JP2008018742A

JP2008018742A - ハイブリッド駆動装置

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Publication number: JP2008018742A
Application number: JP2006189583A
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Inventors: Makoto Iwanaka; 誠岩中; 重樹 ▲高▼見; Shigeki Takami
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
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Priority date: 2006-07-10
Filing date: 2006-07-10
Publication date: 2008-01-31
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Abstract

【課題】バッテリ等の蓄電手段の充電状態に関係なく、大きな回転駆動力で長時間にわたって第二回転電機による走行を行うことが可能なハイブリッド駆動装置を提供する。
【解決手段】入力軸Ｉと、出力軸Ｏと、第一及び第二回転電機ＭＧ１、ＭＧ２と、第一及び第二遊星歯車装置Ｐ１、Ｐ２と、複数の摩擦係合要素と、を備え、第一及び第二遊星歯車装置Ｐ１、Ｐ２は、伝動部材Ｍを介して一体回転するように接続された接続回転要素（ｍｊ）を互いに備え、第一遊星歯車装置Ｐ１は、接続回転要素（ｍｊ）以外の２つの回転要素にそれぞれ入力軸Ｉと第一回転電機ＭＧ１とが接続され、第二遊星歯車装置Ｐ２は、接続回転要素（ｍｊ）以外の２つの回転要素にそれぞれ出力軸Ｏと第二回転電機ＭＧ２とが接続され、前記複数の摩擦係合要素は、伝動部材Ｍ及びこれと一体回転する接続回転要素（ｍｊ）を非回転部材Ｄｓに選択的に固定する第一ブレーキＢ１を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンに接続された入力軸と、車輪に接続された出力軸と、第一回転電機と、第二回転電機と、第一遊星歯車装置と、第二遊星歯車装置と、を備えたハイブリッド駆動装置に関する。

２つの回転電機と動力分配用の遊星歯車装置とを備えたいわゆるスプリット型のハイブリッド駆動装置が既に知られている。これに関して、例えば、下記の特許文献１には、図１１に示すような構成のハイブリッド駆動装置Ｈが記載されている。このハイブリッド駆動装置Ｈは、エンジンＥに接続された入力軸Ｉと、車輪に接続された出力軸Ｏと、第一回転電機ＭＧ１と、第二回転電機ＭＧ２と、３つの遊星歯車機構ＰＧ１〜ＰＧ３と、これらの遊星歯車機構ＰＧ１〜ＰＧ３の各回転要素間又は回転要素とケースＤｓとの係合を行うためのクラッチＣ１、Ｃ２及びブレーキＢ１、Ｂ２と、を備えている。ここでは便宜上、３つの遊星歯車機構を、エンジンＥ側から順に第一遊星歯車機構ＰＧ１、第二遊星歯車機構ＰＧ２、及び第三遊星歯車機構ＰＧ３とする。

このハイブリッド駆動装置Ｈは、第一ブレーキＢ１を係合することにより第一のスプリットモードを実現し、その状態から第一クラッチＣ１又は第二クラッチＣ２を係合することによりパラレルモードを実現する。また、このハイブリッド駆動装置Ｈは、第一クラッチＣ１を係合することにより第二のスプリットモードを実現し、その状態から第二ブレーキＢ２又は第二クラッチＣ２を係合することによりパラレルモードを実現する。これにより、このハイブリッド駆動装置Ｈは、２つのスプリットモード及び４段階の固定変速比を有するパラレルモードを実現できる構成になっている。ここで、スプリットモードでは、第一遊星歯車機構ＰＧ１及び第二遊星歯車機構ＰＧ２により、入力軸Ｉ（エンジンＥ）と第一回転電機ＭＧ１と第二回転電機ＭＧ２との回転駆動力が分配・合成され、第二回転電機ＭＧ２と一体回転する軸Ｍａに伝達される。そして、この軸Ｍａに伝達された回転駆動力が第三遊星歯車機構ＰＧ３を介して出力軸Ｏに伝達される。一方、パラレルモードでは、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度が所定の変速比で変速されて出力軸Ｏに伝達される。この際、第一回転電機ＭＧ１及び第二回転電機ＭＧ２は、車速及び変速比に応じた速度で回転しつつ、モータ又はジェネレータとして働く。

また、このハイブリッド駆動装置Ｈは、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転を逆転させて出力軸Ｏに伝達する後進用の変速段を備えていない。したがって、このハイブリッド駆動装置Ｈは、後進を行うための後進モードでは、第二回転電機ＭＧ２を逆方向に回転させることにより、第三遊星歯車機構ＰＧ３を介して出力軸Ｏに後進方向の回転駆動力を伝達する構成となっている。

米国特許６９５３４０９Ｂ２号明細書

しかし、上記のハイブリッド駆動装置Ｈの構成では、エンジンの回転駆動力を第一回転電機に伝達して発電を行うと、第二回転電機ＭＧ２及び軸Ｍａに前進方向の回転駆動力が作用することになるため、第二回転電機ＭＧ２による後進走行中に発電を行った場合、大きな後進駆動力が出力できないという問題がある。そのため、第二回転電機ＭＧ２による後進走行を行い得る時間及びそのときに第二回転電機ＭＧ２が発生し得る駆動力は、バッテリ等の蓄電装置の充電状態により制約されることになり、大きな回転駆動力で長時間にわたって第二回転電機による後進走行を行うことは困難であった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンの回転駆動力を第一回転電機に伝達して発電を行うとともに、このエンジンの回転駆動力が出力軸に伝達されない状態で第二回転電機の回転駆動力を出力軸に伝達することを可能とし、それにより、バッテリ等の蓄電装置の充電状態に関係なく、大きな回転駆動力で長時間にわたって第二回転電機による走行を行うことが可能なハイブリッド駆動装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係るハイブリッド駆動装置の特徴構成は、エンジンに接続された入力軸と、車輪に接続された出力軸と、第一回転電機と、第二回転電機と、少なくとも３つの回転要素を有する第一遊星歯車装置と、少なくとも３つの回転要素を有する第二遊星歯車装置と、前記第一遊星歯車装置及び前記第二遊星歯車装置の一の回転要素を、他の回転要素に選択的に接続し又は非回転部材に選択的に固定する複数の摩擦係合要素と、を備えるとともに、前記第一遊星歯車装置及び前記第二遊星歯車装置は、伝動部材を介して一体回転するように接続された接続回転要素を互いに備え、前記第一遊星歯車装置は、前記接続回転要素以外の２つの回転要素にそれぞれ前記入力軸と前記第一回転電機とが接続され、前記第二遊星歯車装置は、前記接続回転要素以外の２つの回転要素にそれぞれ前記出力軸と前記第二回転電機とが接続され、前記複数の摩擦係合要素は、前記伝動部材及びこれと一体回転する前記接続回転要素を非回転部材に選択的に固定する第一ブレーキを含む点にある。

この特徴構成によれば、前記第一遊星歯車装置及び前記第二遊星歯車装置の伝動部材を介して一体回転するように接続された接続回転要素を前記第一ブレーキにより非回転部材に固定することができる。この状態では、前記入力軸の回転は前記第一遊星歯車装置を介して前記第一回転電機には伝達されるが、前記出力軸及び第二回転電機には伝達されない。そのため、エンジンの回転駆動力を前記第一回転電機に伝達して発電を行いつつ、その影響を受けることなく、前記第二遊星歯車装置を介して前記第二回転電機の回転駆動力を前記出力軸に伝達して走行することが可能となる。したがって、バッテリ等の蓄電手段の充電状態に関係なく、大きな回転駆動力で長時間にわたって第二回転電機の回転駆動力による走行を行うことが可能となる。一方、前記第一ブレーキを係合解除した状態では、前記入力軸（エンジン）の回転駆動力を前記第一回転電機と前記伝動部材とに分配し、分配された回転駆動力を前記出力軸に伝達して走行することが可能となる。

