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JP2006282069A - Hybrid drive device - Google Patents

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JP2006282069A
JP2006282069A JP2005106603A JP2005106603A JP2006282069A JP 2006282069 A JP2006282069 A JP 2006282069A JP 2005106603 A JP2005106603 A JP 2005106603A JP 2005106603 A JP2005106603 A JP 2005106603A JP 2006282069 A JP2006282069 A JP 2006282069A
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JP
Japan
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gear
planetary gear
sun gear
carrier
ring gear
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Application number
JP2005106603A
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Japanese (ja)
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Takashi Ota
隆史 太田
Hideaki Komada
英明 駒田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid drive device capable of improving power transmission efficiency and fuel consumption, and simplifying the configuration. <P>SOLUTION: The hybrid drive device is equipped with two sets of planetary gear mechanisms 4, 5 which have three rotation elements performing a differential operation, and at least three engagement devices CM, CH, BL switching the route transmitting the power to an output member 14 through the two sets of planetary gear mechanisms 4, 5. The hybrid drive device is constituted that not less than three kinds of power transmission route wherein an interrelationship of the operation state between a first electric motor 2 and a second electric motor 3 for setting the ratio of the number of revolution between an internal combustion engine 1 and the output member 14 to a predetermined value is different depending on the engaging state and the releasing state of the three engagement devices. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、動力源として複数種類の動力装置を備え、それらの動力源の動作状態を適宜に変更するとともにその出力した動力を歯車機構を介して出力部材に伝達するハイブリッド駆動装置に関するものである。   The present invention relates to a hybrid drive device that includes a plurality of types of power devices as power sources, appropriately changes the operating state of these power sources, and transmits the output power to an output member via a gear mechanism. .

この種の駆動装置の一例が特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載された駆動装置では、エンジンの出力トルクが、二組の遊星歯車機構を組み合わせて構成された歯車機構もしくはラビニョ型遊星歯車機構を介して第1モータ/発電機とシャフトならびにスリーブシャフトとに分配されるとともに、第1モータ/発電機によって生じた電力で駆動される第2モータ/発電機がスリーブシャフトに連結されている。さらにそのスリーブシャフトと第3の遊星歯車機構におけるサンギヤとが連結されるとともに、その第3の遊星歯車機構におけるキャリヤが出力部材に連結され、その出力部材と前記シャフトとの間にクラッチが設けられ、かつ第3遊星歯車機構のリングギヤを選択的に固定するブレーキが設けられている。   An example of this type of driving device is described in Patent Document 1. In the drive device described in Patent Document 1, the output torque of the engine is such that the first motor / generator, the shaft, and the shaft are connected via a gear mechanism or a Ravigneaux planetary gear mechanism configured by combining two planetary gear mechanisms. A second motor / generator that is distributed to the sleeve shaft and driven by the power generated by the first motor / generator is coupled to the sleeve shaft. Further, the sleeve shaft and the sun gear in the third planetary gear mechanism are connected, the carrier in the third planetary gear mechanism is connected to the output member, and a clutch is provided between the output member and the shaft. And a brake for selectively fixing the ring gear of the third planetary gear mechanism.

この特許文献1に記載された装置では、第1モータ/発電機の回転数を制御することによりエンジンの回転数を燃費が最適となる回転数に設定することができ、その際に第1モータ/発電機が発電をおこない、その電力で第2モータ/発電機を駆動することにより、装置全体としての出力軸トルクを必要十分なトルクとすることができる。そして、この特許文献1に記載された装置は、前進走行するためのモードとして、発進およびその直後の相対的に低速な状態で設定される第1モードと、車速がある程度増大した状態で設定される第2モードとの二つの走行モードが可能である、とされている。具体的には、相対的に大きい駆動トルクが必要な第1モードでは、出力軸側に設けられている遊星歯車機構のリングギヤを固定することによりこの遊星歯車機構を減速機として機能させ、また車速がある程度増大した状態の第2モードでは、その遊星歯車機構におけるサンギヤとキャリヤとを連結して全体を一体化し、遊星歯車機構が増減速作用を行わないようにしている。
特開2000−62483号公報
In the device described in Patent Document 1, the rotational speed of the first motor / generator can be controlled to set the rotational speed of the engine to a rotational speed at which the fuel efficiency is optimal. / The generator generates electricity, and the second motor / generator is driven by the electric power, so that the output shaft torque of the entire apparatus can be made necessary and sufficient. And the apparatus described in this patent document 1 is set as a mode for traveling forward, in a first mode set at a relatively low speed immediately after starting and in a state where the vehicle speed is increased to some extent. It is said that two driving modes, i.e., the second mode, are possible. Specifically, in the first mode in which a relatively large driving torque is required, the planetary gear mechanism is functioned as a speed reducer by fixing the ring gear of the planetary gear mechanism provided on the output shaft side, and the vehicle speed In the second mode in which is increased to some extent, the sun gear and the carrier in the planetary gear mechanism are connected and integrated as a whole so that the planetary gear mechanism does not perform the speed increasing / decreasing action.
JP 2000-62483 A

上記の特許文献1に記載された装置は、上述したように、低車速時には第1モードを設定し、また高車速時には第2モードを設定しており、これらいずれのモードであっては、いずれか一方のモータ/発電機が発電機として機能し、かつ他方のモータ/発電機が、前記一方のモータ/発電機から電気が供給されてモータとして機能する。すなわち、エンジンから出力軸などの出力部材に歯車機構を介して動力が伝達されることに加えて、動力の一部が電力に一旦変換され、この電力でモータを駆動することにより、その電気的経路を経た動力が出力部材に伝達される。   As described above, the device described in Patent Document 1 sets the first mode at a low vehicle speed, and sets the second mode at a high vehicle speed. In any of these modes, One of the motors / generators functions as a generator, and the other motor / generator functions as a motor by being supplied with electricity from the one motor / generator. That is, in addition to the transmission of power from the engine to an output member such as an output shaft through a gear mechanism, a part of the power is temporarily converted into electric power, and the electric motor is driven by this electric power. The power passing through the path is transmitted to the output member.

このような電力と機械的動力との変換を伴う動力の伝達には、その動力の形態の変化の過程で不可避的な損失が生じる。上述した特許文献1の発明では、車速に応じて走行モードを切り替えているが、選択できるモードが二つに限られるので、例えば第2モードで車速が大きく増大した場合には、電力への変換を伴う動力伝達の割合が増えることになる。そのために、上記の特許文献1に記載された装置では、動力伝達効率の向上あるいは車両の全体としての燃費の向上の点で改善すべき余地があった。   In such transmission of power accompanied by conversion between electric power and mechanical power, inevitable loss occurs in the process of changing the form of the power. In the invention of Patent Document 1 described above, the driving mode is switched according to the vehicle speed. However, since there are only two modes that can be selected, for example, when the vehicle speed greatly increases in the second mode, conversion to electric power is performed. The ratio of the power transmission accompanied with will increase. For this reason, the apparatus described in Patent Document 1 has room for improvement in terms of improvement in power transmission efficiency or improvement in fuel consumption as a whole of the vehicle.

この発明は上記の技術的課題に着目して成されたものであり、選択可能な運転モードを増やし、しかも構成が簡単であり、したがって車両に用いることにより燃費の向上を図ることのできるハイブリッド駆動装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned technical problems, and is a hybrid drive capable of increasing the selectable operation modes and having a simple configuration, and thus improving the fuel consumption by being used in a vehicle. The object is to provide an apparatus.

上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、内燃機関と発電機能のある第1電動機および第2電動機とを、遊星歯車機構を含む歯車機構を介して出力部材に連結したハイブリッド駆動装置において、前記遊星歯車機構が二組備えられるとともに、それらの遊星歯車機構が、相互に差動作用を行う三つの回転要素を有し、これら二組の遊星歯車機構を介して前記出力部材に動力伝達する経路を切り替える少なくとも三つの係合装置が備えられ、前記内燃機関の回転数と前記出力部材の回転数との比を所定値に設定するための前記第1電動機と前記第2電動機との動作状態の相互関係が、それら三つの係合装置の係合および解放の状態に応じて異なる、三種類以上の動力伝達経路が設定されるように構成されていることを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a hybrid drive in which an internal combustion engine and a first motor and a second motor having a power generation function are connected to an output member via a gear mechanism including a planetary gear mechanism. In the apparatus, two sets of the planetary gear mechanisms are provided, and the planetary gear mechanisms have three rotating elements that perform a differential action with each other, and the output member is connected to the planetary gear mechanisms via the two sets of planetary gear mechanisms. At least three engagement devices that switch power transmission paths are provided, and the first motor and the second motor for setting a ratio between the rotation speed of the internal combustion engine and the rotation speed of the output member to a predetermined value, The operation state is configured so that three or more types of power transmission paths are set, which are different depending on the engagement and release states of the three engagement devices. That.

また、請求項2の発明は、請求項1の構成における三種類以上の動力伝達経路が、一方の遊星歯車機構から伝達された動力を他方の遊星歯車機構が減速して出力する第1の動力伝達経路と、前記各遊星歯車機構が四つの回転要素を形成するように連結された状態で前記出力部材に動力を出力する第2の動力伝達経路と、一方の遊星歯車機構から伝達された動力を他方の遊星歯車機構が増減速することなく出力する第3の動力伝達経路とを含むことを特徴とするハイブリッド駆動装置である。   According to a second aspect of the present invention, the three or more types of power transmission paths in the configuration of the first aspect provide the first power that the other planetary gear mechanism decelerates and outputs the power transmitted from one planetary gear mechanism. A transmission path, a second power transmission path for outputting power to the output member in a state where the planetary gear mechanisms are connected so as to form four rotating elements, and power transmitted from one planetary gear mechanism And a third power transmission path that outputs the other planetary gear mechanism without increasing / decreasing the speed.

