JP3585916B1

JP3585916B1 - Power transmission device of hybrid vehicle

Info

Publication number: JP3585916B1
Application number: JP2003168346A
Authority: JP
Inventors: 信幸今井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-06-12
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2023-06-12
Also published as: JP2005001563A

Abstract

【課題】変速走行はもちろん、シリーズ型のＥＶ走行を含むＥＶ走行（電気走行）等の種々様々の形態での走行を、小型な構成で効率よく行うことができる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】エンジン１から回転駆動力を伝達される動力分配器４，５のうち、動力分配器４の入力軸４ｒとエンジン１の出力軸１ａとの間の回転伝達を断接するクラッチ８と、動力分配器５の２つの出力軸５ｃ，５ｃのうちの出力軸５ｃと動力出力軸１２との間の回転伝達を断接するクラッチ９と、動力分配器４の入力軸４ｒの回転および動力分配器５の出力軸５ｃの回転をそれぞれ適宜阻止する回転規制手段１０，１１とを備える。動力分配器４の出力軸４ｓと動力分配器５の出力軸５ｓにはそれぞれモータ６，７からトルクが付与される。
【選択図】図１The present invention provides a power transmission device capable of efficiently performing traveling in various forms such as EV traveling (electric traveling) including series EV driving as well as variable speed traveling with a small configuration.
A clutch (8) is connected and disconnected between rotation transmissions between an input shaft (4r) of a power distribution device (4) and an output shaft (1a) of the engine (1). , A clutch 9 for connecting and disconnecting rotation transmission between the output shaft 5c of the two output shafts 5c and 5c of the power distributor 5 and the power output shaft 12, rotation and power distribution of the input shaft 4r of the power distributor 4 And rotation regulating means 10 and 11 for appropriately blocking the rotation of the output shaft 5c of the vessel 5, respectively. Torque is applied to the output shaft 4s of the power distributor 4 and the output shaft 5s of the power distributor 5 from the motors 6, 7, respectively.
[Selected figure] Figure 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンとモータと動力分配器とを備えるハイブリッド車両の動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンとモータ（電動モータ）と動力分配器とを備えるハイブリッド車両の動力伝達装置としては、例えば特開平１１−３０１２９１号公報（特許文献１）に見られるものが知られている。このハイブリッド車両は、エンジンと、２つのモータと、２つの遊星歯車装置からなる動力分配器（差動歯車装置）とを備え、エンジンの回転駆動力が各動力分配器の入力軸にギヤを介して分配入力されるようになっている。また、各動力分配器の２つの出力軸のうちの一方は、それぞれ上記２つのモータのうちの各別のモータに連結されて、該モータから駆動トルク（力行トルク）又は回生トルクが付与されるようになっている。そして、車両の駆動輪に連接された１つの動力出力軸に、各動力分配器の他方の出力軸から並列的に回転駆動力が伝達されるようになっている。さらに、エンジンから一方の遊星歯車装置を経由して動力出力軸に至る回転伝達系の減速比と、他方の遊星歯車装置を経由して動力出力軸に至る回転伝達系の減速比とは互いに異なるものとされている。なお、上記各回転伝達系の減速比はより詳しくは、該回転伝達系の動力分配器の２つの出力軸のうちの、モータに連結された出力軸の回転速度を０としたときの減速比である。
【０００３】
このように構成されたハイブリッド車両の動力伝達装置では、一方のモータを駆動状態（力行状態）とすると共に、他方のモータを回生状態（発電状態）とし、それらのモータの消費電力および発電電力がほぼ等しくなるようにすると、定常状態（車速がほぼ一定の状態）では、エンジンの回転速度ωｅおよびトルクＴｅと、動力出力軸の回転速度ωｖおよびトルクＴｖとの間には、Ｔｖ＝（ωｅ／ωｖ）・Ｔｅという関係が成立する。また、このとき、エンジンから動力出力軸への減速比（ωｅ／ωｖ）は、各モータのトルクを制御することで、前記回転伝達系の一方の減速比と他方の減速比との間で任意の値に変更できる。
【０００４】
従って、エンジンを車両の推進源として走行する場合に、両モータのトルクを制御することで、エンジンから動力出力軸への減速比（変速比）を連続的に変化させることができ、エンジンと動力出力軸との間にＣＶＴ等の無段変速装置を備えた場合と同等の機能を発揮することができる。つまり、ＣＶＴ等の無段変速装置を備えることなく、エンジンと動力出力軸との間の変速を行いながら、エンジンの出力により車両を走行させることができる。
【０００５】
また、駆動状態のモータの消費電力と回生状態のモータの発電電力とをほぼ等しい状態からずらすことで、モータによるアシスト駆動力を発生させたり、モータの電源としての蓄電器の充電を行うことも可能である。さらに、エンジンの負荷トルクが０になるように両モータのトルクを制御しつつ、両モータから動力出力軸にトルクを伝達することで、エンジンの出力を用いずに、モータの出力のみによる車両の走行（所謂ＥＶ走行）を行うこともできる。
【０００６】
ところで、この種のハイブリッド車両のエネルギー効率を高める上では、例えば車速が比較的低い状態でのクルーズ走行において、エンジンの出力を用いずに、モータの出力のみにより車両を走行させるＥＶ走行を行うことが好ましい。これは、低車速域でエンジンの出力により走行を行うと、該エンジンをエネルギー効率の高い動作点で運転させることが一般には困難であるからである。そして、このＥＶ走行を行うときには、モータの電源たる蓄電器の電力を補充するために適宜、エンジンの出力により蓄電器の充電を行うことが好ましい。すなわち、低車速でのクルーズ走行等では、ハイブリッド車両のエネルギー効率を高める上で、エンジンの出力を蓄電器の充電に適宜利用しつつ、モータの出力により車両を走行させる所謂シリーズ型のＥＶ走行を行うことが好ましい。
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１のハイブリッド車両では、エンジンを運転させているとき、そのエンジンの出力は常に動力分配器に入力されるため、車両の走行状態（車両の要求走行トルクや車速等）と無関係に（独立的に）いずれか一方のモータの発電をエンジンの出力により行って他方のモータの駆動力により車両を走行させるというようなことができない。すなわち、上記シリーズ型のＥＶ走行を行うことができない。
【０００８】
また、特許文献１のものでは、エンジンの出力を用いずにモータの駆動力により車両を走行させるＥＶ走行を行うときには、エンジンの負荷トルクが０になるように、各モータからエンジンに伝達されるトルクを相殺しつつ、両モータのトルクを動力出力軸に伝達する。このため、ＥＶ走行を行うときに各モータに発生させなければならないトルクが大きくなりやすく、ひいては、各モータの容量が大型化しやすいと共に、各モータの電力損失も増大化しやすい。
【０００９】
一方、本願出願人は、先に、特開２００２−５２９４４号公報（特許文献２）にて、動力分配器およびモータを２つずつ備えるハイブリッド車両において、特許文献１のものと同様の変速走行はもちろん、シリーズ型のＥＶ走行等も可能としたものを提案した。この特許文献２の技術は、１つのモータとエンジンとの間の回転伝達を動力分配器を経由せずに行う回転伝達経路を備えると共に、他の１つのモータから動力分配器を経由せずに動力出力軸に回転伝達を行う回転伝達経路とを備え、それらの回転伝達経路と、各モータから動力分配器への回転伝達経路とにクラッチを備えたものである。そして、そのクラッチの断接の組合わせによって、シリーズ型のＥＶ走行を含む種々様々の走行モードでの車両の走行を可能としたものである。しかし、この特許文献２の技術では、前記特許文献１のものに較べて回転伝達経路やクラッチが多くなるため、動力伝達装置全体の小型化の点で難点があった。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−３０１２９１号公報
【特許文献２】
特開２００２−５２９４４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、変速走行はもちろん、シリーズ型のＥＶ走行を含むＥＶ走行等の種々様々の形態での走行を、小型な構成で効率よく行うことができる動力伝達装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のハイブリッド車両の動力伝達装置の第１発明は、かかる目的を達成するために、エンジンの回転駆動力がそれぞれ入力軸に伝達される第１及び第２動力分配器と、前記第１動力分配器の２つの出力軸のうちの第１出力軸と前記第２動力分配器の２つの出力軸のうちの第１出力軸とから回転駆動力が伝達され、その伝達された回転駆動力を車両の駆動輪に出力する動力出力軸と、前記第１動力分配器の第２出力軸に駆動トルク又は回生トルクを付与する第１モータと、前記第２動力分配器の第２出力軸に駆動トルク又は回生トルクを付与する第２モータとを備え、前記エンジンから前記第１動力分配器を介して前記動力出力軸に至る回転伝達系の減速比が前記エンジンから前記第２動力分配器を介して前記動力出力軸に至る回転伝達系の減速比よりも大きい減速比になるように構成されたハイブリッド車両の動力伝達装置において、前記エンジンと前記第１動力分配器の入力軸との間の回転伝達を断接する第１クラッチ手段と、前記第２動力分配器の第１出力軸と動力出力軸との間の回転伝達を断接する第２クラッチ手段と、前記第１動力分配器の入力軸を回転自在とする開放状態と該入力軸の回転を阻止する制動状態とに動作する第１回転規制手段と、前記第２動力分配器の第１出力軸を回転自在とする開放状態と該第１出力軸の回転を阻止する制動状態とに動作する第２回転規制手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
かかる第１発明によれば、前記第１クラッチ手段を備えることで、適宜、エンジンと第１動力分配器との間の回転伝達、ひいてはエンジンと第１モータとの間のトルク伝達を遮断することが可能となる。さらに、第１回転規制手段を備えることで、第１動力分配器の入力軸の回転を阻止することができるので、第１クラッチ手段を切断状態としたときに、第１モータと動力出力軸との間の回転伝達（トルク伝達）を行うことが可能となる。また、第２クラッチ手段を備えることで、適宜、第２動力分配器の第１出力軸と動力出力軸との間の回転伝達、ひいては第２モータと動力出力軸との間のトルク伝達を遮断することができる。さらに、第２回転規制手段を備えることで、第２動力分配器の第１出力軸の回転を阻止することができるので、第２クラッチ手段を切断状態としたときに、第２モータとエンジンとの間の回転伝達（トルク伝達）を行うことが可能となる。また、詳細は後述するが、例えば、第１クラッチ手段および第２クラッチ手段を共に接続状態とし、且つ、第１回転規制手段および第２回転規制手段を開放状態とすれば、従来のハイブリッド車両の動力伝達装置と同様に、エンジンと第１モータと第２モータと動力出力軸との間の相互のトルク伝達を行うことが可能となる。この結果、第１発明によれば、シリーズ型電気走行等を行うための特別な回転伝達経路を備えることなく、小型な構成で、変速走行はもちろん、シリーズ型電気走行を含む電気走行（ＥＶ走行）等の種々様々の形態での車両の走行を行うことが可能となる。
【００１４】
かかる第１発明では、前記第１および第２動力分配器は、それぞれ一般的には差動歯車装置により構成され、例えば遊星歯車装置により構成される（第２発明）。この場合、各動力分配器の入力軸、第１出力軸および第２出力軸を、例えばそれぞれ該動力分配器を構成する遊星歯車装置のリングギヤ、サンギヤおよびキャリアとする（第３発明）。
【００１５】
また、第１〜第３発明において、第１回転規制手段は、前記第１動力分配器の入力軸の２つの回転方向のうちの所定の１方向の回転のみを阻止するワンウェイクラッチを備えることが好ましい（第４発明）。これによれば、第１動力分配器の所定の１方向の回転を阻止すべきとき（例えば前記第１クラッチ手段の切断状態で動力出力軸をある所定の方向に回転させるトルクを第１モータから動力出力軸に伝達する場合）に、アクチュエータを使用したりその動作制御を行なうことなく、第１回転規制手段のワンウェイクラッチにより第１動力分配器の入力軸の回転を阻止することが可能となる。また、ワンウェイクラッチはその動作用のエネルギー源を必要としないので、使用エネルギーを節減できる。
【００１６】
この第４発明では、前記第１回転規制手段は、前記第１動力分配器の入力軸の回転をアクチュエータを介して阻止する強制制動手段をさらに備えることが好ましい（第５発明）。これにより、第１回転規制手段のワンウェイクラッチにより阻止する第１動力分配器の入力軸の回転方向と逆方向の回転を強制制動手段により阻止することも可能となる。
【００１７】
また、前記第１〜第５発明では、前記第２回転規制手段は、前記第２動力分配器の第１出力軸の２つの回転方向のうちの所定の１方向の回転のみを阻止するワンウェイクラッチを備えることが好ましい（第６発明）。これによれば、第２動力分配器の第１出力軸の所定の１方向の回転を阻止すべきとき（例えば前記第２クラッチ手段の切断状態でエンジンを始動させるトルクを第２モータから動力出力軸に伝達する場合）に、アクチュエータを使用したりその動作制御を行なうことなく、第２回転規制手段のワンウェイクラッチにより第２動力分配器の第１出力軸の回転を阻止することが可能となる。また、ワンウェイクラッチはその動作用のエネルギー源を必要としないので、使用エネルギーを節減できる。
【００１８】
この第６発明では、前記第２回転規制手段は、前記第２動力分配器の第１出力軸の回転をアクチュエータを介して阻止する強制制動手段をさらに備えることが好ましい（第７発明）。これにより、第２回転規制手段のワンウェイクラッチにより阻止する第２動力分配器の第１出力軸の回転方向と逆方向の回転を阻止することも可能となる。
【００１９】
前記第１〜第３発明では、より具体的には、以下に説明するように各クラッチ手段、各回転規制手段を動作させることで変速走行、電気走行（ＥＶ走行）等、種々様々な形態での車両の走行を行うことが可能となる。
【００２０】
すなわち、前記第１モータおよび第２モータにそれぞれ駆動トルクおよび回生トルクを発生させつつ、前記エンジンの回転駆動力を前記第１および第２動力分配器を介して前記動力出力軸に伝達して車両を走行させると共に、前記第１モータの駆動トルクおよび第２モータの回生トルクを制御することによりエンジンと動力出力軸との間の変速比を制御する変速走行モードを備える。そして、この変速走行モードでは、前記第１クラッチ手段および第２クラッチ手段を接続状態に動作させ、且つ、前記第１回転規制手段および第２回転規制手段を開放状態に動作させる（第８発明）。このように各クラッチ手段および各回転規制手段を動作させることで、エンジン、第１および第２モータ、並びに動力出力軸の間での相互のトルク伝達を行い得る状態となり、前記変速走行モードでの車両の走行が可能となる。
【００２１】
そして、このように変速走行モードを備える第８発明において、前記第１モータの駆動トルクを前記動力出力軸に伝達して車両の発進および走行を行わせる電気走行モードをさらに備え、該電気走行モードでは、前記第１クラッチ手段および第２クラッチ手段を切断状態に動作させ、且つ、前記第１回転規制手段を制動状態に動作させる（第９発明）。
【００２２】
すなわち、第１クラッチ手段および第２クラッチ手段を切断状態に動作させ、且つ第１回転規制手段を制動状態に動作させたときには、エンジンと動力出力軸との間の回転伝達は不能となる一方、第１モータと動力出力軸との間の回転伝達を第１動力分配器を介して行い得る状態となる。従って、エンジンの運転状態とは無関係に第１モータの駆動トルクを第１動力分配器を介して動力出力軸に伝達して、該第１モータの出力による車両の電気走行（ＥＶ走行）を行うことが可能となる。このとき、第１モータの駆動トルクが動力分配器を介して動力出力軸に機械的に伝達されて車両の走行が行われることとなるので、該第１モータの駆動トルクを駆動トルクを効率よく動力出力軸に伝達しつつ車両の走行を行うことができる。また、第１モータの駆動トルクの制御を行うだけで、車両の走行駆動力を操作することができるので、電気走行モードでの車両の走行制御を容易に行うことができる。
【００２３】
この第９発明では、前記第１回転規制手段は、前記第１動力分配器の入力軸の２つの回転方向のうちの所定の１方向の回転のみを阻止するワンウェイクラッチと、前記第１動力分配器の入力軸の回転をアクチュエータを介して阻止する強制制動手段とを備え、前記電気走行モードにおける車両の前進走行時には、前記第１モータに車両を前進させる駆動トルクを発生させつつ、前記第１回転規制手段をそのワンウェイクラッチにより制動状態に動作させ、前記電気走行モードにおける車両の後進走行時には、前記第１モータに車両の前進走行時と逆方向の駆動トルクを発生させつつ、前記第１回転規制手段をその強制制動手段により制動状態に動作させることことが好ましい（第１０発明）。
【００２４】
これによれば、電気走行モードにおける車両の走行においては、前進走行および後進走行のうち、一般により頻度の高い前進走行時に、動作用のエネルギー源を必要としないワンウェイクラッチにより第１動力分配器の入力軸の回転を阻止する。そして、前進走行よりも頻度の低い後進走行時に、アクチュエータを有する強制制動手段により第１動力分配器の入力軸の回転を阻止する。このため、第１回転規制手段による使用エネルギーを最小限に留めることができる。また、前進走行時と後進走行時とで、第１モータに発生させる駆動トルクを互いに逆方向にすることで、後進専用の回転伝達経路を備えたりすることなく、電気走行モードでの車両の前進、後進を行うことができる。
【００２５】
この第１０発明では、さらに前記電気走行モードにおける車両の後進走行を開始する前に、前記第１クラッチ手段および第２クラッチ手段を切断状態に動作させ、且つ、前記第２回転規制手段を制動状態に動作させた状態で、前記第２モータの駆動トルクを前記エンジンに伝達して該エンジンを始動することが好ましい（第１１発明）。
【００２６】
すなわち、第１クラッチ手段および第２クラッチ手段を切断状態に動作させ、且つ、前記第２回転規制手段を制動状態に動作させることにより、エンジンと第２モータとの間で、車両の走行状態や第１モータの動作状態と無関係に第２動力分配器を介して回転伝達（トルク伝達）を行い得る状態となる。従って、第２モータの駆動トルクをエンジンに伝達して該エンジンを始動することができる。そして、エンジンを始動することで、車両の後進走行を開始するときには、前記第１回転規制手段の強制制動手段は、エンジンの出力により動作する油圧ポンプ等を動力源（エネルギー源）として動作することが可能となる。その結果、電気走行モードにおける後進走行時に第１動力分配器の入力軸の回転を阻止する第１回転規制手段の強制制動手段のエネルギー源を確実に確保することができる。
【００２７】
なお、エンジンの始動後に第２モータの通電を遮断して、該第２モータの発生トルクを０にすれば、エンジンのアイドリング状態となる。そして、このアイドリング状態では第２回転規制手段の制動状態を解除してもよい。
【００２８】
さらに、第１１発明では、前記第２回転規制手段は、前記第２動力分配器の第１出力軸の２つの回転方向のうちの所定の１方向の回転のみを阻止するワンウェイクラッチを備え、前記車両の後進走行の開始前に前記エンジンを始動するとき、該第２回転規制手段をそのワンウェイクラッチにより制動状態に動作させることが好ましい（第１２発明）。これによれば、エンジンを始動するときに、第２回転規制手段は、エンジンの出力等の動作用のエネルギー源を必要としないワンウェイクラッチにより前記第２動力分配器の第１出力軸の回転を確実に阻止することができる。
【００２９】
電気走行モードを備える第９発明では、前記電気走行モードは、前記エンジンの回転駆動力を前記第２モータに伝達して該第２モータの回生発電を行うシリーズ型電気走行モードを含み、該シリーズ型電気走行モードでは、前記第２回転規制手段を制動状態に動作させる（第１３発明）。
【００３０】
すなわち、電気走行モードで各クラッチ手段と第１回転規制手段とを前述の如く動作させることに加えて、第２回転規制手段を制動状態に制御すれば、前記第１１発明でエンジンを始動する場合と同様に、車両の走行状態や第１モータの動作状態と無関係にエンジンと第２モータとの間で第２動力分配器を介して回転伝達（トルク伝達）を行い得る状態となる。従って、第１モータの出力による車両の電気走行を行いながら、エンジンの回転駆動力（エンジンの出力トルク）を第２動力分配器を介して第２モータに伝達して、該第２モータの回生発電（モータの電源たる蓄電器の充電）を行うことができる。すなわち、シリーズ型の電気走行（ＥＶ走行）を行うことができる。この場合、車両の走行状態と無関係にエンジンの回転駆動力を第２モータに機械的に伝達して第２モータの回生発電を行うこととなるので、エンジンを最良のエネルギー効率の動作点で動作させながら、第２モータの回生発電を効率よく行うことができる。その結果、車両のエネルギー節減を効果的に行うことができる。
【００３１】
この第１３発明では、前記シリーズ型電気走行モードを開始する前に、前記第１クラッチ手段および第２クラッチ手段を切断状態に動作させ、且つ、前記第２回転規制手段を制動状態に動作させた状態で、前記第２モータの駆動トルクを前記エンジンに伝達して該エンジンを始動する（第１４発明）。
【００３２】
これにより、前記第１１発明で説明した場合と同様に、第２モータによるエンジンの始動を行うことができる。そして、この場合、第１および第クラッチ手段を切断状態とすることは、前記した電気走行モードと同様である。しかも、両クラッチ手段を切断状態としている状態では、第１モータおよび動力出力軸の間の回転伝達と、エンジンおよび第２モータの間の回転伝達とは独立的に行われるので、第１モータによる電気走行を行いながら、その走行状態に影響を及ぼすことなく、随時、第２モータによるエンジンの始動を円滑に行うことができる。さらに、エンジンを始動するときの第２回転規制手段の動作状態と、シリーズ型電気走行での第２回転規制手段の動作状態とは同じ（制動状態）であるから、エンジンの始動後、円滑且つ速やかに第２モータの回生発電を行うシリーズ型電気走行を開始することができる。
【００３３】
かかる第１４発明では、前記第２回転規制手段は、前記第２動力分配器の第１出力軸の２つの回転方向のうちの所定の１方向の回転のみを阻止するワンウェイクラッチと、前記第２動力分配器の第１出力軸の回転をアクチュエータを介して阻止する強制制動手段とを備え、前記シリーズ型電気走行モードの開始前に前記エンジンを始動するとき、前記第２回転規制手段をそのワンウェイクラッチにより制動状態に動作させ、前記シリーズ型走行モードでは、前記第２回転規制手段をその強制制動手段により制動状態に動作させることが好ましい（第１５発明）。
【００３４】
すなわち、第２モータから第２動力分配器を介してエンジンにトルクを伝達して該エンジンを始動するときと、エンジンから第２動力分配器を介して第２モータにトルクを伝達して該第２モータの回生発電を行うときとでは、第２動力分配器の第１出力軸に作用するトルクの向きが逆向きになる。この場合、エンジンを始動するときには、第２回転規制手段のワンウェイクラッチにより前記第２動力分配器の第１出力軸の回転を阻止することで、エンジンの出力等の動作用のエネルギー源を必要とすることなく、第２動力分配器の第１出力軸の回転を確実に阻止することができると共に、車両の使用エネルギーを節減できる。そして、エンジンの始動後のシリーズ型走行モードでは、動作用のエネルギー源を必要とする強制制動手段により第２動力分配器の第１出力軸の回転を阻止することとなるが、このときには、エンジンの出力により動作する油圧ポンプ等を動力源（エネルギー源）として強制制動手段を確実に動作させることができる。
【００３５】
シリーズ型電気走行モードを備える前記第１３〜第１５発明では、前記第１モータの回転速度と第２モータの発生トルクとをほぼ０にし、且つ、前記第１クラッチ手段を接続状態に動作させ、且つ、前記第１回転規制手段を開放状態に動作させ、且つ、第２クラッチ手段および第２回転規制手段の動作状態の切換を行なう過渡モードを備え、前記シリーズ型電気走行モードと変速走行モードとの間の移行を前記過渡モードを介して行うことが好ましい（第１６発明）。
【００３６】
すなわち、シリーズ型電気走行モードでは、第１クラッチ手段および第２クラッチ手段は両者とも切断状態で、且つ第１回転規制手段および第２回転規制手段は両者とも制動状態であるのに対し、前記変速走行モードでは、第１クラッチ手段および第２クラッチ手段は両者とも接続状態で、且つ第１回転規制手段および第２回転規制手段は両者とも開放状態である。従って、シリーズ型電気走行モードと変速走行モードとの間の移行を行うときには、各クラッチ手段および各回転規制手段のいずれをも異なる動作状態に切換える必要がある。そして、それのらの動作状態の切換えを一度に行うと、車両の走行挙動が一時的にぎくしゃくしやすい。
【００３７】
そこで、第１６発明では、シリーズ型電気走行モードと変速走行モードとの間の移行を行うときに、前記過渡モードを介在させる。この過渡モードでは、前記第１モータの回転速度と第２モータの発生トルクとをほぼ０にし、且つ、前記第１クラッチ手段を接続状態に動作させ、且つ第１回転規制手段を開放状態に動作させるので、エンジンの回転駆動力（出力トルク）は、そのほぼ全部が第１動力分配器の入力軸および第１出力軸を介して動力出力軸に伝達される。そして、この状態では、エンジンの回転駆動力は第２動力分配器側にはほとんど伝達されないため、第２動力分配器側の第２回転規制手段と第２クラッチ手段の動作状態を変更しても、車両の走行状態に影響を及ぼさない。また、この過渡モードにおけるエンジンから動力出力軸への回転駆動力（トルク）の伝達形態は、変速走行モードにおいてエンジンから動力出力軸への減速比が最大となる状態に変速制御をした場合と同等である。従って、第２回転規制手段と第２クラッチ手段の動作状態の切換えを車両の走行状態に影響を及ぼすことなく、該過渡モードで行うことが可能となる。そして、過渡モードとシリーズ型電気走行モードとの間で第１クラッチ手段と第１回転規制手段の動作状態の切換えを行うこととなる。この場合、過渡モードとシリーズ型電気走行モードとの間では、動力出力軸へのトルクの伝達経路がエンジンからの伝達経路と、第１モータからの伝達経路との間で移行するだけなので、エンジンのスロットル制御（吸気系のスロットル弁の開度制御）と各モータのトルク制御を行ないつつ、第１クラッチ手段と第１回転規制手段の動作状態の切換えを徐々に行うことで、車両の走行状態を維持しつつ過渡モードとシリーズ型電気走行モードとの間の切換えを円滑に行うことができる。従って、前記過渡モードをシリーズ型電気走行モードと変速モードとの間に介在させることで、それらのモードの移行を円滑に行うことができる。
【００３８】
なお、変速走行モードは、基本的には、車両の前進走行時にのみ行えば十分である。そして、前記第１０発明のように、前記第１回転規制手段が、電気走行モードの前進走行時に第１動力分配器の入力軸の回転を阻止するワンウェイクラッチを備えた場合には、前記過渡モードとシリーズ型電気走行モードとの間での第１回転規制手段の動作状態の切換えは、該第１回転規制手段の特別な制御を行なうことなく、該ワンウェイクラッチにより自動的に行うことができる。
【００３９】
前述の如くシリーズ型電気走行モードを備える第１３〜第１６発明において前記エンジンが複数気筒を有するエンジンであるときには、前記シリーズ型電気走行モードにおいて、該エンジンの全気筒のうちの一部の気筒を休止させる部分気筒休止モードを備えることが好ましい（第１７発明）。
【００４０】
すなわち、エンジンは所謂ポンピングロスを有するが、エンジンの要求出力が比較的低いとき等に、前記部分気筒休止モードを実行し、該エンジンの一部の気筒を休止させることにより、エンジンのポンピングロスを低減して、エンジンのエネルギー消費を低減できる。この場合、部分気筒休止モードは、エンジンの回転駆動力が動力出力軸に伝達されないシリーズ型電気走行モードにおいて行われるので、エンジンの一部の気筒を休止させても、車両の走行状態に影響を及ぼすことはない。従って、第１７発明によれば、車両の走行状態に影響を及ぼすことなく、車両のエネルギーの使用効率を高めることができる。なお、エンジンの一部の気筒の休止は、より具体的には、その一部の気筒への燃料供給を停止すると共に、該一部の気筒の吸気弁および排気弁を全開状態あるいは全閉状態に維持することにより行われる。
【００４１】
また、前記第８〜第１７発明では、前記エンジンの回転駆動力と前記第１モータの回転駆動力とを並列的に前記動力出力軸に伝達して車両を走行させるパラレル型走行モードを備え、該パラレル型走行モードでは、前記第１クラッチ手段を切断状態に動作させ、且つ、前記第２クラッチ手段を接続状態に動作させ、且つ、前記第１回転規制手段を制動状態に動作させ、且つ、前記第２回転規制手段を開放状態に動作させ、且つ、第２モータに回生トルクを発生させることが好ましい（第１８発明）。
【００４２】
すなわち、第１クラッチ手段を切断状態、第１回転規制手段を制動状態に動作させることにより前記電気走行モードと同様に第１モータの駆動トルクを第１動力分配器を介して動力出力軸に伝達することができる。さらに、第２クラッチ手段を接続状態、第２回転規制手段を開放状態に動作させるとともに、第２モータに回生トルクを発生させることにより、エンジンの回転駆動力（エンジンの出力トルク）を第２動力分配器を介して動力出力軸に伝達することができる。従って、第１モータの駆動トルクとエンジンの回転駆動力とを並列的に動力出力軸に伝達することができる。その結果、車両の走行駆動力を高めることができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本発明のハイブリッド車両の動力伝達装置の一実施形態を図１〜図８を参照して詳説する。図１は本実施形態の動力伝達装置を含むハイブリッド車両の全体構成を模式的に示すシステム構成図であり、１はエンジン、２，２は車両の駆動輪、３は動力伝達装置である。エンジン１は例えば４気筒エンジンである。
【００４４】
動力伝達装置３は、第１動力分配器４、第２動力分配器５、第１モータ６、第２モータ７、第１クラッチ８（第１クラッチ手段）、第２クラッチ９（第２クラッチ手段）、第１回転規制手段１０、第２回転規制手段１１、および動力出力軸１２を主要な機構的要素として備えている。動力出力軸１２は、これと一体に回転自在に設けられたギヤ１３と、このギヤ１３に噛合する差動歯車装置１４（差動傘歯車装置）とを介して駆動輪２，２に連接され、駆動輪２，２と連動して回転可能とされている。
【００４５】
なお、本実施形態では、各動力分配器４，５は、いずれも差動歯車装置として機能する遊星歯車装置により構成されている。
【００４６】
エンジン１の出力軸１ａは、第１クラッチ８の入力部８ａに連結されて該入力部８ａと一体に回転自在とされている。この第１クラッチ８の出力部８ｂに、第１動力分配器４の入力軸としてのリングギヤ４ｒが連結されて該出力部８ｂと一体に回転自在とされている。従って、第１クラッチ８の接続状態（入力部８ａおよび出力部８ｂを係合させて連結した状態）で、エンジン１の出力軸１ａと第１動力分配器４のリングギヤ４ｒとの間の回転伝達が可能とされる。また、第１クラッチ８の切断状態（入力部８ａおよび出力部８ｂを離反させた状態）では、エンジン１の出力軸１ａと第１動力分配器４のリングギヤ４ｒとの間の回転伝達が遮断される。
【００４７】
第１動力分配器４の２つの出力軸としてのキャリヤ４ｃおよびサンギヤ４ｓのうち、第１出力軸としてのキャリア４ｃは、リングギヤ４ｒおよびサンギヤ４ｓとの間のプラネタリギヤ４ｐ（図では２つ）を回転自在に軸支して、サンギヤ４ｓおよびリングギヤ４ｒと同心の軸心回りに回転自在とされている。さらに該キャリア４ｃは、これと一体に回転自在に設けられたギヤ１５ａと、このギヤ１５ａに噛合して動力出力軸１２に一体に回転自在に設けられたギヤ１５ｂとからなる回転伝達手段１５を介して動力出力軸１２に連接されている。また、第１動力分配器４の第２出力軸としてのサンギヤ４ｓは、第１モータ６の回転軸６ａに連結され、該回転軸６ａと一体に回転自在とされている。
【００４８】
第２動力分配器５の入力軸としてのリングギヤ５ｒは、これと一体に回転自在に設けられたギヤ１６ａと、第１クラッチ８の入力部８ａと一体に回転自在（エンジン１の出力軸１ａと一体に回転自在）に設けられたギヤ１６ｃと、これらのギヤ１６ａ，１６ｃに噛合して回転自在に設けられたアイドルギヤ１６ｂとから構成された回転伝達手段１６を介してエンジン１の出力軸１ａに連接されている。そして、第２動力分配器５の２つの出力軸としてのキャリア５ｃおよびサンギヤ５ｓのうち、第１出力軸としてのキャリア５ｃは、リングギヤ５ｒおよびサンギヤ５ｓとの間のプラネタリギヤ５ｐ（図では２つ）を回転自在に軸支して、サンギヤ５ｓおよびリングギヤ５ｒと同心の軸心回りに回転自在とされていると共に、第２クラッチ９の入力部９ａに連結されて該入力部９ａと一体に回転自在とされている。この第２クラッチ９の出力部９ｂは、これと一体に回転自在に設けられたギヤ１７ａと、このギヤ１７ａに噛合して動力出力軸１２に一体に回転自在に設けれられたギヤ１７ｂとからなる回転伝達手段１７を介して動力出力軸１２に連接されている。従って、第２クラッチ９の接続状態（入力部９ａおよび出力部９ｂを係合させて連結した状態）で、第２動力分配器５のキャリア５ｃと動力出力軸１２との間の回転伝達が可能とされ、第２クラッチ９の切断状態（入力部９ａおよび出力部９ｂを離反させた状態）では、その回転伝達が遮断される。また、第２動力分配器５の第２出力軸としてのサンギヤ５ｓは、第２モータ７の回転軸７ａに連結され、該回転軸７ａと一体に回転自在とされている。
【００４９】
なお、前記第１クラッチ８および第２クラッチ９は、それぞれ、その接続動作および切断動作が後述する制御装置３１により制御されるアクチュエータ１８，１９により行われる。
【００５０】
ここで、本実施形態では、第１クラッチ８の接続状態でのエンジン１の出力軸１ａから第１動力分配器４および回転伝達手段１５を経由して動力出力軸１２に至る回転伝達経路の減速比（詳しくは、第１動力分配器４のサンギヤ４ｓの回転速度を０としたときの減速比）は、エンジン１の出力軸１ａから第２動力分配器５および回転伝達手段１７を経由して動力出力軸１２に至る回転伝達経路の減速比（詳しくは、第２動力分配器５のサンギヤ５ｓの回転速度を０としたときの減速比）よりも大きいものに設定されている。より具体的には、本実施形態では、エンジン１の出力軸１ａから各動力分配器４，５のリングギヤ（入力軸）４ｒ，５ｒまでの減速比は両者とも「１」で同一とされている。また、各動力分配器４，５のリングギヤ４ｒ，５ｒとサンギヤ４ｓ，５ｓとプラネタリギヤ４ｐ，５ｐとのギヤ比は、両動力分配器４，５について同一とされている。このとき、エンジン１から第１動力分配器４および回転伝達手段１５を経由して動力出力軸１２に至る回転伝達経路（以下、第１分配器側回転伝達経路という）の減速比と、エンジン１から第２動力分配器５および回転伝達手段１７を経由して動力出力軸１２に至る回転伝達経路（以下、第２分配器側回転伝達経路という）の減速比との比率は、回転伝達手段１５の減速比（ギヤ１５ａからギヤ１５ｂへの減速比）と回転伝達手段１７の減速比（ギヤ１７ａからギヤ１７ｂへの減速比）との比率と同じになる。従って、本実施形態では、回転伝達手段１５の減速比が、回転伝達手段１７の減速比よりも大きいものとされている。減速比は、入力側回転速度を出力側回転速度で除算したものであるから、回転伝達手段１５のギヤ１５ａに対するギヤ１５ｂのギヤ比（歯数比）が、回転伝達手段１７のギヤ１７ａに対するギヤ１７ｂのギヤ比（歯数比）よりも大きい値に設定されていることとなる。
【００５１】
なお、本実施形態では、上記の如く、回転伝達手段１５，１７の減速比を異ならせることで、第１および第２分配器側回転伝達経路の減速比を異ならせるようにしたが、各動力分配器４，５のリングギヤ４ｒ，５ｒとサンギヤ４ｓ，５ｓとプラネタリギヤ４ｐ，５ｐとのギヤ比をそれぞれの動力分配器４，５で異ならせるようにしたり、あるいは、エンジン１から各動力分配器４，５の入力軸への減速比を互いに異なるようにしてもよい。以下の説明では、第１分配器側回転伝達経路の減速比を低車速側減速比と称し、第２分配器側回転伝達経路の減速比を高車速側減速比という。低車速側減速比と高車速側減速比とは、それぞれ後述するＣＶＴ走行モードでエンジン１の出力軸１ａと動力出力軸１２との間で変速を行うときの最大減速比、最小減速比であり、それぞれ車両の一般的な変速装置のローギヤ、ハイギヤに相当するものである。
【００５２】
前記第１回転規制手段１０は、第１動力分配器４の入力軸たるリングギヤ４ｒの回転を適宜阻止するためのものであり、該リングギヤ４ｒの所定の一方向の回転のみを阻止するワンウェイクラッチ２０と、アクチュエータ２１の駆動力によりリングギヤ４ｒと係脱する係止機構２２を介してリングギヤ４ｒの回転を阻止する強制制動手段２３とから構成されている。この場合、ワンウェイクラッチ２０は、図１中の矢印Ｙ１の方向のリングギヤ４ｒの回転は許容するが、これと逆方向のリングギヤ４ｒの回転は図示しないラッチ機構により阻止するものである。従って、ワンウェイクラッチ２０の動作状態は、リングギヤ４ｒが矢印Ｙ１の方向に回転しようとするときには、その回転を許容する開放状態となり、矢印Ｙ１の方向と逆方向に回転しようとするときには、その回転を阻止する制動状態となる。このワンウェイクラッチ２０が許容するリングギヤ４ｒの回転方向（矢印Ｙ１）は、エンジン１の運転を行いつつ第１クラッチ８を接続状態に動作させたときに該エンジン１からの回転伝達によって該リングギヤ４ｒが回るべき方向（エンジン１の出力軸１ａからリングギヤ４ｒに伝達されるトルクの方向）であり、本実施形態ではエンジン１の出力軸１ａの回転方向と同一である。
【００５３】
また、強制制動手段２３の係止機構２２は、リングギヤ４ｒとの摩擦係合あるいは凹凸嵌合などにより該リングギヤ４ｒの回転を阻止するものである。この強制制動手段２３の動作状態は、アクチュエータ２１の駆動力により係止機構２２をリングギヤ４ｒに係合させることで、リングギヤ４ｒの回転を阻止する制動状態となり、アクチュエータ２１の駆動力を解除して係止機構２２とリングギヤ４ｒとの係合を解除することで、リングギヤ４ｒの回転を許容する開放状態となる。この場合、強制制動手段２３の制動状態では、リングギヤ４ｒの回転をいずれの方向でも阻止することが可能であるが、図１の矢印Ｙ１の方向と逆方向の回転は、常に前記ワンウェイクラッチ２０により阻止される。このため、強制制動手段２３は、矢印Ｙ１の方向のリングギヤ４ｒの回転を阻止する場合に用いられる。
【００５４】
第２回転規制手段１１は、第２動力分配器５の第１出力軸たるキャリア５ｃの回転を適宜阻止するためのものであり、該キャリア５ｃの所定の一方向の回転のみを阻止するワンウェイクラッチ２４と、アクチュエータ２５の駆動力によりキャリア５ｃに係脱する係止機構２６を介して該キャリア５ｃの回転を阻止する強制制動手段２７とから構成されている。これらのワンウェイクラッチ２４および強制制動手段２７の係止機構２６の機構的な構造は、それぞれ前記第１回転規制手段１０のワンウェイクラッチ２０、強制制動手段２３の係止機構２２と同様である。この場合、第２回転規制手段１１のワンウェイクラッチ２４の動作状態は、第２動力分配器５のキャリア５ｃが図１中の矢印Ｙ２の方向に回転しようとするとき、その回転を許容する開放状態となり、矢印Ｙ２の方向と逆方向に回転しようとするとき、その回転を阻止する制動状態となる。このワンウェイクラッチ２４が許容するキャリア５ｃの回転方向（矢印Ｙ２）は、車両の前進走行を行いつつ、第２クラッチ９を接続状態に動作させたときに駆動輪２，２に連動して回転する動力出力軸１２とキャリア５ｃとの間の回転伝達によって該キャリア５ｃが回るべき方向であり、これと逆方向のキャリア５ｃの回転がワンウェイクラッチ２４により阻止される。
【００５５】
また、第２回転規制手段１１の強制制動手段２７の動作状態は、アクチュエータ２５の駆動力により係止機構２６をキャリア５ｃに係合させることで、キャリア５ｃの回転を阻止する制動状態となり、アクチュエータ２５の駆動力を解除して係止機構２６とキャリア５ｃとの係合を解除することで、キャリア５ｃの回転を許容する開放状態となる。この強制制動手段２７は、矢印Ｙ２の方向のキャリア５ｃの回転を阻止する場合に用いられる。
【００５６】
なお、前記各アクチェエータ１８，１９，２１，２５は、電動式、油圧式のいずれでもよいが、本実施形態ではエンジン１の運転状態で該エンジン１により駆動される油圧ポンプ（図示省略）の圧油を利用し、油圧式のものを採用した。油圧ポンプはアクチュエータ１８，１９，２１，２５に専用的なものである必要はなく、車両の各種の油圧装置の油圧源として車両に一般的に搭載されるものでよい。
【００５７】
本実施形態の装置は、前述した機構的な構成の他、以下に説明する電気的構成を備えている。すなわち、前記第１および第２モータ６，７の電源としての蓄電器２８と、第１および第２モータ６，７のそれぞれと蓄電器２８との間で電力授受を行うモータ駆動回路２９，３０（パワードライブユニット）と、マイクロコンピュータ等を含む電子回路により構成された制御装置３１とを備えている。制御装置３１は、図示しないセンサから、エンジン１の回転数ＮＥ、エンジン１のスロットル弁の開度ＴＨ（以下、スロットル開度ＴＨという）、車両の車速Ｖ、車両のアクセルペダルの操作量ＡＰ（以下、アクセル操作量ＡＰという）等の検出データが入力されるようになっている。そして、制御装置３１は、それらの入力データやあらかじめ記憶保持したプログラムに基づいてエンジン１、第１および第２モータ６，７、並びにアクチュエータ１８，１９，２１，２５を制御する。この場合、エンジン１の運転制御は、該エンジン１の図示しない燃料噴射装置、スロットル弁、点火装置、各気筒の吸排気バルブの駆動装置を介して行われる。また、第１モータ６および第２モータ７の制御は、それぞれモータ駆動回路２９，３０を介して各モータ６，７の通電電流を制御することで行われる。なお、蓄電器２８は、充電可能な二次電池、あるいは、電気二重層コンデンサ等の大容量型のコンデンサから構成されたものである。
【００５８】
次に、前記動力伝達装置３の作動を含めて本実施形態のハイブリッド車両の作動を図２〜図８を参照して説明する。図２は車両の走行モードを説明するためのグラフであり、図３〜図８は各走行モードに係わる動力伝達装置３の動作を説明するための図である。まず、図２を参照して車両の走行モードと、これらの各走行モードでの車両の走行動作の概要とを説明する。
【００５９】
本実施形態のハイブリッド車両では、主要な走行モードとして、図２に示すように、前記低車速側減速比と高車速側減速比との間の変速比でエンジン１の出力軸１ａと動力出力軸１２との間の減速比の変更（変速）を連続的に行いつつ、エンジン１の出力により車両を走行させるＣＶＴ走行モード（変速走行モード）と、エンジン１の出力トルクを動力出力軸１２に伝達することなく第１モータ６の駆動トルクにより車両を走行させるＥＶ走行モード（電気走行モード）と、エンジン１の出力トルクと第１モータ６の駆動トルクとを並列的に動力出力軸１２に伝達して車両を走行させるパラレル型走行モードとを備えている。そして、車両の走行は、基本的には車両の要求走行トルクと車速Ｖとに応じた走行モードで行われる。なお、車両の要求走行トルクは、車両のアクセル操作量ＡＰ（検出値）と車速Ｖ（検出値）とからマップ等により決定されるものである。
【００６０】
この場合、ＣＶＴ走行モードは、基本的には車速Ｖが中高速域にあるときに行われる走行モードであり、ＥＶ走行モードは、基本的には車速Ｖおよび要求走行トルクが比較的低い領域にあるとき（車両の発進時を含む）に行われる走行モードであり、パラレル型走行モードは、基本的には車速Ｖが低中速域にあると共に要求走行トルクが高トルク域にあるときに行われる走行モードである。また、ＥＶ走行モードには、第１モータ６の出力により車両の走行を行いながら、エンジン１の出力により第２モータ７の回生発電を行うシリーズ型ＥＶ走行モードが含まれる。また、車両の後進走行は、ＥＶ走行モードで行われる。
【００６１】