なお、本願では、「接続」は、回転の伝達を直接的に行う構造を含むほか、１又は２以上の部材を介して回転の伝達を間接的に行う構造も含む。また、本願では、サンギヤ、キャリア、リングギヤの三つの回転要素を備えた遊星歯車機構に関し、当該遊星歯車機構単独で、若しくは複数の遊星歯車機構を組み合わせて得られる装置を「遊星歯車装置」と呼ぶ。

ここで、前記第一ブレーキの係合状態で、前記第一遊星歯車装置を介して前記入力軸の回転駆動力を前記第一回転電機に伝達して発電を行い、前記第二遊星歯車装置を介して前記第二回転電機の回転駆動力を前記出力軸に伝達するシリーズモードと、前記第一ブレーキの係合解除状態で、前記第一遊星歯車装置を介して前記入力軸の回転駆動力を前記第一回転電機及び前記伝動部材の双方に分配し、前記第二遊星歯車装置を介して少なくとも前記伝動部材に分配された回転駆動力を前記出力軸に伝達するスプリットモードと、を切替可能に構成されていると好適である。

このように構成すれば、例えば後進時等のように、前記第二回転電機の回転駆動力のみによる走行が適している場合にはシリーズモードで走行し、例えば発進加速時等のように、前記入力軸（エンジン）の回転駆動力を前記第一回転電機と前記伝動部材とに分配して分配後の回転駆動力を前記出力軸に伝達しつつ、必要に応じて第二回転電機の回転駆動力によりアシストする走行が適している状態ではスプリットモードで走行することができる。したがって、車両の走行状態等に応じて適切な走行モードを選択して効率的に走行することが可能となる。

また、後進時に、前記シリーズモードで前記出力軸が後進回転する方向に前記第二回転電機を回転させる制御を行う構成とすると好適である。

上記のとおり、前記第一ブレーキを係合状態としたシリーズモードでは、前記入力軸の回転は、前記第一遊星歯車装置を介して前記第一回転電機には伝達されるが、前記出力軸及び第二回転電機には伝達されない。したがって、このような構成とすれば、エンジンの回転駆動力による影響を受けることなく、前記第二回転電機により適切に後進を行うことができる。またこの際、エンジンの回転駆動力を前記第一回転電機に伝達して発電を行うので、バッテリ等の蓄電手段の充電状態に関係なく、大きな回転駆動力で長時間にわたって後進走行を行うことが可能となる。

ここで、複数の変速段を有し、各変速段に応じた所定の変速比で前記入力軸の回転速度を変速して前記出力軸に伝達するパラレルモードに、更に切替可能に構成されていると好適である。

このように構成すれば、例えば定常走行時等のように、前記入力軸（エンジン）の回転駆動力を所定の変速比で変速して前記出力軸に伝達しつつ、必要に応じて第二回転電機の回転駆動力によりアシストする走行が適している状態ではパラレルモードで走行することができる。したがって、車両の走行状態等に応じて適切に走行モードを選択してより効率的に走行することが可能となる。

本発明に係る遊星歯車装置の具体的構成については、前記第二遊星歯車装置は、回転速度の順に少なくとも第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素を備え、前記第一回転要素に前記第二回転電機が接続され、前記接続回転要素としての前記第二回転要素に前記伝動部材が接続され、前記第三回転要素に前記出力軸が接続されている構成とすると好適である。

なお本願では、「回転速度の順」は、高速側から低速側に向かう順、又は低速側から高速側に向かう順のいずれかであり、各遊星歯車装置の回転状態によりいずれともなり得るが、いずれの場合にも回転要素の順は変わらない。

このように構成すれば、前記第一ブレーキの係合状態で、第二回転電機を前進方向に回転させることで、前記出力軸に後進方向の回転駆動力を伝達することができる。

ここで、前記第二遊星歯車装置は、回転速度の順で前記第三回転要素の次に第四回転要素を更に備え、前記複数の摩擦係合要素は、前記第四回転要素を非回転部材に選択的に固定する第二ブレーキを含む構成とすると好適である。

このように構成すれば、前記第一ブレーキの係合解除状態で、前記第二ブレーキを係合状態とすることにより、前記伝動部材に伝達される入力軸（エンジン）の回転、及び第二回転電機の回転の速度を減速して出力軸に伝達することが可能となる。

また、前記第一遊星歯車装置は、回転速度の順に少なくとも第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素を備え、前記接続回転要素としての前記第一回転要素に前記伝動部材が接続され、前記第二回転要素に前記入力軸が接続され、前記第三回転要素に前記第一回転電機が接続されている構成とすると好適である。

ここで、前記複数の摩擦係合要素は、前記第一遊星歯車装置の第三回転要素と前記出力軸とを選択的に接続する第一クラッチと、前記第一遊星歯車装置の任意の２つの回転要素を選択的に接続する第二クラッチと、を含む構成とすると好適である。

このようにすれば、前記第一ブレーキの係合解除状態で実現されるスプリットモードやパラレルモードといった走行モードで、複数の変速段を備える構成とすることができる。

１．第一の実施形態
まず、本発明の第一の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈの構成を示すスケルトン図である。また、図２は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈのシステム構成を示す模式図である。なお、図２において、二重の実線は回転駆動力の伝達経路を示し、二重の破線は電力の伝達経路を示し、白抜きの矢印は作動油の流れを示している。また、実線の矢印は各種情報の伝達経路を示している。これらの図に示すように、このハイブリッド駆動装置Ｈは、エンジンＥに接続された入力軸Ｉと、車輪Ｗに接続された出力軸Ｏと、第一モータ・ジェネレータＭＧ１と、第二モータ・ジェネレータＭＧ２と、第一遊星歯車装置Ｐ１を構成する第一遊星歯車機構ＰＧ１と、第二遊星歯車装置Ｐ２を構成する第二遊星歯車機構ＰＧ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３と、を備えている。そして、これらの構成は、車体に固定される非回転部材としての駆動装置ケースＤｓ（以下、単に「ケースＤｓ」という。）内に収納されている。なお、第一モータ・ジェネレータＭＧ１が本発明における「第一回転電機」に相当し、第二モータ・ジェネレータＭＧ２が本発明における「第二回転電機」に相当する。

１−１．ハイブリッド駆動装置Ｈの各部の構成
図１及び図２に示すように、入力軸Ｉは、エンジンＥに接続されている。ここで、エンジンＥとしては、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の公知の各種エンジンを用いることができる。本例では、入力軸ＩはエンジンＥのクランクシャフト等の出力回転軸と一体的に接続されている。なお、エンジンＥの出力回転軸との間にダンパやクラッチ等を介して接続された構成としても好適である。出力軸Ｏは、ディファレンシャル装置１７等を介して車輪Ｗに回転駆動力を伝達可能に接続されている。本例では、入力軸Ｉと出力軸Ｏとは同一軸線上に配置されている。