さらに、請求項3の発明は、請求項1または2の発明において、前記比の目標値もしくは前記内燃機関の目標回転数に基づいて前記係合装置を係合・解放させることによりいずれかの動力伝達経路を選択する変速制御手段を更に備えていることを特徴とするハイブリッド駆動装置である。   Further, the invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein any power is obtained by engaging / releasing the engagement device based on the target value of the ratio or the target rotational speed of the internal combustion engine. The hybrid drive device further includes a shift control means for selecting a transmission path.

またさらに、請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれかの構成における前記遊星歯車機構が、第1サンギヤと第1リングギヤとこれら第1サンギヤおよび第1リングギヤに噛み合うピニオンギヤを保持する第1キャリヤとを回転要素とするシングルピニオン型の第1遊星歯車機構と、第2サンギヤと第2リングギヤとこれら第2サンギヤおよび第2リングギヤに噛み合うピニオンギヤを保持する第2キャリヤとを回転要素とするシングルピニオン型の第2遊星歯車機構とを含み、かつ前記第1リングギヤと第2サンギヤとが相互に一体となって回転するように連結されるとともに、前記第1キャリヤに前記内燃機関が連結され、前記第1サンギヤに前記第1電動機が連結され、前記第2サンギヤに前記第2電動機が連結され、前記第2キャリヤに前記出力部材が連結され、さらに前記係合装置が、前記第1サンギヤと第2リングギヤとを選択的に連結する第1クラッチ機構と、前記第2遊星歯車機構におけるいずれか二つの回転要素を選択的に連結する第2クラッチ機構と、前記第2リングギヤを選択的に固定するブレーキ機構とを含むことを特徴とするハイブリッド駆動装置である。   Furthermore, in the invention of claim 4, the planetary gear mechanism according to any one of claims 1 to 3 has a first sun gear, a first ring gear, and a pinion gear that meshes with the first sun gear and the first ring gear. A single pinion type first planetary gear mechanism having one carrier as a rotating element, a second sun gear, a second ring gear, and a second carrier holding a pinion gear meshing with the second sun gear and the second ring gear are used as rotating elements. A first pinion-type second planetary gear mechanism, and the first ring gear and the second sun gear are coupled to rotate integrally with each other, and the internal combustion engine is coupled to the first carrier. The first motor is connected to the first sun gear, the second motor is connected to the second sun gear, and the second The output member is coupled to the carrier, and the engagement device further includes a first clutch mechanism that selectively couples the first sun gear and the second ring gear, and any two rotating elements in the second planetary gear mechanism. And a brake mechanism for selectively fixing the second ring gear. A hybrid drive apparatus comprising: a second clutch mechanism for selectively connecting the second ring gear;

またさらに、請求項5の発明は、請求項1ないし3のいずれかの構成における前記遊星歯車機構が、第1サンギヤと第1リングギヤとこれら第1サンギヤおよび第1リングギヤの間に配置されかつ互いに噛み合う少なくとも二つのピニオンギヤを保持する第1キャリヤとを回転要素とするダブルピニオン型の第1遊星歯車機構と、第2サンギヤと第2リングギヤとこれら第2サンギヤおよび第2リングギヤに噛み合うピニオンギヤを保持する第2キャリヤとを回転要素とするシングルピニオン型の第2遊星歯車機構とを含み、かつ前記第1キャリヤと第2サンギヤとが相互に一体となって回転するように連結されるとともに、前記第1リングギヤに前記内燃機関が連結され、前記第1サンギヤに前記第1電動機が連結され、前記第1キャリヤに前記第2電動機が連結され、前記第2キャリヤに前記出力部材が連結され、さらに前記係合装置が、前記第1サンギヤと第2リングギヤとを選択的に連結する第1クラッチ機構と、前記第2遊星歯車機構におけるいずれか二つの回転要素を選択的に連結する第2クラッチ機構と、前記第2リングギヤを選択的に固定するブレーキ機構とを含むことを特徴とするハイブリッド駆動装置である。   Furthermore, the invention of claim 5 is characterized in that the planetary gear mechanism according to any one of claims 1 to 3 is disposed between the first sun gear, the first ring gear, and the first sun gear and the first ring gear, and A first planetary gear mechanism of a double pinion type having a first carrier holding at least two meshing pinion gears as a rotating element, a second sun gear, a second ring gear, and a pinion gear meshing with the second sun gear and the second ring gear are held. A single-pinion type second planetary gear mechanism having a second carrier as a rotating element, and the first carrier and the second sun gear are coupled to rotate integrally with each other, and The internal combustion engine is connected to one ring gear, the first electric motor is connected to the first sun gear, and the first carrier The second motor is connected, the output member is connected to the second carrier, and the engagement device is configured to selectively connect the first sun gear and the second ring gear; A hybrid drive device comprising: a second clutch mechanism that selectively connects any two rotating elements in a two planetary gear mechanism; and a brake mechanism that selectively fixes the second ring gear.

一方、請求項6の発明は、内燃機関と発電機能のある第1電動機および第2電動機とを、遊星歯車機構を含む歯車機構を介して出力部材に連結したハイブリッド駆動装置において、前記遊星歯車機構が、第1サンギヤと第1リングギヤとこれら第1サンギヤおよび第1リングギヤに噛み合うピニオンギヤを保持する第1キャリヤとを回転要素とするシングルピニオン型の第1遊星歯車機構と、第2サンギヤと第2リングギヤとこれら第2サンギヤおよび第2リングギヤに噛み合うピニオンギヤを保持する第2キャリヤとを回転要素とするシングルピニオン型の第2遊星歯車機構とを含み、かつ前記第1リングギヤと第2サンギヤとが相互に一体となって回転するように連結されるとともに、前記第1キャリヤに前記内燃機関が連結され、前記第1サンギヤに前記第1電動機が連結され、前記第2サンギヤに前記第2電動機が連結され、前記第2キャリヤに前記出力部材が連結され、さらに、前記第1サンギヤと第2リングギヤとを選択的に連結する第1クラッチ機構と、前記第2遊星歯車機構におけるいずれか二つの回転要素を選択的に連結する第2クラッチ機構と、前記第2リングギヤを選択的に固定するブレーキ機構とを備えていることを特徴とするものである。   On the other hand, the invention of claim 6 is a hybrid drive device in which an internal combustion engine and a first motor and a second motor having a power generation function are connected to an output member via a gear mechanism including a planetary gear mechanism. Includes a first pinion-type first planetary gear mechanism having a first sun gear, a first ring gear, and a first carrier holding a pinion gear meshing with the first sun gear and the first ring gear, a second sun gear and a second A single pinion type second planetary gear mechanism having a ring gear and a second carrier holding a pinion gear meshing with the second sun gear and the second ring gear, and the first ring gear and the second sun gear are mutually connected And the internal combustion engine is connected to the first carrier, The first motor is connected to one sun gear, the second motor is connected to the second sun gear, the output member is connected to the second carrier, and the first sun gear and the second ring gear are selectively connected A first clutch mechanism that is coupled to the second planetary gear mechanism, a second clutch mechanism that selectively couples any two rotating elements of the second planetary gear mechanism, and a brake mechanism that selectively fixes the second ring gear. It is characterized by being.

これに対して請求項7の発明は、内燃機関と発電機能のある第1電動機および第2電動機とを、遊星歯車機構を含む歯車機構を介して出力部材に連結したハイブリッド駆動装置において、前記遊星歯車機構が、第1サンギヤと第1リングギヤとこれら第1サンギヤおよび第1リングギヤの間に配置されかつ互いに噛み合う少なくとも二つのピニオンギヤを保持する第1キャリヤとを回転要素とするダブルピニオン型の第1遊星歯車機構と、第2サンギヤと第2リングギヤとこれら第2サンギヤおよび第2リングギヤに噛み合うピニオンギヤを保持する第2キャリヤとを回転要素とするシングルピニオン型の第2遊星歯車機構とを含み、かつ前記第1キャリヤと第2サンギヤとが相互に一体となって回転するように連結されるとともに、前記第1リングギヤに前記内燃機関が連結され、前記第1サンギヤに前記第1電動機が連結され、前記第1キャリヤに前記第2電動機が連結され、前記第2キャリヤに前記出力部材が連結され、さらに、前記第1サンギヤと第2リングギヤとを選択的に連結する第1クラッチ機構と、前記第2遊星歯車機構におけるいずれか二つの回転要素を選択的に連結する第2クラッチ機構と、前記第2リングギヤを選択的に固定するブレーキ機構とを備えていることを特徴とするものである。   In contrast, the invention of claim 7 is directed to a hybrid drive apparatus in which an internal combustion engine and a first motor and a second motor having a power generation function are connected to an output member via a gear mechanism including a planetary gear mechanism. The gear mechanism is a double pinion type first having a first carrier that holds a first sun gear, a first ring gear, and a first carrier that is disposed between the first sun gear and the first ring gear and that holds at least two pinion gears engaged with each other. A planetary gear mechanism, a single pinion type second planetary gear mechanism having a second sun gear, a second ring gear, and a second carrier holding a pinion gear meshing with the second sun gear and the second ring gear as rotation elements, and The first carrier and the second sun gear are coupled so as to rotate integrally with each other, and the first carrier The internal combustion engine is connected to a ring gear, the first electric motor is connected to the first sun gear, the second electric motor is connected to the first carrier, the output member is connected to the second carrier, and A first clutch mechanism that selectively connects the first sun gear and the second ring gear; a second clutch mechanism that selectively connects any two rotating elements of the second planetary gear mechanism; and the second ring gear. And a brake mechanism for selectively fixing the brake mechanism.