なお、図２中の曲線ａは、ＣＶＴ走行モードで、エンジン１の出力軸１ａと動力出力軸１２との間の変速比を前記低車速側減速比に固定して車両の走行を行った場合の車両の最大走行トルクと車速Ｖとの関係を示す曲線、曲線ｂは、ＣＶＴ走行モードで、エンジン１の出力軸１ａと動力出力軸１２との間の変速比を前記高車速側減速比に固定して車両の走行を行った場合の車両の最大走行トルクと車速Ｖとの関係を示す曲線である。曲線ａと図２中の二点鎖線とで囲まれた領域がＣＶＴ走行モードでの走行が可能な領域である。
【００６２】
図２に示した各走行モードの領域は、車両の要求される走行性能（加速性能等）を満たしつつ、可能な限り車両のエネルギー効率（エンジン１のエネルギ効率や各モータ６，７のエネルギー効率）が良好なものとなるように設定された領域である。但し、これらの各走行モードは車両の要求走行トルクと車速Ｖとに応じて厳密に区分されるわけではなく、要求走行トルクと車速Ｖとの組が同じであっても、前記蓄電器２８の充電状態等によって適宜、走行モードが変更される。また、特に、各走行モードの領域の境界付近（各走行モードの移行が行われる領域）では、走行要求トルクと車速Ｖとに応じて直ちに走行モードが切換えられるわけではなく、走行モードが頻繁に代わったりすることがないようにヒステリシス的な走行モードの移行が行われたり、車両の走行状態（走行トルク等）の変化ができるだけ小さくなるように各走行モード間の移行が行われる。
【００６３】
各走行モードでの動力伝達装置３の作動、並びに各走行モード間の相互の移行時の動力伝達装置３の作動を以下に説明する。
【００６４】
まず、ＥＶ走行モードについて説明する。ＥＶ走行モードには、車両の前進走行時のＥＶ走行モード（以下、前進側ＥＶ走行モードという）と、車両の後進走行時のＥＶ走行モード（以下、後進側ＥＶ走行モードという）とがあり、前進側ＥＶ走行モードをまず説明する。前進側ＥＶ走行モードには、エンジン１の運転を停止した状態で、第１モータ６の出力により車両を走行させる基本ＥＶ走行モードと、エンジン１を運転させて該エンジン１の出力により第２モータ７の回生発電（蓄電器２８の充電）を行いつつ、第１モータ６の出力により車両を走行させるシリーズ型ＥＶ走行モードと、これらの基本ＥＶ走行モードおよびシリーズ型ＥＶ走行モードの間の移行時等に一時的に用いられるエンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードとがある。そして、前進側ＥＶ走行モードでの車両の走行を行う領域では、基本的には、蓄電器２８の充電状態（残容量）に応じて、前記制御装置３１により、基本ＥＶ走行モード又はシリーズ型ＥＶ走行モードが選択され、その選択された走行モードでの車両の走行が行われる。例えば、蓄電器２８の残容量が所定の第１閾値よりも大きい状態（残容量が多い状態）では、基本ＥＶ走行モードでの走行が行われ、蓄電器２８の残容量が第１閾値よりも小さい所定の第２閾値よりも小さい状態（残容量が少ない状態）では、シリーズ型ＥＶ走行モードでの車両の走行が行われる。そして、基本ＥＶ走行モードでの走行中に、蓄電器２８の残容量が第１閾値を下回って第２閾値まで低下するとシリーズ型ＥＶ走行モードでの走行に移行する。さらに、シリーズ型ＥＶ走行モードでの走行中に、残容量が第２閾値を越えて第１閾値まで上昇すると、基本ＥＶ走行モードでの走行に移行する。
【００６５】
図３（ａ），（ｂ）は、それぞれ上記基本ＥＶ走行モード、エンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードにおける動力伝達装置３の動作状態を示す、図４はシリーズ型ＥＶ走行モードにおける動力伝達装置３の動作状態を示している。これらの各図において、前記第１クラッチ８および第２クラッチ９については、それが切断状態であることを白抜きで表しており、接続状態であることを黒塗りで表している。同様に、各回転規制手段１０，１１のワンウェイクラッチ２０，２４は、その動作状態が制動状態であることを黒塗りで表し、開放状態であることを白抜きで表している。さらに、各回転規制手段１０，１１の強制制動手段２３，２７は、その動作状態が制動状態であることをそれぞれの係止機構２２，２６の黒塗りで表し、開放状態であることをそれぞれの係止機構２２，２６の白抜きで表している。上記の黒塗り、白抜きが意味するものは、後述する図５〜図８においても同様である。
【００６６】
基本ＥＶ走行モードでは、図３（ａ）に示すように、第１および第２クラッチ８，９は切断状態とされ、エンジン１は運転停止状態とされる。そして、第１モータ６は、制御装置３１により、その回転軸６ａに図中の矢印Ｙ３の向きに駆動トルクを発生する駆動状態（力行状態）に制御される。この状態では、第２動力分配器５のリングギヤ５ｒ、キャリア５ｃおよびサンギヤ５ｓは回転しないので、第２回転規制手段１１のワンウェイクラッチ２４の動作状態は開放状態であり、また、第２モータ７は通電停止状態（トルクを発生しない状態）とされる。また、エンジン１の運転停止状態であるので、各回転規制手段１０，１１の強制制動手段２３，２７の動作状態は開放状態である。
【００６７】
第１モータ６の回転軸６ａに矢印Ｙ３の向きの駆動トルクを発生させることで、図中の破線矢印Ｒ１で示すように、第１モータ６の回転軸６ａから第１動力分配器４のサンギヤ４ｓ、プラネタリギヤ４ｐ、キャリア４ｓ、回転伝達手段１５を順に介して動力出力軸１２にトルクが伝達され、車両の前進走行（発進を含む）が行われる。このとき、第１動力分配器４のリングギヤ４ｒには、サンギヤ４ｓの回転方向（＝第１モータ６の回転軸６ａの回転方向）と逆方向に回転させようとするトルクが作用するため、第１回転規制手段１０のワンウェイクラッチ２０が自動的に制動状態となり、リングギヤ４ｒの回転が阻止される。換言すれば、このようにリングギヤ４ｒの回転が阻止されるので、上記のように第１モータ６から動力出力軸１２にトルクが伝達されることとなる。また、このとき、第１動力分配器４のキャリア４ｃはサンギヤ４ｓと同方向に回転する。
【００６８】
なお、前進側ＥＶ走行モードでの第１モータ６から動力出力軸１２への回転伝達は、詳細を後述するエンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードおよびシリーズ型ＥＶ走行モードを含めて、上記基本ＥＶ走行モードと同じであり、第１モータ６の回転軸６ａから動力出力軸１２への減速比は一定である。従って、第１モータ６の回転軸６ａの回転速度は、車速Ｖによって定まる（車速Ｖに比例する）。そして、前進側ＥＶ走行モードでの第１モータ６の駆動トルクは、制御装置３１によって、車両の要求走行トルクに対応したトルク（車両の駆動輪２，２に要求走行トルクを発生させるときに要する第１モータ６のトルク）に制御される。
【００６９】
エンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードでは、前記基本ＥＶ走行モードの状態からエンジン１を始動するとき、図３（ｂ）に示すように、両クラッチ８，９の動作状態が切断状態に維持されたまま、制御装置３１により、第２モータ７がその回転軸７ａに矢印Ｙ４の向きの駆動トルクを発生する駆動状態（力行状態）に制御される。なお、両クラッチ８，９、第１回転規制手段１０、第１モータ６、および第２回転規制手段１１の強制制動手段２７の動作状態は、基本ＥＶ走行モードと同じである。
【００７０】
第２モータ７の回転軸７ａに矢印Ｙ４の向きの駆動トルクを発生させることで、図中の破線の矢印Ｒ２で示すように、第２モータ７の回転軸７ａから第２動力分配器５のサンギヤ５ｓ、プラネタリギヤ５ｐ、リングギヤ５ｒ、回転伝達手段１６を順に介してエンジン１の出力軸１ａにトルクが伝達され、該出力軸１ａが回転駆動される。すなわち、エンジン１のクランキングが行われる。そして、この状態で、制御装置３１により、エンジン１の所定の始動制御（エンジン１の燃料噴射制御、点火制御、並びに第２モータ７の回転速度制御）が行われ、エンジン１が始動される。このとき、第２動力分配器５のキャリア５ｃには、サンギヤ５ｃの回転方向（＝第２モータ７の回転軸７ａの回転方向）と同方向に回転させようとするトルクが作用するため、第２回転規制手段１１のワンウェイクラッチ２４が自動的に制動状態となり、キャリア５ｃの回転が阻止される。換言すれば、このキャリア５ｃの回転の阻止によって、第２モータ７からエンジン１の出力軸１ａにトルクが伝達される。
【００７１】
エンジン１が始動すると、制御装置３１は第２モータ７の通電を停止して、該モータ７の発生トルクを０とし、エンジン１のアイドリング運転を行わせる。なお、このアイドリング運転を行っている状態では、第２回転規制手段１１のワンウェイクラッチ２４は開放状態となる。また、エンジン１のアイドリング運転状態から該エンジン１の運転を停止することで、前記基本ＥＶ走行モードに移行することとなる。
【００７２】
シリーズ型ＥＶ走行モードでは、制御装置３１は、図４に示すように、前記エンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードでエンジン１のアイドリング運転を行っている状態（図３（ｂ）を参照）から、前記アクチュエータ２５を介して第２回転規制手段１１の強制制動手段２７を制動状態に動作させる。さらに、エンジン１に第２モータ７の回生発電を行わせる所要の出力を発生させつつ、第２モータ７の通電電流（回生トルク）を制御する。なお、両クラッチ８，９、第１回転規制手段１０、および第１モータ６の動作状態は、基本ＥＶ走行モードと同じである。
【００７３】
これにより、エンジン１の出力をエネルギー源として第２モータ７の回生発電が行われ、その発電電力によって蓄電器２８が充電される。このとき、第２動力分配器５のリングギヤ５ｒとサンギヤ５ｓの回転方向は、前記エンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードでのエンジン１の始動の場合と同じであるが、エンジン１から回転伝達手段１６を介してリングギヤ５ｒにトルクが付与される。このため、第２動力分配器５のキャリア５ｃには、リングギヤ５ｒの回転方向と同方向（これはワンウェイクラッチ２４が許容する回転方向である）に回転させようとするトルクが作用するが、第２回転規制手段１１の強制制動手段２７によって、リングギヤ５ｒの回転が阻止される。これにより、図中の破線の矢印Ｒ３で示すように、エンジン１の出力軸１ａから回転伝達手段１６、第２動力分配器５のリングギヤ５ｒ、プラネタリギヤ５ｐ、サンギヤ５ｓを順に介して第２モータ７の回転軸７ａにトルクが伝達され、第２モータ７の回生発電が行われる。
【００７４】
シリーズ型ＥＶ走行モードでの第２モータ７の回生発電を行う際には、制御装置３１は、例えば次のようにエンジン１および第２モータ７を制御する。すなわち、制御装置３１は、エンジン１の目標出力（≒第２モータ７の目標発電出力）を第１モータ６の出力（あるいは要求走行トルクおよび車速Ｖ）、蓄電器２８の残容量等に応じて設定する。この場合、基本的には第１モータ６の出力（消費電力）が大きいほど、エンジン１の目標出力が大きな値に決定される。また、蓄電器２８の残容量が少ないほど、エンジン１の目標出力が大きな値に決定される。そして、制御装置３１は、エンジン１の目標出力を発生させる上で最も燃料消費量が少なくなる動作点（エンジン１の目標出力トルクおよび目標回転数の組）、すなわち、エンジン１のエネルギー効率が最良となる動作点を決定し、その動作点の目標出力トルクに応じてエンジン１のスロットル開度ＴＨを制御する。さらに、決定した動作点の目標回転数にエンジン１の実回転数ＮＥ（検出値）を一致させるように、第２モータ７の回生トルク（通電電流）を制御する。これにより、エンジン１を最良のエネルギー効率の動作点で運転させながら、第２モータ７の回生発電を行って、蓄電器２８の充電を効率よく行うことができる。
【００７５】
さらに、制御装置３１は、エンジン１の目標出力が比較的小さいような場合（目標出力が所定値以下の場合）には、エンジン１のポンピングロスを低減するために、エンジン１の全気筒（本実施形態では４気筒）のうちの一部の気筒（例えば２気筒）を休止させる。この一部の気筒の休止は、休止させる気筒への燃料噴射を停止すると共に、該気筒の吸気弁および排気弁の両者を開弁状態に維持し、あるいは、その両者を閉弁状態に維持することにより行われる。これにより、エンジン１のポンピングロスが低減して、エンジン１を高いエネルギー効率で運転させながら第２モータ７の回生発電を行うことができる。
【００７６】
なお、シリーズ型ＥＶ走行モードから、基本ＥＶ走行モードに移行する際には、第２モータ７の通電電流をほぼ０まで減らすと共に、エンジン１のスロットル開度を最小開度にして、該エンジン１をアイドリング状態にする。これにより、前記エンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードとなり、この状態で、エンジン１の運転を停止することで、基本ＥＶ走行モードに移行することとなる。
【００７７】
以上のようにＥＶ走行モードでは、第１および第２クラッチ８，９を共に切断状態とすることで、第１モータ６の駆動トルクのみにより車両を走行させつつ、その走行状態に影響を及ぼすことなくエンジン１と第２モータ７との間の回転伝達（トルク伝達）を行うことができる。その結果、車両の走行状態に影響を及ぼすことなく、エンジン１に第２モータ７の駆動トルクを伝達して該エンジン１を始動したり（エンジン始動／アイドリングＥＶ走行モード）、エンジン１の出力トルクを第２モータ７に伝達して、該第２モータ７の回生発電（蓄電器２８の充電）を行うシリーズ型ＥＶ走行モードでの車両の走行を行うことができる。そして、シリーズ型ＥＶ走行モードでは、車両の走行状態と無関係に、エンジン１の出力による第２モータ７の回生発電を行うことができることから、エンジン１を確実に高効率の動作点で運転させることができ、車両のエネルギー効率を高めることができる。また、第１回転規制手段１０にワンウェイクラッチ２０を備えることで、エンジン１の運転を停止した状態（エンジン１の出力によるエネルギー供給ができない状態）でも、アクチュエータを使用することなく（エネルギーを必要とすることなく）、第１動力分配器４のリングギヤ４ｒの回転を阻止して、第１モータ６の駆動トルクを動力出力軸１２に伝達することができる。同様に、第２回転規制手段１１にもワンウェイクラッチ２４を備えることで、エンジン１の始動時に、アクチュエータを使用することなく（エネルギーを必要とすることなく）、第２動力分配器５のキャリア５ｃの回転を阻止して、第２モータ７の駆動トルクをエンジン１の出力軸１ａに伝達することができる。
【００７８】
次に、後進側ＥＶ走行モードについて図５（ａ），（ｂ）を参照して説明する。車両の後進を行う後進側ＥＶ走行モードでは、この走行モードでの車両の走行を開始する前に、車両の停車状態でエンジン１を始動しておく。これは、後述するように後進側ＥＶ走行モードでは、各回転規制手段１０，１１のアクチュエータ２１，２５を使用するためである。図５（ａ）はそのエンジン１の始動時の動作状態を示しており、図５（ｂ）はそれに続く後進側ＥＶ走行モードでの動作状態を示している。
【００７９】
図５（ａ）を参照して、エンジン１の始動時の動力伝達装置３の動作状態は、前記図３（ｂ）のエンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードでエンジン１を始動するときに、第１モータ６の通電を停止した場合（第１モータ６の駆動トルクを０とした場合）と同じである。従って、第１および第２クラッチ８，９は切断状態である。なお、この場合、車両は停車しているので第１動力分配器４のリングギヤ４ｒは回転せず、第１回転規制手段１０のワンウェイクラッチ２０は開放状態である。そして、エンジン１の始動およびこれに続くエンジン１のアイドリング運転がエンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードの場合と全く同様に行われる。このとき、第２回転規制手段１１のワンウェイクラッチ２４はエンジン１の始動時（第２モータ７からエンジン１へのトルクの伝達時）には制動状態となり、それに続くエンジン１のアイドリング運転時には開放状態となる。
【００８０】
エンジン１を始動した後、後進側ＥＶ走行モードでの走行を開始するときには、図５（ｂ）に示すように、制御装置３１は、各回転規制手段１０，１１の強制制動手段２３，２７をそれぞれのアクチュエータ２１，２５を介して制動状態に動作させる。そして、第１および第２クラッチ８，９が切断状態に維持されたまま、制御装置３１により、第１モータ６がその回転軸６ａに図中の矢印Ｙ５の向きの駆動トルクを発生する駆動状態（力行状態）に制御される。この場合の第１モータ６の駆動トルクの向きは、前記基本ＥＶ走行モードの場合と逆向きであり、その向きは、第１回転規制手段１０のワンウェイクラッチ２０が許容する回転方向である。そして、第１モータ６の駆動トルクの向きに、第１動力分配器４のリングギヤ４ｒを回転させようとするトルクが該リングギヤ４ｒに作用するが、該リングギヤ４ｒの回転が強制制動手段２３により阻止される。これにより、図中に破線の矢印Ｒ４で示すように、第１モータ６の回転軸６ａから、第２動力分配器４のサンギヤ４ｓ、プラネタリギヤ４ｐ、キャリア４ｃ、回転伝達手段１５を順に介して動力出力軸１２にトルク（車両の後進方向のトルク）が伝達され、車両の後進走行が行われる。なお、第１モータ６の駆動トルクは、前記基本ＥＶ走行モードと同様、車両の要求走行トルクに応じて制御される。
【００８１】
さらに、後進側ＥＶ走行モードでは、制御装置３１は、前記シリーズ型ＥＶ走行モードの場合と同様に、エンジン１に第２モータ７の回生発電を行わせる所要の出力を発生させつつ、第２モータ７の通電電流（回生トルク）を制御し、該第２モータ７の回生発電（蓄電器２８の充電）を行わせる。このとき、第２動力分配器５のキャリア５ｃの回転（リングギヤ５ｒと同方向の回転）が第２回転規制手段１１の強制制動手段２７によって阻止され、エンジン１の出力トルクが第２モータ７に伝達される。この場合、第２モータ７の回生発電時のエンジン１および第２モータ７の制御はシリーズ型ＥＶ走行モードと同様であり、エンジン１は高効率の動作点で運転される。このように、後進側ＥＶ走行モードでの走行は、前記シリーズ型ＥＶ走行モードでの走行と同様に行われる。
【００８２】
なお、本実施形態の後進側ＥＶ走行モードでは、第２モータ７の回生発電を行うようにしたが、第２モータ７の回生発電を行わずに、エンジン１のアイドリング運転を行うようにしてもよい。この場合には、第２回転規制手段１１の強制制動手段２７を制動状態に動作させる必要はない。
【００８３】
また、前記前進側ＥＶ走行モードでは、基本ＥＶ走行モードでの走行中にエンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードで、エンジン１を始動するようにしたが、後進側ＥＶ走行モードでの走行開始前にエンジン１を始動する場合と同様に、基本ＥＶ走行モードで発進する前の車両の停車状態でエンジン１を始動しておくようにしてもよい。この場合には、前記後進側ＥＶ走行モードと同様に、エンジン１の出力による第２モータ７の回生発電を行いながら、車両の前進走行を開始することもでき、換言すれば、前記シリーズ型ＥＶ走行モードで車両の発進を行うこともできる。
【００８４】
次に、前記ＣＶＴ走行モード（変速走行モード）を図６を参照して説明する。図６はＣＶＴ走行モードでの動力伝達装置３の動作状態を示している。このＣＶＴ走行モードでは、エンジン１の運転状態で、第１および第２クラッチ８，９がそれぞれ制御装置３１によりアクチュエータ１８，１９を介して接続状態に動作される。また、各回転規制手段１０，１１の強制制動手段２３，２７はいずれも開放状態とされる。なお、第１クラッチ８を接続状態とすることで、第１動力分配器４のリングギヤ４ｒは、エンジン１の出力軸１ａと共に回転するので、第１回転規制手段１０のワンウェイクラッチ２０は開放状態となる。また、第２クラッチ９を接続状態とすることで、第２動力分配器５のキャリア５ｃは、動力出力軸１２と連動して回転するので、第２回転規制手段１１のワンウェイクラッチ２４も開放状態となる。
【００８５】
この状態で、次のようにエンジン１および各モータ６，７の運転制御が制御装置３１により行なわれる。すなわち、制御装置３１は、車両の要求走行トルクと車速Ｖとから、それに対応したエネルギーを車両の駆動輪２，２に供給し得るエンジン１の目標出力を決定する。さらに、その目標出力を発生させる上で最もエネルギー効率が高い（燃料消費量が小さい）エンジン１の動作点に対応するエンジン１の目標出力トルクと目標回転数との組を決定する。上記目標出力、目標出力トルク、目標回転数は、マップ等を用いて決定される。そして、制御装置３１は、目標出力トルクに応じてエンジン１のスロットル開度ＴＨを制御すると共に、エンジン１の実回転数ＮＥ（検出値）を目標回転数に収束させるようにエンジン１の目標負荷トルクを決定する。この目標負荷トルクは、例えばエンジン１の実回転数ＮＥと目標回転数との偏差から、ＰＩ制御則等のフィードバック制御則により求めた操作量により前記目標出力トルクを補正することで決定される。
【００８６】
さらに、制御装置３１は、車両の要求走行トルクに応じて、その要求走行トルクを駆動輪２，２に発生させる動力出力軸１２の目標駆動トルク（これは要求走行トルクに比例する）を決定する。そして、上記のように決定したエンジン１の目標負荷トルクと、動力出力軸１２の目標駆動トルクとから、第１および第２モータ６，７の目標トルクを以下に説明するように決定する。
【００８７】
ここで、エンジン１の負荷トルクをＴｅ、動力出力軸１２の駆動トルクをＴｖ、各モータ６，７の発生トルクをそれぞれＴ１、Ｔ２とすると、定常状態では、次の関係式（１），（２）が成立する。
【００８８】
Ｔｅ＝（１／ｋ１）・Ｔ１＋（１／ｋ２）・Ｔ２ ……（１）
Ｔｖ＝ｋ３・Ｔ１＋ｋ４・Ｔ２ ……（２）
これらの式（１）、（２）において、ｋ１はエンジン１の出力軸１ａから第１モータ６への減速比、ｋ２はエンジン１の出力軸１ａから第２モータ７への減速比、ｋ３は第１モータ６の回転軸６ａから動力出力軸１２への減速比、ｋ４は第２モータ７の回転軸７ａから動力出力軸１２への減速比である。本実施形態の構成の動力伝達装置３では、上記減速比ｋ１，ｋ２，ｋ３，ｋ４のうち、減速比ｋ１，ｋ２は、各動力分配器４，５におけるリングギヤ４ｒ，５ｒとサンギヤ４ｓ，５ｓとのギヤ比により定まる定数であり、減速比ｋ３，ｋ４は、各動力分配器４，５におけるリングギヤ４ｒ，５ｒとサンギヤ４ｓ，５ｓとのギヤ比と各回転伝達手段１５，１７のギヤ比とによって定まる定数である。より具体的には、各動力分配器４，５におけるリングギヤ４ｒ，５ｒに対するサンギヤ４ｓ，５ｓのギヤ比（ギヤの歯数比）をａ（本実施形態ではこれは両動力分配器４，５について同一である）、回転伝達手段１５のギヤ１５ａに対するギヤ１５ｂのギヤ比（ギヤ１５ａからギヤ１５ｂへの減速比）をα、回転伝達手段１７のギヤ１７ａに対するギヤ１７ｂのギヤ比（ギヤ１７ａからギヤ１７ｂへの減速比）をβ（＜α）とおくと、ｋ１＝ｋ２＝ａ、ｋ３＝（（１＋ａ）／ａ）・α、ｋ４＝（（１＋ａ）／ａ）・βである。なお、前記低車速側減速比および高車速側減速比は、上記ａ、α、βを用いて表すと、それぞれ（１＋ａ）・α、（１＋ａ）・βとなる。
【００８９】
ＣＶＴ走行モードで前記各モータ６，７の目標トルクを決定するときには、制御装置３１は、前述の通り決定したエンジン１の目標負荷トルク（これは式（１）のＴｅに相当）と、動力出力軸１２の目標駆動トルク（これは式（２）のＴｖに相当）とから式（１）、（２）に基づき各モータ６，７の目標トルクＴ１，Ｔ２を決定する。そして、制御装置３１は、その目標トルクＴ１，Ｔ２に応じて各モータ６，７の通電制御を行なう。
【００９０】
上記のようにエンジン１および各モータ６，７を制御したとき、基本的には第１モータ６は上記目標トルクＴ１の駆動トルク（力行トルク）を発生する駆動状態、第２モータ７は上記目標トルクＴ２の回生トルクを発生する回生状態（発電状態）に制御される。そして、定常的には、駆動状態となる第１モータ６の消費電力と、回生状態となる第２モータ７の発電電力とはバランスする（消費電力≒発電電力となる）。このとき、エンジン１と動力出力軸１２との間では、前記低車速側減速比と高車速側減速比との間の変速比で変速動作が行なわれつつ、エンジン１の出力が動力出力軸１２に伝達され、ＣＶＴ走行モードでの車両の走行が行われる。この場合、図６中の破線の矢印Ｒ５で示すように、エンジン１の出力トルクは、第１クラッチ８で各動力分配器４，５に分配され、第１動力分配器４に分配されたトルクは、第１動力分配器４のリングギヤ４ｒ、ピニオンギヤ４ｐ、キャリア４ｃ、回転伝達手段１５を順番に介して動力出力軸１２に伝達される。また、第２動力分配器５に分配されたトルクは、第２動力分配器５のリングギヤ５ｒ、ピニオンギヤ５ｐ、キャリア５ｃ、回転伝達手段１７を順番に介して動力出力軸１２に伝達される。そして、それらの伝達されたトルクが動力出力軸１２で合流して、該動力出力軸１２から駆動輪２，２側に出力されることとなる。
【００９１】
次に、ＣＶＴ走行モードと前記シリーズ型ＥＶ走行モードとの間の移行時の動作について、前記図４および図６と、図７（ａ），（ｂ）を参照して説明する。図７（ａ），（ｂ）は、この移行時の過渡的な動作状態を示している。図４のシリーズ型ＥＶ走行モードから図６のＣＶＴ走行モードに移行するとき、図７（ａ）で示す動作状態を経て図７（ｂ）の動作状態（本発明における過渡モードに相当）に移行し、さらにこの動作状態から図６のＣＶＴ走行モードに移行する。ここで、図７（ｂ）の動作状態（以下、過渡モード状態という）では、第１クラッチ８および第２クラッチ９はそれぞれ接続状態、切断状態とされ、第１回転規制手段１０の強制制動手段２３および第２回転規制手段１１の強制制動手段２７はそれぞれ開放状態、制動状態とされている。また、第１モータ６は、シリーズ型ＥＶ走行モードと同等の駆動トルク（矢印Ｙ３の向きの駆動トルク）を発生しつつ、該第１モータ６の回転速度がほぼ０となっている状態であり、第２モータ６は、通電電流をほぼ０としてトルクを発生していない状態である。なお、各回転規制手段１０，１１のワンウェイクラッチ２０，２４は開放状態である。この過渡モード状態では、エンジン１の出力トルクは、図中の破線の矢印Ｒ６で示すように、出力軸１ａから第１クラッチ８、第１動力分配器４のリングギヤ４ｒ、ピニオンギヤ４ｐ、キャリア４ｃ、回転伝達手段１５を順に介して動力出力軸１２に伝達される。この状態は、前記ＣＶＴ走行モードにおいて変速比を前記低車速側減速比（＝（１＋ａ）・α）にした場合に相当するものである。
【００９２】
シリーズ型ＥＶ走行モードから、上記過渡モード状態に移行するときの作動を図７（ａ）を参照して説明すると、制御装置３１は、第２クラッチ９と第２回転規制手段１１の強制制動手段２７とをそれぞれ切断状態、制動状態（シリーズ型ＥＶ走行モードと同じ状態）に維持したまま、第１クラッチ８をアクチェエータ１８を介して徐々に接続させる。従って、図７（ａ）の状態では、第１クラッチ８は、切断状態と接続状態との中間状態であり、その意味で、同図では、第１クラッチ８に斜線を付している。このとき、制御装置３１は、第１モータ５の駆動トルクをシリーズ型ＥＶ走行モードでの走行時のトルク（車両の要求走行トルクに応じた駆動トルク）に維持する。また、エンジン１の目標出力トルクを、第１モータ５の駆動トルクと釣り合うトルク（第１モータ５から第１動力分配器４のリングギヤ４ｒに伝達されるトルクと等しいトルク）よりも若干大きいトルクに設定して、その目標出力トルクに応じてエンジン１のスロットル開度ＴＨを制御する。同時に、制御装置３１は、エンジン１の目標回転数を過渡モード状態での現在車速Ｖに対応した回転数（エンジン１と動力出力軸１２との間の変速比を前記低車速側減速比に固定して現在車速Ｖで車両を走行させたとした場合のエンジン１の回転数）に設定し、その目標回転数にエンジン１の実回転数ＮＥ（検出値）が維持されるように第２モータ７の回生トルクを制御する。このように、第１クラッチ８の接続を行いつつ、エンジン１並びに各モータ６，７を制御したとき、エンジン１から第１動力分配器４のリングギヤ４ｒに回転トルクが徐々に伝達されて、該リングギヤ４ｒがワンウェイクラッチ２０の回転許容方向（エンジン１の出力軸１ａの回転方向と同方向）に回転し始める（ワンウェイクラッチ２０の動作状態が自動的に開放状態になる）。これに伴い、第１モータ６の回転軸６ａの回転速度は低下していく。また、エンジン１の出力トルクが第１動力分配器４側に徐々に伝達されていくことで、第２モータ７の回生トルクは、エンジン１の実回転数ＮＥを目標回転数に維持するために徐々に低下していく。そして、制御装置３１は、第１モータ６の回転速度が０に近い状態になると、該第１モータ６の回転速度を０に維持するようにエンジン１のスロットル開度ＴＨを調整する。このとき、第２モータ６は、その発生トルクがほぼ０の状態となり、該２モータ６の通電が停止される。これにより、最終的に図７（ｂ）の過渡モード状態に移行することとなる。
【００９３】
上記の如く移行した過渡モード状態では、エンジン１の出力トルクが第１動力分配器４のみを介して動力出力軸１２に伝達されて、車両の走行が行われる。このため、該過渡モード状態では、第２クラッチ９や、第２回転規制手段１１の強制制動手段２７の動作状態の切換えを行っても、第２動力分配器５にトルクが作用せず、車両の走行状態に影響を及ぼさない。そこで、制御装置３１は、次に、この過渡モード状態において、第２クラッチ９の動作状態をアクチュエータ１９を介して切断状態から接続状態に切換えると共に、第２回転規制手段１１の強制制動手段２７の動作状態をアクチュエータ２５を介して制動状態から開放状態に切換える。これにより、各クラッチ８，９並びに各回転規制手段１０，１１の動作状態は、前記図６に示したＣＶＴ走行モードと同じ動作状態となる。そして、制御装置３１は、前述したＣＶＴ走行モードでのエンジン１および各モータ６，７の制御を開始し、ＣＶＴ走行モードでの車両の走行を行わせる。
【００９４】
ＣＶＴ走行モードからシリーズ型ＥＶ走行モードに移行する際には、制御装置３１は、図６のＣＶＴ走行モードにおいて、各クラッチ８，９および各回転規制手段１０，１１の動作状態を維持したまま、エンジン１の目標出力トルクを、前記過渡モード状態で車両の要求走行トルクを発生させ得るトルクに設定すると共に、エンジン１の目標回転数を過渡モード状態での現在車速Ｖに対応した回転数（エンジン１と動力出力軸１２との間の変速比と前記低車速側減速比に固定して現在車速Ｖで車両を走行させたとした場合のエンジン１の回転数）に設定する。そして、その設定したエンジン１の目標出力トルクと目標回転数とに応じて前記ＣＶＴ走行モードで説明した如くエンジン１のスロットル開度ＴＨと各モータ６，７のトルクとを制御する。これにより、第１モータ６の回転速度はほぼ０になると共に、該第１モータ６の発生トルク（駆動トルク）は、エンジン１の出力トルクと釣り合うようなトルクに制御される。さらに、第２モータ７はその通電電流がほぼ０になってトルクを発生しない状態となる。そして、この状態で、制御装置３１は、第２クラッチ９の動作状態を接続状態から切断状態に切換えると共に、第２回転規制手段１１の強制制動手段２７の動作状態を開放状態から制動状態に切換える。これにより、図６のＣＶＴ走行モードから図７（ｂ）の過渡モード状態への移行が行われる。
【００９５】
次いで、制御装置３１は、図７（ａ）の動作を行わせる。すなわち、第１モータ６の駆動トルクを前記過渡モード状態でのトルク（これは車両の走行要求トルクに対応したトルクになる）に維持しつつ、第１クラッチ９の動作状態を接続状態から徐々に切断状態に切換える。このとき、制御装置３１は、エンジン１の回転数ＮＥを過渡モード状態での回転数に維持するように第２モータ７の回生トルクを増加させる。なお、第１モータ６の回転速度は、第１クラッチ８の切断に伴い上昇していく。また、第１動力分配器４のリングギヤ４ｒには、第１クラッチ８の動作状態が切断状態に近い状態になったときに、第１モータ６側から、ワンウェイクラッチ２０が許容する回転方向と逆方向に回転させようとするトルクが作用するようになり、その結果、該ワンウェイクラッチ２０が自動的に制動状態になる。そして、第１クラッチ９が完全に切断状態となると、前記図４のシリーズ型ＥＶ走行モードの状態となり、その後は、制御装置３１は、前述のシリーズ型ＥＶ走行モードで説明したエンジン１および各モータ６，７の制御を行う。
【００９６】
以上説明したように、シリーズ型走行モードとＣＶＴ走行モードとの間の移行に際して、第２動力分配器５にトルクが作用しな過渡状態モードを介在させることで、車両の走行状態を保ちつつ、円滑に走行モードの移行を行うことができる。また、特に、シリーズ型ＥＶ走行モードと過渡モード状態との間の移行時（図７（ａ））の状態では、第１動力分配器４のリングギヤ４ｒの回転の制動や開放を、格別な制御を必要とすることなく、ワンウェイクラッチ２０により自動的に行うことができる。
【００９７】
次に、前記パラレル型走行モードを図８を参照して説明する。パラレル型走行モードでは、図８に示すように、第１クラッチ８および第２クラッチ９はそれぞれ、前記制御装置３１により、切断状態、接続状態に制御される。また、各回転規制手段１０，１１の強制制動手段２３，２４は開放状態とされる。さらに、第１モータ６は、車両を走行させる駆動トルクを発生する駆動状態に制御され、第２モータ７は回生トルクを発生する回生状態に制御される。なお、第１回転規制手段１０のワンウェイクラッチ２０は、基本ＥＶ走行モードの場合と同様に制動状態となる。また、第２回転規制手段１１のワンウェイクラッチ２４は、第２クラッチ９が接続状態であるため、開放状態となる。このパラレル型走行モードの動作状態では、図中の破線の矢印Ｒ６で示すように、第１モータ５の駆動トルクが第１動力分配器４のサンギヤ４ｓ、ピニオンギヤ４ｐ、キャリア４ｃ、回転伝達手段１５を順番に介して動力出力軸１２に伝達される。同時に、エンジン１の出力トルクが、破線の矢印Ｒ７で示すように、動力伝達手段１６、第２動力分配器５のリングギヤ５ｒ、ピニオンギヤ５ｐ、キャリア５ｃ、第２クラッチ９、回転伝達手段１７を順番に介して動力出力軸１２に伝達される。そして、第１モータ５からのトルクとエンジン１からのトルクとが動力出力軸１２で合流して、駆動輪２，２側に出力される。
【００９８】
この場合、パラレル型走行モードでのエンジン１および各モータ６，７の制御はより詳しくは、次のように行なわれる。すなわち、車両の要求走行トルクと車速Ｖとに応じてマップ等を用いてエンジン１の目標出力が決定される。なお、この目標出力は、車両の要求走行トルクと車速Ｖとに対応して発生させるべき車両のトータルのエネルギーのうち、エンジン１が分担する出力である。そして、エンジン１の目標出力を発生させる上で、エンジン１の燃料効率が最良となる動作点に対応するエンジン１の目標出力トルクおよび目標回転数が決定される。さらに、第２モータ７の目標トルクＴ１がエンジン１の目標出力トルクＴｅと、エンジン１から第２モータ７への減速比（＝ａ）とから、次式（３）により決定される。なお、式（３）は前記式（１）でＴ１＝０とした式と等価である。
【００９９】
Ｔ２＝ａ・Ｔｅ ……（３）
さらに、走行要求トルクに応じて定まる動力出力軸１２の目標駆動トルクＴｖと、式（３）により決定した第２モータ７の目標トルクＴ２とから、前記式（２）に基づいて、第１モータ６の目標トルクＴ１が決定される。
【０１００】
そして、エンジン１の目標出力トルクＴｅに応じてエンジン１のスロットル開度が制御されると共に、各モータ６，７がそれぞれの目標トルクＴ１，Ｔ２に応じて通電制御される。
【０１０１】
以上説明したパラレル型走行モードの作動により、エンジン１の出力トルクと、第１モータ６の駆動トルクとを並列的に動力出力軸１２に伝達しつつ車両の走行が行われる。このパラレル型走行モードでは、一般には、前記ＥＶ走行モードやＣＶＴ走行モードよりもエネルギー効率は低下するが、ＥＶ走行モードやＣＶＴ走行モードよりも大きな走行トルクを発生させることができるので、前記図２に示したごとく、基本的には比較的低車速で大きな走行トルクが要求される領域に使用される。
【０１０２】
パラレル型走行モードと前記ＥＶ走行モード（前進側ＥＶ走行モード）との間の移行は、前記図３（ｂ）に示したエンジン始動／アイドリングＥＶ走行モード（詳しくはエンジン１をアイドリング状態としたモード）を介して行われる。すなわち、ＥＶ走行モードからパラレル型走行モードに移行するときには、前記基本ＥＶ走行モード又はシリーズ型ＥＶ走行モードから図３（ｂ）に示したエンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードに移行してエンジン１をアイドリング状態にした後、制御装置３１は、第２クラッチ９を接続状態に動作させる。このとき、第２モータ７は通電を停止してトルクを発生していない状態であるので、第２クラッチ９を接続しても車両の走行状態が変化することはなく、第２動力分配器５のキャリア５ｃが動力出力軸１２の回転と連動して、ワンウェイクラッチ２４の回転許容方向に回転するようになる。そして、このように第２クラッチ９を接続した状態から、制御装置３１は、前記したパラレル型走行モードの制御を開始する。
【０１０３】
また、パラレル型走行モードからＥＶ走行モードへの移行の際には、パラレル型走行モードにおける要求走行トルクの低下に伴い、制御装置３１は、車両の要求走行トルクと車速Ｖとに対応して発生させるべき車両のトータルのエネルギーのうち、エンジン１が分担する目標出力を低下させる。そして、最終的にエンジン１の目標出力を０にし、エンジン１をアイドリング状態で動作させるようにエンジン１のスロットル開度ＴＨが最小開度に制御される。このとき、前記したパラレル型走行モードの制御によって、第２モータ７のトルクは０になる。また、第１モータ６のトルクは、車両の要求走行トルクに対応したトルクに制御されることとなる。そして、この状態から、第２クラッチ９を切断状態に動作させることで、車両の走行状態を変化させることなく、前記エンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードの動作状態（エンジン１のアイドリング状態）に移行することとなる。以後は、前記した基本ＥＶ走行モードあるいはシリーズ型ＥＶ走行モードでの車両の走行が行われる。
【０１０４】
パラレル型走行モードからＣＶＴ走行モードへの移行も、前記エンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードを介して行われる。すなわち、まず、前記パラレル型走行モードからＥＶ走行モードへの移行の場合と同様に、エンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードへの移行が行われる。そして、このエンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードで、制御装置３１は第２クラッチ９の動作状態を接続状態から切断状態に切換えると共に、第２回転規制手段１１の強制制動手段２７の動作状態を開放状態から制動状態に切換える。この切換え後の状態は、前記シリーズ型ＥＶ走行モードの状態と同等である。そこで、以後は、制御装置３１は、前記したシリーズ型ＥＶ走行モードからＣＶＴ走行モードへの移行の場合と同様に、前記図７（ａ），（ｂ）の動作状態を介してＣＶＴ走行モードへの移行を行う。
【０１０５】
また、ＣＶＴ走行モードからパラレル型走行モードへの移行の際には、まず、前記したＣＶＴ走行モードからシリーズ型ＥＶ走行モードへの移行が行われる。そして、該シリーズ型ＥＶ走行モードでエンジン１のスロットル弁を閉じると共に、第２モータ９の通電を遮断して、該第２モータ９の発生トルクを０にした後、第２回転規制手段１１の強制制動手段２７を切断状態に動作させることで、エンジン始動／アイドリングＥＶ走行モードに移行する。以後は、ＥＶ走行モードからパラレル型走行モードへの移行の場合と同様に、エンジン始動アイドリングＥＶ走行モードからパラレル型走行モードへの移行が行われる。
【０１０６】
以上説明したように、本実施形態の動力伝達装置３では、第１および第２クラッチ８，９、並びに第１および第２回転規制手段１０，１１を備えることで、シリーズ型ＥＶ走行モードを含むＥＶ走行モード、ＣＶＴ走行モード、パラレル型走行モードでの車両の走行を選択的に行うことができ、車両の走行性能を満たしながら、エネルギー効率を高めることができる。また、各走行モードの移行を円滑に行うことができる。
【０１０７】
なお、以上説明した実施形態では、動力分配器として遊星歯車装置を備えた例を示したが、例えば差動傘歯車装置を動力分配器として用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の動力伝達装置の一実施形態を備えたハイブリッド車両の全体構成を模式的に示すシステム構成図。
【図２】実施形態のハイブリッド車両の走行モードを示すグラフ。
【図３】（ａ）は車両の前進側のＥＶ走行モード（電気走行モード）での動力伝達装置の動作状態を示す図、（ｂ）はＥＶ走行モードでのエンジンの始動時の動力伝達装置の動作状態を示す図。
【図４】車両の前進側のシリーズ型ＥＶ走行モードでの動力伝達装置の動作状態を示す図。
【図５】（ａ）は車両の後進側のＥＶ走行モードを開始する前のエンジンの始動時における動力伝達装置の動作状態を示す図、（ｂ）は後進側のＥＶ走行モードでの動力伝達装置の動作状態を示す図。
【図６】ＣＶＴ走行モード（変速走行モード）での動力伝達装置の動作状態を示す図。
【図７】（ａ），（ｂ）はシリーズ型ＥＶ走行モードとＣＶＴ走行モードとの間の移行時の動力伝達装置の動作状態を示す図。
【図８】パラレル型走行モードでの動力伝達装置の動作状態を示す図。
【符号の説明】
１…エンジン、２…駆動輪、３…動力伝達装置、４…第１動力分配器（遊星歯車装置）、５…第２動力分配器（遊星歯車装置）、４ｒ，５ｒ…入力軸（リングギヤ）、４ｃ，５ｃ…第１出力軸（キャリア）、４ｓ，５ｓ…第２出力軸（サンギヤ）、６…第１モータ、７…第２モータ、８…第１クラッチ、９…第２クラッチ、１０…第１回転規制手段、１１…第２回転規制手段、２０，２４…ワンウェイクラッチ、２３，２７…強制制動手段、２１，２５…アクチュエータ。[0001]
Field of the Invention
The present invention relates to a power transmission system of a hybrid vehicle including an engine, a motor and a power distributor.
[0002]
[Prior Art]
As a power transmission device of a hybrid vehicle provided with an engine, a motor (electric motor), and a power distributor, for example, one known in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-3101291 (Patent Document 1) is known. This hybrid vehicle includes an engine, two motors, and a power distributor (differential gear unit) consisting of two planetary gear units, and the rotational driving force of the engine is through gears on the input shaft of each power distributor. It is designed to be distributed and input. In addition, one of the two output shafts of each power distributor is connected to each of the two motors respectively, and a drive torque (powering torque) or regenerative torque is applied from the motor. It is supposed to be. The rotational drive force is transmitted in parallel from the other output shaft of each power distributor to one power output shaft connected to the drive wheels of the vehicle. Furthermore, the reduction ratio of the rotation transmission system from the engine via the one planetary gear set to the power output shaft is different from the reduction ratio of the rotation transmission system from the engine to the power output shaft via the other planetary gear set It is supposed to be. More specifically, the reduction ratio of each rotation transmission system is the reduction ratio when the rotational speed of the output shaft connected to the motor out of the two output shafts of the power distribution device of the rotation transmission system is 0. It is.
[0003]