図１に示すように、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、ケースＤｓに固定されたステータＳｔ１と、このステータＳｔ１の径方向内側に回転自在に支持されたロータＲｏ１と、を有している。この第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１は、第一遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃａ１と一体回転するように連結されている。また、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、ケースＤｓに固定されたステータＳｔ２と、このステータＳｔ２の径方向内側に回転自在に支持されたロータＲｏ２と、を有している。この第二モータ・ジェネレータＭＧ２のロータＲｏ２は、第三遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤｓ３と一体回転するように連結されている。第１モータ・ジェネレータＭＧ１及び第２モータ・ジェネレータＭＧ２は、図２に示すように、それぞれインバータ１２を介して蓄電装置としてのバッテリ１１に電気的に接続されている。そして、第１モータ・ジェネレータＭＧ１及び第２モータ・ジェネレータＭＧ２は、それぞれ電力の供給を受けて動力を発生するモータ（電動機）としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ（発電機）としての機能を果すことが可能とされている。

本例では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、主にキャリアｃａ１を介して入力された回転駆動力により発電を行い、バッテリ１１を充電し、或いは第二モータ・ジェネレータＭＧ２を駆動するための電力を供給する。ただし、車両の高速走行時等には第一モータ・ジェネレータＭＧ１はモータとして機能する場合もある。一方、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、主に車両の走行用の駆動力を補助する駆動モータとして機能する。ただし、車両の減速のための回生制動時等には第二モータ・ジェネレータＭＧ２はジェネレータとして機能する。これら第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の動作は、制御装置ＥＣＵから制御指令に従ってインバータ１２を介して行われる。

図１に示すように、第一遊星歯車機構ＰＧ１は、入力軸Ｉと同軸状に配置されたダブルピニオン型の遊星歯車機構である。すなわち、第一遊星歯車機構ＰＧ１は、複数対のピニオンギヤを支持するキャリアｃａ１と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤｓ１及びリングギヤｒ１とを回転要素として有している。サンギヤｓ１は、伝動部材Ｍを介して第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃａ３と一体回転するように接続されている。本例では、伝動部材Ｍは、第二遊星歯車機構ＰＧ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３を内部に収める概略円筒状の部材としている。リングギヤｒ１は、入力軸Ｉと一体回転するように接続されている。キャリアｃａ１は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１と一体回転するように接続されている。これにより、第一遊星歯車機構ＰＧ１は、主に、入力軸Ｉの回転駆動力を第一モータ・ジェネレータＭＧ１と伝動部材Ｍとに分配する動力分配用の遊星歯車装置として機能する。本実施形態においては、この第一遊星歯車機構ＰＧ１が本発明における「第一遊星歯車装置Ｐ１」を構成する。そして、この第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１、リングギヤｒ１、キャリアｃａ１が、それぞれ第一遊星歯車装置Ｐ１の「第一回転要素（ｍ１）」、「第二回転要素（ｍ２）」、「第三回転要素（ｍ３）」に相当する。また、伝動部材Ｍと一体回転するように接続されるサンギヤｓ１（第一回転要素（ｍ１））が、「接続回転要素（ｍｊ）」となる。

そして、第一遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃａ１は、第一クラッチＣ１を介して出力軸Ｏに選択的に接続される。後述するように、出力軸Ｏは、第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤｒ３と一体回転するように接続されている。したがって、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第一遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃａ１は、第一クラッチＣ１を介して出力軸Ｏ、第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２、及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤｒ３に選択的に接続される。また、第一遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１とキャリアｃａ１は、第二クラッチＣ２を介して選択的に接続される。したがって、第二クラッチＣ２が係合状態とされると、第一遊星歯車機構ＰＧ１は全体が一体回転する直結状態となる。なお、この第二クラッチＣ２は、第一遊星歯車機構ＰＧ１の任意の２つの回転要素を選択的に接続するものであればよく、本例の構成に限定されるものではない。

第二遊星歯車機構ＰＧ２は、出力軸Ｏと同軸状に配置されたシングルピニオン型の遊星歯車機構である。すなわち、第二遊星歯車機構ＰＧ２は、複数のピニオンギヤを支持するキャリアｃａ２と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤｓ２及びリングギヤｒ２とを回転要素として有している。リングギヤｒ２は、伝動部材Ｍを介して第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃａ３と一体回転するように接続されている。キャリアｃａ２は、出力軸Ｏ及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤｒ３と一体回転するように接続されている。サンギヤｓ２は、第二ブレーキＢ２を介してケースＤｓに選択的に固定される。

第三遊星歯車機構ＰＧ３は、出力軸Ｏと同軸状に配置されたシングルピニオン型の遊星歯車機構である。すなわち、第三遊星歯車機構ＰＧ３は、複数のピニオンギヤを支持するキャリアｃａ３と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤｓ３及びリングギヤｒ３とを回転要素として有している。サンギヤｓ３は、第二モータ・ジェネレータＭＧ２のロータＲｏ２と一体回転するように接続されている。キャリアｃａ３は、伝動部材Ｍを介して第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２と一体回転するように接続されている。リングギヤｒ３は、出力軸Ｏ及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２と一体回転するように接続されている。

以上のように、第二遊星歯車機構ＰＧ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３は、それぞれが有する３つの回転要素のうちの２つずつが互いに一体回転するように接続されており、それにより４つの回転要素を有する第二遊星歯車装置Ｐ２を構成している。この第二遊星歯車装置Ｐ２は、主に、伝動部材Ｍ及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度を変速して出力軸Ｏに伝達する変速用の遊星歯車装置として機能する。本実施形態においては、第三遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤｓ３が、第二遊星歯車装置Ｐ２の「第一回転要素（ｍ１）」に相当する。互いに一体回転する第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃａ３が、第二遊星歯車装置Ｐ２の「第二回転要素（ｍ２）」に相当する。互いに一体回転する第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤｒ３が、第二遊星歯車装置Ｐ２の「第三回転要素（ｍ３）」に相当する。第二遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２が、第二遊星歯車装置Ｐ２の「第四回転要素（ｍ４）」に相当する。また、伝動部材Ｍと一体回転するように接続される第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃａ３（第二回転要素（ｍ２））が、「接続回転要素（ｍｊ）」となる。

また、このハイブリッド駆動装置Ｈでは、伝動部材Ｍは、第一ブレーキＢ１を介してケースＤｓに選択的に固定される。したがって、この伝動部材Ｍと一体回転する接続回転要素（ｍｊ）としての第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１（第一遊星歯車装置Ｐ１の第一回転要素（ｍ１））、第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃａ３（第二遊星歯車装置Ｐ２の第二回転要素（ｍ２））も、同様に第一ブレーキＢ１を介してケースＤｓに選択的に固定される。

