부터 제2 모드로 천이하기 전에, 출력 부재(16)의 회전수에 가까워지도록 제어된다. 그리고, 출력 부재(16)와 엔진(11)의 출력축(41)의 회전 수차가 소정의 범위에 들어갔을 때, 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합시키고, 그 후, 제1 클러치 기구(CL1)를 해방한다. 이렇게 도그 클러치의 경우에는, 입력측 회전 부재와 출력측 회전 부재의 회전 수차가 소정의 범위에 들어가지 않으면, 걸림 결합 시 또는 해방 시에, 클러치 톱니가 변형되거나, 변동 쇼크가 구동 토크에 발생하는 경우가 있다. 즉, 맞물림식 클러치 기구를 사용하는 경우에는, 도 11 및 도 12에 나타낸 마찰 클러치 기구를 사용하는 경우에 비해, 슬립 제어를 행할 수 없기 때문에, 걸림 결합측의 클러치 기구와 해방측의 클러치 기구의 전환을 병행하여 행할 수 없다. 이 때문에, 해방측의 클러치 기구와 걸림 결합측의 클러치 기구의 순서대로, 걸림 결합 상태를 전환하기 때문에, 모드 전환 제어에 시간이 걸린다. 그러나, 맞물림식 클러치 기구를 사용하는 경우에는, 마찰 클러치 기구를 사용하는 경우에 비해, 클러치 기구의 구성을 간소하게 할 수 있다.
도 18은, 도 16에 나타낸 제3 모드로부터 제1 모드로 전환할 때의 HV_ECU(22)의 제어 수순의 일례를 나타낸다. 도 18에 나타내는 동작 수순은, 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)가 맞물림식 클러치 기구, 예를 들어 도그 클러치인 경우의 동작 수순이다. 또한, 도 18에 나타내는 흐름도는 소정 시간마다 반복 실행된다.
도 18에 나타내는 바와 같이 스텝 S20에서, 차속, 액셀러레이터 개방도 및 현재의 주행 모드 등의 정보를 수집하고, 스텝 S21로 이행한다.
스텝 S21에서, 액셀러레이터 개방도와 차속에 기초하여 목표 엔진 동작점(엔진 목표 회전수 Ne_trg 및 목표 엔진 토크)을 결정한다. 그 후, 스텝 S22로 이행한다.
스텝 S22에서, 엔진 목표 회전수 Ne_trg가 출력 부재(16)의 회전수 Nr2를 초과하는지 여부를 판단한다. 엔진 목표 회전수 Ne_trg가 출력 부재(16)의 회전수 Nr2를 초과하는 경우("예"측의 경우)에는, 다운 시프트 제어를 실행하기 위해 스텝 S23으로 이행하고, 그렇지 않은 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S24로 이행한다.
스텝 S23에서, 출력 부재(16)의 회전수 Nr2가 제5 역치 ΔNth5 이상인지 여부를 판정한다. 제5 역치 ΔNth5는, 예를 들어 출력 부재(16)의 회전수 Nr2가 엔진(11)의 아이들링 회전수 이상인지 여부를 판단하기 위한 역치이며, 차종 등에 따른 값이 미리 정해져 있다. 회전수 Nr2가 제5 역치 ΔNth5 이상인 경우("예"측의 경우)에는 스텝 S25로 이행하고, 그렇지 않은 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S20으로 복귀된다.
스텝 S25에서, 도그 클러치인 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합시키기 위해서, 엔진 회전수 Ne와 출력 부재(16)의 회전수 Nr2의 차회전수 ΔN이 제6 역치 ΔNth6을 초과하고, 또한 제7 역치 ΔNth7 미만인지, 즉, 차회전수 ΔN이 소정의 회전수 이하의 회전수인지 여부를 판단한다. 차회전수 ΔN이 제6 역치 ΔNth6을 초과하고, 또한 제7 역치 ΔNth7 미만인 경우("예"측의 경우)에는 스텝 S26으로 이행하고, 그렇지 않은 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S20으로 복귀된다. 즉, 차회전수 ΔN이 제6 역치 ΔNth6을 초과하고, 또한 제7 역치 ΔNth7 미만인 경우에는, 도 16에 나타낸 공선도 (2)의 동작 상태에 상당한다.
스텝 S26에서, 변속 전에 해방되어 있는 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합의 상태로 전환하는 제어를 실행하고, 그 후 스텝 S27로 이행한다. 스텝 S26의 동작 상태는, 도 16에 나타낸 공선도 (3)의 동작 상태에 상당한다.
스텝 S27에서, 제2 클러치 기구(CL2)의 걸림 결합이 완료되었는지 여부를 판단한다. 이 판단은, 예를 들어 제2 클러치 기구(CL2)를 구성하는 입력측 회전 부재의 회전수와 출력측 회전 부재의 회전수의 차회전수가 소정의 회전수 이하의 회전수인지 여부로 판단한다. 제2 클러치 기구(CL2)의 걸림 결합이 완료되었다고 판단한 경우("예"측의 경우)에는 스텝 S28로 이행하고, 그렇지 않은 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S26으로 복귀되어 걸림 결합 제어를 계속한다.
스텝 S28에서, 엔진 목표 회전수 Ne_trg와 엔진 회전수 Ne의 차회전수 ΔNe의 절댓값이 제8 역치 Nth8 이하인지 여부를 판단한다. 차회전수 ΔNe의 절댓값이 제8 역치 Nth8 이하인 경우("예"측의 경우)에는 스텝 S29로 이행하고, 그렇지 않은 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S30으로 이행한다.
스텝 S29에서 제2 모드를 유지한다. 즉, 스텝 S29로 이행하는 것은, 엔진 목표 회전수 Ne_trg와 엔진 회전수 Ne의 차회전수가 적은 경우이기 때문에, 엔진 회전수 Ne을 증감시킬 필요가 없는 상태이다. 따라서, 이 상태에서는, 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합한 그대로의 상태, 즉, 제2 모드의 상태를 유지한다.
한편, 스텝 S30에서, 변속 전에 걸림 결합되어 있는 제1 클러치 기구(CL1)를 해방의 상태로 전환하는 제어를 실행한다. 즉, 스텝 S30으로 이행하는 것은, 엔진 목표 회전수 Ne_trg와 엔진 회전수 Ne의 차회전수가 큰 경우이기 때문에, 엔진 회전수 Ne을 증감시킬 필요가 있다. 따라서, 제1 클러치 기구(CL1)가 해방의 상태로 전환됨으로써 제1 모드로 이행한다.
스텝 S31에서, 제1 클러치 기구(CL1)의 해방이 완료되었는지 여부를 판단한다. 이 판정은, 예를 들어 제1 클러치 기구(CL1)를 구성하는 입력측 회전 부재의 회전수와 출력측 회전 부재의 회전수의 차회전수가 소정의 회전수 이하의 회전수인지 여부로 판단한다. 제1 클러치 기구(CL1)의 해방이 완료된 경우("예"측의 경우)에는 스텝 S32로 이행하고, 그렇지 않은 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S30으로 복귀되어 해방 제어를 계속한다.
스텝 S32에서, 제1 클러치 기구(CL1)의 해방 상태로의 전환이 완료된 것에 응답하여 제1 모드로 이행되었다고 판단한다.
한편, 스텝 S22에서, 엔진 목표 회전수 Ne_trg가 출력 부재(16)의 회전수 Nr2 미만이라고 판단한 경우에는, 스텝 S24로 이행한다.
스텝 S24에서, 엔진(11)의 운전 정지와 재시동을 반복하는 운전인 엔진 간헐 운전을 실시 가능한지 여부를 판단한다. 이 판단은, 예를 들어 차량의 주행 상태 및 배터리(33)의 상태에 기초하여 행해진다. 차량의 주행 상태는, 예를 들어 배기 정화 촉매의 열화 상태를 포함한다. 엔진 간헐 운전을 실시 가능하다고 판단한 경우("예"측의 경우)에는 EV 주행, 예를 들어 제5 모드를 실행하는 수순인 스텝 S33으로 이행한다. 그렇지 않은 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S32로 이행하여 제3 모드를 유지한다.
스텝 S33에서, EV 주행으로 이행하기 위해서, 엔진(11)의 운전을 정지하는 제어를 실행하고, 그 후 브레이크 기구(BK)를 걸림 결합시키는 제어를 실행한다. 그 후, 스텝 S34로 이행한다. 스텝 S34에서, 도 3에 도시한 제5 모드로의 이행이 완료된 취지의 신호를 출력한다.