In the power transmission device of the hybrid vehicle configured as described above, one of the motors is driven (powering state) and the other is in the regenerative state (power generation state), and the consumed power and generated power of those motors are If they are made approximately equal, in the steady state (the vehicle speed is almost constant), Tv = (ωe / t) between the rotation speed ωe of the engine and the torque Te, and the rotation speed ωv of the power output shaft and the torque Tv. The relationship of ωv) · Te is established. At this time, the reduction ratio (ωe / ωv) from the engine to the power output shaft is arbitrary between the reduction ratio of one of the rotation transmission systems and the reduction ratio of the other by controlling the torque of each motor. It can be changed to the value of.
[0004]
Therefore, when traveling with the engine as a propulsion source of the vehicle, by controlling the torque of both motors, it is possible to continuously change the reduction ratio (gear ratio) from the engine to the power output shaft, and the engine and power The same function as in the case of providing a CVT or other continuously variable transmission with the output shaft can be exhibited. That is, the vehicle can be driven by the output of the engine while performing a shift between the engine and the power output shaft without providing a continuously variable transmission such as a CVT.
[0005]
In addition, by shifting the power consumption of the motor in the driven state and the generated power of the motor in the regenerative state from being substantially equal, it is possible to generate an assist driving force by the motor or charge a capacitor as a power supply of the motor. It is. Furthermore, by controlling the torque of both motors so that the load torque of the engine becomes zero, by transmitting the torque from both motors to the power output shaft, it is possible to use only the output of the motor without using the output of the engine. Traveling (so-called EV traveling) can also be performed.
[0006]
By the way, in order to enhance the energy efficiency of this type of hybrid vehicle, for example, in cruise travel with a relatively low vehicle speed, EV travel is performed such that the vehicle travels only with the output of the motor without using the output of the engine. Is preferred. This is because it is generally difficult to drive the engine at an energy efficient operating point when traveling by the output of the engine in a low vehicle speed region. Then, when performing the EV traveling, it is preferable to charge the capacitor by the output of the engine, as needed, in order to supplement the electric power of the capacitor which is the power source of the motor. That is, in cruise driving at low vehicle speeds, etc., so-called series EV driving is performed, in which the vehicle is driven by the output of the motor while appropriately utilizing the output of the engine for charging the capacitor, in order to improve the energy efficiency of the hybrid vehicle. Is preferred.
[0007]
However, in the hybrid vehicle of Patent Document 1, when the engine is operated, the output of the engine is always input to the power distributor, so it is irrelevant to the traveling state of the vehicle (the required traveling torque, the vehicle speed, etc. of the vehicle). It is impossible to (independently) generate electric power of one of the motors by the output of the engine and make the vehicle travel by the driving force of the other motor. That is, the above-described series EV driving can not be performed.
[0008]
In addition, in the case of Patent Document 1, when performing EV traveling in which the vehicle is driven by the driving force of the motor without using the output of the engine, each motor is transmitted to the engine so that the load torque of the engine becomes zero. The torque of both motors is transmitted to the power output shaft while canceling the torque. For this reason, the torque which must be generated in each motor when performing EV traveling tends to be large, and thus, the capacity of each motor is likely to be large and the power loss of each motor is also likely to be large.
[0009]
On the other hand, the applicant of the present application previously described in JP-A-2002-52944 (Patent Document 2), in a hybrid vehicle provided with two power distributors and two motors, the same speed change traveling as that of Patent Document 1 is Of course, we proposed a system that made possible the series EV driving etc. The technology of this patent document 2 has a rotation transmission path for performing rotation transmission between one motor and the engine without passing through the power distributor, and from the other one motor without going through the power distributor. A rotation transmission path for transmitting rotation to the power output shaft is provided, and a clutch is provided for the rotation transmission path of those and a rotation transmission path from each motor to the power distributor. The combination of connection and disconnection of the clutch enables traveling of the vehicle in various traveling modes including series-type EV traveling. However, the technique of Patent Document 2 has a problem in that the entire power transmission apparatus can be miniaturized because the number of rotation transmission paths and the number of clutches are increased as compared with those of Patent Document 1.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-11-301291
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-52944
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above background, and is capable of efficiently performing traveling in various forms such as EV traveling including series EV traveling, as well as shift traveling, with a small configuration. The purpose is to provide a transmission device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to a first invention of a power transmission system of a hybrid vehicle of the present invention, in order to achieve the above object, first and second power distributors in which rotational driving force of an engine is transmitted to an input shaft, and the first power The rotational driving force is transmitted from the first output shaft of the two output shafts of the distributor and the first output shaft of the two output shafts of the second power distributor, and the transmitted rotational driving force is A power output shaft for output to a drive wheel of a vehicle, a first motor for applying a drive torque or regenerative torque to a second output shaft of the first power distributor, and a drive for a second output shaft of the second power distributor And a second motor for applying a torque or regenerative torque, wherein a reduction ratio of a rotation transmission system from the engine to the power output shaft via the first power distributor via the second power distributor from the engine Transmission system leading to the power output shaft A power transmission device of a hybrid vehicle configured to have a reduction gear ratio larger than the reduction gear ratio, the first clutch means for interrupting and transmitting the rotational transmission between the engine and the input shaft of the first power distributor; A second clutch means for interrupting rotation transmission between the first output shaft of the second power distributor and the power output shaft, an open state in which the input shaft of the first power distributor is rotatable, and A first rotation restricting means operating in a braking state preventing rotation, an open state rotating the first output shaft of the second power distributor, and a braking state preventing rotation of the first output shaft And a second rotation restricting means that operates.
[0013]
According to the first aspect of the invention, by providing the first clutch means, the transmission of rotation between the engine and the first power distributor and, accordingly, the transmission of torque between the engine and the first motor can be cut off as appropriate. Is possible. Furthermore, since the rotation of the input shaft of the first power distributor can be blocked by providing the first rotation restricting means, when the first clutch means is in the disconnected state, the first motor and the power output shaft Rotation transmission (torque transmission) can be performed. Further, by providing the second clutch means, the transmission of rotation between the first output shaft of the second power distributor and the power output shaft, and hence the transmission of torque between the second motor and the power output shaft can be cut off as appropriate. can do. Furthermore, by providing the second rotation restricting means, it is possible to prevent the rotation of the first output shaft of the second power distributor. Therefore, when the second clutch means is in the disconnected state, the second motor and the engine Rotation transmission (torque transmission) can be performed. Further, although details will be described later, for example, if both the first clutch means and the second clutch means are in the connection state, and the first rotation restriction means and the second rotation restriction means are in the release state, the conventional hybrid vehicle can Similar to the power transmission device, mutual torque transmission between the engine, the first motor, the second motor, and the power output shaft can be performed. As a result, according to the first aspect of the invention, without providing a special rotation transmission path for performing series-type electric traveling or the like, electric traveling (EV traveling including series-type electric traveling) as well as shift traveling is possible with a small configuration. Etc.) can be performed.
[0014]
In the first invention, each of the first and second power distributors is generally constituted by a differential gear device, for example, by a planetary gear device (second invention). In this case, the input shaft, the first output shaft and the second output shaft of each power distributor are, for example, the ring gear, the sun gear and the carrier of a planetary gear device that constitutes the power distributor (third invention).
[0015]
In the first to third aspects of the invention, the first rotation restricting means may include a one-way clutch that only prevents rotation in a predetermined one direction of two rotation directions of the input shaft of the first power distributor. Preferred (fourth invention). According to this, when rotation of the first power distributor is to be prevented from rotating in a predetermined one direction (for example, torque for rotating the power output shaft in a predetermined direction from the first motor when the first clutch means is disconnected) In the case of transmission to the power output shaft, it is possible to prevent the rotation of the input shaft of the first power distributor by the one-way clutch of the first rotation restricting means without using an actuator or performing operation control thereof. . Also, the one-way clutch does not require an energy source for its operation, thus saving energy consumption.
[0016]
In the fourth invention, preferably, the first rotation restricting means further includes a forced braking means for blocking the rotation of the input shaft of the first power distributor via an actuator (fifth invention). As a result, it becomes possible to block the rotation in the direction opposite to the rotational direction of the input shaft of the first power distributor, which is blocked by the one-way clutch of the first rotation regulating means, by the forced braking means.
[0017]
In the first to fifth aspects of the invention, the second rotation restricting means is a one-way clutch that prevents rotation only in a predetermined one direction of two rotation directions of the first output shaft of the second power distributor. It is preferable to provide (Sixth invention). According to this, when the rotation of the first output shaft of the second power distributor should be prevented in a predetermined one direction (for example, the torque output for starting the engine with the second clutch means disconnected is output from the second motor In the case of transmission to the shaft), it is possible to prevent the rotation of the first output shaft of the second power distributor by the one-way clutch of the second rotation restricting means without using an actuator or performing its operation control. . Also, the one-way clutch does not require an energy source for its operation, thus saving energy consumption.
[0018]
In the sixth invention, preferably, the second rotation restricting means further includes a forcible braking means for blocking the rotation of the first output shaft of the second power distributor via an actuator (seventh invention). Accordingly, it is also possible to prevent the rotation of the first output shaft of the second power distributor in the direction opposite to the rotation direction of the second power distributor, which is blocked by the one-way clutch of the second rotation restricting means.
[0019]
More specifically, in the first to third inventions, the various clutch modes and the electric travel (EV travel), etc. are operated by operating the respective clutch means and the respective rotation restricting means as described below. It is possible to drive the vehicle.
[0020]
That is, while generating the driving torque and the regenerative torque in the first motor and the second motor, respectively, the rotational driving force of the engine is transmitted to the power output shaft via the first and second power distributors to thereby produce a vehicle. And a shift travel mode for controlling the transmission gear ratio between the engine and the power output shaft by controlling the drive torque of the first motor and the regenerative torque of the second motor. And, in this shift traveling mode, the first clutch means and the second clutch means are operated in the connection state, and the first rotation restriction means and the second rotation restriction means are operated in the release state (eighth invention) . By operating each clutch means and each rotation restricting means in this manner, it becomes possible to mutually transmit torque between the engine, the first and second motors, and the power output shaft. The vehicle can travel.
[0021]
And, in the eighth invention having the speed change traveling mode as described above, the electric traveling mode further comprising transmitting the driving torque of the first motor to the power output shaft to start and run the vehicle, the electric travel mode Then, the first clutch means and the second clutch means are operated in the disconnected state, and the first rotation restricting means is operated in the braking state (ninth invention).
[0022]
That is, when the first clutch means and the second clutch means are operated in the disconnected state and the first rotation restricting means is operated in the braking state, rotation transmission between the engine and the power output shaft is disabled, In this state, rotation transmission between the first motor and the power output shaft can be performed via the first power distributor. Therefore, the driving torque of the first motor is transmitted to the power output shaft via the first power distributor regardless of the operating state of the engine, and the vehicle is electrically traveled (EV traveling) by the output of the first motor. It becomes possible. At this time, since the driving torque of the first motor is mechanically transmitted to the power output shaft via the power distributor to cause the vehicle to travel, the driving torque of the first motor is efficiently used as the driving torque. The vehicle can travel while being transmitted to the power output shaft. Further, since the traveling driving force of the vehicle can be operated only by controlling the driving torque of the first motor, the traveling control of the vehicle in the electric traveling mode can be easily performed.
[0023]
In the ninth aspect of the invention, the first rotation restricting means includes a one-way clutch that prevents rotation of only a predetermined one of two rotation directions of the input shaft of the first power distributor, and the first power distribution. Braking means for blocking the rotation of the input shaft of the motor via an actuator, and, when the vehicle travels forward in the electric travel mode, the first motor is caused to generate a driving torque to move the vehicle forward; The rotation restricting means is operated in the braking state by the one-way clutch, and when the vehicle travels in reverse in the electric travel mode, the first motor generates a driving torque in the opposite direction to that in forward traveling of the vehicle. It is preferable to operate the restricting means in the braking state by the forced braking means (10th invention).
[0024]
According to this, in the traveling of the vehicle in the electric traveling mode, during forward traveling and reverse traveling, during the forward traveling generally more frequently, the one-way clutch that does not require an energy source for operation performs the first power distributor Prevent rotation of the input shaft. Then, during reverse travel less frequently than forward travel, forced braking means having an actuator prevents rotation of the input shaft of the first power distributor. Therefore, the energy used by the first rotation control means can be minimized. Further, by setting the drive torques generated by the first motor in opposite directions for forward travel and reverse travel, the vehicle travels forward in the electric travel mode without providing a reverse rotation transmission path. , Can go backwards.
[0025]
In the tenth aspect of the present invention, the first clutch means and the second clutch means are operated in the disconnected state before the vehicle starts reverse travel in the electric travel mode, and the second rotation restricting means is engaged in the braking state It is preferable that the drive torque of the second motor is transmitted to the engine to start the engine in the state of being operated to (11th invention).
[0026]
That is, by operating the first clutch means and the second clutch means in the disconnected state and operating the second rotation restricting means in the braking state, the traveling state of the vehicle between the engine and the second motor The rotation transmission (torque transmission) can be performed via the second power distributor regardless of the operation state of the first motor. Therefore, the drive torque of the second motor can be transmitted to the engine to start the engine. And, when starting reverse traveling of the vehicle by starting the engine, the forcible braking means of the first rotation restricting means operates using a hydraulic pump or the like operated by the output of the engine as a power source (energy source) Is possible. As a result, the energy source of the forcible braking means of the first rotation regulating means for blocking the rotation of the input shaft of the first power distributor during reverse traveling in the electric traveling mode can be reliably secured.
[0027]
If the second motor is de-energized after the start of the engine and the generated torque of the second motor is set to 0, the engine is in an idling state. Then, in the idling state, the braking state of the second rotation restricting means may be released.
[0028]
Further, in the eleventh aspect of the invention, the second rotation restricting means includes a one-way clutch that prevents rotation of only a predetermined one of two rotation directions of the first output shaft of the second power distributor. When the engine is started before the start of reverse travel of the vehicle, it is preferable to operate the second rotation restricting means into a braking state by its one-way clutch (12th invention). According to this, when the engine is started, the second rotation restricting means rotates the first output shaft of the second power distributor by the one-way clutch that does not require an energy source for operation such as the output of the engine. It can be reliably stopped.