上記のとおり、このハイブリッド駆動装置Ｈは、摩擦係合要素として、第一クラッチＣ１及び第二クラッチＣ２と、第一ブレーキＢ１及び第二ブレーキＢ２を備えている。これらの摩擦係合要素は、それぞれ、第一遊星歯車装置Ｐ１及び第二遊星歯車装置Ｐ２の一の回転要素を、他の回転要素に選択的に接続し又は非回転部材としてのケースＤｓに選択的に固定する。したがって、これらの摩擦係合要素が本発明における「複数の摩擦係合要素」を構成する。これらの摩擦係合要素としては、いずれも油圧により動作する多板式クラッチや多板式ブレーキを用いることができる。図２に示すように、これらの摩擦係合要素に供給される油圧は、制御装置ＥＣＵからの制御指令により動作する油圧制御装置１３により制御される。この油圧制御装置１３への作動油の供給は、エンジンＥの動作中は機械式オイルポンプ１４により行われ、エンジンＥの停止中は電動オイルポンプ１５により行われる。ここで、機械式オイルポンプ１４は、入力軸Ｉの回転駆動力により駆動される。また、電動オイルポンプ１５は、電動オイルポンプ用インバータ１６を介して供給されるバッテリ１１からの電力（供給経路は図示省略）により駆動される。なお、図２では、各摩擦係合要素は第一遊星歯車装置Ｐ１及び第二遊星歯車装置Ｐ２に含まれることとして図示を省略している。

１−２．ハイブリッド駆動装置Ｈの制御システムの構成
また、図２に示すように、制御装置ＥＣＵは、車両の各部に設けられたセンサＳｅ１〜Ｓｅ７で取得される情報を用いて、エンジンＥ、第一モータ・ジェネレータＭＧ１、第二モータ・ジェネレータＭＧ２、油圧制御装置１３を介して各摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２、並びに電動オイルポンプ１５等の動作制御を行う。これらのセンサとして、本例では、第一モータ・ジェネレータ回転速度センサＳｅ１、第二モータ・ジェネレータ回転速度センサＳｅ２、エンジン回転速度センサＳｅ３、バッテリ状態検出センサＳｅ４、車速センサＳｅ５、アクセル操作検出センサＳｅ６、及びブレーキ操作検出センサＳｅ７が設けられている。

ここで、第一モータ・ジェネレータ回転速度センサＳｅ１は、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１の回転速度を検出するためのセンサである。第二モータ・ジェネレータ回転速度センサＳｅ２は、第二モータ・ジェネレータＭＧ２のロータＲｏ２の回転速度を検出するためのセンサである。エンジン回転速度センサＳｅ３は、エンジンＥの出力回転軸の回転速度を検出するためのセンサである。ここで、入力軸ＩはエンジンＥの出力回転軸と一体回転するので、このエンジン回転速度センサＳｅ３により検出されるエンジンＥの回転速度は入力軸Ｉの回転速度と一致する。バッテリ状態検出センサＳｅ４は、バッテリ１１の充電量等の状態を検出するためのセンサである。車速センサＳｅ５は、車速を検出するために出力軸Ｏの回転速度を検出するためのセンサである。アクセル操作検出センサＳｅ６は、アクセルペダル１８の操作量を検出するためのセンサである。ブレーキ操作検出センサＳｅ７は、図示しないホイールブレーキに連動するブレーキペダル１９の操作量を検出するためのセンサである。

また、制御装置ＥＣＵは、エンジン制御手段３１、モータ・ジェネレータ制御手段３２、バッテリ状態検出手段３３、モータ・ジェネレータ回転検出手段３４、車速検出手段３５、切替制御手段３６、電動オイルポンプ制御手段３７、エンジン回転検出手段３８、モード・変速段選択手段３９、及び要求駆動力検出手段４０を備えている。制御装置ＥＣＵにおけるこれらの各手段は、ＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部がハードウエア又はソフトウエア（プログラム）或いはその両方により実装されて構成されている。

エンジン制御手段３１は、エンジンＥの動作開始、停止、回転速度制御、出力トルク制御等の動作制御を行う。モータ・ジェネレータ制御手段３２は、インバータ１２を介して、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度制御、回転トルク制御等の動作制御を行う。バッテリ状態検出手段３３は、バッテリ状態検出センサＳｅ４の出力に基づいて、バッテリ１１の充電量等の状態を検出する。モータ・ジェネレータ回転検出手段３４は、第一モータ・ジェネレータ回転速度センサＳｅ１、及び第二モータ・ジェネレータ回転速度センサＳｅ２の出力に基づいて、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度を検出する。車速検出手段３５は、車速センサＳｅ５からの出力に基づいて車速を検出する。切替制御手段３６は、油圧制御装置１３の動作を制御することにより、ハイブリッド駆動装置Ｈの各摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２（図１参照）のそれぞれの係合又は係合解除を行い、ハイブリッド駆動装置Ｈの動作モード及び変速段を切り替える制御を行う。電動オイルポンプ制御手段３７は、電動オイルポンプ用インバータ１６を介して電動オイルポンプ１５の動作制御を行う。エンジン回転検出手段３８は、エンジン回転速度センサＳｅ３からの出力に基づいて、エンジンＥの出力回転軸及び入力軸Ｉの回転速度を検出する。

モード・変速段選択手段３９は、図３に示すような制御マップに従って、動作モード及び変速段の選択を行う。図３は、車速及び要求駆動力と各動作モードが備える各変速段の受け持ち範囲との関係を規定したマップを示す図であり、このモード・変速段選択手段３９において用いる制御マップの一例である。この図において横軸は車速であり、縦軸は運転者のアクセル操作等に基づく要求駆動力である。モード・変速段選択手段３９は、車速及び要求駆動力に応じて、この制御マップに従い適切な動作モード及び変速段の選択を行う。具体的には、モード・変速段選択手段３９は、車速の情報を車速検出手段３５から取得する。また、モード・変速段選択手段３７は、要求駆動力の情報を要求駆動力検出手段４０から取得する。そして、モード・変速段選択手段３９は、図３に示す制御マップに従って、取得された車速及び要求駆動力に応じて規定された動作モード及び変速段を選択する。なお、スプリットモードとパラレルモードとが重複する領域では、モード・変速段選択手段３９は、バッテリ充電量、冷却水温度、油温等の各種条件の組み合わせによりいずれかの動作モードを選択する。また、本実施形態においては、シリーズモードは、車両を後進させる際に用いる後進用のモードとしている。したがって、モード・変速段選択手段３９は、図示しないシフトレバーにより後進レンジが選択されている場合等の後進時、すなわち車速が負の場合にはシリーズモードを選択する。要求駆動力検出手段４０は、アクセル操作検出センサＳｅ６及びブレーキ操作検出センサＳｅ７からの出力に基づいて、運転者による要求駆動力を演算して取得する。

１−３．ハイブリッド駆動装置Ｈの動作モード
次に、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈにより実現可能な動作モードについて説明する。図４は、複数の動作モード及び各動作モードが備える各変速段での複数の摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２の作動状態を示す作動表である。この図において、「○」は各摩擦係合要素が係合状態にあることを示している。一方、「無印」は、各摩擦係合要素が係合解除状態にあること示している。また、図５は、切替可能な動作モード及び変速段の関係を示す図である。なお、本実施形態ではシリーズモードは後進用のモードであるので、基本的には車両の停止状態で他のモードからシリーズモードへの切替が行われる。