請求項1の発明によれば、三つの係合装置の係合および解放の状態に応じて三種類以上の動力伝達経路が設定され、これらの動力伝達経路毎に、所定の変速比を設定するとした場合の各電動機の動作状態の相互の関係が異なる。したがって、車両に搭載した場合の低車速および中車速ならびに高車速のそれぞれに応じて適当な動力伝達経路を選択することにより、内燃機関を効率の良い状態で運転することが可能になるとともに、各電動機による電力を介した動力の伝達が抑制され、その結果、いずれの車速においても出力部材に対する動力の伝達効率を良好にし、燃費を向上させることができる。   According to the first aspect of the present invention, three or more types of power transmission paths are set according to the engagement and release states of the three engagement devices, and a predetermined speed ratio is set for each of these power transmission paths. In this case, the relationship between the operating states of the motors is different. Accordingly, by selecting an appropriate power transmission path according to each of the low vehicle speed, the medium vehicle speed, and the high vehicle speed when mounted on a vehicle, it becomes possible to operate the internal combustion engine in an efficient state, Transmission of power via electric power by the electric motor is suppressed. As a result, power transmission efficiency to the output member can be improved and fuel consumption can be improved at any vehicle speed.

また、請求項2の発明によれば、内燃機関の出力した動力を出力部材に伝達する経路として、いわゆる低車速状態では第1の動力伝達経路を選択し、またいわゆる中速状態では第2の動力伝達経路を選択し、さらにいわゆる高車速状態では第3の動力伝達経路を選択することにより、内燃機関の運転点を効率の良い運転点に設定しやすくなり、また電力への変換を伴う動力の伝達が抑制されるので、全体としての動力伝達効率が向上し、燃費を向上させることができる。   According to the invention of claim 2, as the path for transmitting the power output from the internal combustion engine to the output member, the first power transmission path is selected in the so-called low vehicle speed state, and the second in the so-called medium speed state. By selecting the power transmission path, and further selecting the third power transmission path in the so-called high vehicle speed state, it becomes easier to set the operating point of the internal combustion engine to an efficient operating point, and power with conversion to electric power is also possible. Therefore, the power transmission efficiency as a whole can be improved and the fuel consumption can be improved.

さらに、請求項3の発明によれば、設定するべき変速比あるいは内燃機関の回転数に応じて、動力の伝達経路が選択され、その結果、内燃機関の回転数が過剰に高回転数になったり、あるいは電力変換を伴う動力伝達が過剰になったりすることを回避して燃費を向上させることができる。   Furthermore, according to the invention of claim 3, the power transmission path is selected according to the speed ratio to be set or the rotational speed of the internal combustion engine. As a result, the rotational speed of the internal combustion engine becomes excessively high. Or excessive power transmission accompanied by power conversion can be avoided to improve fuel efficiency.

またさらに、請求項4あるいは5の発明によれば、上述した請求項1ないし3の発明で得られる効果に加え、必要とする遊星歯車機構が二組でよく、また二つのクラッチ機構および一つのブレーキ機構によって上記の三つ以上の動力伝達経路を設定できるので、全体としての構成を簡素化することができる。   Furthermore, according to the invention of claim 4 or 5, in addition to the effects obtained by the invention of claims 1 to 3, the required planetary gear mechanism may be two sets, two clutch mechanisms and one Since the above-described three or more power transmission paths can be set by the brake mechanism, the overall configuration can be simplified.

特に、請求項4の発明によれば、出力部材を、駆動装置の全体としての中間部もしくは内燃機関に接近した位置に配置できるので、内燃機関を車両の幅方向に向けて配置するフロントエンジン・フロントドライブ車などいわゆるエンジン横置き形式の車両に適した構成とすることができる。これに対して、請求項5の発明によれば、出力部材を内燃機関に対して各遊星歯車機構を挟んだ反対側に配置できるので、フロントエンジン・リヤドライブ車などの内燃機関を車両の前後方向に向けて配置するいわゆるエンジン縦置き形式の車両に適した構成とすることができる。   In particular, according to the invention of claim 4, the output member can be disposed at an intermediate portion of the drive device as a whole or at a position close to the internal combustion engine, so that the front engine that disposes the internal combustion engine in the width direction of the vehicle. It can be set as the structure suitable for vehicles of what is called an engine horizontal type, such as a front drive car. On the other hand, according to the invention of claim 5, since the output member can be arranged on the opposite side of each planetary gear mechanism with respect to the internal combustion engine, the internal combustion engine such as a front engine and a rear drive vehicle can be arranged in front of and behind the vehicle. It can be set as the structure suitable for what is called an engine vertical installation type vehicle arrange | positioned toward a direction.

また一方、請求項6の発明によれば、三種類以上の動力伝達経路を選択できることに伴い、内燃機関を効率の良い状態で運転することが可能になるとともに、各電動機による電力を介した動力の伝達が抑制され、その結果、いずれの車速においても出力部材に対する動力の伝達効率を良好にし、燃費を向上させることができ、さらには必要とする遊星歯車機構が二組でよく、また二つのクラッチ機構および一つのブレーキ機構によって上記の三つ以上の動力伝達経路を設定できるので、全体としての構成を簡素化することができる。また、いわゆるエンジン横置き形式の車両に適した構成とすることができる。   On the other hand, according to the invention of claim 6, since it is possible to select three or more kinds of power transmission paths, it is possible to operate the internal combustion engine in an efficient state and the power through the electric power of each electric motor. As a result, the power transmission efficiency to the output member can be improved and the fuel consumption can be improved at any vehicle speed, and two planetary gear mechanisms are required. Since the above-described three or more power transmission paths can be set by the clutch mechanism and one brake mechanism, the overall configuration can be simplified. Moreover, it can be set as the structure suitable for what is called a horizontal engine type vehicle.

そして、請求項7の発明によれば、三種類以上の動力伝達経路を選択できることに伴い、内燃機関を効率の良い状態で運転することが可能になるとともに、各電動機による電力を介した動力の伝達が抑制され、その結果、いずれの車速においても出力部材に対する動力の伝達効率を良好にし、燃費を向上させることができ、さらには必要とする遊星歯車機構が二組でよく、また二つのクラッチ機構および一つのブレーキ機構によって上記の三つ以上の動力伝達経路を設定できるので、全体としての構成を簡素化することができ、特にいわゆるエンジン縦置き形式の車両に適した構成とすることができる。   According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to operate the internal combustion engine in an efficient state along with the ability to select three or more types of power transmission paths, and the power of each motor through the electric power. As a result, the transmission efficiency of the power to the output member can be improved and the fuel consumption can be improved at any vehicle speed. Further, two sets of planetary gear mechanisms are required, and two clutches are required. Since the above-described three or more power transmission paths can be set by the mechanism and one brake mechanism, the overall configuration can be simplified, and the configuration can be made particularly suitable for a so-called vertically mounted vehicle. .

つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。図1はこの発明の具体例を示す図であって、ここに示す具体例では、内燃機関(エンジン:ENG)1と、発電機能を有する電動機として二つのモータ・ジェネレータ(MG1、MG2)2,3とが動力源として設けられ、また、二組のシングルピニオン型の遊星歯車機構4,5が用いられている。そのエンジン1は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン、あるいは天然ガスエンジンなどの燃料を燃焼して動力を出力する動力機関であり、好ましくはスロットル開度などの負荷を電気的に制御でき、また所定の負荷に対して回転数を制御することにより燃費が最も良好な最適運転点に設定できる内燃機関である。   Next, the present invention will be described based on specific examples. FIG. 1 is a diagram showing a specific example of the present invention. In the specific example shown here, an internal combustion engine (engine: ENG) 1 and two motor generators (MG1, MG2) 2 as motors having a power generation function are shown. 3 is provided as a power source, and two sets of single pinion type planetary gear mechanisms 4 and 5 are used. The engine 1 is a power engine that outputs power by burning fuel such as a gasoline engine, a diesel engine, or a natural gas engine. Preferably, a load such as a throttle opening degree can be electrically controlled, and a predetermined load On the other hand, it is an internal combustion engine that can be set to an optimum operating point with the best fuel efficiency by controlling the rotational speed.

このエンジン1が第1の遊星歯車機構4に連結されている。第1遊星歯車機構4は、図1に示すように、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、動力分配機構を構成しており、そのキャリヤ6にエンジン1のクランクシャフトなどの出力部材が連結されている。なお、エンジン1とキャリヤ6との間に、発進用のクラッチやトルクコンバータ(ロックアップクラッチ付のトルクコンバータ)などの動力伝達機構を適宜に設けてもよいことは勿論である。したがってキャリヤ6が入力要素となっている。   The engine 1 is connected to the first planetary gear mechanism 4. As shown in FIG. 1, the first planetary gear mechanism 4 is a single pinion type planetary gear mechanism that constitutes a power distribution mechanism, and an output member such as a crankshaft of the engine 1 is connected to the carrier 6. Has been. Needless to say, a power transmission mechanism such as a starting clutch or a torque converter (a torque converter with a lock-up clutch) may be appropriately provided between the engine 1 and the carrier 6. Therefore, the carrier 6 is an input element.

また、第1遊星歯車機構4のサンギヤ7に第1モータ・ジェネレータ(MG1)2が連結されている。この第1モータ・ジェネレータ2は、一例として、ロータに永久磁石を備えた同期電動機によって構成されており、発電機および電動機として機能するように構成されている。そして、そのロータがサンギヤ7に連結され、ステータがケーシング(図示せず)などに固定されている。したがってサンギヤ7が反力要素となっている。   A first motor / generator (MG1) 2 is connected to the sun gear 7 of the first planetary gear mechanism 4. As an example, the first motor / generator 2 is configured by a synchronous motor including a permanent magnet in a rotor, and is configured to function as a generator and an electric motor. The rotor is connected to the sun gear 7, and the stator is fixed to a casing (not shown) or the like. Therefore, the sun gear 7 is a reaction force element.

前記キャリヤ6によって回転自在に保持しているピニオンギヤ8がサンギヤ7に噛み合っており、さらにそのサンギヤ7と同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ9にそのピニオンギヤ8が噛み合っている。したがって、リングギヤ9が出力要素となっている。   A pinion gear 8 rotatably held by the carrier 6 is meshed with the sun gear 7, and the pinion gear 8 is meshed with a ring gear 9 that is an internal gear arranged concentrically with the sun gear 7. Therefore, the ring gear 9 is an output element.