또한, 도 18에 나타낸 흐름도에서는, 엔진 회전수 Ne와 출력 부재(16)의 회전수 Nr2의 차회전수가 소정의 회전수 이하의 회전수(동기 회전수)일 때, 변속 전에 해방되어 있는 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합하고, 그 후에 변속 전에 걸림 결합되어 있는 제2 클러치 기구(CL2)를 해방하고 있지만, 본 발명에서는 이에 한정되지 않고, 예를 들어 동기 회전수일 때에 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합하고, 이것과 병행하여 제2 클러치 기구(CL2)를 해방해도 된다.
또한, 엔진 회전수 Ne와 출력 부재(16)의 회전수 Nr2의 차회전수가 소정의 회전수 이하의 회전수일 때, 걸림 결합 또는 해방을 향해 가압하는 가압 부재를 구비함으로써 자동으로 걸림 결합 또는 해방하는 타입의 맞물림식 클러치 기구를 사용하는 경우에는, 스텝 S25에서 엔진 회전수 Ne와 출력 부재(16)의 회전수 Nr2의 차회전수 ΔN이 소정의 회전수 이하의 회전수인지 여부를 판단하는 판단 처리를 생략해도 된다.
도 19는, 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)에 맞물림식 클러치 기구를 사용했을 때에 제1 모드로부터 제3 모드로 전환할 때의 동작 상태를 나타내는 공선도의 천이를 나타낸다. 제1 모드로부터 제3 모드로 전환될 때에는, 도 19에 나타내는 공선도 상으로부터 공선도 (1), 공선도 (2), 공선도 (3), 공선도 (4), 공선도 (5) 및 공선도 (6)의 순서대로 동작 상태가 천이된다. 도 19에 나타내는 동작 상태의 천이는, 도 16에 나타낸 제3 모드로부터 제1 모드로의 전환 시의 동작 상태의 천이와 비교하여, 공선도의 순서가 반대로 되어 있다.
즉, 도 19에 나타내는 바와 같이 공선도 (1)은, 제1 모드의 상태, 즉, 제1 클러치 기구(CL1)가 해방되고, 제2 클러치 기구(CL2)가 걸림 결합된 상태이다. 이 상태는, 출력 부재(16)의 회전수가 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수보다도 높은 회전수로 되어 있다. 제1 모터(12)는 정회전으로 정토크를 출력하여 모터로서 기능하고 있다. 즉, 공선도 (1)에서의 주행 상태는, 예를 들어 차량이 정지 상태로부터 전진 주행을 개시한 상태, 즉, 액셀러레이터 페달을 답입하고 있는(파워 온) 상태이다. 이 상태에서, 예를 들어 차속과 액셀러레이터 개방도를 파라미터로 하는 변속맵을 사용하고, 차량의 동작점이 업시프트선을 가로지름으로써 업시프트가 요구된다.
공선도 (2)에서는, 업시프트 요구에 따라서, 엔진(11)의 출력축(41)과 출력 부재(16)의 회전 수차가 소정 범위로 될 때까지, 제1 모터(12)의 회전수를 올려가는 제어가 실행된다.
공선도 (3)에서는, 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수와 출력 부재(16)의 회전수의 차회전수가 소정의 회전수 이하의 회전수가 된다. 이 시점에서 해방측의 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합의 상태로 전환한다.
공선도 (4)에서는, 엔진 목표 회전수와 실제 엔진 회전수의 차회전수의 절댓값이 소정 범위에 들어가는 것을 검출함으로써, 걸림 결합측의 제2 클러치 기구(CL2)를 해방의 상태로 전환한다.
공선도 (5)의 동작 상태에서는, 걸림 결합측의 제2 클러치 기구(CL2)가 해방됨으로써, 구동 장치(10)에 설정되는 주행 모드가 제3 모드로 설정된다. 이에 의해, 제1 모터(12)를 정토크로부터 부토크로 반전되어 제1 모터(12)가 회생으로 해서 기능된다.
공선도 (6)에서는, 제1 모터(12)의 회전수를 내려, 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수를 내리는 제어를 실행한다. 이 상태에서는, 주행 저항(하향의 토크)에 대하여, 제2 모터(13)가 출력하는 정토크(상향의 토크)와, 엔진(11)이 출력하는 구동 토크(상향의 토크)을 합산한 구동 토크로 대항한다.
도 20은, 도 19에 나타낸 주행 모드의 천이에 대응하는 제1 모터(12), 엔진(11) 및 출력 부재(16)의 회전수의 변화를 나타내는 설명도이다. 도 20에 나타내는 (1) 내지 (6)은 도 19에 나타낸 공선도의 번호에 대응하고 있다. 부호 68은 제1 모터(12)의 회전수, 부호 69는 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수, 부호 70은 출력 부재(16)의 회전수를 각각 나타낸다.
도 20에 나타내는 바와 같이 제1 모터(12)의 로터(43) 및 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수(68, 69)는, 주행 모드가 제1 모드로부터 제2 모드로 천이하기 전에, 출력 부재(16)의 회전수에 가까워지도록 제어된다. 그리고, 출력 부재(16)의 회전수와 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수의 차회전수가 소정의 회전수 이하의 회전수가 되었을 때, 즉, 복합 유성 기어 기구(17)의 변속비가 「1」 부근이 되었을 때, 해방측의 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합의 상태로 전환하고, 그 후, 걸림 결합측의 제2 클러치 기구(CL2)를 해방의 상태로 전환한다.
도 21은, 도 19에 나타낸 제1 모드로부터 제3 모드로 전환할 때의 HV_ECU(22)의 제어 수순의 일례를 나타낸다. 도 21에 나타내는 동작 수순은, 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)가 맞물림식 클러치 기구, 예를 들어 도그 클러치인 경우의 동작 수순이다. 또한, 도 18에 나타내는 흐름도는 소정 시간마다 반복 실행된다. 도 21에 나타내는 동작 수순은, 도 18에 나타낸 동작 수순과 비교하여, 제1 클러치 기구(CL1)와 제2 클러치 기구(CL2)의 걸림 결합 동작 및 해방 동작이 반대로 되어 있을 뿐이므로 여기에서는 간략하여 설명한다.
도 21에 나타내는 바와 같이 스텝 S35에서, 차속, 액셀러레이터 개방도 및 현재의 주행 모드 등의 정보를 수집하여 스텝 S36으로 이행한다. 스텝 S36에서, 액셀러레이터 개방도와 차속에 기초하여 목표 엔진 동작점을 결정하고, 그 후 스텝 S37로 이행한다.
스텝 S37에서, 엔진 목표 회전수 Ne_trg가 출력 부재(16)의 회전수 Nr2 미만인지 여부를 판단한다. 엔진 목표 회전수 Ne_trg가 출력 부재(16)의 회전수 Nr2 미만인 경우("예"측의 경우)에는 스텝 S38로 이행하고, 그렇지 않은 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S39로 이행한다.
스텝 S38에서, 출력 부재(16)의 회전수 Nr2가 제9 역치 ΔNth9 이상인지 여부를 판정한다. 제9 역치 ΔNth9는, 예를 들어 출력 부재(16)의 회전수 Nr2가, 예를 들어 엔진(11)의 아이들링 회전수 이상인지 여부를 판단하기 위한 역치이며, 차종 등에 따른 값이 미리 정해져 있다. 회전수 Nr2가 제9 역치 ΔNth9 이상인 경우("예"측의 경우)에는 스텝 S40으로 이행하고, 그렇지 않은 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S35로 복귀된다. 또한, 제9 역치 ΔNth9는, 도 18에 나타낸 제5 역치 ΔNth5와 동일한 값으로 해도 된다.
스텝 S40에서, 도그 클러치인 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합시키기 위해서, 엔진 회전수 Ne와 출력 부재(16)의 회전수 Nr2의 차회전수 ΔN이 제10 역치 ΔNth10을 초과하고, 또한 제11 역치 ΔNth11 미만인지, 즉, 차회전수 ΔN이 소정의 회전수 이하의 회전수인지 여부를 판단한다. 차회전수 ΔN이 제10 역치 ΔNth10을 초과하고, 또한 제11 역치 ΔNth11 미만인 경우("예"측의 경우)에는 스텝 S41로 이행하고, 그렇지 않은 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S35로 복귀된다. 즉, 차회전수 ΔN이 제10 역치 ΔNth10을 초과하고, 또한 제11 역치 ΔNth11 미만인 경우에는, 도 19에 나타낸 공선도 (2)의 동작 상태에 상당한다. 또한, 제10 역치 ΔNth10 및 제11 역치 ΔNth11은, 도 18에 나타낸 제6 역치 ΔNth6 및 제7 역치 ΔNth7과 동일한 값으로 해도 된다.
스텝 S41에서, 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합의 상태로 전환하는 제어를 실행하고, 스텝 S42로 이행한다. 스텝 S41의 동작 상태는, 도 19에 나타낸 공선도 (3)의 동작 상태에 상당한다. 스텝 S42에서, 제1 클러치 기구(CL1)의 걸림 결합 상태로의 전환이 완료되었는지 여부를 판단한다. 제1 클러치 기구(CL1)의 걸림 결합 상태로의 전환이 완료되었다고 판단한 경우("예"측의 경우)에는 스텝 S43으로 이행하고, 그렇지 않은 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S41로 복귀되어 걸림 결합의 상태로의 전환 제어를 계속한다.