図６から図９は、第一遊星歯車装置Ｐ１及び第二遊星歯車装置Ｐ２の速度線図を示しており、図６はスプリットモードでの速度線図、図７及び図８はパラレルモードでの速度線図、図９はシリーズモードでの速度線図をそれぞれ示している。これらの速度線図において、縦軸は、各回転要素の回転速度に対応している。すなわち、縦軸に対応して記載している「０」は回転速度がゼロであることを示しており、上側が正、下側が負である。そして、並列配置された複数本の縦線のそれぞれが、第一遊星歯車装置Ｐ１及び第二遊星歯車装置Ｐ２の各回転要素に対応している。すなわち、各縦線の上側に記載されている「ｓ１」、「ｒ１」、「ｃａ１」はそれぞれ第一遊星歯車装置Ｐ１を構成する第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１、リングギヤｒ１、キャリアｃａ１に対応し、「ｒ２」、「ｃａ２」、「ｓ２」はそれぞれ第二遊星歯車装置Ｐ２を構成する第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２、キャリアｃａ２、サンギヤｓ２に対応し、「ｓ３」、「ｃａ３」、「ｒ３」はそれぞれ第二遊星歯車装置Ｐ２を構成する第三遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤｓ３、キャリアｃａ３、リングギヤｒ３に対応している。また、各回転要素に対応する縦線の間隔は、第一遊星歯車機構ＰＧ１、第二遊星歯車機構ＰＧ２、及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のギヤ比に対応している。そして、図６、図７及び図９において、直線Ｌ１は第一遊星歯車装置Ｐ１の動作状態を示し、直線Ｌ２は第二遊星歯車装置Ｐ２の動作状態を示している。なお、図６に示すスプリットモードの高速段（Ｈｉ）及び図８に示すパラレルモードの第２速段から第４速段では、第一遊星歯車装置Ｐ１と第二遊星歯車装置Ｐ２とは、速度線図上で同一直線状となるため、これらの各直線が各変速段における第一遊星歯車装置Ｐ１及び第二遊星歯車装置Ｐ２の両方の動作状態を示している。なお、これらの速度線図上において、「○」は第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度、「□」は第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度、「△」は入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度、「☆」は出力軸Ｏの回転速度、「×」はブレーキをそれぞれ示している。

図３〜図８において、「Ｌｏ」、「Ｈｉ」はスプリットモードの低速段、高速段をそれぞれ示している。また、「１ｓｔ」、「２ｎｄ」、「３ｒｄ」、「４ｔｈ」は、パラレルモードの第１速段、第２速段、第３速段、第４速段をそれぞれ示している。以下、単に「低速段」、「高速段」というときは、スプリットモードの低速段、高速段を表し、単に「第１速段」、「第２速段」、「第３速段」、「第４速段」というときは、パラレルモードの第１速段、第２速段、第３速段、第４速段を表す。また、本実施形態の説明において、単に「変速段」というときは、スプリットモードの複数の変速段及びパラレルモードの複数の変速段の全部又はその中の一部を包括的に表すものとする。

図３〜図９に示すように、このハイブリッド駆動装置Ｈは、「スプリットモード」、「パラレルモード」及び「シリーズモード」の３つの動作モードを切替可能に構成されている。そして、このハイブリッド駆動装置Ｈは、スプリットモードでは２段の変速段を有し、パラレルモードでは４段の変速段を有している。また、上記のとおり、本実施形態においては、シリーズモードは、車両を後進させる際に用いる後進用のモードとする。これらの動作モード及び各動作モード内での変速段は、モード・変速段選択手段３９により図３に示す制御マップに従って選択される。そして、選択された動作モード及び変速段への切り替えは、制御装置ＥＣＵからの制御指令により各摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２が係合又は係合解除されることにより行われる。なお、この際、制御装置ＥＣＵは、モータ・ジェネレータ制御手段３２による第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度及び回転トルクの制御、エンジン制御手段３１によるエンジンＥの回転速度及び回転トルクの制御等も行う。以下、各動作モードでのハイブリッド駆動装置Ｈの動作状態について詳細に説明する。

１−４．スプリットモード
スプリットモードは、第一遊星歯車装置Ｐ１（第一遊星歯車機構ＰＧ１）を介して入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転駆動力を第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び伝動部材Ｍの双方に分配し、第二遊星歯車装置Ｐ２（第二遊星歯車機構ＰＧ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３）を介して少なくとも伝動部材Ｍに分配された回転駆動力を出力軸Ｏに伝達しつつ走行するモードである。本実施形態においては、ハイブリッド駆動装置Ｈは、スプリットモードでは、「低速段（Ｌｏ）」及び「高速段（Ｈｉ）」の２つの変速段を有している。そして、図５に示すとおり、低速段（Ｌｏ）は、高速段（Ｈｉ）及びパラレルモードの第１速段（１ｓｔ）との間で切り替え可能となっている。また、高速段（Ｈｉ）は、低速段（Ｌｏ）並びにパラレルモードの第２速段（２ｎｄ）、第３速段（３ｒｄ）、及び第４速段（４ｔｈ）との間で切り替え可能となっている。

図４に示すように、スプリットモードの低速段（Ｌｏ）では、第二ブレーキＢ２が係合状態とされることで第二遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２がケースＤｓに固定される。そして、図６に直線Ｌ１として示すように、第一遊星歯車装置Ｐ１（第一遊星歯車機構ＰＧ１）は、回転速度の順で中間となるリングギヤｒ１が入力軸Ｉ（エンジンＥ）と一体的に回転し、その回転駆動力がサンギヤｓ１及びキャリアｃａ１に分配される。そして、サンギヤｓ１に分配された回転駆動力は伝動部材Ｍを介して第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃａ３に伝達され、キャリアｃａ１に分配された回転駆動力は第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１に伝達される（図１参照）。この際、エンジンＥは、高い効率で排ガスの少ない状態に（一般に最適燃費特性に沿うよう）に維持されるよう制御されつつ入力軸Ｉを介して正方向の回転トルクをリングギヤｒ１に伝達する。また、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、負方向の回転トルクを出力することにより、入力軸Ｉの回転トルクの反力をキャリアｃａ１に伝達する。そして、第一モータ・ジェネレータＭＧ１の回転速度によりサンギヤｓ１（伝動部材Ｍ）の回転速度が決定される。通常の走行状態では、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、正回転（回転速度が正）しつつ負方向の回転トルクを発生して発電を行う。

そして、この低速段（Ｌｏ）では、図６に直線Ｌ２として示すように、第二遊星歯車装置Ｐ２（第二遊星歯車機構ＰＧ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３）は、回転速度の順に、第一回転要素（ｍ１）としての第三遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤｓ３が第二モータ・ジェネレータＭＧ２のロータＲｏ２と一体回転し、第二回転要素（ｍ２）としての第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃａ３が伝動部材Ｍと一体回転し、第三回転要素（ｍ３）としての第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤｒ３が出力軸Ｏと一体回転し、第四回転要素（ｍ４）としての第二遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２は第二ブレーキＢ２によりケースＤｓに固定される。これにより、第一遊星歯車装置Ｐ１から伝動部材Ｍに分配された入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転駆動力と、第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力とが、出力軸Ｏに伝達される。この際、伝動部材Ｍの回転及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転は、その回転速度の絶対値が減速されて出力軸Ｏに伝達される。