[0029]
In a ninth aspect of the invention, the electric traveling mode includes a series type electric traveling mode in which the rotational driving force of the engine is transmitted to the second motor to perform regenerative power generation of the second motor. In the mold electric traveling mode, the second rotation restricting means is operated in a braking state (a thirteenth invention).
[0030]
That is, in the case of starting the engine according to the eleventh aspect of the invention, if the second rotation restricting means is controlled to be in the braking state in addition to operating each clutch means and the first rotation restricting means in the electric traveling mode as described above. Similarly, regardless of the traveling state of the vehicle or the operating state of the first motor, rotation transmission (torque transmission) can be performed between the engine and the second motor via the second power distributor. Therefore, while performing electric travel of the vehicle by the output of the first motor, the rotational driving force of the engine (output torque of the engine) is transmitted to the second motor via the second power distributor to regenerate the second motor. Power generation (charging of a capacitor, which is a power source of a motor) can be performed. That is, series-type electric traveling (EV traveling) can be performed. In this case, since the rotational driving force of the engine is mechanically transmitted to the second motor regardless of the traveling state of the vehicle to perform regenerative power generation of the second motor, the engine operates at the operating point with the best energy efficiency. It is possible to efficiently perform regenerative power generation of the second motor while As a result, energy saving of the vehicle can be effectively performed.
[0031]
In the thirteenth aspect of the present invention, the first clutch means and the second clutch means are operated in the disconnection state and the second rotation restriction means is operated in the braking state before the series type electric travel mode is started. In the state, the drive torque of the second motor is transmitted to the engine to start the engine (14th invention).
[0032]
Thus, the engine can be started by the second motor as in the case of the eleventh aspect of the invention. And, in this case, the first and the second clutch means are disconnected as in the electric travel mode described above. Moreover, in the state where both clutch means are in the disconnected state, the rotation transmission between the first motor and the power output shaft and the rotation transmission between the engine and the second motor are performed independently, so that the first motor While the electric traveling is performed, the engine start by the second motor can be smoothly performed as needed without affecting the traveling state. Furthermore, since the operation state of the second rotation restriction means at the time of starting the engine and the operation state of the second rotation restriction means in the series type electric travel are the same (braking state), smooth after starting the engine It is possible to start series-type electric travel which performs regenerative power generation of the second motor promptly.
[0033]
In the fourteenth aspect of the present invention, the second rotation restricting means is a one-way clutch that prevents rotation only in a predetermined one direction of two rotation directions of the first output shaft of the second power distributor. And a forced braking means for blocking the rotation of the first output shaft of the power distributor via the actuator, and when starting the engine before the start of the series type electric travel mode, the second It is preferable to operate the clutch in the braking state, and in the series type traveling mode, operate the second rotation restricting means in the braking state by the forced braking means (a fifteenth invention).
[0034]
That is, when torque is transmitted from the second motor to the engine via the second power distributor to start the engine, torque is transmitted from the engine to the second motor via the second power distributor. The direction of the torque acting on the first output shaft of the second power distributor is opposite to that at the time of performing the regenerative power generation of the two motors. In this case, when the engine is started, the one-way clutch of the second rotation restriction means prevents the rotation of the first output shaft of the second power distributor, thereby requiring an energy source for operation such as the output of the engine. As a result, the rotation of the first output shaft of the second power distributor can be reliably prevented, and the energy used for the vehicle can be saved. And, in the series type traveling mode after the start of the engine, the rotation of the first output shaft of the second power distributor is prevented by the forced braking means requiring the energy source for operation. The forced braking means can be reliably operated with a hydraulic pump or the like operated by the output of the power source as a power source (energy source).
[0035]
In the thirteenth to fifteenth inventions provided with the series type electric travel mode, the rotational speed of the first motor and the generated torque of the second motor are made substantially zero, and the first clutch means is operated in the connected state, And a transition mode for operating the first rotation restricting means in the open state and switching the operating states of the second clutch means and the second rotation restricting means, and the series type electric travel mode and the shift travel mode It is preferable that the transition between them be performed via the transient mode (sixteenth invention).
[0036]
That is, in the series type electric travel mode, while the first clutch means and the second clutch means are both in the disconnected state, and the first rotation restricting means and the second rotation restricting means are both in the braking state, In the running mode, the first clutch means and the second clutch means are both in the connected state, and the first rotation restricting means and the second rotation restricting means are both in the released state. Therefore, when transitioning between the series type electric travel mode and the shift travel mode, it is necessary to switch each of the clutch means and the rotation restricting means to different operating states. And if switching of those operation states is performed at once, the running behavior of the vehicle is likely to be temporarily jerky.
[0037]
Therefore, in the sixteenth aspect of the invention, the transition mode is interposed when transitioning between the series type electric travel mode and the shift travel mode. In this transient mode, the rotational speed of the first motor and the generated torque of the second motor are made substantially zero, and the first clutch means is operated in the connected state, and the first rotation restricting means is operated in the open state. As a result, the rotational driving force (output torque) of the engine is transmitted to the motive power output shaft through the input shaft and the first output shaft of the first power distributor. Then, in this state, the rotational drive force of the engine is hardly transmitted to the second power distributor side, so even if the operation state of the second rotation restricting means and the second clutch means on the second power distributor side is changed , Does not affect the running condition of the vehicle. Further, the transmission mode of the rotational drive force (torque) from the engine to the power output shaft in this transient mode is the same as in the case where the speed reduction ratio from the engine to the power output shaft is maximized in the shift travel mode. It is. Therefore, it is possible to perform the switching of the operating state of the second rotation restricting means and the second clutch means in the transient mode without affecting the traveling state of the vehicle. Then, the operating states of the first clutch means and the first rotation restricting means are switched between the transient mode and the series type electric travel mode. In this case, between the transient mode and the series type electric travel mode, the transmission path of the torque to the power output shaft only shifts between the transmission path from the engine and the transmission path from the first motor. Running state of the vehicle by gradually switching the operating states of the first clutch means and the first rotation restricting means while performing the throttle control of the engine (opening control of the throttle valve of the intake system) and the torque control of each motor. It is possible to smoothly switch between the transient mode and the series type electric traveling mode while maintaining the. Therefore, by interposing the transient mode between the series type electric travel mode and the shift mode, transition of those modes can be smoothly performed.
[0038]
In addition, it is sufficient that the shift travel mode is basically performed only when the vehicle is traveling forward. And, as in the tenth invention, when the first rotation regulating means includes a one-way clutch for blocking the rotation of the input shaft of the first power distributor during forward traveling in the electric traveling mode, the transient mode The switching of the operating state of the first rotation regulating means between the second electric traveling mode and the series type electric traveling mode can be automatically performed by the one-way clutch without performing any special control of the first rotation regulating means.
[0039]
As described above, when the engine is a multi-cylinder engine according to the thirteenth to sixteenth aspects of the present invention having a series type electric travel mode, in the series type electric travel mode, some cylinders of all the cylinders of the engine are used. It is preferable to provide a partial cylinder deactivation mode in which the engine is deactivated (seventeenth invention).
[0040]
That is, although the engine has a so-called pumping loss, when the required output of the engine is relatively low, etc., the partial cylinder halt mode is executed to halt the engine pumping loss by halting some cylinders of the engine. This can reduce the energy consumption of the engine. In this case, since the partial cylinder deactivation mode is performed in the series type electric traveling mode in which the rotational drive force of the engine is not transmitted to the power output shaft, the operation state of the vehicle is affected even if some cylinders of the engine are deactivated. It has no effect. Therefore, according to the seventeenth aspect of the present invention, it is possible to enhance the energy use efficiency of the vehicle without affecting the traveling state of the vehicle. More specifically, the deactivation of a part of the cylinders of the engine is to stop the fuel supply to the part of the cylinders and to fully open or close the intake and exhaust valves of the part of the cylinders. It is done by keeping
[0041]
In the eighth to seventeenth inventions, there is provided a parallel travel mode in which the rotational drive force of the engine and the rotational drive force of the first motor are transmitted in parallel to the power output shaft to travel the vehicle. In the parallel type traveling mode, the first clutch means is operated in the disconnection state, the second clutch means is operated in the connection state, and the first rotation restricting means is operated in the braking state, and It is preferable to operate the second rotation restricting means in the open state and to cause the second motor to generate regenerative torque (18th invention).
[0042]
That is, by operating the first clutch means in the disconnected state and the first rotation restricting means in the braking state, the drive torque of the first motor is transmitted to the power output shaft through the first power distributor as in the electric travel mode. can do. Further, by operating the second clutch means in the connected state and the second rotation restricting means in the open state, and by causing the second motor to generate regenerative torque, the rotational driving force of the engine (output torque of the engine) It can be transmitted to the power output shaft via the distributor. Therefore, the drive torque of the first motor and the rotational drive force of the engine can be transmitted in parallel to the power output shaft. As a result, the traveling drive force of the vehicle can be increased.
[0043]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
One embodiment of a power transmission device for a hybrid vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a system configuration diagram schematically showing the overall configuration of a hybrid vehicle including the power transmission device of the present embodiment, wherein 1 is an engine, 2 and 2 are drive wheels of the vehicle, and 3 is a power transmission device. The engine 1 is, for example, a four-cylinder engine.
[0044]
The power transmission device 3 includes a first power distributor 4, a second power distributor 5, a first motor 6, a second motor 7, a first clutch 8 (first clutch means), a second clutch 9 (second clutch means) , The first rotation restricting means 10, the second rotation restricting means 11, and the power output shaft 12 as main mechanical elements. The motive power output shaft 12 is connected to the drive wheels 2, 2 via a gear 13 rotatably provided integrally therewith and a differential gear device 14 (differential bevel gear device) meshing with the gear 13. , And in conjunction with the drive wheels 2, 2, it is possible to rotate.
[0045]
In the present embodiment, each of the power distributors 4 and 5 is configured by a planetary gear that functions as a differential gear.
[0046]
The output shaft 1a of the engine 1 is connected to the input portion 8a of the first clutch 8 so as to be rotatable integrally with the input portion 8a. A ring gear 4r as an input shaft of the first power distributor 4 is connected to an output portion 8b of the first clutch 8 so as to be rotatable integrally with the output portion 8b. Therefore, in the connected state of the first clutch 8 (the state in which the input unit 8 a and the output unit 8 b are engaged and connected), the rotation transmission between the output shaft 1 a of the engine 1 and the ring gear 4 r of the first power distributor 4 Is made possible. Further, in the disconnected state of the first clutch 8 (the state where the input portion 8a and the output portion 8b are separated), the rotation transmission between the output shaft 1a of the engine 1 and the ring gear 4r of the first power distributor 4 is interrupted. Ru.
[0047]
Of the carrier 4c as the two output shafts of the first power distributor 4 and the sun gear 4s, the carrier 4c as the first output shaft rotates the planetary gear 4p (two in the figure) between the ring gear 4r and the sun gear 4s. It is freely pivotally supported and is rotatable about an axis concentric with the sun gear 4s and the ring gear 4r. Further, the carrier 4c includes a rotation transmitting means 15 comprising a gear 15a rotatably provided integrally therewith and a gear 15b meshed with the gear 15a so as to be integrally rotatable with the power output shaft 12. It is connected to the power output shaft 12 via the same. Further, a sun gear 4s as a second output shaft of the first power distributor 4 is connected to the rotation shaft 6a of the first motor 6, and is rotatable integrally with the rotation shaft 6a.
[0048]
A ring gear 5r as an input shaft of the second power distributor 5 is rotatable integrally with a gear 16a rotatably provided integrally therewith and an input portion 8a of the first clutch 8 (the output shaft 1a of the engine 1 and The output shaft 1a of the engine 1 through the rotation transmitting means 16 comprised of the gear 16c provided integrally rotatably and the idle gear 16b rotatably engaged with the gears 16a and 16c. It is connected to. Of the carrier 5c and the sun gear 5s as two output shafts of the second power distributor 5, the carrier 5c as a first output shaft is a planetary gear 5p between the ring gear 5r and the sun gear 5s (two in the figure). Is rotatably supported on an axis coaxial with the sun gear 5s and the ring gear 5r, and is connected to the input 9a of the second clutch 9 so as to be integrally rotatable with the input 9a. It is assumed. An output portion 9b of the second clutch 9 includes a gear 17a rotatably provided integrally therewith and a gear 17b meshed with the gear 17a and rotatably provided integrally with the power output shaft 12. It connects with the motive power output shaft 12 via the rotation transmission means 17 which becomes. Therefore, in the connected state of the second clutch 9 (the state where the input portion 9a and the output portion 9b are engaged and connected), rotation transmission between the carrier 5c of the second power distributor 5 and the power output shaft 12 is possible. In the disconnected state of the second clutch 9 (the state in which the input portion 9a and the output portion 9b are separated), the rotation transmission is interrupted. In addition, a sun gear 5s as a second output shaft of the second power distributor 5 is connected to the rotation shaft 7a of the second motor 7, and is rotatable integrally with the rotation shaft 7a.
[0049]
The first clutch 8 and the second clutch 9 are respectively operated by actuators 18 and 19 whose connection operation and disconnection operation are controlled by a control device 31 described later.
[0050]
Here, in the present embodiment, the reduction of the rotation transmission path from the output shaft 1a of the engine 1 to the power output shaft 12 via the first power distributor 4 and the rotation transmission means 15 in the connected state of the first clutch 8 The ratio (specifically, the reduction ratio when the rotational speed of the sun gear 4s of the first power distributor 4 is set to 0) is from the output shaft 1a of the engine 1 via the second power distributor 5 and the rotation transmission means 17 The reduction ratio of the rotation transmission path leading to the power output shaft 12 (specifically, the reduction ratio when the rotational speed of the sun gear 5s of the second power distributor 5 is 0) is set to be larger. More specifically, in the present embodiment, the reduction ratios from the output shaft 1a of the engine 1 to the ring gears (input shafts) 4r and 5r of the power distributors 4 and 5 are both “1” and the same. . The gear ratios of the ring gears 4r and 5r, the sun gears 4s and 5s, and the planetary gears 4p and 5p of the power distributors 4 and 5 are the same for both of the power distributors 4 and 5. At this time, the reduction ratio of the rotation transmission path (hereinafter referred to as the first distributor side rotation transmission path) from the engine 1 to the power output shaft 12 via the first power distributor 4 and the rotation transmission means 15, the engine 1 The ratio with the reduction ratio of the rotation transmission path (hereinafter referred to as the second distributor-side rotation transmission path) leading to the power output shaft 12 via the second power distributor 5 and the rotation transmission means 17 is And the reduction ratio of the rotation transmission means 17 (the reduction ratio of the gear 17a to the gear 17b). Therefore, in the present embodiment, the reduction gear ratio of the rotation transmission means 15 is larger than the reduction gear ratio of the rotation transmission means 17. Since the reduction gear ratio is obtained by dividing the input side rotational speed by the output side rotational speed, the gear ratio (tooth number ratio) of the gear 15b to the gear 15a of the rotation transmission means 15 is the gear to the gear 17a of the rotation transmission means 17. The value is set to a value larger than the gear ratio (tooth number ratio) of 17b.