스텝 S43에서, 엔진 목표 회전수 Ne_trg와 엔진 회전수 Ne의 차회전수 ΔNe의 절댓값이 제12 역치 Nth12 이하인지 여부를 판단한다. 차회전수 ΔNe의 절댓값이 제12 역치 Nth12 이하인 경우("예"측의 경우)에는 스텝 S44로 이행하고, 그렇지 않은 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S45로 이행한다. 또한, 제11 역치 ΔNth11은, 도 18에 나타낸 제8 역치 Nth8과 동일한 값으로 해도 된다. 스텝 S44에서, 제2 모드를 유지한다. 한편, 스텝 S45로 이행하면, 제2 클러치 기구(CL2)를 해방의 상태로 전환하는 제어를 실행하고, 그 후 스텝 S46으로 이행한다.
스텝 S46에서, 제2 클러치 기구(CL2)의 해방 상태로의 전환이 완료되었는지 여부를 판단한다. 제2 클러치 기구(CL2)의 해방 상태로의 전환이 완료되었다고 판단한 경우("예"측의 경우)에는 스텝 S47로 이행하고, 그렇지 않은 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S45로 복귀되어 해방의 상태로의 전환 제어를 계속한다. 스텝 S47에서, 제2 클러치 기구(CL2)의 해방 상태로의 전환이 완료된 것에 응답하여 제3 모드로 이행한 취지의 신호를 출력한다.
한편, 스텝 S37에서, 엔진 목표 회전수 Ne_trg가 출력 부재(16)의 회전수 Nr2를 초과한다고 판단한 경우에는 스텝 S39로 이행한다. 스텝 S39에서, 엔진 간헐 운전을 실시 가능한지 여부를 판단한다. 엔진 간헐 운전을 실시 가능하다고 판단한 경우("예"측의 경우)에는 스텝 S48로 이행한다. 그렇지 않은 경우("아니오"측의 경우)에는 스텝 S49로 이행하여 제1 모드를 유지한다.
스텝 S48에서, EV 주행으로 이행하기 위해서, 엔진(11)의 운전을 정지하는 제어를 실행하고, 그 후 브레이크 기구(BK)를 걸림 결합시키는 제어를 실행한다. 그 후, 스텝 S50으로 이행한다. 스텝 S50에서, 도 3에 도시한 제4 모드로의 이행이 완료된 취지의 신호를 출력한다.
[제2 실시 형태]
도 22는, 도 1에 나타내는 구동 장치(10)의 다른 실시 형태인 구동 장치(10B)가 설정되는 제1 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 22에 나타내는 공선도에 있어서의 제1축(14A)은, 엔진(11)의 출력축(41)이 연결된 제1 캐리어(C1)를 나타낸다. 제2축(14B)은, 제1 모터(12)의 로터(43)가 연결된 제1 선 기어(S1)를 나타낸다. 제3축(14C)은 제1 링 기어(R1)를 나타낸다. 제4축(15A)은 출력 부재(OUT)(16)에 연결된 제2 선 기어(S2)를 나타낸다. 제5축(15B)은, 제1 링 기어(R1)가 연결된 제2 링 기어(R2)를 나타낸다. 제6축(15C)은 제2 캐리어(C2)를 나타낸다.
도 22에 나타내는 구동 장치(10B)는, 도 2에 도시한 구동 장치(10A)와 비교하면, 제2 유성 기어 기구(15)의 제2 선 기어(S2)가 제4 회전 요소(28)에, 제2 링 기어(R2)가 제5 회전 요소(29)에 각각 상당하는 점에서 상이하다. 나머지 제2 캐리어(C2)는 제6 회전 요소(30)에 상당한다. 제1 유성 기어 기구(14)는, 제1 캐리어(C1)가 제1 회전 요소(25)에, 제1 선 기어(S1)가 제2 회전 요소(26)에, 그리고 제1 링 기어(R1)가 제3 회전 요소(27)에 상당한다. 또한, 도 22에 나타내는 구동 장치(10B)의 공선도는, 종축의 배치가 도 2에 도시한 구동 장치(10A)의 공선도와 동일하거나 또는 동등하므로, 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.
제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 선 기어(S2)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 연결한다. 이 실시 형태에 있어서의 제1 클러치 기구(CL1)는, 제4 회전 요소(28)와 제5 회전 요소(29)를 선택적으로 연결하는 제1 걸림 결합 기구의 일례이다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제1 캐리어(C1)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 브레이크 기구(BK)는, 제1 캐리어(C1)(또는 입력축(42))와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다.
도 22에 나타내는 구동 장치(10B)가 설정되는 제1 모드는, 제1 클러치 기구(CL1) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 또한 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 제1 모드의 동작 상태는, 도 4에 도시한 제1 모드의 동작 상태의 작용과 동일하거나 또는 동등하기 때문에 여기서의 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 22에 나타낸 구동 장치(10B)는, 제1 모드가 설정되는 것 이외에도, 도 5 내지 도 8에 나타낸 제2 모드 내지 제5 모드의 각 모드와 동일하거나 또는 동등한 모드가 설정 가능하다.
[제3 실시 형태]
도 23은, 도 1에 나타내는 구동 장치(10)의 다른 실시 형태인 구동 장치(10C)가 설정되는 제1 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 23에 나타내는 구동 장치(10C)의 공선도는, 종축(14A 내지 14C, 15A 내지 15C)의 배치가 도 2에 도시한 구동 장치(10A)의 공선도와 동일하거나 또는 동등하다. 구동 장치(10C)는, 도 2에 도시한 구동 장치(10A)의 공선도와 비교하여 제2축(14B)이 제1 링 기어(R1)를, 제3축(14C)이 제1 선 기어(S1)를 나타내는 점에 차이가 있다. 나머지 제4축(15A)은 제2 링 기어(R2)를, 제5축(15B)이 제2 선 기어(S2)를, 제1축(14A)은 제1 캐리어(C1)를, 그리고 제6축(15C)은 제2 캐리어(C2)를 나타낸다.
즉, 도 23에 나타내는 구동 장치(10C)는, 도 2에 도시한 구동 장치(10A)와 비교하면 제1 링 기어(R1)가 제2 회전 요소(26)에, 제1 선 기어(S1)가 제3 회전 요소(27)에 상당하는 점에서 상이하다. 나머지 제1 캐리어(C1)는 제1 회전 요소(25)에, 제2 링 기어(R2)가 제4 회전 요소(28)에, 제2 선 기어(S2)가 제5 회전 요소(29)에, 그리고 제2 캐리어(C2)가 제6 회전 요소(30)에 상당한다.
제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제1 캐리어(C1)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 브레이크 기구(BK)는, 제1 캐리어(C1)(또는 입력축(42))와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다.
도 23에 나타내는 바와 같이 구동 장치(10C)가 설정되는 제1 모드는, 제1 클러치 기구(CL1) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 또한 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 제1 모드의 동작 상태는, 도 4에 도시한 제1 모드의 동작 상태와 동일하거나 또는 동등하기 때문에 여기서의 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 23에 나타낸 구동 장치(10C)는, 제1 모드가 설정되는 것 이외에도, 도 5 내지 도 8에 나타낸 제2 모드 내지 제5 모드의 각 모드와 동일하거나 또는 동등한 모드가 설정 가능하다.
[제4 실시 형태]
도 24는, 도 1에 나타내는 구동 장치(10)의 다른 실시 형태인 구동 장치(10D)가 설정되는 제1 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 24에 나타내는 구동 장치(10D)의 공선도는, 종축(14A 내지 14C, 15A 내지 15C)의 배치가 도 2에 도시한 구동 장치(10A)의 공선도와 동일하거나 또는 동등하다. 구동 장치(10D)는, 도 2에 도시한 구동 장치(10A)의 공선도와 비교하여 제2축(14B)이 제1 링 기어(R1)를, 제3축(14C)이 제1 선 기어(S1)를, 제4축(15A)이 제2 선 기어(S2)를, 그리고 제5축(15B)이 제2 링 기어(R2)를 나타내는 점에 차이가 있다. 나머지 제1축(14A)은 제1 캐리어(C1)를, 그리고 제6축(15C)은 제2 캐리어(C2)를 나타낸다.