図４に示すように、スプリットモードの高速段（Ｈｉ）では、第一クラッチＣ１が係合状態とされることで第一遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃａ１が出力軸Ｏに直結され、これらが一体回転する状態となる。それにより、この高速段では、図６に示すように、第一遊星歯車装置Ｐ１と第二遊星歯車装置Ｐ２とは、速度線図上で同一直線状となる。そして、これらの各回転要素の中で、回転速度の順で中間となる第一遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１が入力軸Ｉと一体回転し、回転速度の順でその一方側となる第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤｒ３が出力軸Ｏ及び第一モータ・ジェネレータＭＧ１と一体回転し、回転速度の順でその他方側となる第三遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤｓ３が第二モータ・ジェネレータＭＧ２と一体回転する。この際、エンジンＥは、高い効率で排ガスの少ない状態に（一般に最適燃費特性に沿うよう）に維持されるよう制御されつつ入力軸Ｉを介して正方向の回転トルクを第一遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１に伝達する。また、第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、負方向の回転トルクを出力することにより、入力軸Ｉの回転トルクの反力を第三遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤｓ３に伝達する。そして、入力軸Ｉ（エンジンＥ）及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度により出力軸Ｏの回転速度が決定される。これにより、第一遊星歯車装置Ｐ１を介して入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転駆動力が出力軸Ｏに伝達されるとともに、第二遊星歯車装置Ｐ２を介して第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力が出力軸Ｏに伝達される。なお、この際、第一モータ・ジェネレータＭＧ１に正方向の回転トルクを出力させれば、回転駆動力の不足分を第一モータ・ジェネレータＭＧ１によりアシストしながら走行することができる。

１−５．パラレルモード
パラレルモードは、複数の変速段を有し、各変速段に応じた所定の変速比で入力軸Ｉの回転速度を変速して出力軸Ｏに伝達しつつ走行するモードである。本実施形態においては、ハイブリッド駆動装置Ｈは、パラレルモードでは、入力軸Ｉ及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度を減速して出力軸Ｏに伝達する減速変速段としての「第１速段（１ｓｔ）」及び「第２速段（２ｎｄ）」と、入力軸Ｉ及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転速度を同速で出力軸Ｏに伝達する直結段としての「第３速段（３ｒｄ）」と、入力軸Ｉの回転速度を増速して出力軸Ｏに伝達する増速変速段としての「第４速段（４ｔｈ）」とを有している。

そして、図５に示すとおり、第１速段（１ｓｔ）は、第２速段（２ｎｄ）、第３速段（３ｒｄ）及びスプリットモードの低速段（Ｌｏ）との間で切り替え可能となっている。第２速段（２ｎｄ）は、第１速段（１ｓｔ）、第３速段（３ｒｄ）、第４速段（４ｔｈ）、及びスプリットモードの高速段（Ｈｉ）との間で切り替え可能となっている。第３速段（３ｒｄ）は、第１速段（１ｓｔ）、第２速段（２ｎｄ）、第４速段（４ｔｈ）、及びスプリットモードの高速段（Ｈｉ）との間で切り替え可能となっている。第４速段（４ｔｈ）は、第２速段（２ｎｄ）、第３速段（３ｒｄ）、及びスプリットモードの高速段（Ｈｉ）との間で切り替え可能となっている。以下、各変速段でのハイブリッド駆動装置Ｈの動作状態について説明する。

図４に示すように、パラレルモードの第１速段（１ｓｔ）では、第二クラッチＣ２及び第二ブレーキＢ２が係合状態とされる。そして、第二クラッチＣ２が係合状態とされることで、図７に直線Ｌ１として示すように、第一遊星歯車機構ＰＧ１は、全体が一体回転する直結状態となり、入力軸Ｉの回転速度が同速で伝動部材Ｍに伝達される。また、図７に直線Ｌ２として示すように、第二ブレーキＢ２が係合状態とされることで、この伝動部材Ｍの回転及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転が減速して第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤｒ３に伝達され、出力軸Ｏから出力される。パラレルモードの複数の変速段の中では、この第１速段の変速比が最も大きくなるように設定されている。

図４に示すように、パラレルモードの第２速段（２ｎｄ）、第３速段（３ｒｄ）、及び第４速段（４ｔｈ）では、第一クラッチＣ１が係合状態とされることで第一遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃａ１及び第一モータ・ジェネレータＭＧが出力軸Ｏに直結され、これらが一体回転する状態となる。したがって、図８に示すように、第一遊星歯車装置Ｐ１と第二遊星歯車装置Ｐ２とは、速度線図上で同一直線状となる。そして、このパラレルモードの第２速段（２ｎｄ）では、第二ブレーキＢ２が係合状態とされることで、第二遊星歯車装置Ｐ２を構成する第二遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２がケースＤｓに固定される。第３速段（３ｒｄ）では、第二クラッチＣ２が係合状態とされることで、第一遊星歯車装置Ｐ１及び第二遊星歯車装置Ｐ２は全体が一体回転する直結状態とされる。第４速段（４ｔｈ）では、第一ブレーキＢ１が係合状態とされることで、伝動部材Ｍ及びこれと一体回転する第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１、第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃａ３がケースＤｓに固定される。これにより、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転速度は、各変速段（２ｎｄ、３ｒｄ、４ｔｈ）の変速比に応じて変速（減速、同速又は増速）されて出力軸Ｏに伝達され、出力される。

このパラレルモードでは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２を力行させることにより、エンジンＥの回転駆動力を第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力でアシストしながら走行することが可能である。また、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、負方向の回転トルクを発生して発電し、又は正方向の回転トルクを発生して力行することでエンジンＥの回転駆動力をアシストすることが可能である。なお、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２は、回転トルクを発生しない状態とすることも可能である。

１−６．シリーズモード
シリーズモードは、第一遊星歯車装置Ｐ１（第一遊星歯車機構ＰＧ１）を介して入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転駆動力を第一モータ・ジェネレータＭＧ１に伝達して発電を行い、第二遊星歯車装置Ｐ２（第二遊星歯車機構ＰＧ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３）を介して第二モータ・ジェネレータＭＧ２の回転駆動力を出力軸Ｏに伝達しつつ走行するモードである。本実施形態においては、シリーズモードは、車両を後進させる際に用いる後進用のモードとしている。

図４に示すように、シリーズモードでは、第一ブレーキＢ１が係合状態とされることで、伝動部材ＭがケースＤｓに固定される。これにより、第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１、第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃａ３もケースＤｓに固定される。そして、図９に直線Ｌ１として示すように、第一遊星歯車装置Ｐ１（第一遊星歯車機構ＰＧ１）は、回転速度の順で中間の第二回転要素（ｍ２）となるリングギヤｒ１が入力軸Ｉ（エンジンＥ）と一体的に回転する。そして、この回転駆動力が、回転速度の順で一方側となる第三回転要素（ｍ３）としてのキャリアｃａ１を介して第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１に伝達される。そして、第一モータ・ジェネレータＭＧ１は、正回転（回転速度が正）しつつ負方向の回転トルクを発生して発電を行う。この際、エンジンＥは、高い効率で排ガスの少ない状態に（一般に最適燃費特性に沿うよう）に維持されるよう制御される。なお、このとき回転速度の順で他方側となる第一回転要素（ｍ１）としてのサンギヤｓ１はケースＤｓに固定されているため、このサンギヤｓ１は回転しない。

一方、図９に直線Ｌ２として示すように、第二遊星歯車装置Ｐ２（第二遊星歯車機構ＰＧ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３）は、回転速度の順に、第一回転要素（ｍ１）としての第三遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤｓ３が第二モータ・ジェネレータＭＧ２のロータＲｏ２と一体回転し、第二回転要素（ｍ２）としての第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃａ３が第一ブレーキＢ１を介してケースＤｓに固定され、第三回転要素（ｍ３）としての第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤｒ３が出力軸Ｏと一体回転する。したがって、第二モータ・ジェネレータＭＧ２を、正回転（回転速度が正）しつつ正方向の回転トルクを発生するように力行させれば、出力軸Ｏには負回転（回転速度が負）、かつ負方向の回転トルクが伝達され、車両を後進させることができる。この際、第二モータ・ジェネレータＭＧ２には、第一モータ・ジェネレータＭＧ１により発電された電力が供給される。なお、このシリーズモードでは、第二モータ・ジェネレータＭＧ２を、負回転しつつ負方向の回転トルクを発生させるように力行させれば、車両を前進させることができる。