[0051]
In the present embodiment, as described above, the reduction ratios of the first and second distributor-side rotation transmission paths are made different by making the reduction ratios of the rotation transmission means 15 and 17 different. The gear ratios of the ring gears 4r and 5r of the distributors 4 and 5 and the sun gears 4s and 5s and the planetary gears 4p and 5p are made different in the respective power distributors 4 and 5 or each power distributor 4 from the engine 1 , 5 may be different from each other. In the following description, the reduction ratio of the first distributor rotation transmission path is referred to as a low vehicle speed reduction ratio, and the reduction ratio of the second distributor rotation transmission path is referred to as a high vehicle speed reduction ratio. The low vehicle speed reduction ratio and the high vehicle speed reduction ratio are respectively the maximum reduction ratio and the minimum reduction ratio when shifting between the output shaft 1a of the engine 1 and the power output shaft 12 in the CVT travel mode described later. , Respectively correspond to the low gear and the high gear of a general transmission of the vehicle.
[0052]
The first rotation restricting means 10 is for appropriately blocking the rotation of the ring gear 4r, which is the input shaft of the first power distributor 4, and prevents the ring gear 4r from rotating only in a predetermined direction. And a forcible braking means 23 for blocking the rotation of the ring gear 4r via a locking mechanism 22 engaged with or disengaged from the ring gear 4r by the driving force of the actuator 21. In this case, the one-way clutch 20 allows the rotation of the ring gear 4r in the direction of the arrow Y1 in FIG. 1, but prevents the rotation of the ring gear 4r in the opposite direction by a latch mechanism (not shown). Therefore, when the ring gear 4r is to rotate in the direction of arrow Y1, the one-way clutch 20 is in an open state that allows the rotation, and when it is to rotate in the direction opposite to the direction of arrow Y1, the one-way clutch 20 is rotated. It will be in the braking state to block. The rotation direction (arrow Y1) of the ring gear 4r permitted by the one-way clutch 20 is such that when the first clutch 8 is operated while the engine 1 is operating, the ring gear 4r is transmitted by the rotation transmission from the engine 1 This is the direction to be turned (the direction of the torque transmitted from the output shaft 1a of the engine 1 to the ring gear 4r), and in the present embodiment is the same as the rotation direction of the output shaft 1a of the engine 1.
[0053]
In addition, the locking mechanism 22 of the forced braking means 23 prevents the rotation of the ring gear 4r by frictional engagement with the ring gear 4r, or by concavo-convex fitting. The operating state of the forcible braking means 23 is a braking state in which the rotation of the ring gear 4r is blocked by engaging the locking mechanism 22 with the ring gear 4r by the driving force of the actuator 21, and the driving force of the actuator 21 is released. By releasing the engagement between the locking mechanism 22 and the ring gear 4r, the ring gear 4r is released to allow rotation. In this case, in the braking state of the forced braking means 23, it is possible to block the rotation of the ring gear 4r in any direction, but the rotation in the direction opposite to the direction of the arrow Y1 in FIG. It is blocked. For this reason, the forced braking means 23 is used when blocking the rotation of the ring gear 4r in the direction of the arrow Y1.
[0054]
The second rotation regulating means 11 is for appropriately blocking the rotation of the carrier 5c which is the first output shaft of the second power distributor 5, and is a one-way clutch for blocking only the rotation of the carrier 5c in a predetermined one direction. 24 and a forced braking means 27 for blocking the rotation of the carrier 5c via a locking mechanism 26 engaged with and released from the carrier 5c by the driving force of the actuator 25. The mechanical structure of the locking mechanism 26 of the one-way clutch 24 and the forced braking means 27 is similar to that of the locking mechanism 22 of the one-way clutch 20 and the forced braking means 23 of the first rotation restricting means 10, respectively. In this case, when the carrier 5c of the second power distributor 5 tries to rotate in the direction of arrow Y2 in FIG. Thus, when it is attempted to rotate in the direction opposite to the direction of the arrow Y2, the braking state is established to block the rotation. The rotation direction (arrow Y2) of the carrier 5c permitted by the one-way clutch 24 rotates in conjunction with the driving wheels 2 and 2 when the second clutch 9 is operated in a connected state while the vehicle is traveling forward. The rotation transmission between the power output shaft 12 and the carrier 5c is the direction in which the carrier 5c is to be turned, and the rotation of the carrier 5c in the opposite direction is blocked by the one-way clutch 24.
[0055]
Further, the operating state of the forcible braking means 27 of the second rotation restricting means 11 is brought into a braking state for blocking the rotation of the carrier 5c by engaging the locking mechanism 26 with the carrier 5c by the driving force of the actuator 25. By releasing the driving force of 25 and releasing the engagement between the locking mechanism 26 and the carrier 5c, the carrier 5c is in an open state to allow the rotation of the carrier 5c. The forcible braking means 27 is used to prevent the carrier 5c from rotating in the direction of the arrow Y2.
[0056]
Each of the actuators 18, 19, 21 and 25 may be either electric or hydraulic, but in the present embodiment, the pressure of a hydraulic pump (not shown) driven by the engine 1 in the operating state of the engine 1 It used oil and was hydraulic. The hydraulic pump does not have to be dedicated to the actuators 18, 19, 21 and 25 and may be generally mounted on the vehicle as a hydraulic source of various hydraulic devices of the vehicle.
[0057]
The apparatus according to the present embodiment includes the electrical configuration described below, in addition to the above-described mechanical configuration. That is, motor drive circuits 29 and 30 (powers exchange between the capacitor 28 as a power source of the first and second motors 6 and 7 and the capacitor 28 between each of the first and second motors 6 and 7 and the capacitor 28 The control unit 31 includes a drive unit and an electronic circuit including a microcomputer and the like. The control device 31 detects the rotational speed NE of the engine 1, the opening degree TH of the throttle valve of the engine 1 (hereinafter referred to as the throttle opening TH), the vehicle speed V of the vehicle, and the operation amount AP of the accelerator pedal of the vehicle Hereinafter, detection data such as an accelerator operation amount AP) is input. Then, the control device 31 controls the engine 1, the first and second motors 6 and 7, and the actuators 18, 19, 21 and 25 based on the input data and the program stored in advance. In this case, the operation control of the engine 1 is performed via a fuel injection device (not shown) of the engine 1, a throttle valve, an ignition device, and drive devices for intake and exhaust valves of each cylinder. The control of the first motor 6 and the second motor 7 is performed by controlling the current supplied to each of the motors 6 and 7 via the motor drive circuits 29 and 30, respectively. The storage battery 28 is formed of a rechargeable secondary battery or a large capacity capacitor such as an electric double layer capacitor.
[0058]
Next, the operation of the hybrid vehicle of the present embodiment including the operation of the power transmission device 3 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a graph for explaining the traveling mode of the vehicle, and FIGS. 3 to 8 are diagrams for explaining the operation of the power transmission 3 related to each traveling mode. First, the travel modes of the vehicle and the outline of the travel operation of the vehicle in each of these travel modes will be described with reference to FIG.
[0059]
In the hybrid vehicle of this embodiment, as shown in FIG. 2 as the main traveling mode, the output shaft 1a and the power output shaft of the engine 1 at a transmission ratio between the low vehicle speed reduction ratio and the high vehicle speed reduction ratio. The CVT travel mode (shift travel mode) for causing the vehicle to travel by the output of the engine 1 while continuously changing the speed reduction ratio between 12 and 12 (transmission), and the output torque of the engine 1 are transmitted to the power output shaft 12 The EV travel mode (electric travel mode) for causing the vehicle to travel with the drive torque of the first motor 6 without any interference, the output torque of the engine 1 and the drive torque of the first motor 6 are transmitted in parallel to the power output shaft 12 And a parallel travel mode for driving the vehicle. The traveling of the vehicle is basically performed in a traveling mode corresponding to the required traveling torque of the vehicle and the vehicle speed V. The required travel torque of the vehicle is determined by a map or the like from the accelerator operation amount AP (detection value) of the vehicle and the vehicle speed V (detection value).
[0060]
In this case, the CVT drive mode is basically a drive mode performed when the vehicle speed V is in the middle to high speed region, and the EV drive mode is basically set in a region where the vehicle speed V and the required travel torque are relatively low. The parallel travel mode is basically performed when the vehicle speed V is in the low to middle speed range and the required travel torque is in the high torque range. Driving mode. Further, the EV travel mode includes a series-type EV travel mode in which regenerative power generation of the second motor 7 is performed by the output of the engine 1 while traveling the vehicle by the output of the first motor 6. In addition, reverse travel of the vehicle is performed in the EV travel mode.
[0061]
Curve a in FIG. 2 is the case where the vehicle is run with the transmission ratio between the output shaft 1a of the engine 1 and the power output shaft 12 fixed at the low speed reduction ratio in the CVT travel mode. The curve b indicates the relationship between the maximum traveling torque of the vehicle and the vehicle speed V, curve b is a CVT traveling mode, the gear ratio between the output shaft 1a of the engine 1 and the power output shaft 12 It is a curve which shows the relation between the maximum running torque of vehicles, and the vehicle speed V at the time of running a vehicle by fixing. An area surrounded by the curve a and a two-dot chain line in FIG. 2 is an area in which traveling in the CVT traveling mode is possible.
[0062]
The region of each traveling mode shown in FIG. 2 satisfies the required traveling performance (acceleration performance etc.) of the vehicle, while as much as possible of the energy efficiency of the vehicle (energy efficiency of the engine 1 and energy efficiency of each motor 6, 7 ) Is an area set to be good. However, these traveling modes are not strictly classified according to the required traveling torque of the vehicle and the vehicle speed V, and even if the combination of the required traveling torque and the vehicle speed V is the same, charging of the capacitor 28 is performed. The traveling mode is changed as appropriate depending on the state or the like. In addition, particularly in the vicinity of the boundary of the area of each traveling mode (the area where transition of each traveling mode is performed), the traveling mode is not immediately switched according to the traveling required torque and the vehicle speed V, and the traveling mode is frequently The transition of the traveling modes is performed in a hysteretic manner so as not to be replaced, or the transition between the respective traveling modes is performed so that the change in the traveling state of the vehicle (such as the traveling torque) becomes as small as possible.
[0063]
The operation of the power transmission device 3 in each traveling mode and the operation of the power transmission device 3 at the time of mutual transition between the respective traveling modes will be described below.
[0064]
First, the EV travel mode will be described. The EV travel mode includes an EV travel mode during forward travel of the vehicle (hereinafter referred to as forward EV travel mode) and an EV travel mode during reverse travel of the vehicle (hereinafter referred to as reverse EV travel mode). The forward EV driving mode will be described first. In the forward EV driving mode, the basic EV driving mode in which the vehicle is driven by the output of the first motor 6 in a state where the operation of the engine 1 is stopped, and the second motor by operating the engine 1 and the output of the engine 1 Series EV driving mode in which the vehicle is driven by the output of the first motor 6 while performing regenerative power generation (charging of the capacitor 28) of 7, and transition between the basic EV driving mode and the series EV driving mode The engine start / idling EV drive mode is used temporarily. Then, in the region where the vehicle travels in the forward EV driving mode, basically, the control device 31 performs basic EV traveling mode or series EV driving according to the charge state (remaining capacity) of the storage device 28. A mode is selected, and traveling of the vehicle in the selected traveling mode is performed. For example, in the state where the remaining capacity of the capacitor 28 is larger than the predetermined first threshold (the remaining capacity is large), traveling in the basic EV travel mode is performed, and the remaining capacity of the capacitor 28 is smaller than the first threshold. When the vehicle speed is smaller than the second threshold value (when the remaining capacity is small), the vehicle travels in the series EV travel mode. When the remaining capacity of the capacitor 28 falls below the first threshold and decreases to the second threshold during traveling in the basic EV travel mode, the vehicle shifts to traveling in the series EV travel mode. Furthermore, when the remaining capacity exceeds the second threshold and rises to the first threshold during traveling in the series EV traveling mode, the transition to traveling in the basic EV traveling mode is made.
[0065]
3 (a) and 3 (b) show the operating state of the power transmission 3 in the basic EV travel mode and the engine start / idling EV travel mode, respectively. FIG. 4 shows the power transmission 3 in the series EV travel mode. The operating state is shown. In each of these drawings, the first clutch 8 and the second clutch 9 indicate that they are in the disconnected state in white, and indicate that they are in the connected state in black. Similarly, the one-way clutches 20 and 24 of the rotation regulating means 10 and 11 indicate that the operating state is the braking state in black, and indicate the open state in white. Furthermore, the forcible braking means 23 and 27 of each of the rotation restricting means 10 and 11 indicate that the operation state is the braking state by the black coating of the respective locking mechanisms 22 and 26, and indicate that the operating state is the open state. It is shown in white of the locking mechanisms 22 and 26. What the above-mentioned black coating and white parts mean is the same in FIGS. 5 to 8 described later.
[0066]
In the basic EV travel mode, as shown in FIG. 3A, the first and second clutches 8 and 9 are in the disconnected state, and the engine 1 is in the shutdown state. Then, the first motor 6 is controlled by the control device 31 in a driving state (powering state) in which a driving torque is generated in the direction of the arrow Y3 in the figure on the rotation shaft 6a. In this state, since the ring gear 5r, the carrier 5c and the sun gear 5s of the second power distributor 5 do not rotate, the operating state of the one-way clutch 24 of the second rotation restricting means 11 is an open state, and the second motor 7 is The energization stop state (a state where no torque is generated) is set. Further, since the operation of the engine 1 is stopped, the operation states of the forced braking means 23 and 27 of the rotation restricting means 10 and 11 are open.
[0067]
By generating a driving torque in the direction of arrow Y3 on the rotation shaft 6a of the first motor 6, as indicated by the broken arrow R1 in the figure, the sun gear of the first power distributor 4 from the rotation shaft 6a of the first motor 6 Torque is transmitted to the power output shaft 12 through 4s, the planetary gear 4p, the carrier 4s, and the rotation transmitting means 15 in order, and forward traveling (including start) of the vehicle is performed. At this time, a torque acting to rotate the ring gear 4r of the first power distributor 4 in the direction opposite to the rotation direction of the sun gear 4s (= rotational direction of the rotation shaft 6a of the first motor 6) acts. The one-way clutch 20 of the one-rotation restricting means 10 is automatically brought into the braking state, and the rotation of the ring gear 4r is blocked. In other words, since the rotation of the ring gear 4r is prevented in this manner, torque is transmitted from the first motor 6 to the power output shaft 12 as described above. At this time, the carrier 4c of the first power distributor 4 rotates in the same direction as the sun gear 4s.
[0068]
The rotation transmission from the first motor 6 to the power output shaft 12 in the forward EV driving mode includes the engine starting / idling EV driving mode and the series EV driving mode, which will be described in detail later, in the basic EV driving mode. And the reduction ratio from the rotary shaft 6a of the first motor 6 to the power output shaft 12 is constant. Therefore, the rotational speed of the rotation shaft 6a of the first motor 6 is determined by the vehicle speed V (proportional to the vehicle speed V). Then, the driving torque of the first motor 6 in the forward EV driving mode is required by the control device 31 to generate torque corresponding to the required traveling torque of the vehicle (when generating the required traveling torque in the driving wheels 2 and 2 of the vehicle The torque of the first motor 6 is controlled).
[0069]
In the engine start / idling EV drive mode, when starting the engine 1 from the basic EV drive mode, as shown in FIG. 3B, the operating states of both the clutches 8 and 9 are maintained in the disconnected state. The control device 31 controls the second motor 7 to a driving state (powering state) in which a driving torque in the direction of the arrow Y4 is generated on the rotation shaft 7a. The operating states of the both clutches 8 and 9, the first rotation restricting means 10, the first motor 6 and the forced braking means 27 of the second rotation restricting means 11 are the same as in the basic EV travel mode.
[0070]
By generating a driving torque in the direction of the arrow Y4 in the rotation shaft 7a of the second motor 7, as shown by the broken arrow R2 in the figure, the rotation shaft 7a of the second motor 7 Torque is transmitted to the output shaft 1a of the engine 1 via the sun gear 5s, the planetary gear 5p, the ring gear 5r, and the rotation transmitting means 16 in order, and the output shaft 1a is rotationally driven. That is, cranking of the engine 1 is performed. Then, in this state, the control device 31 performs predetermined start control of the engine 1 (fuel injection control of the engine 1, ignition control, and rotational speed control of the second motor 7) to start the engine 1. At this time, a torque acting to rotate the carrier 5c of the second power distributor 5 in the same direction as the rotation direction of the sun gear 5c (= the rotation direction of the rotation shaft 7a of the second motor 7) acts. The one-way clutch 24 of the two-rotation restricting means 11 is automatically brought into the braking state, and the rotation of the carrier 5c is blocked. In other words, torque is transmitted from the second motor 7 to the output shaft 1a of the engine 1 by the prevention of the rotation of the carrier 5c.