즉, 도 24에 나타내는 구동 장치(10D)는, 도 2에 도시한 구동 장치(10A)와 비교하면 제1 링 기어(R1)가 제2 회전 요소(26)에, 제1 선 기어(S1)가 제3 회전 요소(27)에, 제2 링 기어(R2)가 제4 회전 요소(28)에, 그리고 제2 선 기어(S2)가 제5 회전 요소(29)에 상당하는 점에서 상이하다. 나머지 제1 캐리어(C1)는 제1 회전 요소(25)에, 그리고 제2 캐리어(C2)가 제6 회전 요소(30)에 상당한다.
제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 선 기어(S2)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제1 캐리어(C1)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 브레이크 기구(BK)는, 제1 캐리어(C1)(또는 입력축(42))와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다.
도 24에 나타내는 바와 같이 구동 장치(10D)가 설정되는 제1 모드는, 제1 클러치 기구(CL1) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 또한 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 제1 모드의 동작 상태는, 도 4에 도시한 제1 모드의 동작 상태의 작용과 동일하거나 또는 동등하기 때문에 여기서의 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 24에 나타낸 구동 장치(10D)는, 제1 모드가 설정되는 것 이외에도, 도 5 내지 도 8에 나타낸 제2 모드 내지 제5 모드의 각 모드와 동일하거나 또는 동등한 모드가 설정 가능하다.
[제5 실시 형태]
도 25는, 도 1에 나타내는 구동 장치(10)의 다른 실시 형태인 구동 장치(10E)가 설정되는 제1 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 25에 나타내는 구동 장치(10E)의 공선도는, 동 도에서 가장 좌측에 있는 제2축(14B)과 그 우측 방향에 있는 제1축(14A) 사이에 제3축(14C)이 배치되어 있고, 제3축(14C)에 제5축(15B)을, 또한 제1축(14A)에 제6축(15C)을 각각 겹치고, 제1축(14A)의 우측 방향에 제4축(15A)를 배치한 구성이다. 구동 장치(10E)는, 제1축(14A)이 제1 링 기어(R1)를, 제2축(14B)이 제1 선 기어(S1)를, 제3축(14C)이 제1 캐리어(C1)를, 제4축(15A)이 제2 링 기어(R2)를, 제5축(15B)이 제2 선 기어(S2)를, 그리고 제6축(15C)이 제2 캐리어(C2)를 나타낸다.
즉, 도 25에 나타내는 구동 장치(10E)는, 제1 링 기어(R1)가 제1 회전 요소(25)에, 제1 선 기어(S1)가 제2 회전 요소(26)에, 제1 캐리어(C1)가 제3 회전 요소(27)에, 제2 링 기어(R2)가 제4 회전 요소(28)에, 그리고 제2 선 기어(S2)가 제5 회전 요소(29)에, 그리고 제2 캐리어(C2)가 제6 회전 요소(30)에 상당한다.
제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 선 기어(S2)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 이 실시 형태에 있어서의 제1 클러치 기구(CL1)는, 제5 회전 요소(29)과 제6 회전 요소(30)를 선택적으로 연결하는 제1 걸림 결합 기구의 일례이다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제1 링 기어(R1)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 브레이크 기구(BK)는, 제1 링 기어(R1)(또는 입력축(42))와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다.
도 25에 나타내는 바와 같이 구동 장치(10E)가 설정되는 제1 모드는, 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 또한 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합함으로써 설정된다.
도 26은, 도 25에 나타낸 구동 장치(10E)가 설정되는 주행 모드의 일례를 나타낸다. 도 26에 나타내는 바와 같이 구동 장치(10E)가 설정되는 주행 모드는, 도 3에서 설명한 것과 동일하거나 또는 동등하게 제1 모드로부터 제5 모드를 포함한다. 또한, 도 26에 나타내는 바와 같이 제1 모드로부터 제5 모드의 각 모드를 설정하기 위한 각 클러치 기구(CL1, CL2)의 걸림 결합 상태는, 도 3에 도시한 상태를 교체한 것이 된다. 즉, 도 26에 나타내는 주행 모드의 걸림 결합 상태는, 도 3에 도시한 제1 클러치 기구(CL1)의 걸림 결합을 해방으로, 또한 해방을 걸림 결합으로 교체하고, 또한 제2 클러치 기구(CL2)의 걸림 결합을 해방으로, 또한 해방을 걸림 결합으로 교체하게 된다.
제1 모드의 동작 상태는, 제1 클러치 기구(CL1)가 걸림 결합됨으로써 제2 유성 기어 기구(15)의 전체가 일체로 회전한다. 제2 선 기어(S2)는 제1 캐리어(C1)와 일체로 회전한다. 제1 유성 기어 기구(14)를 나타내는 선은, 제1 캐리어(C1)가 출력 요소가 되고, 엔진(11)이 출력한 구동력이 입력되는 제1 링 기어(R1)가 입력 요소가 되며, 제1 선 기어(S1)가 반력 요소가 된다. 제1 모터(12)는, 제1 선 기어(S1)에 반력 토크가 입력되도록 제어된다. 이 제1 모드는, 출력 부재(16)의 회전수가 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수보다도 낮기 때문에, 로(언더 드라이브) 모드의 변속단이 설정된다.
도 27은, 도 25에 나타낸 구동 장치(10E)가 설정되는 제2 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 27에 나타내는 바와 같이 구동 장치(10E)가 설정되는 제2 모드는, 제1 클러치 기구(CL1) 및 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합하고, 브레이크 기구(BK)를 해방함으로써 설정된다. 또한, 제2 모드의 동작 상태는, 도 5에 도시한 제2 모드의 동작 상태의 작용과 실질적으로 동일하거나 또는 동등하기 때문에 여기서의 상세한 설명을 생략한다.
도 28은, 도 25에 나타낸 구동 장치(10E)가 설정되는 제3 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 28에 나타내는 바와 같이 구동 장치(10E)가 설정되는 제3 모드는, 제1 클러치 기구(CL1) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 도 28에 나타내는 제3 모드는, 도 6에서 설명한 제3 모드와 동일하거나 또는 동등하게, 엔진(11)이 출력한 구동력과 제2 모터(13)가 출력한 구동력을 합산한 구동력을 사용하여 주행하는 HV 모드이다. 제1 유성 기어 기구(14)와 제2 유성 기어 기구(15) 사이에서는, 제1 링 기어(R1)와 제2 선 기어(S2)가 접속되어 있을 뿐 아니라, 제2 클러치 기구(CL2)가 걸림 결합함으로써 제1 캐리어(C1)와 제2 캐리어(C2)가 연결된 상태가 된다. 이에 의해, 도 28은, 제1 유성 기어 기구(14)를 구성하는 3개의 회전 요소의 회전수를 나타내는 라인과 제2 유성 기어 기구(15)를 구성하는 3개의 회전 요소의 회전수를 나타내는 라인이 겹치는 공선도가 된다. 이 제3 모드는, 출력 부재(16)의 회전수가 엔진(11)의 출력축(41)의 회전수보다도 높기 때문에, 하이(오버 드라이브) 모드의 변속단이 설정된다. 또한, 도 28에 나타낸 구동 장치(10E)는, 제1 모드로부터 제3 모드가 설정될 뿐 아니라, 도 7 내지 도 8에 나타낸 제4 모드 및 제5 모드와 동일하거나 또는 동등한 모드가 설정 가능하다.
[제6 실시 형태]
도 29는, 도 1에 나타내는 구동 장치(10)의 다른 실시 형태인 구동 장치(10F)에 설정되는 제1 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 29에 나타내는 구동 장치(10F)의 공선도는, 종축(14A 내지 14C, 15A 내지 15C)의 배치가 도 25에 나타낸 구동 장치(10E)의 공선도와 동일하거나 또는 동등하다. 구동 장치(10F)는, 도 25에 나타낸 구동 장치(10E)의 공선도와 비교하여 제4축(15A)이 제2 선 기어(S2)를, 제5축(15B)이 제2 링 기어(R2)를 나타내는 점에 차이가 있다. 즉, 도 29에 나타내는 구동 장치(10F)는, 도 25에 나타낸 구동 장치(10E)와 비교하면 제2 선 기어(S2)가 제4 회전 요소(28)에, 제2 링 기어(R2)가 제5 회전 요소(29)에 상당하는 점에 차이가 있다.
구동 장치(10F)에 설정되는 주행 모드의 걸림 결합 동작은, 도 26에서 설명한 걸림 결합 동작과 동등하거나 또는 동일하기 때문에 여기에서의 상세한 설명을 생략한다. 제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제1 링 기어(R1)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 브레이크 기구(BK)는, 제1 링 기어(R1)(또는 입력축(42))와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다.
도 29에 나타내는 바와 같이 구동 장치(10F)에 설정되는 제1 모드는, 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 또한 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 제1 모드의 동작 상태는, 도 25에 나타낸 제1 모드의 동작 상태의 작용과 동일하거나 또는 동등하기 때문에 여기서의 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 29에 나타낸 구동 장치(10F)는, 제1 모드가 설정되는 것 이외에도, 도 5 내지 도 8에 나타낸 제2 모드 내지 제5 모드의 각 모드와 동일하거나 또는 동등한 모드가 설정 가능하다.