上記のエンジン1および第1モータ・ジェネレータ2ならびに第1遊星歯車機構4は同一軸線上に並んで配置されており、さらにその軸線上に、第1遊星歯車機構4と並んで第2遊星歯車機構5が配置されている。この第2遊星歯車機構5は、上記の第1遊星歯車機構4と同様に、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、いずれか二つの回転要素が第1遊星歯車機構4の回転要素に連結されて第1遊星歯車機構4と共に、四つの回転要素を備えたいわゆる複合遊星歯車機構を形成し、あるいは第1遊星歯車機構4から伝達されたトルクを増減して出力する変速機構として機能するものであって、そのサンギヤ10が第1遊星歯車機構4におけるリングギヤ(以下、第1リングギヤと記す)9に、両者一体となって回転するように連結されている。   The engine 1, the first motor / generator 2, and the first planetary gear mechanism 4 are arranged side by side on the same axis, and the second planetary gear mechanism is arranged on the axis along with the first planetary gear mechanism 4. 5 is arranged. The second planetary gear mechanism 5 is a single pinion type planetary gear mechanism, similar to the first planetary gear mechanism 4 described above, and any two rotating elements are connected to the rotating elements of the first planetary gear mechanism 4. A so-called compound planetary gear mechanism having four rotating elements is formed together with the first planetary gear mechanism 4, or functions as a speed change mechanism that increases or decreases the torque transmitted from the first planetary gear mechanism 4. The sun gear 10 is connected to a ring gear (hereinafter referred to as a first ring gear) 9 in the first planetary gear mechanism 4 so as to rotate together.

また、サンギヤ(以下、第2サンギヤと記す)10と同心円上に内歯歯車であるリングギヤ(以下、第2リングギヤと記す)11が配置されており、これら第2サンギヤ10と第2リングギヤ11とに噛み合っているピニオンギヤ12が、キャリヤ(以下、第2キャリヤと記す)13によって自転かつ公転自在に保持されている。   Further, a ring gear (hereinafter referred to as a second ring gear) 11 that is an internal gear is disposed concentrically with the sun gear (hereinafter referred to as a second sun gear) 10, and the second sun gear 10 and the second ring gear 11 are The pinion gear 12 that is meshed with each other is held by a carrier (hereinafter referred to as a second carrier) 13 so as to rotate and revolve freely.

そして、この第2キャリヤ13に出力部材14が連結されている。なお、この出力部材14は、フロントデファレンシャルなどの他の部材(図示せず)にトルクを伝達するための部材であり、回転軸や歯車あるいはスプロケットなどによって構成されている。さらに、第2サンギヤ10に第2モータ・ジェネレータ(MG2)3が連結されている。この第2モータ・ジェネレータ3は、一例として、ロータに永久磁石を備えた同期電動機によって構成されており、発電機および電動機として機能するように構成されている。そのロータが第2サンギヤ10に連結され、ステータがケーシング(図示せず)などに固定されている。   An output member 14 is connected to the second carrier 13. The output member 14 is a member for transmitting torque to another member (not shown) such as a front differential, and is constituted by a rotating shaft, a gear, a sprocket, or the like. Further, a second motor / generator (MG2) 3 is connected to the second sun gear 10. As an example, the second motor / generator 3 is configured by a synchronous motor including a permanent magnet in a rotor, and is configured to function as a generator and an electric motor. The rotor is connected to the second sun gear 10, and the stator is fixed to a casing (not shown) or the like.

上記の各モータ・ジェネレータ2,3は、それぞれに対応して設けたインバータ15,16を介してバッテリあるいはキャパシタなどの蓄電装置17に接続されている。したがって、一方のモータ・ジェネレータ2(もしくは3)を発電機として機能させ、その発電された電力を他方のモータ・ジェネレータ3(もしくは2)に与えてこれをモータとして機能させるように構成されている。また、蓄電装置17からいずれかのモータ・ジェネレータ2,3に電力を供給して、そのモータ・ジェネレータ2,3をモータとして機能させるようになっている。   Each of the motor / generators 2 and 3 is connected to a power storage device 17 such as a battery or a capacitor via inverters 15 and 16 provided correspondingly. Therefore, one motor / generator 2 (or 3) is configured to function as a generator, and the generated electric power is applied to the other motor / generator 3 (or 2) to function as a motor. . Further, power is supplied from the power storage device 17 to any one of the motor / generators 2 and 3 so that the motor / generators 2 and 3 function as a motor.

上述した遊星歯車機構4,5を介して出力部材14にトルクを伝達する経路として三種類の経路を設定するために、三つの係合装置が設けられている。すなわち、前記第2リングギヤ11を選択的に固定するブレーキ機構(以下、単にブレーキと記す)BLが設けられている。このブレーキBLは、湿式多板ブレーキあるいはバンドブレーキから構成され、電気信号に基づいて動作するアクチュエータ(図示せず)によって係合・解放動作するように構成されている。また、前記第1サンギヤ7と第2リングギヤ11とを選択的に連結するクラッチ機構(以下、第1クラッチと記す)CMと、前記第2遊星歯車機構5における少なくとも二つの回転要素同士、例えば第2サンギヤ10と第2キャリヤ13とを、選択的に連結するクラッチ機構(以下、第2クラッチと記す)CHとが設けられている。これらのクラッチCM,CHは、要は、トルクの伝達と遮断とを選択的におこなうことができる係合装置であればよく、具体的には、電気信号に基づいて所定のアクチュエータ(図示せず)を動作させて係合・解放動作する湿式多板クラッチなどの摩擦係合装置が用いられる。   In order to set three types of paths as paths for transmitting torque to the output member 14 via the planetary gear mechanisms 4 and 5 described above, three engagement devices are provided. That is, a brake mechanism (hereinafter simply referred to as a brake) BL for selectively fixing the second ring gear 11 is provided. The brake BL is composed of a wet multi-plate brake or a band brake, and is configured to be engaged / released by an actuator (not shown) that operates based on an electric signal. Further, a clutch mechanism (hereinafter referred to as a first clutch) CM for selectively connecting the first sun gear 7 and the second ring gear 11 and at least two rotating elements in the second planetary gear mechanism 5, for example, A clutch mechanism (hereinafter referred to as a second clutch) CH for selectively connecting the two sun gears 10 and the second carrier 13 is provided. The clutches CM and CH may be any engagement device that can selectively transmit and shut off torque, and specifically, a predetermined actuator (not shown) based on an electrical signal. A friction engagement device such as a wet multi-plate clutch that engages and disengages by operating the) is used.

そして、上記の各インバータ15,16や各係合装置BL,CM,CHなどを制御する電子制御装置(ECU)18が設けられている。この電子制御装置18は、マイクロコンピュータを主体として構成され、各モータ・ジェネレータ2,3による発電やモータとしての出力トルクあるいは各係合装置BL,CM,CHの係合・解放などの各制御を行う制御信号を出力するように構成されている。なお、この電子制御装置18には、車速やアクセル開度、蓄電装置17における蓄電容量(SOC:State Of Charge)などの各種の信号が入力されている。   An electronic control unit (ECU) 18 that controls the inverters 15 and 16 and the engagement devices BL, CM, and CH is provided. This electronic control unit 18 is mainly composed of a microcomputer, and controls each control such as power generation by each motor / generator 2, 3, output torque as a motor or engagement / release of each engagement device BL, CM, CH. It is comprised so that the control signal to perform may be output. Note that various signals such as a vehicle speed, an accelerator opening, and a storage capacity (SOC: State Of Charge) in the power storage device 17 are input to the electronic control device 18.

つぎに上述した構成のハイブリッド駆動装置の作用について説明する。上記のハイブリッド駆動装置では、前進走行するための運転モードとして三種類のモードを設定することができる。ここで、運転モードとは、総括的に言えば、エンジン回転数と出力部材14の回転数との比(すなわち変速比)を所定値(例えば“1”以外の値)に設定するための各モータ・ジェネレータ2,3の動作状態の相互関係であり、ハード構成上では、エンジン1から出力部材14にトルクを伝達する動力伝達経路であり、あるいは特定のエンジン回転数に対する出力部材14の回転数の関係である。これらの運転モードは、具体的には、低速モードLと、中速モードMと、高速モードHとであり、上記のブレーキBLおよび各クラッチCM,CHの係合・解放の状態に応じて設定される。   Next, the operation of the hybrid drive apparatus having the above-described configuration will be described. In the above hybrid drive device, three types of modes can be set as operation modes for traveling forward. Here, generally speaking, the operation mode means that each ratio for setting the ratio between the engine speed and the output member 14 (that is, the gear ratio) to a predetermined value (for example, a value other than “1”). This is a mutual relationship between the operation states of the motor / generators 2 and 3, and is a power transmission path for transmitting torque from the engine 1 to the output member 14 in the hardware configuration, or the rotational speed of the output member 14 with respect to a specific engine rotational speed. It is a relationship. Specifically, these operation modes are a low speed mode L, a medium speed mode M, and a high speed mode H, which are set according to the state of engagement / release of the brake BL and the clutches CM and CH. Is done.

図2には、各運転モードとブレーキBLおよび各クラッチCM,CHの係合・解放の状態との関係をまとめて示してある。なお、図2で「〇」印は係合状態を示し、「×」印は解放状態を示す。先ず、低速モードLは、ブレーキBLを係合させ、かつ各クラッチCM,CHを解放させて設定される。したがって、第1遊星歯車機構4では、第1キャリヤ6にエンジン1からトルクが入力される。また、第1モータ・ジェネレータ2は発電機として機能するように制御され、その発電の状態に応じた反力トルクが第1サンギヤ7に作用する。その結果、出力要素であるリンクギヤ9およびこれに連結されている第2サンギヤ10には、エンジン1から入力されたトルクと第1モータ・ジェネレータ2による反力トルクとを合成したトルクが生じる。   FIG. 2 collectively shows the relationship between each operation mode and the state of engagement / release of the brake BL and each of the clutches CM and CH. In FIG. 2, “◯” indicates an engaged state, and “X” indicates a released state. First, the low speed mode L is set by engaging the brake BL and releasing the clutches CM and CH. Therefore, in the first planetary gear mechanism 4, torque is input from the engine 1 to the first carrier 6. The first motor / generator 2 is controlled so as to function as a generator, and a reaction torque corresponding to the power generation state acts on the first sun gear 7. As a result, the link gear 9 as the output element and the second sun gear 10 connected thereto generate a torque obtained by synthesizing the torque input from the engine 1 and the reaction torque generated by the first motor / generator 2.