[0071]
When the engine 1 is started, the control device 31 stops the energization of the second motor 7, sets the generated torque of the motor 7 to 0, and causes the engine 1 to perform the idling operation. In addition, in the state which is performing this idling, the one-way clutch 24 of the 2nd rotation control means 11 will be in an open state. In addition, by stopping the operation of the engine 1 from the idling operation state of the engine 1, the transition to the basic EV travel mode is made.
[0072]
In the series type EV drive mode, as shown in FIG. 4, the control device 31 starts the idling operation of the engine 1 in the engine start / idling EV drive mode (see FIG. 3B). The forced braking means 27 of the second rotation restricting means 11 is operated in the braking state via the actuator 25. Furthermore, while generating the required output to cause the engine 1 to perform the regenerative power generation of the second motor 7, the control unit controls the current (regenerative torque) of the second motor 7. The operating states of both the clutches 8 and 9, the first rotation restricting means 10, and the first motor 6 are the same as in the basic EV travel mode.
[0073]
As a result, regenerative power generation of the second motor 7 is performed using the output of the engine 1 as an energy source, and the storage battery 28 is charged by the generated power. At this time, the rotational directions of the ring gear 5r and the sun gear 5s of the second power distributor 5 are the same as in the case of starting the engine 1 in the engine start / idling EV travel mode. Torque is applied to the ring gear 5r. For this reason, a torque acting to rotate the carrier 5c of the second power distributor 5 in the same direction as the rotation direction of the ring gear 5r (this is the rotation direction permitted by the one-way clutch 24) acts. The forced braking means 27 of the two-rotation restricting means 11 prevents the rotation of the ring gear 5r. As a result, as indicated by the broken arrow R3 in the figure, the second motor 7 from the output shaft 1a of the engine 1 through the rotation transmitting means 16, the ring gear 5r of the second power distributor 5, the planetary gear 5p, and the sun gear 5s in this order. Torque is transmitted to the rotary shaft 7a of the second motor 7, and regenerative power generation of the second motor 7 is performed.
[0074]
When performing regenerative power generation of the second motor 7 in the series type EV travel mode, the control device 31 controls the engine 1 and the second motor 7 as follows, for example. That is, control device 31 sets the target output of engine 1 (≒ target power generation output of second motor 7) according to the output of first motor 6 (or the required running torque and vehicle speed V), the remaining capacity of storage device 28, etc. Do. In this case, basically, the larger the output (power consumption) of the first motor 6, the larger the target output of the engine 1 is determined. Further, as the remaining capacity of the storage battery 28 is smaller, the target output of the engine 1 is determined to be a larger value. Then, the control device 31 generates the target output of the engine 1 at the operating point (the combination of the target output torque of the engine 1 and the target rotational speed) at which the fuel consumption is minimized, ie, the energy efficiency of the engine 1 is the best. The operating point which becomes is determined, and the throttle opening TH of the engine 1 is controlled according to the target output torque of the operating point. Furthermore, the regenerative torque (energization current) of the second motor 7 is controlled so that the actual rotation speed NE (detection value) of the engine 1 matches the target rotation speed of the determined operating point. As a result, while the engine 1 is operated at the operating point with the best energy efficiency, regenerative power generation of the second motor 7 can be performed to charge the storage battery 28 efficiently.
[0075]
Furthermore, when the target output of the engine 1 is relatively small (when the target output is less than or equal to a predetermined value), the controller 31 reduces the pumping loss of the engine 1. In the embodiment, some of the four cylinders (for example, two cylinders) are deactivated. The deactivation of a part of the cylinders stops the fuel injection to the deactivated cylinders and keeps both the intake and exhaust valves of the cylinder open or both close. It is done by. As a result, the pumping loss of the engine 1 is reduced, and regenerative power generation of the second motor 7 can be performed while operating the engine 1 with high energy efficiency.
[0076]
When transitioning from the series EV driving mode to the basic EV driving mode, the current supplied to the second motor 7 is reduced to almost zero, and the throttle opening of the engine 1 is reduced to the minimum opening. Put in the idle state. As a result, the engine start / idling EV travel mode is established, and in this state, the operation of the engine 1 is stopped to shift to the basic EV travel mode.
[0077]
As described above, in the EV travel mode, by causing both the first and second clutches 8 and 9 to be in the disconnected state, the vehicle can be traveled only by the drive torque of the first motor 6, and the travel state is affected. Therefore, it is possible to transmit the rotation (torque transmission) between the engine 1 and the second motor 7. As a result, the drive torque of the second motor 7 is transmitted to the engine 1 without affecting the traveling state of the vehicle to start the engine 1 (engine start / idling EV travel mode), or the output torque of the engine 1 Can be transmitted to the second motor 7 to drive the vehicle in a series EV driving mode in which regenerative power generation (charging of the storage battery 28) of the second motor 7 is performed. Then, in the series EV driving mode, since the regenerative power generation of the second motor 7 can be performed by the output of the engine 1 regardless of the traveling state of the vehicle, the engine 1 can be reliably operated at a high efficiency operating point Can increase the energy efficiency of the vehicle. Further, by providing the one-way clutch 20 in the first rotation restricting means 10, even when the operation of the engine 1 is stopped (the energy can not be supplied by the output of the engine 1), without using the actuator (energy is required Without blocking the rotation of the ring gear 4r of the first power distributor 4, and the driving torque of the first motor 6 can be transmitted to the power output shaft 12. Similarly, the second rotation regulating means 11 is also provided with the one-way clutch 24 so that the carrier 5c of the second power distributor 5 is not used at the start of the engine 1 (without requiring energy). The drive torque of the second motor 7 can be transmitted to the output shaft 1a of the engine 1 by blocking the rotation of the motor.
[0078]
Next, the reverse EV driving mode will be described with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b). In the reverse EV driving mode in which the vehicle reverses, the engine 1 is started with the vehicle stopped before starting traveling of the vehicle in this traveling mode. This is because the actuators 21 and 25 of the rotation restricting means 10 and 11 are used in the reverse EV driving mode as described later. FIG. 5 (a) shows the operation state at the start of the engine 1, and FIG. 5 (b) shows the operation state in the reverse EV driving mode following it.
[0079]
Referring to FIG. 5 (a), the operation state of power transmission device 3 at the start of engine 1 is the first when engine 1 is started in the engine start / idling EV travel mode of FIG. 3 (b). This is the same as the case where the energization of the motor 6 is stopped (when the driving torque of the first motor 6 is 0). Therefore, the first and second clutches 8 and 9 are in the disconnected state. In this case, since the vehicle is at rest, the ring gear 4r of the first power distributor 4 does not rotate, and the one-way clutch 20 of the first rotation restricting means 10 is in the open state. Then, the start of the engine 1 and the subsequent idling operation of the engine 1 are performed in the same manner as in the case of the engine start / idling EV travel mode. At this time, the one-way clutch 24 of the second rotation restricting means 11 is in the braking state when the engine 1 is started (when the torque is transmitted from the second motor 7 to the engine 1), and is opened during the idling operation of the engine 1 subsequently. It becomes.
[0080]
After starting the engine 1, when starting traveling in the reverse EV driving mode, as shown in FIG. 5 (b), the control device 31 controls the forced braking means 23, 27 of each of the rotation restricting means 10, 11. The brakes are operated via the respective actuators 21 and 25. Then, while the first and second clutches 8 and 9 are maintained in the disconnected state, the control device 31 causes the first motor 6 to generate a driving torque in the direction of the arrow Y5 in the figure to the rotating shaft 6a. It is controlled to (power running state). The direction of the drive torque of the first motor 6 in this case is opposite to that in the case of the basic EV travel mode, and the direction is the rotation direction permitted by the one-way clutch 20 of the first rotation restricting means 10. The torque for rotating the ring gear 4r of the first power distributor 4 acts on the ring gear 4r in the direction of the drive torque of the first motor 6, but the rotation of the ring gear 4r is blocked by the forced braking means 23. Be done. Thereby, as shown by broken arrow R4 in the figure, power is sequentially transmitted from the rotation shaft 6a of the first motor 6 through the sun gear 4s of the second power distributor 4, the planetary gear 4p, the carrier 4c, and the rotation transmitting means 15. Torque (torque in the reverse direction of the vehicle) is transmitted to the output shaft 12, and reverse travel of the vehicle is performed. The drive torque of the first motor 6 is controlled in accordance with the required travel torque of the vehicle, as in the basic EV travel mode.
[0081]
Furthermore, in the reverse EV driving mode, the control device 31 generates the required output to cause the engine 1 to perform regenerative power generation as in the case of the series EV driving mode, while the second motor is generating the second motor The control unit 7 controls the energizing current (regeneration torque) 7 and causes the second motor 7 to perform regenerative power generation (charging of the storage battery 28). At this time, the rotation (rotation in the same direction as the ring gear 5r) of the carrier 5c of the second power distributor 5 is blocked by the forced braking means 27 of the second rotation restricting means 11, and the output torque of the engine 1 is transmitted to the second motor 7. It is transmitted. In this case, control of the engine 1 and the second motor 7 at the time of regenerative power generation of the second motor 7 is the same as in the series EV drive mode, and the engine 1 is operated at a high efficiency operating point. As described above, the traveling in the reverse EV driving mode is performed in the same manner as the traveling in the series EV driving mode.
[0082]
In the reverse EV driving mode of the present embodiment, the regenerative generation of the second motor 7 is performed, but the idling operation of the engine 1 may be performed without performing the regenerative generation of the second motor 7. Good. In this case, it is not necessary to operate the forced braking means 27 of the second rotation restricting means 11 in the braking state.
[0083]
In the forward EV driving mode, the engine 1 is started in the engine start / idling EV driving mode while traveling in the basic EV driving mode. However, the engine 1 is started before starting the driving in the reverse EV driving mode. As in the case of starting 1, the engine 1 may be started in the stop state of the vehicle before starting in the basic EV travel mode. In this case, as in the reverse EV driving mode, while the regenerative power generation of the second motor 7 is performed by the output of the engine 1, the forward traveling of the vehicle can be started, in other words, the series EV It is also possible to start the vehicle in the travel mode.
[0084]
Next, the CVT travel mode (a shift travel mode) will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the operating state of the power transmission 3 in the CVT drive mode. In the CVT travel mode, the first and second clutches 8 and 9 are operated in the connected state by the control device 31 via the actuators 18 and 19 in the operating state of the engine 1. Further, the forced braking means 23 and 27 of the rotation restricting means 10 and 11 are all in the open state. Since the ring gear 4r of the first power distributor 4 rotates with the output shaft 1a of the engine 1 when the first clutch 8 is in the connected state, the one-way clutch 20 of the first rotation restricting means 10 is in the released state. Become. Further, the carrier 5c of the second power distributor 5 rotates in conjunction with the power output shaft 12 by setting the second clutch 9 in the connected state, so the one-way clutch 24 of the second rotation restricting means 11 is also in the released state. It becomes.
[0085]
In this state, operation control of the engine 1 and the motors 6, 7 is performed by the control device 31 as follows. That is, the control device 31 determines a target output of the engine 1 that can supply energy corresponding to the required traveling torque of the vehicle and the vehicle speed V to the drive wheels 2 and 2 of the vehicle. Further, a set of target output torque and target rotational speed of the engine 1 corresponding to the operating point of the engine 1 having the highest energy efficiency (small fuel consumption) in generating the target output is determined. The target output, target output torque, and target rotational speed are determined using a map or the like. Then, the control device 31 controls the throttle opening degree TH of the engine 1 according to the target output torque, and the target load of the engine 1 so that the actual rotation speed NE (detection value) of the engine 1 converges to the target rotation speed. Determine the torque. The target load torque is determined, for example, by correcting the target output torque from the deviation between the actual rotational speed NE of the engine 1 and the target rotational speed using an operation amount obtained by a feedback control rule such as PI control law.
[0086]
Further, the control device 31 determines a target driving torque (which is proportional to the required traveling torque) of the power output shaft 12 to generate the required traveling torque in the drive wheels 2 and 2 in accordance with the required traveling torque of the vehicle. . Then, from the target load torque of the engine 1 determined as described above and the target driving torque of the power output shaft 12, the target torques of the first and second motors 6, 7 are determined as described below.
[0087]
Here, assuming that the load torque of the engine 1 is Te, the drive torque of the power output shaft 12 is Tv, and the generated torques of the motors 6 and 7 are T1 and T2, respectively, the following relational expressions (1), ( 2) holds.
[0088]
Te = (1 / k1) · T1 + (1 / k2) · T2 (1)
Tv = k3 · T1 + k4 · T2 (2)
In these equations (1) and (2), k1 is the reduction ratio from the output shaft 1a of the engine 1 to the first motor 6, k2 is the reduction ratio from the output shaft 1a of the engine 1 to the second motor 7, k3 is The reduction ratio from the rotation shaft 6 a of the first motor 6 to the power output shaft 12, k 4 is the reduction ratio from the rotation shaft 7 a of the second motor 7 to the power output shaft 12. In the power transmission device 3 of the configuration of the present embodiment, among the reduction ratios k1, k2, k3 and k4, the reduction ratios k1 and k2 are the ring gears 4r and 5r and the sun gears 4s and 5s in the respective power distributors 4 and 5. The reduction ratios k3 and k4 are determined by the gear ratios of the ring gears 4r and 5r and the sun gears 4s and 5s in the respective power distributors 4 and 5 and the gear ratios of the respective rotation transmission means 15 and 17. It is a fixed constant. More specifically, the gear ratio (the gear ratio of the gear) of the sun gear 4s, 5s to the ring gear 4r, 5r in each of the power distributors 4, 5 is a (in this embodiment, this corresponds to both the power distributors 4, 5). The gear ratio of the gear 15b (gear reduction ratio from the gear 15a to the gear 15b) to the gear 15a of the rotation transmission unit 15 is α, and the gear ratio of the gear 17b to the gear 17a of the rotation transmission unit 17 (gear 17a to the gear Assuming that the deceleration ratio to 17b is β (<α), k1 = k2 = a, k3 = ((1 + a) / a) · α, k4 = ((1 + a) / a) · β. The low vehicle speed reduction ratio and the high vehicle speed reduction ratio are (1 + a) · α, (1 + a) · β, respectively, using the above a, α and β.
[0089]
When the target torque of each of the motors 6 and 7 is determined in the CVT travel mode, the control device 31 determines the target load torque of the engine 1 determined as described above (this corresponds to Te of equation (1)) and the power output The target torques T1 and T2 of the motors 6 and 7 are determined based on the target driving torque of the shaft 12 (this corresponds to Tv of the expression (2)) and the expressions (1) and (2). Then, the control device 31 performs energization control of the respective motors 6, 7 in accordance with the target torques T1, T2.
[0090]
When the engine 1 and the motors 6, 7 are controlled as described above, basically, the first motor 6 generates a drive torque (powering torque) of the target torque T1, and the second motor 7 generates the target A regenerative state (power generation state) in which a regenerative torque of torque T2 is generated is controlled. Then, in a steady state, the power consumption of the first motor 6 in the driving state and the generated power of the second motor 7 in the regenerative state are balanced (power consumption 発電 generated power). At this time, between the engine 1 and the power output shaft 12, the output of the engine 1 is the power output shaft 12 while the speed change operation is performed at the transmission ratio between the low vehicle speed reduction ratio and the high vehicle speed reduction ratio. And the vehicle travels in the CVT travel mode. In this case, as indicated by the broken arrow R5 in FIG. 6, the output torque of the engine 1 is distributed to the respective power distributors 4 and 5 by the first clutch 8 and distributed to the first power distributor 4. The power is transmitted to the power output shaft 12 via the ring gear 4r of the first power distributor 4, the pinion gear 4p, the carrier 4c, and the rotation transmitting means 15 in order. Further, the torque distributed to the second power distributor 5 is transmitted to the power output shaft 12 through the ring gear 5r, the pinion gear 5p, the carrier 5c and the rotation transmitting means 17 of the second power distributor 5 in order. Then, the transmitted torques merge at the power output shaft 12 and are output from the power output shaft 12 to the drive wheels 2 and 2 side.
[0091]