[제7 실시 형태]
도 30은, 도 1에 나타내는 구동 장치(10)의 다른 실시 형태인 구동 장치(10G)에 설정되는 제1 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 30에 나타내는 구동 장치(10G)의 공선도는, 종축(14A 내지 14C, 15A 내지 15C)의 배치가 도 25에 나타낸 구동 장치(10E)의 공선도와 동일하거나 또는 동등하다. 구동 장치(10G)는, 도 25에 나타낸 구동 장치(10E)의 공선도와 비교하여 제1축(14A)이 제1 선 기어(S1)를, 제2축(14B)이 제1 링 기어(R1)를 나타내는 점에 차이가 있다. 즉, 도 30에 나타내는 구동 장치(10G)는, 도 25에 나타낸 구동 장치(10E)와 비교하면 제1 선 기어(S1)가 제1 회전 요소(25)에, 제1 링 기어(R1)가 제2 회전 요소(26)에 상당하는 점에 차이가 있다.
구동 장치(10G)에 설정되는 주행 모드의 걸림 결합 동작은, 도 26에서 설명한 걸림 결합 동작과 동일하거나 또는 동등하므로 여기에서의 상세한 설명을 생략한다. 제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 선 기어(S2)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제1 선 기어(S1)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 브레이크 기구(BK)는, 제1 선 기어(S1)(또는 입력축(42))와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다.
도 30에 나타내는 바와 같이 구동 장치(10G)에 설정되는 제1 모드는, 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 또한 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 제1 모드의 동작 상태는, 도 25에 나타낸 제1 모드의 동작 상태의 작용과 동일하거나 또는 동등하기 때문에 여기서의 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 30에 나타낸 구동 장치(10G)는, 제1 모드가 설정되는 것 이외에도, 도 5 내지 도 8에 나타낸 제2 모드 내지 제5 모드의 각 모드와 동일하거나 또는 동등한 모드가 설정 가능하다.
[제8 실시 형태]
도 31은, 도 1에 나타내는 구동 장치(10)의 다른 실시 형태인 구동 장치(10H)에 설정되는 제1 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 31에 나타내는 구동 장치(10H)의 공선도는, 종축(14A 내지 14C, 15A 내지 15C)의 배치가 도 25에 나타낸 구동 장치(10E)의 공선도와 동일하거나 또는 동등하다. 구동 장치(10H)는, 도 25에 나타낸 구동 장치(10E)의 공선도와 비교하여 제1축(14A)이 제1 선 기어(S1)를, 제2축(14B)이 제1 링 기어(R1)를, 제4축(15A)이 제2 선 기어(S2)를, 그리고 제5축(15B)이 제2 링 기어(R2)를 나타내는 점에 차이가 있다. 즉, 도 31에 나타내는 구동 장치(10H)는, 도 25에 나타낸 구동 장치(10E)와 비교하면 제1 선 기어(S1)가 제1 회전 요소(25)에, 제1 링 기어(R1)가 제2 회전 요소(26)에, 제2 선 기어(S2)가 제5 회전 요소(29)에, 제2 링 기어(R2)가 제4 회전 요소(28)에 상당하는 점에 차이가 있다.
구동 장치(10H)에 설정되는 주행 모드의 걸림 결합 동작은, 도 26에서 설명한 걸림 결합 동작과 동일하거나 또는 동등하므로 여기에서의 상세한 설명을 생략한다. 제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제1 선 기어(S1)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 브레이크 기구(BK)는, 제1 선 기어(S1)(또는 입력축(42))와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다.
도 31에 나타내는 바와 같이 구동 장치(10H)에 설정되는 제1 모드는, 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 또한 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 제1 모드의 동작 상태는, 도 25에 나타낸 제1 모드의 동작 상태의 작용과 동일하거나 또는 동등하기 때문에 여기서의 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 31에 나타낸 구동 장치(10H)는, 제1 모드가 설정되는 것 이외에도, 도 5 내지 도 8에 나타낸 제2 모드 내지 제5 모드의 각 모드와 동일하거나 또는 동등한 모드가 설정 가능하다.
도 32는, 본 발명의 다른 실시 형태 구동 장치(82)를 개념적으로 나타낸다. 도 32에 나타내는 바와 같이 구동 장치(82)는, 도 1에 도시한 구동 장치(10)와 비교하여, 제2 클러치 기구(CL2)가 제2 회전 요소(26)와 제6 회전 요소(30)를 선택적으로 연결하는 점에 차이가 있다. 또한, 도 32에서는, 도 1에 도시한 구동 장치(10)에서 설명한 부재와 동일하거나 또는 동등한 부재에 동일한 부호를 부여하며 여기에서의 상세한 설명을 생략한다.
[제9 실시 형태]
도 33은, 도 32에 나타내는 구동 장치(82)를 보다 구체화한 일례인 구동 장치(82A)에 설정되는 제1 모드를 나타낸다. 도 33에 나타내는 구동 장치(82A)는, 제1 캐리어(C1)가 제1 회전 요소(25)에, 제1 선 기어(S1)가 제2 회전 요소(26)에, 제1 링 기어(R1)가 제3 회전 요소(27)에 상당한다. 제2 유성 기어 기구(15)는, 제2 캐리어(C2)가 제4 회전 요소(28)에, 제2 선 기어(S2)가 제5 회전 요소(29)에, 그리고 제2 링 기어(R2)가 제6 회전 요소(30)에 상당한다. 구동 장치(82A)는, 공선도 상에서, 제1 선 기어(S1)를 나타내는 제2축(14B), 제2 캐리어(C2)를 나타내는 제4축(15A), 제1 캐리어(C1)를 나타내는 제1축(14A), 및 제1 링 기어(R1)를 나타내는 제3축(14C) 또는 제2 선 기어(S2)를 나타내는 제5축(15B)의 순으로 나열되도록 구성되어 있다.
구동 장치(82A)에 설정되는 주행 모드는, 예를 들어 도 3에 도시한 제1 모드 내지 제5 모드와 동일하거나 또는 동등하며, 또한 제1 모드로부터 제5 모드를 설정하는 제1 클러치 기구(CL1), 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)의 걸림 결합 작동도 도 3에 도시한 것과 동일하거나 또는 동등하기 때문에 여기서의 상세한 설명을 생략한다.
제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제1 선 기어(S1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 연결한다. 브레이크 기구(BK)는, 제1 캐리어(C1)(또는 입력축(42))와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다. 도 33에 나타내는 제1 모드의 동작 상태는, 도 4에 도시한 제1 모드와 실질적으로 동일하거나 또는 동등하다. 즉, 구동 장치(82A)에 설정되는 제1 모드는, 제1 클러치 기구(CL1)를 해방하고, 또한 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합하고, 또한 브레이크 기구(BK)를 해방함으로써 설정된다. 제1 모드는, 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합함으로써 제6축(15C)이 제2축(14B)에 겹치는 공선도가 된다.
도 34는, 도 33에 나타내는 구동 장치(82A)에 설정되는 제2 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 34에 나타내는 제2 모드는, 도 5에 도시한 제2 모드와 실질적으로 동일하거나 또는 동등하므로 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.
도 35는, 도 33에 나타내는 구동 장치(82A)에 설정되는 제3 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 35에 나타내는 제3 모드는, 도 6에 나타낸 제3 모드와 실질적으로 동일하거나 또는 동등하므로 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.
도 36은, 도 33에 나타내는 구동 장치(82A)에 설정되는 제4 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 36에 나타내는 제4 모드는, 도 7에 나타낸 제4 모드와 실질적으로 동일하거나 또는 동등하므로 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.
도 37은, 도 33에 나타내는 구동 장치(82A)에 설정되는 제5 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 37에 나타내는 제4 모드는, 도 8에 나타낸 제5 모드와 실질적으로 동일하거나 또는 동등하므로 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.
[제10 실시 형태]
도 38은, 도 32에 나타내는 구동 장치(82)의 다른 실시 형태인 구동 장치(82B)에 설정되는 제1 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 38에 나타내는 구동 장치(82B)의 공선도는, 종축(14A 내지 14C, 15A 내지 15C)의 배치가 도 33에 나타낸 구동 장치(82A)의 공선도와 동일하거나 또는 동등하다. 구동 장치(82B)는, 도 33에 나타낸 구동 장치(82A)의 공선도와 비교하여 제5축(15B)이 제2 링 기어(R2)를, 제6축(15C)이 제2 선 기어(S2)를 나타내는 점에 차이가 있다. 즉, 구동 장치(82B)는, 도 33에 나타낸 구동 장치(82A)와 비교하면 제2 링 기어(R2)가 제5 회전 요소(29)에, 제2 선 기어(S2)가 제6 회전 요소(30)에 상당하는 점에 차이가 있다.