これに対して、第2遊星歯車機構5では、第2リングギヤ11がブレーキBLによって固定されているので、第2遊星歯車機構5における入力要素である第2サンギヤ10の回転数に対して、出力要素である第2キャリヤ13の回転数が小さくなる。すなわち、第2遊星歯車機構5が減速装置として機能する。そのため、出力部材14に現れるトルクは、第2サンギヤ10のトルクより大きくなる。なお、第2モータ・ジェネレータ3をモータとして機能させることにより、そのトルクが第2遊星歯車機構5によって増幅されて出力部材14に伝達されるので、第2モータ・ジェネレータ3はいわゆるトルクアシストのための手段として機能する。   On the other hand, in the second planetary gear mechanism 5, since the second ring gear 11 is fixed by the brake BL, an output is obtained with respect to the rotational speed of the second sun gear 10 which is an input element in the second planetary gear mechanism 5. The number of rotations of the second carrier 13, which is an element, is reduced. That is, the second planetary gear mechanism 5 functions as a speed reducer. Therefore, the torque appearing at the output member 14 is larger than the torque of the second sun gear 10. Since the second motor / generator 3 functions as a motor, the torque is amplified by the second planetary gear mechanism 5 and transmitted to the output member 14, so that the second motor / generator 3 is for so-called torque assist. It functions as a means.

図3の(a)には、変速比が“1”より大きい低速モードLでの各遊星歯車機構4,5の動作状態を共線図で示しており、「P1」の符号を付した線が、第1モータ・ジェネレータ2をエンジン1と同速度で動作させている状態での第1遊星歯車機構4の動作状態を示し、「P2」の符号を付した線が第2遊星歯車機構5の動作状態を示している。第1リングギヤ9は、第2遊星歯車機構5を介して出力部材14に連結されているので、第1モータ・ジェネレータ2の発電量あるいはそれに伴う反力を制御することにより、エンジン1の回転数が連続的に変化する。これに対して、第2遊星歯車機構5では、入力要素である第2サンギヤ10が第1リングギヤ9と一体であるからこれと同速度で回転し、また第2リングギヤ11が固定されているから、出力要素である第2キャリヤ13およびこれに連結された出力部材14が、第2サンギヤ10より低速度で回転する。   FIG. 3A shows an operation state of the planetary gear mechanisms 4 and 5 in the low speed mode L in which the gear ratio is larger than “1” in a collinear diagram, and a line labeled “P1”. Shows the operating state of the first planetary gear mechanism 4 in a state where the first motor / generator 2 is operated at the same speed as that of the engine 1, and a line labeled “P2” indicates the second planetary gear mechanism 5. Shows the operating state. Since the first ring gear 9 is connected to the output member 14 via the second planetary gear mechanism 5, the rotational speed of the engine 1 is controlled by controlling the amount of power generated by the first motor / generator 2 or the reaction force associated therewith. Changes continuously. On the other hand, in the second planetary gear mechanism 5, since the second sun gear 10 as an input element is integrated with the first ring gear 9, it rotates at the same speed and the second ring gear 11 is fixed. The second carrier 13 as an output element and the output member 14 connected thereto rotate at a lower speed than the second sun gear 10.

したがって、低速モードLでは、第1モータ・ジェネレータ2を正回転状態させて発電させれば、出力部材14にはエンジン1の出力トルクより大きいトルクが生じるとともに、エンジン回転数を出力部材14の回転数より高い回転数に維持できる。言い換えれば、エンジン回転数を特に低回転数にすることなく低車速に適した変速比を設定でき、また駆動トルクはエンジン1から伝達されるトルクに、第1モータ・ジェネレータ2で発電した電力で第2モータ・ジェネレータ3をモータとして機能させて得られるトルクを加えたトルクとなるので、発進時などであっても充分に大きいトルクを得ることができる。すなわち、エンジン1の運転点を効率の良い運転点に維持でき、もしくは効率の良い運転点を大きく外すことがないので、動力性能を損なうことなく燃費を改善することができる。   Therefore, in the low speed mode L, if the first motor / generator 2 is rotated in the normal rotation state to generate electric power, a torque larger than the output torque of the engine 1 is generated in the output member 14 and the engine speed is set to the rotation of the output member 14. The number of revolutions can be maintained higher than the number. In other words, a gear ratio suitable for a low vehicle speed can be set without reducing the engine speed to a particularly low speed, and the driving torque is the torque transmitted from the engine 1 by the power generated by the first motor / generator 2. Since the torque is obtained by adding the torque obtained by causing the second motor / generator 3 to function as a motor, a sufficiently large torque can be obtained even at the time of starting. That is, the operating point of the engine 1 can be maintained at an efficient operating point, or the efficient operating point is not greatly removed, so that the fuel efficiency can be improved without impairing the power performance.

なお、この低速モードLの状態で、第1モータ・ジェネレータ2を負回転状態とすれば、図3の(a)で「P2」の符号を付した線が右下がりとなることから判るように、出力部材14が負回転し、車両は後進走行する。   If the first motor / generator 2 is in a negative rotation state in the low-speed mode L, the line labeled “P2” in FIG. The output member 14 rotates negatively and the vehicle travels backward.

つぎに、中速モードMは、第1クラッチCMを係合させることにより設定される。すなわち、各遊星歯車機構4,5におけるサンギヤ7,10とリングギヤ9,11とが互いに連結され、第1キャリヤ6を入力要素、第1サンギヤ7を第2の入力要素、第2キャリヤ13を出力要素、第2サンギヤ10を反力要素としたいわゆる四要素の複合遊星歯車機構が構成される。したがって、この中速モードMでの遊星歯車機構4,5の動作状態は、図3の(b)の共線図で表すことができる。なお、図3の(b)は変速比が“1”の状態を示している。この中速モードMでは、エンジン1の出力した動力によって第2モータ・ジェネレータ3が回転させられて発電機として機能する。言い換えれば、第2モータ・ジェネレータ3が反力トルクを第1リングギヤ9あるいは第2サンギヤ10に与える。そして、第2モータ・ジェネレータ3から電力を供給されて第1モータ・ジェネレータ2がモータとして機能し、これら三者のトルクが合成されたトルクが出力部材14に現れる。また、いわゆる複合遊星歯車機構を構成する四つの要素の回転数は、共線図上では、一本の直線上にあり、エンジン回転数は、運転状態に応じて、出力部材14の回転数より高回転数になったり、あるいは反対に低回転数になったりする。したがって、エンジン回転数を過剰に高くしたり、反対に低くする必要がないので、エンジン1の運転点を効率の良い運転点に維持でき、もしくは効率の良い運転点を大きく外すことがないので、動力性能を損なうことなく燃費を改善することができる。   Next, the medium speed mode M is set by engaging the first clutch CM. That is, the sun gears 7 and 10 and the ring gears 9 and 11 in the planetary gear mechanisms 4 and 5 are connected to each other, the first carrier 6 is an input element, the first sun gear 7 is a second input element, and the second carrier 13 is output. A so-called four-element compound planetary gear mechanism using the element and the second sun gear 10 as a reaction force element is configured. Therefore, the operation state of the planetary gear mechanisms 4 and 5 in the medium speed mode M can be represented by a collinear diagram of FIG. FIG. 3B shows a state where the gear ratio is “1”. In the medium speed mode M, the second motor / generator 3 is rotated by the power output from the engine 1 to function as a generator. In other words, the second motor / generator 3 applies reaction torque to the first ring gear 9 or the second sun gear 10. Then, electric power is supplied from the second motor / generator 3 so that the first motor / generator 2 functions as a motor, and torque obtained by combining these three torques appears on the output member 14. Further, the rotational speeds of the four elements constituting the so-called compound planetary gear mechanism are on one straight line on the alignment chart, and the engine rotational speed is determined by the rotational speed of the output member 14 according to the operating state. The engine speed becomes high or, on the contrary, the engine speed becomes low. Therefore, it is not necessary to increase the engine speed excessively or to lower the engine speed, so that the operating point of the engine 1 can be maintained at an efficient operating point, or the efficient operating point is not greatly removed. The fuel consumption can be improved without impairing the power performance.

さらに、高速モードHは、第2クラッチCHを係合させることにより設定される。この第2クラッチCHは、前述したように、第2遊星歯車機構5におけるキャリヤ13とサンギヤ10との間に設けられているから、これが係合すると、第2遊星歯車機構5における二つの回転要素が連結されるので、第2遊星歯車機構5の全体が一体となって回転する。これに対して、第1遊星歯車機構4は、キャリヤ6にエンジン1からトルクが入力され、そのトルクがサンギヤ7とリングギヤ9とに分配され、サンギヤ7に連結されている第1モータ・ジェネレータ2が発電機として機能する。これは、前述した低速モードLにおける動作状態と同じであり、したがって第2遊星歯車機構5におけるサンギヤ10には、エンジン1のトルクと第1モータ・ジェネレータ2による反力トルクとを合成したトルクが伝達される。そして、第2遊星歯車機構5はその全体が一体となって回転するので、第2サンギヤ10に伝達されたトルクがそのまま出力部材14に伝達される。   Further, the high speed mode H is set by engaging the second clutch CH. Since the second clutch CH is provided between the carrier 13 and the sun gear 10 in the second planetary gear mechanism 5 as described above, when this is engaged, the two rotating elements in the second planetary gear mechanism 5 are engaged. Are coupled together, the entire second planetary gear mechanism 5 rotates as a unit. In contrast, the first planetary gear mechanism 4 receives torque from the engine 1 to the carrier 6, distributes the torque to the sun gear 7 and the ring gear 9, and is connected to the sun gear 7. Functions as a generator. This is the same as the operation state in the low speed mode L described above. Therefore, the sun gear 10 in the second planetary gear mechanism 5 has a torque obtained by combining the torque of the engine 1 and the reaction torque of the first motor / generator 2. Communicated. Since the entire second planetary gear mechanism 5 rotates as a whole, the torque transmitted to the second sun gear 10 is transmitted to the output member 14 as it is.