Next, the operation at the time of transition between the CVT drive mode and the series EV drive mode will be described with reference to FIGS. 4 and 6 and FIGS. 7 (a) and 7 (b). FIGS. 7 (a) and 7 (b) show the transient operation state at the time of this transition. When shifting from the series EV driving mode of FIG. 4 to the CVT driving mode of FIG. 6, the operating state shown in FIG. 7A is transferred to the operating state of FIG. 7B (corresponding to the transient mode in the present invention). Then, the operation state is shifted to the CVT drive mode shown in FIG. Here, in the operating state of FIG. 7B (hereinafter referred to as transient mode state), the first clutch 8 and the second clutch 9 are respectively brought into the connected state and in the disconnected state, and the forced braking means of the first rotation restricting means 10 The forced braking means 27 of the second and third rotation restricting means 11 are in the open state and in the braking state, respectively. In addition, while the first motor 6 generates a driving torque (a driving torque in the direction of arrow Y3) equivalent to that of the series EV driving mode, the rotational speed of the first motor 6 is substantially zero. The second motor 6 is in a state in which no torque is generated with the supplied current substantially zero. The one-way clutches 20 and 24 of the rotation restriction means 10 and 11 are in the released state. In this transient mode state, the output torque of the engine 1 is, as shown by the broken arrow R6 in the figure, from the output shaft 1a to the first clutch 8, the ring gear 4r of the first power distributor 4, the pinion gear 4p, the carrier 4c, The torque is transmitted to the power output shaft 12 via the rotation transmission means 15 in order. This state corresponds to the case where the transmission ratio is set to the low vehicle speed side reduction ratio (= (1 + a) · α) in the CVT drive mode.
[0092]
The operation when transitioning from the series EV driving mode to the transient mode state will be described with reference to FIG. 7A. The control device 31 includes a forced braking means of the second clutch 9 and the second rotation restricting means 11. The first clutch 8 is gradually connected via the actuator 18 while keeping the clutch 27 and the brake 27 in the disconnected state and the braked state (the same state as the series EV travel mode). Accordingly, in the state of FIG. 7A, the first clutch 8 is in an intermediate state between the disconnected state and the connected state, and in that sense, the first clutch 8 is hatched in the same drawing. At this time, the control device 31 maintains the drive torque of the first motor 5 at a torque when driving in the series EV driving mode (a driving torque corresponding to a required driving torque of the vehicle). In addition, the target output torque of the engine 1 is set to a torque slightly larger than the torque (equal to the torque transmitted from the first motor 5 to the ring gear 4 r of the first power distributor 4) that balances with the driving torque of the first motor 5 The throttle opening TH of the engine 1 is controlled according to the target output torque. At the same time, the control device 31 sets the target rotational speed of the engine 1 to the rotational speed corresponding to the current vehicle speed V in the transient mode (the transmission gear ratio between the engine 1 and the motive power output shaft 12 is fixed to the low vehicle speed reduction ratio. And sets the rotation speed of the engine 1 when the vehicle is currently driven at the vehicle speed V), and the second motor 7 so that the actual rotation speed NE (detection value) of the engine 1 is maintained at the target rotation speed. Control the regenerative torque of As described above, when the engine 1 and the respective motors 6, 7 are controlled while the first clutch 8 is engaged, the rotational torque is gradually transmitted from the engine 1 to the ring gear 4r of the first power distributor 4, The ring gear 4r starts to rotate in the rotation allowable direction of the one-way clutch 20 (the same direction as the rotation direction of the output shaft 1a of the engine 1) (the operating state of the one-way clutch 20 is automatically released). Along with this, the rotational speed of the rotary shaft 6a of the first motor 6 is reduced. Further, by gradually transmitting the output torque of the engine 1 to the first power distributor 4 side, the regenerative torque of the second motor 7 is to maintain the actual rotational speed NE of the engine 1 at the target rotational speed. It will gradually decline. Then, when the rotational speed of the first motor 6 becomes close to zero, the control device 31 adjusts the throttle opening degree TH of the engine 1 so as to maintain the rotational speed of the first motor 6 at zero. At this time, the generated torque of the second motor 6 is substantially zero, and the energization of the second motor 6 is stopped. As a result, the transition to the transient mode state of FIG. 7 (b) is finally made.
[0093]
In the transient mode state shifted as described above, the output torque of the engine 1 is transmitted to the power output shaft 12 only via the first power distributor 4, and the vehicle travels. For this reason, in the transient mode state, the torque does not act on the second power distributor 5 even if the operation state of the second clutch 9 or the forced braking means 27 of the second rotation restricting means 11 is switched, It does not affect the driving condition of Therefore, the control device 31 next switches the operating state of the second clutch 9 from the disconnected state to the connected state via the actuator 19 in the transient mode state, and the control device 31 of the forced braking means 27 of the second rotation restricting means 11. The operating state is switched from the braking state to the open state via the actuator 25. As a result, the operating states of the clutches 8, 9 and the rotation regulating means 10, 11 become the same as the CVT travel mode shown in FIG. Then, control device 31 starts control of engine 1 and motors 6 and 7 in the CVT travel mode described above, and causes the vehicle to travel in the CVT travel mode.
[0094]
When shifting from the CVT drive mode to the series EV drive mode, the control device 31 maintains the operating states of the clutches 8 and 9 and the rotation restricting means 10 and 11 in the CVT drive mode of FIG. The target output torque of the engine 1 is set to a torque that can generate the required traveling torque of the vehicle in the transient mode state, and the target rotational speed of the engine 1 corresponds to the current vehicle speed V in the transient mode state (engine speed When the vehicle is driven at the current vehicle speed V by fixing to the transmission ratio between the power output shaft 12 and the low speed side reduction ratio, the rotational speed of the engine 1 is set. Then, the throttle opening TH of the engine 1 and the torques of the respective motors 6 and 7 are controlled in accordance with the target output torque and the target rotational speed of the engine 1 as described in the CVT travel mode. As a result, the rotational speed of the first motor 6 becomes substantially zero, and the generated torque (drive torque) of the first motor 6 is controlled to such a torque as to be balanced with the output torque of the engine 1. Furthermore, the second motor 7 is in a state in which the current is almost zero and no torque is generated. Then, in this state, the control device 31 switches the operating state of the second clutch 9 from the connected state to the disconnected state, and switches the operating state of the forced braking means 27 of the second rotation restricting means 11 from the open state to the braking state. . Thereby, the transition from the CVT travel mode of FIG. 6 to the transient mode state of FIG. 7 (b) is performed.
[0095]
Next, the control device 31 performs the operation of FIG. 7 (a). That is, while maintaining the driving torque of the first motor 6 at the torque in the transient mode state (this corresponds to the torque corresponding to the required traveling torque of the vehicle), the operating state of the first clutch 9 is gradually increased from the connected state. Switch to disconnected state. At this time, the control device 31 increases the regenerative torque of the second motor 7 so as to maintain the rotational speed NE of the engine 1 at the rotational speed in the transient mode state. The rotational speed of the first motor 6 increases with the disconnection of the first clutch 8. In addition, the ring gear 4r of the first power distributor 4 is reverse to the rotation direction permitted by the one-way clutch 20 from the first motor 6 side when the operating state of the first clutch 8 is close to the disconnected state. The torque to rotate in the direction acts, and as a result, the one-way clutch 20 is automatically braked. Then, when the first clutch 9 is completely disconnected, the series EV driving mode shown in FIG. 4 is set, and thereafter, the control device 31 controls the engine 1 and the motors described in the series EV driving mode described above. Perform control of 6, 7
[0096]
As described above, at the time of transition between the series travel mode and the CVT travel mode, the second power distributor 5 is provided with the transient state mode in which the torque does not act, thereby maintaining the traveling state of the vehicle, It is possible to smoothly shift the driving mode. Further, particularly in the state at the time of transition between the series type EV drive mode and the transient mode state (FIG. 7A), special control of braking and release of the rotation of ring gear 4r of first power distributor 4 is performed. Can be performed automatically by the one-way clutch 20 without the need for
[0097]
Next, the parallel travel mode will be described with reference to FIG. In the parallel travel mode, as shown in FIG. 8, the first clutch 8 and the second clutch 9 are controlled by the control device 31 to be in the disconnected state and in the connected state, respectively. Further, the forcible braking means 23 and 24 of each of the rotation restricting means 10 and 11 are in the open state. Furthermore, the first motor 6 is controlled to a drive state for generating a drive torque for causing the vehicle to travel, and the second motor 7 is controlled to a regeneration state for generating a regenerative torque. The one-way clutch 20 of the first rotation restricting means 10 is in the braking state as in the basic EV travel mode. Further, the one-way clutch 24 of the second rotation restricting means 11 is in the released state because the second clutch 9 is in the connected state. In the operation state of this parallel type traveling mode, as indicated by the broken arrow R6 in the figure, the driving torque of the first motor 5 is the sun gear 4s of the first power distributor 4, the pinion gear 4p, the carrier 4c, the rotation transmitting means 15 Are sequentially transmitted to the power output shaft 12. At the same time, the output torque of the engine 1 is in the order of the power transmission means 16, the ring gear 5r of the second power distributor 5, the pinion gear 5p, the carrier 5c, the second clutch 9, and the rotation transmission means 17 as shown by the broken arrow R7. Is transmitted to the power output shaft 12 via the Then, the torque from the first motor 5 and the torque from the engine 1 join at the power output shaft 12 and are output to the drive wheels 2 and 2 side.
[0098]
In this case, the control of the engine 1 and the motors 6, 7 in the parallel travel mode is performed in more detail as follows. That is, the target output of the engine 1 is determined using a map or the like according to the required traveling torque of the vehicle and the vehicle speed V. The target output is an output shared by the engine 1 among the total energy of the vehicle to be generated corresponding to the required traveling torque of the vehicle and the vehicle speed V. Then, when the target output of the engine 1 is generated, the target output torque and the target rotation speed of the engine 1 corresponding to the operating point at which the fuel efficiency of the engine 1 is the best are determined. Further, the target torque T1 of the second motor 7 is determined from the target output torque Te of the engine 1 and the reduction ratio (= a) from the engine 1 to the second motor 7 by the following equation (3). The equation (3) is equivalent to the equation in which T1 = 0 in the equation (1).
[0099]
T2 = a · Te (3)
Further, from the target drive torque Tv of the power output shaft 12 determined according to the required travel torque and the target torque T2 of the second motor 7 determined by the equation (3), the first motor is calculated based on the equation (2). A target torque T1 of 6 is determined.
[0100]
Then, the throttle opening degree of the engine 1 is controlled according to the target output torque Te of the engine 1, and the motors 6 and 7 are controlled to be energized according to the target torques T1 and T2.
[0101]
The operation of the parallel travel mode described above travels the vehicle while transmitting the output torque of the engine 1 and the drive torque of the first motor 6 to the power output shaft 12 in parallel. In this parallel travel mode, in general, the energy efficiency is lower than in the EV travel mode or the CVT travel mode, but since the travel torque can be generated larger than in the EV travel mode or the CVT travel mode, As shown in the above, it is basically used in a region where a large traveling torque is required at a relatively low vehicle speed.
[0102]
The transition between the parallel travel mode and the EV travel mode (forward EV travel mode) is performed in the engine start / idling EV travel mode shown in FIG. Through). That is, when shifting from the EV running mode to the parallel running mode, the basic EV running mode or the series EV running mode shifts to the engine start / idling EV running mode shown in FIG. After being put into the state, the control device 31 operates the second clutch 9 in the connected state. At this time, since the second motor 7 stops energizing and does not generate torque, the traveling state of the vehicle does not change even if the second clutch 9 is connected. The carrier 5 c rotates in the rotation allowable direction of the one-way clutch 24 in conjunction with the rotation of the power output shaft 12. And from the state which connected the 2nd clutch 9 in this way, the control apparatus 31 starts control of the above-mentioned parallel type travel mode.
[0103]
Further, at the time of transition from the parallel travel mode to the EV travel mode, the control device 31 generates corresponding to the required travel torque of the vehicle and the vehicle speed V along with the decrease in the required travel torque in the parallel travel mode. The target output which the engine 1 shares among the total energy of the vehicle to be reduced is reduced. Then, the target output of the engine 1 is finally set to 0, and the throttle opening TH of the engine 1 is controlled to the minimum opening so that the engine 1 is operated in an idling state. At this time, the torque of the second motor 7 becomes zero by the control of the parallel travel mode. Further, the torque of the first motor 6 is controlled to a torque corresponding to the required traveling torque of the vehicle. Then, by operating the second clutch 9 in the disconnected state from this state, the operating state of the engine start / idling EV traveling mode (the idling state of the engine 1) is shifted without changing the traveling state of the vehicle. It will be. Thereafter, the vehicle travels in the basic EV travel mode or the series EV travel mode described above.
[0104]
The transition from the parallel drive mode to the CVT drive mode is also performed via the engine start / idling EV drive mode. That is, first, as in the case of the transition from the parallel travel mode to the EV travel mode, the transition to the engine start / idling EV travel mode is performed. Then, in the engine start / idling EV drive mode, the control device 31 switches the operating state of the second clutch 9 from the connected state to the disconnected state, and releases the operating state of the forced braking means 27 of the second rotation restricting means 11. Switch to the braking state from. The state after this switching is equivalent to the state of the series EV drive mode. Therefore, thereafter, as in the case of the transition from the series type EV drive mode to the CVT drive mode, control device 31 enters the CVT drive mode via the operating state of FIGS. 7 (a) and 7 (b). Do the migration.
[0105]
In addition, at the time of transition from the CVT travel mode to the parallel travel mode, first, the transition from the CVT travel mode to the series EV travel mode is performed. Then, the throttle valve of the engine 1 is closed in the series type EV travel mode, and the energization of the second motor 9 is cut off to reduce the generated torque of the second motor 9 to 0. By operating the forcible braking means 27 in the disconnected state, the engine start / idling EV drive mode is entered. Thereafter, as in the case of transition from the EV travel mode to the parallel travel mode, transition from the engine start idling EV travel mode to the parallel travel mode is performed.
[0106]
As described above, the power transmission device 3 according to the present embodiment includes the series EV driving mode by including the first and second clutches 8 and 9 and the first and second rotation restricting means 10 and 11. The vehicle can be selectively traveled in the EV travel mode, the CVT travel mode, or the parallel travel mode, and energy efficiency can be enhanced while satisfying the travel performance of the vehicle. Moreover, transition of each driving mode can be performed smoothly.
[0107]
In the embodiment described above, an example in which the planetary gear device is provided as the power distributor has been described. However, for example, a differential bevel gear device may be used as the power distributor.
Brief Description of the Drawings
FIG. 1 is a system configuration diagram schematically showing an entire configuration of a hybrid vehicle provided with an embodiment of a power transmission device according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a traveling mode of the hybrid vehicle of the embodiment.
3 (a) is a diagram showing the operating state of the power transmission device in an EV travel mode (electric travel mode) on the forward side of the vehicle, and FIG. 3 (b) is a power transmission device at engine startup in EV travel mode FIG.
FIG. 4 is a diagram showing an operating state of the power transmission device in a series EV driving mode on the forward side of the vehicle.
FIG. 5 (a) is a diagram showing the operating state of the power transmission device at the start of the engine before starting the EV traveling mode on the reverse side of the vehicle, and FIG. 5 (b) is a power transmission in the EV traveling mode on the reverse side The figure which shows the operation state of an apparatus.
FIG. 6 is a diagram showing an operating state of the power transmission device in a CVT travel mode (a shift travel mode).
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing an operating state of the power transmission device at the time of transition between a series type EV drive mode and a CVT drive mode.
FIG. 8 is a view showing an operating state of the power transmission device in the parallel travel mode.
[Description of the code]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Drive wheel, 3 ... Power transmission device, 4 ... 1st power distributor (planet gear apparatus), 5 ... 2nd power distributor (planet gear apparatus), 4r, 5r ... Input shaft (ring gear) , 4c, 5c ... 1st output shaft (carrier), 4s, 5s ... 2nd output shaft (sun gear), 6 ... 1st motor, 7 ... 2nd motor, 8 ... 1st clutch, 9 ... 2nd clutch, 10 ... 1st rotation control means, 11 ... 2nd rotation control means, 20, 24 ... one-way clutch, 23, 27 ... forced braking means, 21, 25 ... actuator.