このシリーズモードでは、第一ブレーキＢ１により伝動部材Ｍ及び接続回転要素（ｍｊ）となる第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１、第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃａ３が非回転部材としてのケースＤｓに固定される。この状態では、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転は第一遊星歯車装置Ｐ１（第一遊星歯車機構ＰＧ１）を介して第一モータ・ジェネレータＭＧ１には伝達されるが、出力軸Ｏ及び第二モータ・ジェネレータＭＧ２には伝達されない。そのため、エンジンＥの回転駆動力を第一モータ・ジェネレータＭＧ１に伝達して発電を行いつつ、その影響を受けることなく、第二遊星歯車装置Ｐ２（第二遊星歯車機構ＰＧ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３）を介して第二モータ・ジェネレータＭＧ２を力行して発生する回転駆動力を出力軸Ｏに伝達して走行することができる。したがって、バッテリ１１の充電状態に関係なく、大きな回転駆動力で長時間にわたって第二モータ・ジェネレータＭＧ２を力行し、その回転駆動力による走行を行うことが可能となる。

２．第二の実施形態
次に、本発明の第二の実施形態について説明する。図１０は、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈの構成を示すスケルトン図である。本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈは、第一遊星歯車装置Ｐ１及び第二遊星歯車装置Ｐ２の各回転要素を実現するための具体的構成だけが上記第一の実施形態と異なるが、その他の構成については基本的に同じである。すなわち、第一遊星歯車装置Ｐ１が、回転速度の順に第一回転要素（ｍ１）、第二回転要素（ｍ２）、及び第三回転要素（ｍ３）を有し、第一回転要素（ｍ１）が接続回転要素（ｍｊ）となる点、及び、第二遊星歯車装置Ｐ２が、回転速度の順に第一回転要素（ｍ１）、第二回転要素（ｍ２）、第三回転要素（ｍ３）、及び第四回転要素（ｍ４）を有し、第二回転要素（ｍ２）が接続回転要素（ｍｊ）となる点は、上記第一の実施形態と同様である。また、各回転要素と各摩擦係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２との関係についても上記第一の実施形態と同様である。

したがって、本実施形態に係るハイブリッド駆動装置Ｈは、図４に示す作動表に従って動作する。また、第一遊星歯車装置Ｐ１及び第二遊星歯車装置Ｐ２における回転速度の順の回転要素（ｍ１〜ｍ４）を基準とすれば、速度線図は、上記第一の実施形態に係る図６〜図９と同様となる。なお、その他の構成についても、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様である。以下、上記第一の実施形態との相違点となる、第一遊星歯車装置Ｐ１及び第二遊星歯車装置Ｐ２の具体的構成について説明する。

２−１．第一遊星歯車装置Ｐ１及び第二遊星歯車装置Ｐ２の具体的構成
図１０に示すように、第一遊星歯車装置Ｐ１が第一遊星歯車機構ＰＧ１により構成され、第一遊星歯車機構ＰＧ１が、入力軸Ｉと同軸状に配置されたダブルピニオン型の遊星歯車機構である点は、上記第一の実施形態と同様である。一方、本実施形態においては、キャリアｃａ１が、伝動部材Ｍを介して第二遊星歯車機構ＰＧ２の第二回転要素（ｍ２）としてサンギヤｓ２と一体回転するように接続されている。また、リングギヤｒ１が、入力軸Ｉと一体回転するように接続されている。そして、サンギヤｓ１が、第一モータ・ジェネレータＭＧ１のロータＲｏ１と一体回転するように接続されている。本実施形態においては、この第一遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃａ１、リングギヤｒ１、サンギヤｓ１が、それぞれ第一遊星歯車装置Ｐ１の「第一回転要素（ｍ１）」、「第二回転要素（ｍ２）」、「第三回転要素（ｍ３）」に相当する。また、伝動部材Ｍと一体回転するように接続されるキャリアｃａ１（第一回転要素（ｍ１））が、「接続回転要素（ｍｊ）」となる。

そして、第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１は、第一クラッチＣ１を介して出力軸Ｏに選択的に接続される。後述するように、出力軸Ｏは、第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃａ３と一体回転するように接続されている。したがって、第一モータ・ジェネレータＭＧ１及び第一遊星歯車機構ＰＧ１のサンギヤｓ１は、第一クラッチＣ１を介して出力軸Ｏ、第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２、及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃａ３に選択的に接続される。また、上記第一の実施形態と同様に、第一遊星歯車機構ＰＧ１のリングギヤｒ１とキャリアｃａ１は、第二クラッチＣ２を介して選択的に接続される。したがって、第二クラッチＣ２が係合状態とされると、第一遊星歯車機構ＰＧ１は全体が一体回転する直結状態となる。

また、第二遊星歯車装置Ｐ２が第二遊星歯車機構ＰＧ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３により構成され、第二遊星歯車機構ＰＧ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３が、それぞれ出力軸Ｏと同軸状に配置されたシングルピニオン型の遊星歯車機構である点は、上記第一の実施形態と同様である。一方、本実施形態においては、第二遊星歯車機構ＰＧ２は、サンギヤｓ２が、伝動部材Ｍを介して第一遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃａ１と一体回転するように接続されている。また、キャリアｃａ２が、出力軸Ｏ及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃａ３と一体回転するように接続されている。そして、リングギヤｒ２が、第三遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤｒ３と一体回転するように接続されている。また、第三遊星歯車機構ＰＧ３は、サンギヤｓ３が、第二モータ・ジェネレータＭＧ２のロータＲｏ２と一体回転するように接続されている。また、キャリアｃａ３が、出力軸Ｏ及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２と一体回転するように接続されている。そして、リングギヤｒ３が、第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２と一体回転するように接続されている。そして、互いに一体回転する第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤｒ３は、第二ブレーキＢ２を介してケースＤｓに選択的に固定される。

以上のように、第二遊星歯車機構ＰＧ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３は、それぞれが有する３つの回転要素のうちの２つずつが互いに一体回転するように接続されており、それにより４つの回転要素を有する第二遊星歯車装置Ｐ２を構成している。そして、本実施形態においては、第三遊星歯車機構ＰＧ３のサンギヤｓ３が、第二遊星歯車装置Ｐ２の「第一回転要素（ｍ１）」に相当する。第二遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２が、第二遊星歯車装置Ｐ２の「第二回転要素（ｍ２）」に相当する。互いに一体回転する第二遊星歯車機構ＰＧ２のキャリアｃａ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のキャリアｃａ３が、第二遊星歯車装置Ｐ２の「第三回転要素（ｍ３）」に相当する。第二遊星歯車機構ＰＧ２のリングギヤｒ２及び第三遊星歯車機構ＰＧ３のリングギヤｒ３が、第二遊星歯車装置Ｐ２の「第四回転要素（ｍ４）」に相当する。また、伝動部材Ｍと一体回転するように接続される第二遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２（第二回転要素（ｍ２））が、「接続回転要素（ｍｊ）」となる。