この状態を共線図で示せば、図3の(c)のとおりである。なお、図3の(c)は、変速比が“1”より小さい状態を示している。第2遊星歯車機構5の動作状態を示す線P2は、出力部材14が連結されている第2キャリヤ13の回転数を示す点を通る横一直線となり、これに対して第1遊星歯車機構4の動作状態を示す線P1は、第2遊星歯車機構5のサンギヤ10と同速度である第1リングギヤ9の回転数を示す点と、第1モータ・ジェネレータ2で制御している第1サンギヤ7の回転数を示す点とを結んだ線となる。その線P1と第1キャリヤ6を示す縦の線との交点が、エンジン回転数を表す。したがって、第1モータ・ジェネレータ2によってエンジン回転数が連続的に制御され、無段変速が可能である。そして、エンジン回転数に対して出力部材14の回転数を高回転数にすることができる。そのため、高速モードHでは、出力部材14の回転数に対してエンジン回転数を小さくすることができるので、高速走行の際のエンジン回転数を相対的に小さくして、燃費の良好な運転が可能になる。   If this state is shown in an alignment chart, it is as shown in FIG. FIG. 3C shows a state where the gear ratio is smaller than “1”. The line P2 indicating the operation state of the second planetary gear mechanism 5 is a horizontal straight line passing through a point indicating the rotation speed of the second carrier 13 to which the output member 14 is coupled. The line P1 indicating the operating state indicates the rotational speed of the first ring gear 9 having the same speed as the sun gear 10 of the second planetary gear mechanism 5, and the first sun gear 7 controlled by the first motor / generator 2. This is a line connecting points indicating the number of rotations. The intersection of the line P1 and the vertical line indicating the first carrier 6 represents the engine speed. Therefore, the engine speed is continuously controlled by the first motor / generator 2 and a continuously variable transmission is possible. And the rotation speed of the output member 14 can be made into high rotation speed with respect to engine rotation speed. Therefore, in the high speed mode H, the engine speed can be reduced relative to the rotation speed of the output member 14, so that the engine speed during high speed running can be relatively reduced, and driving with good fuel consumption is possible. become.

なお、図3の各共線図は、各モードでのエンジン回転数が同じになり、かつ少なくとも一方のモータ・ジェネレータ2,3がその全体が一体化して回転する動作状態を示しているが、例えば図3の(a)に示してある低速モードLで設定される変速比(エンジン回転数と出力部材の回転数との比)を、中速モードMで設定するとした場合、第1サンギヤ7およびこれに連結されている第2リングギヤ11を逆回転させることになり、そのためには第1モータ・ジェネレータ2をモータとして機能させ、かつ逆回転させることになる。すなわち、第1モータ・ジェネレータ2を逆転力行させる。同時に、第2モータ・ジェネレータ3をエンジン1より高速で回転させて発電機として機能させる。このような動作状態では、電力への変換を伴う動力の伝達が増大して全体としての動力伝達効率が低下するが、この発明のハイブリッド駆動装置では、そのような変速比は中速モードMではなく前述した低速モードLで設定するので、動力伝達効率の悪化を防止もしくは抑制できる。   Each collinear chart in FIG. 3 shows an operating state in which the engine speed in each mode is the same and at least one of the motor generators 2 and 3 is rotated integrally. For example, when the gear ratio set in the low speed mode L shown in FIG. 3A (ratio between the engine speed and the output member speed) is set in the medium speed mode M, the first sun gear 7 The second ring gear 11 connected thereto is reversely rotated. For this purpose, the first motor / generator 2 functions as a motor and reversely rotates. That is, the first motor / generator 2 is reversely powered. At the same time, the second motor / generator 3 is rotated at a higher speed than the engine 1 to function as a generator. In such an operating state, the transmission of power accompanied by conversion into electric power increases and the overall power transmission efficiency decreases. However, in the hybrid drive device of the present invention, such a gear ratio is not obtained in the medium speed mode M. Since the low speed mode L is set, the power transmission efficiency can be prevented or suppressed from being deteriorated.

このような状況は、高速モードHについても同様であり、図3の(a)に示す変速比を高速モードHで設定するとした場合、第1モータ・ジェネレータ2をエンジン1より高速で回転させて発電機として機能させ、かつ第2モータ・ジェネレータ3を出力部材14と同速度の低速回転とし、かつモータとして機能させることになるが、このような動作状態では、電力への変換を伴う動力の伝達が増大して全体としての動力伝達効率が低下するが、この発明のハイブリッド駆動装置では、そのような変速比は中速モードMではなく前述した低速モードLで設定するので、動力伝達効率の悪化を防止もしくは抑制できる。   This situation is the same for the high speed mode H. When the gear ratio shown in FIG. 3A is set in the high speed mode H, the first motor / generator 2 is rotated at a higher speed than the engine 1. The second motor / generator 3 is caused to function as a generator and the low-speed rotation at the same speed as that of the output member 14 and function as a motor. Although transmission increases and power transmission efficiency as a whole decreases, in the hybrid drive device of the present invention, such a gear ratio is set not in the medium speed mode M but in the low speed mode L described above. Deterioration can be prevented or suppressed.

このように、この発明に係る上記のハイブリッド駆動装置では、所定の変速比を設定するとした場合の各モータ・ジェネレータ2,3の動作状態の相互の関係が、各モードで異なる、三種類の動力の伝達経路が設定可能である。そのため、変速比に応じてそれらの動力伝達経路を変更もしくは選択することにより、いずれかのモータ・ジェネレータ2,3を発電機もしくはモータとして過剰に高速で回転させることが回避される。あるいはエンジン1を、最適燃費の運転点から大きく外れて運転することが抑制もしくは回避される。したがって、前述した係合装置の係合・解放によるモードの変更あるいは動力伝達経路の変更は、設定すべき変速比もしくは目標エンジン回転数に基づいて実行することが好ましく、その制御は、前記電子制御装置18によって実行できる。その場合、電子制御装置18がこの発明の変速制御手段に相当する。   As described above, in the hybrid drive device according to the present invention, the three types of power in which the mutual relationship between the operation states of the motor generators 2 and 3 is different in each mode when a predetermined gear ratio is set. The transmission path can be set. Therefore, by changing or selecting those power transmission paths according to the gear ratio, it is possible to avoid rotating any one of the motor generators 2 and 3 as a generator or a motor at an excessively high speed. Alternatively, driving the engine 1 far from the optimum fuel efficiency operating point is suppressed or avoided. Therefore, it is preferable that the mode change or the power transmission path change due to the engagement / release of the engagement device described above is executed based on the speed ratio to be set or the target engine speed, and the control is performed by the electronic control. It can be performed by the device 18. In that case, the electronic control unit 18 corresponds to the shift control means of the present invention.

なお、図3の(c)に示す変速比を図3の(b)に示す中速モードMで設定するとした場合、第1サンギヤ7およびこれに連結されている第2リングギヤ11の回転数をエンジン回転数よりかなり高回転数にすることになり、これは、第1モータ・ジェネレータ2を高速回転させることより設定することになる。そのためには、全体としての動力伝達効率の悪い動作状態となるが、この発明に係る上記のハイブリッド駆動装置では、そのような変速比を中速モードMで設定せずに高速モードHで設定するから、動力伝達効率の悪化を防止でき、もしくは動力伝達効率を向上させることができる。   When the gear ratio shown in FIG. 3C is set in the medium speed mode M shown in FIG. 3B, the rotational speeds of the first sun gear 7 and the second ring gear 11 connected thereto are set. The engine speed is considerably higher than the engine speed, which is set by rotating the first motor / generator 2 at a high speed. For this purpose, the overall power transmission efficiency is poor, but in the hybrid drive device according to the present invention, such a gear ratio is not set in the medium speed mode M but is set in the high speed mode H. Therefore, deterioration of power transmission efficiency can be prevented or power transmission efficiency can be improved.

ここで、図1に示す構成における各部材の配列について説明すると、図1に示す構成では、出力部材14が第2モータ・ジェネレータ3よりエンジン1側に配置され、その出力部材14を介してハイブリッド駆動装置の半径方向で外側に動力を出力できる。したがってフロントエンジン・フロントドライブ車(FF車)などのエンジン1を車両の幅方向に向けて配置する車両に適したハイブリッド駆動装置とすることができる。   Here, the arrangement of each member in the configuration shown in FIG. 1 will be described. In the configuration shown in FIG. 1, the output member 14 is disposed closer to the engine 1 than the second motor / generator 3, and the hybrid is connected via the output member 14. Power can be output to the outside in the radial direction of the drive device. Therefore, a hybrid drive device suitable for a vehicle in which the engine 1 such as a front engine / front drive vehicle (FF vehicle) is arranged in the vehicle width direction can be provided.