Claims

First and second power distributors for transmitting the rotational drive force of the engine to the input shaft, and two of the first output shaft of the two output shafts of the first power distributor and the second power distributor And a second output shaft of the first power distributor, the power output shaft transmitting the rotational driving force from the first output shaft of the two output shafts and outputting the transmitted rotational driving force to the drive wheels of the vehicle And a second motor for applying a driving torque or regenerative torque to a second output shaft of the second power distributor, the first power distributor from the engine The reduction gear ratio of the rotation transmission system leading to the power output shaft via the second power divider is greater than the reduction gear ratio of the rotation transmission system leading to the power output shaft from the engine via the second power distributor Power transmission system of a hybrid vehicle Stomach,
The first clutch means for connecting and disconnecting the rotational transmission between the engine and the input shaft of the first power distributor, and the rotational transmission between the first output shaft of the second power distributor and the power output shaft Second clutch means in contact with each other, a first rotation restricting means operating in an open state for freely rotating the input shaft of the first power distributor, and a braking state for blocking the rotation of the input shaft, and the second power distribution Transmission device for a hybrid vehicle, comprising: a second rotation restricting means operable in an open state in which the first output shaft of the gear is rotatable and in a braking state in which the rotation of the first output shaft is blocked .

The power transmission device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein each of the first and second power distributors is constituted by a planetary gear device.

The hybrid according to claim 2, wherein the input shaft, the first output shaft and the second output shaft of each of the power distributors are respectively a ring gear, a sun gear and a carrier of a planetary gear system constituting the power distributor. Power transmission system of the vehicle.

The first rotation restricting means is provided with a one-way clutch which prevents rotation only in a predetermined one direction of two rotation directions of the input shaft of the first power distributor. A power transmission device of a hybrid vehicle according to any one of the above.

5. A power transmission apparatus for a hybrid vehicle according to claim 4, wherein said first rotation restriction means further comprises forced braking means for blocking rotation of an input shaft of said first power distributor via an actuator.

The second rotation restricting means is provided with a one-way clutch that prevents rotation of only one predetermined one of two rotation directions of the first output shaft of the second power distributor. The power transmission device of the hybrid vehicle according to any one of 5.

7. The power transmission apparatus for a hybrid vehicle according to claim 6, wherein said second rotation restricting means further comprises forced braking means for blocking rotation of a first output shaft of said second power distributor via an actuator. .

The vehicle is traveled by transmitting the rotational driving force of the engine to the power output shaft through the first and second power distributors while generating driving torque and regenerative torque in the first motor and the second motor, respectively. A transmission drive mode for controlling the transmission gear ratio between the engine and the power output shaft by controlling the drive torque of the first motor and the regeneration torque of the second motor, and in the transmission drive mode, The first clutch means and the second clutch means are operated in the connection state, and the first rotation restriction means and the second rotation restriction means are operated in the release state. Transmission of hybrid vehicles.

The electric traveling mode for transmitting the driving torque of the first motor to the power output shaft to start and run the vehicle is provided. In the electric traveling mode, the first clutch means and the second clutch means are disconnected. 9. A power transmission apparatus for a hybrid vehicle according to claim 8, wherein the first rotation restricting means is operated to be in a braking state.

The first rotation restricting means includes a one-way clutch that prevents rotation of only a predetermined one of two rotation directions of the input shaft of the first power distributor, and rotation of the input shaft of the first power distributor. And forcible braking means for blocking the
During forward traveling of the vehicle in the electric traveling mode, the first rotation regulating means is operated in a braking state by the one-way clutch while generating driving torque for advancing the vehicle forward with the first motor, and the vehicle in the electric traveling mode During reverse travel of the vehicle, the first rotation restricting means is operated in the braking state by the forced braking means while causing the first motor to generate driving torque in the opposite direction to that in forward traveling of the vehicle. The power transmission device of the hybrid vehicle according to 9.

In a state where the first clutch means and the second clutch means are operated in the disconnected state and the second rotation restricting means is operated in the braking state before starting reverse traveling of the vehicle in the electric travel mode, 11. The power transmission apparatus for a hybrid vehicle according to claim 10, wherein the drive torque of the second motor is transmitted to the engine to start the engine.

The second rotation restricting means includes a one-way clutch that blocks only one predetermined rotation of the first output shaft of the second power distributor among the two rotation directions, and before the start of reverse travel of the vehicle 12. The power transmission device for a hybrid vehicle according to claim 11, wherein when the engine is started, the second rotation restricting means is operated in a braking state by the one-way clutch.

The electric traveling mode includes a series type electric traveling mode in which the rotational driving force of the engine is transmitted to the second motor to perform regenerative power generation of the second motor, and in the series type electric traveling mode, the second rotation is performed. 11. A power transmission apparatus for a hybrid vehicle according to claim 9, wherein the control means is operated in a braking state.

In the state where the first clutch means and the second clutch means are operated in the disconnected state and the second rotation restricting means is operated in the braking state before the series type electric travel mode is started, the second The power transmission apparatus of a hybrid vehicle according to claim 13, wherein a driving torque of a motor is transmitted to the engine to start the engine.

The second rotation restricting means includes a one-way clutch that prevents only one predetermined rotation of the first output shaft of the second power distributor from one of the two rotation directions, and the first of the second power distributor And a forced braking means for blocking the rotation of the output shaft through the actuator, and when the engine is started before the start of the series type electric travel mode, the second rotation restricting means operates in a braking state by its one way clutch The power transmission device for a hybrid vehicle according to claim 14, wherein, in said series type traveling mode, said second rotation restricting means is operated in a braking state by its forced braking means.

The rotational speed of the first motor and the generated torque of the second motor are made substantially zero, and the first clutch means is operated in the connected state, and the first rotation restricting means is operated in the open state, , And a transition mode for switching the operation state of the second clutch means and the second rotation restricting means, wherein transition between the series type electric travel mode and the shift travel mode is performed via the transient mode. The power transmission device of a hybrid vehicle according to any one of claims 13 to 15.

14. The engine according to claim 13, wherein said engine is an engine having a plurality of cylinders, and said series-type electric travel mode is provided with a partial cylinder deactivation mode in which some cylinders of all the cylinders of said engine are deactivated. A power transmission system of a hybrid vehicle according to any one of 16.

A parallel type traveling mode for causing the vehicle to travel by transmitting the rotational driving force of the engine and the rotational driving force of the first motor in parallel to the power output shaft, and in the parallel type traveling mode, the first clutch Operating the unit in the disconnected state, operating the second clutch unit in the connected state, operating the first rotation restricting unit in the braking state, and operating the second rotation restricting unit in the open state The power transmission device for a hybrid vehicle according to any one of claims 8 to 17, wherein the second motor generates regenerative torque.