このハイブリッド駆動装置Ｈでは、上記第一の実施形態と同様に、伝動部材Ｍは、第一ブレーキＢ１を介してケースＤｓに選択的に固定される。したがって、この伝動部材Ｍと一体回転する接続回転要素（ｍｊ）としての第一遊星歯車機構ＰＧ１のキャリアｃａ１（第一遊星歯車装置Ｐ１の第一回転要素（ｍ１））、及び第二遊星歯車機構ＰＧ２のサンギヤｓ２（第二遊星歯車装置Ｐ２の第二回転要素（ｍ２））も、同様に第一ブレーキＢ１を介してケースＤｓに選択的に固定される。

３．その他の実施形態
（１）上記の各実施形態では、ハイブリッド駆動装置Ｈは、シリーズモード、スプリットモード、及びパラレルモードの３つの動作モードを切替可能に構成された場合の例について説明した。しかし、本発明の適用範囲となるハイブリッド駆動装置Ｈの構成はこれらに限定されない。すなわち、ハイブリッド駆動装置Ｈは、これらの３つの動作モードのいずれか一つ以上を実現可能とした構成とすることも本発明の好適な実施形態の一つである。

（２）上記の各実施形態では、シリーズモードを、車両を後進させる際に用いる後進用のモードとした場合を例として説明した。しかし、シリーズモードを前進用の動作モードとし、或いは前進及び後進の両方のための動作モードとすることも好適な実施形態の一つである。

（３）上記の各実施形態では、ハイブリッド駆動装置Ｈが、スプリットモード及びパラレルモードのそれぞれについて複数の変速段を有する場合を例として説明した。しかし、本発明の適用範囲はこれに限定されない。したがって、スプリットモード及びパラレルモードの一方又は双方において、変速段を一つのみとした構成とすることも本発明の好適な実施形態の一つである。

（４）また、上記の各実施形態において説明した第一遊星歯車装置Ｐ１及び第二遊星歯車装置Ｐ２の構成、並びにこれらの各回転要素に対する摩擦係合要素の配置構成は単なる例示であり、上記以外の構成によっても本発明の構成を実現することが可能な全ての構成が、本発明の適用範囲に含まれる。

本発明は、２つの回転電機を備えたいわゆるスプリット型のハイブリッド駆動装置及びそのような駆動装置を用いた車両等に利用することができる。

本発明の第一の実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図第一の実施形態に係るハイブリッド駆動装置のシステム構成を示す模式図第一の実施形態に係る制御マップの一例を示す図第一の実施形態に係る作動表を示す図第一の実施形態に係る切替可能な動作モード及び変速段の関係を示す図第一の実施形態に係るスプリットモードでの速度線図第一の実施形態に係るパラレルモードでの速度線図（１）第一の実施形態に係るパラレルモードでの速度線図（２）第一の実施形態に係るシリーズモードでの速度線図本発明の第二の実施形態に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図背景技術に係るハイブリッド駆動装置のスケルトン図

符号の説明

Ｈ：ハイブリッド駆動装置
Ｅ：エンジン
Ｉ：入力軸
Ｏ：出力軸
Ｍ：伝動部材
ＭＧ１：第一モータ・ジェネレータ（第一回転電機）
ＭＧ２：第二モータ・ジェネレータ（第二回転電機）
Ｐ１：第一遊星歯車装置
Ｐ２：第二遊星歯車装置
ＰＧ１：第一遊星歯車機構
ＰＧ２：第二遊星歯車機構
ＰＧ３：第三遊星歯車機構
Ｄｓ：ケース
Ｃ１：第一クラッチ
Ｃ２：第二クラッチ
Ｂ１：第一ブレーキ
Ｂ２：第二ブレーキ
（ｍＪ）：接続回転要素
（ｍ１）：第一回転要素
（ｍ２）：第二回転要素
（ｍ３）：第三回転要素
（ｍ４）：第四回転要素

Claims

エンジンに接続された入力軸と、車輪に接続された出力軸と、第一回転電機と、第二回転電機と、少なくとも３つの回転要素を有する第一遊星歯車装置と、少なくとも３つの回転要素を有する第二遊星歯車装置と、前記第一遊星歯車装置及び前記第二遊星歯車装置の一の回転要素を、他の回転要素に選択的に接続し又は非回転部材に選択的に固定する複数の摩擦係合要素と、を備えるとともに、
前記第一遊星歯車装置及び前記第二遊星歯車装置は、伝動部材を介して一体回転するように接続された接続回転要素を互いに備え、
前記第一遊星歯車装置は、前記接続回転要素以外の２つの回転要素にそれぞれ前記入力軸と前記第一回転電機とが接続され、
前記第二遊星歯車装置は、前記接続回転要素以外の２つの回転要素にそれぞれ前記出力軸と前記第二回転電機とが接続され、
前記複数の摩擦係合要素は、前記伝動部材及びこれと一体回転する前記接続回転要素を非回転部材に選択的に固定する第一ブレーキを含むハイブリッド駆動装置。
前記第一ブレーキの係合状態で、前記第一遊星歯車装置を介して前記入力軸の回転駆動力を前記第一回転電機に伝達して発電を行い、前記第二遊星歯車装置を介して前記第二回転電機の回転駆動力を前記出力軸に伝達するシリーズモードと、
前記第一ブレーキの係合解除状態で、前記第一遊星歯車装置を介して前記入力軸の回転駆動力を前記第一回転電機及び前記伝動部材の双方に分配し、前記第二遊星歯車装置を介して少なくとも前記伝動部材に分配された回転駆動力を前記出力軸に伝達するスプリットモードと、を切替可能に構成されている請求項１に記載のハイブリッド駆動装置。
後進時に、前記シリーズモードで前記出力軸が後進回転する方向に前記第二回転電機を回転させる制御を行う請求項２に記載のハイブリッド駆動装置。
複数の変速段を有し、各変速段に応じた所定の変速比で前記入力軸の回転速度を変速して前記出力軸に伝達するパラレルモードに、更に切替可能に構成されている請求項２又は３に記載のハイブリッド駆動装置。
前記第二遊星歯車装置は、回転速度の順に少なくとも第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素を備え、前記第一回転要素に前記第二回転電機が接続され、前記接続回転要素としての前記第二回転要素に前記伝動部材が接続され、前記第三回転要素に前記出力軸が接続されている請求項１から４のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
前記第二遊星歯車装置は、回転速度の順で前記第三回転要素の次に第四回転要素を更に備え、前記複数の摩擦係合要素は、前記第四回転要素を非回転部材に選択的に固定する第二ブレーキを含む請求項５に記載のハイブリッド駆動装置。
前記第一遊星歯車装置は、回転速度の順に少なくとも第一回転要素、第二回転要素、及び第三回転要素を備え、前記接続回転要素としての前記第一回転要素に前記伝動部材が接続され、前記第二回転要素に前記入力軸が接続され、前記第三回転要素に前記第一回転電機が接続されている請求項１から６のいずれか一項に記載のハイブリッド駆動装置。
前記複数の摩擦係合要素は、前記第一遊星歯車装置の第三回転要素と前記出力軸とを選択的に接続する第一クラッチと、前記第一遊星歯車装置の任意の２つの回転要素を選択的に接続する第二クラッチと、を含む請求項７に記載のハイブリッド駆動装置。