上述した具体例は、二組のシングルピニオン型遊星歯車機構4,5を用いた例であるが、この発明ではいずれか一方もしくは両方の遊星歯車機構をダブルピニオン型遊星歯車機構とすることもできる。図4は、エンジン1側の遊星歯車機構すなわちトルク分配機構として機能する第1遊星歯車機構4をダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成し、第2遊星歯車機構5をシングルピニオン型遊星歯車機構によって構成した例を示している。ダブルピニオン型遊星歯車機構についての共線図は、シングルピニオン型遊星歯車機構についての共線図におけるキャリヤを示す線とリングギヤを示す線とを入れ替えたものとなり、したがってダブルピニオン型遊星歯車機構によって構成されている第1遊星歯車機構4に対するエンジン1やモータ・ジェネレータ2,3などの他の部材の連結関係は、図1に示す構成における第1遊星歯車機構4における第1キャリヤ6と第1リングギヤ9とに対する連結関係を入れ替えたものとなっている。   The specific example described above is an example in which two sets of single pinion type planetary gear mechanisms 4 and 5 are used. However, in the present invention, one or both of the planetary gear mechanisms may be a double pinion type planetary gear mechanism. . FIG. 4 shows that the first planetary gear mechanism 4 functioning as a planetary gear mechanism on the engine 1 side, that is, a torque distribution mechanism, is constituted by a double pinion type planetary gear mechanism, and the second planetary gear mechanism 5 is constituted by a single pinion type planetary gear mechanism. An example is shown. The collinear diagram for the double pinion type planetary gear mechanism is obtained by replacing the line indicating the carrier and the line indicating the ring gear in the collinear diagram for the single pinion type planetary gear mechanism, and is thus constituted by the double pinion type planetary gear mechanism. The connection relationship of other members such as the engine 1 and the motor generators 2 and 3 to the first planetary gear mechanism 4 is as follows. The first carrier 6 and the first ring gear in the first planetary gear mechanism 4 in the configuration shown in FIG. The connection relationship with 9 is changed.

具体的に説明すると、図4に示す第1遊星歯車機構4は、第1サンギヤに噛み合うピニオンギヤ8aと、そのピニオンギヤ8aと第1リングギヤ9とに噛み合っているピニオンギヤ8bとを有し、これらのピニオンギヤ8a,8bが第1キャリヤ6によって自転かつ公転自在に保持されている。この第1遊星歯車機構4は、エンジン1の出力側でエンジン1と同一軸線上に配置されており、その第1リングギヤ9にエンジン1が連結されている。なお、エンジン1と第1リングギヤ9との間にトルクコンバータなどの適宜の伝動機構を介在させてもよいことは、上述した具体例と同様である。   Specifically, the first planetary gear mechanism 4 shown in FIG. 4 has a pinion gear 8a that meshes with the first sun gear, and a pinion gear 8b that meshes with the pinion gear 8a and the first ring gear 9, and these pinion gears 8a and 8b are held by the first carrier 6 so as to rotate and revolve freely. The first planetary gear mechanism 4 is disposed on the same axis as the engine 1 on the output side of the engine 1, and the engine 1 is connected to the first ring gear 9. It is to be noted that an appropriate transmission mechanism such as a torque converter may be interposed between the engine 1 and the first ring gear 9 as in the specific example described above.

また、第1遊星歯車機構4と同一軸線上に第2モータ・ジェネレータ3が配置されており、この第2モータ・ジェネレータ3が第1キャリヤ6に連結されている。この第2モータ・ジェネレータ3に並んでエンジン1とは反対側に第1モータ・ジェネレータ2が配置されており、この第1モータ・ジェネレータ2が第1サンギヤ7に連結されている。さらに、第1遊星歯車機構4と同一軸線上に第2遊星歯車機構5が配置されており、その第2サンギヤ10が第1遊星歯車機構4における第1キャリヤ6に連結されている。そして、第2遊星歯車機構5における第2キャリヤ13に出力部材14が連結され、その出力部材14は第2遊星歯車機構5の中心軸線に沿って前記エンジン1とは反対方向に延びている。   A second motor / generator 3 is disposed on the same axis as the first planetary gear mechanism 4, and the second motor / generator 3 is connected to the first carrier 6. A first motor / generator 2 is arranged alongside the second motor / generator 3 on the side opposite to the engine 1, and the first motor / generator 2 is connected to the first sun gear 7. Further, a second planetary gear mechanism 5 is disposed on the same axis as the first planetary gear mechanism 4, and the second sun gear 10 is connected to the first carrier 6 in the first planetary gear mechanism 4. An output member 14 is connected to the second carrier 13 in the second planetary gear mechanism 5, and the output member 14 extends in the direction opposite to the engine 1 along the central axis of the second planetary gear mechanism 5.

一方、係合装置の構成は、図1に示す例と同様であって、第2リングギヤ11を選択的に固定するブレーキBLと、第1サンギヤ7と第2リングギヤ11とを選択的に連結する第1クラッチCMと、第2遊星歯車機構5における少なくとも二つの回転要素(具体的には第2サンギヤ10と第2キャリヤ13)を選択的に連結する第2クラッチCHとが設けられている。   On the other hand, the configuration of the engaging device is the same as the example shown in FIG. 1, and the brake BL for selectively fixing the second ring gear 11, the first sun gear 7 and the second ring gear 11 are selectively connected. A first clutch CM and a second clutch CH for selectively connecting at least two rotating elements (specifically, the second sun gear 10 and the second carrier 13) in the second planetary gear mechanism 5 are provided.

上記の図4に示すハイブリッド駆動装置での各モードL,M,Hは、前述した図2に示すように各係合装置を係合・解放させることにより設定することができる。また、各遊星歯車機構4,5についての共線図は、前述した図3における参照符号「6」と「9」とを入れ替え、それに伴って各回転要素を示す線の間隔を変更した図となり、それ以外は図3と同様になる。したがって図4に示す構成であっても、低速モードLおよび中速モードMならびに高速モードHを設定することができ、そのためこれらのモードを変速比もしくは目標とするエンジン回転数などに応じて選択することにより、エンジン1を効率の良い運転点から大きく離れて運転することを回避し、燃費を向上させることができる。また、図4に示す構成では、エンジン1の中心軸線の延長方向に延びた出力部材14から動力を出力することができるので、エンジン1を車両の前後方向に向けて配置するフロントエンジン・リヤドライブ車などのいわゆるエンジン縦置きタイプの車両に適したハイブリッド駆動装置とすることができる。   The modes L, M, and H in the hybrid drive device shown in FIG. 4 can be set by engaging and releasing the engagement devices as shown in FIG. Further, the collinear diagram for the planetary gear mechanisms 4 and 5 is a diagram in which the reference numerals “6” and “9” in FIG. 3 described above are replaced, and accordingly, the intervals of the lines indicating the rotating elements are changed. Other than that, it is the same as FIG. Therefore, even in the configuration shown in FIG. 4, it is possible to set the low speed mode L, the medium speed mode M, and the high speed mode H, so that these modes are selected according to the gear ratio, the target engine speed, or the like. As a result, it is possible to avoid driving the engine 1 far away from an efficient driving point and to improve fuel efficiency. Further, in the configuration shown in FIG. 4, power can be output from the output member 14 extending in the extending direction of the central axis of the engine 1. Therefore, the front engine and the rear drive in which the engine 1 is arranged in the front-rear direction of the vehicle. It can be set as the hybrid drive device suitable for what is called an engine vertical installation type vehicles, such as a car.

この発明に係るハイブリッド駆動装置の一例を模式的に示すスケルトン図である。It is a skeleton figure which shows typically an example of the hybrid drive device concerning this invention. 各モードを設定するための各クラッチおよびブレーキの係合・解放状態を示す図表である。It is a table | surface which shows the engagement / release state of each clutch and brake for setting each mode. 各モードにおける動作状態を示す共線図である。It is an alignment chart which shows the operation state in each mode. この発明に係るハイブリッド駆動装置の他の例を模式的に示すスケルトン図である。It is a skeleton figure which shows typically the other example of the hybrid drive device which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…内燃機関(エンジン)、 2,3…電動機(モータ・ジェネレータ)、 4,5…遊星歯車機構、 14…出力部材、 18…電子制御装置、 CM,CH…クラッチ、 BL…ブレーキ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine (engine), 2, 3 ... Electric motor (motor generator), 4, 5 ... Planetary gear mechanism, 14 ... Output member, 18 ... Electronic control unit, CM, CH ... Clutch, BL ... Brake.

Claims (7)