구동 장치(82B)에 설정되는 주행 모드의 걸림 결합 동작은, 도 3에 도시한 제1 클러치 기구(CL1)와 제2 클러치 기구(CL2)의 동작 상태와 동일하다. 제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 선 기어(S2)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제1 선 기어(S1)와 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 연결한다. 브레이크 기구(BK)는, 제1 캐리어(C1)(또는 입력축(42))와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다.
도 38에 나타내는 바와 같이 구동 장치(82B)에 설정되는 제1 모드는, 제1 클러치 기구(CL1) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 또한 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 도 38에 나타내는 제1 모드의 동작 상태는, 도 33에 나타낸 제1 모드의 동작 상태의 작용과 동일하거나 또는 동등하기 때문에 여기서의 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 38에 나타내는 구동 장치(82B)는, 제1 모드가 설정되는 것 이외에도, 도 34 내지 도 37에 나타낸 제2 모드 내지 제5 모드의 각 모드와 동일하거나 또는 동등한 모드가 설정 가능하다.
[제11 실시 형태]
도 39는, 도 32에 나타내는 구동 장치(82)의 다른 실시 형태인 구동 장치(82C)에 설정되는 제1 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 39에 나타내는 구동 장치(82C)의 공선도는, 종축(14A 내지 14C, 15A 내지 15C)의 배치가 도 33에 나타낸 구동 장치(82A)의 공선도와 동일하거나 또는 동등하다. 구동 장치(82C)는, 도 33에 나타낸 구동 장치(82A)의 공선도와 비교하여 제2축(14B)이 제1 링 기어(R1)를, 제3축(14C)이 제1 선 기어(S1)를, 제5축(15B)이 제2 링 기어(R2)를, 제6축(15C)이 제2 선 기어(S2)를 나타내는 점에 차이가 있다. 즉, 구동 장치(82C)는, 도 33에 나타낸 구동 장치(82A)와 비교하면 제1 링 기어(R1)가 제2 회전 요소(26)에, 제1 선 기어(S1)가 제3 회전 요소(27)에, 제2 링 기어(R2)가 제5 회전 요소(29)에, 제2 선 기어(S2)가 제6 회전 요소(30)에 상당하는 점에 차이가 있다.
구동 장치(82C)에 설정되는 주행 모드의 걸림 결합 동작은, 도 3에 도시한 제1 클러치 기구(CL1)와 제2 클러치 기구(CL2)의 동작 상태와 동일하다. 제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 선 기어(S2)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제1 링 기어(R1)와 제2 선 기어(S2)를 선택적으로 연결한다. 브레이크 기구(BK)는, 제1 캐리어(C1)(또는 입력축(42))와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다.
도 39에 나타내는 바와 같이 구동 장치(82C)에 설정되는 제1 모드는, 제1 클러치 기구(CL1) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 또한 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 도 39에 나타내는 제1 모드의 동작 상태는, 도 33에 나타낸 제1 모드의 동작 상태의 작용과 동일하거나 또는 동등하기 때문에 여기서의 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 39에 나타내는 구동 장치(82C)는, 제1 모드가 설정되는 것 이외에도, 도 34 내지 도 37에 나타낸 제2 모드 내지 제5 모드의 각 모드와 동일하거나 또는 동등한 모드가 설정 가능하다.
[제12 실시 형태]
도 40은, 도 32에 나타내는 구동 장치(82)의 다른 실시 형태인 구동 장치(82D)에 설정되는 제1 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 40에 나타내는 구동 장치(82D)의 공선도는, 종축(14A 내지 14C, 15A 내지 15C)의 배치가 도 33에 나타낸 구동 장치(82A)의 공선도와 동일하거나 또는 동등하다. 구동 장치(82D)는, 도 33에 나타낸 구동 장치(82A)의 공선도와 비교하여 제2축(14B)이 제1 링 기어(R1)를, 제3축(14C)이 제1 선 기어(S1)를 나타내는 점에 차이가 있다. 즉, 구동 장치(82D)는, 도 33에 나타낸 구동 장치(82A)와 비교하면 제1 링 기어(R1)가 제2 회전 요소(26)에, 제1 선 기어(S1)가 제3 회전 요소(27)에 상당하는 점에 차이가 있다.
구동 장치(82D)에 설정되는 주행 모드의 걸림 결합 동작은, 도 3에 도시한 제1 클러치 기구(CL1)와 제2 클러치 기구(CL2)의 동작 상태와 동일하다. 제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제1 링 기어(R1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 연결한다. 브레이크 기구(BK)는, 제1 캐리어(C1)(또는 입력축(42))와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다.
도 40에 나타내는 바와 같이 구동 장치(82D)에 설정되는 제1 모드는, 제1 클러치 기구(CL1) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 또한 제2 클러치 기구(CL2)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 도 40에 나타내는 제1 모드의 동작 상태는, 도 33에 나타낸 제1 모드의 동작 상태의 작용과 동일하거나 또는 동등하기 때문에 여기서의 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 40에 나타내는 구동 장치(82D)는, 제1 모드가 설정되는 것 이외에도, 도 34 내지 도 37에 나타낸 제2 모드 내지 제5 모드의 각 모드와 동일하거나 또는 동등한 모드가 설정 가능하다.
[제13 실시 형태]
도 41은, 도 32에 나타내는 구동 장치(82)의 다른 실시 형태인 구동 장치(82E)에 설정되는 제1 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 41에 나타내는 구동 장치(82E)의 공선도는, 동 도에서 좌측 방향에 배치된 제2축(14B)과 그 우측 방향에 배치된 제1축(14A) 사이에 제3축(14C)이 배치되며, 또한 제3축(14C)과 제5축(15B)이, 또한 제2축(14B)과 제6축(15C)이 겹쳐지고, 제4축(15A)이 제1축(14A)의 우측에 배치되어 있다. 구동 장치(82E)는, 제1축(14A)이 제1 링 기어(R1)를, 제2축(14B)이 제1 선 기어(S1)를, 제3축(14C)이 제1 캐리어(C1)를, 제4축(15A)이 제2 선 기어(S2)를, 제5축(15B)이 제2 캐리어(C2)를, 및 제6축(15C)이 제2 링 기어(R2)를 나타낸다.
구동 장치(82E)에 설정되는 주행 모드의 걸림 결합 동작은, 도 26에서 설명한 걸림 결합 동작과 동일하거나 또는 동등하므로 여기에서의 상세한 설명을 생략한다. 제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제1 선 기어(S1)와 제2 링 기어(R2)를 선택적으로 연결한다. 브레이크 기구(BK)는, 제1 링 기어(R1)(또는 입력축(42))와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다.
도 41에 나타내는 바와 같이 구동 장치(82E)에 설정되는 제1 모드는, 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 또한 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 도 41에 나타내는 제1 모드의 동작 상태는, 도 33에 나타낸 제1 모드의 동작 상태의 작용과 동일하거나 또는 동등하기 때문에 여기서의 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 41에 나타내는 구동 장치(82E)는, 제1 모드가 설정되는 것 이외에도, 도 34 내지 도 37에 나타낸 제2 모드 내지 제5 모드의 각 모드와 동일하거나 또는 동등한 모드가 설정 가능하다.
[제14 실시 형태]
도 42는, 도 32에 나타내는 구동 장치(82)의 다른 실시 형태인 구동 장치(82F)에 설정되는 제1 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 42에 나타내는 구동 장치(82F)의 공선도는, 종축(14A 내지 14C, 15A 내지 15C)의 배치가 도 40에 나타낸 구동 장치(82E)의 공선도와 동일하거나 또는 동등하므로 여기에서의 상세한 설명을 생략한다. 구동 장치(82F)는, 도 41에 나타낸 구동 장치(82E)의 공선도와 비교하여, 제4축(15A)이 제2 링 기어(R2)를, 제6축(15C)이 제2 선 기어(S2)를 나타내는 점에 차이가 있다.
구동 장치(82F)에 설정되는 주행 모드의 걸림 결합 동작은, 도 26에서 설명한 걸림 결합 동작과 동일하거나 또는 동등하므로 여기에서의 상세한 설명을 생략한다. 제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 선 기어(S2)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제2 선 기어(S2)와 제1 선 기어(S1)를 선택적으로 연결한다. 브레이크 기구(BK)는, 제1 링 기어(R1)(또는 입력축(42))와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다.
도 42에 나타내는 바와 같이 구동 장치(82F)에 설정되는 제1 모드는, 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 또한 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 도 42에 나타내는 제1 모드의 동작 상태는, 도 33에 나타낸 제1 모드의 동작 상태와 실질적으로 동일하거나 또는 동등하기 때문에 여기서의 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 42에 나타내는 구동 장치(82F)는, 제1 모드가 설정되는 것 이외에도, 도 34 내지 도 37에 나타낸 제2 모드 내지 제5 모드의 각 모드와 동일하거나 또는 동등한 모드가 설정 가능하다.
[제15 실시 형태]
도 43은, 도 32에 나타내는 구동 장치(82)의 다른 실시 형태인 구동 장치(82G)에 설정되는 제1 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 43에 나타내는 구동 장치(82G)의 공선도는, 종축(14A 내지 14C, 15A 내지 15C)의 배치가 도 41에 나타낸 구동 장치(82E)의 공선도와 동일하거나 또는 동등하므로 여기에서의 상세한 설명을 생략한다. 구동 장치(82G)는, 도 41에 나타낸 구동 장치(82E)의 공선도와 비교하여, 제1축(14A)이 제1 선 기어(S1)를, 제2축(14B)이 제1 링 기어(R1)를, 제4축(15A)이 제2 링 기어(R2)를, 제6축(15C)이 제2 선 기어(S2)를 나타내는 점에 차이가 있다.
구동 장치(82G)에 설정되는 주행 모드의 걸림 결합 동작은, 도 26에서 설명한 걸림 결합 상태와 동일하거나 또는 동등하므로 여기에서의 상세한 설명을 생략한다. 제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 선 기어(S2)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제2 선 기어(S2)와 제1 링 기어(R1)를 선택적으로 연결한다. 브레이크 기구(BK)는, 제1 선 기어(S1)(또는 입력축(42))와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다.
도 43에 나타내는 바와 같이 구동 장치(82G)에 설정되는 제1 모드는, 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 또한 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 도 43에 나타내는 제1 모드의 동작 상태는, 도 33에 나타낸 제1 모드의 동작 상태와 실질적으로 동일하거나 또는 동등하기 때문에 여기서의 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 43에 나타내는 구동 장치(82G)는, 제1 모드가 설정되는 것 이외에도, 도 34 내지 도 37에 나타낸 제2 모드 내지 제5 모드의 각 모드와 동일하거나 또는 동등한 모드가 설정 가능하다.
[제16 실시 형태]
도 44는, 도 32에 나타내는 구동 장치(82)의 다른 실시 형태인 구동 장치(82H)에 설정되는 제1 모드의 동작 상태를 나타낸다. 도 44에 나타내는 구동 장치(82H)의 공선도는, 종축(14A 내지 14C, 15A 내지 15C)의 배치가 도 41에 나타낸 구동 장치(82E)의 공선도와 동일하거나 또는 동등하므로 여기에서의 상세한 설명을 생략한다. 구동 장치(82H)는, 도 41에 나타낸 구동 장치(82E)의 공선도와 비교하여, 제1축(14A)이 제1 선 기어(S1)를, 제2축(14B)이 제1 링 기어(R1)를 나타내는 점에 차이가 있다.
구동 장치(82H)에 설정되는 주행 모드의 걸림 결합 동작은, 도 26에서 설명한 걸림 결합 동작과 동일하거나 또는 동등하므로 여기에서의 상세한 설명을 생략한다. 제1 클러치 기구(CL1)는, 제2 링 기어(R2)와 제2 캐리어(C2)를 선택적으로 연결한다. 제2 클러치 기구(CL2)는, 제2 링 기어(R2)와 제1 링 기어(R1)를 선택적으로 연결한다. 브레이크 기구(BK)는, 제1 선 기어(S1)(또는 입력축(42))와 고정 부재(32)를 선택적으로 연결한다.
도 44에 나타내는 바와 같이 구동 장치(82H)에 설정되는 제1 모드는, 제2 클러치 기구(CL2) 및 브레이크 기구(BK)를 해방하고, 또한 제1 클러치 기구(CL1)를 걸림 결합함으로써 설정된다. 도 44에 나타내는 제1 모드의 동작 상태는, 도 33에 나타낸 제1 모드의 동작 상태와 실질적으로 동일하거나 또는 동등하기 때문에 여기서의 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도 44에 나타내는 구동 장치(82H)는, 제1 모드가 설정되는 것 이외에도, 도 34 내지 도 37에 나타낸 제2 모드 내지 제5 모드의 각 모드와 동일하거나 또는 동등한 모드가 설정 가능하다.
이상, 상기에서 설명한 각 실시예는 본 발명의 예시이며, 어떤 실시예에 특유한 구조 및 기능은 다른 실시예에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되지 않는 것이며, 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경할 수 있다.
예를 들어, 제1 유성 기어 기구(14)에 대하여 싱글 피니언형 유성 기어 기구 대신에, 더블 피니언형 유성 기어 기구를 사용해도 된다. 이 경우에는, 싱글 피니언형 유성 기어 기구의 제1 선 기어(S1) 대신에 더블 피니언형 유성 기어 기구의 선 기어를, 또한 싱글 피니언형 유성 기어 기구의 제1 캐리어(C1) 대신에 더블 피니언형 유성 기어 기구의 링 기어를, 또한 싱글 피니언형 유성 기어 기구의 제1 링 기어(R1) 대신에 더블 피니언형 유성 기어 기구의 캐리어를 각각 구비하면 된다. 전술한 바와 동일하거나 또는 동등하게, 제2 유성 기어 기구(15)에 대해서도 싱글 피니언형 유성 기어 기구 대신에 더블 피니언형 유성 기어 기구를 사용해도 된다. 즉, 제1 유성 기어 기구(14) 및 제2 유성 기어 기구(15)는 싱글 피니언형 유성 기어 기구와 더블 피니언형 유성 기어 기구의 조합, 또는 반대의 조합, 혹은 더블 피니언형 유성 기어 기구끼리의 조합이어도 된다.
또한, 본 발명의 실시 형태에서는, 제1 클러치 기구(CL1)는, 요약하면, 걸림 결합함으로써 제2 유성 기어 기구(15)를 일체화하는 기구이면 되고, 따라서 제2 선 기어(S2)와 제2 캐리어(C2)와 제2 링 기어(R2) 중 어느 2개의 회전 요소 또는 그들 3개의 회전 요소를 연결하도록 구성된 클러치 기구여도 된다. 또한, 본 발명에서는, 제2 모터(13)가 출력한 구동력을, 제1 모터(12)의 구동력이 전달되는 차륜과는 다른 차륜에 전달하도록 구성되어 있어도 된다.
10(10A 내지 10H), 82(82A 내지 82H)…구동 장치, 11…엔진, 12…제1 모터, 13…제2 모터, 14…제1 유성 기어 기구, 15…제2 유성 기어 기구, 16…출력 부재, 20…PCU, 22…HV_ECU, 23…ENG_ECU, 24…MG_ECU, 33…배터리, 41…출력축, CL1…제1 클러치 기구, CL2…제2 클러치 기구, BK…브레이크 기구, S1…제1 선 기어, R1…제1 링 기어, P1…제1 피니언 기어, C1…제1 캐리어, S2…제2 선 기어, R2…제2 링 기어, P2…제2 피니언 기어, C2…제2 캐리어.