内燃機関と発電機能のある第1電動機および第2電動機とを、遊星歯車機構を含む歯車機構を介して出力部材に連結したハイブリッド駆動装置において、
前記遊星歯車機構が二組備えられるとともに、それらの遊星歯車機構が、相互に差動作用を行う三つの回転要素を有し、
これら二組の遊星歯車機構を介して前記出力部材に動力伝達する経路を切り替える少なくとも三つの係合装置が備えられ、
前記内燃機関の回転数と前記出力部材の回転数との比を所定値に設定するための前記第1電動機と前記第2電動機との動作状態の相互関係が、それら三つの係合装置の係合および解放の状態に応じて異なる、三種類以上の動力伝達経路が設定されるように構成されていることを特徴とするハイブリッド駆動装置。
In a hybrid drive device in which an internal combustion engine and a first motor and a second motor having a power generation function are connected to an output member via a gear mechanism including a planetary gear mechanism,
Two sets of the planetary gear mechanisms are provided, and the planetary gear mechanisms have three rotating elements that perform a differential action with respect to each other,
There are provided at least three engagement devices for switching the power transmission path to the output member via the two sets of planetary gear mechanisms,
The mutual relationship between the operating states of the first electric motor and the second electric motor for setting the ratio between the rotational speed of the internal combustion engine and the rotational speed of the output member to a predetermined value is related to the three engagement devices. A hybrid drive device configured to set three or more types of power transmission paths that differ depending on the state of engagement and release.
三種類以上の動力伝達経路が、一方の遊星歯車機構から伝達された動力を他方の遊星歯車機構が減速して出力する第1の動力伝達経路と、前記各遊星歯車機構が四つの回転要素を形成するように連結された状態で前記出力部材に動力を出力する第2の動力伝達経路と、一方の遊星歯車機構から伝達された動力を他方の遊星歯車機構が増減速することなく出力する第3の動力伝達経路とを含むことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド駆動装置。   There are three or more types of power transmission paths, a first power transmission path through which the power transmitted from one planetary gear mechanism is decelerated and output by the other planetary gear mechanism, and each planetary gear mechanism has four rotating elements. A second power transmission path for outputting power to the output member in a state of being connected so as to form, and a second power transmission path for outputting the power transmitted from one planetary gear mechanism without increasing or decreasing the speed of the other planetary gear mechanism. 3. The hybrid drive device according to claim 1, comprising three power transmission paths. 前記比の目標値もしくは前記内燃機関の目標回転数に基づいて前記係合装置を係合・解放させることによりいずれかの動力伝達経路を選択する変速制御手段を更に備えていることを特徴とする請求項1または2に記載のハイブリッド駆動装置。   The apparatus further comprises shift control means for selecting one of the power transmission paths by engaging and releasing the engagement device based on the target value of the ratio or the target rotation speed of the internal combustion engine. The hybrid drive device according to claim 1 or 2. 前記遊星歯車機構が、第1サンギヤと第1リングギヤとこれら第1サンギヤおよび第1リングギヤに噛み合うピニオンギヤを保持する第1キャリヤとを回転要素とするシングルピニオン型の第1遊星歯車機構と、第2サンギヤと第2リングギヤとこれら第2サンギヤおよび第2リングギヤに噛み合うピニオンギヤを保持する第2キャリヤとを回転要素とするシングルピニオン型の第2遊星歯車機構とを含み、かつ
前記第1リングギヤと第2サンギヤとが相互に一体となって回転するように連結されるとともに、前記第1キャリヤに前記内燃機関が連結され、前記第1サンギヤに前記第1電動機が連結され、前記第2サンギヤに前記第2電動機が連結され、前記第2キャリヤに前記出力部材が連結され、さらに
前記係合装置が、前記第1サンギヤと第2リングギヤとを選択的に連結する第1クラッチ機構と、前記第2遊星歯車機構におけるいずれか二つの回転要素を選択的に連結する第2クラッチ機構と、前記第2リングギヤを選択的に固定するブレーキ機構とを含むこと
を特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。
The planetary gear mechanism is a single pinion type first planetary gear mechanism having a first sun gear, a first ring gear, and a first carrier holding a pinion gear meshing with the first sun gear and the first ring gear as a rotating element; A single pinion type second planetary gear mechanism having a sun gear, a second ring gear, and a second carrier holding a pinion gear meshing with the second sun gear and the second ring gear, and the first ring gear and the second ring gear. The sun gear and the sun gear are connected so as to rotate together, the internal combustion engine is connected to the first carrier, the first motor is connected to the first sun gear, and the second sun gear is connected to the first sun gear. Two electric motors are connected, the output member is connected to the second carrier, and the engagement device is connected to the first sun A first clutch mechanism that selectively connects the second ring gear to the second ring gear, a second clutch mechanism that selectively connects any two rotating elements of the second planetary gear mechanism, and the second ring gear selectively. The hybrid drive device according to claim 1, further comprising a brake mechanism that is fixed to the vehicle.
前記遊星歯車機構が、第1サンギヤと第1リングギヤとこれら第1サンギヤおよび第1リングギヤの間に配置されかつ互いに噛み合う少なくとも二つのピニオンギヤを保持する第1キャリヤとを回転要素とするダブルピニオン型の第1遊星歯車機構と、第2サンギヤと第2リングギヤとこれら第2サンギヤおよび第2リングギヤに噛み合うピニオンギヤを保持する第2キャリヤとを回転要素とするシングルピニオン型の第2遊星歯車機構とを含み、かつ
前記第1キャリヤと第2サンギヤとが相互に一体となって回転するように連結されるとともに、前記第1リングギヤに前記内燃機関が連結され、前記第1サンギヤに前記第1電動機が連結され、前記第1キャリヤに前記第2電動機が連結され、前記第2キャリヤに前記出力部材が連結され、さらに
前記係合装置が、前記第1サンギヤと第2リングギヤとを選択的に連結する第1クラッチ機構と、前記第2遊星歯車機構におけるいずれか二つの回転要素を選択的に連結する第2クラッチ機構と、前記第2リングギヤを選択的に固定するブレーキ機構とを含むこと
を特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のハイブリッド駆動装置。
The planetary gear mechanism is a double pinion type having a first carrier that holds a first sun gear, a first ring gear, and a first carrier that is disposed between the first sun gear and the first ring gear and holds at least two pinion gears that mesh with each other. A first planetary gear mechanism, and a single pinion type second planetary gear mechanism having a second sun gear, a second ring gear, and a second carrier holding a pinion gear meshing with the second sun gear and the second ring gear as rotation elements. And the first carrier and the second sun gear are coupled so as to rotate integrally with each other, the internal combustion engine is coupled to the first ring gear, and the first motor is coupled to the first sun gear. The second electric motor is connected to the first carrier, the output member is connected to the second carrier, Further, the engagement device selectively connects the first sun gear and the second ring gear, and the second clutch selectively connects any two rotating elements in the second planetary gear mechanism. The hybrid drive apparatus according to claim 1, further comprising a mechanism and a brake mechanism that selectively fixes the second ring gear.
内燃機関と発電機能のある第1電動機および第2電動機とを、遊星歯車機構を含む歯車機構を介して出力部材に連結したハイブリッド駆動装置において、
前記遊星歯車機構が、第1サンギヤと第1リングギヤとこれら第1サンギヤおよび第1リングギヤに噛み合うピニオンギヤを保持する第1キャリヤとを回転要素とするシングルピニオン型の第1遊星歯車機構と、第2サンギヤと第2リングギヤとこれら第2サンギヤおよび第2リングギヤに噛み合うピニオンギヤを保持する第2キャリヤとを回転要素とするシングルピニオン型の第2遊星歯車機構とを含み、かつ
前記第1リングギヤと第2サンギヤとが相互に一体となって回転するように連結されるとともに、前記第1キャリヤに前記内燃機関が連結され、前記第1サンギヤに前記第1電動機が連結され、前記第2サンギヤに前記第2電動機が連結され、前記第2キャリヤに前記出力部材が連結され、さらに
前記第1サンギヤと第2リングギヤとを選択的に連結する第1クラッチ機構と、前記第2遊星歯車機構におけるいずれか二つの回転要素を選択的に連結する第2クラッチ機構と、前記第2リングギヤを選択的に固定するブレーキ機構とを備えていること
を特徴とするハイブリッド駆動装置。
In a hybrid drive device in which an internal combustion engine and a first motor and a second motor having a power generation function are connected to an output member via a gear mechanism including a planetary gear mechanism,
The planetary gear mechanism is a single pinion type first planetary gear mechanism having a first sun gear, a first ring gear, and a first carrier holding a pinion gear meshing with the first sun gear and the first ring gear as a rotating element; A single pinion type second planetary gear mechanism having a sun gear, a second ring gear, and a second carrier holding a pinion gear meshing with the second sun gear and the second ring gear, and the first ring gear and the second ring gear. The sun gear and the sun gear are connected so as to rotate together, the internal combustion engine is connected to the first carrier, the first motor is connected to the first sun gear, and the second sun gear is connected to the first sun gear. Two electric motors are connected, the output member is connected to the second carrier, and the first sun gear and the second ring A first clutch mechanism that selectively connects the second ring gear, a second clutch mechanism that selectively connects any two rotating elements of the second planetary gear mechanism, and a brake that selectively fixes the second ring gear. And a hybrid drive device.
内燃機関と発電機能のある第1電動機および第2電動機とを、遊星歯車機構を含む歯車機構を介して出力部材に連結したハイブリッド駆動装置において、
前記遊星歯車機構が、第1サンギヤと第1リングギヤとこれら第1サンギヤおよび第1リングギヤの間に配置されかつ互いに噛み合う少なくとも二つのピニオンギヤを保持する第1キャリヤとを回転要素とするダブルピニオン型の第1遊星歯車機構と、第2サンギヤと第2リングギヤとこれら第2サンギヤおよび第2リングギヤに噛み合うピニオンギヤを保持する第2キャリヤとを回転要素とするシングルピニオン型の第2遊星歯車機構とを含み、かつ
前記第1キャリヤと第2サンギヤとが相互に一体となって回転するように連結されるとともに、前記第1リングギヤに前記内燃機関が連結され、前記第1サンギヤに前記第1電動機が連結され、前記第1キャリヤに前記第2電動機が連結され、前記第2キャリヤに前記出力部材が連結され、さらに
前記第1サンギヤと第2リングギヤとを選択的に連結する第1クラッチ機構と、前記第2遊星歯車機構におけるいずれか二つの回転要素を選択的に連結する第2クラッチ機構と、前記第2リングギヤを選択的に固定するブレーキ機構とを備えていること
を特徴とするハイブリッド駆動装置。
In a hybrid drive device in which an internal combustion engine and a first motor and a second motor having a power generation function are connected to an output member via a gear mechanism including a planetary gear mechanism,
The planetary gear mechanism is a double pinion type having a first carrier that holds a first sun gear, a first ring gear, and a first carrier that is disposed between the first sun gear and the first ring gear and holds at least two pinion gears that mesh with each other. A first planetary gear mechanism, and a single pinion type second planetary gear mechanism having a second sun gear, a second ring gear, and a second carrier holding a pinion gear meshing with the second sun gear and the second ring gear as rotation elements. And the first carrier and the second sun gear are coupled so as to rotate integrally with each other, the internal combustion engine is coupled to the first ring gear, and the first motor is coupled to the first sun gear. The second electric motor is connected to the first carrier, the output member is connected to the second carrier, A first clutch mechanism that selectively connects the first sun gear and the second ring gear; a second clutch mechanism that selectively connects any two rotating elements of the second planetary gear mechanism; A hybrid drive device comprising a brake mechanism for selectively fixing a ring gear.
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