Claims (23)

  1. 내연 기관과, 제1 모터와, 제2 모터를 구동력원으로서 구비하고, 상기 구동력원으로부터 출력된 구동력을 구동륜에 연결된 출력 부재에 전달하는 하이브리드 차량의 구동 장치에 있어서,
    상기 내연 기관이 접속된 제1 회전 요소와, 상기 제1 모터가 접속된 제2 회전 요소와, 제3 회전 요소를 구비한 제1 차동 기구와,
    상기 출력 부재가 접속된 제4 회전 요소와, 상기 제3 회전 요소에 접속된 제5 회전 요소와, 제6 회전 요소를 구비한 제2 차동 기구와,
    상기 제4 회전 요소, 상기 제5 회전 요소 및 상기 제6 회전 요소 중 어느 2개의 회전 요소를 서로 연결하는 걸림 결합 상태 또는 그 연결을 푸는 해방 상태로 전환하는 제1 걸림 결합 기구와,
    상기 제1 회전 요소 또는 상기 제2 회전 요소와 상기 제6 회전 요소를 서로 연결하는 걸림 결합 상태 또는 그 연결을 푸는 해방 상태로 전환하는 제2 걸림 결합 기구를 구비하고,
    상기 제2 모터는 상기 출력 부재와 연결되고,
    상기 제1 걸림 결합 기구 및 상기 제2 걸림 결합 기구 중 어느 한쪽의 걸림 결합 기구를 상기 걸림 결합 상태로, 또한 상기 한쪽의 걸림 결합 기구와는 상이한 다른 쪽의 걸림 결합 기구를 상기 해방 상태로 전환함으로써, 상기 내연 기관의 회전수와 상기 출력 부재의 회전수의 비인 변속비가 「1」보다도 작은 제1 변속비가 되는 제1 상태와, 상기 다른 쪽의 걸림 결합 기구를 상기 걸림 결합 상태로, 또한 상기 한쪽의 걸림 결합 기구를 상기 해방 상태로 전환함으로써, 상기 변속비가 「1」보다도 큰 제2 변속비가 되는 제2 상태가 설정되도록 구성되어 있고,
    상기 제1 상태는 제 1 모터의 회전수를 제로로 하여 상기 내연 기관의 동력을 상기 출력 부재에 전달하는 상태를 포함하고, 상기 제 1 변속비는 제 1 메케니컬 포인트이고, 상기 제 1 모터의 회전수가 제로인 제 1 메케니컬 포인트에서는 상기 내연 기관의 동력이 최대 효율로 상기 출력 부재로 전달되고,
    상기 제 2 상태는 상기 제 1 모터의 회전수를 제로로 하여 상기 내연 기관의 동력을 상기 출력 부재에 전달하는 상태를 포함하고, 상기 제 2 변속비는 제 2 메케니컬 포인트이고, 상기 제 1 모터의 회전수가 제로인 제 2 메케니컬 포인트에서는 상기 내연 기관의 동력이 최대 효율로 상기 출력 부재로 전달되고,
    상기 변속비가 「1」이 되는 제3 상태는 상기 제1 걸림 결합 기구 및 상기 제2 걸림 결합 기구가 함께 걸림 결합 상태인 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    차속 또는 요구 구동력 중 적어도 어느 하나를 검출하는 검출부와,
    상기 내연 기관과, 상기 제1 모터와, 상기 제2 모터와, 상기 제1 걸림 결합 기구와, 상기 제2 걸림 결합 기구를 제어하는 컨트롤러를 구비하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 차속이 소정의 차속을 초과하는 고차속 또는 상기 요구 구동력이 소정의 구동력 이하인 저구동력 중 적어도 어느 하나의 주행 상태일 때에 상기 제1 상태를 설정하고, 상기 차속이 상기 소정의 차속 이하인 저차속 또는 상기 요구 구동력이 소정의 구동력을 초과하는 고구동력 중 적어도 어느 하나의 주행 상태일 때에 상기 제2 상태를 설정하도록 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내연 기관과, 상기 제1 모터와, 상기 제2 모터와, 상기 제1 걸림 결합 기구와, 상기 제2 걸림 결합 기구를 제어하는 컨트롤러를 구비하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 변속비가 「1」보다도 작을 때에는 상기 제1 상태를 선택하고, 상기 변속비가 「1」보다도 클 때에는 상기 제2 상태를 선택하고, 상기 변속비가 「1」일 때에 상기 제3 상태를 선택하도록 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 제1 걸림 결합 기구를 상기 해방 상태로, 또한 상기 제2 걸림 결합 기구를 상기 걸림 결합 상태로 전환함으로써 상기 제1 상태를 설정하고, 상기 제1 걸림 결합 기구를 상기 걸림 결합 상태로, 또한 상기 제2 걸림 결합 기구를 상기 해방 상태로 전환함으로써 상기 제2 상태를 설정하는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 제1 걸림 결합 기구를 상기 걸림 결합 상태로, 또한 상기 제2 걸림 결합 기구를 상기 해방 상태로 전환함으로써 상기 제1 상태를 설정하고, 상기 제1 걸림 결합 기구를 상기 해방 상태로, 또한 상기 제2 걸림 결합 기구를 상기 걸림 결합 상태로 전환함으로써 상기 제2 상태를 설정하는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 걸림 결합 기구 및 상기 제2 걸림 결합 기구는, 입력측 부재에 설치된 제1 톱니와, 출력측 부재에 설치된 제2 톱니의 맞물림에 의해 구동 토크를 전달시키는 맞물림식 클러치 기구인
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 제1 상태와 상기 제2 상태 사이에서 전환할 때, 상기 내연 기관의 회전수와 상기 출력 부재의 회전수의 차회전수가 미리 결정된 소정의 회전수 이하일 때, 변속 전에 해방되어 있는 상기 맞물림식 클러치 기구를 걸림 결합하고, 또한 변속 전에 걸림 결합되어 있는 상기 맞물림식 클러치 기구를 해방시키는 제어를 실행하는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 걸림 결합 기구 및 상기 제2 걸림 결합 기구는, 구동 토크가 입력되는 입력측 회전 부재와 상기 구동 토크를 출력하는 출력측 회전 부재를 마찰력에 의해 걸림 결합시키는 마찰 클러치 기구인
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 제1 상태와 상기 제2 상태 사이에서 전환할 때, 변속 전에 걸림 결합되어 있는 상기 마찰 클러치 기구에 설정되는 전달 토크 용량을 저하시키는 제1 제어와, 변속 전에 해방되어 있는 상기 마찰 클러치 기구에 설정되는 전달 토크 용량을 증가시키는 제2 제어를 병행하여 실행하는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 회전 요소와 소정의 고정 부재를 선택적으로 연결하는 브레이크 기구를 구비하고 있는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 걸림 결합 기구는, 상기 제1 회전 요소와 상기 제6 회전 요소를 선택적으로 연결하는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  12. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 걸림 결합 기구는, 상기 제4 회전 요소와 상기 제6 회전 요소를 선택적으로 연결하는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 제1 차동 기구는 유성 기어 기구에 의해 구성되고,
    상기 제1 회전 요소는 제1 캐리어에 의해 구성되며, 상기 제2 회전 요소는 제1 선 기어에 의해 구성되고, 상기 제3 회전 요소는 제1 링 기어에 의해 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  14. 제6항에 있어서,
    상기 제1 차동 기구는 유성 기어 기구에 의해 구성되고,
    상기 제1 회전 요소는 제1 캐리어에 의해 구성되며, 상기 제2 회전 요소는 제1 링 기어에 의해 구성되고, 상기 제3 회전 요소는 제1 선 기어에 의해 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 제1 차동 기구는 유성 기어 기구에 의해 구성되고,
    상기 제1 회전 요소는 제1 링 기어에 의해 구성되며, 상기 제2 회전 요소는 제1 선 기어에 의해 구성되고, 상기 제3 회전 요소는 제1 캐리어에 의해 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  16. 제6항에 있어서,
    상기 제1 차동 기구는 유성 기어 기구에 의해 구성되고,
    상기 제1 회전 요소는 제1 선 기어에 의해 구성되며, 상기 제2 회전 요소는 제1 링 기어에 의해 구성되고, 상기 제3 회전 요소는 제1 캐리어에 의해 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제2 차동 기구는 유성 기어 기구에 의해 구성되고,
    상기 제4 회전 요소는 제2 링 기어에 의해 구성되며, 상기 제5 회전 요소는 제2 선 기어에 의해 구성되고, 상기 제6 회전 요소는 제2 캐리어에 의해 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 제2 차동 기구는 유성 기어 기구에 의해 구성되고,
    상기 제4 회전 요소는 제2 선 기어에 의해 구성되며, 상기 제5 회전 요소는 제2 링 기어에 의해 구성되고, 상기 제6 회전 요소는 제2 캐리어에 의해 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 제2 차동 기구는 유성 기어 기구에 의해 구성되고,
    상기 제4 회전 요소는 제2 캐리어에 의해 구성되며, 상기 제5 회전 요소는 제2 선 기어에 의해 구성되고, 상기 제6 회전 요소는 제2 링 기어에 의해 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 제2 차동 기구는 유성 기어 기구에 의해 구성되고,
    상기 제4 회전 요소는 제2 캐리어에 의해 구성되며, 상기 제5 회전 요소는 제2 링 기어에 의해 구성되고, 상기 제6 회전 요소는 제2 선 기어에 의해 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 제2 차동 기구는 유성 기어 기구에 의해 구성되고,
    상기 제4 회전 요소는 제2 선 기어에 의해 구성되며, 상기 제5 회전 요소는 제2 캐리어에 의해 구성되고, 상기 제6 회전 요소는 제2 링 기어에 의해 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 제2 차동 기구는 유성 기어 기구에 의해 구성되고,
    상기 제4 회전 요소는 제2 링 기어에 의해 구성되며, 상기 제5 회전 요소는 제2 캐리어에 의해 구성되고, 상기 제6 회전 요소는 제2 선 기어에 의해 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차동 기구 및 상기 제2 차동 기구는, 공선도 상에서, 상기 제2 회전 요소, 상기 제4 회전 요소, 상기 제1 회전 요소, 및 상기 제3 회전 요소 또는 상기 제5 회전 요소가 상기 제2 회전 요소, 상기 제4 회전 요소, 상기 제1 회전 요소, 및 상기 제3 회전 요소 또는 상기 제5 회전 요소의 순으로 나열되도록 구성되어 있는
    것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 구동 장치.
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